JP2009250575A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の水質判定装置を不要とすると共に、装置が設置される環境条件に応じて、給湯にかかる適切な制御を可能とする給湯装置を提供する。
【解決手段】給湯装置が設置される地理上の位置を特定する位置特定手段４５、４１と、位置特定手段４５、４１によって特定された位置に応じて、湯の沸き上げ条件、あるいは所定の出湯場所５２への給湯条件を設定する条件設定手段４１とを設け、制御手段４０は、条件設定手段４１によって設定された沸き上げ条件、あるいは給湯条件で加熱手段２０Ａ、あるいは給湯手段１０Ａの作動を制御するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱手段によって水を加熱し湯とし、この湯を給湯手段によって所定の出湯場所へ供給する給湯装置に関するものである。

従来の給湯装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この給湯装置においては、給水を加熱して湯を沸き上げる熱交換器を備えており、熱交換器に給水を導く給水路にランゲリア指数判定装置、安定度指数判定装置、あるいはｐＨ検出装置等を設けて、各装置から検出されるランゲリア指数、安定度指数、あるいはｐＨ値（またはそれらの組合せ）に応じて、熱交換器出口の給水最高温度を規制するようにしている。

これにより、給湯装置が設置される地域の違いによって、使用される給水の水質が異なる場合でも、過加熱による給水中の炭酸カルシウムの結晶化を抑制して、スケール生成による通水障害や伝熱阻害を防止できるようにしている。
特開２０００−３１４５５７号公報

しかしながら、上記従来技術においては、沸き上げによる炭酸カルシウムの結晶化抑制にあたって、水質を判定するために給湯装置にランゲリア指数判定装置、安定度指数判定装置、あるいはｐＨ検出装置等を設ける必要があり、コストの高い装置となっている。

また、湯の沸き上げにとどまらず、給湯装置の設置される地域の違いによっては、例えば寒冷地のように給湯の際に熱ロスを多く受けるような場合があり、出湯場所への給湯条件も考慮する必要がある。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、専用の水質判定装置を不要とすると共に、装置が設置される環境条件に応じて、給湯にかかる適切な制御を可能とする給湯装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、給水を加熱して湯の沸き上げを行う加熱手段（２０Ａ）と、
加熱手段（２０Ａ）によって沸き上げられた湯を所定の出湯場所（５２）へ供給する給湯手段（１０Ａ）と、
加熱手段（２０Ａ）、および給湯手段（１０Ａ）の作動を制御する制御手段（４０）とを備える給湯装置において、
給湯装置が設置される地理上の位置を特定する位置特定手段（４５、４１）と、
位置特定手段（４５、４１）によって特定された位置に応じて、湯の沸き上げ条件、あるいは所定の出湯場所（５２）への給湯条件を設定する条件設定手段（４１）とを備え、
制御手段（４０）は、条件設定手段（４１）によって設定された沸き上げ条件、あるいは給湯条件で加熱手段（２０Ａ）、あるいは給湯手段（１０Ａ）の作動を制御することを特徴としている。

これにより、従来技術で説明したような専用の水質判定装置等を不要として、特定された地理上の位置からその位置における水質等の環境条件を把握できる。そして、その環境条件に合わせた適切な湯の沸き上げや給湯の制御が可能となる。

請求項２に記載の発明では、位置特定手段（４５、４１）は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いて、位置を特定することを特徴としている。

これにより、高精度な位置の特定が可能となる。

請求項３に記載の発明では、位置特定手段（４５、４１）は、入力される電話番号の市外局番から位置を特定することを特徴としており、また、請求項４に記載の発明では、位置特定手段（４５、４１）は、入力される郵便番号から位置を特定することを特徴としている。

これにより、低コストで位置の特定が可能となる。

請求項５に記載の発明では、条件設定手段（４１）は、位置特定手段（４５、４１）によって特定される位置が高硬水地域であると、沸き上げ条件として、低硬水地域に比較して最高沸き上げ温度を低い側に設定することを特徴としている。

これにより、炭酸カルシウムの析出によるスケールの発生を抑制することができるので、給水配管の詰まりを防止することができる。

請求項６に記載の発明では、条件設定手段（４１）は、位置特定手段（４５、４１）によって特定される位置が高標高地域であると、沸き上げ条件として、低標高地域に比較して最高沸き上げ温度を低い側に設定することを特徴としている。

これにより、設置される位置の標高に関らず、沸き上げ時における給水の沸騰を防止することができる。

請求項６に記載の発明においては、請求項７に記載の発明のように、加熱手段（２０Ａ）は、給水を大気圧下で加熱して湯の沸き上げを行う場合に適用して好適である。

これにより、大気圧に直結する沸点の変化に対して、給水の沸騰を確実に防止可能とすると共に、最大限の給湯を可能とする給湯装置とすることができる。

請求項８に記載の発明では、所定の出湯場所（５２）は、浴槽（５２）であり、
条件設定手段（４１）は、位置特定手段（４５、４１）によって特定される位置が寒冷地域であると、給湯条件として、ユーザが設定する浴槽（５２）への湯張り温度を温暖地域に比較して所定値分、高く設定することを特徴としている。

これにより、寒冷地における熱ロスの影響を抑えて、ユーザの要求する湯張り温度に即した湯張りが可能となる。

尚、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明を適用した第１実施形態おけるヒートポンプ式給湯装置１００について図１〜図４を用いて説明する。尚、図１は本発明を適用したヒートポンプ式給湯装置１００の全体構成を示す模式図、図２は位置特定手段、条件設定手段を示すブロック図、図３は地域ごとの水の硬度分布を示すマップ、図４は水の硬度に基づく最高沸き上げ温度を設定するためのマップである。

本実施形態のヒートポンプ式給湯装置（以下、給湯装置）１００は、一般家庭用として使用されるものであり、図１に示すように、ヒートポンプユニット２０Ａによって生成される湯を貯湯タンクユニット１０Ａの貯湯タンク１０内に貯えると共に、貯えられた湯を給湯用の湯として、台所、洗面所、浴槽５２等へ供給する。そして、ヒートポンプユニット２０Ａ、および貯湯タンクユニット１０Ａの作動は制御装置４０（貯湯ＥＣＵ４１、ヒートポンプＥＣＵ４２）によって制御されるようになっている。尚、本給湯装置１００は、上記給湯機能の他に、湯張りされた浴槽５２内の浴水を追い焚きする機能も有する。

以下、給湯装置１００の詳細について説明する。

ヒートポンプユニット２０Ａは、後述する貯湯タンク１０内の給水を加熱して湯とする加熱手段であり、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ２）を使用するヒートポンプサイクル２０、貯湯タンク１０（吐出口１０ｃ、吸入口１０ｄ）に接続される循環回路２１中に設置された給水ポンプ２２、および制御装置４０を構成するヒートポンプＥＣＵ４２等を備えている。尚、超臨界ヒートポンプによれば、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温（例えば、８５℃〜９０℃程度）の湯を貯湯タンク１０内に貯えることができる。

ヒートポンプサイクル２０は、電動式の圧縮機２３、水冷媒熱交換器２４、電気式膨張弁２５、空気熱交換器２６、およびアキュムレータ２７が順次冷媒配管によって接続されて構成されている。ヒートポンプサイクル２０は、空気熱交換器２６にて大気から吸熱して、その熱を水冷媒熱交換器２４にて循環回路２１を流通する給水へ放熱することで給水を加熱して湯とする。

水冷媒熱交換器２４は、図示しない冷媒側熱交換器と水側熱交換器とが互いに対向する面で密着されて形成された二層構造となっている。冷媒側熱交換器はヒートポンプサイクル２０の冷媒配管に配設され、また、水側熱交換器は循環回路２１に配設されている。よって冷媒側熱交換器には圧縮機２３から吐出される高温高圧の冷媒が流通し、水側熱交換器には循環回路２１内の給水が流通するようになっている。そして、冷媒と給水との間で熱交換が行われ、冷媒によって給水が加熱される（沸き上げ温度６５℃〜９０℃程度）ようになっている。

給水ポンプ２２は、循環回路２１において貯湯タンク１０の吐出口１０ｃと水冷媒熱交換器２４との間に配設されている。給水ポンプ２２は、内蔵される図示しない電動モータによって回転駆動されて、沸き上げ運転時に、給水を貯湯タンク１０の吐出口１０ｃから吸入して、水冷媒熱交換器２４に圧送し、水冷媒熱交換器２４（水側熱交換器）内で加熱された湯を貯湯タンク１０の吸入口１０ｄに還流させるように作動する。

循環回路２１において水冷媒熱交換器２４の給水出口側には、加熱された湯の温度を検出する温度サーミスタ３０が設けられている。温度サーミスタ３０は、検出した温度信号をヒートポンプＥＣＵ４２に出力するようになっている。

ヒートポンプＥＣＵ４２は、ヒートポンプユニット２０Ａの作動を制御する制御手段である。具体的には、水冷媒熱交換器２４の出口側水温（温度サーミスタ３０の検出温度）が、種々の運転条件下において決定される所定の沸き上げ温度となるように、圧縮機２３の回転数、電気式膨張弁２５の弁開度、給水ポンプ２２の回転数等を制御する。

貯湯タンクユニット１０Ａは、所定の出湯場所としての台所、洗面所、浴槽５２等へ湯を供給する給湯手段であり、内部に湯を貯める貯湯タンク１０、貯湯タンク１０内の湯を上記台所、洗面所、浴槽５２等に供給する各種給湯用配管１２、１５、１６、および制御装置４０を構成する貯湯ＥＣＵ４１等を備えている。

貯湯タンク１０は、給湯用の湯を貯める耐圧容器であって、耐食性に優れた例えばステンレス等の金属から成り、外周部に図示しない断熱材が配置されて、高温の湯を長時間に渡って保温することができるようになっている。また、貯湯タンク１０は縦長形状を成しており、貯湯タンク１０の下部には、貯湯タンク１０内の最下部の給水をヒートポンプユニット２０Ａ側に吐出するための吐出口１０ｃが設けられ、また、貯湯タンク１０の上部には、ヒートポンプユニット２０Ａ側から吐出された湯が貯湯タンク１０の内部に流入するための吸入口１０ｄが設けられている。吐出口１０ｃと吸入口１０ｄとは上述した循環回路２１によって接続されている。

貯湯タンク１０の底面には導入口１０ａが設けられ、この導入口１０ａには貯湯タンク１０内に給水（水道水）を供給する導入管１１が接続されている。この導入管１１には止水栓１１ａ、および断水等における湯の逆流を防止する逆圧弁１１ｂが設けられており、大気圧に対して所定の圧力が付加された状態で給水が貯湯タンク１０内に供給されるようになっている。

一方、貯湯タンク１０の最上部には導出口１０ｂが設けられ、この導出口１０ｂには貯湯タンク１０内に貯えられた給湯用の湯を導出するための取出し管１２が接続されている。尚、この取出し管１２の経路途中には、図示しない逃がし弁が配設された排出配管が接続されており、貯湯タンク１０内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、貯湯タンク１０内の湯を外部に排出して、貯湯タンク１０等にダメージを与えないようになっている。

導入管１１には、導入口１０ａの手前部から分岐する給水管１１ｃ、給水管１１ｄが設けられており、各給水管１１ｃ、１１ｄの下流端は、後述する給湯用混合弁１３および風呂用混合弁１４に繋がれている。

取出し管１２の下流側は、給湯用配管１５と風呂用配管１６とに分岐している。給湯用配管１５は、台所、洗面所等の給湯水栓（カラン、シャワー等）５１へユーザが設定する設定温度に温度調節された湯を導く配管である。また、風呂用配管１６は、後述する風呂回路１７、第１配管１７ａを介して浴槽５２内に湯張り、差し湯、たし湯等を行う時に、ユーザが設定する設定温度に温度調節された湯を導く配管である。

給湯用配管１５の途中部位には給湯用混合弁１３が設けられ、また、風呂用配管１６の途中部位には風呂用混合弁１４が設けられている。各混合弁１３、１４は、温度調節弁であって、高温側と低温側の開口面積比（弁開度）を調節して、取出し管１２（給湯用配管１５、風呂用配管１６）から取出した湯（高温側）と、各給水管１１ｃ、１１ｄから取出した給水（低温側）との混合比を調節することで、給湯水栓５１、浴槽５２に供給する湯の温度を調節する。

そして、各混合弁１３、１４の弁開度は、出口側の湯温がユーザが設定する設定温度となるように後述する貯湯ＥＣＵ４１によって制御されるようになっている。

風呂用配管１６における風呂用混合弁１４の出口側は、流路切換え用の風呂回路１７に接続されている。そして、風呂回路１７には、第１配管１７ａ〜第４配管１７ｄが接続されている。第１配管１７ａ、および第２配管１７ｂは浴槽５２のアダプタ５２ａに接続されており、また、第３配管１７ｃ、第４配管１７ｄは貯湯タンク１０内に配設される追い炊き用熱交換器１７ｅに接続されている。

浴槽５２への湯張り時（更に差し湯、たし湯時）には、風呂回路１７の流路切換えによって、貯湯タンク１０内の湯が取出し管１２→風呂用配管１６→風呂用混合弁１４→風呂回路１７→第１配管１７ａ→アダプタ５２ａを通って浴槽５２に供給されるようになっている。

尚、浴槽５２の浴水の追い炊き時には、風呂用回路１７の流路切換えによって、浴槽５２内の浴水は、アダプタ５２ａ→第２配管１７ｂ→風呂回路１７→第３配管１７ｃ→追い炊き用熱交換器１７ｅ→第４配管１７ｄ→風呂用回路１７→第１配管１７ａ→アダプタ５２ａ→浴槽５２の順に循環され、追い炊き用熱交換器１７ｅによって加熱されるようになっている。

貯湯ＥＣＵ４１は、貯湯タンクユニット１０Ａの作動を制御する制御手段である。貯湯ＥＣＵ４１は、台所リモコン４３、浴室リモコン４４、および上記ヒートポンプＥＣＵ４２と接続されている。そして、貯湯ＥＣＵ４１、ヒートポンプＥＣＵ４２、台所リモコン４３、浴室リモコン４４は、給湯装置１００の制御装置（制御手段）４０を形成している。

台所リモコン４３には、操作スイッチとして、電源スイッチ、給湯設定温度スイッチ等が設けられており、また、浴室リモコン４４には、電源スイッチ、湯張りスイッチ、湯張り設定温度スイッチ、追い焚きスイッチ、追い焚き設定温度スイッチ等が設けられている。ユーザによって各リモコン４３、４４から入力されたスイッチ信号は貯湯ＥＣＵ４１に入力されるようになっている。

そして、貯湯ＥＣＵ４１は、各リモコン４３、４４からの入力信号に基づいてヒートポンプＥＣＵ４２に沸き上げ指示を行い、この沸き上げ指示によってヒートポンプユニット２０Ａは湯の沸き上げを実行するようになっている。また、貯湯ＥＣＵ４１は、各混合弁１３、１４、風呂回路１７の作動を制御し、給湯水栓５１、浴槽５２へユーザが設定する設定温度の湯を供給する。尚、貯湯ＥＣＵ４１は、浴槽５２における追い炊きが必要な場合には、追い炊き用熱交換器１７ｅによって浴槽５２内の浴水の追い炊きを実行するようになっている。

そして、本給湯装置１００には、更に、この給湯装置１００が設置される地理上の位置を特定する位置特定手段と、特定された地理上の位置に応じて湯の沸き上げ条件、あるいは給湯条件を設定する条件設定手段が設けられている。ここでは、位置特定手段はＧＰＳ受信機４５と貯湯ＥＣＵ４１とによって構成され、また、条件決定手段は貯湯ＥＣＵ４１によって構成されるようになっている。

ＧＰＳ受信機４５は、図２に示すように、全地球測位システムにおける複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信する受信部であり、受信した電波信号を貯湯ＥＣＵ４１に出力するようになっている。

貯湯ＥＣＵ４１は、上記給湯制御機能および追い炊き制御機能に加えて、ＧＰＳ受信機４５からの電波信号を基に地理上の位置を算出する機能と、給湯装置１００の販売店やサービス店に設置されるサーバ（データベース）との交信を行うと共にサーバから得られる情報を基に湯の沸き上げ条件として最高沸き上げ温度を設定する機能とを備えている（詳細後述）。

次に、上記構成に基づく給湯装置１００の作動について図３、図４を加えて説明する。

１．沸き上げ運転
貯湯ＥＣＵ４１は、まず、ＧＰＳ受信機４５からの電波信号を基に、この給湯装置１００が設置された緯度、経度を算出して、地理上の位置を特定する。そして、サーバとの交信を行い、サーバに予め記憶された水の硬度分布マップ（図３）から、上記の特定位置（給湯装置１００の設置された位置）に対応する水（その地域の水道水）の硬度を参照する。

ここで、水の硬度とは、水に含まれるカルシウムやマグネシウム等の量をこれに相当する炭酸カルシウムの量に換算して表した数値である。水の加熱時において、水の硬度が高いほど、また加熱温度（沸き上げ温度）が高いほど、炭酸カルシウムの析出（スケールの発生）が多くなる。スケールが発生すると、給湯装置１００の各種配管に詰まりが発生してしまう。

水の硬度分布マップは、図３に示すように、水の硬度レベルを複数のランクに区分けした時に（図３では６ランク）、例えば日本国内において予め調査した各地域（ここでは都道府県別）の水の硬度がどのランクであるのかを示したマップとしている。この水の硬度分布マップを基に、貯湯ＥＣＵ４１は、上記の特定位置に対応する水の硬度を参照する訳である。

そして、貯湯ＥＣＵ４１は、自身に予め記憶された沸き上げ温度設定マップ１から、最高沸き上げ温度を設定する。沸き上げ温度設定マップ１は、例えば水の硬度ごとに給水温度に対する最高沸き上げ温度を規定したマップとしている。貯湯ＥＣＵ４１は、特定位置から得られた水の硬度に応じて最高沸き上げ温度を設定するようにしている。

例えば、水の硬度が高くなるほど（特定位置が高硬水地域であるほど）、最高沸き上げ温度を低く設定し、水の硬度が低くなるほど（特定位置が低硬水地域であるほど）、最高沸き上げ温度を高く設定するようにしている。本ヒートポンプユニット２０Ａにおいては、ＣＯ２冷媒を用いた超臨界ヒートポンプとしていることから、最大で９０℃の湯を沸き上げる能力を有している。よって、最も水の硬度が低い場合であると、最高沸き上げ温度を９０℃に据え置いて、水の硬度が高くなるにつれて、沸き上げ温度を９０℃から下げていき、最も水の硬度の高い場合では、例えば８０℃を最高沸き上げ温度として規制する。そして、貯湯ＥＣＵ４１は、設定した沸き上げ条件（最高沸き上げ温度）をヒートポンプＥＣＵ４２に出力する。

このように、貯湯ＥＣＵ４１は給湯装置１００が設置された位置に応じて最高沸き上げ温度を設定した後に、ヒートポンプＥＣＵ４２は、以下のように沸き上げ運転を実行する。

即ち、ヒートポンプＥＣＵ４２は、給湯装置１００に電力供給されている時には、台所リモコン４３、風呂リモコン４４の設定スイッチからユーザによって入力設定される設定条件（例えば沸き上げ温度、沸き上げ量、沸き上げ時刻等）、および外気温度等に基づいて、主に電力料金が安価となる深夜の時間帯（例えば２３時から翌朝７時）に、沸き上げ運転を実行する。

即ち、ヒートポンプＥＣＵ４２は、給水ポンプ２２を作動させて循環回路２１内に給水を流通させると共に、ヒートポンプサイクル２０（圧縮機２３、電気式膨張弁２５）も作動させて、水冷媒熱交換器２４において、高温高圧の冷媒によって循環回路２１内を流通する給水を加熱する。この時、温度サーミスタ３０が検出した実際の沸き上げ温度が上記（図４）で設定した最高沸き上げ温度を超えないように給水ポンプ２２に対する作動指示（作動回転数調整、即ち給湯水の流量調整）を行う。

尚、沸き上げ運転においては、ヒートポンプＥＣＵ４２は、ヒートポンプサイクル２０の作動効率を高めるために、例えば水冷媒熱交換器２４における冷媒の出口側と給水の入口側との温度差が所定値（例えば４〜５℃）となるように、圧縮機２３の作動回転数、電気式膨張弁２５の弁開度等を調節してヒートポンプサイクル２０を運転する。または、ヒートポンプＥＣＵ４２は、ヒートポンプサイクル２０の作動効率を高めるために、ヒートポンプサイクル２０の高圧側圧力値、あるいは圧縮機２３からの吐出冷媒温度値等に基づいて、圧縮機２３の作動回転数、電気式膨張弁２５の弁開度等を調節してヒートポンプサイクル２０を運転する。

２．給湯運転
昼間の台所や洗面所での湯の使用時、風呂への湯張り時には、貯湯ＥＣＵ４１は、台所リモコン４３、風呂リモコン４４の給湯設定温度スイッチ、あるいは湯張り設定温度スイッチからユーザによって入力設定される設定温度と一致するように、給湯用配管１５、風呂用配管１６における各混合弁１３、１４の弁開度を調節して、貯湯タンク１０の導出口１０ｂから取出される高温の湯と給水管１１ｃ、１１ｄから供給される給水（水道水）とを混合して温度調節した湯として供給する。

尚、ユーザから浴槽５２の浴水の追い炊き要求があると、貯湯ＥＣＵ４１は、風呂回路１７を切り換えて、浴水を追い炊き用熱交換器１７ｅに循環させて加熱する。

以上のように、本実施形態においては、位置特定手段（ＧＰＳ受信機４５、貯湯ＥＣＵ４１）、および条件設定手段（貯湯ＥＣＵ４１）を設けるようにしているので、従来技術で説明したような専用の水質判定装置等を不要として、特定された地理上の位置からその位置における水の硬度を把握できる。そして、その水の硬度に合わせた最高沸き上げ温度を設定しているので、ヒートポンプユニット２０Ａの能力をいたずらに下げることなく、炭酸カルシウムの析出を抑制でき、適切な湯の沸き上げ制御を可能とすることができる。

そして、上記位置特定手段として、全地球測位システム（ＧＰＳ受信機４５）を用いるようにしているので、高精度な位置の特定が可能となる。

仮に、各地域の水質を把握し最悪条件を決めて一律に最高沸き上げ温度を設定すると、水質の悪さによる心配のない地域では、給湯装置１００の能力を充分に発揮できないものとなってしまうが、本実施形態では、各地域に合った能力発揮が可能である。また、各地域の水質に合わせて給湯装置１００の最高沸き上げ温度を個々に設定して出荷する必要がなく、製品としての種類が増加し製造側の管理コストが増大することもない。

尚、上記第１実施形態においては、位置特定手段としてＧＰＳ受信機４５を用いたものとしたが、これに代えて、ユーザによって例えば台所リモコン４３、あるいは浴室リモコン４４から入力される電話番号（特に電話番号の市外局番）、あるいは郵便番号から給湯装置１００の設置される位置を特定するようにしても良い。つまり、電話番号あるいは郵便番号によって市→都道府県が特定できる訳であり、図３で説明した水の硬度分布マップから、特定された都道府県に対応する水の硬度を把握すれば良い。

また、貯湯ＥＣＵ４１は沸き上げ条件設定のために、水の硬度の把握についてはサーバへのアクセスによって実行し、また最高沸き上げ温度の設定については自信に記憶された沸き上げ温度設定マップ１によって実行するようにしたが、これらは貯湯ＥＣＵ４１あるいはサーバのいずれが行っても良い。

つまり、水の硬度については、貯湯ＥＣＵ４１自身に水の硬度分布マップを記憶させて外部とのアクセスなしに、貯湯ＥＣＵ４１自身の中で把握するようにしても良い。また、最高沸き上げ温度の設定にあたって、貯湯ＥＣＵ４１内に記憶させた沸き上げ温度設定マップ１をサーバに予め記憶させておき、サーバ内で最高沸き上げ温度の設定をして、その設定結果を使用するようにしても良い。

（第２実施形態）
本発明を適用した第２実施形態を図５、図６に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、大気圧下で沸き上げを行う給湯装置１００Ａにおいて、特定した位置から標高を把握し、その標高に応じた湯の沸き上げ条件を設定するようにしたものである。

給湯装置１００Ａにおける貯湯タンク１０は、大気開放タイプのタンクとなっている。即ち、貯湯タンク１０の上部には、貯湯タンク１０の内部と連通するシスターン１０ｅが設けられており、シスターン１０ｅには排出用配管１０ｆと補給用配管１０ｆとが接続されている。排出用配管１０ｆは、貯湯タンク１０内の湯量が膨張等によって増加した時に、膨張分を外部に排出可能とする配管である。また、補給用配管１０ｆは、貯湯タンク１０内の湯量（給水量）が減少した時に、貯湯タンク１０内に給水を補給するための配管である。

そして、貯湯タンク１０には、上部と下部とが接続されるタンク循環路１０ｈが設けられており、ポンプ１０ｉによって貯湯タンク１０内部の高温の湯が上部から下部に循環するようになっている。更に、タンク循環路１０ｈには、水水熱交換器１８が配設されている。水水熱交換器１８の内部は高温流路と低温流路とに区画されており、高温流路に上記タンク循環路１０ｈの高温の湯が流通し、低温流路に給水管１１ｅの給水が流通するようになっており、高温の湯によって、給水が加熱されるようになっている。そして、加熱された湯が給湯水栓５１から出湯されるようになっている。この第２実施形態では、ヒートポンプユニット２０Ａ、貯湯タンク１０、および水水熱交換器１８が給水を加熱する加熱手段となっている。

そして、サーバには予め標高マップ（図示せず）が記憶されている。標高マップは、地理上の位置における標高を対応付けたマップであり、例えば「等高線表示された地図データ」として対応することができる。

沸き上げ運転時には、貯湯ＥＣＵ４１（図５中では図示省略）は、上記第１実施形態と同様に、ＧＰＳ受信機４５によって給湯装置１００Ａの設置された位置を特定する（位置特定手段による位置の特定）。そして、貯湯ＥＣＵ４１は上記の特定位置と標高マップとから給湯装置１００Ａの設置された標高を把握する。

更に、貯湯ＥＣＵ４１は、自身に予め記憶された沸き上げ温度設定マップ２から沸き上げ温度を設定する（条件設定手段による沸き上げ条件の設定）。ここで、沸き上げ温度設定マップ２は、図６に示すように、標高に対応する水の沸点に対して、所定のマージン（水の沸点までの余裕度であり、ここでは約８℃）を考慮して最高沸き上げ温度を設定するようにしたものである。通常、標高０ｍ（低標高地域）では１気圧であり、水の沸点が１００℃であり、本実施形態のヒートポンプユニット２０Ａ（超臨界ヒートポンプ）による最大沸き上げ温度（９０℃）を最高沸き上げ温度とし、標高が約５５０ｍ以上（高標高地域）となると、順次沸点の低下に合わせて、最高沸き上げ温度を低く設定するようにしている。

そして、貯湯ＥＣＵ４１は、このように設定した沸き上げ条件をヒートポンプＥＣＵ４２に出力し、ヒートポンプＥＣＵ４２は、ヒートポンプユニット２０Ａを作動させて、実際の沸き上げ温度が上記（図６）で設定した最高沸き上げ温度を超えないように湯の沸き上げを行う。

これにより、給湯装置１００Ａの設置される位置の標高に関らず、沸き上げ時における給水の沸騰を確実に防止することができる。特に、給水が大気圧下で加熱される給湯装置として、特に、本第２実施形態は好適なものとして提供でき、大気圧に直結する沸点の変化に対して、給水の沸騰を確実に防止可能とすると共に、最大限の給湯を可能とすることができる。

尚、本第２実施形態では、位置特定手段として上記第１実施形態で説明した電話番号あるいは郵便番号を用いたものとすると、同一の市内（県内）でも標高差が存在する場合が多々あり、標高把握の精度が低下することから、上記ＧＰＳ受信機４５を用いた位置の特定が好ましい。

（第３実施形態）
第３実施形態は、ＧＰＳ受信機４５、電話番号、郵便番号等による位置特定手段によって特定した位置が寒冷地域か温暖地域かで、浴槽５２への湯張り温度を変更設定して、供給するようにしたものである。尚、給湯装置の構成としては、下記制御内容を除いて上記第１実施形態で説明した給湯装置１００と同一のものとする。

即ち、貯湯ＥＣＵ４１は、位置特定手段によって特定された位置情報から、給湯装置１００が設置された位置が寒冷地域にあたるか否かをサーバにて参照する。これは、特定位置（都道府県）が、例えば、北海道、東北、北陸地区であると寒冷地域とし、その他であると温暖地域とするように決定する。

そして、特定位置が寒冷地域であると、浴槽５２への湯張りを行う給湯運転において、供給する湯の温度をユーザが設定する設定温度よりも所定値分（例えば１℃）高くして対応するようにする。特定位置が温暖地域である場合は、供給する湯の温度はユーザが設定する設定温度の通りに対応する。

寒冷地域においては、各種配管１２、１６、１７ａからの熱ロス、あるいは浴槽５２からの熱ロスが大きいため、上記の制御により、寒冷地域における熱ロスの影響を抑えて、ユーザの要求する湯張り温度に即した湯張りが可能となる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態と第２実施形態とを組合わせた給湯装置としても良い。即ち、位置特定手段によって特定される給湯装置の設置位置から水の硬度および標高を把握して、両者から設定される最高沸き上げ温度の厳しい方の条件（温度の低い方）を限度として沸き上げ運転するようにしても良い。

また、上記第１実施形態、あるいは第２実施形態に対して第３実施形態を組合わせた給湯装置としても良い。即ち、位置特定手段によって特定される給湯装置の設置位置から水の硬度あるいは標高を把握して、これにより設定される最高沸き上げ温度で沸き上げ運転を行うと共に、特定位置が寒冷地か否かに基づいて給湯運転における給湯温度（湯張り温度）を調節するようにしても良い。

また、給湯手段としては、貯湯タンク１０を備えず、外部から供給される給水をヒートポンプユニット２０Ａで加熱して湯とし、この湯を貯えることなく供給するものとしても本発明を適用できる。

また、上記第１〜第３実施形態では、ヒートポンプユニット２０Ａは、圧縮機２３で冷媒を臨界圧力以上に加圧するいわゆる超臨界ヒートポンプとしたが、超臨界ヒートポンプに限定されるものではない。また、冷媒は二酸化炭素であったが、これに限定されるものではない。いわゆるフロン等の他の冷媒であっても良い。

また、加熱手段としてヒートポンプユニット２０Ａに代えて、電気式のヒータ等、その他の手段としても良い。

第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の全体構成を示す模式図である。 第１実施形態における位置特定手段、条件設定手段を示すブロック図である。 地域ごとの水の硬度分布を示すマップである。 水の硬度に基づく最高沸き上げ温度を設定するためのマップ１である。 第２実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の全体構成を示す模式図である。 地域ごとの標高に基づく最高沸き上げ温度を設定するためのマップ２である。

符号の説明

１０Ａ 貯湯タンクユニット（給湯手段）
２０Ａ ヒートポンプユニット（加熱手段）
４０ 制御装置（制御手段）
４１ 貯湯ＥＣＵ（位置特定手段、条件設定手段）
４５ ＧＰＳ受信機（位置特定手段）
５２ 浴槽（所定の出湯場所）
１００ ヒートポンプ式給湯装置

Claims (8)

1. 給水を加熱して湯の沸き上げを行う加熱手段（２０Ａ）と、
   前記加熱手段（２０Ａ）によって沸き上げられた前記湯を所定の出湯場所（５２）へ供給する給湯手段（１０Ａ）と、
   前記加熱手段（２０Ａ）、および前記給湯手段（１０Ａ）の作動を制御する制御手段（４０）とを備える給湯装置において、
   前記給湯装置が設置される地理上の位置を特定する位置特定手段（４５、４１）と、
   前記位置特定手段（４５、４１）によって特定された前記位置に応じて、前記湯の沸き上げ条件、あるいは前記所定の出湯場所（５２）への給湯条件を設定する条件設定手段（４１）とを備え、
   前記制御手段（４０）は、前記条件設定手段（４１）によって設定された前記沸き上げ条件、あるいは前記給湯条件で前記加熱手段（２０Ａ）、あるいは前記給湯手段（１０Ａ）の作動を制御することを特徴とする給湯装置。
2. 前記位置特定手段（４５、４１）は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いて、前記位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記位置特定手段（４５、４１）は、入力される電話番号の市外局番から前記位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
4. 前記位置特定手段（４５、４１）は、入力される郵便番号から前記位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
5. 前記条件設定手段（４１）は、前記位置特定手段（４５、４１）によって特定される前記位置が高硬水地域であると、前記沸き上げ条件として、低硬水地域に比較して最高沸き上げ温度を低い側に設定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の給湯装置。
6. 前記条件設定手段（４１）は、前記位置特定手段（４５、４１）によって特定される前記位置が高標高地域であると、前記沸き上げ条件として、低標高地域に比較して最高沸き上げ温度を低い側に設定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の給湯装置。
7. 前記加熱手段（２０Ａ）は、前記給水を大気圧下で加熱して湯の沸き上げを行うことを特徴とする請求項６に記載の給湯装置。
8. 前記所定の出湯場所（５２）は、浴槽（５２）であり、
   前記条件設定手段（４１）は、前記位置特定手段（４５、４１）によって特定される前記位置が寒冷地域であると、前記給湯条件として、ユーザが設定する前記浴槽（５２）への湯張り温度を温暖地域に比較して所定値分、高く設定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の給湯装置。

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