JP2010091184A - 貯湯式給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプとバーナを用いた熱交換器との運転が１つの運転スイッチから操作入力される貯湯式給湯システムであって、全体としてエネルギー消費を低減させることが可能な貯湯式給湯システムを提供する。
【解決手段】運転スイッチ５ａから停止指示が操作入力された後、開始時刻になったとき、所定時間内であれば、ヒートポンプユニット３が運転を開始し、貯湯槽１１内の湯水を設定温度Ｓまで沸かし上げてから、ヒートポンプユニット３が再び運転停止状態に維持される貯湯式給湯システム１。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯式給湯システムに関し、特に、ヒートポンプユニットとバーナユニットを備える貯湯式給湯システムに関する。

従来、内部に湯水を貯える貯湯槽と、貯湯槽内に水を供給する給水管と、貯湯槽内に貯えられた湯水を供給する給湯管と、貯湯槽内から湯水を導き出して加熱し沸き上げた湯を貯湯槽内に戻すヒートポンプユニットと、瞬間式補助熱源であるバーナユニットとを備える貯湯式給湯システムが知られている。ヒートポンプユニットは、エネルギー効率は非常に高いが、単位時間当たりの加熱能力が低いので、突発的な給湯に対応することができない。そこで、湯切れを防止するため、貯湯切れ時に運転するバーナユニットを瞬間式補助熱源として備えている。これにより、貯湯槽の小型化も可能となる。

このような貯湯式給湯システムにおいては、ヒートポンプ及びバーナユニットの運転操作が１つのリモコンへの操作入力により行われる（特許文献１〜３参照）。このリモコンには、貯湯式給湯システム全体の運転のＯＮ・ＯＦＦを指示する運転スイッチが設けられており、運転スイッチがＯＦＦ操作されると、ヒートポンプ及びバーナユニットの運転が直ちに停止、その後、運転スイッチがＯＮ操作されるまで、ヒートポンプ及びバーナユニットの運転停止状態は維持される。
特開２００１−４１５７０号公報 特開２００４−１２５２２６号公報 特開平１１−１４８７３１号公報

貯湯式給湯システムが設置された住居に居住する使用者は、長期間（例えば３日以上）住居を不在にするとき、運転スイッチをＯＦＦ操作する。これにより、使用者が不在であるにも拘らず、毎日設定時刻にヒートポンプが貯湯槽内の湯水を沸かし上げることによるエネルギー消費の無駄を抑えている。しかしながら、使用者によっては、一時的に住居を不在にするときにも、運転スイッチをＯＦＦ操作する。この場合、使用者が住居に戻り運転スイッチをＯＮ操作しても、ヒートポンプによる沸かし上げには時間がかかるため、湯張りなど大量の給湯がバーナユニットにより行われ、エネルギー消費が大きくなるという問題があった。なお、使用者が長期不在時にＯＮ操作する長期不在スイッチを設けることも考えられるが、運転停止を指示するスイッチが２つとなり、使用者による操作性が劣るという問題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑み、ヒートポンプ及びバーナユニットの運転操作が１つの運転スイッチから操作入力される貯湯式給湯システムであって、全体としてエネルギー消費を低減させることが可能な貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯システムは、内部に湯水を貯える貯湯槽と、該貯湯槽内に水を供給する給水管と、前記貯湯槽内に貯えられた湯水を供給する給湯管と、前記給湯管から供給する湯水の温度を第１の温度に設定する温度設定手段と、前記貯湯槽内から湯水を導き出して加熱し、該加熱した湯を前記貯湯槽内に戻すヒートポンプユニットと、前記給湯管に供給される湯水が前記第１の温度未満のときに当該湯水を加熱するバーナユニットと、前記ヒートポンプユニット及び前記バーナユニットを運転停止状態に維持させる停止指示が操作入力される停止操作入力手段と、前記ヒートポンプユニットの運転を開始させる開始時刻を設定する開始時刻設定手段と、前記停止指示が操作入力された後、前記開始時刻になったとき、所定時間内であれば、前記ヒートポンプユニットの運転を開始させ、前記貯湯槽内の湯水を前記第１の温度以上の第２の温度まで沸かし上げさせてから、前記ヒートポンプユニットを再び運転停止状態に維持させる制御手段とを備えることを特徴とする。

この貯湯式給湯システムは、ヒートポンプユニット及びバーナユニットを運転停止状態に維持させる停止指示が操作入力される停止操作入力手段を１つだけ備えるので、使用者による操作性が良好である。そして、当該貯湯式給湯システムが設置された住居に居住する使用者が停止指示を停止操作入力手段から操作入力しても、その後、所定時間内であれば、開始時刻に、ヒートポンプユニットは運転を開始して貯湯槽内の湯水を沸かし上げる。住居を長期間不在にするとき、使用者は停止操作入力手段から停止指示を操作入力する。この場合、その後、所定時間経過すれば、開始時刻になっても、ヒートポンプユニットは運転を開始しない。そのため、使用者が不在の長期間にわたって毎日ヒートポンプユニットが貯湯槽内の湯水を沸かし上げることを防止でき、ヒートポンプユニットの運転に伴うエネルギー消費を抑制することができる。一方、住居を短期間不在にするとき、使用者が停止操作入力手段から停止指示を操作入力しても、所定時間内であれば、開始時刻になったとき、ヒートポンプユニットが運転を開始し、貯湯槽内の湯水を沸かし上げる。そのため、使用者が住居に戻って来てからの大量の給湯がバーナユニットにより行われることを防止でき、バーナユニットの運転に伴うエネルギー消費を抑制することができる。

よって、長期間不在と短期間不在とが半々であるなど混在する場合には、全体としてエネルギー消費を削減することが可能となる。そのため、停止操作入力手段が、長期不在時と短期不在時とに兼用して停止指示が操作入力されるものに適したものとなる。前記所定時間は、ヒートポンプユニットとバーナユニットのエネルギー消費、長期間不在の可能性の高低、長期間不在の不在日数等を考慮して設定すればよい。なお、開始時刻を湯張りなど大量の給湯が必要な時刻を考慮して設定することにより、大量の給湯がバーナユニットにより行われる可能性が減少するので、エネルギー消費をさらに減少させることが可能となる。

ところで、貯湯槽内の湯水を第２の温度に沸かし上げるまでにヒートポンプユニットの運転を停止すると、貯湯槽内の湯温分布は異常になる。そして、ヒートポンプユニットは低温からしか沸かし上げを行うことができないので、その後、ヒートポンプユニットにより沸かし上げを行う際に、貯湯槽内の全ての湯水を第２の温度まで沸かし上げることが不可能になるなどの悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、停止指示が操作入力された場合であっても、貯湯槽内の湯水を第２の温度に沸かし上げるまで、ヒートポンプユニットは運転を停止しないことが好ましい。

そこで、本発明に係る貯湯式給湯システムにおいて、前記制御手段は、前記ヒートポンプユニットの運転中に、前記運転停止入力手段から前記停止指示が操作入力された場合、前記ヒートポンプユニットに前記貯湯槽内の湯水を前記第２の温度に沸かし上げさせた後、前記ヒートポンプユニットを運転停止状態に維持させることが好ましい。

また、貯湯槽内の湯水を第２の温度に沸かし上げるまでに第２の温度が設定変更されると、貯湯槽内の湯温分布は異常になる。その後、ヒートポンプユニットにより沸かし上げを行う際に、貯湯槽内の全ての湯水を設定変更後の第２の温度まで沸かし上げることが不可能になるなどの悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、第２の温度が設定変更された場合であっても、貯湯槽内の湯水を設定変更前の第２の温度に沸かし上げるまで、ヒートポンプユニットの運転を続行することが好ましい。

そこで、本発明に係る貯湯式給湯システムにおいて、前記第２の温度が設定される温度設定手段を備え、前記制御手段は、前記ヒートポンプユニットの運転中に、前記温度設定手段で前記第２の温度が設定変更された場合、前記ヒートポンプユニットに前記貯湯槽内の湯水を前記ヒートポンプユニットの運転開始前に設定されていた第２の温度まで沸かし上げさせることが好ましい。

本発明の実施形態に係る貯湯式給湯システムを、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る貯湯式給湯システム１は、図１に概略全体構成図を示すように、貯湯ユニット２、ヒートポンプユニット３、バーナユニット４、及びリモコン５を備えている。

貯湯ユニット２は、貯湯槽１１、給水管１２、給湯管１３、貯湯コントローラ１４等を備えている。

貯湯槽１１は、その内部に湯水を保温して貯え、その容量は、１日間に最低限必要な湯を貯蓄可能な程度、例えば５０から２００リットルと小規模である。貯湯槽１１内の下部及び上部には、それぞれ湯水の温度を検出する下湯温度センサ１５、上湯温度センサ１６が設けられている。さらに、貯湯槽１１の上部には、安全弁１７が設けられており、貯湯槽１１の内圧が耐圧を超えることを防止している。さらに、貯湯槽１１の底部には、排水弁１８が設けられており、排水弁１８を作業者が手動で開弁することにより、貯湯槽１１内の湯水が排水可能となっている。

給水管１２は、一端が給水口１９を介して水道に、他端が貯湯槽１１の下部にそれぞれ連通しており、貯湯槽１１内の下部に水を供給する。給水管１２には、減圧弁２０が設けられており、貯湯槽１１の内圧が過大になることを防止している。また、給水管１２は水制御弁２１を介して給湯管１３に連通しており、水制御弁２１は給湯管１３への水の供給を調整している。給湯管１３に供給される水は、その流量が水量センサ２２によって、その水温が水温センサ２３によって、それぞれ計測される。給湯管１３は、一端が給湯口２４に、他端が貯湯槽１１の上部にそれぞれ連通しており、貯湯槽１１内の上部に貯えられている湯水が湯制御弁２５によって流量調整され給湯口２４を介してキッチン、洗面所、浴室内のシャワー等に供給される。給湯管１３に供給される湯水は、その流量が湯水量センサ２６によって、その湯水温が湯水温センサ２７によって、それぞれ計測される。さらに、給湯管１３には、給水管１２の分岐管との接続部より下流側でバーナユニット４を循環するバイパス管２８（２８ａ，２８ｂ）が介設されている。バイパス往管２８ａの直上流側、及びバイパス還管２８ｂの下流を流れる湯水の温度が、それぞれ湯温センサ２９、混合湯温センサ３０によって計測される。また、給湯管１３には、バイパス往管２８ａ及びバイパス還管２８ｂとの接続部の間にバイパス制御弁３１が設けられており、バイパス制御弁３１はバイパス往管２８ａに供給される湯水量を調整している。

貯湯コントローラ１４は、時計３２を内蔵するリモコン５と後記するバーナコントローラ７９に接続されている。貯湯コントローラ１４は、リモコン５に入力設定された設定情報、貯湯式給湯システム１内の各種センサからの計測情報、及び時計３２からの現在時刻情報等に基づいて、水制御弁２１、湯制御弁２５及びバイパス制御弁３１等の作動制御を行う。

ヒートポンプユニット３は、貯湯槽１１内から湯水を導き出して加熱し、沸き上げた湯を貯湯槽１１内に戻すものであり、蒸発器４１、熱媒体循環管４２、圧縮機４３、膨張弁４４、凝縮器４５、湯循環管４６、循環ポンプ４７、ヒートポンプコントローラ４８等を備えている。

蒸発器４１は、電動モータ４９の駆動により回転するファン５０を有しており、ファン５０の回転により供給された空気と蒸発器４１内の熱媒体循環管４２を通過する熱媒体との間で熱交換が行われる。ここでは、熱媒体として、代替フロンであるハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）を用いているが、他の熱媒体、例えばＨＦＣ以外の代替フロンや二酸化炭素等を用いてもよい。圧縮機４３は、熱媒体循環管４２の蒸発器４１より下流側に設けられており、蒸発器４１から吐出されて熱媒体を圧縮し高圧・高温として、凝縮器４５に送り込む。膨張弁４４は、熱媒体循環管４２の蒸発器４１より上流側に設けられており、圧縮機４３で加圧された熱媒体の圧力を解放する。除霜弁５１は、熱媒体循環管４２のバイパス管５２に設けられており、圧縮機４３から吐出される熱媒体で蒸発器４１を除霜する。なお、熱媒体循環管４２の膨張弁４４の上流側及び下流側、圧縮機４３の上流側及び下流側には、それぞれ熱媒体循環管４２内を流れる熱媒体の温度を計測する熱媒体温度センサ５３，５４，５５，５６が設けられている。なお、熱媒体温度センサ５３は必ずしも必要ではない。また、蒸発器４１には、蒸発器４１に吸い込まれる空気温度を計測する空気温度センサ５７が設けられている。

凝縮器４５は、蒸発器４１で高圧・高温とされた熱媒体が湯循環管４６を通過する湯を熱交換加熱する。貯湯槽１１内の下部に貯えられた温度の低い湯又は水は、循環ポンプ４７によって湯循環管４６を介して凝縮器４５に導かれ、凝縮器４５で熱交換加熱されて高温の湯となって貯湯槽１１内の上部に戻される。これにより、貯湯槽１１の上部には、高温の湯が貯えられる。なお、湯循環管４６の凝縮器４５の上流側及び下流側には、それぞれ湯循環管４６内を流れる湯水の温度を計測する湯温センサ５８，５９が設けられている。また、凝縮器４５には、その内部の雰囲気温度を計測する雰囲気温度センサ６０が設けられている。なお、雰囲気温度センサ６０は必ずしも必要ではない。

ヒートポンプコントローラ４８は、貯湯コントローラ１４に接続されている。ヒートポンプコントローラ４８は、貯湯コントローラ１４からの入力情報、及びヒートポンプユニット３内の各種センサからの計測情報等に基づいて、圧縮機４３、循環ポンプ４７、電動モータ５０等の作動制御を行う。また、ヒートポンプコントローラ４８は、ヒートポンプユニット３内の各種センサからの計測情報等を貯湯コントローラ１４に送信する。

バーナユニット４は、バイパス管２８から供給される湯水を加熱するものであって、バーナ７１、缶体７２、燃料ガス供給管７３、給湯熱交換器７４、追焚熱交換器７５、給水管７６、給湯管７７、追焚循環管７８、バーナコントローラ７９等を備えている。

バーナ７１は、それぞれ燃焼量が異なる複数の給湯バーナ７１ａと追焚バーナ７１ｂから構成されている。燃焼する給湯バーナ７１ａの組み合わせによって給湯バーナ７１ａ全体の燃焼量を調節することができる。バーナ７１は缶体７２内に収容されており、バーナ７１の燃焼による排気は排気路を介して缶体７２の上端の開口から排気される。また、缶体７２内には、バーナ７１に点火するための点火プラグ８１が設けられており、点火プラグ８１はイグナイタ８２により作動される。

バーナ７１には、燃料ガス供給管７３を介して燃料ガスが供給される。燃料ガス供給管７３には、その上流側から順に元ガス開閉弁８３及びガス比例弁８４が設けられている。さらに、燃料ガス供給管７３には、ガス比例弁８４の下流で複数の経路に分岐し、それぞれの経路がガス開閉弁８５を介して給湯バーナ７１ａ、追焚バーナ７１ｂに接続されている。

給湯熱交換器７４は、給水管７６及び給湯管７７に連通しており、給湯バーナ７１ａが発生する熱によって給水管７６から供給される水を熱交換加熱して、給湯管７７から湯を供給する。給水管７６は、一端が貯湯ユニット２のバイパス往管２８ａに接続されており、このバイパス往管２８ａを介して水が供給される。給湯管７７は、一端が貯湯ユニット２のバイパス還管２８ｂに接続されており、バイパス還管２８ｂを介して給湯口２４から湯を供給する。給水管７６には、その上流側から順に止水弁８６及び水量センサ８７が設けられている。給水管７６と給湯管７７とはバイパス管８８によって連通されており、バイパス管８８にはバイパス管８８内を流れる水量を調整する水量調整弁８９が設けられている。給湯管７７の給湯熱交換器７４の下流側及びバイパス管８８との接続部分の下流側には、それぞれ給湯管７７内を流れる湯の温度を計測する給湯温センサ９０，９１が設けられている。このように、貯湯槽１１内に湯が無いとき、バイパス往管２８ａを介して給水管７６から供給される水が給湯熱交換器７４により熱交換加熱されて湯となり、バイパス管８８からの水と混ざり、給湯管７７及びバイパス還管２８ｂを介して給湯口２４から供給されるようになっている。

追焚熱交換器７５は、追焚循環管７８の途中に設けられており、追焚バーナ７１ｂが発生する熱によって追焚循環管７８を流れる湯水を熱交換加熱する。追焚循環管７８は、両端が浴槽６に接続され、風呂ポンプ９２により一端から浴槽６内の湯水を吸入して他端から再び浴槽６に戻すように構成されている。追焚循環管７８の追焚熱交換器７５の下流側には、追焚循環管７８内を流れる湯の温度を計測する湯温センサ９３が設けられている。また、追焚循環管７８の両端付近には、それぞれ追焚循環管７８内を流れる湯水量を計測する湯水流量センサ９４，９５が設けられている。さらに、給湯温センサ９１の下流の給湯管７７には、湯を浴槽６に導く注湯管９６が接続されている。注湯管９６は、給湯管７７から供給される湯水を追焚循環管７８を介して浴槽６内に導く。注湯管９６には、注湯電磁弁９７、注湯量センサ９８、及び逆止弁９９が設けられている。注湯電磁弁９６は注湯量を調整し、注湯量センサ９８は注湯管９６を流れる湯量を計測し、逆止弁９９は注湯管９６内を湯が逆流することを防止する。このように、貯湯槽１１内に湯があるとき、バイパス往管２８ａ、給水管７６、バイパス管８８、注湯管９６及び追焚循環管７８を介して浴槽６へ湯が供給されて湯張りが行われるようになっている。

バーナコントローラ７９は、貯湯コントローラ１４とリモコン５に接続されている。バーナコントローラ７９は、貯湯コントローラ１４やリモコン５からの入力情報、及びバーナユニット４内の各種センサからの計測情報等に基づいて、イグナイタ８２、元ガス開閉弁８３、ガス比例弁８４、ガス開閉弁８５、止水弁８６、水量調整弁８９、風呂ポンプ９２、注湯電磁弁９７等の作動制御を行う。また、ヒートポンプコントローラ４９は、バーナユニット４内の各種センサからの計測情報等を貯湯コントローラ１４やリモコン５に送信する。

リモコン５は、貯湯コントローラ１４とバーナコントローラ７９とに相互通信可能に接続されており、貯湯式給湯システム１のＯＮ（運転）・ＯＦＦ（停止）の指示が操作入力される運転スイッチ（停止操作入力手段）５ａ，貯湯槽１１内の湯温の設定温度（第２の温度）Ｓの切り替えが操作入力される設定スイッチ（温度設定手段）５ｂ等を備えている。運転スイッチ５ａからＯＮ指示が入力されているとき、ヒートポンプユニット３及びバーナユニット４は運転状態又は運転待機状態となり、運転スイッチ５ａからＯＦＦ指示が入力されているとき、ヒートポンプユニット３及びバーナユニット４は運転停止状態が原則として維持される。設定スイッチ５ｂによって、貯湯槽１１内の湯水がヒートポンプユニット３により沸かし上げられる温度が、高温（例えば６０度）又は低温（例えば４５度）のいずれか一方の設定温度Ｓに設定される。

運転スイッチ５ａからＯＮ指示が入力されているときには、ヒートポンプユニット３は、開始時刻Ｔに自動的に運転を開始し、設定スイッチ５ｂで設定された設定温度Ｓまで貯湯槽１１内の湯水を沸かし上げてから運転を停止し、その後、運転待機状態となる。ここで、開始時刻Ｔとは、浴槽６への湯張りなど大量の給湯に備えてヒートポンプユニット３が沸かし上げを開始する時刻である。開始時刻Ｔは、大量の給湯が行われる可能性が高い時間帯（例えば１７時から２４時）に備えて、ヒートポンプユニット３による沸かし上げに要する時間（例えば１時間）を考慮して、所定時刻（例えば１６時）が貯湯コントローラ１４内のメモリ等に予め設定されている。なお、開始時刻Ｔは、学習、曜日、季節、気温、家族構成等を考慮して設定してもよい。また、開始時刻Ｔは、使用者がリモコン５から設定入力した時刻であってもよい。また、開始時刻Ｔは、複数の時刻であってもよい。

ところで、貯湯式給湯システム１が設置された住居に居住する使用者は、長期間（例えば３日以上）住居を不在にするとき、運転スイッチ５ａをＯＦＦ操作する。これにより、使用者が不在であるにも拘らず、毎日開始時刻Ｔにヒートポンプユニット３が設定温度Ｓまで貯湯槽１１内の湯水を沸かし上げることによるエネルギー消費の無駄を抑えている。しかしながら、使用者によっては、短期間（例えば半日）住居を不在にするときにも、運転スイッチ５ａをＯＦＦ操作する。この場合、使用者が住居に戻り運転スイッチ５ａをＯＮ操作しても、ヒートポンプユニット３による沸かし上げには時間がかかるので、浴槽６への湯張りなど大量の給湯がバーナユニット４により行われ、エネルギー消費が大きくなる。そこで、貯湯式給湯システム１においては、運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作されても、ＯＦＦ操作から所定時間（例えば２４時間）以内であれば、ヒートポンプユニット３が開始時刻Ｔに自動的に運転を開始して、設定温度Ｓまで貯湯槽１１内の湯水を沸かし上げるようにしている。これにより、使用者の短期間不在時に運転スイッチ５ａからＯＦＦ指示が入力されている場合であっても、ヒートポンプユニット３が開始時刻Ｔに自動的に沸かし上げを開始するので、エネルギー消費を抑制することが可能となる。また、使用者の長期間不在時に運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作された場合には、その後の所定時間内に限り、ヒートポンプユニット３が開始時刻Ｔに自動的に沸かし上げを開始するので、エネルギー消費の無駄を抑制することが可能となる。よって、運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作された場合、その後のエネルギー消費を全体として削減することが可能となる。

前記所定時間は、ヒートポンプユニット３とバーナユニット４のエネルギー消費を考慮して、貯湯コントローラ１４内のメモリ等に予め設定されている。所定時間を２４時間に設定した場合には、その後、開始時刻Ｔにヒートポンプユニット３が１度だけ沸かし上げてから、ヒートポンプユニット３の運転停止状態が維持される。なお、所定時間は、使用者の長期間不在の可能性の高低、長期間不在の不在日数等から学習して、適宜設定されてもよい。なお、開始時刻Ｔは、使用者がリモコン５から設定入力した時刻であってもよい。例えば、運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作されたとき、５日以上の不在が多く１日未満の不在が少ない使用者の場合には、長期間不在であると想定して、所定時間を例えば８時間とすればよい。また、２日に１度住居に戻ることが多い使用者の場合には、翌日に戻って来ると想定して、所定時間を例えば４８時間とすればよい。

また、ヒートポンプユニット３の運転中に運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作される場合がある。しかし、貯湯槽１１内に設定温度Ｓの湯が貯湯される前にヒートポンプユニット３が運転を停止すると、貯湯槽１１内の湯温分布は異常になる。そして、ヒートポンプユニット３は低温からしか沸かし上げを行うことができないので、その後、ヒートポンプユニット３により沸かし上げを行う際に、貯湯槽１１内の全ての湯水を設定温度Ｓまで沸かし上げることが不可能になるなどの悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、貯湯式給湯システム１においては、運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作されても、ヒートポンプユニット３が運転中である場合には、貯湯槽１１内の湯水を設定温度Ｓまで沸かし上げるようにしている。

なお、貯湯コントローラ１４は、貯湯槽１１内の湯が設定温度Ｓになったことを、下湯温度センサ１５及び上湯温度センサ１６が計測した温度に基づいて判断する。具体的には、貯湯コントローラ１４は、上湯温度センサ１５が設定温度Ｓ以上の温度を計測し、且つ下湯温度センサ１５が４０度以上の温度を計測したときに、貯湯の温度が設定温度Ｓになったと判断する。これは、貯湯槽１１の保温性能から下部の湯を高温に保持することが困難なためである。また、貯湯コントローラ１４は、上湯温度センサ１５が所定の温度（第１の温度）（例えば４０度）未満の温度を計測したとき、貯湯が無いと判断する。

以下、使用者が運転スイッチ５ａをＯＦＦ操作した場合における貯湯ユニットコントローラ１４による貯湯式給湯システム１の制御動作について、図２のフローチャートを参照して、説明する。なお、ヒートポンプユニット３及びバーナユニット４の制御動作は、それぞれヒートポンプコントローラ４８、バーナコントローラ７９を介して行われる。

運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作されると（ＳＴＥＰ１：ＹＥＳ）、ヒートポンプユニット３が運転中であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ２）。ヒートポンプユニット３が運転中であると判断した場合（ＳＴＥＰ２：ＹＥＳ）、貯湯槽１１内の湯水を設定温度Ｓまで沸かし上げてから（ＳＴＥＰ３：ＹＥＳ）、ヒートポンプユニット３の運転を停止させる（ＳＴＥＰ４）。

そして、運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作されてから所定時間（例えば２４時間）経過したか否かを判断する（ＳＴＥＰ５）。所定時間経過内に（ＳＴＥＰ５：ＮＯ）、現在時刻が開始時刻Ｔ（例えば１６時）になったとき（ＳＴＥＰ６：ＹＥＳ）、ヒートポンプユニット３の運転を開始させて（ＳＴＥＰ７）、貯湯槽１１内の湯水を設定温度Ｓまで沸かし上げてから（ＳＴＥＰ８：ＹＥＳ）、ヒートポンプユニット３の運転を停止させる（ＳＴＥＰ９）。一方、運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作されてから所定時間経過したと判断した場合（ＳＴＥＰ５：ＹＥＳ）、運転スイッチ５ａがＯＮ操作されない限り、ヒートポンプユニット３の運転停止状態を維持する（ＳＴＥＰ１０）。

さらに、ヒートポンプユニット３の運転中に設定スイッチ５ｂにより設定温度Ｓの設定が変更される場合がある。しかしながら、ヒートポンプユニット３の運転中に設定温度Ｓを設定温度Ｓ１に変更すると、貯湯槽１１内の湯温分布は異常になる。また、ヒートポンプユニット３は、貯湯槽１１内の湯の温度が低温（例えば４０度）以上であると、沸かし上げを行うことができない。そのため、その後、ヒートポンプユニット３により沸かし上げを行う際に、貯湯槽１１内の全ての湯水を設定温度Ｓ１まで沸かし上げることが不可能になるなどの悪影響を及ぼす可能性がある。例えば、沸かし上げの途中で低温の設定温度Ｓから高温の設定温度Ｓ１に変更した場合、低温の設定温度の湯は沸かし上げることができないので、貯湯槽１１の上部の湯は高温の設定温度になるが、下部の湯は低温の設定温度で沸かし上げが終了してしまう。そのため、出湯性が悪化するだけでなく、必要な湯を作ることができず、発停回数が増加するので、沸かし上げを効率的に行うことができない。そこで、貯湯式給湯システム１においては、設定スイッチ５ｂで設定温度Ｓの変更操作がなされても、ヒートポンプユニット３が運転中である場合には、設定温度Ｓを変更しないようにしている。

以下、使用者が設定スイッチ５ｂで設定温度Ｓの変更設定を操作入力した場合における貯湯ユニットコントローラ１４による貯湯式給湯システム１の制御動作について、図３のフローチャートを参照して、説明する。

設定スイッチ５ｂから設定温度Ｓを設定温度Ｓ１に変更する旨の指示が操作入力されると（ＳＴＥＰ１１：ＹＥＳ）、ヒートポンプユニット３が運転中であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１２）。ヒートポンプユニット３が運転中であると判断した場合（ＳＴＥＰ１２：ＹＥＳ）、貯湯槽１１内の湯水を変更前の設定温度Ｓまで沸かし上げてから（ＳＴＥＰ３：ＹＥＳ）、ヒートポンプユニット３の運転を停止させ（ＳＴＥＰ１４）、その後、設定温度Ｓ１に設定を変更する（ＳＴＥＰ１５）。一方、ヒートポンプユニット３が運転中でないと判断した場合（ＳＴＥＰ１２：ＮＯ）、直ちに、設定温度Ｓ１に設定を変更する（ＳＴＥＰ１５）
なお、上述した貯湯式給湯システム１においては、設定温度Ｓが高温と低温の２つの温度のいずれかに設定される場合について説明した。しかしながら、設定温度Ｓの区分はこれに限定されない。例えば、３つ以上の設定温度を有するものであっても、例えば１度単位で設定温度Ｓを設定可能であるものであってもよい。

なお、運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作されても、ＯＦＦ操作から所定時間以内であれば、ヒートポンプユニット３が開始時刻Ｔに運転を開始して貯湯槽１１内の湯水を沸かし上げるように制御する場合について説明した。しかしながら、運転スイッチ５ａがＯＦＦ操作された後の開始時刻に１度だけ、ヒートポンプユニット３が運転を開始して貯湯槽１１内の湯水を沸かし上げるように制御してもよい。なお、これは、所定時間を２４時間とした場合と同じ動作をすることになる。ただし、ヒートポンプユニット３が貯湯槽１１内の湯水を沸かし上げた後は、貯湯式給湯システム１は、その動作が完全にＯＦＦとなり、現在時刻を監視する必要がないので、制御が容易になる。

本発明の実施形態に係る貯湯式給湯システムの概略全体構成図。 運転スイッチをＯＦＦ操作された場合における貯湯式給湯システムの動作フローチャート。 設定スイッチで設定温度の変更設定が操作入力された場合における貯湯式給湯システムの動作フローチャート。

符号の説明

１…貯湯式給湯システム、２…貯湯ユニット、３…ヒートポンプユニット、４…バーナユニット、５…リモコン、５ａ…運転スイッチ（停止操作入力手段）、５ｂ…設定スイッチ（温度設定手段）、６…浴槽、１１…貯湯槽、１２…給水管、１３…給湯管、１４…貯湯コントローラ（制御手段、開始時刻設定手段）、１５…下湯温度センサ、１６…上湯温度センサ、２８（２８ａ，２８ｂ）…バイパス管、３２…時計、４１…蒸発器、４２…熱媒体循環管、４３…圧縮機、４４…膨張弁、４５…凝縮器、４６…湯循環管、４８…ヒートポンプコントローラ（制御手段）、７１（７１ａ，７１ｂ）…バーナ、７２…缶体、７３…燃料ガス供給管、７４…給湯熱交換器、７６…給水管、７７…給湯管、７９…バーナコントローラ（制御手段）。

Claims (3)

1. 内部に湯水を貯える貯湯槽と、
   該貯湯槽内に水を供給する給水管と、
   前記貯湯槽内に貯えられた湯水を供給する給湯管と、
   前記給湯管から供給する湯水の温度を第１の温度に設定する温度設定手段と、
   前記貯湯槽内から湯水を導き出して加熱し、該加熱した湯を前記貯湯槽内に戻すヒートポンプユニットと、
   前記給湯管に供給される湯水が前記第１の温度未満のときに当該湯水を加熱するバーナユニットと、
   前記ヒートポンプユニット及び前記熱交換器ユニットを運転停止状態に維持させる停止指示が操作入力される停止操作入力手段と、
   前記ヒートポンプユニットの運転を開始させる開始時刻を設定する開始時刻設定手段と、
   前記停止指示が操作入力された後、前記開始時刻になったとき、所定時間内であれば、前記ヒートポンプユニットの運転を開始させ、前記貯湯槽内の湯水を前記第１の温度以上の第２の温度まで沸かし上げさせてから、前記ヒートポンプユニットを再び運転停止状態に維持させる制御手段とを備えることを特徴とする貯湯式給湯システム。
2. 前記制御手段は、前記ヒートポンプユニットの運転中に、前記運転停止入力手段から前記停止指示が操作入力された場合、前記ヒートポンプユニットに前記貯湯槽内の湯水を前記第２の温度に沸かし上げさせた後、前記ヒートポンプユニットを運転停止状態に維持させることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯システム。
3. 前記第２の温度が設定される温度設定手段を備え、
   前記制御手段は、前記ヒートポンプユニットの運転中に、前記温度設定手段で前記第２の温度が設定変更された場合、前記ヒートポンプユニットに前記貯湯槽内の湯水を前記ヒートポンプユニットの運転開始前に設定されていた第２の温度まで沸かし上げさせることを特徴とする請求項１又は２に記載の貯湯式給湯システム。

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