JP2011220571A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽に水を供給する風呂試運転時に、混合器から加熱部までの配管容量を導出することができる給湯システムを提供する。
【解決手段】給湯システム１０は、風呂試運転プログラムを実行する。風呂試運転プログラムは、（１）混合器２４から流出した混合水を湯はり経路７０を通じて浴槽７２に供給する間に、（２）混合器２４の混合比を変化させ、（３）混合サーミスタ２７ａによって検出される水温が所定温度に達する時期と出湯サーミスタ５７によって検出される水温が所定温度に達する時期との時間差を特定し、（４）混合水の流量を特定し、（５）時間差と流量から、混合器２４の出口近傍からバーナ熱交換器５３の近傍までの配管容量を導出する処理を含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、給湯システムに関する。

特許文献１に開示されている給湯システムは、発電ユニットと貯湯槽と混合器と加熱部とを備えている。この給湯システムでは、発電ユニットと貯湯槽が循環経路で接続されており、発電ユニットの発電熱によって加熱された温水が貯湯槽に貯湯される。貯湯槽に貯湯されている温水は混合器に供給され、混合器で水道水と混合されて温度調節される。

貯湯槽から供給される温水が給湯設定温度以上である場合には、貯湯槽から供給される温水と水道水が給湯設定温度となるように混合され、混合後の温水が加熱部を素通りして給湯される。貯湯槽から供給される温水が給湯設定温度未満である場合には、加熱部が加熱運転し、加熱部で加熱した温水が給湯される。加熱部の加熱量には最低加熱量が存在し、最低温度上昇幅が存在する。そこで、貯湯槽から供給される温水が給湯設定温度未満となると、混合器で混合した後の混合水の温度が給湯設定温度から最低温度上昇幅を減じた温度となるように混合し（すなわち混合器の出口温度を低下させる）、加熱部が加熱運転を開始する。その結果、給湯設定温度に加熱された温水が給湯される。

この給湯システムでは、混合器によって温度を低下させた混合水が加熱部まで移動したはずのタイミングで加熱運転を開始する。すなわち、混合器によって温度を低下させた後の給湯量が、混合器から加熱部までの配管容量に等しくなったタイミングで加熱運転を開始する。なお実際には、加熱運転の開始指令から実際に加熱し始めるまでに準備期間を要するので、この準備期間をも考慮して加熱運転の開始指令を出力する。これにより、給湯中に貯湯槽に貯湯しておいた温水を消費しつくした場合にも、給湯設定温度に調温された温水を給湯し続けることができる。

従来の給湯システムでは、貯湯槽と混合器と加熱部が予め一体化されており、混合器から加熱部までの配管容量が予め定まっている。したがって、既知の配管容量に基づいて、加熱運転の開始指令の出力時期を決定することができた。しかしながら、混合器と加熱部を施工現場で接続する場合には、混合器から加熱部までの配管容量を導出することが必要となる。特許文献１には、混合器から加熱部までの配管容量を導出するために、貯湯槽の温水を利用して給湯する際に、混合器出口の水温が給湯設定温度の近似値に達してから加熱部の出口の水温がこの近似値に達するまでに要した時間と、混合水の流量とに基づいて、混合器出口から加熱部の出口までの配管容量を求める技術が開示されている。

通常の給湯システムでは、混合水が浴槽にも送られる。加熱部よりも下流の混合水配管に、混合水を浴槽に供給するための湯はり経路が接続されている。

特開２００５−２７４０５５号公報

特許文献１に記載の方法によって混合器から加熱部までの配管容量を導出することができるが、この方法では、利用者が給湯システムを利用して給湯してみないことには、配管容量を把握することができない。それまでの間は配管容量を利用して加熱運転の開始時期を決定することができない。

給湯システムでは、利用者が給湯システムを実際に利用するのに先立って、混合水を混合水配管から湯はり経路を経由して浴槽に供給する風呂試運転が行われる。この風呂試運転を利用して上記配管容量を導出することができれば、利用者が給湯システムを利用するのに先立って配管容量を導出することができる。しかしながら従来の給湯システムでは、こうした可能性については何ら考慮していない。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、給湯システムの配管容量が予め設定されていない場合に、浴槽に混合水を供給する風呂試運転を活用して混合器から加熱部までの配管容量を導出することができる給湯システムを提供することにある。

本発明の給湯システムは、貯湯槽と混合器と加熱部と湯はり経路を備えている。混合器は、貯湯槽から流出した貯水と水道水を混合し、加熱部は、その混合器から流出した混合水を加熱する。湯はり経路は、加熱部を通過した混合水を浴槽に供給する。給湯システムは、さらに、混合器の出口の近傍の混合水の温度を検出する第１検出手段と、加熱部の近傍における混合水の温度を検出する第２検出手段を備えている。給湯システムは、風呂試運転プログラムを記憶している記憶手段と、その風呂試運転プログラムを実行する制御手段とを備えている。
その風呂試運転プログラムは、
（１）湯はり経路から浴槽に混合水を供給する間に、
（２）混合器の混合比を変化させ、
（３）第１検出手段によって検出される水温が所定温度に達する時期と第２検出手段によって検出される水温が所定温度に達する時期との時間差を特定し、
（４）混合水の流量を特定し、
（５）（３）で特定した時間差と（４）で特定した流量から、混合器の出口の近傍から加熱部の近傍までの配管容量を導出する処理を含んでいる。

第２検出手段の配置位置は、加熱部の近傍であればよく、加熱部の入口近傍であってもよいし、加熱部の中間位置であってもよいし、加熱部の出口近傍であってもよい。耐熱措置を講じることによって、加熱部の中間位置に温度検出手段を設置することもできる。湯はり経路と混合水配管の接続点は、第２検出手段よりも下流側の任意の位置とすることができる。混合水とは混合器から流出する水をいい、温水である場合もあれば冷水であることもある。また、混合水の全てが貯水である場合もあれば、混合水の全てが水道水である場合もある。時間差と流量から配管容量を導出する処理は、時間差にその時間差内の平均流量を乗じる処理であってもよいし、単位時間当たりの流量を時間差に亘って積算する処理であってもよい。

給湯システムの施工時には、混合器から流出して加熱部を通過した混合水を浴槽に供給する風呂試運転が実施される。上記の構成を備えていると、この風呂試運転中に、混合器の出口近傍から加熱部近傍までの配管容量が導出される。その配管容量が予め設定されていない場合であっても、どのみち必要な風呂試運転を利用して混合器の出口近傍から加熱部近傍までの配管容量を導出することができる。その結果、利用者が給湯システムを実際に利用する際には、既に導出されている配管容量に基づいて加熱部の加熱運転の開始時期の決定等を行うことができる。
特に、施工現場で混合器と給湯器とを接続して給湯システムを構築する場合には、混合器の出口近傍から加熱部近傍までの配管容量を把握することが難しい。したがって、上記構成によって配管容量を導出することが有効である。

湯はり経路を備えた給湯システムでは、浴槽に供給した浴槽水が冷えた場合に追い焚きする機能を持つものがある。この形式の給湯システムでは、混合水配管を流れる混合水を加熱する給湯用加熱部の他に、浴槽水を直接ないし間接的に加熱する第２加熱部を備えている。あるいは、給湯用加熱部のほかに、暖房用の第２加熱部を備えているものもある。
第２加熱部を備えている場合には、給湯用加熱部と第２加熱部が隣接して配置されていることが多い。

給湯用加熱部に隣接して第２加熱部が配置されている場合には、風呂試運転プログラムが、第２加熱部が加熱運転をしている間に前記（１）〜（５）を実行する処理と、第２加熱部が加熱運転をしていない間に前記（１）〜（５）を実行する処理を備えていることが好ましい。

混合器から加熱部までの物理的配管容量は、第２加熱部が加熱運転をしている場合と加熱運転をしていない場合とで変わらない。しかしながら、混合水の温度が給湯設定温度から最低温度上昇幅を減じた温度となるように混合し始めてから加熱部が加熱運転を開始するまでの流量の最適値は、第２加熱部が加熱運転をしている場合と加熱運転をしていない場合とで相違する。第２加熱部が加熱運転をしている場合と加熱運転をしていない場合とでは、周囲の温度条件が相違しており、第２加熱部が加熱運転をしている場合には、給湯用加熱部の運転開始から給湯用加熱部による加熱が実効状態となるまでの時間が短いのに対し、第２加熱部が加熱運転をしていない場合には、給湯用加熱部の運転開始から給湯用加熱部による加熱が実効状態となるまでの時間が長い。本明細書でいう配管容量とは、混合器から加熱部までの物理的配管容量ではなく、混合器で生じた温度変化が加熱部で生じるまでに要する積算水量に相当し、物理的配管容量に近似する値である。

第２加熱部が加熱運転をしている間に前記（１）〜（５）を実行する処理と、第２加熱部が加熱運転をしていない間に前記（１）〜（５）を実行する処理を備えていると、第２加熱部が加熱運転をしている場合に最適な給湯用加熱部の制御タイミングを決定するのに有用な配管容量と、第２加熱部が加熱運転をしていない場合に最適な給湯用加熱部の制御タイミングを決定するのに有用な配管容量のそれぞれを求めることができる。

給湯中に貯湯槽に貯湯されている温水の温度が上昇して給湯設定温度以上となることがある。この場合、貯湯槽から供給される温水を水道水と混合することによって給湯設定温度に調温でき、加熱部で加熱する必要がなくなる。この場合には、混合水の温度が給湯設定温度から最低温度上昇幅を減じた温度となるように混合している状態から、給湯設定温度となるように混合する状態に切り換え、加熱部の加熱を停止する。
この場合も、混合器の混合比を切り換えてから加熱部の加熱を停止するまでには時差が必要とされ、混合器から加熱部までの配管容量を知る必要がある。

加熱部が加熱運転をしている場合と加熱運転をしていない場合では、周囲の温度条件が相違しており、加熱部の加熱開始タイミングを決定するのに必要な配管容量と、加熱部の加熱停止タイミングを決定するのに必要な配管容量は微妙に相違する。

冷水湯はり運転から温水湯はり運転へ切り換えることによって、各検出手段が検出する水温が昇温する際の上記時間差に基づいて配管容量を導出するようにしてもよい。本明細書では、これを昇温時配管容量という。あるいは、温水湯はり運転から冷水湯はり運転へ切り換えることによって、各検出手段が検出する水温が降下する際の上記時間差に基づいて配管容量を導出するようにしてもよい。本明細書では、これを降温時配管容量という。
昇温時配管容量は、加熱部の加熱停止タイミングを決定するのに適している。降温時配管容量は、加熱部の加熱開始タイミングを決定するのに適している。

厳密にいうと、加熱部の制御タイミングを決定するための配管容量には下記の４種類がある。
ａ）第２加熱部が加熱運転中の降温時配管容量。
ｂ）第２加熱部が加熱運転中の昇温時配管容量。
ｃ）第２加熱部が非加熱運転中の降温時配管容量。
ｄ）第２加熱部が非加熱運転中の昇温時配管容量。
前記ａ）〜ｄ）は、近似しているものの、微妙に異なっている。
請求項２の発明は、少なくともａ），ｂ）と、ｃ），ｄ）を分けて決定することを特徴とする。ａ），ｂ），ｃ），ｄ）の４種類に分けて決定してもよいし、ａ），ｂ）の平均値と、ｃ），ｄ）の平均値に分けて測定してもよい。
これに対して、請求項１の発明は、ａ）〜ｄ）の平均値のみを測定する場合も含む。あるいはａ）〜ｄ）のいずれかの１種を測定し、それで代表させる場合をも含む。場合を分けて測定する場合には、請求項２の場合わけのみならず、ａ），ｃ）の平均値と、ｂ），ｄ）の平均値に分けて測定すること等を含む。

風呂試運転プログラムでは、混合器の混合比を、混合水の温度が湯はり設定温度となる混合比と、湯はり設定温度から加熱部による温度上昇幅を減じた温度となる混合比の間で切り換えてもよいが、貯水：水道水を０：１とする冷水湯はり運転と、貯水：水道水を１：０とする温水湯はり運転との間で切り換えてもよい。
上記構成によると、各検出手段によって検出される水温を大きく変化させることができる。したがって、各検出手段によって検出される水温が上記所定温度になった時期をより正確に特定することができ、その時間差をより正確に特定することができる。その結果、配管容量をより正確に導出することができる。

給湯システムでは、所定温度が、水道水の温度と貯水の温度と間の温度に設定されていることが好ましい。
上記構成によると、各検出手段が検出する水温が、水道水の温度から貯水の温度に変化する過渡期、または貯水の温度から水道水の温度に変化する過渡期に上記所定温度に達する。単位時間当たりの温度変化幅が大きい過渡期に検出すると、各検出手段で検出される水温が上記所定温度に達した時期を、より正確に特定することができ、その時間差をより正確に特定することができる。その結果、配管容量をより正確に導出することができる。

本発明の給湯システムによれば、給湯システムの配管容量が予め設定されていない場合に、浴槽に水を供給する風呂試運転を利用して、混合器近傍から加熱部近傍までの配管容量を導出することができる。水を無駄に消費することなく、利用者が給湯システムを実際に利用する前に、加熱部の制御タイミングを決定するための指標を得ることができる。

実施例の給湯システムの系統図。 実施例の風呂試運転プログラムの実行手順を示すフローチャート。 実施例の湯はり運転の実行手順を示すフローチャート。 実施例の混合サーミスタと出湯サーミスタの検出温度の変化パターンを示す。

以下に説明する実施例の技術的特徴を列記しておく。
（特徴１）温水湯はり運転では、６０℃程度に設定された貯水が通水される。
（特徴２）温水湯はり運転では、湯はり設定温度に調温された混合水が浴槽に送られる。
（特徴３）冷水湯はり運転では、水道水が通水される。
（特徴４）第２加熱部が燃焼している状態で、ａ）温水湯はり運転から冷水湯はり運転への切り換えと、ｂ）冷水湯はり運転から温水湯はり運転への切り換えを実施し、第２加熱部が燃焼していない状態で、ｃ）温水湯はり運転から冷水湯はり運転への切り換えと、ｄ）冷水湯はり運転から温水湯はり運転への切り換えを実施する。ａ）で得られた配管容量で、第２加熱部が加熱運転中の加熱開始タイミングを決定し、ｂ）で得られた配管容量で、第２加熱部が加熱運転中の加熱停止タイミングを決定し、ｃ）で得られた配管容量で、第２加熱部が非加熱運転中の加熱開始タイミングを決定し、ｄ）で得られた配管容量で、第２加熱部が非加熱運転中の加熱停止タイミングを決定する。
（特徴５）風呂試運転では、シャワーに適した流量で、温水湯はり運転と冷水湯はり運転を交互に実施する。

本発明の給湯システムを具現化した実施例を、図１〜図４を参照して説明する。図１は給湯システム１０の系統図であり、水及び熱媒の流れを矢印で示している。図１に示すように、給湯システム１０は、貯湯ユニット２０と、ヒートポンプユニット４０と、熱源ユニット５０と、コントローラ１１とを備えている。この給湯システム１０は、施工時に各ユニット２０，４０，５０を現場で接続することによって構築され、給湯栓８０と浴槽７２に給湯する。浴槽７２に給湯することを湯はりという。本実施例では、浴槽７２に冷水を供給することもある。この場合も湯はりということにする。

ヒートポンプユニット４０では、圧縮機４１の吐出側Ａと四方弁４２と第１熱交換器４３の熱媒流路４３ａと膨張弁４４と第２熱交換器４５と四方弁４２と圧縮機４１の戻り側Ｂが、熱媒配管４６によって順に接続されており、熱媒がこの順に循環する。第１熱交換器４３は、熱媒流路４３ａと循環水流路４３ｂとを備えている。第２熱交換器４５の近傍にはファン４５ａが設置されている。第２熱交換器４５は、ファン４５ａによって送られる外気と熱媒の間で熱交換を行う。圧縮機４１の吐出側Ａと四方弁４２との間の熱媒配管４６と、膨張弁４４と第２熱交換器４５との間の熱媒配管４６の間に、除霜経路４７が接続されている。除霜経路４７には、除霜弁４７ａが設けられている。

第１熱交換器４３の循環水流路４３ｂの入口側には循環往路接続経路４８が接続されており、出口側には循環復路接続経路４９が接続されている。循環往路接続経路４８には、入口側サーミスタ４８ａが設けられており、循環復路接続経路４９には出口側サーミスタ４９ａが設けられている。入口側サーミスタ４８ａは、循環水流路４３ｂに流入する循環水の温度を検出し、出口側サーミスタ４９ａは、循環水流路４３ｂから流出する循環水の温度を検出する。なお実際には、各サーミスタ４８ａ，４９ａは水温に応じた検出信号を出力し、この信号がコントローラ１１に入力されることにより水温が検出される。以下においても、サーミスタやセンサが検出するという表現は、実際には、これらの検出信号がコントローラ１１に入力されることにより温度や水の流量を検出することを意味する。

貯湯ユニット２０は、貯湯槽２１と混合器２４とを備えている。貯湯槽２１の底部には、貯湯槽２１に水道水を給水する給水経路２２が接続されている。給水経路２２の水道水入口２２ａの近傍には、減圧弁２３が設けられている。給水経路２２には、減圧弁２３の下流側に混合器２４の混合用給水経路２６が接続されている。混合用給水経路２６には、給水制御弁２６ａが設けられている。減圧弁２３は、貯湯槽２１と混合器２４への給水圧力を調整する。貯湯槽２１内の温水が減少したり、給水制御弁２６ａが開いたりすると、減圧弁２３の下流側圧力が低下する。減圧弁２３は、下流側圧力が低下すると開き、その圧力を所定の調圧値に維持しようとする。このため、貯湯槽２１内の温水が減少したり、混合器２４の給水制御弁２６ａが開いたりすると、これらに水道水が給水される。

給水経路２２において、混合用給水経路２６の接続部よりも下流側には、排水経路３１が接続されている。排水経路３１の途中には、排水弁３２が設けられている。排水弁３２は手動で開閉することができる。排水弁３２を開くと、貯湯槽２１内の水が排水経路３１を通じて外部に排水される。

貯湯槽２１の底部には、循環往路３３の一端が接続されており、貯湯槽２１の上部には、循環復路３４の一端が接続されている。循環往路３３の他端は、ヒートポンプユニット４０の循環往路接続経路４８に接続されており、循環復路３４の他端は、循環復路接続経路４９に接続されている。循環往路３３には、往路サーミスタ３６と循環ポンプ３７とが設けられている。往路サーミスタ３６は、貯湯槽２１から循環往路３３に流出した水の温度を検出する。循環ポンプ３７が駆動すると、貯湯槽２１の下部から循環往路３３に水が吸出され、この水が循環水流路４３ｂを流れて、循環復路３４を通じて貯湯槽２１の上部に戻される。このようにして、貯湯槽２１とヒートポンプユニット４０との間の循環経路が構成されている。循環復路３４の途中には、圧力開放経路３８が接続されており、圧力開放経路３８には、リリーフ弁３８ａが設けられている。リリーフ弁３８ａの開弁圧力は、減圧弁２３の調圧値よりも僅かに大きく設定されている。減圧弁２３の調圧が不能になった場合には、リリーフ弁３８ａが開き、貯湯槽２１内の圧力が耐圧可能な圧力を超えるのを防止する。貯湯槽２１では、その上端から所定量（例えば３０リットル）の箇所に上部サーミスタ３９が取り付けられている。上部サーミスタ３９は、貯湯槽２１上部の水温を検出する。

混合器２４は、温水経路２５と混合用給水経路２６と第１混合経路（混合水配管）２７を備えている。温水経路２５は、貯湯槽２１の上部に接続されている。温水経路２５には、温水制御弁２５ａと温水流量センサ２５ｂと温水サーミスタ２５ｃが設けられている。温水制御弁２５ａは、貯湯槽２１から温水経路２５へ流れる温水の流量を調整する。温水流量センサ２５ｂ及び温水サーミスタ２５ｃは、温水経路２５を流れる温水の流量と温度を検出する。混合用給水経路２６は、上記したように給水経路２２に接続されている。混合用給水経路２６には、上記した給水制御弁２６ａと、給水流量センサ２６ｂと給水サーミスタ２６ｃとが設けられている。給水制御弁２６ａは、混合用給水経路２６を流れる水道水の流量を調整する。給水流量センサ２６ｂと給水サーミスタ２６ｃは、混合用給水経路２６を流れる水道水の流量と温度を検出する。
温水経路２５と混合用給水経路２６とは合流して第１混合経路（混合水配管）２７に接続されている。第１混合経路２７には、第１混合経路２７を流れる混合水の温度を検出する混合サーミスタ（第１検出手段の実施例）２７ａを備えている。
が設けられている。

貯湯ユニット２０は、さらに第１給湯経路２９を備えている。第１給湯経路２９には、給湯サーミスタ２９ａが設けられている。第１給湯経路２９の先端には、給湯栓８０が接続されている。給湯栓８０は、浴室、洗面所、台所等に配置されている（図１では、これら複数の給湯栓８０を１つで代表している）。第１混合経路２７の途中と第１給湯経路２９の途中は、給湯バイパス経路２８によって接続されている。給湯バイパス経路２８には、バイパス制御弁２８ａが設けられている。バイパス制御弁２８ａを開いた状態では、第１混合経路２７を流れた混合水が給湯バイパス経路２８から第１給湯経路２９へ流れ、バイパス制御弁２８ａを閉じた状態では、第１混合経路２７を流れた混合水が、後記する熱源ユニット５０の第２混合経路５２へ流れる。

熱源ユニット５０は、給湯器５１で構成されている。給湯器５１は、給湯用熱交換器（加熱部の実施例）５３と、給湯用バーナ５４と、追い焚き用熱交換器（第２加熱部の実施例）７６と、第２バーナ７８等を備えている。給湯用熱交換器５３の入口側は第２混合経路５２を介して貯湯ユニット２０の第１混合経路２７に接続されている。給湯用熱交換器５３には、第２混合経路５２を通じて混合水が流入する。第２混合経路５２には、入水サーミスタ５２ａと、給湯水量センサ５２ｂと、水量サーボ５２ｃとが設けられている。入水サーミスタ５２ａと給湯水量センサ５２ｂは、それぞれ第２混合経路５２を流れる水の温度及び流量を検出する。水量サーボ５２ｃは、第２混合経路５２を流れる水の流量を調整する。ガス燃焼式のバーナ５４は、給湯用熱交換器５３を加熱する。給湯用熱交換器５３の出口側は第２給湯経路５５を介して第１給湯経路２９に接続されている。給湯用熱交換器５３を流れた温水は、第２給湯経路５５及び第１給湯経路２９を通じて給湯栓８０から給湯される。第２給湯経路５５には、給湯用熱交換器５３の出口近傍に、缶体サーミスタ５６が設けられており、その下流側に出湯サーミスタ（第２検出手段の実施例）５７が設けられている。出湯サーミスタ５７は、給湯用熱交換器５３の近傍に配置されている。

第２混合経路５２における水量サーボ５２ｃの下流側と、第２給湯経路５５の缶体サーミスタ５６と出湯サーミスタ５７の間には、熱源機バイパス経路５８が接続されている。第２混合経路５２と熱源機バイパス経路５８との接続部には、熱源機バイパス制御弁５９が設けられている。熱源機バイパス制御弁５９の開度を調整することによって、第２混合経路５２を流れる水の一部が熱源機バイパス経路５８に流れ、その流量が調整される。

第２給湯経路５５の出湯サーミスタ５７の下流側には、湯はり経路７０の一端が接続されている。湯はり経路７０の他端は、風呂循環経路７１に接続されている。湯はり経路７０には、湯はり弁７０ａと湯はり量センサ７０ｂとが設けられている。風呂循環経路７１は、浴槽７２から湯はり経路７０との合流点まで伸びている第１流路７６ａと、湯はり経路７０との合流点から追い焚き用熱交換器７６を経て浴槽７２にまで伸びている第２流路７６ｂを備えている。風呂循環経路７１は、浴槽７２と追い焚き用熱交換器７６との間で浴槽水を循環させるものである。風呂循環経路７１には、水圧センサ７９と、風呂ポンプ７３と、水流スイッチ７４と、風呂往きサーミスタ７５と、追い焚き用熱交換器７６と、風呂戻りサーミスタ７７とが順に設けられている。

湯はり弁７０ａを開くと、給湯用熱交換器５３を通過した混合水が、破線矢印に示すように、第１流路７６ａと第２流路７６ｂの両者から、浴槽７２に供給される。風呂ポンプ７３は、運転していないと、混合水が逆流するのを許容する。
風呂ポンプ７３を駆動すると、浴槽７２内の湯が実線矢印に示すように、風呂循環経路７１を流れ、追い焚き用熱交換器７６を流れる際に、第２バーナ７８によって加熱される。風呂往きサーミスタ７５は、浴槽７２から風呂循環経路７１に流入した浴槽水の温度を検出するものであり、風呂戻りサーミスタ７７は、追い焚き用熱交換器７６で加熱された後の浴槽水の温度を検出するものである。

コントローラ１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。ＲＯＭ（記憶手段）には風呂試運転プログラムと利用運転プログラムとが格納されている。ＲＡＭには、コントローラ１１に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。詳細には、ＲＡＭには、上記した各種のサーミスタ２５ｃ，２６ｃ，２７ａ，２９ａ，３６，４８ａ，４９ａ，５２ａ，５６，５７，７５，７７，水量センサ２５ｂ，２６ｂ，５２ｂ，７０ｂ及び水流スイッチ７４の検出信号が入力され、これらの情報が一時的に記憶される。コントローラ１１では、ＣＰＵ（制御手段）がＲＯＭやＲＡＭに記憶される情報に基づいて、貯湯ユニット２０及び熱源ユニット５０の各制御弁やヒートポンプユニット４０の各種機器等に対して駆動信号を出力する。コントローラ１１には、風呂試運転スイッチ１６が設けられている。風呂試運転を実行する際には、施工者によって風呂試運転スイッチ１６がＯＮ状態に設定される。なお、コントローラ１１には、表示画面１７が設けられており、風呂試運転プログラムが実行中であるといった表示がなされる。
また、リモコン１３には、給湯システム１０を操作するためのスイッチやボタン、給湯システム１０の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられており、リモコン１３で設定された情報がコントローラ１１に入力される。利用者は、リモコン１３を利用して、給湯設定温度、湯はり設定温度、湯はり設定水位を設定することができる。コントローラ１１は、給湯システム１０を実際に利用する利用運転と、風呂試運転を行うように制御する。なお、給湯システム１０では、施工時に風呂試運転が行われ、その後に利用運転が行われるが、ここでは、利用運転から先に説明する。

（利用運転時の動作）
給湯システム１０は、貯湯、給湯、湯はり、追い焚きを実行する利用運転を実施する。コントローラ１１は、利用運転を制御する。温水を利用する暖房システムが併設されていれば、暖房運転も実行する。
利用運転プログラムでは、
（１）ヒートポンプユニット４０によって貯湯槽２１の水を加熱して高温の温水とし、この温水を貯湯槽２１に貯湯し；
（２）混合器２４で給湯設定温度に調温された混合水を給湯バイパス経路２８を通じて給湯栓８０から給湯する第１給湯運転を実施し、
（３）混合器２４で給湯設定温度よりも低い温度に調温された混合水を給湯用熱交換器５３を通過する際に給湯設定温度に加熱して給湯栓８０から給湯する第２給湯運転を行い;
（４）混合器２４で湯はり設定温度に調温された温水または給湯用熱交換器５３で加熱して湯はり設定温度に調温された温水を浴槽７２に給湯し；
（５）浴槽水を追い焚き用熱交換器７６によって加熱する。
追い焚き用熱交換器７６によって加熱している間に第１給湯運転から第２給湯運転に切り換えることもあれば、追い焚き用熱交換器７６によって加熱している間に第２給湯運転から第１給湯運転に切り換えることもあれば、追い焚き用熱交換器７６によって加熱していない間に第１給湯運転から第２給湯運転に切り換えることもあれば、追い焚き用熱交換器７６によって加熱していない間に第２給湯運転から第１給湯運転に切り換えることもある。

まず、ヒートポンプユニット４０を稼動することによって、貯湯槽２１に高温の水が貯湯される。ヒートポンプユニット４０では、圧縮機４１で圧縮されて昇温した熱媒が、第１熱交換器４３の熱媒流路４３ａを流れる際に循環水流路４３ｂを流れる循環水を加熱する。熱媒流路４３ａから流出した熱媒は、膨張弁４４で膨張して冷却され、第２熱交換器４５を流れる際に外気から吸熱して昇温する。昇温した熱媒が圧縮機４１に流入して再び圧縮されることによってさらに昇温する。
また、ヒートポンプユニット４０では、破線矢印に示すように、第２熱交換器４５を除霜するため、一時的に除霜弁４７ａが開いて圧縮機４１から吐出した高温の熱媒が、除霜経路４７を通じて第２熱交換器４５に流れるようにする。

貯湯ユニット２０では、循環ポンプ３７が作動し、貯湯槽２１内の水が貯湯槽２１の底部から循環往路３３に吸出される。循環往路３３に吸出された水は、ヒートポンプユニット４０の第１熱交換器４３の循環水流路４３ｂを通過する際に加熱されて温度上昇する。温度上昇した温水は、循環復路３４を流れて貯湯槽２１の上部に戻される。この循環が行われることによって、貯湯槽２１では、冷水層の上部に高温層が積層した温度成層が形成される。貯湯槽２１に高温の温水が戻され続けると、高温層の厚さ（深さ）は次第に大きくなり、フルに蓄熱された状態では、貯湯槽２１の全体に高温の温水が貯まった状態になる。貯湯槽２１にフルに蓄熱が行われていなくても、温度成層が形成されることにより、貯湯槽２１の上部に接続されている温水経路２５には、高温の温水が送り出される。

第１給湯運転及び第２給湯運転は以下のようにして行われる。貯湯槽２１の上部サーミスタ３９の検出水温が、リモコン１３で設定されている給湯設定温度よりも一定温度だけ高い基準温度以上である場合には、第１給湯運転が行われる。第１給湯運転では、コントローラ１１がバイパス制御弁２８ａを開状態とし、水量サーボ５２ｃを全閉状態とする。コントローラ１１は、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が給湯設定温度となるように、温水制御弁２５ａの開度と給水制御弁２６ａの開度を調整する。給湯設定温度に調整された混合水は、第１混合経路２７を流れた後に、給湯バイパス経路２８及び第１給湯経路２９を通じて給湯栓８０から給湯される。

一方、上部サーミスタ３９の検出水温が基準温度未満である場合には、第２給湯運転が行われる。第２給湯運転では、コントローラ１１が、バイパス制御弁２８ａを全閉状態とし、水量サーボ５２ｃを所定開度に設定する。コントローラ１１は、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が給湯設定温度よりも給湯用熱交換器５３による温度上昇幅だけ低い温度となるように、温水制御弁２５ａの開度と給水制御弁２６ａの開度を調整する。給湯設定温度よりも低い温度に調整された混合水は、第１混合経路２７を流れ、熱源ユニット５０の第２混合経路５２を流れて給湯用熱交換器５３に流入し、バーナ５４により加熱される。給湯用熱交換器５３では、給湯用熱交換器５３の出口に設けられている缶体サーミスタ５６で検出される水温が６０℃以上となるように制御される。これにより、配管に結露水が発生することを抑制することができる。給湯設定温度が６０℃よりも低い場合には、出湯サーミスタ５７で検出される水温が給湯設定温度となるように、熱源機バイパス制御弁５９の開度が制御される。第２混合経路５２を流れる混合水の一部が熱源機バイパス経路５８を通じて第２給湯経路５５に流入し、給湯用熱交換器５３を流れた６０℃以上の水と給湯用熱交換器５３を流れていない低温の水とが混合されて給湯設定温度の温水となる。このようにして、給湯設定温度に調温された温水が、第２給湯経路５５と第１給湯経路２９を通じて給湯栓８０から給湯される。これにより、第１給湯運転中に貯湯槽２１に貯湯しておいた温水を消費しつくした場合にも、給湯設定温度に調温された温水を給湯し続けることができる。

第１給湯運転と第２給湯運転とを切り換える場合、コントローラ１１は、バーナ５４を以下のように制御する。第１給湯運転から第２給湯運転への切り換えが行われる場合には、コントローラ１１は、消火している状態のバーナ５４に点火指令を出力する。コントローラ１１は、給湯設定温度よりも給湯用熱交換器５３による温度上昇幅だけ低い温度の混合水が給湯用熱交換器５３まで移動したタイミングでバーナ５４を点火させる。すなわち、混合器２４によって温度を低下させた後に流れた給湯量が、混合器２４から給湯用熱交換器５３近傍までの配管容量に等しくなったタイミングでバーナ５４を点火する。本実施例では、混合器２４から給湯用熱交換器５３近傍までの配管容量として、混合サーミスタ２７ａから出湯サーミスタ５７までの配管容量を用いる。詳細には、バーナ５４の点火時期は、後記する降温時配管容量Ｖｗを用いて決定する。さらに詳細に説明すると、第２バーナ７８が燃焼中であれば燃焼中の降温時配管容量Ｖｗを用いてバーナ５４の点火時期を調整し、第２バーナ７８が非燃焼中であれば非燃焼中の降温時配管容量Ｖｗを用いてバーナ５４の点火時期を調整する。なお実際には、バーナ５４の点火指令から点火が開始されるまでにプリパージ動作が行われるため、コントローラ１１では、このプリパージ動作に要する期間をも考慮して、バーナ５４に点火指令を出力する。

一方、第２給湯運転から第１給湯運転への切り換えが行われる場合には、コントローラ１１は、点火している状態のバーナ５４を消火する。コントローラ１１は、給湯設定温度の混合水が給湯用熱交換器５３近傍まで移動したタイミングでバーナ５４を消火する。すなわち、混合器２４によって混合される混合水の温度を上昇させて給湯設定温度とした後に流れた給湯量が、混合器２４から給湯用熱交換器５３近傍までの配管容量に等しくなったタイミングでバーナ５４を消火（加熱運転を停止）する。詳細には、バーナ５４の消火時期は、後記する昇温時配管容量Ｖｈを用いて決定する。さらに詳細に説明すると、第２バーナ７８が燃焼中であれば燃焼中の昇温時配管容量Ｖｈを用いてバーナ５４の消火時期を調整し、第２バーナ７８が非燃焼中であれば非燃焼中の昇温時配管容量Ｖｈを用いてバーナ５４の消火時期を調整する。バーナ５４は、コントローラ１１から消火指令が出力されたタイミングで消火する。

浴槽７２に湯はり運転する場合は、給湯設定温度を湯はり設定温度に読み代えて上記の第２給湯運転を実施する。リモコン１３に浴槽７２の湯はり要求が入力されると、コントローラ１１は、湯はり弁７０ａを開いて浴槽７２に給湯する。第２給湯経路５５から湯はり経路７０を流れた湯は、破線矢印に示すように、第１流路７６ａと第２流路７６ｂを通じて浴槽７２に給湯される。リモコン１３で設定されている湯はり設定温度に応じた湯が浴槽７２に給湯される。

浴槽７２に貯められている浴槽水の温度が低下すれば、風呂ポンプ７３を運転し、第２バーナ７８を点火する。浴槽水が追い焚きされ、湯はり設定温度に復帰する。

（風呂試運転時の動作）
上記のように、本実施例の給湯システム１０では、第１給湯運転と第２給湯運転の切り換えの際に、混合サーミスタ２７ａから出湯サーミスタ５７までの配管容量に基づいてバーナ５４の点火時期及び消火時期を決定する。本実施例の給湯システム１０は、貯湯ユニット２０と熱源ユニット５０を現場で接続して構築しているため、混合サーミスタ２７ａから出湯サーミスタ５７までの配管容量が予め設定されていない。本実施例では、給湯システム１０の施工後に実施する風呂試運転を利用して、上記配管容量を導出する。

風呂試運転プログラムは、
（１）混合器２４から流出した混合水を湯はり経路７０を通じて浴槽７２に供給する間に
（２）混合器２４の混合比を変化させ；
（３）混合サーミスタ２７ａによって検出される水温が所定温度に達する時期と出湯サーミスタ５７によって検出される水温が所定温度に達する時期との時間差を特定し；
（４）混合器２４の混合比を変化させた後の水の流量を特定し；
（５）（３）で特定した時間差と、（４）で特定した流量から、混合器２４の出口近傍から給湯用熱交換器５３近傍までの配管容量を導出する処理を備えている。
上記の（２）と（３）の実施中は、バーナ５４を点火しない。また、第２バーナが燃焼している状態と燃焼していない状態の双方で、上記の（２）と（３）を実施する。本実施例では、単位時間当たりの流量を時間差に亘って積算することによって（５）の処理を実施している。時間差にその時間差内の平均流量を乗じて（５）を実施してもよい。

図２〜図３は、風呂試運転プログラムの実行手順を示すフローチャートである。コントローラ１１は、図２〜図３に示すフローチャートに従って給湯システム１０の風呂試運転を実行する。図４は、風呂試運転プログラム実行中の混合サーミスタ２７ａの検出温度の変化パターン（実線Ａ）と出湯サーミスタ５７の検出温度（破線Ｂ）の変化パターンを示すタイミングチャートである。

図２に示すように、ステップＳ２で、作業者が風呂試運転スイッチ１６をＯＮに操作することを監視している。風呂試運転スイッチ１６は、施工時やメンテナンスの際に、施工業者のみが利用する。風呂試運転スイッチ１６をリモコン１３に設けていないため、利用者が誤って風呂試運転スイッチ１６を押すことを回避することができる。

風呂試運転スイッチ１６がＯＮになると、貯湯槽２１の上部サーミスタ３９の検出水温が基準温度（湯はり設定温度に設定される可能性がある温度よりも高温であり、本実施例では６０℃に設定されている）であるか否かを判別する（Ｓ４）。貯湯槽２１の貯湯は、利用運転時と同様に、ヒートポンプユニット４０を稼動することによって加熱される。貯湯槽２１の上部に基準温度以上の温水が貯められていることを確認して、ステップＳ６以降の試運転処理が実施される。貯湯槽２１の上部に基準温度以上の温水が貯められていない間は（Ｓ４でＮＯの間は）ヒートポンプユニット４０で加熱されるのを待って、ステップＳ６以降の試運転処理が実施される。

ステップＳ４でＹＥＳと判定されると、ステップＳ６で１０リットルだけ冷水を浴槽７２に送る。この場合、温水制御弁２５ａが全閉状態に設定され、給水制御弁２６ａが全開状態に設定され、バイパス制御弁２８ａが全閉状態に設定され、湯はり弁７０ａが開状態とされる。混合用給水経路２６と第１混合経路２７と第２混合経路５２と給湯用熱交換器５３を流れた水道水が、湯はり経路７０を通じて浴槽７２に供給される。最初にステップＳ６を実行することによって、上記の配管に水道水が導入され、それらの配管に設置されているサーミスタの温度が水道水の温度に揃えられる。

次にステップＳ８に移り、風呂ポンプ７３を運転する。浴槽７２には、第１流路７６ａと第２流路７６ｂが接続されている穴が設けられている。浴槽内の水位がその穴にまで達していれば、風呂ポンプ７３を運転することで水流スイッチ７４が水流を検知する。
浴槽７２に浴槽水がたまっていない状態で試運転プログラムを実施すると、ステップＳ６で１０リットルを湯はりしても、浴槽内の水位は穴にまで達しない。そこでステップＳ１０は最初のうちはＮＯとなる。ステップＳ１０がＮＯのうちは、ステップＳ６に戻り、再び１０リットルだけ湯はりする。浴槽内の水位が穴に達するまで、１０リットルだけ湯はりする処理を繰り返す。浴槽内の水位が穴に達するまでの積算湯はり量が５００リットルを超えれば（Ｓ３６がＹＥＳとなれば）、何らかの異常が発生していることから、異常処理に進む（Ｓ３８）。

浴槽内の水位は穴にまで達するとステップＳ１０がＹＥＳとなる。このときに、浴槽内の水位が穴に一致したときに水圧センサ７９で検出される値が明らかとなり、その圧力を基準水位とする（Ｓ１２）。

浴槽内の水位が穴に一致したら、さらに４０リットルを湯はりし（ステップＳ１４）、第２バーナ７８を燃焼させて追い焚き運転が可能な状態にまで水位を上昇させる。
次に、第２バーナ７８が燃焼して追い焚きしている状態で湯はりする処理と、第２バーナ７８が燃焼していない状態で湯はりする処理を交互に実施するためのカウンタｋに０をセットする（Ｓ１６）。ステップＳ１８では、カウンタｋを１だけ大きくする。

ステップＳ２０ではカウンタｋが偶数か奇数かを判別する。最初にステップＳ２０を実施する場合にはｋ＝１であり、ステップＳ２０がＹＥＳとなり、第２バーナ７８に点火する。それに伴って風呂ポンプ７３を運転し、浴槽水を追い焚きし始める。第２バーナ７８が燃焼している間にステップＳ２４の処理を実施する。

ステップＳ２４では２０リットルの湯はりをする。この処理では、図３を参照して説明するように、温水湯はりと冷水湯はりを交互に実施し、温水湯はりから冷水湯はりに切換える際に降温時配管容量を測定し、冷水湯はりから温水湯はりに切換える際に昇温時配管容量を測定する。ステップＳ２４を最初に実行する場合には、第２バーナ７８が燃焼している間に、降温時配管容量と昇温時配管容量を測定する。

ステップＳ２４で２０リットルの湯はり運転が終了すると、第２バーナ７８を消火し（Ｓ２６）、水位を検出する（Ｓ２８）。ステップＳ２８で検出した現在水位が設定水位未満の間は（Ｓ３０でＮＯとなる間は）、ステップＳ１８に戻る。ステップＳ１８を２回目に実行すると、カウンタｋ＝２となり、ステップＳ２０がＮＯとなり、ステップＳ２２をスキップしてステップＳ２４を実行する。ステップＳ２４を２回目に実行する場合には、第２バーナ７８が燃焼していない間に、降温時配管容量と昇温時配管容量を測定する。

ステップＳ２０とＳ２２の処理により、ステップ２４は、第２バーナ７８が燃焼している間に実施される場合と、第２バーナ７８が燃焼していない間に実施される場合が交互に切り換えられる。
このようにして、ａ）第２バーナ７８が燃焼しているときの降温時配管容量と、ｂ）第２バーナ７８が燃焼しているときの昇温時配管容量と、ｃ）第２バーナ７８が燃焼していないときの降温時配管容量と、ｄ）第２バーナ７８が燃焼していないときの昇温時配管容量が測定される。

ステップＳ２８で検出した現在水位が設定水位以上となると（Ｓ３０でＹＥＳとなると）、浴槽水の温度を湯はり設定温度と比較し（Ｓ３２）、湯はり設定温度未満であれば（Ｓ３２がＹＥＳであれば）、第２バーナ７８を燃焼させて風呂ポンプ７３を運転する。浴槽水は風呂循環経路７１を循環し、第２バーナ７８で加熱される。湯はり設定温度にまで加熱されるとＳ３２がＮＯとなり、第２バーナ７８を消火して風呂ポンプ７３を停止させる。以上によって浴槽７２に湯はり設定温度に調温された温水が設定水位となるまで貯められる。これによって風呂試運転が終了する。

図３は、ステップＳ２４で実行する湯はり運転の処理手順の詳細を示している。ステップＳ５０では、バイパス制御弁２８ａを全閉し、湯はり弁７０ａを全開する。ステップＳ５２では、温水制御弁２５ａを全閉し、給水制御弁２６ａを全開する。それによって、混合サーミスタ２７ａを水道水が流れ、出湯サーミスタ５７を水道水が流れ、浴槽７２に水道水が供給される。混合サーミスタ２７ａと出湯サーミスタ５７の双方が水道水の温度を測定すると、両者の差は小さくなり、ステップＳ５４がＹＥＳとなる。ステップＳ５４がＹＥＳとなるまで、湯はり経路等に水道水を流し、混合サーミスタ２７ａと出湯サーミスタ５７水道水の温度に安定させる。

湯はり経路等の温度が水道水の温度に安定したら、ステップＳ５６を実施する。ステップＳ５６では、温水制御弁２５ａを全開し、給水制御弁２６ａを全閉する。それによって、混合サーミスタ２７ａを温水が流れ、出湯サーミスタ５７を温水が流れ、浴槽７２に温水が供給される。

ステップＳ５８では、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が、第１所定温度Ｔ１以上となったか否かが判定される。第１所定温度Ｔ１は、上部サーミスタ３９で検出される貯水の温度よりも５℃低い温度に設定される。例えば、貯水の温度が６０℃であれば、第１所定温度Ｔ１は５５℃に設定されている。ステップＳ５８の判定は、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が第１所定温度Ｔ１以上となるまで繰り返し行われる。図４において、グラフＡは、混合サーミスタ２７ａで検出される水温の時間に対する変化パターンを示している。時期ｔｈ１に、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が第１所定温度Ｔ１に達すると、図３のステップＳ５８で、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が第１所定温度Ｔ１以上となったと判定される。この判定によりステップＳ６０に移り、積算水量のカウントを開始する。

次にステップＳ６２に移り、出湯サーミスタ５７で検出される水温が、第１所定温度Ｔ１以上になったか否かが判定される。ステップＳ６２の判定は、出湯サーミスタ５７で検出される水温が第１所定温度Ｔ１以上となるまで繰り返し行われる。図４において、グラフＢは、出湯サーミスタ５７で検出される水温の時間に対する変化パターンを示している。時期ｔｈ２に出湯サーミスタ５７で検出される水温が第１所定温度Ｔ１に達すると、図４のステップＳ６２で、出湯サーミスタ５７で検出される水温が第１所定温度Ｔ１以上となったと判定される。この判定によりステップＳ６４に移り、積算水量のカウントを停止する。ステップＳ６４で測定される積算水量は、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が第１所定温度Ｔ１以上となった時期ｔｈ１から、出湯サーミスタ５７で検出される水温が第１所定温度Ｔ１以上となった時期ｔｈ２とまでの時間差と、その間の流量（給湯水量センサ５２ｂで測定される）から算出した値に等しい。時間差と流量から求めた積算数量は、ステップＳ６４でカウントした積算水量に等しい。ステップＳ６４によって、昇温時配管容量が測定される。

ステップＳ５８及びＳ６２では、混合サーミスタ２７ａ及び出湯サーミスタ５７で検出される水温が貯水の温度になったか否かを判定するのではなく、貯水の温度よりも５℃だけ低い第１所定温度Ｔ１となったか否かを判定している。したがって、図４に示すように、混合サーミスタ２７ａ及び出湯サーミスタ５７が検出する水温が、風呂試運転開始前の水道水温度から貯水の温度にまで変化する過渡期に第１所定温度Ｔ１に達する。単位時間当たりの温度変化幅が大きな過渡期に現れる第１所定温度Ｔ１を利用して時期を特定するために、混合サーミスタ２７ａ及び出湯サーミスタ５７が検出する水温が第１所定温度Ｔ１に達した時期をより正確に特定することができる。そのため、温水第１時期ｔｈ１と温水第２時期ｔｈ２との時間差Δ（ｔｈ２−ｔｈ１）もより正確に特定することができ、その間に流れた配管容量を正確に測定することができる。

また、ステップＳ５６で、混合水の全てを貯水としており、第１混合経路２７から第２混合経路５２までに、例えば６０℃程の高温の水を流通させることができる。第１混合経路２７から第２混合経路５２までに高温の水を流通させることができるため、混合サーミスタ２７ａと出湯サーミスタ５７の検出水温を大きく変化させることができる。したがって、混合サーミスタ２７ａと出湯サーミスタ５７の検出水温が第１所定温度Ｔ１となった時期を、より正確に特定することができる。

ステップＳ６４で導出される昇温時配管容量Ｖｈは、第２給湯運転から第１給湯運転に変更するためにバーナ５４の消火時期を決定するために用いられる。すなわち、第２給湯運転では、混合器２４から流出する水の温度が給湯設定温度よりも低く、混合器２４から流出した水が給湯用熱交換器５３を流れる際に加熱される。貯湯槽２１の上部サーミスタ３９の検出水温が上昇し、給湯設定温度よりも高い基準温度以上になると、混合器２４から流出する水の温度が上昇して給湯設定温度に達し、バーナ５４が消火されて第１給湯運転に切り換わる。風呂試運転プログラムで冷水湯はり運転から温水湯はり運転に切り換えることによって、混合サーミスタ２７ａと出湯サーミスタ５７の検出温度が上昇する状況は、第２給湯運転から第１給湯運転への切り換え時に、配管を流れる水の温度が上昇することによって混合サーミスタ２７ａと出湯サーミスタ５７の検出水温が上昇する状況と類似している。したがって、バーナ５４の消火時期を決定するにあたって、この昇温時配管容量Ｖｈを用いることにより、消火時期を適切に決定することができる。

上記実施例では、温水湯はり運転の際に、貯湯タンク２１に貯湯されている温水を水道水と混合しないで浴槽７２に供給する。これに代えて、貯湯タンク２１に貯湯されている温水と水道水とを混合して湯はり設定温度に調温した混合温水を浴槽７２に供給してもよい。この場合は、ステップＳ５６で、温水制御弁２５ａの開度と給水制御弁２６ａの開度を、混合後の温水温度が湯はり設定温度に等しくなる開度に調整する。またステップＳ５８で、混合サーミスタ２７ａの検出温度を湯はり設定温度よりも５℃だけ低い温度と比較する。さらにステップＳ６２で、出湯サーミスタ５７の検出温度を湯はり設定温度よりも５℃だけ低い温度と比較する。これによっても昇温時配管容量を検出することができる。

温水湯はり運転を継続すると、図３のステップＳ６５がＹＥＳとなり、ステップＳ６６に進む。ステップＳ６６がＮＯとなると、ステップＳ６８に移り、冷水湯はり運転を実行する。冷水湯はり運転では、ステップＳ６８に示すように、温水制御弁２５ａを全閉状態に制御し、給水制御弁２６ａを全開状態に制御する。これにより、第１混合経路２７から第２混合経路５２には、水道水のみが流れる。図４では、時期ｔ２に冷水湯はり運転が開始している。

次に、ステップＳ７０に移り、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が、第２所定温度Ｔ２以下となったか否かが判定される。第２所定温度Ｔ２は、給水サーミスタ２６ｃで検出される水温よりも５℃高い温度、すなわち、水道水の温度Ｔｗよりも５℃高い温度に設定される。ステップＳ７０の判定は、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が第２所定温度Ｔ２以下となるまで繰り返し行われる。図４に示すように、時期ｔｗ１に、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が第２所定温度Ｔ２に達すると、図３のステップＳ７０がＹＥＳとなり、積算水量のカウントを開始する。

次にステップＳ７４に移り、出湯サーミスタ５７で検出される水温が、第２所定温度Ｔ２以下となったか否かが判定される。ステップＳ７４判定は、出湯サーミスタ５７で検出される水温が第２所定温度Ｔ２以下となるまで繰り返し行われる。図４に示すように、時期ｔｗ２に出湯サーミスタ５７で検出される水温が第２所定温度Ｔ２に達すると、出湯サーミスタ５７で検出される水温が第２所定温度Ｔ２以下となったと判定される。これにより、ステップＳ７６に移り、積算水量のカウントを停止する。ステップＳ７６で測定される積算水量は、混合サーミスタ２７ａで検出される水温が第２所定温度Ｔ２以下となった時期ｔｗ１から、出湯サーミスタ５７で検出される水温が第２所定温度Ｔ２以下となった時期ｔｗ２とまでの時間差と、その間の流量（給湯水量センサ５２ｂで測定される）から算出した値に等しい。時間差と流量から求めた積算数量は、ステップＳ７６でカウントした積算水量に等しい。ステップＳ７６によって、降温時配管容量が測定される。

冷水湯はり運転では、第１混合経路２７から第２給湯経路５５に水道水を流すようにしているが、ステップＳ７０及びＳ７４では、混合サーミスタ２７ａ及び出湯サーミスタ５７で検出される水温が水道水の温度Ｔｗ（給水サーミスタ２６ｃで検出される水温）になったか否かを判定するのではなく、水道水の温度Ｔｗよりも５℃高い第２所定温度Ｔ２となったか否かを判定している。したがって、図４に示すように、混合サーミスタ２７ａ及び出湯サーミスタ５７が検出する水温が、基準温度から水道水の温度Ｔｗに変化する過渡期に第２所定温度Ｔ２に達する。単位時間当たりの温度変化幅が大きな過渡期に現れる第２所定温度Ｔ２を利用して時期を特定するために、混合サーミスタ２７ａ及び出湯サーミスタ５７が検出する水温が第２所定温度Ｔ２に達した時期を正確に特定することができる。そのため、冷水第１時期ｔｗ１と冷水第２時期ｔｗ２との冷水時間差Δ（ｔｗ２−ｔｗ１）も正確に特定することができる。

ステップＳ７６で導出される降温時配管容量Ｖｗは、第１給湯運転から第２給湯運転に変更される際に、バーナ５４の点火時期を決定するために用いられる。すなわち、第１給湯運転では、混合器２４から流出する水の温度が給湯設定温度であり、貯湯槽２１の上部サーミスタ３９の検出水温が低下すると、混合器２４から流出する混合水の温度も低下して給湯設定温度よりも低くなるため、バーナ５４が点火される。風呂試運転プログラムで温水湯はり運転から冷水湯はり運転へと切り換えると、第１混合経路２７と第２混合経路５２には、高温の貯水が流れる状態から水道水が流れる状態へと変化するため、これらの配管を流れる混合水の温度が低下する。この状況は、第１給湯運転から第２給湯運転への切り換えの状態と類似している。したがって、バーナ５４の点火時期を決定する際に、降温時配管容量Ｖｗを用いることにより、点火時期を適切に決定することができる。

冷水湯はり運転を継続すると、図３のステップＳ７７がＹＥＳとなり、ステップＳ７８に進む。ステップＳ７８で予定量に達すれば、図２のステップＳ２４が完了したとして、図２のステップＳ２６以降に進む。湯はり量が予定量に満たない間は、ステップＳ７８がＮＯとなり、ステップＳ５６に移り、再び温水湯はり運転を実行する。

本実施例では、浴槽７２に給水する風呂試運転を利用して、混合サーミスタ２７ａから出湯サーミスタ５７までの配管容量が導出される。正確に言うと、ａ）第２加熱部７６が加熱運転中の降温時配管容量と、ｂ）第２加熱部７６が加熱運転中の昇温時配管容量と、ｃ）第２加熱部が非加熱運転中の降温時配管容量と、ｄ）第２加熱部が非加熱運転中の昇温時配管容量が導出される。
第２加熱部７６が加熱運転中の場合には、加熱運転中の昇温時配管容量を用いてバーナ５４の消火時期を決定し、加熱運転中の降温時配管容量を用いてバーナ５４の点火時期を決定する。第２加熱部７６が非加熱運転中の場合には、非加熱運転中の昇温時配管容量を用いてバーナ５４の消火時期を決定し、非加熱運転中の降温時配管容量を用いてバーナ５４の点火時期を決定する。

本実施例では、施工時に貯湯ユニット２０と熱源ユニット５０とを組み立てるため、その配管容量を予め把握することができない。しかしながら、本実施例によれば、利用者が給湯システムを利用するのに先立って、混合器２４の出口近傍から給湯用熱交換器５３近傍までの配管容量を導出することができる。したがって、利用者が給湯システム１０を利用する際には、既に導出されている配管容量に基づいて給湯用熱交換器５３を加熱するバーナ５４の点火及び消火時期を適切に決定することができる。

（その他の実施例）
上記実施例では、風呂試運転時に、温水湯はり運転と冷水湯はり運転を交互に繰り返し実行する。しかしながら、温水湯はり運転と冷水湯はり運転を１回ずつ実行するようにしてもよい。複数回実行する場合には、複数回の温水湯はり運転で導出される昇温時配管容量を平均化した値を、バーナ５４の消火時期を決定するために用いるようにし、複数回の冷水湯はり運転で導出される降温時配管容量を平均化した値を、バーナ５４の点火時期を決定するために用いるようにしてもよい。また、昇温時配管容量と降温時配管容量を区別せず、これらの平均値を配管容量としてもよい。同様に、第２バーナ７８の燃焼の有無で配管容量を区分してもよいし、区別しなくてもよい。

上記実施例の風呂試運転プログラムでは、温水制御弁２５ａを全開としたときに温水流量センサ２５ｂで検出される流量、又は、給水制御弁２６ａを全開としたときに給水流量センサ２６ｂで検出される流量を配管容量の導出に用いるようにしている。しかしながら、これらの制御弁２５ａ，２６ａを全開とすることなく、例えば、温水流量センサ２５ｂで検出される流量が所望の流量となるように温水制御弁２５ａの開度を調整するようにしてもよいし、給水流量センサ２６ｂで検出される流量が所望の流量となるように給水制御弁２６ａの開度を調整するようにしてもよい。あるいは、給湯水量センサ５２ｂによって計測される流量から配管容量を計算してもよいし、水量サーボ５２ｃによって流量を調整してもよい。

特に、風呂試運転時の混合水の流量を、シャワー流量に設定するようにしてもよい。シャワー利用時には、給湯される水の温度が安定していることが特に要求される。シャワー流量に設定することによって、給湯温度の安定化が要求される状況と同じ流量の水を通水することによって配管容量を導出することができる。したがって、導出される配管容量に基づいてバーナの点火時期や消火時期を決定すれば、給湯される水の温度が安定していることが特に要求される状況で、給湯される水の温度を安定させることができる。
また、上記実施例の風呂試運転プログラムでは、第１混合経路２７、第２混合経路５２及び湯はり経路７０にかけて、貯水のみ又は水道水のみを通水するようにしているが、貯水と水道水の双方を含む混合水を通水するようにしてもよい。

上記実施例の風呂試運転プログラムでは、風呂試運転開始条件が成立すると、第２混合経路５２及び湯はり経路７０に水道水を通水する。このために、第１混合経路２７及び第２混合経路５２の配管温度が、周囲の環境などの影響を受けて均一でない場合でも、水道水を通水することにより均一化させることができる。したがって、混合サーミスタ２７ａ及び出湯サーミスタ５７で検出される初期温度を均一化させた後に、温水湯はり運転を実行することができる。なお、この処理は省略することもできる。
本実施例では、第２バーナ７８で浴槽水を直接的に加熱しているが、第２バーナ７８で浴槽水を加熱する熱媒を加熱してもよい。また、第２バーナ７８で暖房用熱媒を加熱してもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本実施例では、湯はり経路７０が給湯用熱交換器５３よりも下流側で混合経路から分岐しているが、給湯用熱交換器５３よりも近傍の上流側で混合経路から分岐してもよい。例えば、入水サーミスタ５２ａを給湯用熱交換器５３の近傍に配置し、入水サーミスタ５２ａと給湯用熱交換器５３の間で湯はり経路７０が分岐しているようにしてもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：給湯システム
１１：コントローラ
１３：リモコン
１６：風呂試運転スイッチ
１７：表示画面
２０：貯湯ユニット
２１：貯湯槽
２２：給水経路
２２ａ：水道水入口
２３：減圧弁
２４：混合器
２５：温水経路
２５ａ：温水制御弁
２５ｂ：温水流量センサ
２５ｃ：温水サーミスタ
２６：混合用給水経路
２６ａ：給水制御弁
２６ｂ：給水流量センサ
２６ｃ：給水サーミスタ
２７：第１混合経路
２７ａ：混合サーミスタ（第１検出手段）
２８：給湯バイパス経路
２８ａ：バイパス制御弁
２９：第１給湯経路
２９ａ：給湯サーミスタ
３１：排水経路
３２：排水弁
３３：循環往路
３４：循環復路
３６：往路サーミスタ
３７：循環ポンプ
３８：圧力開放経路
３８ａ：リリーフ弁
３９：上部サーミスタ
４０：ヒートポンプユニット
４１：圧縮機
４２：四方弁
４３：第１熱交換器
４３ａ：熱媒流路
４３ｂ：循環水流路
４４：膨張弁
４５：第２熱交換器
４５ａ：ファン
４６：熱媒配管
４７：除霜経路
４７ａ：除霜弁
４８：循環往路接続経路
４８ａ：入口側サーミスタ
４９：循環復路接続経路
４９ａ：出口側サーミスタ
５０：熱源ユニット
５１：給湯器
５２：第２混合経路
５２ａ：入水サーミスタ
５２ｂ：給湯水量センサ
５２ｃ：水量サーボ
５３：給湯用熱交換器（加熱部）
５４：給湯用バーナ
５５：第２給湯経路
５６：缶体サーミスタ
５７：出湯サーミスタ（第２検出手段）
５８：熱源機バイパス経路
５９：熱源機バイパス制御弁
７０：湯はり経路
７０ａ：湯はり弁
７０ｂ：湯はり量センサ
７１：風呂循環経路
７２：浴槽
７３：風呂ポンプ
７４：水流スイッチ
７５：風呂往きサーミスタ
７６：追い焚き用熱交換器（第２加熱部）
７６ａ：第１流路
７６ｂ：第２流路
７７：風呂戻りサーミスタ
７８：第２バーナ
７９：水圧センサ
８０：給湯栓

Claims (4)

1. 貯湯槽と、
   その貯湯槽から流出した貯水と水道水とを混合する混合器と、
   その混合器から流出した混合水を加熱する加熱部と、
   その加熱部を通過した混合水を浴槽に供給する湯はり経路と、
   前記混合器の出口の近傍における混合水の温度を検出する第１検出手段と、
   前記加熱部の近傍における混合水の温度を検出する第２検出手段と、
   風呂試運転プログラムを記憶している記憶手段と、
   その風呂試運転プログラムを実行する制御手段とを備えており、
   その風呂試運転プログラムが、
   （１）前記湯はり経路から前記浴槽に混合水を供給する間に、
   （２）前記混合器の混合比を変化させ、
   （３）前記第１検出手段によって検出される水温が所定温度に達する時期と前記第２検出手段によって検出される水温が前記所定温度に達する時期との時間差を特定し、
   （４）前記混合水の流量を特定し、
   （５）前記時間差と前記流量から、前記混合器の出口の近傍から前記加熱部の近傍までの配管容量を導出する処理を含んでいることを特徴とする給湯システム。
2. 前記加熱部に隣接して第２加熱部が配置されており、
   前記風呂試運転プログラムが、前記第２加熱部が加熱運転をしている間に前記（１）〜（５）を実行する処理と、前記第２加熱部が加熱運転をしていない間に前記（１）〜（５）を実行する処理を備えていることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
3. 前記風呂試運転プログラムが、前記混合器の混合比を、貯水：水道水を０：１とする冷水湯はり運転と、貯水：水道水を１：０とする温水湯はり運転との間で切り換えることを特徴とする請求項１または２に記載の給湯システム。
4. 前記所定温度が、前記水道水の温度と前記貯水の温度の間の温度に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの１項に記載の給湯システム。
   

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