JP2020106183A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽の追いだき運転を行うことができ、かつ、製品コストを安価にする上で有利になる給湯装置を提供する。【解決手段】給湯装置１００は、浴槽５０から取り出された浴槽水を加熱する加熱手段（熱交換器２２）と、浴槽５０から加熱手段を経由して浴槽５０へ戻る浴槽側循環回路５１に浴槽水を循環させるふろ循環ポンプ５２と、浴槽側循環回路５１内の浴槽水の温度を検出する温度検出手段（温度センサ５５）とを備える。温度検出手段は、浴槽側循環回路５１における加熱手段の下流側に配置される。浴槽側循環回路５１における加熱手段の上流側には温度検出手段を備えない。【選択図】図１

Description

本発明は、給湯装置に関する。

下記特許文献１に開示された給湯装置では、浴槽水を加熱する熱交換器の出口側と入口側とにそれぞれ温度センサを設け、追いだき制御を行う。

特開２０１８−０９１５１５号公報

特許文献１の給湯装置では、浴槽水が循環する回路に温度センサを二つ設ける必要があるため、製品コストが高くなりやすいという課題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、浴槽の追いだき運転を行うことができ、かつ、製品コストを安価にする上で有利になる給湯装置を提供することを目的とする。

本発明に係る給湯装置は、浴槽から取り出された浴槽水を加熱する加熱手段と、浴槽から加熱手段を経由して浴槽へ戻る浴槽側循環回路に浴槽水を循環させるふろ循環ポンプと、浴槽側循環回路内の浴槽水の温度を検出する温度検出手段と、を備え、温度検出手段は、浴槽側循環回路における加熱手段の下流側に配置され、浴槽側循環回路における加熱手段の上流側には温度検出手段を備えないものである。

本発明によれば、浴槽の追いだき運転を行うことができ、かつ、製品コストを安価にする上で有利になる給湯装置を提供することが可能となる。

実施の形態１による給湯装置を示す構成図である。 実施の形態１による給湯装置の湯はり運転のときの回路構成図である。 実施の形態１による給湯装置の追いだき運転のときの回路構成図である。 実施の形態１による給湯装置において実行される追いだきモードのフローチャートである。 実施の形態１による給湯装置において実行される追いだきモードのフローチャートである。 実施の形態１による給湯装置において実行される追いだきモードのフローチャートである。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による給湯装置１００を示す構成図である。図１に示す本実施の形態の給湯装置１００は、貯湯タンク１０を備えた貯湯式の給湯装置である。給湯装置１００は、貯湯タンク１０を内蔵した貯湯タンクユニット１と、ヒートポンプサイクルを利用するように構成されたヒートポンプユニット６０とを備えている。貯湯タンクユニット１とヒートポンプユニット６０との間は、ヒートポンプ入口配管４１、ヒートポンプ出口配管４２、及び電気配線（図示省略）を介して接続されている。貯湯タンクユニット１には、制御手段に相当する制御装置７０が内蔵されている。貯湯タンクユニット１及びヒートポンプユニット６０が備える各種のセンサ及びアクチュエータ等の電気機器は、制御装置７０に対して電気的に接続されている。制御装置７０は、例えば、少なくとも一つのメモリと少なくとも一つのプロセッサとを有するマイクロコンピュータを備える。

リモコン装置７１は、運転動作指令及び設定値の変更などに関する使用者の操作を受け付ける機能を有する。リモコン装置７１は、ユーザーインターフェースの例である。制御装置７０とリモコン装置７１の間は、有線または無線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。リモコン装置７１には、図示を省略するが、給湯装置１００の状態等の情報を表示する表示部、使用者が操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されている。リモコン装置７１の表示部は、使用者に情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン装置７１は、表示部を報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。

本実施の形態において、リモコン装置７１は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。複数のリモコン装置７１が制御装置７０に対して通信可能でもよい。また、例えばスマートフォンのような携帯端末がリモコン装置７１のようなユーザーインターフェースとしての機能を有するように構成してもよい。当該携帯端末と制御装置７０とが、ネットワークを介して通信してもよい。

ヒートポンプユニット６０は、貯湯タンクユニット１から導かれた水を加熱するための加熱手段として機能するものである。ヒートポンプユニット６０は、圧縮機６１、沸き上げ用熱交換器６２、膨張弁６３、及び空気熱交換器６４を冷媒循環配管６５にて環状に接続した冷媒回路を有し、この冷媒回路により冷凍サイクルすなわちヒートポンプサイクルの運転を行うことができる。沸き上げ用熱交換器６２は、圧縮機６１で圧縮された冷媒と、貯湯タンクユニット１から導かれた水との間で熱を交換する。ヒートポンプ出口配管４２に設けられたＨＰ出口温度センサ６６は、沸き上げ用熱交換器６２で加熱された高温水の温度を検出するための温度センサである。ヒートポンプユニット６０で高温水を得るためには、ヒートポンプサイクルは、冷媒として例えば二酸化炭素を用い、臨界圧を超える圧力で運転することが有利である。

貯湯タンクユニット１には、以下の各種部品及び配管などが内蔵されている。貯湯タンク１０は、湯水を貯留するためのものである。貯湯タンク１０の下部には、例えば市水のような水源からの水を供給するための給水配管２が接続されている。貯湯タンク１０の上部には、タンク上部配管４３と、給湯配管３とが接続されている。貯湯タンク１０に貯留された湯を、給湯配管３から取り出して、浴槽５０へ供給可能である。給湯配管３の途中には、水源から供給される低温水などを混合することによって給湯温度を調整する混合弁（図示省略）が設けられている。貯湯タンク１０内の湯が給湯配管３へ流出すると、給水配管２から低温水が貯湯タンク１０の下部に流入する。一方、沸き上げ運転のときには、ヒートポンプユニット６０を用いて加熱された高温水がタンク上部配管４３から貯湯タンク１０の上部に流入する。このようにして、貯湯タンク１０内の上部と下部とで温度差が生じるように湯水が貯留される。以下の説明では、浴槽５０に溜められた湯水を「浴槽水」と呼ぶ場合がある。

貯湯タンク１０の表面には、複数の貯湯温度センサ１１，１２が、互いに異なる高さの位置に取り付けられている。貯湯タンク１０内の湯水の鉛直方向の温度分布を貯湯温度センサ１１，１２により検出することで、制御装置７０は、貯湯タンク１０内の残湯量及び蓄熱量を計算できる。図示の例では、２個の貯湯温度センサ１１，１２が取り付けられているが、貯湯温度センサの数がこれに限定されるものではない。制御装置７０は、貯湯タンク１０内の残湯量あるいは蓄熱量に応じて、沸き上げ運転の開始及び停止などを制御する。

貯湯タンクユニット１内には、熱源ポンプ２１と、熱交換器２２と、ふろ循環ポンプ５２とが設けられている。熱交換器２２は、浴槽５０から取り出された浴槽水を加熱する加熱手段に相当する。本実施の形態では、熱交換器２２を備えた例について説明するが、浴槽水を加熱する加熱手段の変形例として、例えば電気ヒータなどを用いてもよい。

熱源ポンプ２１は、貯湯タンクユニット１内の後述する各種配管に湯水を循環させるためのポンプである。熱交換器２２は、熱源水が通る一次側流路と、浴槽水が通る二次側流路とを備える。熱交換器２２は、一次側流路を流れる熱源水と、二次側流路を流れる浴槽水との間で熱を交換させることにより、浴槽水を加熱する。熱源ポンプ２１は、熱交換器２２の一次側流路に熱源水を循環させることができる。以下の説明では、貯湯タンク１０から供給される高温水を熱源水として熱交換器２２の一次側流路に循環させる場合を例に説明するが、ヒートポンプユニット６０から供給される高温水を熱源水として熱交換器２２の一次側流路に循環させてもよい。

ふろ循環ポンプ５２は、浴槽５０から熱交換器２２の二次側流路を経由して浴槽５０へ戻る浴槽側循環回路５１に浴槽水を循環させるためのポンプである。本実施の形態では、熱交換器２２の二次側流路と、ふろ戻り配管５６と、ふろ往き配管５７とにより、浴槽側循環回路５１が形成される。ふろ戻り配管５６は、浴槽５０に設置された浴槽アダプタ８０と、熱交換器２２の二次側流路の入口との間を接続する。ふろ往き配管５７は、熱交換器２２の二次側流路の出口と、浴槽アダプタ８０との間を接続する。図示の例では、ふろ戻り配管５６の途中にふろ循環ポンプ５２が配置されているが、ふろ往き配管５７の途中にふろ循環ポンプ５２を配置してもよい。ふろ循環ポンプ５２が運転されると、浴槽水が以下のように浴槽側循環回路５１に循環する。浴槽５０内の浴槽水は、浴槽アダプタ８０からふろ戻り配管５６に引き込まれ、熱交換器２２に送られる。熱交換器２２を通過した浴槽水は、ふろ往き配管５７を通って、浴槽５０内に戻る。

ふろ往き配管５７の途中に温度センサ５５が設置されている。温度センサ５５は、ふろ往き配管５７を通る浴槽水の温度を検出する。温度センサ５５は、浴槽側循環回路５１内の浴槽水の温度を検出する温度検出手段に相当する。

ふろ往き配管５７の途中にフロースイッチ５８が設置されている。フロースイッチ５８は、ふろ往き配管５７内の浴槽水の水流の有無を検出する。フロースイッチ５８は、浴槽水の循環流量が閾値以上になるとオンになって水流有りを検出し、浴槽水の循環流量が当該閾値未満であるとオフになって水流無しを検出する。

追いだき運転は、ふろ循環ポンプ５２及び熱源ポンプ２１を動作させることにより熱交換器２２にて熱源水の熱で浴槽水を加熱する運転である。制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度を用いて、追いだき運転を含む追いだきモードの処理を実行可能である。

ふろ往き配管５７は、浴槽側循環回路５１の循環方向において熱交換器２２の下流側に位置する。よって、温度センサ５５は、浴槽側循環回路５１の循環方向における熱交換器２２の下流側に配置されている。なお、図示の例では、貯湯タンクユニット１の外部に温度センサ５５が配置されているが、貯湯タンクユニット１の内部に温度センサ５５を配置してもよい。

浴槽側循環回路５１の循環方向において熱交換器２２の上流側に位置するふろ戻り配管５６には、浴槽側循環回路５１内の浴槽水の温度を検出する温度検出手段が備えられていない。このように、給湯装置１００は、浴槽側循環回路５１の循環方向における熱交換器２２の上流側には温度検出手段を備えておらず、浴槽側循環回路５１の循環方向における熱交換器２２の下流側にのみ温度センサ５５を備える。本実施の形態であれば、浴槽側循環回路５１に設ける温度検出手段が、一つの温度センサ５５のみで済むため、製品コストを安価にする上で有利になる。

以下の説明では、浴槽５０内にある浴槽水の温度を「浴槽内温度」と称する。制御装置７０は、追いだきモードにおいて、熱源ポンプ２１を停止した状態でふろ循環ポンプ５２を動作させることにより、浴槽内温度を温度センサ５５を用いて検出する処理を行う。熱源ポンプ２１を停止した状態、すなわち熱交換器２２での浴槽水の加熱を停止した状態でふろ循環ポンプ５２を動作させると、浴槽５０内から浴槽側循環回路５１に引き込まれた浴槽水は、加熱されることなく熱交換器２２を通過して、温度センサ５５まで流れる。このため、温度センサ５５によって浴槽内温度を検出できる。本実施の形態であれば、浴槽内温度を検出するための温度センサを、浴槽側循環回路５１の循環方向における熱交換器２２の上流側に設ける必要がないので、製品コストを安価にする上で有利になる。

なお、追いだき運転を実行した後に浴槽内温度を温度センサ５５を用いて検出する場合には、熱交換器２２の余熱の影響を受けないようにするために、制御装置７０は、熱源ポンプ２１が停止してから所定時間が経過した後の温度センサ５５の検出温度を浴槽内温度として取得してもよい。

次に、貯湯タンクユニット１が備える弁類及び配管類について説明する。貯湯タンクユニット１は、三方弁３１、三方弁３２、四方弁３３、及びふろ給湯電磁弁３４を有している。給湯配管３の下流端は、ふろ給湯電磁弁３４の入口に接続されている。湯はり配管５４は、ふろ給湯電磁弁３４の出口に接続された一端と、ふろ往き配管５７の途中の位置に合流する他端とを有する。

三方弁３１は、ａポート、ｂポート及びｃポートを有する流路切替手段である。三方弁３１は、ａ−ｂポート間が連通する経路と、ａ−ｃポート間が連通する経路と、ｂ−ｃポート間が連通する経路との、３つの経路の間で流路形態を切り替え可能に構成されている。

三方弁３２は、湯水が流入する２つの入口であるａポート及びｂポートと、湯水が流出する１つの出口であるｃポートとを有する流路切替手段であり、ａポート及びｂポートのどちらかから湯水が流入するように湯水の経路を切り替え可能に構成されている。

四方弁３３は、湯水が流入する２つの入口であるｂポート及びｃポートと、湯水が流出する２つの出口であるａポート及びｄポートとを有する流路切替手段であり、ａ−ｂポート間が連通する経路と、ａ−ｃポート間が連通する経路と、ｃ−ｄポート間が連通する経路との、３つの経路の間で流路形態を切り替え可能に構成されている。

貯湯タンクユニット１は、タンク下部配管４０、タンク戻し配管４５、熱源水配管４６、熱源水配管４７、バイパス配管４８、及び上部戻し配管４９をさらに備える。タンク下部配管４０は、貯湯タンク１０の下部と、三方弁３２のａポートとの間を接続する。ヒートポンプ入口配管４１は、三方弁３２のｃポートと、沸き上げ用熱交換器６２の水入口との間を接続する。ヒートポンプ入口配管４１の途中に、熱源ポンプ２１が接続されている。ヒートポンプ出口配管４２は、沸き上げ用熱交換器６２の水出口と、四方弁３３のｃポートとの間を接続する。タンク上部配管４３は、貯湯タンク１０の上部と、三方弁３１のａポートとの間を接続する。タンク戻し配管４５は、四方弁３３のａポートと、貯湯タンク１０の中間部または下部にある戻し口との間を接続する。熱源水配管４６は、三方弁３１のｃポートと、熱交換器２２の一次側流路の入口との間を接続する。熱源水配管４７は、熱交換器２２の一次側流路の出口と、三方弁３２のｂポートとの間を接続する。バイパス配管４８は、熱源ポンプ２１の下流のヒートポンプ入口配管４１から分岐し、四方弁３３のｂポートに接続されている。上部戻し配管４９は、三方弁３１のｂポートと、四方弁３３のｄポートとの間を接続する。

制御装置７０は、浴槽５０に湯を溜める湯はり運転を制御することができる。使用者は、リモコン装置７１を操作することで、浴槽５０に溜める湯の温度を設定することができる。以下の説明では、その設定された温度を「ふろ設定湯温」と称する。図２は、実施の形態１による給湯装置１００の湯はり運転のときの回路構成図である。図２に示すように、湯はり運転のときには、以下のようになる。制御装置７０は、ふろ給湯電磁弁３４を開く。貯湯タンク１０に貯留された湯が、給湯配管３、湯はり配管５４、ふろ戻り配管５６、及びふろ往き配管５７を通って、浴槽５０内に流入する。このとき、湯は、ふろ戻り配管５６及びふろ往き配管５７の両方から浴槽５０内に流入する。制御装置７０は、給湯配管３に設けられた混合弁（図示省略）の下流側の温度センサ（図示省略）により検出される温度がふろ設定湯温に等しくなるように、当該混合弁の動作を制御する。制御装置７０は、流量センサ（図示省略）により検出される流量を積算することにより浴槽５０に供給された総湯量を計算し、その総湯量が所定値に達すると、ふろ給湯電磁弁３４を閉じて、湯はり運転を終了する。

図３は、実施の形態１による給湯装置１００の追いだき運転のときの回路構成図である。図３に示すように、追いだき運転のときには、以下のようになる。制御装置７０は、三方弁３１のａ−ｃポート間が連通し、三方弁３２のｂ−ｃポート間が連通し、四方弁３３のａ−ｂポート間が連通するように、各々の弁を制御する。ふろ循環ポンプ５２が運転されることで、浴槽側循環回路５１に浴槽水が循環する。熱源ポンプ２１が運転されることで、熱源水が次のように循環する。貯湯タンク１０の上部から取り出された高温の熱源水は、タンク上部配管４３、三方弁３１、及び熱源水配管４６を通って、熱交換器２２に流入する。熱交換器２２を通過する間に浴槽水に熱を奪われることで温度低下した熱源水は、熱源水配管４７、三方弁３２、熱源ポンプ２１、バイパス配管４８、四方弁３３、及びタンク戻し配管４５を通って、貯湯タンク１０内に流入する。

図４、図５、及び図６は、実施の形態１による給湯装置１００において実行される追いだきモードのフローチャートである。使用者は、リモコン装置７１を操作することで、給湯装置１００に対して追いだきの実行を指示することができる。図４のステップＳ１で、使用者が追いだき実行の指示をリモコン装置７１に入力すると、制御装置７０は、追いだきモードの処理を開始する。

本実施の形態の給湯装置１００は、浴槽側循環回路５１内の浴槽水の有無を検知する水有無検知手段を備える。浴槽側循環回路５１内に浴槽水が無いことが水有無検知手段により検知された場合には、制御装置７０は、追いだきモードを中止または終了する。これにより、浴槽５０内に浴槽水が無いような異常な状態で追いだき運転が実施されることを確実に防止できる。

本実施の形態では、図４のステップＳ２及びステップＳ３の処理が水有無検知手段に相当する。追いだきモードの開始後、まず、制御装置７０は、第一循環運転としてふろ循環ポンプ５２を動作させる（ステップＳ２）。この第一循環運転において、制御装置７０は、フロースイッチ５８により、浴槽水の有り無しを判定する（ステップＳ３）。すなわち、フロースイッチ５８がオンになった場合には浴槽水が有ると判定し、フロースイッチ５８がオフである場合には浴槽水が無いと判定する。制御装置７０は、浴槽水が無いと判定した場合には、追いだきモードを終了する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、浴槽水が無いことが原因で追いだきモードが終了されたというエラーを、リモコン装置７１の表示部あるいは音声案内などを用いて、使用者に報知する。本実施の形態であれば、浴槽側循環回路５１内に浴槽水が無いことが検知されたことによって追いだきモードを中止または終了した場合に使用者に報知する報知手段を備えたことで、使用者に異常を確実に知らせることができる。

一方、第一循環運転において浴槽水が有ると判定した場合には、制御装置７０は、以下のようにして、第一追いだき運転を実施する（ステップＳ４）。第一追いだき運転は、追いだきモードにおいて１番目に行われる追いだき運転である。制御装置７０は、まず、熱源ポンプ２１を停止したままでふろ循環ポンプ５２の動作を続け、温度センサ５５により、現在の浴槽内温度Ｔｊ１を検出し、その値を記憶する（ステップＳ４−１）。このように、制御装置７０は、第一追いだき運転を開始する前に、熱源ポンプ２１を停止した状態でふろ循環ポンプ５２を動作させ、第一追いだき運転の開始前の浴槽内温度Ｔｊ１を温度センサ５５により検出する。

次いで、制御装置７０は、次式により算出される第一追いだき目標温度Ｔｅ１を設定する（ステップＳ４−２）。
Ｔｅ１＝Ｔｊ１＋Ａ℃
ここで、Ａ℃は、第一昇温温度として制御装置７０が予め記憶している値であり、例えば１０℃でもよい。このように、制御装置７０は、第一追いだき運転の開始前の浴槽内温度Ｔｊ１に第一昇温温度Ａ℃を加えた温度を第一追いだき目標温度Ｔｅ１として設定する。

続いて、制御装置７０は、熱源ポンプ２１の動作を開始させる。これにより、第一追いだき運転が開始する。この第一追いだき運転において、制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度が第一追いだき目標温度Ｔｅ１に等しくなるように熱源ポンプ２１の回転数を制御する（ステップＳ４−３）。本明細書において、回転数とは、単位時間当たりの回転数であり、回転速度に相当する。ステップＳ４−３では、制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度が第一追いだき目標温度Ｔｅ１よりも低い場合には熱源ポンプ２１の回転数を増加させ、温度センサ５５の検出温度が第一追いだき目標温度Ｔｅ１よりも高い場合には熱源ポンプ２１の回転数を低下させるように、フィードバック制御する。本実施の形態では、以上のように第一追いだき運転を制御することで、熱交換器２２での浴槽水の加熱量を、過不足なく調整することができ、効率の良い追いだき運転が可能となる。

第一追いだき運転の実行中に、制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度が第一追いだき目標温度Ｔｅ１に最初に一致したときの熱源ポンプ２１の回転数を初期回転数ｒ１として記憶する（ステップＳ４−４）。すなわち、制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度と第一追いだき目標温度Ｔｅ１とが等しい状態で安定し始めたときの熱源ポンプ２１の回転数を初期回転数ｒ１として記憶する。その後、第一追いだき運転が続くと、浴槽内温度が徐々に上昇していくので、ふろ戻り配管５６から熱交換器２２に流入する浴槽水の温度も徐々に上昇していく。その結果、温度センサ５５の検出温度を第一追いだき目標温度Ｔｅ１に等しくするために必要な熱源水の流量が減少するので、熱源ポンプ２１の回転数は、初期回転数ｒ１よりも徐々に低くなっていく。以下の説明では、初期回転数ｒ１から現在の熱源ポンプ２１の回転数ｒｎｏｗを差し引いた値を「回転数差Δｒ１」と称する。熱源ポンプ２１の回転数が徐々に低くなることにより、回転数差Δｒ１は徐々に大きくなる。

第一追いだき運転の実行中に、制御装置７０は、回転数差Δｒ１が第一所定回転数ａを超えたかどうかを判断する（ステップＳ４−５）。第一所定回転数ａは、制御装置７０が予め記憶している値であり、例えば３００ｒｐｍでもよい。回転数差Δｒ１がまだ第一所定回転数ａに達していない場合には、制御装置７０は、第一追いだき運転を継続する。回転数差Δｒ１が第一所定回転数ａを超えると、制御装置７０は、熱源ポンプ２１を停止し、第一追いだき運転を終了する（ステップＳ４−６）。

制御装置７０は、第一追いだき運転の終了後もふろ循環ポンプ５２の動作を続け、温度センサ５５により、現在の浴槽内温度Ｔｊ２を検出する。このように、制御装置７０は、第一追いだき運転の実行中に回転数差Δｒ１が第一所定回転数ａを超えた場合には、熱源ポンプ２１を停止して、第一追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ２を温度センサ５５により検出する。この場合、前述した理由により、制御装置７０は、熱源ポンプ２１が停止してから所定時間が経過した後の温度センサ５５の検出温度を浴槽内温度Ｔｊ２として取得してもよい。本実施の形態であれば、上記のようにして第一追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ２を取得することができるので、追いだきモードの処理を終了するか継続するかをより適切に判断することが可能となる。

制御装置７０は、第一追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ２が追いだき終了条件を満足するかどうかを判断する（ステップＳ４−７）。浴槽内温度Ｔｊ２が追いだき終了条件を満足していない場合には、制御装置７０は、第二追いだき運転を実施する（図５のステップＳ５）。第二追いだき運転は、追いだきモードにおいて２番目に行われる追いだき運転である。これに対し、浴槽内温度Ｔｊ２が追いだき終了条件を満足している場合には、制御装置７０は、第二追いだき運転を実施することなく、追いだきモードの処理を終了する（図６のステップＳ６）。

制御装置７０は、ふろ設定湯温に応じて、上記追いだき終了条件の温度を決定してもよい。例えば、制御装置７０は、ふろ設定湯温±１℃以内を終了温度とし、浴槽内温度が終了温度に達している場合には追いだき終了条件を満足しており、浴槽内温度が終了温度に達していない場合には追いだき終了条件を満足していないと判定してもよい。上記のようにすることで、使用者が設定したふろ設定湯温に応じて、追いだき終了条件をより適切に設定することができる。

第二追いだき運転を実施する場合には、制御装置７０は、第一追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ２、すなわち現在の浴槽内温度Ｔｊ２を記憶する（ステップＳ５−１）。次いで、制御装置７０は、次式により算出される第二追いだき目標温度Ｔｅ２を設定する（ステップＳ５−２）。
Ｔｅ２＝Ｔｊ２＋Ｂ℃
ここで、Ｂ℃は、第一昇温温度Ａ℃よりも小さい第二昇温温度として制御装置７０が予め記憶している値であり、例えば７℃でもよい。このように、制御装置７０は、第一追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ２に第一昇温温度Ａ℃よりも小さい第二昇温温度Ｂ℃を加えた温度を第二追いだき目標温度Ｔｅ２として設定する。第二追いだき運転は、第一追いだき運転よりも、追いだき終了条件を満足する可能性が高い。このため、第二追いだき運転では、温度制御の精度を第一追いだき運転よりも高めることが望ましい。本実施の形態であれば、第二昇温温度Ｂ℃を第一昇温温度Ａ℃よりも小さい値にすることで、第二追いだき運転における温度制御の精度を第一追いだき運転よりも高くすることができる。

続いて、制御装置７０は、熱源ポンプ２１の動作を開始させる。これにより、第二追いだき運転が開始する。この第二追いだき運転において、制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度が第二追いだき目標温度Ｔｅ２に等しくなるように熱源ポンプ２１の回転数をフィードバック制御する（ステップＳ５−３）。これにより、熱交換器２２での浴槽水の加熱量を、過不足なく調整することができ、効率の良い追いだき運転が可能となる。

第二追いだき運転の実行中に、制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度が第二追いだき目標温度Ｔｅ２に最初に一致したときの熱源ポンプ２１の回転数を初期回転数ｒ２として記憶する（ステップＳ５−４）。以下の説明では、初期回転数ｒ２から現在の熱源ポンプ２１の回転数ｒｎｏｗを差し引いた値を「回転数差Δｒ２」と称する。第一追いだき運転のときと同様に、熱源ポンプ２１の回転数が徐々に低くなることにより、回転数差Δｒ２は徐々に大きくなる。

第二追いだき運転の実行中に、制御装置７０は、回転数差Δｒ２が第二所定回転数ｂを超えたかどうかを判断する（ステップＳ５−５）。第二所定回転数ｂは、第一所定回転数ａよりも小さい値として制御装置７０が予め記憶している値であり、例えば２００ｒｐｍでもよい。回転数差Δｒ２がまだ第二所定回転数ｂに達していない場合には、制御装置７０は、第二追いだき運転を継続する。回転数差Δｒ２が第二所定回転数ｂを超えると、制御装置７０は、熱源ポンプ２１を停止し、第二追いだき運転を終了する（ステップＳ５−６）。本実施の形態では、第二所定回転数ｂを第一所定回転数ａよりも小さい値にしたことで、第二追いだき運転における温度制御の精度を第一追いだき運転よりも高くすることができる。

制御装置７０は、第二追いだき運転の終了後もふろ循環ポンプ５２の動作を続け、温度センサ５５により、現在の浴槽内温度Ｔｊ３を検出する。このように、制御装置７０は、第二追いだき運転の実行中に回転数差Δｒ２が第二所定回転数ｂを超えた場合には、熱源ポンプ２１を停止して、第二追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ３を温度センサ５５により検出する。本実施の形態であれば、上記のようにして第二追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ３を取得することができるので、追いだきモードの処理を終了するか継続するかをより適切に判断することが可能となる。

制御装置７０は、第二追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ３が追いだき終了条件を満足するかどうかを判断する（ステップＳ５−７）。浴槽内温度Ｔｊ３が追いだき終了条件を満足していない場合には、制御装置７０は、第三追いだき運転を実施する。第三追いだき運転は、追いだきモードにおいて３番目に行われる追いだき運転である。これに対し、浴槽内温度Ｔｊ３が追いだき終了条件を満足している場合には、制御装置７０は、第三追いだき運転を実施することなく、追いだきモードの処理を終了する（図６のステップＳ６）。

追いだきモードにおいて、制御装置７０は、上記と同様にして、浴槽内温度が追いだき終了条件を満足するまで、追いだき運転を繰り返し実施してもよい。そのようにすることで、浴槽内温度を目標温度にまで確実に昇温することができる。そのようにして追いだき運転を繰り返し実施する場合に、Ｎ番目に行われる追いだき運転を以下「第Ｎ追いだき運転」と称する。ただし、Ｎは、３以上の自然数である。すなわち、Ｎ＝３，４，５，・・・であり、Ｎ＝３の場合が第三追いだき運転に相当する。以下、第Ｎ追いだき運転（図６のステップＳＮ）を行うための処理について説明する。

第Ｎ追いだき運転を実施する場合には、制御装置７０は、第（Ｎ−１）追いだき運転の終了後の浴槽内温度ＴｊＮ、すなわち現在の浴槽内温度ＴｊＮを記憶する（ステップＳＮ−１）。次いで、制御装置７０は、次式により算出される第Ｎ追いだき目標温度ＴｅＮを設定する（ステップＳＮ−２）。
ＴｅＮ＝ＴｊＮ＋Ｔｎ℃
ここで、Ｔｎ℃は、第（Ｎ−１）昇温温度よりも小さい第Ｎ昇温温度として制御装置７０が予め記憶している値である。このように、制御装置７０は、第（Ｎ−１）追いだき運転の終了後の浴槽内温度ＴｊＮに第（Ｎ−１）昇温温度よりも小さい第Ｎ昇温温度Ｔｎ℃を加えた温度を第Ｎ追いだき目標温度ＴｅＮとして設定する。第Ｎ追いだき運転は、第（Ｎ−１）追いだき運転よりも、追いだき終了条件を満足する可能性が高い。このため、第Ｎ追いだき運転では、温度制御の精度を第（Ｎ−１）追いだき運転よりも高めることが望ましい。本実施の形態であれば、第Ｎ昇温温度Ｔｎ℃を第（Ｎ−１）昇温温度よりも小さい値にすることで、第Ｎ追いだき運転における温度制御の精度を第（Ｎ−１）追いだき運転よりも高くすることができる。

続いて、制御装置７０は、熱源ポンプ２１の動作を開始させる。これにより、第Ｎ追いだき運転が開始する。この第Ｎ追いだき運転において、制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度が第Ｎ追いだき目標温度ＴｅＮに等しくなるように熱源ポンプ２１の回転数をフィードバック制御する（ステップＳＮ−３）。

第Ｎ追いだき運転の実行中に、制御装置７０は、温度センサ５５の検出温度が第Ｎ追いだき目標温度ＴｅＮに最初に一致したときの熱源ポンプ２１の回転数を初期回転数ｒＮとして記憶する（ステップＳＮ−４）。以下の説明では、初期回転数ｒＮから現在の熱源ポンプ２１の回転数ｒｎｏｗを差し引いた値を「回転数差ΔｒＮ」と称する。第一追いだき運転のときと同様に、熱源ポンプ２１の回転数が徐々に低くなることにより、回転数差ΔｒＮは徐々に大きくなる。

第Ｎ追いだき運転の実行中に、制御装置７０は、回転数差ΔｒＮが第Ｎ所定回転数ｎを超えたかどうかを判断する（ステップＳＮ−５）。第Ｎ所定回転数ｎは、第（Ｎ−１）所定回転数よりも小さい値として制御装置７０が予め記憶している値である。回転数差ΔｒＮがまだ第Ｎ所定回転数ｎに達していない場合には、制御装置７０は、第Ｎ追いだき運転を継続する。回転数差ΔｒＮが第Ｎ所定回転数ｎを超えると、制御装置７０は、熱源ポンプ２１を停止し、第Ｎ追いだき運転を終了する（ステップＳＮ−６）。本実施の形態では、第Ｎ所定回転数ｎを第（Ｎ−１）所定回転数よりも小さい値にしたことで、第Ｎ追いだき運転における温度制御の精度を第（Ｎ−１）追いだき運転よりも高くすることができる。

制御装置７０は、第Ｎ追いだき運転の終了後もふろ循環ポンプ５２の動作を続け、温度センサ５５により、現在の浴槽内温度Ｔｊ（Ｎ＋１）を検出する。このように、制御装置７０は、第Ｎ追いだき運転の実行中に回転数差ΔｒＮが第Ｎ所定回転数ｎを超えた場合には、熱源ポンプ２１を停止して、第Ｎ追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ（Ｎ＋１）を温度センサ５５により検出する。

制御装置７０は、第Ｎ追いだき運転の終了後の浴槽内温度Ｔｊ（Ｎ＋１）が追いだき終了条件を満足するかどうかを判断する（ステップＳＮ−７）。浴槽内温度Ｔｊ（Ｎ＋１）が追いだき終了条件を満足している場合には、制御装置７０は、次回の追いだき運転を実施することなく、追いだきモードの処理を終了する（ステップＳ６）。これに対し、浴槽内温度Ｔｊ（Ｎ＋１）が追いだき終了条件を満足していない場合には、制御装置７０は、次回の追いだき運転となる第（Ｎ＋１）追いだき運転を実施する。

制御装置７０は、１回の追いだきモードにおいて追いだき運転を繰り返す回数の値、すなわち上記Ｎの値に、上限を設けてもよい。そのようにすることで、万が一機器の誤動作などが発生した場合においても、追いだきモードが終了しない状況になることを確実に防止できる。

また、制御装置７０は、追いだきモードにおいて実行される複数の追いだき運転の各々の動作時間と、追いだきモード全体の運転時間とにそれぞれ上限を設けてもよい。そのようにすることで、万が一機器の誤動作などが発生した場合においても、追いだきモードが終了しない状況になることを確実に防止できる。

また、制御装置７０は、追いだきモードにおいて実行される複数の追いだき運転の各々の動作時間と、追いだきモード全体の運転時間とにそれぞれ下限を設けてもよい。例えば、入浴者の体が浴槽アダプタ８０を一時的に塞いでいるような場合には、熱交換器２２で加熱された浴槽水が浴槽アダプタ８０から浴槽５０内に吐出された後に充分に拡散せず、そのままふろ戻り配管５６へ吸い込まれてしまうことがある。そのような場合には、浴槽５０内の全体の温度が充分に上昇していないにも関わらず、温度センサ５５の検出温度が急激に上昇して、追いだき運転あるいは追いだきモードが終了してしまう可能性がある。これに対し、上述したような下限を設けることで、浴槽５０の昇温が不充分なうちに追いだき運転あるいは追いだきモードが終了してしまうことを確実に防止できる。

１ 貯湯タンクユニット、 ２ 給水配管、 ３ 給湯配管、 １０ 貯湯タンク、 １１，１２ 貯湯温度センサ、 ２１ 熱源ポンプ、 ２２ 熱交換器、 ３１ 三方弁、 ３２ 三方弁、 ３３ 四方弁、 ３４ 給湯電磁弁、 ４０ タンク下部配管、 ４１ ヒートポンプ入口配管、 ４２ ヒートポンプ出口配管、 ４３ タンク上部配管、 ４５ タンク戻し配管、 ４６ 熱源水配管、 ４７ 熱源水配管、 ４８ バイパス配管、 ４９ 上部戻し配管、 ５０ 浴槽、 ５１ 浴槽側循環回路、 ５２ 循環ポンプ、 ５４ 湯はり配管、 ５５ 温度センサ、 ５６ ふろ戻り配管、 ５７ ふろ往き配管、 ５８ フロースイッチ、 ６０ ヒートポンプユニット、 ６１ 圧縮機、 ６２ 沸き上げ用熱交換器、 ６３ 膨張弁、 ６４ 空気熱交換器、 ６５ 冷媒循環配管、 ６６ ＨＰ出口温度センサ、 ７０ 制御装置、 ７１ リモコン装置、 ８０ 浴槽アダプタ、 １００ 給湯装置

Claims (14)

1. 浴槽から取り出された浴槽水を加熱する加熱手段と、
   前記浴槽から前記加熱手段を経由して前記浴槽へ戻る浴槽側循環回路に前記浴槽水を循環させるふろ循環ポンプと、
   前記浴槽側循環回路内の前記浴槽水の温度を検出する温度検出手段と、
   を備え、
   前記温度検出手段は、前記浴槽側循環回路における前記加熱手段の下流側に配置され、
   前記浴槽側循環回路における前記加熱手段の上流側には前記温度検出手段を備えない給湯装置。
2. 前記加熱手段は、一次側流路と二次側流路との間で熱を交換する熱交換器であり、
   前記熱交換器の前記一次側流路に熱源水を循環させる熱源ポンプを備え、
   前記熱交換器の前記二次側流路は、前記浴槽側循環回路の一部であり、
   前記温度検出手段は、前記浴槽側循環回路における前記熱交換器の下流側に配置され、
   前記浴槽側循環回路における前記熱交換器の上流側には前記温度検出手段を備えない請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記ふろ循環ポンプ及び前記熱源ポンプを動作させることにより前記熱交換器にて前記熱源水の熱で前記浴槽水を加熱する追いだき運転を含む追いだきモードを実行可能な制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記追いだきモードにおいて、前記熱源ポンプを停止した状態で前記ふろ循環ポンプを動作させることにより、前記浴槽内にある前記浴槽水の温度である浴槽内温度を前記温度検出手段を用いて検出する処理を行う請求項２に記載の給湯装置。
4. 前記浴槽側循環回路内の前記浴槽水の有無を検知する水有無検知手段を備え、
   前記浴槽側循環回路内に前記浴槽水が無いことが検知された場合には、前記制御手段は、前記追いだきモードを中止または終了する請求項３に記載の給湯装置。
5. 前記浴槽側循環回路内に前記浴槽水が無いことが検知されたことによって前記追いだきモードを中止または終了した場合に使用者に報知する報知手段を備える請求項４に記載の給湯装置。
6. 第一追いだき運転は、前記追いだきモードにおいて１番目に行われる前記追いだき運転であり、
   前記制御手段は、前記第一追いだき運転を開始する前に、前記熱源ポンプを停止した状態で前記ふろ循環ポンプを動作させ、前記第一追いだき運転の開始前の前記浴槽内温度を前記温度検出手段により検出し、
   前記第一追いだき運転において、前記制御手段は、前記第一追いだき運転の開始前の前記浴槽内温度に第一昇温温度を加えた温度を第一追いだき目標温度とし、前記温度検出手段の検出温度が前記第一追いだき目標温度に等しくなるように前記熱源ポンプの回転数を制御する請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の給湯装置。
7. 前記第一追いだき運転の実行中に、前記制御手段は、前記温度検出手段の検出温度が前記第一追いだき目標温度に最初に一致したときの前記熱源ポンプの回転数から現在の前記熱源ポンプの回転数を差し引いた値が第一所定回転数を超えた場合には、前記熱源ポンプを停止して、前記第一追いだき運転の終了後の前記浴槽内温度を前記温度検出手段により検出する請求項６に記載の給湯装置。
8. 第二追いだき運転は、前記追いだきモードにおいて２番目に行われる前記追いだき運転であり、
   前記制御手段は、前記第一追いだき運転の終了後の前記浴槽内温度が追いだき終了条件を満足している場合には前記追いだきモードを終了し、前記第一追いだき運転の終了後の前記浴槽内温度が前記追いだき終了条件を満足していない場合には前記第二追いだき運転を実行し、
   前記第二追いだき運転において、前記制御手段は、前記第一追いだき運転の終了後の前記浴槽内温度に前記第一昇温温度よりも小さい第二昇温温度を加えた温度を第二追いだき目標温度とし、前記温度検出手段の検出温度が前記第二追いだき目標温度に等しくなるように前記熱源ポンプの回転数を制御する請求項７に記載の給湯装置。
9. 前記第二追いだき運転の実行中に、前記制御手段は、前記温度検出手段の検出温度が前記第二追いだき目標温度に最初に一致したときの前記熱源ポンプの回転数から現在の前記熱源ポンプの回転数を差し引いた値が、前記第一所定回転数よりも小さい第二所定回転数を超えた場合には、前記熱源ポンプを停止して、前記第二追いだき運転の終了後の前記浴槽内温度を前記温度検出手段により検出する請求項８に記載の給湯装置。
10. Ｎは、３以上の自然数であり、
    第Ｎ追いだき運転は、前記追いだきモードにおいてＮ番目に行われる前記追いだき運転であり、
    第Ｎ昇温温度は、第（Ｎ−１）昇温温度よりも小さい値であり、
    第Ｎ所定回転数は、第（Ｎ−１）所定回転数よりも小さい値であり、
    前記第Ｎ追いだき運転において、前記制御手段は、第（Ｎ−１）追いだき運転の終了後の前記浴槽内温度に前記第Ｎ昇温温度を加えた温度を第Ｎ追いだき目標温度とし、前記温度検出手段の検出温度が前記第Ｎ追いだき目標温度に等しくなるように前記熱源ポンプの回転数を制御し、
    前記第Ｎ追いだき運転の実行中に、前記制御手段は、前記温度検出手段の検出温度が前記第Ｎ追いだき目標温度に最初に一致したときの前記熱源ポンプの回転数から現在の前記熱源ポンプの回転数を差し引いた値が前記第Ｎ所定回転数を超えた場合には、前記熱源ポンプを停止して、前記第Ｎ追いだき運転の終了後の前記浴槽内温度を前記温度検出手段により検出し、
    前記制御手段は、前記第Ｎ追いだき運転の終了後の前記浴槽内温度が前記追いだき終了条件を満足するまで、前記追いだき運転を繰り返し実行する請求項９に記載の給湯装置。
11. 前記制御手段は、前記Ｎの値に上限を設ける請求項１０に記載の給湯装置。
12. 前記制御手段は、前記浴槽に溜める湯の設定温度であるふろ設定湯温に応じて、前記追いだき終了条件を決定する請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の給湯装置。
13. 前記制御手段は、前記追いだきモードにおいて実行される複数の前記追いだき運転の各々の動作時間と、前記追いだきモード全体の運転時間とにそれぞれ上限を設ける請求項３から請求項１２のいずれか一項に記載の給湯装置。
14. 前記制御手段は、前記追いだきモードにおいて実行される複数の前記追いだき運転の各々の動作時間と、前記追いだきモード全体の運転時間とにそれぞれ下限を設ける請求項３から請求項１３のいずれか一項に記載の給湯装置。

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