JP4379385B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルを用いて沸き上げた湯を貯湯タンク内に貯めて、必要に応じて設備機器に湯を供給できる給湯装置に関する。

従来、この種の給湯装置においては、配管に設けられた混合弁をはじめとする各種弁、各流量カウンタ、水位センサ、ヒートポンプユニットと通信するヒートポンプ通信回路などへの電源をＯＮ、ＯＦＦする通電制御は、通常、制御手段により、ひとまとめ的に制御されていた。

また、電力消費を低減するために、前述のような通電制御をひとまとめ的に行うのではなく、個別に行うものとしては、大きな給湯能力が必要なために複数の給湯装置を備えた給湯システムであって、複数の給湯装置のうち、運転する必要のない給湯装置には通電を行わない電源制御手段を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４‐２９３８０７号公報

しかしながら、上記従来の給湯装置においては、各種弁、各流量カウンタ、水位センサ、ヒートポンプ通信回路などの各機能部品への通電制御がひとまとめ的に行われるので、一括して電源供給されたり、電源遮断されたりするため、駆動させる必要のない部品にまで電源が供給されることになり、待機電力などが大きく、無駄な電力を消費していたという問題があった。

また、上記特許文献１に記載の技術においては、複数の給湯装置のうち、駆動させる必要のある給湯装置のみに電力を供給する電源制御手段を備えているものの、個々の給湯装置の部品単位では、上記従来の給湯装置と同様に、無駄な電力を消費しているという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、電力消費を抑えた給湯装置を提供することにある。

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。すなわち、請求項１に記載の給湯装置の発明は、ヒートポンプユニット（１）により加熱された給湯用流体を貯湯タンク（７）に沸き上げ給湯するとともに、給湯用流体を設備機器（２８、２９）に供給する給湯装置であって、給湯用流体の温度、流量などを制御するために機能する機能部品（８、１５、１７、１９、２２、２４〜２６）、およびヒートポンプユニット（１）の動作を制御するために機能する機能部品（１１、５２）を備え、複数の機能部品（８、１５、１７、１９、２２、２４〜２６、１１、５２）に対する通電制御は、複数の機能部品を、複数の混合弁によって構成される混合弁系（３）を一つのグループとして少なくとも含む複数のグループ（３、４、５、５２）にグループ分けしたグループ単位で実行され、複数の混合弁は、弁の原点位置を設定するために位置検出を行うホールＩＣが組み込まれており、混合弁系のグループに対する通電制御は、所定の時間帯に複数の混合弁の原点位置を合わせるときにホールＩＣへの通電をＯＮし、原点位置を合わせる状態にないときはホールＩＣの通電を遮断しておくことを特徴とする。

この請求項１に記載の発明によれば、給湯装置を構成する機能部品への通電制御をひとまとめ的でなく、グループ分けして行うことにより、無駄な電力消費を抑えることができる給湯装置が得られる。また、複数の機能部品をいくつかのグループに分割して通電制御を行うため、特に複数のグループに含まれる混合弁系に対しては、所定の時間帯に複数の混合弁の原点位置を合わせるときは通電が行われ、原点位置合わせをしないときは通電が遮断されるため、大容量の電源遮断手段でなく、比較的容量の小さい電源遮断手段で構成することができる給湯装置が得られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給湯装置において、複数のグループには、さらに、給湯系（５）、およびヒートポンプユニット通信系（５２）のグループが含まれていることを特徴とする。

この請求項２に記載の発明によれば、同じようなタイミングで動く機能部品をそれぞれ含んだ混合弁系、給湯系、およびヒートポンプユニット通信系のグループでグループ分けすることにより、給湯装置の動作上、無駄が少なく、より大きな省電力効果が得られる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の給湯装置において、グループ単位の通電制御は、作動状態にあるグループにのみ通電することを特徴とする。

この請求項３に記載の発明によれば、作動状態にあるグループのみに通電し、それ以外のグループに対して通電しないため、さらに大きな省電力効果が得られる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）

本実施形態における給湯装置は、貯湯タンク（７）に貯湯した給湯用流体を設備機器の一例である混合栓２８や浴槽２９に供給する給湯装置であり、ヒートポンプユニットにより加熱された給湯用流体の温度、流量などを制御するために機能する機能部品、およびヒートポンプユニットの動作を制御するために機能する機能部品を複数のグループにグループ分けし、これらの複数のグループをグループ単位で通電を制御することを特徴とする。例えば、給湯装置は、後述する、各弁、流量カウンタ、水位センサ、ヒートポンプ通信回路などの機能部品について、いくつかのグループにグループ分けし、分類した複数のグループについてグループ単位で通電を制御する通電制御手段を備えることを特徴としている。また、前記複数の機能部品は、それらの動作タイミングに基づいて複数のグループにグループ分けしたことを特徴としている。また、このグループ単位での通電制御は、所定の条件において実行されることを特徴としている。

以下に、本実施形態を図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施形態における給湯装置の概略構成を示した模式図である。

図１に示すように、貯湯タンク７は耐食性に優れた金属製のタンクであり、その外周部に図示しない断熱材が配置されており、高温の給湯用水を長時間に渡って保温することができる。貯湯タンク７は縦長の形状であり、その底面には導入口３４が設けられ、この導入口３４には貯湯タンク７内に水道水を導入する導入管３６が接続されている。

導入管３６には温度検出手段である給水サーミスタ１４と流量検出手段である流量カウンタ（図示せず）が設けられており、導入管３６内の温度情報および流量情報を後述する制御装置６に出力するように構成する。

導入管３６には止水弁１６が設けられており、貯湯タンク７内に水道水が穏やかに導入されるようになっている。導入管３６の止水弁１６、給水サーミスタ１４および流量カウンタが設けられた位置より下流側の流路と、後述する湯水混合弁８は、給水配管３７によりつながっている。

一方、貯湯タンク７の最上部には導出口３２が設けられ、導出口３２には貯湯タンク７内の高温の湯を導出するための導出管３８が接続されている。湯水混合弁８は、導出管３８と給水配管３７との合流点に配置されている。湯水混合弁８は開口面積比を調節することにより、導出管３８からの高温の湯と給水配管３７からの水道水との混合比を調節できるようになっている。湯水混合弁８の出口側にはシャワーを備える混合栓２８等へ連通する混合給湯通路である配管３９が接続されている。

給水配管３７から分岐した給水配管４１と導出管３８との合流点には、風呂湯水混合弁１７が設けられている。風呂湯水混合弁１７は、湯水混合弁８と同様に開口面積比を調節することにより、導出管３８からの高温の湯と給水配管４１からの水道水との混合比を調節できる。

なお、風呂湯水混合弁１７はサーボモータ等を駆動源とし、弁体を駆動する電動弁であり、後述する制御装置６からの制御信号により作動するとともに、作動状態を制御装置６に出力するように構成されている。

また、湯水混合弁８は、風呂湯水混合弁１７と同様に、サーボモータ等の駆動源により弁体を駆動する電動弁であり、配管３９に設けられた給湯温サーミスタ９および給湯流量カウンタ１０などから後述する制御装置６に送られる信号に基いて制御装置６からの制御信号により作動するとともに、作動状態を制御装置６に出力するように構成されている。

風呂湯水混合弁１７の出口側には浴槽２９への混合給湯通路である配管４０が接続されている。配管４０には図示しない温度検出手段である給湯サーミスタと流量検出手段である流量カウンタが設けられており、配管４０内の温度情報および流量情報を後述する制御装置６に出力するように構成されている。

次に、貯湯タンク７の下面には貯湯タンク７内の水を吸い出すための流出口３３が設けられ、貯湯タンク７の上面には貯湯タンク７内に湯を流入させる流入口３１が設けられている。流出口３３と流入口３１とは循環回路４２で連通されており、循環回路４２の一部はヒートポンプユニット１内に配置されている。循環回路４２における流入口３１寄りにはタンク保護のためのサーモスタット３０が設けられている。また、循環回路４２にはバイパス弁１１が設けられ、このバイパス弁１１は、ヒートポンプユニット１の凍結防止のために沸き上げ運転をするために用いられる電動弁であり、これを切り替えることにより、ヒートポンプユニット１から送られてきた水を貯湯タンク７内に戻さないで、バイパス管４７内を経由して、再度ヒートポンプユニット１内に送ることができる。

循環回路４２のヒートポンプユニット１内に配置された部分には、図示しない熱交換器が設けられており、流出口３３から吸入した貯湯タンク７内の水を高温冷媒との熱交換により加熱し、流入口３１から貯湯タンク７内に戻すことにより貯湯タンク７内の水を沸き上げることができる構成となっている。

ヒートポンプユニット１は、ヒートポンプサイクルを構成する本実施形態における加熱手段であり、ヒートポンプユニット１は後述する制御装置６からの制御信号により作動するとともに、作動状態を制御装置６に出力するように構成されている。

貯湯タンク７の下部外壁面には、貯湯タンク７内下部の水温を検出する図示しない入水サーミスタが設けられており、導入口３４から導入された水の温度情報を制御装置６に出力するようになっている。また、貯湯タンク７の上部外壁面には、貯湯タンク７内上部の水温を検出する図示しない出湯サーミスタが設けられており、導出口３２から導出される湯の温度情報を制御装置６に出力するように構成されている。

また、貯湯タンク７の外壁面には、複数の水位サーミスタ１２が縦方向にほぼ等間隔に配置され、貯湯タンク７内に満たされた水の各水位レベルでの温度情報を制御装置６に出力するように構成されている。この水位サーミスタ１２からの温度情報に基づいて、貯湯タンク７内上方の沸き上げられた給湯用水と貯湯タンク７内下方の沸き上げられる前の水との温度境界位置を検出できるように構成されている。

なお、ヒートポンプユニット１が循環回路４２に設けられた図示しない熱交換器により循環回路４２内の水を加熱するときには、制御装置６は、前記入水サーミスタからの温度情報に基づいてヒートポンプユニット６を作動制御するように構成されている。

例えば、容量２５０Ｌの貯湯タンクの外壁面に４つの水位サーミスタを設けた場合には、容量５０Ｌ刻みの水位レベルの温度情報を出力し、貯湯タンク内上方の沸き上げられた湯と貯湯タンク内下方の沸き上げられる前の水との境界面を５０Ｌ刻みで検出することができる。

浴槽２９には、浴槽２９内の浴水を循環する浴水循環回路４３が接続している。浴水循環回路４３は、貯湯タンク７内の上部に配設された螺旋形状の蛇管からなる追い焚き用熱交換器１３に浴水を循環するためのものであって、浴槽２９内の浴水を追い焚き用熱交換器１３の上流端に導く往き管４４と、追い焚き用熱交換器１３で熱交換された浴水を浴槽２９内に導く戻り管４５、およびバイパス管４６から構成されている。

この往き管４４には、浴槽２９に近い上流側から順に、水圧スイッチ（水位センサ）２５、循環用電動弁２４、浴水循環手段としての浴水循環ポンプ２３、浴水温サーミスタ（風呂循環温サーミスタ）２１、流水スイッチ（フロースイッチ）２２、および追い焚き三方弁２６が設けられている。戻り管４５には、浴槽２９に近い下流側に追い焚き検知サーミスタ２７が設けられている。

水圧スイッチ２５は、浴槽２９内に湯張りされた浴水の湯量、言い換えれば浴槽２９内の水位レベルを求めるための水圧を検出するセンサである。循環用電動弁２４は浴水循環回路４３を開閉する電磁弁である。浴水循環ポンプ２３は浴槽２９内の浴水を追い焚き用熱交換器１３に圧送するための電動ポンプである。また、浴水温サーミスタ２１は、往き管４４を流通する浴水の湯温を検出する水温センサである。

流水スイッチ２２は、追い焚き三方弁２６側の方向に浴水および後述する給湯用水が流通しているか否かを検出するための流水センサである。追い焚き三方弁２６は、浴水の流通方向を追い焚き用熱交換器１３方向と、追い焚き用熱交換器１３を迂回するバイパス管４６方向とのいずれか一方に切り替えるための電動弁である。追い焚き検知サーミスタ２７は、戻り管４５を流通する浴水の湯温を検出する水温センサであり、浴槽２９内に戻る浴水の温度を検出する。

なお、水圧スイッチ２５、流水スイッチ２２、浴水温サーミスタ２１および追い焚き検知サーミスタ２７は、それぞれ検出した容積情報（圧力情報）、流水情報および温度情報のいずれかを制御装置６に出力するように構成されている。また、循環用電動弁２４、浴水循環ポンプ２３、および追い焚き三方弁２６は制御装置６により制御されるように構成されている。

そして、湯張り後に浴槽２９内の浴水の温度を検出するときは、追い焚き三方弁２６をバイパス管４６側に流通方向を切り換えるとともに、浴水循環ポンプ２３を作動させることで、浴槽２９内の浴水が往き管４４の上流側部、バイパス管４６、戻り管４５の下流側部、浴槽２９内の順に循環されて浴水温サーミスタ２１により浴水の湯温を検出するように構成されている。

混合給湯通路である配管４０の下流端部は、浴水循環回路４３の往き管４４と合流点４０ａにおいて接続されている。この配管４０には、上流側から順に、湯張り用開閉弁１８、湯張り用流量カウンタ１９、逆止弁２０が設けられている。

湯張り用開閉弁１８は、制御装置６により制御され、配管４０の経路を開閉する電磁弁である。湯張り用流量カウンタ１９は配管４０内を流れる湯流量を検出し、検出した流量情報を制御装置６に出力するように構成されている。逆止弁２０は浴水循環回路４３内の浴水が配管４０側に侵入することを防止する機能を有する弁である。

貯湯タンク７の鉛直方向なかほどから下方の範囲には、貯湯タンク７内に蓄えられた給湯用水のうち、高温の給湯用水よりも湯温の低い中温の給湯用水を取り出すための中温水取出し配管３５が接続され、この中温水取出し配管３５と給水配管３７との合流点には、三方弁である中温水混合弁１５が配置されている。制御装置６が、中温水混合弁１５を制御して中温水取出し管３５から給水配管３７に通じる流路を確保すると、給水配管３７と導出管３８との合流点である湯水混合弁８よりも下流側において、貯湯タンク７内の比較的低い温度の湯と高温の湯が混合されて混合栓２８から出湯することになり、また、給水配管４１と配管４０との合流点である風呂湯水混合弁１７よりも下流側において、貯湯タンク７内の比較的低い温度の湯と高温の湯が混合されてバイパス管４６内、戻り管４５内を通って浴槽２９に供給されることになる。

制御装置６は、本実施形態における制御手段であり、各サーミスタからの温度情報、流量カウンタからの流量情報、流水スイッチからの流水情報、水位センサからの圧力情報、図示しないリモコンなどからの信号等に基づいて、ヒートポンプユニット１、各弁８、１５、１６、１７、１８、２４、２６、浴水循環ポンプ２３、およびリモコンなどの表示部等を制御するように構成されている。

また、各弁としての、湯水混合弁８、中温水混合弁１５、止水弁１６、風呂湯水混合弁１７、湯張り用開閉弁１８、循環用電動弁２４、追い焚き三方弁２６のそれぞれは、流路を変更するために、所望の切替位置に弁の開閉状態が位置決めされるように所定位置にホールＩＣを組み込んだ構成とする。特に、湯水混合弁８、中温水混合弁１５、風呂湯水混合弁１７には、弁の原点位置を設定するためにホールＩＣが組み込まれている。各弁について、制御装置６がそれぞれのホールＩＣを用いてその位置検出を行うことにより弁開度や弁位置が検出されるものである。

図２および図３は、複数の機能部品をいくつかのユニットにグループ分けしてグループ単位で通電制御する通電制御手段を示した構成図である。

図２に示すように、制御装置６に含まれる電源回路５１とマイコン５０により、ヒートポンプユニット系４（以下、ＨＰ系４とする）、給湯系である風呂系５、混合弁系３の各グループへの通電制御がグループ単位で行われ、電源リレーにより、ヒートポンプユニット通信系５２（以下、ＨＰ通信系５２とする）への通電制御が単独で行われる構成とする。風呂系５のグループを構成するのは、水位センサ２５、循環用電動弁２４、追い焚き三方弁２６、および湯張り用流量カウンタ１９であり、ＨＰ系４のグループを構成するのは、バイパス弁１１であり、混合弁系３のグループを構成するのは、湯水混合弁８、中温水混合弁１５、風呂湯水混合弁１７であり、ＨＰ通信系５２のグループを構成するのは、ＨＰ通信回路５２である。

風呂系５のグループについては、浴槽２９への湯張り動作時に電源をＯＮすることとし、湯張り動作時以外は電源をＯＦＦする制御が行われる。湯張り動作時以外とは、例えば、前述の深夜料金時間帯におけるヒートポンプユニット１の動作時や、昼間などの一般に湯張りを行わない時間帯である。

ＨＰ系４のグループについては、ヒートポンプユニット１の動作前後において、バイパス弁１１への通電制御を実行する。つまり、ヒートポンプユニット１が動作しているときは、バイパス弁１１を制御して流路方向を設定する必要があるため、ホールＩＣを用いた位置検出を行うために通電制御を行うこととし、ヒートポンプユニット１が動作していないときは、通電しないこととする。

混合弁系３のグループについては、各混合弁を原点合わせ状態とするときに、ホールＩＣを用いた位置検出のために、ホールＩＣの電源をＯＮする制御を行い、それ以外のときは、電源をＯＦＦしておくこととする。各混合弁を原点合わせ状態とするときとは、所定時間に原点を合わせる制御をするときのことをいい、例えば、１日の決まった時間帯（午前４時）に１回行うものである。

ＨＰ通信系５２のグループについては、ヒートポンプユニット１に給電しているときに、ヒートポンプユニット１との通信が必要となるため、ＨＰ通信回路５２に通電制御を行うこととし、ヒートポンプユニット１動作の前後以外のときは、通電しないこととする。

このように本実施形態では、給湯装置を構成する機能部品をその駆動タイミングに基いていくつかのユニットにグループ分けし、グループ単位で通電制御を行うため、ユーザーの日々の生活において、弁、流量カウンタ、水位センサ、ヒートポンプ通信回路などのうち、給湯装置が動作状況に応じて駆動する必要のある機能部品へ通電を行い、駆動する必要のない機能部品には通電を行わないという制御を実施することができる。

なお、図３は、図２に対して、ＨＰ通信系５２への通電制御手段として電源リレーではなく、他の系と同様にトランジスタを用いた構成とした点が異なる。その他の構成は図２と同様であり、説明は上述に委ねその省略する。

なお、このようにグループ分けされた構成要素は、図２および図３において示されたものに限定されるものではなく、フルオート式、セミオート式、落とし込み式などといった給湯装置の仕様の違いにより、それぞれに構成要素の有無が生じるものである。

図４は、ＨＰ通信系への電源を制御するための概略回路図であり、図２に示したＨＰ通信系５２の通電制御のための詳細構成である。ＡＣ２００Ｖ電源からの電圧は、電源回路部５３を構成する、ダイオードで整流され、さらにツェナーダイオードで所定電圧に（例えば、ＤＣ２７Ｖ）されてＨＰ通信回路５２に給電される構成とする。この給電の制御は、制御装置６とヒートポンプユニット１の通信により、上述のようにヒートポンプユニット１に給電されていることが判明したときに、電源リレーをＯＮする制御が行われ、通電される。このようにして、所定の条件に相当する場合にのみ、ＨＰ通信回路５２に電源を供給するので、それ以外の条件のときの通電による消費電力を省電できるとともに、回路系の寿命や品質維持に寄与することになる。

次に、上記構成において、本実施形態の給湯装置の動作について図５〜図８を用いて説明する。図５は、本実施形態における給湯装置の概略的な制御動作を示したフロー図である。

図５に示すように、制御装置６は、給湯装置が給電状態であるときには、入力情報に基づいて、沸き上げ制御（ステップＳ１００）、給湯制御（ステップＳ１１０）、湯張り制御（ステップＳ１２０）、昇温・保温制御（ステップＳ１３０）等を実行する。

制御装置６が沸き上げ制御（Ｓ１００）を実行するときには、ヒートポンプユニット１内の循環ポンプ（図示せず）を運転し、循環回路４２内に流出口３３から流入口３１に向かう水流を形成する。この沸き上げ制御（Ｓ１００）は、制御手段などに設けられている沸き上げ運転制御プログラムに基づいて、電力料金が最も安い深夜時間帯（例えば、午後１１：００〜翌朝７：００）に沸き上げ運転を行なうように制御している。沸き上げ制御による運転は、深夜時間帯に達すると、制御装置６が、サーモスタット３０からの温度情報に基づいてヒートポンプユニット１を作動制御し、循環回路４２を通過する水を加熱し（例えば８５℃の湯）、設定された温度の高温の湯を貯湯タンク７内の上部から順次貯留していく。そして、水位サーミスタ１２からの温度情報に基づき、貯湯タンク７内に設定量の湯が貯留されたら、沸き上げ制御を完了する。このようにして、深夜時間帯終了後（例えば、午前７：００）には、一日に使用する給湯用の必要熱量に応じた貯湯量が貯湯タンク７内に蓄えられる。

ただし、前記深夜時間帯以外において、予め設定した貯湯量を超過して使用したときは、所定の最低貯湯量以下となったときに沸き増し運転がなされるように設定されている。そして、翌日に給湯用水を使用する場合には、ユーザーは混合栓２８などの開放や、浴槽２９に湯張りすることにより、湯水混合弁８および風呂湯水混合弁１７の温度調節により設定された設定温度の給湯用水が出湯されることになる。

なお、沸き上げ制御において沸き上げられる湯量は、ユーザーがリモコン等で設定した貯湯モードにより設定される。具体的には、ユーザーがリモコン等の貯湯モードを操作することにより、「湯量多め」、「標準」、「省エネ」などのうち、所望のモードを選択してそのモードの確定操作を行い、貯湯モードを確定することになる。

この「湯量多め」モードは、比較的多量である所定量の湯、もしくは過去の使用実績量に対し余裕量を大きく確保した量の湯を貯留するモードであり、「省エネ」モードは、比較的少量である所定量の湯、もしくは過去の使用実績量に対し余裕量をあまり確保しない量の湯を貯留するモードである。また、「標準」モードは、「湯量多め」モードと「省エネ」モードとの中間量の湯を貯留するモードである。

制御装置６が給湯制御（Ｓ１１０）を実行するときには、湯水混合弁８の開口面積比を調節して、導出管３８を介して貯湯タンク７内から出湯された高温の湯と導入管３６、給水配管３７を介して供給された水道水とを混合し、配管３９を介して設定温度の湯を混合栓２８側に送る。なお、このとき、制御装置６は給湯温サーミスタ９からの温度情報に基づいて湯水混合弁８の開口面積比を詳細に制御する。

制御装置６が湯張り制御（Ｓ１２０）を実行するときには、湯張り用開閉弁１８を開弁し、追い焚き三方弁２６により流路をバイパス管４６側にとる。そして、風呂湯水混合弁１７の開口面積比を調節して、配管４０を介して貯湯タンク７内から出湯された高温の湯と給水配管４１を介して供給された水道水とを混合し、配管４０、往き管４４の一部、バイパス管４６、戻り管４５の下流側部を介して設定温度の湯を浴槽２９内に送る。このとき、制御装置６は、水圧スイッチ２５からの圧力情報に基づいて浴槽２９内の水位レベルを監視し、水位レベルが設定レベルとなったときに湯張り用開閉弁１８を閉弁して、浴槽２９内への湯張りを完了する。

なお、浴槽２９内への湯張りを行なうときには、浴水循環ポンプ２３を停止しているので、循環用電動弁２４も開弁して、往き管４４の上流側部を介して速やかに湯張りを行なうものであってもよい。

次に、制御装置６が実行する昇温・保温制御（Ｓ１３０）について説明する。制御装置６は、リモコン等の操作により浴槽２９内の浴水の昇温の指令が入力されたときには、設定されている貯湯モードを判定し、貯湯モードが「湯量多め」および「標準」である場合には、追い焚き制御を実行する。

ここで、昇温の指令とは、リモコン等の昇温スイッチ（例えば、追い焚きスイッチ）が操作されることであるが、この他に、風呂自動スイッチ等により湯張りされた浴槽２９内の浴水の保温が設定され、前述した浴水の湯温検出により浴水昇温の必要ありと判断された場合等も含むものである。

制御装置６が追い焚き制御を実行するときには、循環用電動弁２４を開弁するとともに、追い焚き三方弁２６を追い焚き用熱交換器１３側に開き、浴水循環ポンプ２３を作動する。これにより、浴槽２９内の浴水を、順に、往き管４４、追い炊き用熱交換器１３、戻り管４５、浴槽２９の経路で循環させ、追い炊き用熱交換器１３において貯湯タンク７内の高温の湯と熱交換して加熱された浴水により浴槽２９内の浴水が昇温されることになる。そして、制御装置６が、浴水温サーミスタ、浴水温サーミスタ２１からの温度情報に基づいて、浴槽２９内の浴水温が所定温度にまで昇温したと判断したら追い焚き制御が完了する。

一方、設定された貯湯モードが「省エネ」である場合には、足し湯制御を実行する。制御装置６が足し湯制御を実行するときには、湯張り用開閉弁１８を開弁するとともに、追い焚き三方弁２６をバイパス管４６側に開く。貯湯タンク７内の高温の湯が導出管３８、配管４０、往き管４４の一部、バイパス管４６、戻り管４５の下流側部を介して浴槽２９内に送られて、浴槽２９内の浴水が昇温される。そして、制御装置６は、浴槽２９内の浴水温が所定温度にまで昇温したと判断したら足し湯制御を完了する。

次に、ＨＰ通信系５２、ＨＰ系４、風呂系５、混合弁系３のそれぞれについての通電制御の具体的制御フローを図６〜図８を用いて説明する。なお、各系に対する通電制御は、制御装置６に運転開始情報が入力されると、それぞれ並行して以下に説明する制御をスタートするものである。

図６は、ＨＰ通信系５２およびＨＰ系４の通電制御を示したフロー図である。まず、リモコン等の操作により、制御装置６に運転開始情報が入力されると、制御装置６によるＨＰ通信系５２およびＨＰ系４の制御プログラムの制御処理がスタートする。

まず、ヒートポンプユニット１に給電があるか否かを判断する（ステップＳ２００）。ヒートポンプユニット１に給電があると判断すると、ＨＰ通信系５２とＨＰ系４について電源を供給する制御を行う。つまり、図２、図３、および図４に示すように電源リレーやトランジスタを介してＨＰ通信系５２のＨＰ通信回路５２に対する電源をＯＮし（ステップＳ２１０）、さらに、図２および図３に示すようにトランジスタを介して、バイパス弁１１の位置検出のために組み込まれたホールＩＣに通電する(ステップＳ２２０)。そしてステップＳ２００に戻り、再度実行する。

一方、ステップＳ２００でヒートポンプユニット１に給電がないと判断した場合は、次に沸き上げ終了後、所定時間(例えば、３０分）が経過したか否かを判断する(ステップＳ２３０)。まだ所定時間が経過していないと判断されたときは、再度ステップＳ２００に戻ることになる。所定時間が経過していると判断されたときは、ＨＰ通信系５２とＨＰ系４について電源を供給しないような制御を行う。つまり、図２、図３、および図４に示すように電源リレーやトランジスタを介してＨＰ通信系５２のＨＰ通信回路５２に対する電源をＯＦＦし（ステップＳ２４０）、さらに、図２および図３に示すようにトランジスタを介して、バイパス弁１１のホールＩＣへの通電を遮断する(ステップＳ２５０)。そしてステップＳ２００に戻り、再度実行する。

図７は、風呂系５における各弁の位置検出にかかる通電制御を示したフロー図である。まず、リモコン等の操作により、制御装置６に運転開始情報が入力されると、制御装置６による風呂系５の制御プログラムの制御処理がスタートする。例えば、風呂系５のグループを構成するのは、水位センサ２５、循環用電動弁２４、追い焚き三方弁２６、および湯張り用流量カウンタ１９とする。

給湯装置の動作状況について、以下の数項目をチェックする処理を行う（ステップＳ３００〜Ｓ３４０）。チェックする項目は、浴槽２９へ湯を供給するときにおいて、自動湯張り中か？（ステップＳ３００）、保温中か？（ステップＳ３１０）、足し湯中か？（ステップＳ３２０）、差し水中か？（ステップＳ３３０）、追い炊き中か？（ステップＳ３４０）という項目である。これらのチェック項目についてすべてＮＯであると判断されると、風呂系５グループに含まれる各弁のホールＩＣへの通電を遮断する処理を実行する（ステップＳ３５０）。一方、前記チェック項目のうち、一つでもＹＥＳであると判断されると、風呂系５グループに含まれる各弁のホールＩＣへの通電をＯＮする処理を実行する（ステップＳ３６０）。ステップＳ３５０やＳ３６０の処理を実行した後は、ステップＳ３００に戻り、再度、各チェック項目の判断を実行する。

なお、ステップＳ３００〜Ｓ３４０の各チェック項目を処理する順番は、図７に示す順番に限定されるものでなく、順番が異なるフローであっても同様のステップＳ３５０、またはＳ３６０の処理が行われるという結果であれば、同様の作用効果を奏することになる。

図８は、混合弁系３における各弁の位置検出にかかる通電制御を示したフロー図である。まず、リモコン等の操作により、制御装置６に運転開始情報が入力されると、制御装置６による混合弁系３の制御プログラムの制御処理がスタートする。例えば、混合弁系３のグループを構成するのは、湯水混合弁８、中温水混合弁１５、風呂湯水混合弁１７とする。

まず、各混合弁が原点合わせ状態にあるか否かを判断する（ステップＳ４００）。「各混合弁が原点合わせ状態にある」とは、所定時間に各混合弁の原点を合わせる制御をする状態にあることをいい、例えば、１日の決まった時間帯（午前４時）に１回原点位置合わせを行うことである。各混合弁が原点合わせ状態にあると判断すると、混合弁系３に含まれる各混合弁のホールＩＣへの通電をＯＮする処理を実行する（ステップＳ４１０）。一方、各混合弁が原点合わせ状態でないと判断すると、混合弁系３に含まれる各混合弁のホールＩＣへの通電を遮断する処理を実行する（ステップＳ４２０）。そして、ステップＳ４１０やＳ４２０の処理を実行した後は、ステップＳ４００に戻り、再度実行する。 このように本実施形態の給湯装置によれば、給湯用流体の温度、流量などを制御するために機能する、湯水混合弁８、中温水混合弁１５、風呂湯水混合弁１７、流量カウンタ１９、水位センサ２５、流水スイッチ２２、循環用電動弁２４、および追い焚き三方弁２６と、ヒートポンプユニット１の動作を制御するために機能するバイパス弁１１およびヒートポンプ通信回路５２とを備え、これらの複数の機能部品に対する通電制御は、混合弁系３、ＨＰ系４、風呂系５、およびＨＰ通信系５２という複数のグループにグループ分けしたグループ単位で制御するように構成したので、前記複数の機能部品への通電制御をひとまとめ的でなく、グループ分けして行うことにより、無駄な電力消費を抑えることができ、また、複数の機能部品をいくつかのグループに分割して通電制御を行うため、大容量の電源遮断手段でなく、比較的容量の小さい電源遮断手段で構成することができる。

また、給湯装置を、前記複数の機能部品をそれらの動作タイミングに基づいて混合弁系３、ＨＰ系４、風呂系５、およびＨＰ通信系５２という複数のグループにグループ分けした場合には、給湯装置の動作上、無駄が少ない給湯装置が得られる。特に、同じようなタイミングで動く機能部品を同一グループで構成した場合、より大きな省電力効果が得られる。

また、グループ単位の通電制御において、作動状態にあるグループにのみ通電することとした場合には、作動状態にあるグループのみに通電し、それ以外のグループに対して通電しないため、さらに大きな省電力効果が得られる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態においては、各弁の位置検出、流量カウンタ、水位センサ、ヒートポンプ通信回路などへの通電制御をいくつかに分類した単位で行うグループ分けとして、図２に示すように、混合弁系３、ＨＰ系４、風呂系５、ＨＰ通信系５２のグループに分類する構成としているが、これに限定するものではない。例えば、落とし込み給湯装置においては風呂湯水混合弁１７を有さない風呂系５を構成する場合がある。また、給湯装置の仕様によっては、水位センサ２５を有さない風呂系５を構成する場合や、中温水混合弁１５を有さない混合弁系３を構成する場合がある。

第１実施形態における給湯装置の概略構成を示した模式図である。 第１実施形態の給湯装置において複数の機能部品をいくつかのユニットに分類してグループ単位で通電制御する通電制御手段を示した構成図である。 図２と異なる他の通電制御手段を示した構成図である。 本実施形態における給湯装置のＨＰ通信系への電源を制御するための概略回路図である。 本実施形態における給湯装置の概略的な制御動作を示したフロー図である。 本実施形態の給湯装置におけるＨＰ通信系５２およびＨＰ系４の通電制御を示したフロー図である。 本実施形態の給湯装置の風呂系５における各弁の位置検出にかかる通電制御を示したフロー図である。 本実施形態の給湯装置の混合弁系３における各弁の位置検出にかかる通電制御を示したフロー図である。

符号の説明

１ ヒートポンプユニット
３ 混合弁系
４ ヒートポンプユニット系（ＨＰ系）
５ 風呂系（給湯系）
６ 制御装置
７ 貯湯タンク
８ 湯水混合弁（機能部品）
１１ バイパス弁（機能部品）
１５ 中温水混合弁（機能部品）
１７ 風呂湯水混合弁（機能部品）
１９ 流量カウンタ（機能部品）
２２ 流水スイッチ（機能部品）
２４ 循環用電動弁（機能部品）
２５ 水位センサ（機能部品）
２６ 追い焚き三方弁（機能部品）
２８ 混合栓（設備機器）
２９ 浴槽（設備機器）
５２ ヒートポンプユニット通信回路（機能部品）

Claims (3)

1. ヒートポンプユニット（１）により加熱された給湯用流体を貯湯タンク（７）に沸き上げ給湯するとともに、前記給湯用流体を設備機器（２８、２９）に供給する給湯装置であって、
   前記給湯用流体の温度、流量などを制御するために機能する機能部品（８、１５、１７、１９、２２、２４〜２６）、および前記ヒートポンプユニット（１）の動作を制御するために機能する機能部品（１１、５２）を備え、
   前記複数の機能部品（８、１５、１７、１９、２２、２４〜２６、１１、５２）に対する通電制御は、前記複数の機能部品を、複数の混合弁によって構成される混合弁系（３）を一つのグループとして少なくとも含む複数のグループ（３、４、５、５２）にグループ分けしたグループ単位で実行され、
   前記複数の混合弁は、弁の原点位置を設定するために位置検出を行うホールＩＣが組み込まれており、
   前記混合弁系のグループに対する通電制御は、所定の時間帯に前記複数の混合弁の原点位置を合わせるときに前記ホールＩＣへの通電をＯＮし、前記原点位置を合わせる状態にないときは前記ホールＩＣの通電を遮断しておくことを特徴とする給湯装置。
2. 前記複数のグループには、さらに給湯系（５）、およびヒートポンプユニット通信系（５２）のグループが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記グループ単位の通電制御は、作動状態にあるグループにのみ通電することを特徴とする請求項１または２に記載の給湯装置。

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