JP4964156B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯タンクから給湯を行う給湯装置に関する。

従来、貯湯タンクを備えた給湯装置が知られている。例えば特許文献１には、図４に示すような給湯装置２００が開示されている。この給湯装置２００は、給水管１０９から下部に水が供給される貯湯タンク１０２を有する貯湯タンクユニット１０１と、貯湯タンク１０２内の水を加熱する加熱体としてのヒートポンプユニット１０３とを備えている。ヒートポンプユニット１０３は、圧縮機１３１、高圧側熱交換器１３２、膨張弁１３３、および低圧側熱交換器１３４が順に接続された冷媒回路１３０を有している。貯湯タンク１０２とヒートポンプユニット１０３の高圧側熱交換器１３２とは、送水管１１０および送湯管１１１でループ状に接続されている。また、送水管１１０の途中には、ポンプ１３５が設けられている。そして、ポンプ１３５の稼働によって、貯湯タンク１０２内の水は、送水管１１０を介して下部から抜き出されて高圧側熱交換器１３２に送られ、ここで加熱されて高温の湯となる。生成された高温の湯は、送湯管１１１を介して貯湯タンク１０２の上部に戻される。このようにして、貯湯タンク１０２内には、上側から高温の湯が貯えられる。

貯湯タンク１０２は、配管により、蛇口やシャワーなどの給湯端末１０４および浴槽１０６と接続される。貯湯タンク１０２内に貯えられた高温の湯を給湯端末１０４で利用する場合、その湯は、出湯管１０８、中間混合弁１１４、中継管１１５、第１混合弁１１６、および第１給湯管１１７を経由して、貯湯タンク１０２の上部から給湯端末１０４に供給される。給湯端末１０４に供給される湯は、第１混合弁１１６で所定の第１給湯温度となるように給水管１０９からの水と混合される。第１給湯温度は、台所もしくは洗面所などに設置される台所リモコン１０５または浴室内に設置される風呂リモコン１０７で、ユーザーが所望の温度に設定することができる。

一方、貯湯タンク１０２内に貯えられた高温の湯を浴槽１０６への湯張りに利用する場合、その湯は、出湯管１０８、中間混合弁１１４、中継管１１５、第２混合弁１１８、第２給湯管１１９を経由して、貯湯タンク１０２の上部から浴槽１０６に供給される。浴槽１０６に供給される湯は、第２混合弁１１８で所定の第２給湯温度となるように給水管１０９からの水と混合される。第２給湯温度は、風呂リモコン１０７で、ユーザーが所望の温度に設定することができる。

さらに、給湯装置２００では、貯湯タンク１０２内の湯を用いて、浴槽１０６内の湯水を再び加熱する追い焚き運転が可能となっている。すなわち、給湯装置２００は、貯湯タンク１０２内の上側に貯えられた高温の湯と浴槽１０６内の湯水とで熱交換を行う風呂熱交換器１２０を備えている。
特開２００５−２７４１３２号公報

図４に示すような給湯装置２００を、二世帯住宅または集合住宅などに居住する複数世帯で共用できれば、設備コストを大幅に削減することが可能である。しかしながら、従来の給湯装置は、複数世帯での共用を想定したものではない。

そこで、本発明者らは、複数世帯が共用するのに適した複数世帯用の給湯装置を考え出した。この給湯装置では、貯湯タンク内に貯えられた湯を各世帯に導くための複数の給湯路が設けられ、各給湯路には、貯湯タンクからの湯を所定の給湯温度となるように水と混合する混合弁が配設されている。そして、世帯ごとに操作端末が設けられ、各々の操作端末では、対応する世帯における給湯温度を独立して設定可能となっている。

ところで、複数世帯で給湯装置を共用する場合、使用する湯の量も当然に多くなる。これに対応するためには、貯湯タンクに多くの湯を貯えておくことが好ましい。しかし、例えば、二世帯住宅の場合にはどちらかの世帯が旅行に出かけたり、あるいは集合住宅の場合には未入居の住居があったりして、複数世帯のうちの一部の世帯しか湯を使用しないことがある。この場合にも、複数世帯の全てで使用可能な量の湯を貯湯タンクに貯えるようにすると、大きなエネルギーロスが生じることになる。

本発明は、このような事情に鑑み、複数世帯が共用するのに適し、かつ、エネルギーロスを抑えることができる給湯装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、複数世帯用の給湯装置であって、下部に水が供給される貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を前記貯湯タンクの上部に戻す湯生成手段と、前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導くための複数の給湯路と、前記給湯路のそれぞれに配設され、前記貯湯タンクからの湯を所定の給湯温度となるように水と混合する混合弁と、前記世帯ごとに設けられ、対応する世帯における前記給湯温度を各々で独立して設定可能な操作端末と、前記湯生成手段および前記混合弁を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記世帯の総数のうちの給湯すべき世帯数を取得し、給湯すべき世帯数が少なくなるにつれて前記貯湯タンクに貯えられる湯の量が少なくなるように前記湯生成手段を制御する、給湯装置を提供する。

上記の構成によれば、前述したのと同様に、複数の給湯路、各給湯路に配設された混合弁、および世帯ごとに設けられた操作端末によって、複数世帯が共用するのに適した給湯装置となっている。

さらに、本発明の構成では、制御手段が行う制御により、給湯すべき世帯数が少なくなるにつれて貯湯タンクに貯えられる湯の量が少なくなるようになっているので、使用されない湯の放熱量を低減させてエネルギーロスを抑えることができる。これにより、エネルギーの利用効率が向上し、ランニングコストが抑えられるようになる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。

図１に、本発明の一実施形態に係る給湯装置１００を示す。本実施形態では、二世帯住宅向けの二世帯用の給湯装置１００について説明するが、本発明は、例えば集合住宅向けの三世帯以上の複数世帯用の給湯装置にも適用可能である。なお、本明細書では、説明の便宜のために、図１の左側の世帯を左世帯、右側の世帯を右世帯という。

給湯装置１００は、貯湯タンク２０を有する貯湯タンクユニット２と、加熱体としてのヒートポンプユニット１と、ヒートポンプユニット１などを制御する制御手段８と、世帯ごとに設けられた操作端末６Ａ，６Ｂとを備えている。

貯湯タンク２０は、下部に供給される水によって湯を上部から押し出し可能に貯えるものであり、貯湯タンク２０内では、比重差によって高温の湯が上側に低温の水が下側に片寄って温度分布が形成される。具体的には、貯湯タンク２０の下部には、水道管などの水源（図示せず）から延びる給水管１０が接続されている。給水管１０には、上流側から順に、給水加圧ポンプ１１、減圧弁１２が設けられていて、貯湯タンク２０の下部には、貯湯タンク２０内の圧力が減圧弁１２で設定された圧力に保たれるように水源からの水が供給されるようになっている。貯湯タンク２０の容量は、例えば二世帯用であれば４５０〜６００Ｌである。なお、水源から送られる水の圧力が十分に高い場合には給水加圧ポンプ１１を省略してもよい。

ヒートポンプユニット１は、図２に示すように、冷媒回路１ａを有している。この冷媒回路１ａは、冷媒を圧縮する圧縮機１ｂと、圧縮された冷媒を貯湯タンク２０内の水と熱交換させて放熱させる高圧側熱交換器１ｃと、放熱した冷媒を膨張させる膨張手段１ｄと、膨張した冷媒をファン１ｆによって送風される空気と熱交換させて蒸発させる低圧側熱交換器１ｅとが順に接続されて構成されている。冷媒としては、代替フロンまたはアンモニアなどを用いることも可能であるが、二酸化炭素を用いることが好ましい。二酸化炭素を用いれば、圧縮された冷媒が超臨界状態となるため、高いエネルギー効率で高温（例えば９０℃）の湯を生成できるからである。なお、膨張手段１ｄとしては、単なる膨張弁であってもよいし、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機であってもよい。

貯湯タンク２０とヒートポンプユニット１の高圧側熱交換器１ｃとは、送水管２１および送湯管２２でループ状に接続されている。具体的には、貯湯タンク２０の下部と高圧側熱交換器１ｃの被加熱流体流入口とが送水管２１で接続され、貯湯タンク２０の上部と高圧側熱交換器１ｃの被加熱流体流出口とが送湯管２２で接続されている。また、送水管２１の途中には、沸き上げポンプ２３が貯湯タンクユニット２内に位置するように設けられている。そして、沸き上げポンプ２３の稼働によって、貯湯タンク２０内の水は、送水管２１を介して下部から抜き出されて高圧側熱交換器１ｃに送られ、ここで加熱されて高温の湯となる。生成された高温の湯は、送湯管２２を介して貯湯タンク２０の上部に戻される。このようにして、貯湯タンク２０内には、上側から高温の湯が貯えられる。すなわち、送水管２１、ヒートポンプユニット１、送湯管２２、および沸き上げポンプ２３は、貯湯タンク２０の下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を貯湯タンク２０の上部に戻す湯生成手段１５を構成する。なお、沸き上げポンプ２３は、ヒートポンプユニット１内に位置するように設けられていてもよいし、送湯管２２の途中に設けられていてもよい。

さらに、送湯管２２の高圧側熱交換器１ｃの近傍には、生成された湯の温度を検出する沸き上げ温度センサ９７が設けられている。また、貯湯タンク２０には、図１に示すように、当該貯湯タンク２０の表面温度を検出する複数（図例では８つ）の貯湯温度センサ９０が上下方向に並んで配設されている。貯湯タンク２０内では上述したような温度分布が形成されるので、貯湯温度センサ９０で検出された温度から貯湯タンク２０内にどれだけの量の湯が貯えられているかを把握することができる。

貯湯タンクユニット２は、貯湯タンク２０の他に、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を各世帯に導くための２つの給湯路３Ａ，３Ｂを有している。左世帯に湯を導く給湯路３Ａは、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を、左世帯の蛇口、シャワーなどの給湯端末４Ａに供給する端末給湯路（第１給湯路）３ａと、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を左世帯の浴槽５Ａに供給する風呂給湯路（第２給湯路）３ｂとを含んでいる。右世帯に湯を導く給湯路３Ｂは、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を、右世帯の蛇口、シャワーなどの給湯端末４Ｂに供給する端末給湯路（第１給湯路）３ｃと、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を右世帯の浴槽５Ｂに供給する風呂給湯路（第２給湯路）３ｄとを含んでいる。また、端末給湯路３ａ，３ｃの途中には、端末混合弁（第１混合弁）７１，７３がそれぞれ配設されており、風呂給湯路３ｂ，３ｄの途中には、風呂混合弁（第２混合弁）７２，７４がそれぞれ配設されている。各混合弁７１〜７４には、給水管１０の減圧弁１２より下流側の位置から分岐した分岐管１３が接続されている。そして、端末混合弁７１，７３によって貯湯タンク２０からの湯が給湯端末４Ａ，４Ｂ用の所定の端末給湯温度（第１給湯温度）となるように水源からの水と混合され、風呂混合弁７２，７４によって貯湯タンク２０からの湯が浴槽５Ａ，５Ｂ用の所定の風呂給湯温度（第２給湯温度）となるように水源からの水と混合されるようになっている。

具体的には、端末給湯路３ａ，３ｃは、貯湯タンク２０と端末混合弁７１，７３とをつなぐ第１出湯管３１，３５と、端末混合弁７１，７３と給湯端末４Ａ，４Ｂとをつなぐ第１給湯管３２，３６とを有している。第１給湯管３２，３６には、当該第１給湯管３２，３６内を流れる湯の温度を検出する端末温度センサ９１，９３と、当該第１給湯管３２，３６を通じて供給される湯の流量を計測する端末流量計３２ａ，３６ａとが上流側から順に設けられている。

一方、風呂給湯路３ｂ，３ｄは、貯湯タンク２０と風呂混合弁７２，７４とをつなぐ第２出湯管３３，３７と、風呂混合弁７２，７４と浴槽５Ａ，５Ｂとを後述する二次流通路５１，５３を介してつなぐ第２給湯管３４，３８とを有している。第２給湯管３４，３８には、当該第２給湯管３４，３８内を流れる湯の温度を検出する風呂温度センサ９２，９４と、当該第２給湯管３４，３８を通じて供給される湯の流量を計測する風呂流量計３４ａ，３８ａとが上流側から順に設けられている。また、第２給湯管３４，３８には、風呂流量計３４ａ，３８ａより下流側に電磁弁７５，７６が設けられている。

なお、図１に示す例では、貯湯タンク２０の近傍では、左世帯側の第１出湯管３１と第２出湯管３３とが合流して一本の管となり、右世帯側の第１出湯管３５と第２出湯管３７とが合流して一本の管となっているが、第１出湯管３１，３５同士が合流して一本の管となり、第２出湯管３３，３７同士が合流して一本の管となっていてもよい。あるいは、全ての出湯管３１，３３，３５，３７が合流して一本の管となっていてもよい。また、図１に示す例では、左世帯側の第２出湯管３３から分岐する枝管２８に、圧力逃がし弁２９が設けられているが、圧力逃がし弁２９を設ける位置は適宜変更可能である。

さらに、貯湯タンクユニット２は、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水を循環させながら再び加熱する追い焚き運転を行うための構成を有している。具体的には、貯湯タンクユニット２は、貯湯タンク２０内の高温の湯を流通させる一次流通路２４，２６と、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水を流通させる二次流通路５１，５３と、一次流通路２４，２６を流れる高温の湯と二次流通路５１，５３を流れる湯水とで熱交換させる風呂熱交換器５５，５６とを備えている。

一次流通路２４，２６の一端は給湯路３Ａ，３Ｂを介して貯湯タンク２０の上部に接続され、他端は貯湯タンク２０の下部に直接接続されており、一次流通路２４，２６の途中には、追い焚きポンプ２５，２７が設けられている。一方、二次流通路５１，５３の両端は、浴槽５Ａ，５Ｂに接続されており、二次流通路５１，５３の途中には、風呂ポンプ５２，５４が設けられている。また、二次流通路５１，５３には、風呂ポンプ５２，５４より上流側に当該二次流通路５１，５３を流れる湯水の温度を検出する追い焚き温度センサ９５，９６が設けられているとともに、風呂ポンプ５２，５４より下流側に前述した第２給湯管３４，３８が接続されている。

制御手段８は、マイクロコンピュータまたはＤＳＰ（digital signal processor）などで構成されている。そして、制御手段８は、予め記憶されたプログラムに従って、上述した各種の温度センサ９０〜９７で検出された温度などに基づいて、ヒートポンプユニット１、混合弁７１〜７４、および上述した各種のポンプ１１，２３，２５，２７，５２，５４の制御を行う。制御手段８には、操作端末６Ａ，６Ｂが有線または無線で通信可能に接続されている。

操作端末６Ａ，６Ｂは、対応する世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度を各々で独立して設定可能なものである。すなわち、左世帯の操作端末６Ａでは、左世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度が設定可能となっており、右世帯の操作端末６Ｂでは、右世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度が設定可能となっている。各操作端末６Ａ，６Ｂは、台所もしくは洗面所などに設置される台所リモコン６ａと、浴室内に設置される風呂リモコン６ｂで構成されている。そして、端末給湯温度は、台所リモコン６ａと風呂リモコン６ｂのどちらでも設定可能となっており、風呂給湯温度は、風呂リモコン６ｂで設定可能となっている。なお、風呂給湯温度を台所リモコン６ａでも設定できるようにすることも可能である。

具体的には、台所リモコン６ａは、図３（ａ）に示すように、表示部６１と、メニューボタン６２ａ、変更ボタン６２ｂ、および確定ボタン６２ｃからなる入力部６２とを有している。また、台所リモコン６ａには、浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを開始する風呂自動スイッチ６３ａが設けられている。

ユーザーは、メニューボタン６２ａを押すことにより、台所リモコン６ａを、端末給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６２ｂを操作することにより、端末給湯温度を所望の温度（通常は、最高６０℃）に設定することができる。設定された端末給湯温度は、表示部６１および後述する風呂リモコン６ｂの表示部６５に表示される。

さらに、ユーザーは、例えば旅行などで長期間湯を使用しない場合には、メニューボタン６２ａを押すことにより、台所リモコン６ａを、給湯の不要な休止期間（例えば、日数）を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６２ｂを操作することにより、それぞれの台所リモコン６ａで個別に所望の休止期間を設定することができる。すなわち、入力部６２は、給湯の不要な休止期間を設定可能な休止設定手段を構成する。ここで、休止期間の設定は、いつまで湯を使用し、次にいつ湯を使用するかを考えて行う。例えば、４泊５日の旅行に出かける場合であって出発日および帰宅日に湯を使用したい場合は、給湯の全く不要な日数は３日間である。そこで、ユーザーは、休止期間として、予め出発日の翌日から３日間を設定しておいてもよいし、あるいは出発する際に出発日から４日間を設定してもよい。

また、休止期間が設定されていないということは、その世帯には給湯が必要であるということを意味する。すなわち、各台所リモコン６ａの入力部６２は、それぞれの世帯で給湯すべきか否かを選択可能な選択手段をも構成する。

さらには、全体的に見れば、双方の台所リモコン６ａで休止期間が設定されていなければ、給湯の必要な世帯数は世帯の総数の２であり、いずれか一方の台所リモコン６ａで休止期間が設定されれば、給湯の必要な世帯数は１であり、双方の台所リモコン６ａで休止期間が設定されれば、給湯の必要な世帯数は０である。すなわち、双方の台所リモコン６ａの入力部６２は、世帯の総数のうちで給湯すべき世帯数を選定可能な選定手段を構成する。

設定された休止期間は表示部６１に表示され、ユーザーが給湯すべきか否かを選択した結果が表示部６１によって分かるようになっている。なお、一旦休止期間を設定したとしても、ユーザーは、入力部６２を操作することにより、休止を解除することができる。

さらに、表示部６１には、制御手段８が貯湯温度センサ９０で検出された温度から把握した貯湯タンク２０内の残湯量も表示されるようになっている。

一方、風呂リモコン６ｂは、図３（ｂ）に示すように、台所リモコン６ａと同様に、表示部６５と、メニューボタン６６ａ、変更ボタン６６ｂ、および確定ボタン６６ｃからなる入力部６６とを有している。また、風呂リモコン６ｂには、浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを開始する風呂自動スイッチ６７ａと、追い焚きを開始する追い焚きスイッチ６７ｂとが設けられている。

ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、端末給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、台所リモコン６ａと同様に端末給湯温度を所望の温度に設定することができる。設定された端末給湯温度は、表示部６５および前述した台所リモコン６ａの表示部６１に表示される。

また、ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、風呂給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、風呂給湯温度を所望の温度（通常は、３２〜４８℃程度）に設定することができる。設定された風呂給湯温度は、表示部６５に表示される。

さらに、ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、追い焚き温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、それぞれの風呂リモコン６ｂで個別に追い焚き温度を所望の温度（通常は、３２〜４８℃程度）に設定することができる。設定された追い焚き温度は、表示部６５に表示される。

次に、制御手段８が行う主な制御について詳しく説明する。

＜沸き上げ運転＞
制御手段８は、貯湯温度センサ９０で検出された温度から貯湯タンク２０内に必要な量の湯が残っているか否かを判定する。具体的には、制御手段８は、時間帯に応じて貯湯温度センサ９０のうちの１つを貯湯量判定用のセンサとして特定し、特定した貯湯温度センサ９０で検出された温度と所定の第１判定温度（例えば４５℃）とを比較する。そして、特定した貯湯温度センサ９０で検出された温度が所定の第１判定温度を下回っている場合、すなわち貯湯タンク２０内に必要な量の湯が残っていない場合には、制御手段８は、適切なタイミングでヒートポンプユニット１および沸き上げポンプ２３を稼働させる。沸き上げポンプ２３については、沸き上げ温度センサ９７で検出される温度が所定の沸き上げ温度（例えば８５℃）となるように回転数を調整する。これにより、貯湯タンク２０内には、所定の沸き上げ温度の湯が上側から貯えられる。その後、制御手段８は、特定した貯湯温度センサ９０で検出される温度が所定の第２判定温度（例えば５０℃）となった時、すなわち貯湯タンク２０内に必要な量の湯が貯えられた時に、ヒートポンプユニット１および沸き上げポンプ２３を停止させて湯生成手段１５による湯の生成（沸き上げ）を終了する。

＜端末給湯運転＞
給湯端末４Ａ，４Ｂの給湯栓が開かれると、制御手段８は、端末温度センサ９１，９３で検出される温度が台所リモコン６ａまたは風呂リモコン６ｂで設定された端末給湯温度となるように端末混合弁７１，７３を制御して、貯湯タンク２０からの湯と水源からの水との混合比率を調整する。これにより、左世帯の給湯端末４Ａには、貯湯タンク２０からの湯が左世帯の操作端末６Ａで設定された端末給湯温度に調節されて供給され、右世帯の給湯端末４Ｂには、貯湯タンク２０からの湯が右世帯の操作端末６Ｂで設定された端末給湯温度に調節されて供給される。給湯栓が閉じられると、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯が終了する。

＜湯張り運転＞
台所リモコン６ａまたは風呂リモコン６ｂの風呂自動スイッチ６３ａ，６７ａが押されると、制御手段８は、電磁弁７５，７６を開くとともに、風呂温度センサ９２，９４で検出される温度が風呂リモコン６ｂで設定された風呂給湯温度となるように風呂混合弁７２，７４を制御して、貯湯タンク２０からの湯と水源からの水との混合比率を調整する。これにより、左世帯の浴槽５Ａには、貯湯タンク２０からの湯が左世帯の操作端末６Ａで設定された風呂給湯温度に調節されて供給され、右世帯の浴槽５Ｂには、貯湯タンク２０からの湯が右世帯の操作端末６Ｂで設定された風呂給湯温度に調節されて供給される。その後、制御手段８は、二次流通路５１，５３に設けられた図略の水位センサで検出される水位が所定の浴槽水位となった時に、電磁弁７５，７６を閉じて浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを終了する。

＜追い焚き運転＞
風呂リモコン６ｂの追い焚きスイッチ６７ｂが押されると、制御手段８は、追い焚きポンプ２５，２７および風呂ポンプ５２，５４を稼働させる。その後、制御手段８は、追い焚き温度センサ９５，９６で検出される温度が風呂リモコン６ｂで設定された追い焚き温度となった時に、追い焚きポンプ２５，２７および風呂ポンプ５２，５４を停止させて追い焚きを終了する。

＜休止運転＞
制御手段８は、双方の台所リモコン６ａで休止期間が設定されていない場合、すなわち二世帯使用の場合には、前記の沸き上げ運転において、例えば電気料金の安い深夜時間帯では貯湯温度センサ９０のうちの一番下の貯湯温度センサ９０を貯湯量判定用のセンサとして特定する。しかし、いずれか一方の台所リモコン６ａで休止期間が設定された場合、すなわち一世帯使用の場合には、制御手段８は、前記の沸き上げ運転において、同じ深夜時間帯でも貯湯温度センサ９０のうちの例えば下から５番目の貯湯温度センサ９０を貯湯量判定用のセンサとして特定する。すなわち、制御手段８は、台所リモコン６ａから世帯の総数のうちの給湯すべき世帯数を取得し、給湯すべき世帯数が少なくなるにつれて貯湯温度センサ９０のうちのより上側の貯湯温度センサ９０を貯湯量判定用のセンサとして特定する。このような特定をすることで、制御手段８は、ヒートポンプユニット１および沸き上げポンプ２３の停止のタイミングを早めて、貯湯タンク２０に貯えられる湯の量を二世帯使用の場合よりも一世帯使用の場合の方が少なくなるようにする。換言すれば、制御手段８は、台所リモコン６ａで選定された給湯すべき世帯数に応じて、選定された世帯数が少なくなるにつれて貯湯タンク２０に貯えられる湯の量が少なくなるように、湯生成手段１５を制御する。

また、双方の台所リモコン６ａで休止期間が重複するように設定された場合、すなわち全ての世帯において休止期間が重複するように設定された場合には、制御手段８は、いずれかの世帯の休止期間が終了するまで、またはいずれかの世帯で休止が解除されるまでヒートポンプユニット１および沸き上げポンプ２３を稼働させないようにして、湯生成手段１５による湯の生成を停止する。このようにすることにより、無駄な沸き上げ運転を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態の給湯装置１００では、制御手段８が行う制御により、給湯すべき世帯数が少なくなるにつれて貯湯タンク２０に貯えられる湯の量が少なくなるようになっているので、使用されない湯の放熱量を低減させてエネルギーロスを抑えることができる。これにより、エネルギーの利用効率が向上し、ランニングコストが抑えられるようになる。

ここで、各台所リモコン６ａに、給湯の要否をオン・オフで切り替え可能な入切スイッチを設け、この入切スイッチによってそれぞれの世帯で給湯すべきか否かを選択可能な選択手段を直接的に構成することも可能である。これらの入切スイッチは、本実施形態の入力部６２と同様に、全体的に見れば、世帯の総数のうちで給湯すべき世帯数を選定可能な選定手段をも構成する。ただし、本実施形態のように、入力部６２によって選択手段を構成すれば、既製の台所リモコン６ａをそのまま利用することができ、コストアップを抑えることができる。

また、例えば親世帯と子世帯とで給湯装置１００を共有する場合は、子世帯の台所リモコン６ａに、二世帯使用か一世帯使用かを切り替える切り替えスイッチを設けてもよい。この切り替えスイッチは、世帯の総数のうちで給湯すべき世帯数を選定可能な選定手段を直接的に構成する。このようにすれば、操作の確実な子世帯が選定状況を管理することができ、安全性および利便性が向上する。

さらに、制御手段８は、端末流量計３２ａ，３６ａおよび風呂流量計３４ａ，３８ａを利用すれば、給湯すべき世帯数を自動的に取得することもできる。すなわち、給湯路３Ａ，３Ｂごとに端末流量計３２ａ，３６ａと風呂流量計３４ａ，３８ａの双方が計測を終了してからの時間をタイマーで計るようにする。そして、給湯路３Ａ，３Ｂのうちで所定時間以上湯が流れない（端末流量計と風呂流量計のどちらもが所定時間以上計測を行わない）未使用の給湯路がある場合には、制御手段８が、世帯の総数から未使用の給湯路の数を引いた数を給湯すべき世帯数として得るようにすればよい。

また、貯湯タンク２０内の湯量を制御する方法としては、貯湯量判定用のセンサとして用いる貯湯温度センサ９０を給湯すべき世帯数に応じて変更する以外の方法も採用可能である。例えば、貯湯量判定用のセンサとして、給湯すべき世帯数が異なっていても同じ位置の貯湯温度センサ９０を用い、世帯数が少なくなるほど前述した第１判定温度および第２判定温度を低くするようにしてもよい。ただし、給湯すべき世帯数が少なくなるにつれてより上側の貯湯温度センサ９０を用いるようにすれば、湯量をより正確に制御することができる。なお、給湯すべき世帯数に応じて異なる位置の貯湯温度センサ９０を用いる場合でも、貯湯温度センサ９０の位置に応じて第１判定温度および第２判定温度を若干変更するようにしてもよい。

前記実施形態では、二世帯住宅向けの二世帯用の給湯装置１００を示したが、集合住宅向けの三世帯以上の複数世帯用の給湯装置とするには、給湯路３Ａ，３Ｂおよび操作端末６Ａ，６Ｂの数を世帯数に合わせて増やせばよい。

さらに、集合住宅の場合には、全ての操作端末の構成が前記実施形態と同様となっていてもよいが、操作端末のうちの１つ、例えば管理人の操作端末に、世帯の総数のうちで給湯すべき世帯数を選定可能な選定手段として、テンキー入力式の世帯数入力部または世帯の総数と同数の入切スイッチを設けてもよい。このようにすれば、管理人が自分の住居で世帯数を選定することができるようになる。

あるいは、集合住宅の場合には、上記のような選択手段を操作端末とは別に設けてもよい。選択手段を操作端末に設けると、日々の操作端末の操作の際に選択手段を誤操作してしまうおそれがあるが、選択手段を操作端末とは別に設ければそのような誤操作を防ぐことができる。この場合の選択手段は、管理人の住居に設置してもよいし、貯湯タンクユニット２内に設置してもよい。

また、貯湯タンク２０内の水を加熱する加熱体としては、ヒートポンプユニット１以外にも、電気ヒータ、ガス燃焼機器などを採用してもよい。

本発明の一実施形態に係る給湯装置の概略構成図である。 図１の給湯装置におけるヒートポンプユニットの概略構成図である。 （ａ）は台所リモコンの正面図、（ｂ）は風呂リモコンの正面図である。 従来の給湯装置の概略構成図である。

符号の説明

１ ヒートポンプユニット
１ａ 冷媒回路
１ｂ 圧縮機
１ｃ 高圧側熱交換器
１ｄ 膨張手段
１ｅ 低圧側熱交換器
１５ 湯生成手段
２ 貯湯タンクユニット
２０ 貯湯タンク
２１ 送水管
２２ 送湯管
２３ 沸き上げポンプ
３Ａ、３Ｂ 給湯路
３ａ，３ｃ 端末給湯路（第１給湯路）
３ｂ，３ｄ 風呂給湯路（第２給湯路）
４Ａ，４Ｂ 給湯端末
５Ａ，５Ｂ 浴槽
６Ａ，６Ｂ 操作端末
６ａ 台所リモコン
６ｂ 風呂リモコン
６２，６６ 入力部
７１，７３ 端末混合弁（第１混合弁）
７２，７４ 風呂混合弁（第２混合弁）
８ 制御手段

Claims (12)

1. 複数世帯用の給湯装置であって、
   下部に水が供給される貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を前記貯湯タンクの上部に戻す湯生成手段と、
   前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導くための複数の給湯路と、
   前記給湯路のそれぞれに配設され、前記貯湯タンクからの湯を所定の給湯温度となるように水と混合する混合弁と、
   前記世帯ごとに設けられ、対応する世帯における前記給湯温度を各々で独立して設定可能な操作端末と、
   前記湯生成手段および前記混合弁を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記世帯の総数のうちの給湯すべき世帯数を取得し、給湯すべき世帯数が少なくなるにつれて前記貯湯タンクに貯えられる湯の量が少なくなるように前記湯生成手段を制御する、給湯装置。
2. 前記貯湯タンクには、当該貯湯タンクの表面温度を検出する複数の温度センサが上下方向に並んで配設されており、
   前記制御手段は、給湯すべき世帯数が少なくなるにつれて前記温度センサのうちのより上側の温度センサを特定し、特定した温度センサで検出される温度が所定温度となった時に、稼働させた前記湯生成手段を停止させる、請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記世帯の総数のうちで給湯すべき世帯数を選定可能な選定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記選定手段で選定された世帯数に応じて前記湯生成手段を制御する、請求項１または２に記載の給湯装置。
4. 前記選定手段は、前記操作端末とは別に設けられている、請求項３に記載の給湯装置。
5. 前記選定手段は、前記操作端末のうちの１つに設けられている、請求項３に記載の給湯装置。
6. 前記選定手段は、前記操作端末のそれぞれに設けられた、それぞれの世帯で給湯すべきか否かを選択可能な選択手段で構成されている、請求項３に記載の給湯装置。
7. 前記選択手段は、給湯の不要な休止期間を設定可能な休止設定手段である、請求項６に記載の給湯装置。
8. 前記制御手段は、全ての世帯において前記休止期間が重複するように設定された場合は、いずれかの世帯の休止期間が終了するまで、またはいずれかの世帯で休止が解除されるまで前記湯生成手段による湯の生成を停止する、請求項７に記載の給湯装置。
9. 前記制御手段は、前記給湯路のうちで所定時間以上湯が流れない未使用の給湯路がある場合には、前記世帯の総数から未使用の給湯路の数を引いた数を給湯すべき世帯数として得る、請求項１または２に記載の給湯装置。
10. 前記湯生成手段は、圧縮機、高圧側熱交換器、膨張手段、および低圧側熱交換器が順に接続された冷媒回路を有するヒートポンプユニットと、前記高圧側熱交換器と前記貯湯タンクの下部とを接続する送水管と、前記高圧側熱交換器と前記貯湯タンクの上部とを接続する送湯管と、前記送水管または前記送湯管に設けられたポンプと、を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の給湯装置。
11. 前記ヒートポンプユニットは、冷媒として二酸化炭素が用いられたものである、請求項１０に記載の給湯装置。
12. 前記給湯路のそれぞれは、前記貯湯タンク内に貯えられた湯を給湯端末に供給する第１給湯路と、前記貯湯タンク内に貯えられた湯を浴槽に供給する第２給湯路とを含み、
    前記混合弁は、前記第１給湯路のそれぞれに配設され、前記貯湯タンクからの湯を前記給湯端末用の所定の第１給湯温度となるように水と混合する第１混合弁と、前記第２給湯路のそれぞれに配設され、前記貯湯タンクからの湯を前記浴槽用の所定の第２給湯温度となるように水と混合する第２混合弁とで構成されており、
    前記操作端末は、対応する世帯における前記第１給湯温度および前記第２給湯温度を各々で独立して設定可能なものである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の給湯装置。

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