JP5429017B2

JP5429017B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JP5429017B2
Application number: JP2010093812A
Authority: JP
Inventors: 智章北野; 孝信藤本; 忠柳澤; 智朗安藤; 和人中谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2030-04-15
Also published as: JP2011226653A

Description

本発明は、貯湯式の給湯装置に関し、特に電気的な動力を用いない流路切替手段の切り替え動作の異常を検知する制御に関するものである。

従来、この種の給湯装置は、図９に示されているように、湯水を貯える貯湯槽１と、加熱手段であるヒートポンプ熱源２とを備えており、給水源から供給された水は給水管３を通って分岐され、それぞれ貯湯槽１の下部と給湯混合弁４の水側に供給されている。

そして貯湯槽１の下部から入水された水は貯湯槽１に貯まり、貯湯槽１の下部とヒートポンプ熱源２がヒートポンプ往き配管６で接続されており、貯湯槽１に貯えられた湯水は、貯湯槽１の下部からヒートポンプ往き配管６を経て、沸き上げポンプ５を介してヒートポンプ熱源２に供給される。

一方、ヒートポンプ熱源２にはコンプレッサー７が内蔵され、ヒートポンプ熱源２に入水された湯水を熱交換して温度を上げ、生成した高温水は、通常は、ヒートポンプ戻り配管８を経て、タンク上戻り配管１１から貯湯槽１の上部に戻る構成となっている。

ただし、ヒートポンプ熱源２の立ち上がり時などには、ヒートポンプ熱源２で生成される湯の温度が上がりきっていない状態で貯湯槽１の上部に戻されてしまうと、貯湯槽１の上部が低温水で満たされてしまうため、ヒートポンプ戻り配管８とタンク上戻り配管１１との間に三方弁１０が設けるとともに、三方弁１０の一方向に貯湯槽１の下部へと湯水を送るためのタンク下戻り配管９を設けており、三方弁１０を切り換えることによってタンク上戻り配管１１もしくはタンク下戻り配管９のいずれかの流路を選択できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

次に、三方弁１０の動作について説明する。ヒートポンプ熱源２の入口には、入水温度を測定するための入水温度センサー１２と、ヒートポンプ熱源２の出口には、出湯温度を
測定するための出湯温度センサー１３が設けられており、測定された温度データは、制御基板１４に送られる。

出湯温度センサー１３の検知温度が低い（例えば、６０度未満）場合、貯湯槽１の上部にヒートポンプ熱源２から出てくる湯水を戻してしまうと、貯湯槽１の上部に貯えられている高温水と混ざり合ってしまい、貯湯槽１の上部の湯水の温度が低下してしまうので、給湯装置全体の効率が低下してしまう。そこで、出湯温度センサー１３の検知温度が低い場合には、三方弁１０を切り換えることによって、ヒートポンプ熱源２から出てくる湯水を貯湯槽１の下部へ戻している。

また、出湯温度センサー１３の検知温度が高い（例えば、６０度以上）場合には三方弁１０を切り換えることによって、ヒートポンプ熱源２から出てくる湯水をタンク上戻り配管１１を経て貯湯槽１の上部に供給する。そして貯湯槽１の上部に貯えられた高温水は、貯湯槽１の天部にある出湯配管から出湯し、給湯混合弁４で湯と水とが混合される。そして給湯混合弁４の下流側にある給湯温度センサー１５で検知する温度が、ユーザーが設定した給湯温度となるように、給湯混合弁４がフィードバック制御される。

次に、従来の三方弁１０の構成について説明する。図１０、図１１は、三方弁１０の要部断面図である。図１０、図１１において、三方弁１０は、ヒートポンプ戻り配管８が接続されるヒートポンプ戻り口１８、タンク下戻り配管９が接続されるタンク下戻り口２０、タンク上戻り配管１１が接続されるタンク上戻り口２１の３つの開放口を有し、それぞれ３つの配管に接続されて流路を形成している。

そして３つの開放口のいずれの口同士を通水させるかを切り換えるためのボールバルブ１９が設けられており、ボールバルブ１９に設けられたＬ字の流路を切り換えることで、ヒートポンプ戻り口１８とタンク下戻り口２０とを連通する流路、もしくはヒートポンプ戻り口１８とタンク上戻り口２１とを連通する流路とを切り換えることができる。図１０は、タンク下戻り口２０とヒートポンプ戻り口１８とが連通するようにボールバルブ１９を駆動した図であり、ヒートポンプ戻り口１８とタンク上戻り口２１とは、ボールバルブ１９とパッキン２２とで閉止されて湯水が流れなくなっている。また図１１は、タンク上戻り口２１とヒートポンプ戻り口１８とが連通するようにボールバルブ１９を駆動した図であり、ヒートポンプ戻り口１８とタンク下戻り口２０とはボールバルブ１９とパッキン２２とで閉止されて湯水が流れなくなっている。

次に、三方弁１０の駆動について説明する。ボールバルブ１９とステム２３はスリット嵌合で連結されており、ステム２３とボールバルブ１９は同時に回転する。流路を切り換える場合は、モーター２４を回転させ、モーター２４の回転をギア２５によって減速させギア２５に連結されているステム２３を回転させることにより、ボールバルブ１９を所定の位置まで回転させることが可能となる。モーター２４は制御基板１４に接続され、モーターの発進、停止が制御される。ボールバルブ１９の位置検知には、ホールＩＣとマグネットを利用しており、ホールＩＣからの信号が制御基板１４に送られ、ボールバブル１９の回転角度が検知できる。このため、三方弁１０の切り替えが正常か異常かを判定できる。

特開２００６−１７４１７号公報

しかしながら、前記従来の給湯装置においては、三方弁１０の駆動にモーターを使用しているため、複雑な構成で部品点数も多くなるので高価でサイズが大きくなることや、電力を動力源にしているため電力が消費されてしまうことや、ボールバルブ１９の位置検知には複雑で高価なホールＩＣとマグネットを利用しているという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、流路切り替え時に電力を消費することなく、流路切り替え動作の不具合が発生した場合でも低コストで容易に判断することができる給湯装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯装置は、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水を加熱する加熱手段と、電力を駆動源として用いず、流入する前記加熱手段により加熱された湯水が所定温度以上になると、前記加熱手段により加熱された湯水を、前記貯湯槽の下部から上部に送るように自動的に流路が切り替わる流路切替手段と、前記加熱手段により加熱された湯水の温度を検知する出湯温度検知手段と、前記流路切替手段と前記貯湯槽の上部とを接続する配管を流れる湯水の温度を検知する上戻り温度検知手段とを備え、前記加熱手段により加熱する湯水の沸き上げ設定温度が前記所定温度より高く、かつ、前記出湯温度検知手段の検知値が、前記所定温度より５℃低い第１温度以上の状態が第１所定時間継続し、前記上戻り温度検知手段の検知値が、前記所定温度より１０℃低い第２温度より低い場合が第２所定時間継続したときには、前記流路切替手段が異常であると判定するものである。これによって加熱手段により加熱された湯水の温度に応じて流路を切り替えることが可能な構成となり、流路切り替え時に電力を消費することがなく、省電力化さらには小型化や簡単な構成から、低コスト化を実現できるとともに、流路切り替え動作に異常が発生しても、確実に異常判定が行える。

本発明は、流路切り替え時に電力を消費することなく、流路切り替え時に動作異常が発生しても使用者が容易に判断できる給湯装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における給湯装置の構成図同実施の形態における流路切替手段の断面図同実施の形態における流路切替手段の断面図同実施の形態における開閉弁の側面図同実施の形態における開閉弁の正面図同実施の形態における流路切替手段の断面図同実施の形態における処理フロー図同実施の形態における処理フロー図従来の給湯装置の構成図従来の三方弁の要部断面図従来の三方弁の要部断面図

第１の発明は、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水を加熱する加熱手段と、電力を駆動源として用いず、流入する前記加熱手段により加熱された湯水が所定温度以上になると、前記加熱手段により加熱された湯水を、前記貯湯槽の下部から上部に送るように自動的に流路が切り替わる流路切替手段と、前記加熱手段により加熱された湯水の温度を検知する出湯温度検知手段と、前記流路切替手段と前記貯湯槽の上部とを接続する配管を流れる湯水の温度を検知する上戻り温度検知手段とを備え、前記加熱手段により加熱する湯水の沸き上げ設定温度が前記所定温度より高く、かつ、前記出湯温度検知手段の検知値
が、前記所定温度より５℃低い第１温度以上の状態が第１所定時間継続し、前記上戻り温度検知手段の検知値が、前記所定温度より１０℃低い第２温度より低い場合が第２所定時間継続したときには、前記流路切替手段が異常であると判定するものである。これによって加熱手段により加熱された湯水の温度に応じて流路を切り替えることが可能な構成となり、流路切り替え時に電力を消費することがなく、省電力化さらには小型化や簡単な構成から、低コスト化を実現できるとともに、流路切り替え動作に異常が発生しても、確実に異常判定が行える。また、前記流路切替手段が、前記貯湯槽の上部あるいは下部へ送る切り替えのどちらかの一方、あるいは両方で異常になっているかの検知が容易にできる。

第２の発明は、湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水を加熱する加熱手段と、電力を駆動源として用いず、流入する前記加熱手段により加熱された湯水が所定温度以上になると、前記加熱手段により加熱された湯水を、前記貯湯槽の下部から上部に送るように自動的に流路が切り替わる流路切替手段と、前記加熱手段により加熱された湯水の温度を検知する出湯温度検知手段と、前記流路切替手段と前記貯湯槽の下部とを接続する配管を流れる湯水の温度を検知する下戻り温度検知手段とを備え、前記加熱手段により加熱する湯水の沸き上げ設定温度が前記所定温度より高く、かつ、前記出湯温度検知手段の検知値が、前記所定温度より５℃低い第１温度以上状態が第１所定時間継続し、前記下戻り温度検知手段の検知値が、前記所定温度より１０℃低い第２温度以上の場合が第２所定時間継続したときには、前記流路切替手段が異常であると判定するものである。これによって加熱手段により加熱された湯水の温度に応じて流路を切り替えることが可能な構成となり、流路切り替え時に電力を消費することがなく、省電力化さらには小型化や簡単な構成から、低コスト化を実現できるとともに、流路切り替え動作に異常が発生しても、確実に異常判定が行える。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、流路切替手段が異常であることを表示手段に表示するので、使用者が異常の発生を容易に判断できる。

第４の発明は、特に、第３の発明において、表示手段は、複数の給湯装置操作部に設けられたにより、複数の給湯装置操作部のいずれか一方に使用者が居れば、異常の発生が容易に判断できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における給湯装置の構成図である。図１の給湯装置は、湯水を貯える貯湯槽１と、加熱手段であるヒートポンプ熱源２とを備えており、貯湯槽１の底部には、給水源からの水を供給する給水管３が接続されている。給水源から供給された水は給水管３を通って、貯湯槽１に貯まる。あるいは、給水管３から分岐され、給湯混合弁４の水側に供給される。

そして給湯混合弁４の下流側にある給湯温度センサー１５で検知する温度が、使用者が設定した給湯温度となるように、給湯混合弁４がフィードバック制御され、タンク上部の高温水と給水管３からの低温水とを混合し、蛇口１７から出湯する。

また、貯湯槽１の下部とヒートポンプ熱源２とは、沸き上げポンプ５を介してヒートポンプ往き配管６で接続されており、沸き上げポンプ５を駆動することで、ヒートポンプ熱源２に貯湯槽１の底部にある低温水を送っている。

ヒートポンプ熱源２は、水と冷媒とが熱交換を行う水冷媒熱交換器３７、冷媒を減圧す
る減圧装置３８、冷媒が大気から熱を吸熱する蒸発器３９、冷媒を圧縮するコンプレッサー７を有し、順次冷媒配管４０で環状に接続されてヒートポンプ回路を備えている。そして冷媒水熱交換器で、コンプレッサー７で圧縮されて高温高圧となった冷媒と、貯湯槽１の底部から送られてくる低温水との間で熱交換を行い、湯水沸き上げ設定温度となる高温水を生成する。

ヒートポンプ熱源２の入口には、水冷媒熱交換器３７に入る水の温度である入水温度を測定するための入水温度センサー１２が、ヒートポンプ熱源２の出口には、水冷媒熱交換器３７から流出する湯の温度である出湯温度を測定するための出湯温度センサー１３が設けられており、測定された温度データは、制御基板１４に送られ、コンプレッサー７や沸き上げポンプ５の回転数の制御に用いられる。

また、本実施の形態の給湯装置は、ヒートポンプ熱源２から貯湯槽１に戻ってくるヒートポンプ戻り配管８と、ヒートポンプ熱源２により生成された高温水を貯湯槽１の上部に戻すためのタンク上戻り配管１１と、ヒートポンプ熱源２の起動時などにヒートポンプ熱源２から戻ってくる比較的低温の水を貯湯槽１の下部に戻すためのタンク下戻り配管９を備えている。

また、ヒートポンプ戻り配管８と、タンク下戻り配管９およびタンク上戻り配管１１とを接続している箇所に流路切替手段１００が設けられており、流路切替手段１００が切り替わることによってタンク上戻り配管１１もしくはタンク下戻り配管９のいずれかの流路を選択できるように構成されている。

また、タンク上戻り配管１１には、タンク上戻り配管１１内を流れる湯水の温度を検知するための下戻り温度検知手段としてタンク上戻り配管センサー３３が、タンク下戻り配管９には、タンク下戻り配管９内を流れる湯水の温度を検知するための上戻り温度検知手段としてタンク下戻り配管センサー３４が設けられている。

また、制御基板１４には、使用者が給湯装置の操作を行うための給湯装置操作部として、台所リモコン３６ａ、風呂リモコン３６ｂが接続されている。台所リモコン３６ａや風呂リモコン３６ｂには、表示手段を備えており、設定温度などの給湯装置の状態や、流路切替手段１００の切り替え異常などの給湯装置の異常を表示することができる。

次に、流路切替手段１００の構成について説明する。

図２、図３は、本発明の実施の形態１における流路切替手段１００の断面図である。流路切替手段１００は、本体部２６と蓋部２７で構成され、それらの接合部分はＯリング２８でシールされている。そして、ヒートポンプ戻り配管８が接続されるヒートポンプ戻り口１８、タンク下戻り配管９が接続されるタンク下戻り口２０、タンク上戻り配管１１が接続されるタンク上戻り口２１の３つの開放口を有し、それぞれ３つの配管に接続されて流路を形成している。

本体部２６と蓋部２７には、略円筒状の内部空間が形成されている。内部空間の一方の端面（本体部２６側）には、タンク下戻り口２０と連通する本体穴部２６ａが設けれ、他方の端面（蓋部２７側）には、タンク上戻り口２１と連通する蓋穴部２７ａが設けられている。

内部空間には、略円筒状の開閉弁２９が設けられている。開閉弁２９は、開閉弁本体部２９ａを有し、開閉弁２９の両端には、弁部Ａ２９ｂと弁部Ｂ２９ｃを有している。

開閉弁２９は、本体部２６の内径に開閉弁２９の外径が一致するように内挿され、図２の紙面に向かって左右方向にスライドするように取り付けられている。開閉弁２９が左右にスライドして動くことで、弁部Ｂ２９ｃでタンク上戻り口２１に連通する流路を塞ぎ、弁部Ａ２９ｂでタンク下戻り口２０に連通する流路を塞ぐ構成となっている。

開閉弁本体部２９ａと内部空間の一方の端面（本体部２６側）との間には、コイル状の戻しバネ３１が設けられており、開閉弁本体部２９ａと内部空間の他方の端面（蓋部２７側）との間には、コイル状の形状記憶バネ３０が設けられている。すなわち、開閉弁２９は形状記憶バネ３０と戻しバネ３１により支持されている。

形状記憶バネ３０は、周囲の温度が形状記憶バネ設定温度Ｔｓ（例えば、約６０度）より低い場合には縮んでおり、形状記憶バネ設定温度Ｔｓを超えると伸び始め、湯水沸き上げ設定温度（例えば、約６５度）になるまでに戻しバネ３１の荷重を超えるように材質や形状が設計されている。

次に、開閉弁２９について詳細を説明する。図４は開閉弁２９の側面図、図５は正面図、図６は流路切替手段１００の断面図である。図４に示すように、開閉弁２９は、略円筒状であり、円筒の軸方向と直交する面に対し、対称形状になっている。また図４〜図６に示すように、開閉弁本体部２９ａには、ヒートポンプ戻り口１８からの湯水が流れる複数の貫通孔から構成された流路開口部２９ｄが形成されている。流路開口部２９ｄは、タンク上戻り口２１に連通する流路になる。

以上のように構成された流路切替手段１００を用いた本実施の形態の給湯装置について、以下その動作および作用を説明する。

図２には、ヒートポンプ熱源２の立ち上がり時などの流路切替手段１００の状態図を示し、図３には、ヒートポンプ熱源２が立ち上がって所定時間経過後の流路切替手段１００の状態図を示している。

水冷媒熱交換器３７は、コンプレッサー７で圧縮されて高温高圧となった冷媒と、貯湯槽１の底部から送られてくる低温水との間で熱交換を行い、高温水を生成する。ヒートポンプ熱源２の立ち上がり時には、ヒートポンプ戻り口１８から流路切替手段１００に入る湯水の温度は、十分上昇していない。図２に示すように、この場合には、ヒートポンプ戻り口１８から入った湯水がヒートポンプ戻り口１８から入り、弁部Ａ２９ｂと本体部２６に空いている本体穴部２６ａを通り、タンク下戻り口２０を出て貯湯槽１の下部に戻る。

この時、ヒートポンプ熱源２からの出湯された湯水の温度が約６５度より低いため、形状記憶バネ３０は縮まっており、開閉弁本体部２９ａにはほとんど力が加わっていないが、戻しバネ３１が開閉弁本体部２９ａを右方向の力で常に押しているため、弁部Ｂ２９ｃと蓋部２７に空いている蓋穴部２７ａを塞ぐように押さえつけられ、水の流れを遮断している。

したがって、ヒートポンプ熱源２から戻ってくる湯水は、弁部Ａ２９ｂと本体部２６に空いている本体穴部２６ａを通り、タンク下戻り口２０を出て貯湯槽１の下部に戻るようになっている。

また、ヒートポンプ熱源２が立ち上がってから所定時間経過後には、生成される湯水が高温となっているため、図３に示すように、形状記憶バネ３０は伸び、戻しバネ３１の荷重を超えて、弁部Ａ２９ｂを本体部２６に空いている本体穴部２６ａを塞ぐように軸方向に押さえつける。これにより、弁部Ｂ２９ｃが蓋部２７に空いている蓋穴部２７ａを塞い
でいた状態を脱し、ヒートポンプ戻り口１８から入った湯水がタンク上戻り口２１に流れ込む状態となる。

したがって、タンク下戻り口２０は確実に閉止され、反対側の弁部Ｂ２９ｃと蓋部２７に空いている蓋穴部２７ａが確実に開くためヒートポンプ熱源２から戻ってきた湯はタンク上戻り口２１から貯湯槽１の上部に戻る。

また、図４〜図６に示すように、開閉弁本体部２９ａの外形より内側には、流路開口部２９ｄを設けているので、本体部２６内径と開閉弁２９の外径の隙間を最小にできるので本体部２６の外形サイズを小さくでき、摺動による遊びも最小にできるため、開閉動作が安定し、確実に流路の切り替えができる。

そして、流路開口部２９ｄの面積の総合計は、本体部２６と蓋部２７に形成されているタンク下戻り口２０およびタンク上戻り口２１へと連通する流路の径ｈの面積よりも大きくすることで、湯水の流通路の圧力損失を低減している。

次に、流路切替手段１００が正常に切り替えられているか否かを検知する制御方法について、図７、図８の制御基板１４の処理手順を示すフロー図を用いて説明する。

まず、流路切替手段１００の開閉弁２９が、何らかの原因で、タンク下戻り配管９への流路の閉止ができないといった異常の発生を検知するための制御処理について説明する。図７に示すように、まず、出湯温度センサー１３でヒートポンプ熱源２から出湯された湯水の温度（以下、出湯温度という）を検知し、検知した温度が、予め定められた第１所定時間継続して、予め定められた第１設定温度以上となるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

第１設定温度は、形状記憶バネ設定温度Ｔｓ、あるいは、ヒートポンプ熱源２の湯水沸き上げ設定温度より所定温度低い温度に設定することが望ましい。例えば、形状記憶バネ設定温度Ｔｓが約６０度の場合、第１設定温度は約５５度とするのが望ましい。また、第１所定時間は、出湯温度センサー１の誤検知を防止するために設定される時間であり、例えば、約１０秒である。

ステップＳ１０１で、出湯温度が、第１所定時間継続して、第１設定温度以上である場合には、ステップＳ１０２に進む。一方、それ以外の場合には、検出カウント値を０にリセットし（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０１に戻る。

次に、タンク下戻り配管センサー３４で流路切替手段１００から貯湯槽１の下部へ流れる湯水の温度（以下、下戻り温度という）を検知し、検知した温度が、予め定められた第２所定時間継続して、予め定められた第２設定温度以上となるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

第２設定温度は、形状記憶バネ設定温度Ｔｓ、あるいは、ヒートポンプ熱源２の湯水沸き上げ設定温度より所定温度低下させた温度であり、第１設定温度より低い温度に設定することが望ましい。例えば、形状記憶バネ設定温度Ｔｓが約６０度の場合、第２設定温度は約５０度とするのが望ましい。また、第２所定時間は、出湯温度センサー１の誤検知を防止するために設定される時間であり、第１所定時間より長い時間に設定するのが望ましく、例えば、約３０秒である。

通常、ヒートポンプ熱源２からの湯水は、流路切替手段１００からタンク上戻り口２１に流出するが、何らかの理由で開閉弁２９と本体穴部２６ａの閉止動作の不具合で、閉止
が不完全になった場合には、湯水はタンク下戻り口２０へ流出したままになり、タンク下戻り配管センサー３４で湯水の温度は、第２設定温度（例えば、約５０度）以上を検知する。

ステップＳ１０２で、タンク下戻り温度が、第２所定時間継続して、第２設定温度以上である場合には、ステップＳ１０３に進む。一方、タンク下戻り温度が、第２設定温度未満である場合には、検出カウント値を０にリセットし（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０１に戻る。

次に、タンク下戻り温度が、第２所定時間継続して、第２設定温度以上である状態が、所定回数以上継続するか否かを判定するために、検出カウント値をインクリメントする処理を開始する（ステップＳ１０３）。

その結果、検出カウント値が所定回数（例えば、３回）以上か否かを判定し（ステップＳ１０４）、検出カウント値が所定回数以上の場合には、台所リモコン３６ａや風呂リモコン３６ｂの表示手段（例えば、液晶画面）に異常を表示し（ステップＳ１０５）、使用者に異常であると知らせる（例えば、流路切り替えタンク下戻り側故障）。一方、検出カウント値が所定回数未満の場合には、ステップＳ１０１に戻る。

以上の動作を繰り返すことで、タンク下戻り温度が高いままであることを誤検知することなく確実に検知できるために、流路切替手段１００の開閉弁２９が、何らかの原因で、タンク下戻り配管９への流路の閉止ができない異常が発生し、ヒートポンプ熱源２からの高温水がタンク下戻り口２０へ流出したままであることを、正確に判定できる。

次に、流路切替手段１００の開閉弁２９が、何らかの原因で、タンク上戻り配管１１への流路の閉止ができないといった異常の発生を検知するための制御処理について説明する。図８に示すように、まず、出湯温度を検知し、検知した出湯温度が、予め定められた第１所定時間継続して、予め定められた第１設定温度以上となるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１で、出湯温度が、第１所定時間継続して、第１設定温度以上である場合には、ステップＳ２０２に進む。一方、それ以外の場合には、検出カウント値を０にリセットし（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０１に戻る。

次に、タンク上戻り配管センサー３３で流路切替手段１００から貯湯槽１の上部へ流れる湯水の温度（以下、上戻り温度という）を検知し、検知した温度が、予め定められた第２所定時間継続して、予め定められた第２設定温度以上となるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

通常、ヒートポンプ熱源２からの湯水は、流路切替手段１００からタンク上戻り口２１に流出するが、何らかの理由で開閉弁２９と本体穴部２６ａの閉止動作の不具合で、閉止が不完全になった場合には、湯水はタンク下戻り口２０へ流出したままになり、タンク上戻り配管センサー３３で湯水の温度は、第２設定温度（例えば、５０度）未満を検知する。

ステップＳ２０２で、タンク上戻り温度が、第２所定時間継続して、第２設定温度未満である場合には、ステップＳ２０３に進む。一方、タンク上戻り温度が、第２設定温度以上である場合には、検出カウント値を０にリセットし（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０１に戻る。

次に、タンク下戻り温度が、第２所定時間継続して、第２設定温度未満である状態が、所定回数以上継続するか否かを判定するために、検出カウント値をインクリメントする処理を開始する（ステップＳ２０３）。

その結果、検出カウント値が所定回数（例えば、３回）以上か否かを判定し（ステップＳ２０４）、検出カウント値が所定回数以上の場合には、リモコンの表示手段に異常を表示し（ステップＳ２０５）、使用者に異常であると知らせる（例えば、流路切り替えタンク上戻り側故障）。一方、検出カウント値が所定回数未満の場合には、ステップＳ２０１に戻る。

以上の動作を繰り返すことで、タンク上戻り温度が低いままであることを誤検知することなく確実に検知できるために、流路切替手段１００の開閉弁２９が、何らかの原因で、タンク下戻り配管９への流路の閉止ができない異常が発生し、ヒートポンプ熱源２からの高温水がタンク下戻り口２０へ流出したままであることを、正確に判定できる。

また、何らかの原因で、流路切替手段１００の開閉弁２９が蓋部２７の蓋穴部２７ａとの閉止ができず開放したままの状態なった場合でも、タンク上戻り温度が低いままであることを検知できるために、正確に判定できる。この結果、リモコンの表示手段に異常を表示し、使用者に異常であると知らせる（例えば、流路切り替えタンク上戻り側故障）。

以上のように、本実施の形態の給湯装置は、温度センサーなどで湯水の温度を計測しながら、流路を切り換える必要がないため、複雑な制御を必要とすることなく、ひいては流路を本体部２６の内径と外径を摺動面とする開閉弁２９を動作させているので、開閉動作が確実に動作し、切り替えるための制御装置も不要となるためコストを削減することができ、その時の温度に応じて、流路が切り替わるため、流路切り替えのための電力を消費することなく、効率よく貯湯槽１に高温水を貯えることができるとともに、何らかの原因で流路切替手段１００に異常が発生し場合でも、異常が発生したことを確実に判定できる。

また、流路切替手段１００の異常を台所リモコン３６ａや風呂リモコン３６ｂの表示手段に表示しているので、使用者が異常の発生を容易に判断できる。

さらに、主に台所に設置される台所リモコン３６ａや、主に風呂場に設置される風呂リモコン３６ｂなど複数の給湯装置操作部に表示したことにより、いずれかのリモコンの設置場所に使用者が居れば、異常の発生が容易に判断できる。

なお、第２所定時間と検出カウント値の所定回数の積から算出される総時間は、ヒートポンプ熱源２の起動時に温水が第２所定温度に達成するまでの時間よりも、長い時間に設定することが望ましい。この場合には、ヒートポンプ熱源２が起動してから十分な時間が経過した状態で、流路切替手段１００の異常を判定できるために、図７のステップＳ１０１や図８のステップＳ２０１を省略することも可能である。

また、本実施の形態では、タンク上戻り配管センサー３３とタンク下戻り配管センサー３４の２つの温度検知手段を設けたが、異常個所の詳細まで使用者に知らせる必要のない場合は、タンク上戻り配管センサー３３とタンク下戻り配管センサー３４のいずれか一方のみを設けることでも流路切替手段１００の異常を表示することは可能である。

また、本実施の形態では、電力を駆動源として用いない流路切替手段１００の開閉動作させる手段を、熱による金属の寸法膨張と収縮により動作させる形状記憶バネ３０を用いて説明しているが、熱によるワックスの体積膨張と収縮により動作させるワックス式熱応動手段を用いても同じ効果が得られる。

以上のように、本発明に係る給湯装置は、ヒートポンプサイクルと給湯サイクルが一体に構成された一体型ヒートポンプ式給湯機、別体に構成された分離型ヒートポンプ式給湯機、給湯用熱交換器で加熱したお湯をそのまま出湯できる直接出湯型ヒートポンプ式給湯機などの各種ヒートポンプ給湯機や貯湯式ヒートポンプ温水暖房機にも適用できる。

１貯湯槽
２ヒートポンプ熱源
３給水管
４給湯混合弁
５沸き上げポンプ
６ヒートポンプ往き配管
７コンプレッサー
８ヒートポンプ戻り配管
９タンク下戻り配管
１０三方弁
１１タンク上戻り配管
１２入水温度センサー
１３出湯温度センサー
１４制御基板
１５給湯温度センサー
１７蛇口
１８ヒートポンプ戻り口
１９ボールバルブ
２０タンク下戻り口
２１タンク上戻り口
２２パッキン
２３ステム
２４モーター
２５ギア
２６本体部
２６ａ本体穴部
２７蓋部
２７ａ蓋穴部
２８Ｏリング
２９開閉弁
２９ａ開閉弁本体部
２９ｂ弁部Ａ
２９ｃ弁部Ｂ
２９ｄ流路開口部
３０形状記憶バネ
３１戻しバネ
３３タンク上戻り配管センサー
３４タンク下戻り配管センサー
３６ａ台所リモコン
３６ｂ風呂リモコン
３７水冷媒熱交換器
３８減圧装置
３９蒸発器
４０冷媒配管
１００流路切替手段

Claims

湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水を加熱する加熱手段と、電力を駆動源として用いず、流入する前記加熱手段により加熱された湯水が所定温度以上になると、前記加熱手段により加熱された湯水を、前記貯湯槽の下部から上部に送るように自動的に流路が切り替わる流路切替手段と、前記加熱手段により加熱された湯水の温度を検知する出湯温度検知手段と、前記流路切替手段と前記貯湯槽の上部とを接続する配管を流れる湯水の温度を検知する上戻り温度検知手段とを備え、前記加熱手段により加熱する湯水の沸き上げ設定温度が前記所定温度より高く、かつ、前記出湯温度検知手段の検知値が、前記所定温度より５℃低い第１温度以上の状態が第１所定時間継続し、前記上戻り温度検知手段の検知値が、前記所定温度より１０℃低い第２温度より低い場合が第２所定時間継続したときには、前記流路切替手段が異常であると判定することを特徴とする給湯装置。
湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽内の湯水を加熱する加熱手段と、電力を駆動源として用いず、流入する前記加熱手段により加熱された湯水が所定温度以上になると、前記加熱手段により加熱された湯水を、前記貯湯槽の下部から上部に送るように自動的に流路が切り替わる流路切替手段と、前記加熱手段により加熱された湯水の温度を検知する出湯温度検知手段と、前記流路切替手段と前記貯湯槽の下部とを接続する配管を流れる湯水の温度を検知する下戻り温度検知手段とを備え、前記加熱手段により加熱する湯水の沸き上げ設定温度が前記所定温度より高く、かつ、前記出湯温度検知手段の検知値が、前記所定温度より５℃低い第１温度以上状態が第１所定時間継続し、前記下戻り温度検知手段の検知値が、前記所定温度より１０℃低い第２温度以上の場合が第２所定時間継続したときには、前記流路切替手段が異常であると判定することを特徴とする給湯装置。
前記流路切替手段が異常であることを表示手段に表示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。
前記表示手段は、複数の給湯装置操作部に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の給湯装置。