JP5882120B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯タンクから供給される湯と給水管から供給される水を混合して、適温の湯を出湯する貯湯式給湯装置に関する。

従来より、貯湯式給湯装置においては、給水管及び出湯管に接続されて給水管から供給される水を加熱して貯め、給水管から供給される水に応じて貯湯タンク内の湯を出湯管に供給される貯湯タンクと、給水管から分岐して出湯管に水を混入させる給水バイパス管とが備えられている。そして、貯湯タンクから出湯管に供給される湯と給水バイパス管から出湯管に供給される水との混合比を調節して、出湯管から適温の湯を出湯する混合温調制御を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された貯湯式給湯装置は、混合温調制御を行うために必要な構成部品である、貯湯タンクから出湯管に供給される湯と給水バイパス管から出湯管に供給される水との混合比を変更するための湯量可変弁及び水量可変弁と、混合された後の湯の温度を検出する混合サーミスタと、貯湯タンク上部に貯まった湯の温度を検出する貯湯サーミスタの故障を電気的に検出している。

そして、特許文献１に記載された貯湯式給湯装置は、貯湯タンクの下流側の出湯管の途中に設けられて、出湯管を流通する湯水を加熱する給湯器を備えており、上記構成部品の故障を検出したときに、混合温調制御を禁止して、給湯器での加熱により適温の湯を出湯する加熱温調制御に切替えるようにしている。

また、貯湯タンクに水を供給する給水路に設けられた逆止弁の閉弁故障を検知したときに、故障表示を行うようにした貯湯式給湯装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−１６３６６０号公報 特開２０１１−２４２０１９号公報

貯湯式給湯装置において、貯湯タンクからの湯の供給流量を検出するために、貯湯タンクから給湯混合弁への給湯路に湯側流量センサを設けると共に、流量センサを直列に２個設けることによる通水時の圧損の増加を回避するため、給水バイパス管との分岐箇所の上流側の給水管ではなく給水バイパス管に、給水バイパス管から出湯管への水の供給流量を検出する水側流量センサを設けた構成とすることが考えられる。この構成とした場合、湯側流量センサの検出流量と水側流量センサの検出流量の合計流量（総検出流量）が最低作動流量以上となったときに、混合温調制御を実行することになる。

ここで、湯側流量センサの故障が生じて、湯側流量センサによる検出出力が停止（検出流量がゼロの状態）したときには、出湯先のカラン等が開栓されて貯湯タンクからの給湯と給水バイパス管からの給水が開始されたときに、貯湯タンクから出湯管への湯の供給流量については検出されない状況となる。

そのため、総検出流量が最低作動流量に達せずに、混合温調制御が実行されない場合があり、この場合には、カラン等から出湯される湯の温度が設定温度とは異なるものとなって、使用者に不快感を与えてしまうという不都合がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、貯湯タンクから出湯管に供給される湯水の流量を検出する湯側流量センサの故障が生じたときに、設定温度と異なる湯が出湯されることを防止した貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明の貯湯式給湯装置は、
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに接続されて、前記貯湯タンクに水を供給する給水管と、
前記貯湯タンク内の湯水を加熱するタンク加熱部と、
前記貯湯タンクに接続されて、前記貯湯タンクから湯水が供給される出湯管と、
前記給水管から分岐して前記出湯管に接続され、前記出湯管に水を供給する給水バイパス管と、
前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水と、前記給水バイパス管から前記出湯管に供給される水との混合比を変更する混合比変更部と、
前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度を検出するタンク出湯温度センサと、
前記給水バイパス管から前記出湯管に供給される水の温度を検出する給水温度センサと、
前記出湯管と前記給水バイパス管との接続箇所の下流側の前記出湯管に供給される湯水の温度を検出する混合温度センサと、
前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の流量を検出する湯側流量センサと、
前記出湯管から前記給水バイパス管に供給される水の流量を検出する水側流量センサと、
前記出湯管と前記給水バイパス管との接続箇所の下流側の前記出湯管の途中に設けられて、前記出湯管を流通する湯水を加熱する補助熱源機と、
前記湯側流量センサの検出流量と前記水側流量センサの検出流量との合計流量である総検出流量が、所定の最低作動流量以上であるときに、
前記タンク出湯温度センサの検出温度が、所定の目標給湯温度以上に設定された湯切れ判定温度以上であるときは、前記湯側流量センサの検出流量と、前記タンク出湯温度センサの検出温度と、前記水側流量センサの検出流量と、前記給水温度センサの検出温度とに基づいて、前記出湯管から前記目標給湯温度の湯が供給されるように、前記混合比変更部により前記混合比を変更する混合温調制御を実行し、
前記タンク出湯温度センサの検出温度が、前記湯切れ判定温度よりも低いときには、前記出湯管から前記目標給湯温度の湯が出湯されるように、前記補助熱源機により前記出湯管を流通する湯水を加熱する加熱温調制御を実行する温調制御部と、
前記湯側流量センサの故障を検知する湯側流量センサ故障検知部と、
前記湯側流量センサ故障検知部により前記湯側流量センサの故障が検知されたときに、前記混合比変更部により、前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給が停止して、前記給水バイパス管からの水のみが前記出湯管に供給される状態にして、前記出湯温度センサの検出温度に拘わらず、前記温調制御部による前記混合温調制御の実行を禁止して、前記温調制御部に前記加熱温調制御のみを実行させる故障対処部と
を備えたことを特徴とする（第１発明）。

第１発明によれば、前記湯側流量センサ故障検知部により前記湯側流量センサの故障が検知されたときに、前記故障対処部は、前記混合比変更部により、前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給を停止して、前記給水バイパス管からの水のみが前記出湯管に供給される状態にする。そして、前記故障対処部は、前記出湯温度センサの検出温度に拘わらずに、前記温調制御部による前記混合温調制御の実行を禁止して、前記温調制御部に前記加熱温調制御のみを実行させる。

これにより、前記出湯管に前記給水バイパス管からの水のみが供給される状態とされ、前記出湯管に供給された水が、前記補助熱源機により前記目標給湯温度まで加熱されて前記出湯管から出湯される。そのため、前記目標給湯温度と異なる温度の湯が前記出湯管から出湯されることを防止することができる。

また、第１発明において、
前記給水管の前記給水バイパス管との分岐箇所と前記貯湯タンクとの接続箇所との間に設けられて、前記給水管から前記貯湯タンクへの方向のみに水の流通を可能にする第１湯側逆止弁と、前記出湯管の前記貯湯タンクとの接続箇所と前記給水バイパス管との接続箇所との間に設けられて、前記貯湯タンクから前記出湯管への方向のみに湯水の流通を可能にする第２湯側逆止弁とのうちの少なくともいずれか一方を備え、
前記湯側流量センサ故障検知部は、
前記混合比変更部により、前記混合比が前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給と前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が共に可能な設定とされ、且つ、前記水側流量センサにより前記給水管から前記出湯管への水の供給が検出され、且つ、前記タンク出湯温度センサの検出温度が前記給水温度センサの検出温度よりも高い状態で、
前記混合温度センサの検出温度が前記給水温度センサの検出温度よりも高く、且つ、前記湯側流量センサにより前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水が検出されていないときに、前記湯側流量センサが故障状態であると検知することを特徴とする（第２発明）。

第２発明によれば、前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給と前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が共に可能な設定とされ、且つ、前記水側流量センサにより前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が検出されているときには、前記第１湯側逆止弁及び前記第２湯側逆止弁の閉弁故障（閉弁状態に固着した故障）が生じていない限り、前記貯湯タンクにも前記給水管から水が供給され、この給水に応じて前記貯湯タンクから前記出湯管に湯水が供給される状況となる。

そして、この状況での前記混合温度センサの検出温度は、前記給水バイパス管から供給される水と前記貯湯タンクから供給される湯水とが混合された湯水の温度となるため、前記給水温度センサの検出温度よりも高くなる。そのため、前記湯側流量センサ故障検知部は、前記混合温度センサの検出温度が前記給水温度センサの検出温度よりも高く、且つ、前記湯側流量センサにより前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給が検出されていないときに、前記第１湯側逆止弁又は前記第２湯側逆止弁の閉弁故障と区別して、前記湯側流量センサが故障状態であると検知することができる。

また、第１発明又は第２発明において、
前記給水バイパス管に設けられて、前記給水バイパス管から前記出湯管への方向のみに水の流通を可能にする水側逆止弁と、
前記混合比変更部により、前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給と前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が共に可能な設定とされ、且つ、前記湯側流量センサにより前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給が検出された状態で、前記水側流量センサにより前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が検出されていないときに、前記水側逆止弁が故障状態であると検知する水側逆止弁故障検知部を備え、
前記故障対処部は、前記水側逆止弁故障検知部により前記水側逆止弁の故障が検知されたときに、故障報知を行なうことを特徴とする（第３発明）。

第３発明によれば、前記水側逆止弁の閉弁故障（閉弁状態に固着して、通水不能となる故障）が生じると、前記混合比変更部により、前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給と前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が共に可能な設定としても、前記給水バイパス管から前記出湯管には水が供給されず、前記貯湯タンクからの湯水のみが前記出湯管に供給される状態となる。

そのため、前記水側逆止弁故障検知部は、前記混合比変更部により、前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給と前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が共に可能な設定とされ、且つ、前記湯側流量センサにより前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給が検出されている状態で、前記水側流量センサにより前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が検出されていないときに、前記水側逆止弁が故障状態であると検知することができる。

そして、前記水側逆止弁の故障により、前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が不能になると、前記混合温調制御の実行ができなくなる。さらに、前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも高いときには、前記加熱温調制御により前記目標給湯温度の湯を前記出湯管から出湯することもできなくなる。そのため、前記故障対処部により故障報知を行なうことによって、使用者に目標給湯温度と異なる湯が供給され得ることを認識させると共に、故障の修理を促すことができる。

貯湯式給湯装置の構成図。 コントローラの作動フローチャート。

本発明の実施形態について、図１〜図２を参照して説明する。図１を参照して、本実施形態の貯湯式給湯装置は、貯湯ユニット１０、ヒートポンプユニット５０（本発明のタンク加熱部に相当する）、ガス熱源ユニット８０（本発明の補助熱源機に相当する）、及び、貯湯式給湯装置の全体的な作動を制御するコントローラ１２０を備えて構成されている。

なお、図１では、貯湯式給湯装置のコントローラとして一つのコントローラ１２０を示したが、貯湯ユニット１０のコントローラと、ヒートポンプユニット５０のコントローラと、ガス熱源ユニット８０のコントローラを個別に備え、各コントローラ間の通信によって、貯湯式給湯装置の全体的な作動を制御する構成としてもよい。

貯湯ユニット１０は、貯湯タンク１１、給水管１２、出湯管１３等を備えている。貯湯タンク１１は内部に湯水を保温して貯め、高さ方向に略等間隔で配置されたタンク温度センサ１４〜１７と、貯湯タンク１１の上部に配置されて貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水の温度を検出するタンク出湯温度センサ２６が設けられている。貯湯タンク１１の底部には、作業者の手動操作により開弁される排水弁１８が設けられている。

給水管１２は、一端が給水口３０を介して図示しない水道に接続され、他端が貯湯タンク１１の下部に接続されて、貯湯タンク１１内の下部に水を供給する。給水管１２には、貯湯タンク１１の内圧が過大になることを防止するための減圧弁１９と、給水管１２から貯湯タンク１１への方向のみの通水を可能にして、貯湯タンク１１から給水管１２側への湯水の流出を阻止する第１湯側逆止弁２０が設けられている。

給水管１２から分岐した給水バイパス管３４は、給湯混合弁２１（本発明の混合比変更部に相当する）を介して接続箇所Ｘで出湯管１３に連通しており、給湯混合弁２１により、貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水との混合比が変更される。

なお、貯湯タンク１１から出湯管１３と給水バイパス管３４の接続箇所Ｘに供給される湯水の流量を変更する湯側開度可変弁と、給水バイパス管３４から出湯管１３と給水バイパス管３４の接続箇所Ｘに供給される水の流量を変更する水側開度可変弁とを設け、これらの開度可変弁により、貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水との混合比を変更する構成を、本発明の混合比変更部として備えてもよい。

給水バイパス管３４には、給水バイパス管３４に供給される水の温度を検出する給水温度センサ２２と、給水バイパス管３４を流通する水の流量を検出する水側流量センサ２３と、給水バイパス管３４から出湯管１３への方向のみの通水を可能にして、出湯管１３から給水バイパス管３４側への湯水の流出を阻止する水側逆止弁２４とが設けられている。

出湯管１３は、一端が給湯口３１に接続され、他端が貯湯タンク１１の上部に接続されている。貯湯タンク１１の上部に貯められた湯水は、出湯管１３から給湯口３１を介して図示しない給湯栓（台所、洗面所、浴室のカランやシャワー等）に供給される。出湯管１３には、貯湯タンク１１から出湯管１３への方向のみの通水を可能にして、出湯管１３から貯湯タンク１１側への湯水の流入を阻止する第２湯側逆止弁２５と、貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水の流量を検出する湯側流量センサ２７とが設けられている。

ガス熱源ユニット８０は、出湯管１３の給水バイパス管３４との接続箇所Ｘよりも下流側の途中に設けられ、貯湯ユニット１０には、ガス熱源ユニット８０をバイパスして、ガス熱源ユニット８０の下流側と上流側の出湯管１３を連通する出湯バイパス管３３と、出湯バイパス管３３を開閉する出湯バイパス弁２９とが設けられている。

出湯管１３の出湯バイパス管３３との分岐箇所Ｙと給湯混合弁２１との間に、給湯混合弁２１を介して出湯管１３に供給される湯水の温度を検出する混合温度センサ２８が設けられ、出湯管１３の出湯バイパス管３３との合流箇所Ｚと給湯口３１との間に、給湯口３１から出湯される湯水の温度を検出する給湯温度センサ３２が設けられている。

貯湯ユニット１０に備えられた各センサの検出信号は、コントローラ１２０に入力される。また、コントローラ１２０から出力される制御信号によって、給湯混合弁２１と出湯バイパス弁２９の作動が制御される。

次に、ヒートポンプユニット５０は、貯湯タンク１１内の湯水をタンク循環路４１を介して循環させて加熱するものであり、屋外に設置されている。ヒートポンプユニット５０は、ヒートポンプ循環路５２により接続された蒸発器５３、圧縮機５４、ヒートポンプ熱交換器５５（凝縮機）、及び膨張弁５６により構成されたヒートポンプ５１を有している。

蒸発器５３は、ファン６０の回転により供給される空気（外気）とヒートポンプ循環路５２内を流通する熱媒体（ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）等の代替フロン、二酸化炭素等）との間で熱交換を行う。圧縮機５４は、蒸発器５３から吐出された熱媒体を圧縮して高圧・高温とし、ヒートポンプ熱交換器５５に送出する。膨張弁５６は、圧縮機５４で加圧された熱媒体の圧力を開放する。

除霜弁６１は膨張弁５６をバイパスして設けられており、圧縮機５４から送出される熱媒体により蒸発器５３を除霜する。ヒートポンプ循環路５２の膨張弁５６の上流側及び下流側、圧縮機５４の上流側及び下流側には、ヒートポンプ循環路５２内を流通する熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサ６２，６３，６４，６５が、それぞれ設けられている。また、蒸発器５３には、蒸発器５３に吸入される空気の温度を検出する周囲温度センサ６７が設けられている。

ヒートポンプ熱交換器５５はタンク循環路４１と接続され、圧縮機５４により高圧・高温とされた熱媒体と、タンク循環路４１内を流通する湯水との熱交換により、タンク循環路４１内を流通する湯水を加熱する。タンク循環路４１には、貯湯タンク１１内の湯水をタンク循環路４１を介して循環させるためのタンク循環ポンプ６６が設けられている。

貯湯タンク１１内の下部に貯まった湯水は、タンク循環ポンプ６６によりタンク循環路４１に導かれ、ヒートポンプ熱交換器５５で後述する沸かし上げ温度まで加熱されて貯湯タンク１１の上部に戻される。これにより、沸かし上げ温度の湯水が、貯湯タンク１１の上部から順次積層して貯められる。

なお、タンク循環路４１のヒートポンプ熱交換器５５の上流側及び下流側には、タンク循環路４１内を流通する湯水の温度を検出する湯温度センサ６８，６９が設けられている。また、ヒートポンプ熱交換器５５には、その内部の雰囲気温度を検出する雰囲気温度センサ５７が設けられている。

ヒートポンプユニット５０に備えられた各センサの検出信号は、コントローラ１２０に入力される。また、コントローラ１２０から出力される制御信号によって、圧縮機５４、タンク循環ポンプ６６、及びファン６０の作動が制御される。

次に、ガス熱源ユニット８０は、出湯管１３を流通する湯水を加熱するものであり、缶体８７内に収容された給湯バーナ８１及び給湯バーナ８１により加熱される給湯熱交換器８２等を備えている。給湯バーナ８１には、図示しないガス供給管から燃料ガスが供給されると共に、図示しない燃焼ファンにより燃焼用空気が供給される。コントローラ１２０は、給湯バーナ８１に供給する燃料ガスと燃焼用空気の流量を調節して、給湯バーナ８１の燃焼量を制御する。

給湯熱交換器８２は、出湯管１３の途中に接続されており、給湯バーナ８１の燃焼熱によって、内部を流通する湯水を加熱する。出湯管１３には、上流側から順に、止水弁９３と水量センサ８８が設けられている。給湯熱交換器８２の上流側と下流側は、熱源バイパス管８９により連通されており、熱源バイパス管８９には、熱源バイパス管８９の開度を調節するための熱源バイパス弁９０が設けられている。出湯管１３の給湯熱交換器８２の出口付近には熱交出湯温度センサ９１が設けられ、出湯管１３の熱源バイパス管８９との接続箇所の下流側には熱源出湯温度センサ９２が設けられている。

この構成により、後述するように、貯湯タンク１１内に湯が無いとき（湯切れ状態）に、給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水が給湯熱交換器８２により加熱されて湯となり、熱源バイパス管８９からの水と混合されて、目標給湯温度の湯が給湯口３１から供給されるようになっている。

コントローラ１２０は、図示しないＣＰＵ，メモリ等により構成された電子回路ユニットであり、メモリに保持された貯湯式給湯装置の制御用プログラムを、ＣＰＵで実行することによって、温調制御部１２１、湯側流量センサ故障検知部１２２、水側逆止弁故障検知部１２３、湯側逆止弁故障検知部１２４、及び故障対処部１２５として機能する。

コントローラ１２０は、通信ケーブル１３０によりリモコン１４０と接続されている。リモコン１４０は、貯湯式給湯装置の運転状況や運転条件の設定等を表示するための表示器１４１と、各種スイッチが設けられたスイッチ部１４２とを備えている。貯湯式給湯装置の使用者は、リモコン１４０のスイッチ部１４２を操作することによって、給湯口３１からの給湯温度（目標給湯温度）の設定等を行う。

コントローラ１２０は、タンク温度センサ１４〜１７の検出温度によって貯湯タンク１１の湯切れを検知し、湯切れが生じたときに、ヒートポンプユニット５０を作動させて貯湯タンク１１内の湯水を、目標給湯温度よりも高い温度に設定した沸かし上げ温度まで加熱する。例えば、リモコン１４０により目標給湯温度が４０℃に設定されているときには、コントローラ１２０は、沸かし上げ温度を４５℃に設定する。

そして、コントローラ１２０は、貯湯タンク１１の上部のタンク温度センサ１７の検出温度が４０℃（沸かし上げ温度−５℃、本発明の目標給湯温度以上に設定された湯切れ判定温度に相当する）よりも低くなったときに、貯湯タンク１１の湯切れが生じていると判断する。

コントローラ１２０は、貯湯タンク１１の湯切れが生じているときに、ヒートポンプユニット５０を作動させて、貯湯タンク１１の下部の水をヒートポンプ熱交換器５５で沸かし上げ温度まで加熱し、貯湯タンク１１の上部に戻すことにより、貯湯タンク１１の上部から沸かし上げ温度の湯水を積層させる沸かし上げ運転を実行する。

コントローラ１２０は、沸かし上げ運転の実行中に、タンク温度センサ１４〜１７の検出温度によって、貯湯タンク１１内の沸かし上げ温度の湯の積層状況を検知し、貯湯タンク１１内に沸かし上げ温度の湯水が満たされたときに、沸かし上げ運転を終了する。

温調制御部１２１は、給湯口３１を介して接続された給湯栓（図示しない）が開栓されて、給水管１２に最低作動流量（例えば、２．４リットル/min）以上の水が供給されていることを、湯側流量センサ２７の検出流量と水側流量センサ２３の検出流量との合計流量（総検出流量）により検出しているときに、給湯口３１から目標給湯温度の湯を出湯する給湯運転を実行する。

温調制御部１２１は、貯湯タンク１１の湯切れが生じていないとき（タンク温度センサ１７の検出温度が湯切れ判定温度以上であるとき）は、止水弁９３を閉弁すると共に、出湯バイパス弁２９を開弁する。そして、温調制御部１２１は、タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔh（貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯の温度）と、湯側流量センサ２７の検出流量Ｆh（貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯の流量）と、給水温度センサ２２の検出温度Ｔw（給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水の温度）と、水側流量センサ２３の検出流量Ｆw（給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水の流量）とに基づいて、出湯管１３と給水バイパス管３４との接続箇所Ｘから出湯管１３に目標給湯温度の湯が供給されるように、給湯混合弁２１により、貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水との混合比を設定する「混合温調制御」を実行する。

また、貯湯タンク１１の湯切れが生じているときには、温調制御部１２１は、出湯バイパス弁２９を閉弁して止水弁９３を開弁すると共に、給湯混合弁２１を、貯湯タンク１１から出湯管１３への湯水の供給を停止して、給水バイパス管３４からの水のみが出湯管１３に供給する設定にする。

そして、温調制御部１２１は、ガス熱源ユニット８０を作動させて、熱源出湯温度センサ９２の検出温度が目標給湯温度となるように、給水温度センサ２２の検出温度Ｔw（給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水の温度）と、水量センサ８８の検出流量Ｆw（給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水の流量）とに基づいて、給湯バーナ８１の燃焼量と熱源バイパス弁９０の開度を制御する「加熱温調制御」を実行する。

湯側流量センサ故障検知部１２２は、湯側流量センサ２７の故障を検知する。水側逆止弁故障検知部１２３は、水側逆止弁２４の閉弁故障（閉弁状態に固着した故障）を検知する。湯側逆止弁故障検知部１２４は、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の閉弁故障（閉弁状態に固着した故障）を検知する。

故障対処部１２５は、湯側流量センサ故障検知部１２２により湯側流量センサ２７の故障が検知されたとき、水側逆止弁故障検知部１２３により水側逆止弁２４の故障が検知されたとき、及び、湯側逆止弁故障検知部１２４により第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の故障が検知されたときに、これらの故障に対処するための処理を行う。

以下、図２に示したフローチャートに従って、湯側流量センサ故障検知部１２２、水側逆止弁故障検知部１２３、湯側逆止弁故障検知部１２４、及び、故障対処部１２５による処理について説明する。

図２のＳＴＥＰ１及びＳＴＥＰ１から分岐したＳＴＥＰ１０は、湯側流量センサ故障検知部１２２による処理である。湯側流量センサ故障検知部１２２は、ＳＴＥＰ１で、湯側流量センサ２７の故障検知の前提条件として、貯湯タンク以下の（ａ）〜（ｃ）が全て成立しているか否かを判断する。
（ａ）給湯混合弁２１による貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水（湯側）と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水（水側）との混合比が、湯側が７５％以上であって、湯側と水側の双方から通水される設定になっている。
（ｂ）混合温度センサ２８、タンク出湯温度センサ２６、及び給水温度センサ２２に異常がなく、温度が測定できている。なお、これらの温度センサの異常の有無は、断線及び短絡を電気的に検出することによって判断される。
（ｃ）水側流量センサ２３の検出流量Ｆwが、１リットル/min＜Ｆw＜２．４リットル/minであって、給水バイパス管３４から出湯管１３への水の供給が検出されている。

そして、上記（ａ）〜（ｃ）が全て成立しているときにＳＴＥＰ１０に分岐し、湯側流量センサ故障検知部１２２は、湯側流量センサ２７の故障検知条件として、さらに以下の（ｄ），（ｅ）の条件が共に成立した状態が所定時間（例えば、１０秒）継続したか否かを判断する。
（ｄ）タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhが、給水温度センサ２２の検出温度Ｔwよりも高く（Ｔw＜Ｔh）、混合温度センサ２８の検出温度Ｔmが、タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhと給水温度センサ２２の検出温度Ｔwに対して、（Ｔh＋Ｔw×２）／３≦Ｔm になっている。なお、基本的には、混合温度センサ２８の検出温度Ｔmが、給水温度センサ２２の検出温度Ｔwよりも高くなっているときに、貯湯タンク１１から出湯管１３に湯が供給されていると判断することができる。
（ｅ）湯側流量センサ２７からの検出信号（パルス信号）の出力が無く（検出流量Ｆhがゼロ）、貯湯タンク１１から出湯管１３への湯の供給が検出されていない。

上記（ｄ），（ｅ）が共に成立しているときは、上記（ｄ）の成立により、貯湯タンク１１から出湯管１３に湯水が供給されていると想定されるのに対して、上記（ｅ）の成立により、湯側流量センサ２７からこの供給に応じた検出信号が出力されていないことになる。そのため、湯側流量センサ故障検知部１２２は、湯側流量センサ２７の故障が生じていると検知する。なお、上記（ｄ）の成立を条件とすることで、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の閉弁故障と区別して、湯側流量センサ２７の故障を検知することができる。

続くＳＴＥＰ１１と、ＳＴＥＰ１１から分岐したＳＴＥＰ４０〜ＳＴＥＰ４２は、故障対処部１２５による処理である。故障対処部１２５は、ＳＴＥＰ１１で、湯側流量センサ故障検知部１２２により湯側流量センサ２７の故障が検知されたか否かを判断する。そして、湯側流量センサ２７の故障が検知されたときはＳＴＥＰ４０に分岐し、湯側流量センサ２７の故障が検知されなかったときにはＳＴＥＰ２に進む。

ＳＴＥＰ４０で、故障対処部１２５は、給湯混合弁２１による混合比の設定を、貯湯タンク１１から出湯管１３への湯水の供給を停止して、給水バイパス管３４からの水のみが出湯管１３に供給される状態（水側１００％）とする。

そして、続くＳＴＥＰ４１で、故障対処部１２５は、温調制御部１２１に対して、貯湯タンク１１の湯切れの有無に拘わらず、「混合温調制御」の実行を禁止して、「加熱温調制御」のみを行うことを指示する。これにより、湯側流量センサ２７の故障により、総検出流量が最低作動流量以上とならない状況下で、「混合温調制御」及び「加熱温調制御」が行われずに、貯湯タンク１１から出湯管１３に供給された湯水と給水バイパス管３４から供給された水が混合されて、目標給湯温度と異なる温度の湯が給湯口３１から供給され、使用者に不快感を与えることを防止することができる。

故障対処部１２５は、次のＳＴＥＰ４２で、リモコン１４０の表示器１４１に故障報知の表示（エラーコードの表示等）を行う。なお、故障を報知する表示は、故障部品（湯側流量センサ２７、水側逆止弁２４、及び第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５）を特定して行うようにしてもよい。

次に、ＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ２から分岐したＳＴＥＰ２０は、水側逆止弁故障検知部１２３による処理である。水側逆止弁故障検知部１２３は、ＳＴＥＰ２で、水側逆止弁２４の故障検知の前提条件として、以下の（ｆ）と（ｇ）が共に成立しているか否かを判断する。
（ｆ）給湯混合弁２１による貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水（湯側）と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水（水側）との混合比が、湯側と水側の双方から通水される設定になっている。
（ｇ）湯側流量センサ２７の検出流量Ｆhが、３リットル/min≦Ｆh であって、貯湯タンク１１から出湯管１３への湯水の供給が検出されている。る。

そして、上記（ｆ）と（ｇ）が共に成立しているときにＳＴＥＰ２０に分岐し、水側逆止弁故障検知部１２３は、水側逆止弁２４の故障検知条件として、さらに以下の（ｈ）の条件が所定時間（例えば、５秒）継続したか否かを判断する。
（ｈ）水側流量センサ２３の検出流量Ｆwが、Ｆw≦１リットル/min であって、給水バイパス管３４から出湯管１３に水が供給されていないと判断できる。

上記（ｈ）が成立しているときは、上記（ｆ）と（ｇ）の成立により、本来であれば、給水バイパス管３４から出湯管１３に水が供給されるべき状況であるのに、水側流量センサ２３により給水バイパス管３４内の通水が検出されていないことになる。そのため、水側逆止弁故障検知部１２３は、水側逆止弁２４の故障が生じていると検知する。

続くＳＴＥＰ２１は、故障対処部１２５による処理である。故障対処部１２５は、ＳＴＥＰ２１で、水側逆止弁故障検知部１２３により水側逆止弁２４の故障が検知されたか否かを判断する。そして、水側逆止弁２４の故障が検知されたときは、上述したＳＴＥＰ４０に分岐し、水側逆止弁２４の故障が検知されなかったときにはＳＴＥＰ３に進む。

次に、ＳＴＥＰ３及びＳＴＥＰ３から分岐したＳＴＥＰ３０は、湯側逆止弁故障検知部１２４による処理である。湯側逆止弁故障検知部１２４は、ＳＴＥＰ３で、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の故障検知の前提条件として、以下の（ｉ）〜（ｋ）が全て成立しているか否かを判断する。
（ｉ）給湯混合弁２１による貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水（湯側）と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水（水側）との混合比が、湯側と水側の双方から通水される設定になっている。
（ｊ）混合温度センサ２８、タンク出湯温度センサ２６、及び給水温度センサ２２に異常がなく、温度が測定できている。
（ｋ）水側流量センサ２３の検出流量Ｆwが、３リットル/min≦Ｆw であって、給水バイパス管３４から出湯管１３への水の供給が検出されている。

そして、上記（ｉ）〜（ｋ）が全て成立しているときにＳＴＥＰ３０に分岐し、湯側逆止弁故障検知部１２４は、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の故障検知条件として、さらに以下の（ｌ），（ｍ）の条件が共に成立した状態が所定時間（例えば、５秒）継続したか否かを判断する。
（ｌ）タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhが、給水温度センサ２２の検出温度Ｔwよりも高く（Ｔw＜Ｔh）、混合温度センサ２８の検出温度Ｔmが、タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhと給水温度センサ２２の検出温度Ｔwに対して、Ｔm＜（Ｔh＋Ｔw）／２ になっている。
（ｍ）湯側流量センサ２７の検出流量ＦhがＦh＜１リットル/min であって、貯湯タンク１１から出湯管１３に湯水が供給されていないと判断できる。

上記（ｌ），（ｍ）が共に成立しているときは、上記（ｉ）〜（ｋ）の成立により、本来であれば、貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水との混合により、混合温度センサ２８の検出温度Ｔmが給水温度センサ２２の検出温度Ｔwよりも高くなっているはずであるのに、Ｔmが（Ｔh＋Ｔw）／２よりも低くなっているため、貯湯タンク１１から出湯管１３に湯水が供給されていないと判断することができる。そのため、この場合に、湯側逆止弁故障検知部１２４は、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５が故障（閉弁故障）していると検知する。

続くＳＴＥＰ３１は、故障対処部１２５による処理である。故障対処部１２５は、ＳＴＥＰ３１で、湯側逆止弁故障検知部１２４により第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の故障が検知されたか否かを判断する。そして、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の故障が検知されたときは、上述したＳＴＥＰ４０に分岐し、第１湯側逆止弁２０及び第２湯側逆止弁２５の故障が検知されなかったときにはＳＴＥＰ１に進む。

以上説明したように、湯側流量センサ故障検知部１２２、水側逆止弁故障検知部１２３、湯側逆止弁故障検知部１２４、及び、故障対処部１２５により、図２のフローチャートによる処理を実行することによって、湯側流量センサ２７と水側逆止弁２４と第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の故障が生じたときに、温調制御部１２１による「混合温調制御」の実行が禁止されて「加熱温調制御」の実行のみが許可される。

そのため、湯側流量センサ２７と水側逆止弁２４と第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５のいずれかの故障が生じたときに、「混合温調制御」及び「加熱温調制御」が行われることなく、給湯口３１から目標給湯温度と異なる温度の湯水が供給されることを防止することができる。

なお、本実施形態では、湯側流量センサ２７と、水側逆止弁２４と、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の故障を検知したが、少なくとも湯側流量センサ２７の故障を検知して、故障対処部１２５による処理を行うことにより、本発明の効果を得ることができる。

また、水側流量センサ２３についても、湯側流量センサ２７と同様に故障を検知して、故障対処部１２５による対処を行うようにしてもよい。

また、本実施形態において、水側逆止弁故障検知部１２３は、上記（ｆ）〜（ｈ）により、水側流量センサ２３の検出流量Ｆwと湯側流量センサ２７の検出流量Ｆhを用いて、水側逆止弁２４の故障を検知したが、水側流量センサ２３の検出流量Ｆwと湯側流量センサ２７の検出流量Ｆhを用いずに、以下の（ｎ）と（ｏ）の条件が共に成立したときに、水側逆止弁２４が故障していると検知するようにしてもよい。
（ｎ）給湯混合弁２１による貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水（湯側）と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水（水側）との混合比が、湯側と水側の双方から通水される設定になっている。
（ｏ）タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhが、給水温度センサ２２の検出温度Ｔwよりも高く（Ｔw＜Ｔh）、混合温度センサ２８の検出温度Ｔmが、タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhと給水温度センサ２２の検出温度Ｔwに対して、（Ｔh＋Ｔw×２）／３≦Ｔm になっている。

ここで、上記（ｎ）の成立により、本来であれば、貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水との混合により、混合温度センサ２８の検出温度Ｔmがタンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhよりもある程度低くなっているはずであるのに、Ｔmが（Ｔh＋Ｔw×２）／３よりも高くなっているため、給水バイパス管３４から出湯管１３に湯水が供給されていないと判断することができる。そのため、この場合に、水側逆止弁故障検知部１２３、水側逆止弁２４が故障（閉弁故障）していると検知する。

また、本実施形態において、湯側逆止弁故障検知部１２４は、上記（ｉ）〜（ｍ）の条件により、水側流量センサ２３の検出流量Ｆwと湯側流量センサ２７の検出流量Ｆhを用いて、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５の故障を検知したが、水側流量センサ２３の検出流量Ｆwと湯側流量センサ２７の検出流量Ｆhを用いず、貯湯タンク１１の湯切れが生じていないときに、以下の（ｐ）と（ｑ）の条件が共に成立したときに、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５が故障していると検知するようにしてもよい。
（ｐ）給湯混合弁２１による貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水（湯側）と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水（水側）との混合比が、湯側と水側の双方から通水される設定になっている。
（ｑ）タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhが、給水温度センサ２２の検出温度Ｔwよりも高く（Ｔw＜Ｔh）、混合温度センサ２８の検出温度Ｔmが、タンク出湯温度センサ２６の検出温度Ｔhと給水温度センサ２２の検出温度Ｔwに対して、Ｔm≦（Ｔh×２＋Ｔw）／３ になっている。

ここで、上記（ｐ）の成立により、本来であれば、貯湯タンク１１から出湯管１３に供給される湯水と給水バイパス管３４から出湯管１３に供給される水との混合により、混合温度センサ２８の検出温度Ｔmが給水温度センサ２２の検出温度Ｔwよりもある程度高くなっているはずである。そのため、上記（ｑ）が成立して、Ｔm≦（Ｔh×２＋Ｔw）／３ になっているときには、湯側逆止弁故障検知部１２４は、第１湯側逆止弁２０又は第２湯側逆止弁２５が故障していると検知する。

また、本実施形態では、本発明の補助熱源機としてガスを燃料とするガス熱源ユニット８０を示したが、石油等の他の燃料を用いる熱源ユニットや電気ヒータ等の他の種類の補助熱源機を用いてもよい。

１０…貯湯ユニット、１１…貯湯タンク、１２…給水管、１３…出湯管、２０…第１湯側逆止弁、２１…給湯混合弁、２２…給水温度センサ、２３…水側流量センサ、２４…水側逆止弁、２５…第２湯側逆止弁、２６…タンク出湯温度センサ、２７…湯側流量センサ、２８…混合温度センサ、２９…出湯バイパス弁、３３…出湯バイパス管、３４…給水バイパス管、５０…ヒートポンプユニット、８０…ガス熱源機ユニット、１２０…コントローラ、１２１…温調制御部、１２２…湯側流量センサ故障検知部、１２３…水側逆止弁故障検知部、１２４…湯側逆止弁故障検知部、１２５…故障対処部。

Claims (3)

1. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクに接続されて、前記貯湯タンクに水を供給する給水管と、
   前記貯湯タンク内の湯水を加熱するタンク加熱部と、
   前記貯湯タンクに接続されて、前記貯湯タンクから湯水が供給される出湯管と、
   前記給水管から分岐して前記出湯管に接続され、前記出湯管に水を供給する給水バイパス管と、
   前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水と、前記給水バイパス管から前記出湯管に供給される水との混合比を変更する混合比変更部と、
   前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の温度を検出するタンク出湯温度センサと、
   前記給水バイパス管から前記出湯管に供給される水の温度を検出する給水温度センサと、
   前記出湯管と前記給水バイパス管との接続箇所の下流側の前記出湯管に供給される湯水の温度を検出する混合温度センサと、
   前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水の流量を検出する湯側流量センサと、
   前記出湯管から前記給水バイパス管に供給される水の流量を検出する水側流量センサと、
   前記出湯管と前記給水バイパス管との接続箇所の下流側の前記出湯管の途中に設けられて、前記出湯管を流通する湯水を加熱する補助熱源機と、
   前記湯側流量センサの検出流量と前記水側流量センサの検出流量との合計流量である総検出流量が、所定の最低作動流量以上であるときに、
   前記タンク出湯温度センサの検出温度が、所定の目標給湯温度以上に設定された湯切れ判定温度以上であるときは、前記湯側流量センサの検出流量と、前記タンク出湯温度センサの検出温度と、前記水側流量センサの検出流量と、前記給水温度センサの検出温度とに基づいて、前記出湯管から前記目標給湯温度の湯が供給されるように、前記混合比変更部により前記混合比を変更する混合温調制御を実行し、
   前記タンク出湯温度センサの検出温度が、前記湯切れ判定温度よりも低いときには、前記出湯管から前記目標給湯温度の湯が出湯されるように、前記補助熱源機により前記出湯管を流通する湯水を加熱する加熱温調制御を実行する温調制御部と、
   前記湯側流量センサの故障を検知する湯側流量センサ故障検知部と、
   前記湯側流量センサ故障検知部により前記湯側流量センサの故障が検知されたときに、前記混合比変更部により、前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給が停止して、前記給水バイパス管からの水のみが前記出湯管に供給される状態にして、前記出湯温度センサの検出温度に拘わらず、前記温調制御部による前記混合温調制御の実行を禁止して、前記温調制御部に前記加熱温調制御のみを実行させる故障対処部と
   を備えたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 請求項１に記載の貯湯式給湯装置において、
   前記給水管の前記給水バイパス管との分岐箇所と前記貯湯タンクとの接続箇所との間に設けられて、前記給水管から前記貯湯タンクへの方向のみに水の流通を可能にする第１湯側逆止弁と、前記出湯管の前記貯湯タンクとの接続箇所と前記給水バイパス管との接続箇所との間に設けられて、前記貯湯タンクから前記出湯管への方向のみに湯水の流通を可能にする第２湯側逆止弁とのうちの少なくともいずれか一方を備え、
   前記湯側流量センサ故障検知部は、
   前記混合比変更部により、前記混合比が前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給と前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が共に可能な設定とされ、且つ、前記水側流量センサにより前記給水管から前記出湯管への水の供給が検出され、且つ、前記タンク出湯温度センサの検出温度が前記給水温度センサの検出温度よりも高い状態で、
   前記混合温度センサの検出温度が前記給水温度センサの検出温度よりも高く、且つ、前記湯側流量センサにより前記貯湯タンクから前記出湯管に供給される湯水が検出されていないときに、前記湯側流量センサが故障状態であると検知することを特徴とする貯湯式給湯装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の貯湯式給湯装置において、
   前記給水バイパス管に設けられて、前記給水バイパス管から前記出湯管への方向のみに水の流通を可能にする水側逆止弁と、
   前記混合比変更部により、前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給と前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が共に可能な設定とされ、且つ、前記湯側流量センサにより前記貯湯タンクから前記出湯管への湯水の供給が検出された状態で、前記水側流量センサにより前記給水バイパス管から前記出湯管への水の供給が検出されていないときに、前記水側逆止弁が故障状態であると検知する水側逆止弁故障検知部を備え、
   前記故障対処部は、前記水側逆止弁故障検知部により前記水側逆止弁の故障が検知されたときに、故障報知を行なうことを特徴とする貯湯式給湯装置。

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