JP5884645B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

ヒートポンプユニット等の加熱手段により沸き上げた湯を貯留する貯湯タンクと、加熱対象（例えば、浴槽の浴槽水）を加熱するための利用側熱交換器とを備え、貯湯タンクから取り出した湯を利用側熱交換器を経由させて貯湯タンクに戻す加熱動作を行うことにより上記加熱対象を加熱可能な貯湯式給湯機が広く用いられている。

特許文献１に開示された貯湯式給湯機は、浴槽の浴槽水を加熱するための追焚用熱交換器を備えており、貯湯タンクの残湯量が多い場合には、貯湯タンクから取り出した湯を追焚用熱交換器に供給して浴槽加熱を行うとともに、熱交換により湯が温度低下して生成した中温水は、ヒートポンプユニットでの加熱をせず貯湯タンクの中間部へ戻すように運転する。一方、貯湯タンクの残湯量が少ない場合には、貯湯タンク内の湯を利用せず、ヒートポンプユニットを運転し、ヒートポンプユニットで生成された湯を追焚用熱交換器に供給して浴槽加熱を行い、熱交換により湯が温度低下して生成した中温水をヒートポンプユニットで加熱して再循環させるようにしている。

特開２００７−２５５８２０号公報

ヒートポンプユニットは、入水温度が高いほど運転効率が低下する。追焚用熱交換器から戻る中温水の温度は、浴槽の温度以上である。特許文献１に開示された貯湯式給湯機では、ヒートポンプユニットを運転して浴槽加熱を行った場合、そのような温度の中温水をヒートポンプユニットで加熱するため、ヒートポンプユニットの運転効率が低くなり、効率の良くない運転となる。また、貯湯タンク内の湯を利用して浴槽加熱を行うと、貯湯タンクの中部に中温水が溜まるが、沸き上げ運転時には、その中温水がヒートポンプユニットに送られることになるため、やはりヒートポンプユニットの運転効率が低くなる。

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、貯湯タンク内の湯を利用側熱交換器に供給して加熱対象を加熱可能な貯湯式給湯機において、低コストの簡易な構成で、ユーザーの意向に応じて、加熱手段の運転効率を高く維持することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、湯水を貯留可能な貯湯タンクと、水を加熱可能な加熱手段と、貯湯タンクから取り出した水を加熱手段に送り、加熱手段で加熱されて生成した湯を貯湯タンクに戻す沸き上げ回路と、貯湯タンクの上部から取り出した湯を、加熱対象を加熱するための利用側熱交換器を経由させて、貯湯タンクの上部に戻す上部戻し回路と、貯湯タンクの上部から取り出した湯を、利用側熱交換器を経由させて、貯湯タンクの下部に戻す下部戻し回路と、上部戻し回路と下部戻し回路とを切り替える流路切替手段と、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかをユーザーが設定可能な設定手段と、貯湯タンクの上部から取り出した湯によって加熱対象を加熱する加熱動作を実施する際に、設定手段にてユーザーがした設定に基づいて、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかを決定する制御手段とを備えたものである。

本発明によれば、貯湯タンク内の湯を利用側熱交換器に供給して加熱対象を加熱可能な貯湯式給湯機において、低コストの簡易な構成で、ユーザーの意向に応じて、加熱手段の運転効率を高く維持することが可能となる。

本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。 本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機の制御部の制御動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３の貯湯式給湯機の制御部が浴槽加熱動作時に実行する制御動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４の貯湯式給湯機の制御部が浴槽加熱動作時に実行する制御動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５の貯湯式給湯機の制御部が浴槽加熱動作時に実行する制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。図１に示す本実施形態の貯湯式給湯機は、ヒートポンプユニット３１と、貯湯タンクユニット３２とを備えている。ヒートポンプユニット３１と、貯湯タンクユニット３２とは、ヒートポンプ入口配管７と、ヒートポンプ出口配管８と、電気配線（図示せず）とを介して接続されている。貯湯タンクユニット３２には、湯水を貯留する貯湯タンク１と、循環ポンプ２と、浴槽循環ポンプ３と、追焚熱交換器１３（利用側熱交換器）と、第１の三方弁１４と、第２の三方弁１５と、四方弁１６（流路切替手段）と、混合弁１７と、制御部２１（制御手段）とが搭載されている。ヒートポンプユニット３１および貯湯タンクユニット３２が備える各種の弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御部２１により制御される。

ヒートポンプユニット３１は、貯湯タンクユニット３２から導かれた水を加熱する（沸き上げる）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３１は、圧縮機４１、加熱熱交換器４２、膨張弁４３および吸熱熱交換器４４を冷媒循環配管にて環状に接続した冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を搭載している。加熱熱交換器４２は、圧縮機４１から流れる高温の冷媒と、ヒートポンプ入口配管７から流入する水との間で熱交換する。吸熱熱交換器側送風ファン４５は、吸熱熱交換器４４で空気と冷媒とを熱交換をさせるために送風を行う。

貯湯タンク１は、略円筒形状のものが好ましく用いられる。貯湯タンクユニット３２には、外部の水道等の水源からの水を供給する給水配管４が接続されている。貯湯タンク１の下部に設けられた導入口１ａには、給水配管４から分岐した給水分岐管５が接続されている。給水配管４、給水分岐管５を介して供給される水が導入口１ａから貯湯タンク１内に流入する。貯湯タンク１の下部に設けられた導出口１ｂは、第１の三方弁１４が備える二つの流入ポートのうちの一方に連通するように接続されている。第１の三方弁１４の他方の流入ポートは、配管６を介して、追焚熱交換器１３の熱源側流路の出口に接続されている。第１の三方弁１４の流出ポートは、循環ポンプ２の吸入口に連通するように接続されている。ヒートポンプ入口配管７は、循環ポンプ２の吐出口と、加熱熱交換器４２の入水口とを接続している。

貯湯タンク１の上部に設けられた熱源水取出口１ｃは、配管１１を介して、第２の三方弁１５が備える二つの流入ポートのうちの一方に接続されている。第２の三方弁１５の他方の流入ポートには、配管９から分岐して延びた配管１０が接続されている。第２の三方弁１５の流出ポートは、追焚熱交換器１３の熱源側流路の入口に連通するように接続されている。

ヒートポンプ出口配管８は、加熱熱交換器４２の出湯口と、四方弁１６が備える二つの流入ポートのうちの一方とを接続している。四方弁１６の他方の流入ポートには、循環ポンプ２の吐出口付近のヒートポンプ入口配管７から分岐して延びた配管２４が接続されている。四方弁１６が備える二つの流出ポートのうちの一方は、配管９を介して、貯湯タンク１の上部に設けられた上部口１ｄに接続されている。四方弁１６の他方の流出ポートは、配管２５を介して、貯湯タンク１の下部に設けられた戻し口１ｅに接続されている。

貯湯タンク１の熱源水取出口１ｃと上部口１ｄとは、必ずしも同じ高さの位置に設けられていなくても良い。上部口１ｄが熱源水取出口１ｃより高い位置に設けられていても良いし、その逆でも良い。戻し口１ｅは、貯湯タンク１の下側の領域内、すなわち貯湯タンク１の最下部から全容積の１／２の容積を占める領域内に設けられていれば良く、より好ましくは貯湯タンク１の最下部から全容積の１／３の容積を占める領域内、更に好ましくは貯湯タンク１の最下部から全容積の１／４の容積を占める領域内に設けられていれば良い。

混合弁１７には、給水配管４と、配管１０から分岐して延びた配管１２と、給湯配管４９とが接続されている。混合弁１７は、貯湯タンク１の上部口１ｄから取り出されて配管９，１０および１２を通って供給される湯と、給水配管４から供給される水とを任意の割合で混合し、温度調節できるように構成されている。混合弁１７で混合されて温度調節された湯は、給湯配管４９を通って、例えばシャワー、蛇口、浴槽１９等に供給される。なお、混合弁１７を複数設けても良い。

追焚熱交換器１３の浴槽水出口は、配管２２を介して浴槽１９に接続されている。追焚熱交換器１３の浴槽水入口は、配管２３を介して浴槽１９に接続されている。配管２３の途中には、浴槽循環ポンプ３が設置されている。浴槽１９の加熱（保温を含む）を行う場合には、浴槽循環ポンプ３が運転されることにより、浴槽１９内の浴槽水が、配管２３、追焚熱交換器１３、配管２２を通って浴槽１９に戻る経路で循環する。

貯湯タンク１には、貯湯タンク１内の湯水の高さ方向の温度分布を検出するため、複数の貯湯温度センサ４７が互いに異なる高さ位置に取り付けられている。制御部２１は、これらの貯湯温度センサ４７により検出された貯湯タンク１内の高さ方向の温度分布に基づいて、貯湯タンク１内の貯湯量または蓄熱量を算出することができる。

制御部２１は、例えば浴室や台所の壁等に設置されるリモコン装置２０と相互に通信可能に接続されている。リモコン装置２０には、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等で構成される表示部、ユーザーが操作可能な操作部、音声ガイダンスやメロディー等を発生可能なスピーカー等が設けられている。リモコン装置２０の表示部には、貯湯タンク１内に貯えられている湯の温度や貯湯量、給湯温度、時刻、沸き上げモードなどの情報が表示可能になっている。ユーザーは、リモコン装置２０に設けられた操作部を操作することにより、給湯温度や、浴槽１９に張る湯（浴槽水）の温度、沸き上げモードなどの設定を行うことができる。

ヒートポンプユニット３１を利用して貯湯タンク１内の水を沸き上げる沸き上げ運転時には、第１の三方弁１４が貯湯タンク１の導出口１ｂと循環ポンプ２の吸入口とを連通させる状態に制御され、四方弁１６がヒートポンプ出口配管８と配管９とを連通させる状態に制御されることで沸き上げ回路が形成され、循環ポンプ２およびヒートポンプユニット３１が運転される。この沸き上げ運転時には、貯湯タンク１の導出口１ｂから流出する水は、第１の三方弁１４、ヒートポンプ入口配管７を経由してヒートポンプユニット３１に導かれ、加熱熱交換器４２において加熱されて高温水（湯）となり、ヒートポンプ出口配管８、四方弁１６、配管９を経由して、貯湯タンク１の上部口１ｄから貯湯タンク１内に流入し貯えられる。このような沸き上げ運転が実行されることで、貯湯タンク１の内部では、上層部から高温水が貯えられていき、この高温水層が徐々に厚くなっていき、貯湯温度センサ４７により把握される貯湯タンク１内の貯湯量または蓄熱量が所定量を超えると、沸き上げ運転が停止される。

本実施形態の貯湯式給湯機は、貯湯タンク１から取り出した湯を熱源に利用して浴槽水を加熱する浴槽加熱動作を行う場合に、追焚熱交換器１３での熱交換により温度低下した湯（以下、「中温水」と称する。）を貯湯タンク１の上部に戻す上部戻し回路と、中温水を貯湯タンク１の下部に戻す下部戻し回路との何れかを使用することができる。上部戻し回路による浴槽加熱動作時には、第１の三方弁１４が配管６と循環ポンプ２の吸入口とを連通させる状態に制御され、第２の三方弁１５が配管１１と追焚熱交換器１３の熱源側流路の入口とを連通させる状態（図１中の矢印Ａ方向）に制御され、四方弁１６が配管２４と配管９とを連通させる状態（図１中の矢印Ａ方向）に制御されることで上部戻し回路が形成され、循環ポンプ２および浴槽循環ポンプ３が運転される。上部戻し回路による浴槽加熱動作時には、貯湯タンク１の熱源水取出口１ｃから熱源としての湯が流出し、配管１１、第２の三方弁１５を経由して追焚熱交換器１３に導かれ、浴槽水との熱交換により温度低下して中温水となる。この中温水は、配管６、第１の三方弁１４、ヒートポンプ入口配管７、配管２４、四方弁１６、配管９を経由して上部口１ｄから貯湯タンク１内に流入する。

一方、下部戻し回路による浴槽加熱動作時には、第１の三方弁１４が配管６と循環ポンプ２の吸入口とを連通させる状態に制御され、第２の三方弁１５が配管１１と追焚熱交換器１３の熱源側流路の入口とを連通させる状態に制御され、四方弁１６が配管２４と配管２５とを連通させる状態（図１中の矢印Ｂ方向）に制御されることで下部戻し回路が形成され、循環ポンプ２および浴槽循環ポンプ３が運転される。下部戻し回路による浴槽加熱動作時には、貯湯タンク１の熱源水取出口１ｃから熱源としての湯が流出し、配管１１、第２の三方弁１５を経由して追焚熱交換器１３に導かれ、浴槽水との熱交換により温度低下して中温水となる。この中温水は、配管６、第１の三方弁１４、ヒートポンプ入口配管７、配管２４、四方弁１６、配管２５を経由して戻し口１ｅから貯湯タンク１内に流入する。

追焚熱交換器１３から戻る中温水の温度は、通常、４０℃程度となる。上部戻し回路よる浴槽加熱動作では、この中温水が貯湯タンク１の上部に流入し、貯湯タンク１内の上部側に貯えられている湯と混合する。このため、上部戻し回路よる浴槽加熱動作を行うと、貯湯タンク１内の上部側に貯えられている湯の温度が徐々に低下していく。したがって、上部戻し回路よる浴槽加熱を長時間行った場合、貯湯タンク１内の上部側に貯えられている湯の温度が大きく低下し、熱源として追焚熱交換器１３に供給される湯の温度が大きく低下するため、浴槽加熱能力が大きく低下する。

これに対し、下部戻し回路による浴槽加熱動作の場合、追焚熱交換器１３から戻る中温水が貯湯タンク１の下部に流入し、貯湯タンク１内の下部側に貯えられている水と混合する。このため、下部戻し回路による浴槽加熱動作では、追焚熱交換器１３から戻る中温水が貯湯タンク１の上部に流入することがなく、貯湯タンク１内の上部側に貯えられている湯の温度が低下しないため、長時間浴槽加熱をしても浴槽加熱能力が大きく低下することはない。

一方、上部戻し回路による浴槽加熱動作では、追焚熱交換器１３から戻る中温水が貯湯タンク１の下部に流入しないため、貯湯タンク１の下部側に貯留されている水の温度が上がることはない。このため、上部戻し回路による浴槽加熱動作を行った場合には、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット３１（加熱熱交換器４２）へ流入する水の温度が高くなることを防止することができる。これに対し、下部戻し回路による浴槽加熱動作では、中温水が貯湯タンク１の下部に流入することにより、貯湯タンク１の下部側に貯留されている水の温度が上昇する。このため、下部戻し回路による浴槽加熱動作を行った場合には、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット３１へ流入する水の温度が高くなる。一般にヒートポンプユニット３１は、流入する水の温度が低いほど効率の良い運転ができる。したがって、浴槽加熱動作を行う場合、上部戻し回路を使用した方が、下部戻し回路を使用する場合に比べて、沸き上げ運転時のヒートポンプユニット３１の効率を高く維持することができる。

以上のように、浴槽加熱を行うときに上部戻し回路を使用すると、長時間の浴槽加熱により浴槽加熱能力が低下し易い反面、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット３１を効率良く運転することができるので、省エネルギーとなる。これに対し、浴槽加熱を行うときに下部戻し回路を使用すると、長時間の浴槽加熱においても浴槽加熱能力を高く維持することができる反面、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット３１の効率が低くなる。

本実施形態の貯湯式給湯機では、浴槽加熱において上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかをユーザーが設定可能になっている。この設定を行う方法としては、例えば、リモコン装置２０の操作部をユーザーが操作することにより、上部戻し回路と下部戻し回路との何れかを選択して設定する。制御部２１は、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかがユーザーにより設定されている場合には、浴槽加熱を実施する際、その設定に従い、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかを決定し、四方弁１６を切り替える。

利便性よりも省エネルギーを最優先したいと考えるユーザーは、上部戻し回路を使用することをリモコン装置２０にて設定しておくことにより、下部戻し回路による浴槽加熱動作が実施されることを回避することができる。これにより、貯湯タンク１内の下部側の水温の上昇を確実に防止し、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット３１への入水温度を低く維持することにより、ヒートポンプユニット３１を効率良く運転でき、省エネルギー化が図れるので、当該ユーザーの意向に沿った運転を行うことができる。

これに対し、省エネルギーよりも利便性（長時間の浴槽加熱においても浴槽加熱能力を高く維持すること）を最優先したいと考えるユーザーは、下部戻し回路を使用することをリモコン装置２０にて設定しておくことにより、上部戻し回路による浴槽加熱動作が実施されることを回避することができる。これにより、貯湯タンク１内の上部側の湯温の低下を確実に防止し、長時間の浴槽加熱においても浴槽加熱能力を高く維持することができるので、当該ユーザーの意向に沿った運転を行うことができる。

なお、制御部２１は、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかがユーザーにより設定されていない場合には、浴槽加熱を実施する際、貯湯タンク１の貯湯量または蓄熱量等に基づいて、所定のプログラムに従い、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかを決定し、四方弁１６を切り替える。

本実施形態では、追焚熱交換器１３から戻る中温水を貯湯タンク１内に回収する回収口として機能するのは、上部口１ｄおよび戻し口１ｅのみである。このように、本実施形態によれば、追焚熱交換器１３から戻る中温水を貯湯タンク１内に回収する回収口の数が少ないため、貯湯タンク１の構造や配管構成を簡素化することができ、低コストのシステム構成で、ヒートポンプユニット３１の運転効率の向上を可能とし、省エネルギーに寄与することができる。

なお、以上の説明では、貯湯タンク１から取り出した湯を熱源に利用して浴槽水を加熱する浴槽加熱動作を行う場合について説明したが、本発明の貯湯式給湯機は、ヒートポンプユニット３１で加熱した湯を直接追焚熱交換器１３に供給して浴槽１９の追い焚きを行う機能を兼ね備えていても良い。ヒートポンプユニット３１によって追い焚きを行う場合には、第１の三方弁１４が配管６と循環ポンプ２の吸入口とを連通させる状態に制御され、第２の三方弁１５が配管１０と追焚熱交換器１３の熱源側流路の入口とを連通させる状態に制御され、四方弁１６がヒートポンプ出口配管８と配管９とを連通させる状態に制御され、ヒートポンプユニット３１の加熱熱交換器４２で加熱された湯が、ヒートポンプ出口配管８、四方弁１６、配管９、配管１０、第２の三方弁１５、追焚熱交換器１３、配管６、第１の三方弁１４、ヒートポンプ入口配管７、加熱熱交換器４２の順に循環する。

また、本実施形態では、浴槽水を加熱する追焚熱交換器１３を利用側熱交換器とする構成を例に説明したが、本発明は、浴槽水以外の加熱対象（例えば、暖房用循環水）を加熱する利用側熱交換器を用いる貯湯式給湯機にも同様に適用可能である。

実施の形態２．
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態２の貯湯式給湯機の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同一であるので、説明を省略する。

省エネルギーのためには、貯湯タンク１に貯えられた湯をなるべく残さずに使用することが有効である。その一方で、使用途中で湯切れ（貯湯タンク１内に給湯に利用可能な温度以上の湯がなくなること）をすることは確実に避けることが望まれる。そこで、本実施の形態２の貯湯式給湯機では、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかをユーザーが設定した際に、制御部２１が、浴槽加熱動作を継続可能な時間（以下、「保温可能時間」と称する）と、給湯配管４９へ給湯可能な湯の量（以下、「給湯使用可能量」と称する）とを予測して、ユーザーに知らせることにより、ユーザーに湯切れに対する注意を促し、使用途中での湯切れを防止する。

図２は、本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機の制御部２１の制御動作を示すフローチャートである。図２のフローチャートのステップＳ５１で処理が開始すると、制御部２１は、ユーザーがリモコン装置２０にて上部戻し回路を選択したかどうかを判断する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２でユーザーが上部戻し回路を選択した場合には、制御部２１は、貯湯温度センサ４７により検出される現在の貯湯量または蓄熱量に基づいて、上部戻し回路による浴槽加熱動作を実施した場合の保温可能時間Ａを予測（算出）し、その保温可能時間Ａの値をリモコン装置２０の表示部に表示することによりユーザーに報知する（ステップＳ５３）。ここで、制御部２１は、例えば、追焚熱交換器１３から戻る所定温度の中温水が上部口１ｄから貯湯タンク１に流入すると仮定した条件の下で貯湯タンク１の上部の温度が所定の最低貯湯温度まで低下する時間として、保温可能時間Ａを予測する。

ステップＳ５３に続いて、制御部２１は、貯湯温度センサ４７により検出される現在の貯湯量または蓄熱量に基づいて、上部戻し回路による浴槽加熱動作を実施した場合の給湯使用可能量Ｂを予測（算出）し、その給湯使用可能量Ｂの値をリモコン装置２０の表示部に表示することによりユーザーに報知する（ステップＳ５４）。ここで、制御部２１は、例えば、上部戻し回路による浴槽加熱動作を一定時間実施したと仮定して貯湯タンク１に残る貯湯量または蓄熱量を予測し、その残りの貯湯量または蓄熱量により給湯可能な湯量として給湯使用可能量Ｂを予測する。その後、処理を終了する（ステップＳ５７）。

一方、ステップＳ５２でユーザーが下部戻し回路を選択した場合には、制御部２１は、貯湯温度センサ４７により検出される現在の貯湯量または蓄熱量に基づいて、下部戻し回路による浴槽加熱動作を実施した場合の保温可能時間Ｃを予測（算出）し、その保温可能時間Ｃの値をリモコン装置２０の表示部に表示することによりユーザーに報知する（ステップＳ５５）。ここで、制御部２１は、例えば、貯湯タンク１の熱源水取出口１ｃから所定の流量で湯が取り出されて追焚熱交換器１３に送られると仮定した条件の下で貯湯タンク１の貯湯量または蓄熱量が所定の最低貯湯量または最低蓄熱量まで低下する時間として、保温可能時間Ｃを予測する。

ステップＳ５５に続いて、制御部２１は、貯湯温度センサ４７により検出される現在の貯湯量または蓄熱量に基づいて、下部戻し回路による浴槽加熱動作を実施した場合の給湯使用可能量Ｄを予測（算出）し、その給湯使用可能量Ｄの値をリモコン装置２０の表示部に表示することによりユーザーに報知する（ステップＳ５６）。ここで、制御部２１は、例えば、下部戻し回路による浴槽加熱動作を一定時間実施したと仮定して貯湯タンク１に残る貯湯量または蓄熱量を予測し、その残りの貯湯量または蓄熱量により給湯可能な湯量として給湯使用可能量Ｄを予測する。その後、処理を終了する（ステップＳ５７）。

以上説明した本実施の形態２の制御動作によれば、ユーザーは、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかを設定（選択）した際に、予測される保温可能時間および給湯使用可能量を知ることができるので、使用途中で湯切れしないように注意して湯を浴槽１９の追い焚きや給湯に利用することが可能となる。このため、使用途中で不意に湯切れとなることを確実に防止することができる。また、本実施形態では、ユーザーが上部戻し回路を選択した場合には保温可能時間Ａ（上部戻し加熱動作可能時間）および給湯使用可能量Ｂ（上部戻し給湯使用可能量）を予測してユーザーに報知し、ユーザーが下部戻し回路を選択した場合には保温可能時間Ｃ（下部戻し加熱動作可能時間）および給湯使用可能量Ｄ（下部戻し給湯使用可能量）を予測してユーザーに報知するようにしているので、上部戻し回路を使用する場合と下部戻し回路を使用する場合との何れの場合においても、保温可能時間および給湯使用可能量を正確に予測してユーザーに報知することができる。また、ユーザーは、上部戻し回路を使用する場合の保温可能時間および給湯使用可能量と、下部戻し回路を使用する場合の保温可能時間および給湯使用可能量とを比較して、上部戻し回路と下部戻し回路との何れを使用するかを検討することもできる。

なお、本実施形態では、保温可能時間および給湯使用可能量の両方を予測してユーザーに報知しているが、保温可能時間および給湯使用可能量の何れか一方を予測してユーザーに報知するようにしてもよい。

実施の形態３．
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態３の貯湯式給湯機の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同一であるので、説明を省略する。

図３は、本発明の実施の形態３の貯湯式給湯機の制御部２１が浴槽加熱動作時に実行する制御動作を示すフローチャートである。図３のフローチャートのステップＳ６１で処理が開始すると、制御部２１は、ユーザーがリモコン装置２０にて上部戻し回路を設定（選択）しているかどうかを判断する（ステップＳ６２）。ユーザーが上部戻し回路でなく下部戻し回路を選択（設定）している場合には、そのまま処理を終了する（ステップＳ６５）。

一方、ステップＳ６２でユーザーが上部戻し回路を設定（選択）している場合には、制御部２１は、貯湯温度センサ４７により検出される貯湯タンク１の上部の貯湯温度が、給湯に利用可能な所定の最低貯湯温度より高いかどうかを判断する（ステップＳ６３）。貯湯タンク１の上部の貯湯温度が上記最低貯湯温度より高い場合には、そのまま処理を終了する（ステップＳ６５）。

これに対し、上記ステップＳ６３で、貯湯タンク１の上部の貯湯温度が上記最低貯湯温度以下であった場合、すなわち湯切れが近いと予測される場合には、浴槽加熱動作の設定を上部戻し回路から下部戻し回路に変更すべきことをユーザーに促す旨の音声ガイダンスをリモコン装置２０のスピーカーから発生し、あるいはその旨のメッセージをリモコン装置２０の表示部に表示する（ステップＳ６４）。その後、処理を終了する（ステップＳ６５）。

以上説明した本実施の形態３の制御動作によれば、ユーザーが浴槽加熱動作を上部戻し回路に設定している場合において、湯切れが近いと予測される場合には、浴槽加熱動作の設定を上部戻し回路から下部戻し回路に変更すべきことをユーザーに促すことができる。そのときに、ユーザーがリモコン装置２０の操作部を操作して、浴槽加熱動作の設定を上部戻し回路から下部戻し回路に変更することにより、追焚熱交換器１３から戻る中温水が貯湯タンク１の上部に流入しなくなり、貯湯タンク１の上部の貯湯温度がそれ以上低下しなくなるので、湯切れを回避することができる。

なお、本実施形態では、ステップＳ６４において、上部戻し回路から下部戻し回路への設定変更をユーザーに促すことに代えて、制御部２１が自動で四方弁１６により上部戻し回路から下部戻し回路に切り替えるようにしてもよい。その場合、自動で下部戻し回路に切り替えたことをリモコン装置２０のスピーカーあるいは表示部によりユーザーに報知しても良い。

実施の形態４．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態４について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態４の貯湯式給湯機の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同一であるので、説明を省略する。

本発明の実施の形態４の貯湯式給湯機では、浴槽１９の追い焚きを、通常の加熱能力（第１の能力）で行う通常追い焚きモードと、通常より高い加熱能力（第２の能力）で行う高能力追い焚きモードとが用意されており、ユーザーは、リモコン装置２０を操作することにより、通常追い焚きモードまたは高能力追い焚きモードを選択することができるように構成されている。ユーザーは、例えば、浴槽１９を保温したい場合には通常追い焚きモードを選択し、浴槽１９が冷めた後に短時間で温め直したい場合などには高能力追い焚きモードを選択する。

図４は、本発明の実施の形態４の貯湯式給湯機の制御部２１が浴槽加熱動作時に実行する制御動作を示すフローチャートである。図４のフローチャートのステップＳ７１で処理が開始すると、制御部２１は、ユーザーがリモコン装置２０にて通常追い焚きモードを選択しているかどうかを判断する（ステップＳ７２）。ユーザーが通常追い焚きモードを選択している場合には、上部戻し回路を使用して浴槽加熱動作を実施する（ステップＳ７５）。その後、処理を終了する（ステップＳ７６）。

ステップＳ７２で通常追い焚きモードが選択されていない場合には、ステップＳ７３に移行し、ユーザーがリモコン装置２０にて高能力追い焚きモードを選択しているかどうかを判断する（ステップＳ７３）。ユーザーが高能力追い焚きモードを選択していない場合には、上部戻し回路を使用して浴槽加熱動作を実施する（ステップＳ７５）。その後、処理を終了する（ステップＳ７６）。

一方、ステップＳ７３で、ユーザーが高能力追い焚きモードを選択している場合には、下部戻し回路を使用して浴槽加熱動作を実施する（ステップＳ７４）。その後、処理を終了する（ステップＳ７６）。

以上説明した本実施の形態４の制御動作によれば、ユーザーが高能力追い焚きモードを選択している場合には、下部戻し回路を使用して浴槽加熱動作を実施することにより、高い浴槽加熱能力を維持して浴槽加熱動作を行うことができる。このため、ユーザーの希望に沿って、急速に浴槽１９を加熱することができる。一方、ユーザーが高能力追い焚きモードを選択していない場合には、上部戻し回路を使用して浴槽加熱動作を実施することにより、省エネルギー化を図ることができる。

実施の形態５．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態５について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態５の貯湯式給湯機の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同一であるので、説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態５の貯湯式給湯機の制御部２１が浴槽加熱動作時に実行する制御動作を示すフローチャートである。図５のフローチャートのステップＳ８１で処理が開始すると、制御部２１は、ユーザーがリモコン装置２０にて上部戻し回路を設定（選択）しているかどうかを判断する（ステップＳ８２）。ユーザーが上部戻し回路でなく下部戻し回路を選択（設定）している場合には、そのまま処理を終了する（ステップＳ８５）。

制御部２１は、上部戻し回路による浴槽加熱動作を実行した場合には、その実行した時間を計時する。ステップＳ８２でユーザーが上部戻し回路を設定（選択）している場合には、制御部２１は、現在までに上部戻し回路による浴槽加熱動作を実行した時間が、所定時間を超えたかどうかを判断する（ステップＳ８３）。この所定時間は、上部戻し回路による浴槽加熱動作を行った場合に貯湯タンク１の湯切れが生じることのない時間として、予め設定されている。

ステップＳ８３で、上部戻し回路による浴槽加熱動作を実行した時間が上記所定時間を超えていない場合には、そのまま処理を終了する（ステップＳ８５）。一方、上部戻し回路による浴槽加熱動作を実行した時間が上記所定時間を超えた場合には、自動で四方弁１６により上部戻し回路から下部戻し回路に切り替え（ステップＳ８４）、その後、処理を終了する（ステップＳ８５）。

以上説明した本実施の形態５の制御動作によれば、ユーザーが浴槽加熱動作を上部戻し回路に設定している場合であっても、上部戻し回路による浴槽加熱動作を実行した時間が所定時間を超えた場合には、自動で上部戻し回路から下部戻し回路に切り替えることができる。このため、上部戻し回路による浴槽加熱動作が長時間行われることによって貯湯タンク１の湯切れが生じることを確実に回避することができる。

１ 貯湯タンク、１ａ 導入口、１ｂ 導出口、１ｃ 熱源水取出口、１ｄ 上部口、
１ｅ 戻し口、２ 循環ポンプ、３ 浴槽循環ポンプ、４ 給水配管、５ 給水分岐管、
６，９，１０，１１，１２，２２，２３，２４，２５ 配管、
７ ヒートポンプ入口配管、８ ヒートポンプ出口配管、１３ 追焚熱交換器、
１４ 第１の三方弁、１５ 第２の三方弁、１６ 四方弁、１７ 混合弁、１９ 浴槽、
２０ リモコン装置、２１ 制御部、３１ ヒートポンプユニット、
３２ 貯湯タンクユニット、４１ 圧縮機、４２ 加熱熱交換器、４３ 膨張弁、
４４ 吸熱熱交換器、４５ 吸熱熱交換器側送風ファン、４７ 貯湯温度センサ、
４９ 給湯配管

Claims (6)

1. 湯水を貯留可能な貯湯タンクと、
   水を加熱可能な加熱手段と、
   前記貯湯タンクから取り出した水を前記加熱手段に送り、前記加熱手段で加熱されて生成した湯を前記貯湯タンクに戻す沸き上げ回路と、
   前記貯湯タンクの上部から取り出した湯を、加熱対象を加熱するための利用側熱交換器を経由させて、前記貯湯タンクの上部に戻す上部戻し回路と、
   前記貯湯タンクの上部から取り出した湯を、前記利用側熱交換器を経由させて、前記貯湯タンクの下部に戻す下部戻し回路と、
   前記上部戻し回路と前記下部戻し回路とを切り替える流路切替手段と、
   前記上部戻し回路と前記下部戻し回路との何れを使用するかをユーザーが設定可能な設定手段と、
   前記貯湯タンクの上部から取り出した湯によって前記加熱対象を加熱する加熱動作を実施する際に、前記設定手段にて前記ユーザーがした設定に基づいて、前記上部戻し回路と前記下部戻し回路との何れを使用するかを決定する制御手段と、
   を備える貯湯式給湯機。
2. 前記上部戻し回路により前記加熱動作を実施した場合に前記加熱動作を継続可能な時間である上部戻し加熱動作可能時間と、前記上部戻し回路により前記加熱動作を実施した場合に使用可能な湯の量である上部戻し給湯使用可能量との一方または両方を予測可能な第１の予測手段と、
   前記下部戻し回路により前記加熱動作を実施した場合に前記加熱動作を継続可能な時間である下部戻し加熱動作可能時間と、前記下部戻し回路により前記加熱動作を実施した場合に使用可能な湯の量である下部戻し給湯使用可能量との一方または両方を予測可能な第２の予測手段と、
   前記設定手段にて前記ユーザーが前記上部戻し回路を設定した場合には前記上部戻し加熱動作可能時間と前記上部戻し給湯使用可能量との一方または両方を前記ユーザーに報知し、前記設定手段にて前記ユーザーが前記下部戻し回路を設定した場合には前記下部戻し加熱動作可能時間と前記下部戻し給湯使用可能量との一方または両方を前記ユーザーに報知する報知手段と、
   を備える請求項１記載の貯湯式給湯機。
   
3. 前記貯湯タンクに貯えられている湯の温度を検出する貯湯温度検出手段と、
   前記設定手段にて前記ユーザーが前記上部戻し回路を設定している場合において、前記貯湯温度検出手段の検出値が所定値まで低下した場合に、前記上部戻し回路から前記下部戻し回路に設定を変更することを前記ユーザーに促すか、または前記流路切替手段により自動で前記上部戻し回路から前記下部戻し回路に切り替える手段と、
   を備える請求項１または２記載の貯湯式給湯機。
4. 前記加熱動作の加熱能力を、相対的に低い第１の能力と、前記第１の能力より高い第２の能力との何れにするかを前記ユーザーが選択可能な選択手段を備え、
   前記制御手段は、前記加熱動作を実施する際に、前記第１の能力が前記ユーザーにより選択されている場合には前記上部戻し回路を使用し、前記第２の能力が前記ユーザーにより選択されている場合には前記下部戻し回路を使用する請求項１乃至３の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
5. 前記制御手段は、前記上部戻し回路による前記加熱動作を実行した時間が所定時間を超えた場合には前記流路切替手段により自動で前記上部戻し回路から前記下部戻し回路に切り替える請求項１乃至４の何れか１項記載の貯湯式給湯機。
6. 前記利用側熱交換器は、浴槽から循環する浴槽水を前記加熱対象とするものである請求項１乃至５の何れか１項記載の貯湯式給湯機。

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