JP6102781B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴槽の水を追い焚きする際に浴槽の水が流通する追焚き用配管を気液混合流体で洗浄する配管洗浄機能を備えた貯湯式給湯装置に関する。

従来技術として、下記特許文献１に開示された給湯器がある。この給湯器は、貯湯タンクの上部から導出されて熱源用循環管路を流れて貯湯タンクの下部に戻る湯と、追焚き用循環管路を流れる浴水とを熱交換して、浴水を追焚きする。また、この給湯器は、追焚き用循環管路に接続する浴槽用給湯管路に微小泡発生装置を備えており、微小泡発生装置で発生させた微小気泡を含む湯を追焚き用循環管路に流通して追焚き用循環管路を洗浄する。特許文献１には、浴水を浴槽から排水する際に、貯湯タンク内の上部から導出した湯を浴槽用給湯管路に流下させ、微小泡発生装置で湯中に微小気泡を生じさせることが記載されている。

特許第５１５３３７６号公報

しかしながら、前述した従来技術の給湯器では、気泡を含む湯で追焚き用循環管路を洗浄することはできるものの、比較的省エネルギー性に劣るという問題がある。これは、配管洗浄時に貯湯タンク内の上部に貯留された高温水を使用するため、貯湯タンク内の湯を有効に利用し難いためである。

具体的には、浴水の追い焚き時に、貯湯タンクの上部から取水された高温水は、浴水との熱交換により温度低下して中温水となり、貯湯タンクの下部に戻る。貯湯タンクの下部に戻された中温水は、その後の給湯時に利用可能であるものの、給湯量が少ないなど利用されずに貯湯タンク内に残される場合、貯湯タンク内の沸き上げ時には沸き上げ加熱手段であるヒートポンプユニットの運転効率の低下を招く。

本発明者は、貯湯タンク内の中温水に着目し、この中温水を有効に利用すれば、良好な洗浄性能を確保しつつ、省エネルギー性を向上することができることを見出した。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、気液混合流体で配管洗浄を行なう給湯装置であって、良好な洗浄性能を発揮しつつ省エネルギー性を向上することが可能な貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、
風呂用配管（１４０）に設けられ、風呂用配管を流通する湯水に気体を混合して気液混合流体を生成する気液混合装置（４）と、
貯湯タンク（１０）の上部よりも低く下部よりも高い中間部と、風呂用配管とを接続し、風呂用配管へ中間部の湯水を供給する供給配管（１２０）と、
気液混合装置（４）の動作制御を行なう制御手段（２００）と、を備え、
制御手段は、
風呂用配管に湯水を流通しつつ気液混合装置を動作させて、生成した気液混合流体で追焚き用二次配管（１５０）を洗浄する洗浄運転を実行し、
洗浄運転では、中間部から供給配管を介して風呂用配管に湯水を流通することを特徴としている。

これによると、気液混合流体で追焚き用二次配管を洗浄する洗浄運転を行なう際に、貯湯タンク内の中間部から導出した湯水を用いることができる。貯湯タンクの中間部には、高温水よりも温度が低い中温水が貯留されている場合が多い。中温水は、貯湯タンクの上部から導出された高温水が追焚き用熱交換器（１７）で浴水と熱交換し、貯湯タンクの上部よりも低い部位へ戻されること等により生成される。洗浄運転に水よりも温度が高い中温水を用いることで、追焚き用二次配管を良好に洗浄することができる。また、中温水を洗浄運転に用いることで貯湯タンク内の中温水量を減少させ、貯湯タンク内に高温水を再沸き上げする際の沸き上げ加熱手段（２０）の運転効率を向上することができる。これにより、良好な洗浄性能を発揮しつつ省エネルギー性を向上することができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明を適用した第１の実施形態における貯湯式給湯装置の概略構成を示す模式図である。 第１の実施形態の制御装置の配管洗浄概略制御動作を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１の実施形態）
本発明を適用した第１の実施形態について、図１、図２を参照して説明する。本実施形態の貯湯式給湯装置が備える配管洗浄装置は、気液混合流体によって各種の配管内部を洗浄する装置である。

図１に示すように、本実施形態の貯湯式給湯装置である給湯装置１００は、エジェクタ装置４を備える配管洗浄装置を備える。エジェクタ装置４は、気液混合装置の一例である。気液混合装置はエジェクタ装置に限定されるものではなく、例えば、旋回液流式、スタティックミキサー式、細孔式等の気液混合装置を用いることもできる。

給湯装置１００は、配管洗浄装置の他に、高温水を沸かす沸き上げ加熱手段の一例であるヒートポンプユニット２０と、タンク１０と、浴槽５０と、追焚き用熱交換器１７と、各種の配管及び各種の弁とを備える。タンク１０は、本実施形態における貯湯タンクであり、ヒートポンプユニット２０は、本実施形態における沸き上げ加熱手段に相当する。

タンク１０は、給湯に用いる給湯用水を貯える容器であって、耐食性に優れた金属製、例えばステンレス製の容器であり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、給湯用の湯を長時間に渡って保温することができる。

タンク１０の底部には、タンク１０内に水道水を供給する導入用流路としての導入管１１が接続されている。この導入管１１には、減圧弁２２が設けられている。減圧弁２２は、導入管１１を流れてくる水道水の水圧を所定圧に減圧したり、断水等における湯の逆流を防止したりすることができる。導入管１１には、タンク１０における導入口の上流側の部位から分岐する給水管１１Ａが設けられている。給水管１１Ａの下流端は、給湯用混合弁２４及び風呂用混合弁２５に繋がれている。

タンク１０の最上部にはタンク１０内に貯えられた給湯用の湯のうち、高温の湯（高温水）を導出するための給湯用流路としての高温取出管１２が接続されている。高温取出管１２の経路途中には、逃がし弁２３が設けられた排出配管が接続されている。逃がし弁２３は、タンク１０内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、開放してタンク１０内の湯を外部に排出し、タンク１０等にダメージを与えないようになっている。

縦長のタンク１０の外壁面には、複数のサーミスタ１０ａが縦方向に間隔をあけて配置され、タンク１０内の各水位レベルにおける温度情報を制御装置２００に出力するようになっている。複数のサーミスタ１０ａは、タンク１０内の貯湯状態を検出する貯湯状態検出手段である。

高温取出管１２の経路途中には、中温水取出管１２Ａが合流するように接続している。中温水取出管１２Ａは、タンク１０の上下方向の中間部に設けられた中温水取出口１２ｂと、高温取出管１２とを接続している。ここで、タンク１０の中間部とは、ヒートポンプ側回路２１が接続するタンク１０の下部と上部との間の領域である。中温水取出管１２Ａの高温取出管１２への接続部位には、中温水混合弁１２１が設けられている。中温水混合弁１２１は、タンク１０の上部から取り出す高温水と、タンク１０の中間部の中温水取出口１２ｂから取り出す湯水との流量比を調節する弁装置である。

ヒートポンプ側回路２１は、タンク１０の下部と上部とを接続する。タンク１０の上部には、ヒートポンプ側回路２１を経てヒートポンプユニット２０側から吐出された湯が流入する。ヒートポンプユニット２０は、タンク１０内の下部の水を沸き上げて、例えば６５℃〜９０℃の高温水としてタンク１０の上部から貯える。ヒートポンプ側回路２１の一部は、ヒートポンプユニット２０における水・冷媒熱交換器の水側通路となっている。

ヒートポンプユニット２０は、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素を使用するヒートポンプサイクルと、ヒートポンプ側回路２１中に設置された給水ポンプとから構成されている。超臨界のヒートポンプサイクルによれば、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温、例えば、８５℃〜９０℃程度の湯をタンク１０内に貯えることも可能である。

ヒートポンプユニット２０は、制御装置２００からの制御信号により作動するとともに、その作動状態を操作パネルに表示するように構成されている。ヒートポンプユニット２０は、主に料金設定の安価な深夜時間帯の深夜電力を利用し、圧縮機の回転数制御により、タンク１０内の給湯用水を加熱する沸き上げ運転を行う。沸き上げ運転では、タンク１０内の下部の水をヒートポンプユニット２０で沸き上げ、高温水としてタンク１０の上部から順次貯える。また、ヒートポンプユニット２０は、深夜時間帯以外の時間帯においても、タンク１０内の貯湯熱量が不足してくると沸き上げ運転を行う。また、圧縮機の回転数は、種々の運転条件下において規定の能力が出るように制御装置２００により制御される。

高温取出管１２には、浴槽５０への湯張り配管としての風呂用配管１４が分岐するように接続されている。高温取出管１２は、その下流端の端末としての給湯端末（カラン、シャワー等）へ設定温度に温度調節された湯を導く給湯用配管である。高温取出管１２の流路の中途には、給湯用混合弁２４、給湯サーミスタ（図示せず）、流量カウンタ２７、逆止弁６０が設けられている。給湯サーミスタは、給湯用混合弁２４によって混合された湯水の温度を検出するための電気信号を制御装置２００に出力する。流量カウンタ２７は、湯の流れを検出し検出信号を制御装置２００に出力する。

風呂用配管１４は、その下流端が、浴槽水回路を形成する追焚き用配管１５０のうち戻り配管１６に接続されて、往き配管１５および戻り配管１６を介して浴槽５０のアダプタ５１に通じる。ここで、往き配管１５は、追焚き用熱交換器１７の浴槽水側通路１７ａの出口部と浴槽５０とを繋ぐ配管である。戻り配管１６は、浴槽５０と追焚き用熱交換器１７の浴槽水側通路１７ａの入口部とを繋ぐ配管である。追焚き用配管１５０は、本実施形態における追焚き用二次配管に相当する。

風呂用配管１４は、浴槽５０内に湯張り、差し湯、たし湯等を行う時に、設定温度に温度調節された湯を浴槽５０内に導く配管である。風呂用配管１４の流路の中途には、下流に向けて順に、風呂用混合弁２５、風呂用サーミスタ（図示せず）、湯張り用電磁弁２６、逆止弁３０、湯張り用流量カウンタ２８、逆止弁３１、エジェクタ装置４が設けられている。

ここで、エジェクタ装置４の構成および作動について簡単に説明する。エジェクタ装置４は、少なくとも、ノズル部、吸引部、混合部、ディフューザ部を備えている。

ノズル部は、流入した液体を減圧する。ノズル部は、流入部、狭まり通路、小径通路、拡がり通路及び噴出部を備えた一連の通路を形成する。流入部は、エジェクタ装置４に流入する液体の入口部に相当し、液体の流入口には外部の配管等が接続される。噴出部は、ノズル部の最下流端部であって拡がり通路の出口である噴出口を構成する。したがって、噴出部よりも下流には、混合部、ディフューザ部が存在する。外部の配管内を通って流入部から流入した液体は、狭まり通路、小径通路、拡がり通路の順にノズル部が形成する通路を軸方向に流れ、減圧される。

混合部は、エジェクタ装置４のボディにおいてノズル部の下流側に設けられる部分である。混合部は、拡がり通路の噴出口から噴出される液体と吸引部から吸引される外部の気体とを混合させる通路を構成する。混合部は、吸引部の吸入通路の下流側に設けられて、ノズル部からの高速度の液体流と吸入通路から吸引された気体とを混合する通路でもある。混合部は、さらに下流側のディフューザ部に接続されている。エジェクタ装置４のボディは、両端が開口する筒状体を形成する。

ディフューザ部は、エジェクタ装置４のボディにおいて混合部の下流側に設けられる部分である。ディフューザ部は、下流に行くほど通路断面積が徐々に大きくなる形状に形成されている。すなわち、ディフューザ部は、上流端部から下流端部にかけて通路断面積が徐々に大きくなる拡大通路を有する。ディフューザ部は、混合部で混合された混合流体の流れを減速して流体圧力を上昇させる作用、つまり、混合流体の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する機能を有する。

エジェクタ装置４は、さらにディフューザ部の下流側に筒状体部を備えるようにしてもよい。筒状体部は、ディフューザ部の流出口を構成する下流端部からさらに下流に延びるストレート状の通路を形成する。筒状体部は、一定の通路断面積を有する通路を形成する。筒状体部の流出口は、エジェクタ装置４の下流側に配置された外部の配管に接続される。

また、エジェクタ装置４が筒状体部を備えない場合には、ディフューザ部の下流端部は、エジェクタ装置４の下流側に配置された外部の配管に接続されることになる。

吸引部には、ノズル部からの液体の噴出による吸引作用により、外部の気体が吸引される。エジェクタ装置４は、ノズル部において、液体の流れの速度差によって生じる圧力変動に起因して、ベンチュリ効果により通路に負圧部分を発生する。この負圧発生によって吸引力が生じ、吸引部から外部の気体がエジェクタ装置４の内部に吸入される。このように、エジェクタ装置４は、ノズル部によって流路を絞り、内部圧力を低下させることで外部からの気体を吸入する。このとき、ノズル部で発生する負圧が大きいほど、気体の吸入量を大きくすることができる。

吸引部の入口である吸入通路は、エジェクタ装置４のボディに設けられる。吸入通路は、その軸心方向がエジェクタ装置４のボディの軸心方向に対して略直交する方向に気体が流入するようにボディを貫通する。吸入通路を介して吸入された外部の気体は、混合部の通路に導入される。混合部の通路に導入された気体は噴出部から噴出された液体と混じり合い、混合流体はディフューザ部を流通する際に、微細な気泡を含む気液混合流体となる。

エジェクタ装置４の各部は、同一の材質で形成することができる。エジェクタ装置４の各部は、例えば、ステンレス鋼材等の金属、樹脂材料によって製作することができる。

給湯装置１００において、エジェクタ装置４は、ノズル部の流入部が湯張り用電磁弁２６側の配管に接続され、筒状体部の流出口が浴槽５０側の配管に接続されるように、設置されている。エジェクタ装置４は、気体の吸入通路を開閉する手段として例えば開閉弁装置を備えている。この吸入通路の開閉手段は、制御装置２００により開閉制御される。

湯張り用電磁弁２６が開状態であるときにエジェクタ装置４の吸入通路が開状態に設定されると、風呂用配管１４を流下してきた湯水は、ノズル部内で減圧されることで外部の空気が吸引され、混合部で湯水と空気が混ざった気液混合流体が生じる。そして、エジェクタ装置４からの気液混合流体の噴出により、浴槽５０へ延びる風呂用配管１４、往き配管１５、追焚き用熱交換器１７の浴槽水側通路１７ａ、戻り配管１６等を洗浄することができる。このように、配管洗浄装置は、人の皮脂等で汚れた浴槽水（浴水）が繰り返し流通することにより配管内に堆積した汚れを洗浄することができる。

さらに、風呂用混合弁２５と湯張り用電磁弁２６の間と、逆止弁３０と湯張り用流量カウンタ２８の間とを連結する配管には、排水弁６８が設けられている。給湯用混合弁２４、風呂用混合弁２５は、それぞれ高温取出管１２、風呂用配管１４の末端で出湯される湯の温度を調節する温度調節弁である。

風呂用サーミスタは、風呂用混合弁２５の下流側で風呂用配管１４内の温度を検出するための電気信号を制御装置２００に出力する。湯張り用電磁弁２６は、風呂用配管１４の通路を開閉する弁であり、浴槽５０内への湯張り、差し湯、たし湯、配管洗浄等を行う時に制御装置２００により制御される。湯張り用流量カウンタ２８は、風呂用混合弁２５の出口の湯の流れを検出し検出信号を制御装置２００に出力する。湯張り用流量カウンタ２８が風呂用混合弁２５の出口の湯の流れを検出した時は、風呂用配管１４の湯張り用電磁弁２６が開弁されて出湯されていることを示す。

逆止弁３０、３１は、追焚き用配管１５０内の浴槽水回路を循環する浴槽水を風呂用混合弁２５側に逆流させないための弁である。循環温サーミスタ（図示せず）は、戻り配管１６に設けられ、浴槽水回路を循環する浴槽水の温度を検出するための電気信号を制御装置２００に出力する。風呂循環センサ（図示せず）は、浴槽水回路を浴槽水が循環しているか否かを検出可能な流水センサである。追焚きサーミスタ（図示せず）は、往き配管１５に設けられ、追焚き用熱交換器１７で加熱された後の浴槽水の温度を検出するための電気信号を制御装置２００に出力する。

水位センサ２９は、浴槽５０内に湯張りされた浴槽水の湯量、言い換えれば浴槽５０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り、水圧信号を制御装置２００に出力する。風呂循環ポンプ１９は、浴槽５０内の浴槽水を追焚き用熱交換器１７に圧送する電動ポンプであり、制御装置２００によってその作動が制御される。

給湯装置１００は、タンク１０の外部に配置された追焚き用熱交換器１７と、追焚き用熱交換器１７とタンク１０の内部とを連絡する１次側回路１３とを備える。１次側回路１３は、本実施形態における追焚き用一次配管に相当する。

追焚き用熱交換器１７における給湯用水側通路１７ｂの入口部は、タンク１０の最上部に接続されている。給湯用水側通路１７ｂの出口部は、タンク１０の上下方向の中間部の戻り口１３ａに配管によって接続されている。１次側循環ポンプ１８は、制御装置２００によって制御されて、タンク１０内の給湯用水やヒートポンプユニット２０で沸き上げた高温水を１次側回路１３に循環させることができる。

追焚き運転や浴水保温運転を行う時は、風呂循環ポンプ１９及び１次側循環ポンプ１８を駆動する。これにより、浴槽５０内の浴槽水が浴槽水回路を循環し、タンク１０の高温水が１次側回路１３を循環する。浴槽水は、追焚き用熱交換器１７の浴槽水側通路１７ａでタンク１０の高温水と熱交換して加熱される。追焚き運転や保温運転では、循環温サーミスタにより検出される浴槽水温度が設定温度になるまで制御が継続される。

図１からも明らかなように、浴槽水を循環する浴槽水回路は、往き配管１５および戻り配管１６と、追焚き用熱交換器１７の浴槽水側通路１７ａを含む。浴槽水回路は追焚き用配管１５０内に形成され、風呂用配管１４は接続点１５３で追焚き用配管１５０に接続している。

追焚き用配管１５０は、第１配管１５１および第２配管１５２を有する。第１配管１５１と第２配管１５２とは、接続点１５３において相互に接続している。本例では、第１配管１５１は、戻り配管１６の接続点１５３よりも追焚き用熱交換器１７側の部分および往き配管１５からなり、第２配管１５２は、戻り配管１６の接続点１５３よりも浴槽５０側の部分からなる。追焚き用熱交換器１７は第１配管１５１に設けられ、水位センサ２９および風呂循環ポンプ１９は第２配管１５２に設けられている。

制御手段である制御装置２００は、図示を省略した操作パネルからの入力情報、各センサ類からの入力情報等に基づいて、各種運転の制御を行なうようになっている。各種運転としては、沸き上げ運転、給湯運転、湯張り運転、差し湯運転、足し湯運転、追焚き運転、自動保温運転、配管洗浄運転等がある。

次に、上述した構成の給湯装置１００において、制御装置２００が行なう配管洗浄運転の制御動作について説明する。

以下、タンク１０の中温水取出口１２ｂから風呂用混合弁２５までの湯水の供給配管を中温水供給配管１２０と呼ぶ場合がある。中温水供給配管１２０は、中温水取出管１２Ａ、高温取出管１２のうち中温水混合弁１２１から風呂用配管１４の分岐接続点に至る部分、および風呂用配管１４のうち風呂用混合弁２５よりも上流部分により構成される。中温水供給配管１２０は、本実施形態における供給配管に相当し、第１供給配管に相当する。

したがって、本実施形態では、風呂用配管１４のうち、風呂用混合弁２５よりも下流側（追焚き用配管１５０側）の部分である風呂用配管１４０が、本発明で言うところの風呂用配管である。

また、導入管１１から風呂用混合弁２５までの水の供給配管を給水配管１１０と呼ぶ場合がある。給水配管１１０は、導入管１１から分岐した給水管１１Ａのうち、導入管１１への接続点からタンク１０を迂回して風呂用混合弁２５へ至る部分からなる。給水配管１１０は、本実施形態における第２供給配管に相当する。

ここで、第２供給配管は、例えば上流端がタンクの下部に接続し、導入管からの水をタンクの下部を介して流通するものであってもよい。タンク内の湯水の貯留状態に影響を与えないものであれば、実質的に、タンクを迂回する第２供給配管であると言える。

図２に示すように、制御装置２００が、配管洗浄制御を行なう際には、まず、洗浄運転を実行する条件が成立したか否かを監視している（ステップ２１０）。

洗浄運転を実行する条件の成立とは、一例として、浴槽５０内から浴水が排水されている状態を検知することである。浴槽５０からの浴水排水状態は、例えば、水位センサ２９の出力値に基づいて、浴槽５０内の水位レベルの低下を検出することで得られる。また、浴槽５０からの排水経路に排水用電磁弁を備える場合には、排水用電磁弁への開弁動作信号、もしくは、排水用電磁弁からの開弁動作情報を取得することで、浴槽５０からの浴水排水状態を知ることができる。洗浄運転を実行する条件の成立は、上記した浴槽５０からの浴水排水状態を検知したときであってもよいし、浴水排水状態を検知した後、所定時間経過したときであってもよい。

また、洗浄運転を実行する条件の成立の他の例として、例えば、操作パネルに設けられた洗浄スイッチが操作され、制御装置２００が操作信号を入力した場合がある。洗浄スイッチの操作信号を入力した場合には、例えば浴槽５０が浴水排水状態であるか否かに係らず、洗浄運転を実行する条件の成立とすることができる。洗浄運転を実行する条件の成立とは、洗浄運転の動作条件の成立と言い換えることができる。

ステップ２１０で洗浄運転の実行条件が成立したと判断した場合には、浴槽５０内への湯張り運転を行なった後に追焚き運転もしくは保温運転を行なったか否かを判断する（ステップ２２０）。ステップ２２０では、浴槽５０内へ湯張りを行なった後に、追焚き用配管１５０へ浴水の循環を行なったか否かを判断していることになる。また、ステップ２２０では、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に、追焚き用配管１５０へ浴水の循環を行なったか否かを判断するものとすることができる。追焚き用配管１５０への浴水循環の有無判定は、例えば風呂循環ポンプ１９の作動の有無により判定することができる。

ステップ２２０で、湯張り運転後に追焚き運転もしくは保温運転の少なくともいずれかを行なったと判断した場合には、ステップ２４０へ進む。一方、ステップ２２０で、湯張り運転後に追焚き運転および保温運転のいずれも行なっていないと判断した場合には、ステップ２３０へ進む。

ステップ２３０では、タンク１０内に中温水取出口１２ｂから取り出し可能な中温水が所定量以上あるか否か判断する。制御装置２００は、複数のサーミスタ１０ａからの温度情報に基づいて、中温水取出口１２ｂよりも下方に貯留されている中温水量を算出する。中温水とは、例えばヒートポンプユニット２０で沸き上げられた高温水よりも温度が低く、導入管１１から導入された水よりも温度が高い湯である。

中温水は、浴槽５０内の浴水の追焚きや保温を行なう際に、１次側回路１３を流れる高温水が追焚き用熱交換器１７で浴水と熱交換されてタンク１０内に戻ることで生成される。また、中温水は、タンク１０内の高温水が放熱により温度低下することでも生成される。このように生成される中温水を有効利用するためには、中温水取出口１２ｂは、戻り口１３ａと同じ高さ、もしくは戻り口１３ａよりも若干上方に設けることが好ましい。

ステップ２３０では、中温水取出口１２ｂよりも下方に貯留されている中温水量が所定量以上であるか否かを判断する。このとき、給湯温度（例えば４０℃）よりも温度が低く給湯に用いることが困難な中温水であって、中温水取出口１２ｂから取り出すことが可能な中温水量が、所定量以上あるか否かを判断することが好ましい。

ステップ２３０で、タンク１０内に中温水取出口１２ｂから取り出し可能な中温水が所定量以上あると判断した場合には、ステップ２４０へ進む。ステップ２３０で、タンク１０内に中温水取出口１２ｂから取り出し可能な中温水が所定量未満しかないと判断した場合には、ステップ２５０へ進む。

ステップ２４０では、中温水混合弁１２１の導入側の弁開度を、中温水取出管１２Ａ側を全開とし、タンク１０の上部からの取り出し配管側を全閉とする。すなわち、中温水混合弁１２１の導入側弁開度比を、中温水取出管１２Ａ側１００％とする。また、風呂用混合弁２５の導入側弁開度比を、導出側湯温が所定温度（例えば４０℃）となるように設定する。これにより、タンク１０の中間部の中温水取出口１２ｂから取り出した湯水を、中温水供給配管１２０を介して風呂用配管１４０へ流入させることができる。このとき、必要に応じて風呂用混合弁２５で湯を温度調節して、風呂用配管１４０へ流入させることができる。

ステップ２５０では、風呂用混合弁２５の導入側弁開度を、給水配管１１０側を全開とし、中温水供給配管１２０側を全閉とする。すなわち、風呂用混合弁２５の導入側弁開度比を、給水配管１１０側１００％とする。

ステップ２４０もしくはステップ２５０を実行して、風呂用配管１４０への湯水の流入経路を設定した場合には、配管洗浄運転を実行する（ステップ２６０）。ステップ２６０では、ステップ２４０もしくはステップ２５０で設定した流入経路で供給される湯水を風呂用配管１４０に流下させつつ、エジェクタ装置４を作動させて、気液混合流体を生成する。具体的には、エジェクタ装置４の気体の吸入通路を開いて、風呂用配管１４０を流通する湯水中に気泡を生成する。

ステップ２６０で、上記した洗浄運転動作を所定時間継続したら、風呂用配管１４０への湯水の流通、および、エジェクタ装置４を作動を停止して、ステップ２１０へリターンする。なお、ステップ２６０に、ステップ２４０、２５０を加えて、洗浄運転動作と呼ぶこともできる。

上述の構成および作動によれば、制御装置２００は、所定の洗浄運転動作条件が成立したときには、風呂用配管１４０に湯水を流通しつつエジェクタ装置４を動作させて、生成した気液混合流体で追焚き用配管１５０を洗浄する洗浄運転を実行する。そして、洗浄運転では、タンク１０の中間部から中温水供給配管１２０を介して風呂用配管１４０に湯水を流通する。

これによると、気液混合流体で追焚き用配管１５０を洗浄する洗浄運転を行なう際に、タンク１０内の中間部から導出した湯水を用いることができる。タンク１０の中間部には、高温水よりも温度が低い中温水が貯留されている場合が多い。中温水は、タンク１０の上部から導出された高温水が追焚き用熱交換器１７で浴水と熱交換し、タンク１０の上部よりも低い部位へ戻されること等により生成される。洗浄運転に水よりも温度が高い中温水を用いることで、追焚き用配管１５０を良好に洗浄することができる。また、中温水を洗浄運転に用いることでタンク１０内の中温水量を減少させ、タンク１０内に高温水を再沸き上げする際のヒートポンプユニット２０の運転効率を向上することができる。これにより、良好な洗浄性能を発揮しつつ省エネルギー性を向上することができる。

また、本実施形態の給湯装置１００は、中温水供給配管１２０と、風呂用配管１４０へタンク１０を迂回して水を供給する給水配管１１０と、洗浄運転を実行するときに、中温水供給配管１２０から風呂用配管１４０へ流入する湯水の流量と給水配管１１０から風呂用配管１４０へ流入する水の流量との割合を変更可能な風呂用混合弁２５とを備えている。風呂用混合弁２５は、本実施形態における流量割合変更手段に相当する。

そして、制御装置２００は、エジェクタ装置４の動作制御に加え、風呂用混合弁２５による流量割合の制御も行なう。洗浄運転時には、制御装置２００が、風呂用混合弁２５で設定した流量割合で風呂用配管１４０に湯水を流通しつつエジェクタ装置４を動作させる。

制御装置２００は、洗浄運転を実行するときに、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に追焚き用配管１５０に浴水の循環の実績があった場合には、中温水供給配管１２０を介してタンク１０の中間部の湯水を風呂用配管１４０へ供給する。制御装置２００は、洗浄運転を実行するときに、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に追焚き用配管１５０に浴水の循環の実績がなかった場合には、中温水供給配管１２０を介する風呂用配管１４０への湯水の供給を禁止して、給水配管１１０を介して水を風呂用配管１４０へ供給する。制御装置２００は、洗浄運転を実行するときに、上記したように風呂用混合弁２５を制御する。

これによると、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に追焚き用配管１５０に浴水の循環の実績があった場合には、比較的汚れが多い追焚き用配管１５０の洗浄に、タンク１０の中間部から供給される中温水を用いることが可能である。これにより、比較的汚れが多い追焚き用配管１５０を確実に洗浄することができる。

また、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に追焚き用配管１５０に浴水の循環の実績がなかった場合には、比較的汚れが少ない追焚き用配管１５０の洗浄に水を用いて、タンク１０からの出湯を抑止することができる。これにより、タンク１０内の蓄熱量を温存することができる。

制御装置２００は、洗浄運転を実行するときに、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に追焚き用配管１５０に浴水の循環の実績があった場合には、中温水供給配管１２０を介してタンク１０の中間部の湯水を風呂用配管１４０へ供給する。このとき、タンク１０内の中温水取出口１２ｂの高さに中温水がなく水がある場合には、風呂用配管１４０にはタンク１０内の水が供給される。したがって、配管洗浄に高温水等の湯を用いることがなく、タンク１０内の蓄熱量を温存することができる。

また、制御装置２００は、高温水よりも温度が低く水よりも温度が高い中温水のタンク１０内への貯湯状態を検出可能である。制御装置２００は、洗浄運転を実行するときには、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に追焚き用配管１５０に浴水の循環の実績がなかった場合であっても、タンク１０内に利用可能な中温水が所定量ある場合には中温水を用いる。制御装置２００は、タンク１０内に貯留され中温水供給配管１２０を介して風呂用配管１４０へ供給可能な中温水が所定量以上ある場合には、中温水供給配管１２０を介する風呂用配管１４０への湯水の供給を許可する。そして、中温水供給配管１２０を介してタンク１０の中間部の湯水を風呂用配管１４０へ供給するように、風呂用混合弁２５を制御する。

これによると、タンク１０から風呂用配管１４０へ供給可能な中温水が比較的多くある場合には、先回の洗浄運転以降、追焚き用配管１５０に浴水循環の実績がなかった場合であっても、配管洗浄にタンク１０の中間部から供給される中温水を用いることができる。したがって、追焚き用配管１５０を一層確実に洗浄することができる。

また、制御装置２００は、ステップ２３０で取出し可能な中温水量が所定量以上であるか否かを判断するとき、給湯温度に基づく所定温度（例えば４０℃）よりも温度が低く給湯に用いることが困難な中温水の量が所定量以上であるか否かを判断することができる。これによると、給湯に用いることが可能な湯を温存し、給湯に用いることが難しい中温水で配管洗浄を行なって、追焚き用配管１５０を良好に洗浄することができる。また、タンク１０内の比較的低温である中温水量を減少させ、タンク１０内に高温水を再沸き上げする際のヒートポンプユニット２０の運転効率を向上することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

上記実施形態では、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に追焚き用配管１５０に浴水の循環の実績がなかった場合であっても、タンク１０内に利用可能な中温水が所定量ある場合には、配管洗浄に中温水を用いていたが、これに限定されるものではない。先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの間に追焚き用配管１５０に浴水の循環の実績がなかった場合には、常に水を用いるものであってもよい。

また、上記実施形態では、先回の洗浄運転から今回の洗浄運転までの追焚き用配管１５０の浴水循環実績に応じて、配管洗浄にタンク１０の中間部からの湯水を用いる場合と給水系からの水を用いる場合とを切り替えていたが、これに限定されるものではない。例えば、配管洗浄には、常にタンク１０の中間部からの湯水を用いるものであってもよい。

また、上記実施形態では、１次側回路１３のタンク１０への戻り口（下流接続端）は、タンク１０の中間部であったが、これに限定されるものではない。例えば、１次側回路１３の下流端はタンク１０の下部に接続するものであってもよい。

４ エジェクタ装置（気液混合装置）
１０ タンク（貯湯タンク）
１３ １次側回路（追焚き用一次配管）
１７ 追焚き用熱交換器
２０ ヒートポンプユニット（沸き上げ加熱手段）
２５ 風呂用混合弁（流量割合変更手段）
５０ 浴槽
１１０ 給水配管（第２供給配管）
１２０ 中温水供給配管（供給配管、第１供給配管）
１４０ 風呂用配管
１５０ 追焚き用配管（追焚き用二次配管）
２００ 制御装置（制御手段）

Claims (3)

1. 内部に湯水を貯える貯湯タンク（１０）と、
   前記貯湯タンク内の下部の水を加熱して沸き上げ、高温水として前記貯湯タンクの上部から貯える沸き上げ加熱手段（２０）と、
   浴槽（５０）の浴水を加熱する追焚き用熱交換器（１７）と、
   前記貯湯タンクと前記追焚き用熱交換器とを接続する配管であって、前記浴槽の前記浴水を加熱する際に、前記貯湯タンクの前記上部の前記高温水を前記貯湯タンクの前記上部よりも低い部位へ送る追焚き用一次配管（１３）と、
   前記浴槽と前記追焚き用熱交換器とを接続する配管であって、前記浴槽の前記浴水を加熱する際に前記浴水が循環する追焚き用二次配管（１５０）と、
   前記追焚き用二次配管に接続し、前記追焚き用二次配管を介して前記浴槽に接続する配管であって、前記浴槽の湯張りを行う際に前記浴槽へ供給される湯水が流通する風呂用配管（１４０）と、
   前記風呂用配管に設けられ、前記風呂用配管を流通する湯水に気体を混合して気液混合流体を生成する気液混合装置（４）と、
   前記貯湯タンクの前記上部よりも低く前記下部よりも高い中間部と、前記風呂用配管とを接続し、前記風呂用配管へ前記中間部の湯水を供給する供給配管（１２０）と、
   前記気液混合装置の動作制御を行なう制御手段（２００）と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記風呂用配管に湯水を流通しつつ前記気液混合装置を動作させて、生成した前記気液混合流体で前記追焚き用二次配管を洗浄する洗浄運転を実行し、
   前記洗浄運転では、前記中間部から前記供給配管を介して前記風呂用配管に湯水を流通することを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記供給配管からなる第１供給配管（１２０）と、
   前記風呂用配管へ前記貯湯タンクを迂回して水を供給する第２供給配管（１１０）と、
   前記洗浄運転を実行するときに、前記第１供給配管から前記風呂用配管へ流入する湯水の流量と前記第２供給配管から前記風呂用配管へ流入する水の流量との割合を変更可能な流量割合変更手段（２５）と、を備え、
   前記制御手段は、前記気液混合装置の動作制御に加え、前記流量割合変更手段による流量割合の制御を行なう手段であり、
   前記洗浄運転では、前記制御手段が、前記流量割合変更手段で設定した流量割合で前記風呂用配管に湯水を流通しつつ前記気液混合装置を動作させる給湯装置であって、
   前記制御手段は、
   前記洗浄運転を実行するときには、
   先回の前記洗浄運転から今回の前記洗浄運転までの間に前記追焚き用二次配管に前記浴水の循環の実績があった場合には、前記第１供給配管を介して前記中間部の湯水を前記風呂用配管へ供給し、
   先回の前記洗浄運転から今回の前記洗浄運転までの間に前記追焚き用二次配管に前記浴水の循環の実績がなかった場合には、前記第１供給配管を介する前記風呂用配管への湯水の供給を禁止して、前記第２供給配管を介して水を前記風呂用配管へ供給するように、
   前記流量割合変更手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
3. 前記制御手段は、
   前記高温水よりも温度が低く前記水よりも温度が高い中温水の前記貯湯タンク内への貯湯状態を検出可能であり、
   前記制御手段は、
   前記洗浄運転を実行するときには、
   先回の前記洗浄運転から今回の前記洗浄運転までの間に前記追焚き用二次配管に前記浴水の循環の実績がなかった場合であっても、前記貯湯タンク内に貯留され前記第１供給配管を介して前記風呂用配管へ供給可能な前記中温水が所定量以上ある場合には、前記第１供給配管を介する前記風呂用配管への湯水の供給を許可して、前記第１供給配管を介して前記中間部の湯水を前記風呂用配管へ供給するように、前記流量割合変更手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯装置。

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