JP7025993B2 - 給湯システム - Google Patents

Description

本明細書で開示する技術は、給湯システムに関する。

特許文献１に給湯システムが開示されている。特許文献１の給湯システムは、貯湯タンクと、貯湯タンクに貯えられている水を加熱して湯を沸き上げるヒートポンプと、貯湯タンクに貯えられている湯の温度を検出する温度センサと、制御部とを備えている。また、この給湯システムは、貯湯タンクに接続されており、貯湯タンクに貯えられている湯を出湯する出湯路と、出湯路に接続されており、水を供給する給水路と、出湯路と給水路の接続部分に接続されている給湯路とを備えている。給湯路は、出湯路から供給される湯と給水路から供給される水を混合した湯を給湯箇所に供給する。また、この給湯システムは、出湯路から給湯路に供給される湯の流量と、給水路から給湯路に供給される水の流量の割合を調整する混合弁を備えている。

この給湯システムは、貯湯タンクに貯えられている水をヒートポンプで加熱して湯を沸き上げる沸き上げ運転と、出湯路を流れる湯と給水路を流れる水を混合弁で混合して給湯路を通じて給湯箇所に供給する給湯運転とを実行可能に構成されている。また、この給湯システムでは、制御部が、混合弁における出湯路から給湯路に供給される湯と給水路から給湯路に供給される水との混合割合を調整可能に構成されている。

また、この給湯システムでは、制御部が、給湯運転の実行中に混合弁の混合割合を調整し、その状態で給湯運転を終了した場合であって、その後に貯湯タンクの温度センサの検出温度が所定の基準温度未満から基準温度以上に変化した場合は、混合弁の混合割合を水の割合が高くなるように変更する。これにより、その後に再び給湯運転が開始されるときに、貯湯タンク内の湯の温度が上昇していたとしても水の割合が高くなるため、高温の湯が給湯箇所に供給されることを防止している。

特開２０１３－２２４７５１号公報

給湯システムでは、給湯運転が終了した後に、沸き上げ運転が実行されることがある。沸き上げ運転が実行されると、ヒートポンプが貯湯タンクに貯えられている水を加熱して湯を沸き上げる。これによって、貯湯タンクに貯えられている湯が撹拌される。そうすると、沸き上げ運転の実行中に貯湯タンク内の湯が撹拌されることによって、貯湯タンク内の湯の温度が局所的に変化する。これによって、貯湯タンク内の湯の温度を検出する温度センサの検出温度が一時的に低下してその後に再び上昇することがある。すなわち、貯湯タンク内の湯の温度が全体としてはほとんど変化していないにもかかわらず、湯の温度が局所的に変化することによって、温度センサの検出温度が一時的に低下してその後に再び上昇することがある。そのため、沸き上げ運転の実行中に、温度センサの検出温度が所定の基準温度未満から基準温度以上に変化することがある。特許文献１の給湯システムでは、この場合には、制御部が、混合弁の混合割合を水の割合が高くなるように変更する。

貯湯タンク内の湯の温度が全体としてはほとんど変化していないにもかかわらず、湯の温度が局所的に変化し、それに応じて制御部が混合弁の混合割合を水の割合が高くなるように変更した場合、その後に再び給湯運転が実行されると、水の割合が高くなっているので、給湯箇所に供給される湯の温度が前回の給湯運転における湯の温度より低くなる。そうすると、給湯システムのユーザが不快を感じることがある。そこで、本明細書では、前回の給湯運転における湯の温度より低い温度の湯が給湯箇所に供給されることを抑制することができる技術を提供する。

本明細書に開示する給湯システムは、貯湯タンクと、前記貯湯タンクに接続されており、前記貯湯タンクに水を供給する第１給水路と、前記貯湯タンクに貯えられている水を加熱して湯を沸き上げるヒートポンプと、前記貯湯タンクに貯えられている湯の温度を検出する第１温度センサと、前記貯湯タンクに接続されており、前記貯湯タンクに貯えられている湯を出湯する出湯路と、前記出湯路に接続されており、水を供給する第２給水路と、前記出湯路と前記第２給水路の接続部分に接続されており、前記出湯路から供給される湯と前記第２給水路から供給される水を混合した湯を給湯箇所に供給する給湯路と、前記出湯路から前記給湯路に供給される湯の流量と、前記第２給水路から前記給湯路に供給される水の流量の割合を調整する混合弁と、制御部と、を備えている。この給湯システムは、前記貯湯タンクに貯えられている水をヒートポンプで加熱して湯を沸き上げる沸き上げ運転と、前記出湯路を流れる湯と前記第２給水路を流れる水を前記混合弁で混合して前記給湯路を通じて給湯箇所に供給する給湯運転とを実行可能に構成されている。前記制御部が、前記混合弁における前記出湯路から前記給湯路に供給される湯と前記第２給水路から前記給湯路に供給される水との混合割合を調整可能に構成されている。この給湯システムでは、前記制御部が、給湯運転の実行中に前記混合弁による湯と水の混合割合を調整し、その状態で給湯運転を終了した場合であって、沸き上げ運転の実行中に前記第１温度センサの検出温度が所定の基準温度以上から前記基準温度未満に変化し、それから所定の時間が経過する前に前記第１温度センサの検出温度が前記基準温度以上に変化した場合は、前記混合弁による湯と水の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に調整した混合割合を維持する。

給湯システムでは、給湯運転の終了後、沸き上げ運転が実行されると、ヒートポンプが貯湯タンクに貯えられている水を加熱して湯を沸き上げる。これによって、貯湯タンクに貯えられている湯が撹拌される。そうすると、沸き上げ運転の実行中に貯湯タンク内の湯が撹拌されることによって、貯湯タンク内の湯の温度が局所的に変化することがある。このときに、上記の給湯システムでは、第１温度センサの検出温度が所定の基準温度以上から基準温度未満に変化することがある。この場合に、上記の給湯システムでは、第１温度センサの検出温度が所定の基準温度以上から基準温度未満に変化してから所定の時間が経過する前に第１温度センサの検出温度が基準温度未満から基準温度以上に変化した場合は、制御部が、混合弁の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に設定した混合割合を維持する。

給湯運転の終了後、沸き上げ運転の実行中に貯湯タンク内の湯の温度が局所的に変化する場合は、貯湯タンク内の湯の温度が全体としてはほとんど変化していない。そのため、貯湯タンクから出湯される湯の温度も以前と比べてほとんど変化していない。したがって、この場合は、前回の給湯運転における湯の温度と同じ温度の湯を給湯箇所に供給するためには、混合弁での湯と水の混合割合を変更する必要はない。そこで、上記の給湯システムでは、このような場合に、混合弁の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に設定した混合割合を維持している。この構成によれば、その後に再び給湯運転が実行される場合に、湯と水の混合割合が前回の給湯運転と同じ混合割合に維持されるので、前回の給湯運転における湯の温度より低い温度の湯が給湯箇所に供給されることを抑制することができる。

上記の給湯システムは、前記給湯路を流れる湯を加熱する補助熱源機と、前記第１温度センサより下の位置において前記貯湯タンクに貯えられている湯の温度を検出する第２温度センサを更に備えていてもよい。この給湯システムでは、前記制御部が、前記所定の時間が経過する前に前記第１温度センサの検出温度が前記基準温度以上に変化せずに、前記所定の時間が経過した後に前記第１温度センサの検出温度が前記基準温度以上に変化した場合は、前記第２温度センサの検出温度が給湯設定温度以上であれば、前記混合弁による湯と水の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に調整した混合割合を維持し、前記第２温度センサの検出温度が給湯設定温度未満であれば、前記混合弁での湯と水の混合割合を水の割合が高くなるように変更してもよい。

沸き上げ運転の実行中に第１温度センサの検出温度が所定の基準温度以上から基準温度未満に変化してから所定の時間が経過する前に第１温度センサの検出温度が基準温度未満から基準温度以上に変化せずに、所定の時間が経過した後に第１温度センサの検出温度が基準温度未満から基準温度以上に変化した場合は、その後の給湯運転で補助熱源機により給湯路を流れる湯を加熱する補助加熱運転が行われる見込みであるか否かに応じて、混合弁の制御を切り換える。すなわち、第２温度センサの検出温度が給湯設定温度以上であって、その後の給湯運転で補助加熱運転が行われない見込みの場合は、混合弁の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に設定した混合割合を維持する。所定の時間が経過した後に第１温度センサの検出温度が基準温度未満から基準温度以上に変化した場合であって、第２温度センサの検出温度が給湯設定温度以上である場合は、沸き上げ運転の実行中に貯湯タンク内の湯の温度が局所的に変化した状態であって、貯湯タンク内の湯の温度が全体としてはほとんど変化していない場合である。逆に、第２温度センサの検出温度が給湯設定温度未満であって、その後の給湯運転で補助加熱運転が行われる見込みの場合は、混合弁での湯と水の混合割合を水の割合が高くなるように変更する。所定の時間が経過した後に第１温度センサの検出温度が基準温度未満から基準温度以上に変化した場合であって、第２温度センサの検出温度が給湯設定温度未満である場合は、沸き上げ運転の実行によって貯湯タンク内の水が加熱されて湯が沸き上がられている途中の状態であって、貯湯タンク内の湯の温度が全体的に上昇している途中の場合である。上記のように制御部が湯と水の混合割合を制御することによって、前回の給湯運転における湯の温度より低い温度の湯が給湯箇所に供給されることを抑制することができる。

実施例に係る給湯システムの構成を模式的に示す図である。 実施例に係る給湯システムで実行される湯水混合処理のフローチャートである。 実施例に係る給湯システムで実行される湯水混合処理のフローチャートである。

実施例に係る給湯システム２の構成について説明する。図１に示すように、実施例に係る給湯システム２は、ヒートポンプユニット４と、タンクユニット６と、燃焼機ユニット８とを備えている。この給湯システム２は、給湯箇所（例えば台所のカラン）に給湯設定温度の湯を供給するためのシステムである。給湯設定温度は、ユーザによって設定される温度であり、給湯箇所に供給される湯の温度である。ユーザは、例えばリモコン（図示省略）によって自らが望む給湯設定温度を設定する。

（ヒートポンプユニット４の構成）
ヒートポンプユニット４は、ヒートポンプ４０と、タンク水循環路７０と、循環ポンプ７２と、ヒートポンプ制御部８０とを備えている。

ヒートポンプ４０は、外気から吸熱して、貯湯タンク１００内の水を加熱して湯を沸き上げる熱源である。ヒートポンプ４０は、冷媒（代替フロン、例えばＲ４１０Ａ等）を循環させる冷媒循環路４１と、外気と冷媒との間で熱交換を行う蒸発器４２と、蒸発器４２に外気を送風するファン４３と、冷媒を圧縮して高温高圧にする圧縮機４４と、タンク水循環路７０内の水と高温高圧の冷媒との間で熱交換を行う凝縮器４５と、熱交換を終えた後の冷媒を減圧させて低温低圧にする膨張弁４６とを備えている。

タンク水循環路７０は、上流端が、タンクユニット６内の貯湯タンク１００の下部に接続されており、下流端が貯湯タンク１００の上部に接続されている。タンク水循環路７０には、循環ポンプ７２が介装されている。循環ポンプ７２は、タンク水循環路７０内の水を上流側から下流側へ送り出す。また、タンク水循環路７０は、ヒートポンプ４０の凝縮器４５を通過している。そのため、ヒートポンプ４０を作動させると（即ち、ファン４３及び圧縮機４４を作動させると）、タンク水循環路７０内の水がヒートポンプ４０の凝縮器４５で加熱される。従って、循環ポンプ７２とヒートポンプ４０とを作動させると、貯湯タンク１００の下部の水が凝縮器４５で加熱され、加熱された水が貯湯タンク１００の上部に戻される。

タンク水循環路７０には、往きサーミスタ７４と戻りサーミスタ７６が設けられている。往きサーミスタ７４は、ヒートポンプ４０で加熱された後の湯の温度を検出する。戻りサーミスタ７６は、貯湯タンク１００からヒートポンプ４０に送られる水の温度を検出する。

ヒートポンプ制御部８０は、ヒートポンプユニット４の各要素機器と電気的に接続されており、各要素機器の動作を制御する。また、ヒートポンプ制御部８０は、タンクユニット６のタンク制御部１８０、及び、燃焼機ユニット８の燃焼機制御部２８０と相互に通信可能に設けられている。

（タンクユニット６の構成）
タンクユニット６は、貯湯タンク１００と、水道水供給路１１０と、出湯路１３０と、タンク制御部１８０とを備えている。

貯湯タンク１００は、ヒートポンプ４０によって沸き上げられた湯及び水道水供給路１１０によって導入された水を貯える。貯湯タンク１００は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。貯湯タンク１００内には満水まで湯水が貯留されている。本実施例では、貯湯タンク１００の容量は１００Ｌである。貯湯タンク１００には、貯湯サーミスタ１０２（第１温度センサの一例）と中間サーミスタ１０４（第２温度センサの一例）が貯湯タンク１００の高さ方向に所定間隔をあけて取り付けられている。各サーミスタ１０２、１０４は、その取付位置の水の温度を検出する。例えば、各サーミスタ１０２、１０４は、それぞれ、貯湯タンク１００の上部から６Ｌ、１２Ｌの位置の水の温度を検出する。貯湯サーミスタ１０２は、貯湯タンク１００の上部に貯えられている湯の温度を検出する。中間サーミスタ１０４は、貯湯サーミスタ１０２より下の位置に取り付けられている。中間サーミスタ１０４は、貯湯サーミスタ１０２より下の位置において貯湯タンク１００に貯えられている湯の温度を検出する。

水道水供給路１１０は、上流端が水道水供給源１１２に接続されている。水道水供給路１１０の下流側は、第１給水路１１０ａと第２給水路１１０ｂ（給水路の一例）に分岐している。第１給水路１１０ａの下流端は、貯湯タンク１００の下部に接続されている。第２給水路１１０ｂの下流端は、後述の出湯路１３０の下流端に接続されている。第２給水路１１０ｂと出湯路１３０との接続部分には、混合弁１４０が設けられている。

水道水供給路１１０には、給水サーミスタ１０８が介装されている。給水サーミスタ１０８は、水道水供給路１１０内を流れる水の温度を検出する。また、第２給水路１１０ｂには、水側流量センサ５２が設けられている。水側流量センサ５２は、第２給水路１１０ｂ内を流れる水の流量を検出する。

出湯路１３０は、上流端が貯湯タンク１００の上部に接続されている。貯湯タンク１００の上部に貯えられている湯が出湯路１３０を通じて出湯される。上述したように、出湯路１３０の下流端には、水道水供給路１１０の第２給水路１１０ｂの下流端が接続されており、接続部分には混合弁１４０が設けられている。出湯路１３０には、湯側流量センサ５４が設けられている。湯側流量センサ５４は、出湯路１３０内を流れる湯の流量を検出する。

混合弁１４０は、出湯路１３０内を流れる湯と、第２給水路１１０ｂ内を流れる水とを混合する。混合弁１４０は、湯と水を混合するときの混合割合を調整可能に構成されている。例えば、混合弁１４０は、出湯路１３０内を流れる湯と、第２給水路１１０ｂ内を流れる水とを１：１や２：１の割合で混合することができる。混合弁１４０には、給湯路１３１が接続されている。

給湯路１３１の下流端は給湯箇所に接続されている。混合弁１４０より下流側の給湯路１３１には、混合サーミスタ１１４が介装されている。混合サーミスタ１１４は、混合弁１４０で湯と水が混合された後の湯の温度を検出する。

また、給湯路１３１には、給湯バイパス路１３２が接続されている。給湯バイパス路１３２の上流端が燃焼機ユニット８より上流側の給湯路１３１に接続されており、下流端が燃焼機ユニット８より下流側の給湯路１３１に接続されている。給湯バイパス路１３２には、バイパス弁１４１が設けられている。バイパス弁１４１は、給湯バイパス路１３２を開閉する。給湯バイパス路１３２より下流側の給湯路１３１には、出口サーミスタ１１６が介装されている。出口サーミスタ１１６は、給湯箇所に供給される湯の温度を検出する。

タンク制御部１８０は、タンクユニット６の各要素機器と電気的に接続されており、各要素機器の動作を制御する。また、タンク制御部１８０は、ヒートポンプユニット４のヒートポンプ制御部８０、及び、燃焼機ユニット８の燃焼機制御部２８０と相互に通信可能に設けられている。

（燃焼機ユニット８の構成）
燃焼機ユニット８は、燃焼機２００と、燃焼機制御部２８０とを備えている。

燃焼機ユニット８の燃焼機２００は、給湯路１３１に介装されている。燃焼機２００は、燃料（例えば、燃料ガス）を燃焼させた熱によって、給湯路１３１を流れる湯を加熱する補助熱源機である。燃焼機２００より下流側の給湯路１３１には、給湯サーミスタ２１０が介装されている。給湯サーミスタ２１０は、給湯箇所へ供給される湯の温度を検出する。

燃焼機ユニット８を通過する給湯路１３１には、燃焼機バイパス路１３３が接続されている。燃焼機バイパス路１３３の上流端が燃焼機２００より上流側の給湯路１３１に接続されており、下流端が燃焼機２００より下流側の給湯路１３１に接続されている。また、給湯路１３１には、水量サーボ１４２とバイパスサーボ１４３が設けられている。水量サーボ１４２は、給湯路１３１を流れる湯の流量を調整する。バイパスサーボ１４３は、燃焼機バイパス路１３３の上流端と給湯路１３１との接続部分に設けられている。バイパスサーボ１４３は、燃焼機バイパス路１３３に流れる湯の流量を調整する。

また、燃焼機２００より下流側の給湯路１３１には、湯張り路１３４が接続されている。湯張り路１３４の下流端は浴槽に接続されている。湯張り路１３４には、湯張り弁１４４が設けられている。湯張り弁１４４は、湯張り路１３４内を流れる湯の流量を調整する。

燃焼機制御部２８０は、燃焼機ユニット８の各要素機器と電気的に接続されており、各要素機器の動作を制御する。上記の通り、燃焼機制御部２８０は、ヒートポンプ制御部８０及びタンク制御部１８０と相互に通信可能である。

以下では、ヒートポンプ制御部８０と、タンク制御部１８０と、燃焼機制御部２８０とを総称して単に「制御部」と呼ぶ場合がある。

次いで、本実施例の給湯システム２の動作について説明する。給湯システム２は、沸き上げ運転及び給湯運転を実行することができる。以下、各運転について説明する。

（沸き上げ運転）
沸き上げ運転は、例えば、貯湯タンク１００に取り付けられている中間サーミスタ１０４の検出温度が所定の温度（例えば５９℃）以下になると開始される。沸き上げ運転は、ヒートポンプ４０により、貯湯タンク１００内の水を加熱して湯を沸き上げる運転である。制御部によって沸き上げ運転の実行が指示されると、ヒートポンプ４０が動作を開始する（即ち、圧縮機４４及びファン４３を動作させる）とともに、循環ポンプ７２が回転する。循環ポンプ７２が回転すると、タンク水循環路７０内を貯湯タンク１００内の水が循環する。即ち、貯湯タンク１００の下部に存在する水がタンク水循環路７０内に導入され、導入された水がヒートポンプ４０内の凝縮器４５を通過する際に、冷媒の熱によって加熱され、加熱された水が貯湯タンク１００の上部に戻される。これにより、貯湯タンク１００に高温の水が貯められる。貯湯タンク１００の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。

（給湯運転）
給湯運転は、貯湯タンク１００内の湯を給湯箇所に供給する運転である。給湯運転は、上記の沸き上げ運転中にも実行することができる。給湯箇所の給湯栓が開かれると、水道水供給源１１２からの水圧によって、水道水供給路１１０の第１給水路１１０ａから貯湯タンク１００の下部に水道水が流入する。また、水道水供給路１１０の第２給水路１１０ｂから混合弁１４０を介して給湯路１３１に水道水が流入する。同時に、貯湯タンク１００上部の湯が、出湯路１３０を通じて出湯されて給湯路１３１に流入する。給湯路１３１を流れる湯が給湯箇所に供給される。給湯運転は、出湯路１３０に設けられている湯側流量センサ５４の検出流量（湯側流量）と、第２給水路１１０ｂに設けられている水側流量センサ５２の検出流量（水側流量）との合計流量が、所定の基準流量以上の場合に実行される。

また、給湯運転では、制御部が、混合弁１４０の開度を調整することによって、出湯路１３０を流れる湯の流量と、第２給水路１１０ｂを流れる水の流量とを調整する。これによって、混合弁１４０での湯と水の混合割合が調整される。制御部は、貯湯タンク１００に取り付けられている中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）以上である場合には、混合弁１４０で湯と水が混合された後の湯の温度が給湯設定温度と一致するように、混合弁１４０の開度を調整する。すなわち、制御部は、混合サーミスタ１１４の検出温度が給湯設定温度と一致するように、混合弁１４０の開度を調整する。

一方、制御部は、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（４０℃）未満である場合には、混合弁１４０での湯と水の混合割合が１：１になるように、混合弁１４０の開度を調整する。この場合は、混合サーミスタ１１４の検出温度が給湯設定温度未満になる。

（補助加熱運転）
補助加熱運転は、給湯路１３１を流れる湯を燃焼機ユニット８の燃焼機２００で加熱する運転である。補助加熱運転は、上記の沸き上げ運転中にも実行することができる。補助加熱運転は、上記の給湯運転において、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）未満である場合に実行される。制御部は、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度未満である場合には、燃焼機２００を作動させる。これによって、給湯路１３１を通過する湯が燃焼機２００によって加熱される。制御部は、給湯箇所に供給される水の温度が給湯設定温度と一致するように、燃焼機２００の出力を制御する。すなわち、制御部は、給湯サーミスタ２１０の検出温度が給湯設定温度と一致するように、燃焼機２００の出力を制御する。

（湯水混合処理）
次いで、本実施例の給湯システム２で実行される湯水混合処理について図２と図３を参照して説明する。給湯システム２の電源がオンになると湯水混合処理が開始される。図２に示すように、湯水混合処理のＳ１０では、制御部が、燃焼機ユニット８の燃焼機２００による補助加熱運転を禁止する。

また、Ｓ１０では、制御部が、給湯バイパス路１３２に設けられているバイパス弁１４１を全開にする。これによって、給湯バイパス路１３２が全開になり、給湯バイパス路１３２に湯が流れるようになる。すなわち、燃焼機ユニット８より上流側の給湯路１３１を流れる湯が、燃焼機ユニット８を迂回して、燃焼機ユニット８より下流側の給湯路１３１に流れるようになる。

また、Ｓ１０では、制御部が、出湯路１３０と第２給水路１１０ｂとの接続部分に設けられている混合弁１４０の混合割合を調整する。制御部は、出湯路１３０側（湯側）が全閉になり、第２給水路１１０ｂ側（水側）が全開になるように、混合弁１４０を制御する。

続いてＳ１１では、制御部が、給湯路１３１に水（または湯）が流れているか否かを判断する。具体的には、制御部が、湯側流量センサ５４の検出流量（湯側流量）と、水側流量センサ５２の検出流量（水側流量）との合計流量が、所定の基準流量以上であるか否かを判断する。両者の合計流量が所定の基準流量以上である場合は、給湯路１３１に水（または湯）が流れている。そのため、この場合は、制御部がＳ１１でＹＥＳと判断してＳ１２に進む。Ｓ１１でＹＥＳの場合は、給湯運転が実行されており、給湯箇所に湯が供給されている。一方、両者の合計流量が所定の基準流量未満である場合は、給湯路１３１に水（または湯）が流れていない。この場合は、制御部がＳ１１でＮＯと判断して合計流量の監視を続ける。Ｓ１１でＮＯの場合は、給湯運転が実行されていない。

Ｓ１２では、制御部が、貯湯タンク１００に取り付けられている中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）以上であるか否かを判断する。中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度以上である場合は、制御部がＳ１２でＹＥＳと判断してＳ１３に進む。そうでない場合は、制御部がＳ１２でＮＯと判断してＳ１６に進む。

続いてＳ１３では、制御部が、上記のＳ１０に引き続き、燃焼機ユニット８の燃焼機２００による補助加熱運転を禁止する。また、Ｓ１３では、制御部が、給湯バイパス路１３２に設けられているバイパス弁１４１を全開にする。これによって、給湯バイパス路１３２に湯が流れるようになる。

更にＳ１３では、制御部が、混合弁１４０での湯と水の混合割合を調整する。制御部は、給湯路１３１に設けられている混合サーミスタ１１４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）と同じ温度になるように、混合弁１４０の開度を調整する。すなわち、制御部は、混合弁１４０で湯と水が混合された後の湯の温度が給湯設定温度と同じ温度になるように、混合弁１４０の開度を調整する。混合弁１４０で湯と水が混合された後の湯は、給湯路１３１と給湯バイパス路１３２を流れて給湯箇所に供給される。

続いてＳ１４では、制御部が、給湯路１３１に設けられている出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）以上であるか否かを判断する。出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯設定温度以上である場合は、制御部がＳ１４でＹＥＳと判断してＳ１５に進む。そうでない場合は、制御部がＳ１４でＮＯと判断してＳ１６に進む。

続いてＳ１５では、制御部が、給湯路１３１に水（または湯）が流れていないか否かを判断する。具体的には、制御部が、湯側流量センサ５４の検出流量（湯側流量）と、水側流量センサ５２の検出流量（水側流量）との合計流量が、所定の基準流量未満であるか否かを判断する。両者の合計流量が所定の基準流量未満である場合は、給湯路１３１に水（または湯）が流れていない。この場合は、制御部がＳ１１でＹＥＳと判断してＳ２０（図３参照）に進む。Ｓ１５でＹＥＳの場合は、給湯運転が実行されておらず、給湯箇所に湯が供給されていない。一方、両者の合計流量が所定の基準流量以上である場合は、給湯路１３１に水（または湯）が流れている。この場合は、制御部がＳ１５でＮＯと判断してＳ１３に戻る。Ｓ１５でＮＯの場合は、給湯運転が実行されている。

また、上記のＳ１２でＮＯと判断された後のＳ１６では、制御部が、燃焼機ユニット８の燃焼機２００による補助加熱運転を許可する。したがって、Ｓ１６では、補助加熱運転が実行され、給湯路１３１を流れる湯が燃焼機ユニット８で加熱される。

また、Ｓ１６では、制御部が、給湯バイパス路１３２に設けられているバイパス弁１４１を全閉にする。これによって、給湯バイパス路１３２が全閉になり、給湯バイパス路１３２に湯が流れなくなる。したがって、燃焼機ユニット８より上流側の給湯路１３１を流れる湯が、燃焼機ユニット８を迂回せずに燃焼機ユニット８を通過する。

また、Ｓ１６では、制御部が、混合弁１４０での湯と水の混合割合を調整する。具体的には、制御部は、混合サーミスタ１１４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）より低い温度（例えば５℃低い温度）になるように、混合弁１４０の開度を調整する。すなわち、制御部は、混合弁１４０で湯と水が混合された後の湯の温度が給湯設定温度より低い温度になるように、混合弁１４０の開度を調整する。このときの混合割合は、燃焼機２００の加熱能力に応じて調整される。

続いてＳ１７では、上記のＳ１５と同様に、制御部が、給湯路１３１に水（または湯）が流れていないか否かを判断する。Ｓ１７については、制御部がＳ１７でＮＯと判断した場合にＳ１６に戻ることを除いて、上記のＳ１５と同様の処理であるので、説明を省略する。

上記のＳ１５またはＳ１７でＹＥＳと判断された後のＳ２０（図３参照）では、制御部が、燃焼機ユニット８の燃焼機２００による補助加熱運転を禁止する。また、制御部が、給湯バイパス路１３２に設けられているバイパス弁１４１を全開にする。

続いてＳ２１では、制御部が、ヒートポンプ４０による沸き上げ運転の実行中であるか否かを判断する。沸き上げ運転は、例えば、中間サーミスタ１０４の検出温度が所定の温度（例えば５９℃）以下になると開始される。沸き上げ運転の実行中である場合は、Ｓ２１で制御部がＹＥＳと判断してＳ２２に進む。そうでない場合は、Ｓ２１で制御部がＮＯと判断して沸き上げ運転の監視を続ける。

Ｓ２２では、制御部が、貯湯タンク１００の上部に取り付けられている貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度（例えば５９℃）以上から基準温度未満に変化したか否かを判断する。すなわち、制御部が、貯湯タンク１００の上部に貯えられている湯の温度が所定の基準温度以上から基準温度未満に変化したか否かを判断する。貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度以上から基準温度未満に変化した場合は、Ｓ２２で制御部がＹＥＳと判断してＳ２３に進む。そうでない場合は、Ｓ２２で制御部がＮＯと判断してＳ２１に戻る。

Ｓ２３では、制御部が、上記のＳ２２でＹＥＳと判断してから所定の時間（例えば１０分）が経過したか否かを判断する。上記のＳ２２でＹＥＳと判断してから所定の時間が経過した場合は、Ｓ２３で制御部がＹＥＳと判断してＳ２４に進む。そうでない場合は、Ｓ２３で制御部がＮＯと判断してＳ２７に進む。

Ｓ２４では、制御部が、貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度（例えば５９℃）未満から基準温度以上に変化したか否かを判断する。すなわち、制御部が、貯湯タンク１００の上部に貯えられている湯の温度が所定の基準温度未満から基準温度以上に変化したか否かを判断する。貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度未満から基準温度以上に変化した場合は、Ｓ２４で制御部がＹＥＳと判断してＳ２５に進む。そうでない場合は、Ｓ２３で制御部がＮＯと判断して貯湯サーミスタ１０２の検出温度の監視を続ける。

Ｓ２５では、制御部が、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）以上であるか否かを判断する。中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度以上である場合は、Ｓ２５で制御部がＹＥＳと判断してＳ２８に進む。一方、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度以上でない（未満である）場合は、Ｓ２５で制御部がＮＯと判断してＳ２６に進む。

Ｓ２５でＮＯと判断された後のＳ２６では、制御部が、混合弁１４０での湯と水の混合割合を変更する。制御部は、湯と水の混合割合を、上記のＳ１３またはＳ１６で調整した混合割合から新たな混合割合に変更する。制御部は、上記のＳ１３またはＳ１６で調整した混合割合における水の割合よりも、Ｓ２６で調整する混合割合における水の割合が高くする。すなわち、制御部は、前回の給湯運転において調整した混合割合よりも水の割合が高くなるように混合弁１４０の開度を調整する。制御部は、Ｓ２６の処理を終了するとＳ２９に進む。

一方、上記のＳ２３でＮＯと判断された後のＳ２７では、上記のＳ２４と同様に、制御部が、貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度（例えば５９℃）未満から基準温度以上に変化したか否かを判断する。すなわち、制御部が、貯湯タンク１００の上部に貯えられている湯の温度が所定の基準温度未満から基準温度以上に変化したか否かを判断する。貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度未満から基準温度以上に変化した場合は、Ｓ２７で制御部がＹＥＳと判断してＳ２８に進む。そうでない場合は、Ｓ２７で制御部がＮＯと判断して上記のＳ２３に戻る。

Ｓ２８では、制御部が、混合弁１４０での湯と水の混合割合を維持する。すなわち、制御部は、混合弁１４０での湯と水の混合割合を変更することを禁止する。制御部は、湯と水の混合割合を、上記のＳ１３またはＳ１６で調整した混合割合に維持する。すなわち、制御部は、前回の給湯運転において調整した混合割合を変更せずにそのまま維持する。制御部は、混合弁１４０の開度を調整しない。制御部は、Ｓ２８の処理を終了するとＳ２９に進む。

続いてＳ２９では、制御部が、給湯路１３１に水（または湯）が流れているか否かを判断する。具体的には、制御部が、湯側流量センサ５４の検出流量と、水側流量センサ５２の検出流量との合計流量が、所定の基準流量以上であるか否かを判断する。両者の合計流量が所定の基準流量以上である場合は、給湯路１３１に水（または湯）が流れている。この場合は、制御部がＳ２９でＹＥＳと判断して上記のＳ１２に進む。Ｓ２９でＹＥＳの場合は、給湯運転が実行されており、給湯箇所に湯が供給されている。一方、両者の合計流量が所定の基準流量未満である場合は、給湯路１３１に水（または湯）が流れていない。この場合は、制御部がＳ２９でＮＯと判断して上記のＳ２０に戻る。Ｓ２９でＮＯの場合は、給湯運転が実行されていない。

Ｓ２９でＹＥＳのときの給湯運転では、混合弁１４０での湯と水の混合割合が、上記のＳ２６で変更された後の混合割合または上記のＳ２８で維持された混合割合になっている。

Ｓ２９でＹＥＳと判断された後のＳ１２では、上述したように、制御部が、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）以上であるか否かを判断する。中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度以上である場合は、制御部がＳ１２でＹＥＳと判断してＳ１３に進む。そうでない場合は、制御部がＳ１２でＮＯと判断してＳ１６に進む。

上記のＳ２５でＹＥＳと判断された場合は、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度以上であるので、Ｓ１２でも引き続きＹＥＳと判断される。一方、上記のＳ２５でＮＯと判断された場合は、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度以上でない（未満である）ので、Ｓ１２でも引き続きＮＯと判断される。

Ｓ１２でＹＥＳと判断された後のＳ１３では、制御部が、補助加熱運転を禁止する。一方、Ｓ１２でＮＯと判断された後のＳ１６では、制御部が、補助加熱運転を実行する。すなわち、上記のＳ２５でＹＥＳと判断され、Ｓ２８で制御部が混合弁１４０での湯と水の混合割合を維持する場合は、Ｓ１２でもＹＥＳと判断され、Ｓ１３で制御部が補助加熱運転を禁止する。一方、上記のＳ２５でＮＯと判断され、Ｓ２６で制御部が混合弁１４０での湯と水の混合割合を変更する場合は、Ｓ１２でもＮＯと判断され、Ｓ１６で制御部が補助加熱運転を実行する。

以上、実施例に係る給湯システム２について説明した。上記の説明から明らかなように、給湯システム２は、貯湯タンク１００と、貯湯タンク１００に接続されており、貯湯タンク１００に水を供給する第１給水路１１０ａと、貯湯タンク１００に貯えられている水を加熱して湯を沸き上げるヒートポンプ４０と、貯湯タンク１００に貯えられている湯の温度を検出する貯湯サーミスタ１０２とを備えている。また、給湯システム２は、貯湯タンク１００に接続されており、貯湯タンク１００に貯えられている湯を出湯する出湯路１３０と、出湯路１３０に接続されており、水を供給する第２給水路１１０ｂと、出湯路１３０と第２給水路１１０ｂの接続部分に接続されている給湯路１３１と、を備えている。給湯路１３１は、出湯路１３０から供給される湯と第２給水路１１０ｂから供給される水を混合した水を給湯箇所に供給する。また、給湯システム２は、出湯路１３０から給湯路１３１に供給される湯の流量と、第２給水路１１０ｂから給湯路１３１に供給される水の流量の割合を調整する混合弁１４０と、制御部とを備えている。

この給湯システム２は、貯湯タンク１００に貯えられている水をヒートポンプ４０で加熱して湯を沸き上げる沸き上げ運転と、出湯路１３０を流れる湯と第２給水路１１０ｂを流れる水を混合弁１４０で混合して給湯路１３１を通じて給湯箇所に供給する給湯運転とを実行可能に構成されている。給湯システム２の制御部は、混合弁１４０における出湯路１３０から給湯路１３１に供給される湯と第２給水路１１０ｂから給湯路１３１に供給される水との混合割合を調整可能に構成されている。

制御部は、給湯運転の実行中（Ｓ１１でＹＥＳ）に混合弁１４０による湯と水の混合割合を調整し（Ｓ１３、Ｓ１６）、その状態で給湯運転を終了した場合であって（Ｓ１５、Ｓ１７）、沸き上げ運転の実行中（Ｓ２１でＹＥＳ）に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度（例えば５９℃）以上から基準温度未満に変化し（Ｓ２２でＹＥＳ）、それから所定の時間（例えば１０分）が経過する前（Ｓ２３でＮＯ）に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度以上に変化した場合は（Ｓ２７でＹＥＳ）、混合弁１４０による湯と水の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に調整した混合割合を維持する（Ｓ２８）。

上記の給湯システム２では、給湯運転の終了後、沸き上げ運転が実行されるとヒートポンプ４０が貯湯タンク１００に貯えられている水を加熱して湯を沸き上げる。このときに、貯湯タンク１００の下部に貯えられている水がタンク水循環路７０を流れる過程で加熱された後の湯が貯湯タンク１００の上部に導入されることによって、貯湯タンク１００に貯えられている湯が撹拌される。そうすると、沸き上げ運転の実行中に貯湯タンク１００内の湯が撹拌されることによって、貯湯タンク１００の上部に貯えられている湯の温度が局所的に変化することがある。このときに、上記の給湯システム２では、貯湯タンク１００の上部に取り付けられている貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度（例えば５９℃）以上から基準温度未満に変化することがある。この場合に、上記の給湯システム２では、貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度未満に変化してから所定の時間が経過する前に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度未満から基準温度以上に変化した場合は、制御部が、混合弁１４０の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に設定した混合割合を維持する（Ｓ２８）。

上記の給湯システム２では、ユーザが給湯箇所で湯を使用する度に給湯運転が実行される。したがって、給湯運転が繰り返し実行されるので、前回の給湯運転が終了した後に再び給湯運転が実行される。この場合に、前回の給湯運転における湯の温度と同じ温度の湯が給湯箇所に供給されることが望ましい。

上記の給湯システム２では、給湯運転の終了後、沸き上げ運転の実行中に貯湯タンク１００内の湯の温度が局所的に変化する場合は、貯湯タンク１００内の湯の温度が全体としてはほとんど変化していない。そのため、貯湯タンク１００から出湯路１３０を通じて出湯される湯の温度も以前と比べてほとんど変化していない。したがって、この場合は、前回の給湯運転における湯の温度と同じ温度の湯を給湯箇所に供給するためには、混合弁１４０での湯と水の混合割合を前回の給湯運転から変更する必要はない。そこで、上記の給湯システム２では、このような場合に、混合弁１４０での混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に設定した混合割合を維持している。この構成によれば、その後に再び給湯運転が実行される場合に、湯と水の混合割合が前回の給湯運転と同じ混合割合に維持されるので、前回の給湯運転における湯の温度より低い温度の湯が給湯箇所に供給されることを抑制することができる。

また、上記の給湯システム２は、給湯路１３１を流れる湯を加熱する燃焼機２００と、貯湯サーミスタ１０２より下の位置において貯湯タンク１００に貯えられている湯の温度を検出する中間サーミスタ１０４を更に備えている。制御部は、沸き上げ運転の実行中（Ｓ２１でＹＥＳ）に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の基準温度（例えば５９℃）以上から基準温度未満に変化して（Ｓ２２でＹＥＳ）から所定の時間（例えば１０分）が経過する前に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度以上に変化せずに、所定の時間（例えば１０分）が経過した後（Ｓ２３でＹＥＳ）に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度以上に変化した場合は（Ｓ２４でＹＥＳ）、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）以上であれば（Ｓ２５でＹＥＳ）、混合弁１４０による湯と水の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に調整した混合割合を維持する（Ｓ２８）。一方、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）未満であれば（Ｓ２５でＮＯ）、混合弁１４０での湯と水の混合割合を水の割合が高くなるように変更する（Ｓ２６）。

上記の給湯システム２では、貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度（例えば５９℃）未満に変化してから所定の時間（例えば１０分）が経過する前に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度以上に変化せずに、所定の時間が経過した後に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度以上に変化することがある。この場合は、上記の給湯システム２では、その後の給湯運転で燃焼機２００により給湯路１３１を流れる湯を加熱する補助加熱運転が行われる見込みであるか否かに応じて、混合弁１４０の制御を切り換える。すなわち、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）以上であって、その後の給湯運転で補助加熱運転が行われない見込みの場合は、混合弁１４０の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に設定した混合割合を維持する。所定の時間が経過した後に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度未満から基準温度以上に変化した場合であって、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度以上である場合は、沸き上げ運転の実行中に貯湯タンク１００内の湯の温度が局所的に変化した状態であって、貯湯タンク１００内の湯の温度が全体としてはほとんど変化していない場合である。逆に、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）未満であって、その後の給湯運転で補助加熱運転が行われる見込みの場合は、混合弁１４０での湯と水の混合割合を水の割合が高くなるように変更する。所定の時間が経過した後に貯湯サーミスタ１０２の検出温度が基準温度未満から基準温度以上に変化した場合であって、中間サーミスタ１０４の検出温度が給湯設定温度未満である場合は、沸き上げ運転の実行によって貯湯タンク１００内の水が加熱されて湯が沸き上がられている途中の状態であって、貯湯タンク１００内の湯の温度が全体的に上昇している途中の場合である。上記のように制御部が湯と水の混合割合を制御することによって、前回の給湯運転における湯の温度より低い温度の湯が給湯箇所に供給されることを抑制することができる。

以上、各実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上記の実施例では、出湯路１３０の下流端と第２給水路１１０ｂの下流端との接続部分に混合弁１４０が設けられていたが、この構成に限定されるものではない。混合弁１４０が設けられる位置は変更可能である。例えば、第１給水路１１０ａと第２給水路１１０ｂとの分岐部分に混合弁１４０が設けられていてもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：給湯システム、４：ヒートポンプユニット、６：タンクユニット、８：燃焼機ユニット、４０：ヒートポンプ、４１：冷媒循環路、４２：蒸発器、４３：ファン、４４：圧縮機、４５：凝縮器、４６：膨張弁、５２：水側流量センサ、５４：湯側流量センサ、７０：タンク水循環路、７２：循環ポンプ、７４：往きサーミスタ、７６：戻りサーミスタ、８０：ヒートポンプ制御部、１００：貯湯タンク、１０２：貯湯サーミスタ、１０４：中間サーミスタ、１０８：給水サーミスタ、１１０：水道水供給路、１１０ａ：第１給水路、１１０ｂ：第２給水路、１１２：水道水供給源、１１４：混合サーミスタ、１１６：出口サーミスタ、１３０：出湯路、１３１：給湯路、１３２：給湯バイパス路、１３３：燃焼機バイパス路、１３４：湯張り路、１４０：混合弁、１４１：バイパス弁、１４２：水量サーボ、１４３：バイパスサーボ、１４４：湯張り弁、１８０：タンク制御部、２００：燃焼機、２１０：給湯サーミスタ、２８０：燃焼機制御部

Claims (2)

1. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクに接続されており、前記貯湯タンクに水を供給する第１給水路と、
   前記貯湯タンクに貯えられている水を加熱して湯を沸き上げるヒートポンプと、
   前記貯湯タンクに貯えられている湯の温度を検出する第１温度センサと、
   前記貯湯タンクに接続されており、前記貯湯タンクに貯えられている湯を出湯する出湯路と、
   前記出湯路に接続されており、水を供給する第２給水路と、
   前記出湯路と前記第２給水路の接続部分に接続されており、前記出湯路から供給される湯と前記第２給水路から供給される水を混合した湯を給湯箇所に供給する給湯路と、
   前記出湯路から前記給湯路に供給される湯の流量と、前記第２給水路から前記給湯路に供給される水の流量の割合を調整する混合弁と、
   制御部と、を備えており、
   前記貯湯タンクに貯えられている水をヒートポンプで加熱して湯を沸き上げる沸き上げ運転と、前記出湯路を流れる湯と前記第２給水路を流れる水を前記混合弁で混合して前記給湯路を通じて給湯箇所に供給する給湯運転とを実行可能に構成されている給湯システムであって、
   前記制御部が、前記混合弁における前記出湯路から前記給湯路に供給される湯と前記第２給水路から前記給湯路に供給される水との混合割合を調整可能に構成されており、
   前記制御部が、給湯運転の実行中に前記混合弁による湯と水の混合割合を調整し、その状態で給湯運転を終了した場合であって、沸き上げ運転の実行中に前記第１温度センサの検出温度が所定の基準温度以上から前記基準温度未満に変化し、それから所定の時間が経過する前に前記第１温度センサの検出温度が前記基準温度以上に変化した場合は、前記混合弁による湯と水の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に調整した混合割合を維持する、給湯システム。
2. 前記給湯路を流れる湯を加熱する補助熱源機と、
   前記第１温度センサより下の位置において前記貯湯タンクに貯えられている湯の温度を検出する第２温度センサとを更に備えており、
   前記制御部が、前記所定の時間が経過する前に前記第１温度センサの検出温度が前記基準温度以上に変化せずに、前記所定の時間が経過した後に前記第１温度センサの検出温度が前記基準温度以上に変化した場合は、前記第２温度センサの検出温度が給湯設定温度以上であれば、前記混合弁による湯と水の混合割合を変更することを禁止して給湯運転を終了する前に調整した混合割合を維持し、前記第２温度センサの検出温度が給湯設定温度未満であれば、前記混合弁での湯と水の混合割合を水の割合が高くなるように変更する、請求項１に記載の給湯システム。

Images