JPH10267416A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランニングコストの低いソーラ集熱運転を優
先させて効率良く利用し、ヒートポンプ運転の負担度を
少くする。 【解決手段】 貯湯式給湯装置は、ヒートポンプ運転お
よびソーラ集熱運転のいずれか一方の集熱作用で貯湯槽
11の湯水を昇温沸上する。日中時間帯を対象に第１の時
間帯、第２の時間帯および第３の時間帯に順次区分設定
する。これら各時間帯でソーラ集熱による貯湯条件が満
たされればソーラ集熱運転を実行する。第２の時間帯で
ソーラ集熱の貯湯条件が満たされず、貯湯槽11内の残湯
量が予め定められた最少湯量を下回っている場合には、
最少湯量が確保されるまでヒートポンプ運転による昼間
追焚を実行する。第３の時間帯でソーラ集熱の貯湯条件
が満たされず、貯湯槽11内の湯水を沸上未達のままの場
合には、ヒートポンプ運転による全量沸上を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプ運転
およびソーラ集熱運転を選択的に併用して貯湯槽の湯水
を効率的に昇温沸上する貯湯式給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、実開昭６０−１３３３６
８号公報または特公平４−１９４５８号公報に記載され
ているように、ヒートポンプ運転およびソーラ集熱運転
を選択的に併用して貯湯槽の湯水を効率的に昇温沸上す
る貯湯式給湯装置が知られている。

【０００３】この貯湯式給湯装置では、ソーラ集熱によ
る貯湯条件が満たされたとき（晴天の日で日照量が所定
以上となるときなど）、ソーラ集熱運転を実行し、太陽
エネルギーを利用して低ランニングコストで貯湯槽の湯
水を昇温沸上し、また、ソーラ集熱による貯湯条件が満
たされないとき（曇りや雨の日で日照量が所定以下とな
るときなど）、ヒートポンプ運転を実行し、電力を利用
して貯湯槽の湯水を昇温沸上している。

【０００４】また、日中において、ヒートポンプ運転の
ランニングコストを抑えるために、ヒートポンプ運転の
能力を低く抑えるようにしたものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
貯湯式給湯装置では、ソーラ集熱による貯湯条件が満た
されないとき、ヒートポンプ運転を実行して貯湯槽の湯
水を昇温沸上するが、例えば、午前中が曇りで午後から
晴天になるような天候の場合、午後になればソーラ集熱
運転が可能であるにもかかわらず、午前中にヒートポン
プ運転によって昇温沸上を行なうため、ランニングコス
トが高くつき、ソーラ集熱運転を効率良く利用できない
不具合がある。

【０００６】また、日中において、ヒートポンプ運転の
ランニングコストを抑えるために、ヒートポンプ運転の
能力を低く抑えるようにすると、湯水の湯温や湯量が限
定されてしまい、補助給湯機が必要となる場合がある。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ランニングコストの低いソーラ集熱運転を優先さ
せて効率良く利用でき、ヒートポンプ運転の負担度を少
くし、効率的および経済的な貯湯式給湯装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の貯湯式給
湯装置は、圧縮機、凝縮器および蒸発器を順次直列接続
する閉回路にて構成されたヒートポンプ式集熱器と、前
記蒸発器に対して並列に接続されるソーラ集熱器と、前
記圧縮機および凝縮器に対して蒸発器およびソーラ集熱
器のいずれか一方を選択的に切換接続する切換手段とを
具備し、ヒートポンプ運転およびソーラ集熱運転のいず
れか一方の集熱作用で凝縮器を介して貯湯槽の湯水を昇
温沸上する貯湯式給湯装置において、前記貯湯槽内の湯
量を検知する湯量検知手段と、前記ソーラ集熱運転を実
行させるソーラ集熱運転制御手段と、前記ヒートポンプ
運転を実行させるヒートポンプ運転制御手段と、日中時
間帯を対象に第１の時間帯、第２の時間帯および第３の
時間帯に順次区分設定し、これら各時間帯でソーラ集熱
による貯湯条件が満たされればソーラ集熱運転を実行さ
せ、第２の時間帯でソーラ集熱の貯湯条件が満たされ
ず、貯湯槽内の残湯量が予め定められた最少湯量を下回
っている場合には、最少湯量が確保されるまでヒートポ
ンプ運転による昼間追焚を実行させ、かつ、第３の時間
帯でソーラ集熱の貯湯条件が満たされず、貯湯槽内の湯
水を沸上未達のままの場合には、ヒートポンプ運転によ
る全量沸上を実行させる時間帯別運転制御手段とを具備
しているものである。

【０００９】日中時間帯の第１の時間帯、第２の時間帯
および第３の時間帯のいずれにおいても、ソーラ集熱に
よる貯湯条件が満たされれば、ソーラ集熱運転を実行さ
せて昇温沸上する。第１の時間帯でソーラ集熱の貯湯条
件が満たされない場合には、ソーラ集熱の貯湯条件が満
たされるか第１の時間帯が経過するまで待機する。第２
の時間帯でソーラ集熱の貯湯条件が満たされない場合に
は、ソーラ集熱の貯湯条件が満たされるか第２の時間帯
が経過するまで待機し、かつ、ソーラ集熱の貯湯条件が
満たされず貯湯槽内の残湯量が予め定められた最少湯量
を下回っている場合には、最少湯量が確保されるまでヒ
ートポンプ運転による昼間追焚を実行する。第３の時間
帯でソーラ集熱の貯湯条件が満たされず、貯湯槽内の湯
水が沸上未達のままの場合には、ヒートポンプ運転によ
る全量沸上を実行する。したがって、ランニングコスト
の低いソーラ集熱運転を優先して効率良く利用し、それ
でいて日中の湯水使用に必要とされる最小湯量を確保
し、ヒートポンプ運転の負担度を少くし、効率的および
経済的な沸上を行なう。なお、ソーラ集熱による貯湯条
件とは、日中のソーラ集熱器の温度などを含めて設定さ
れる。

【００１０】請求項２記載の貯湯式給湯装置は、請求項
１記載の貯湯式給湯装置において、貯湯槽内の湯水を循
環させる循環ポンプを備え、時間帯別運転制御手段は、
第２の時間帯でのヒートポンプ運転による昼間追焚時
に、循環ポンプの駆動により貯湯槽内の湯水を低温沸き
上げさせて最少湯量相当を確保させるものであり、設定
沸上前の日中における湯水使用に対して最少湯量相当を
確保するとともに、残湯温度の低下分も補充する。

【００１１】請求項３記載の貯湯式給湯装置は、圧縮
機、凝縮器および蒸発器を順次直列接続する閉回路にて
構成されたヒートポンプ式集熱器と、前記蒸発器に対し
て並列に接続されるソーラ集熱器と、前記圧縮機および
凝縮器に対して蒸発器およびソーラ集熱器のいずれか一
方を選択的に切換接続する切換手段とを具備し、ヒート
ポンプ運転およびソーラ集熱運転のいずれか一方の集熱
作用で凝縮器を介して貯湯槽の湯水を昇温沸上する貯湯
式給湯装置において、前記貯湯槽内の湯量を検知する湯
量検知手段と、前記ソーラ集熱運転を実行させるソーラ
集熱運転制御手段と、前記ヒートポンプ運転を実行させ
るヒートポンプ運転制御手段と、前記貯湯槽内の湯水の
沸上予約時間を設定する沸上予約時間設定手段と、日中
時間帯を対象に第１の時間帯、第２の時間帯および第３
の時間帯に順次区分設定し、これら各時間帯でソーラ集
熱による貯湯条件が満たされればソーラ集熱運転を実行
させ、かつ、ソーラ集熱運転で沸上された沸上予約時間
前の湯水の使用に対して所定量以上の減量があると、第
２の時間帯まではソーラ集熱による貯湯条件が満たされ
ている限りソーラ集熱運転に特定して追焚を実行させる
とともに、第３の時間帯以降はヒートポンプ運転に特定
して追焚を実行させる時間帯別運転制御手段とを具備し
ているものである。

【００１２】日中時間帯の第１の時間帯、第２の時間帯
および第３の時間帯のいずれにおいても、ソーラ集熱に
よる貯湯条件が満たされれば、ソーラ集熱運転を実行さ
せて昇温沸上する。第１の時間帯および第２の時間帯ま
では、ソーラ集熱運転で沸上された沸上予約時間前の湯
水の使用に対して所定量以上の減量があると、ソーラ集
熱による貯湯条件が満たされている限りソーラ集熱運転
に特定して追焚を実行する。第３の時間帯以降は、ヒー
トポンプ運転に特定して追焚を実行する。したがって、
沸上および沸上後の追焚にランニングコストの低いソー
ラ集熱運転を優先させて効率良く利用し、ヒートポンプ
運転の負担度を少くし、効率的および経済的な沸上を行
なう。なお、ソーラ集熱による貯湯条件とは、日中のソ
ーラ集熱器の温度などを含めて設定される。

【００１３】請求項４記載の貯湯式給湯装置は、請求項
３記載の貯湯式給湯装置において、沸上予約時間とヒー
トポンプ運転による沸上所要時間とから沸上開始時間を
求める演算手段を具備し、時間帯別運転制御手段は、設
定沸上が未達のまま第２の時間帯を経過した場合、前記
演算手段で求められた沸上開始時間からヒートポンプ運
転による沸上を実行させるものであり、沸上後から沸上
予約時間までの経過時間を少くすることで、沸上後の湯
温の低下を防止する。

【００１４】請求項５記載の貯湯式給湯装置は、請求項
４記載の貯湯式給湯装置において、演算手段による演算
の結果、沸上予約時間内での沸上不可の場合、遅延沸上
になる旨を警報する警報手段を具備しているものであ
り、遅延沸上を確認可能とする。

【００１５】請求項６記載の貯湯式給湯装置は、請求項
１ないし５いずれか記載の貯湯式給湯装置において、強
制追焚を設定する強制追焚設定手段と、第３の時間帯後
から翌日の第１の時間帯前の追焚許容時間帯において、
強制追焚設定があれば、沸上後の湯水の使用に対して所
定量以上の減量があると、ヒートポンプ運転による強制
追焚を実行させる強制追焚運転制御手段とを具備してい
るものであり、日中時間帯を主体に定量沸上した後でも
必要に応じて湯切れなく定量以上の湯水を使用可能とす
る。

【００１６】請求項７記載の貯湯式給湯装置は、請求項
１ないし５いずれか記載の貯湯式給湯装置において、第
３の時間帯後から翌日の第１の時間帯前の追焚許容時間
帯において、残湯が所定量を下回ったときに所定量まで
確保させるヒートポンプ運転による自動追焚を実行させ
る自動追焚運転制御手段を具備しているものであり、追
焚許容時間帯および朝方から日中時間帯での沸上前に必
要とする所定量の残湯を確保する。

【００１７】請求項８記載の貯湯式給湯装置は、請求項
１ないし５いずれか記載の貯湯式給湯装置において、強
制追焚を設定する強制追焚設定手段と、第３の時間帯後
から翌日の第１の時間帯前の追焚許容時間帯において、
強制追焚設定があれば、沸上後の湯水の使用に対して所
定量以上の減量があると、ヒートポンプ運転による強制
追焚を実行させる強制追焚運転制御手段と、第３の時間
帯後から翌日の第１の時間帯前の追焚許容時間帯におい
て、強制追焚設定がなければ、残湯が所定量を下回った
ときに所定量まで確保させるヒートポンプ運転による自
動追焚を実行させる自動追焚運転制御手段とを具備して
いるものであり、日中時間帯での沸上後でも定量以上の
湯水を使用可能とするとともに、追焚許容時間帯および
日中時間帯になるまでの朝方で必要とする所定量の残湯
を確保する。

【００１８】請求項９記載の貯湯式給湯装置は、請求項
７または８記載の貯湯式給湯装置において、自動追焚運
転制御手段は、貯湯槽の湯水を積層沸上状態で自動追焚
を実行させるものであり、例えば循環ポンプを低速駆動
させるか停止させることで追焚しながらでも、貯湯槽の
上部の高温湯水をそのままで給湯可能とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の貯湯式給湯装置の
一実施の形態を図１ないし図７を参照して説明する。

【００２０】図１は貯湯式給湯装置の構成図を示し、11
は貯湯槽で、先止押上式の給湯方式を採用しており、貯
湯槽11の下部に給水管路に連なる給水管12が接続されて
いるとともに、上部に給湯管路に連なる給湯管13が接続
されている。給水管路は、水道管に対して止水弁および
ストレーナなどを介して接続され、また、給湯管路は、
例えば風呂場、台所および洗面所などに設置される給湯
給水栓などに接続される。

【００２１】貯湯槽11の下部には排水弁14を有する排水
管15が接続され、給湯管13には沸上時の水の膨脹分を逃
すための圧力逃し弁16が接続されている。

【００２２】貯湯槽11の下部近傍の外壁には熱交換通路
体17が接続配置され、この熱交換通路体17には下部およ
び上部の連通口18，19を介して貯湯槽11内に連通する熱
交換通路20が形成されている。貯湯槽11の下部と熱交換
通路20の下部との間には循環配管21が接続され、この循
環配管21には貯湯槽11の下部の湯水を熱交換通路20に強
制的に循環させる循環ポンプ22が配設されている。

【００２３】貯湯槽11の胴部外壁の上下方向複数位置に
は、貯湯槽11内での残湯量、沸上温度および給水温度を
検知する後述する複数の貯湯槽センサ74が配設されてい
る。

【００２４】また、31はヒートポンプ式集熱器で、圧縮
機32、凝縮器33、膨張弁34および蒸発器（エバポレー
タ）35を配管36，37，38によって順次直列接続した閉回
路にて構成され、この閉回路に冷媒が封入されている。
圧縮機32、膨張弁34および蒸発器35は図示しない筐体内
に収納されてヒートポンプ集熱器本体39が構成されてい
る。蒸発器35は外気を送るファン40を有している。凝縮
器33は熱交換通路体17の外側に装着され、熱交換通路20
と凝縮器33とで熱交換器41が構成される。

【００２５】また、51はソーラ集熱器で、配管37，38に
それぞれ接続される配管52，53を介して蒸発器35に並列
に接続されている。ソーラ集熱器51は、例えば屋根の上
などの日照条件の良好な場所に設置されるもので、集熱
パネル54を有し、この集熱パネル54内に両端が配管52，
53にそれぞれ接続された集熱パイプ55が蛇行状に配列さ
れている。配管37と配管52との接続位置には、圧縮機32
および凝縮器33に対して蒸発器35またはソーラ集熱器51
のいずれか一方を切換接続する切換手段としての三方弁
56が配設されている。三方弁56は電動弁にて構成され
る。

【００２６】ソーラ集熱器51には、ソーラ集熱器51での
冷媒温度を検知する後述するソーラ集熱器センサ75が配
設されている。

【００２７】次に、図２は貯湯式給湯装置の制御ブロッ
ク図を示し、１００Ｖの一般の商用電力が供給される端
子部61には、循環ポンプ22の駆動部62、圧縮機32および
三方弁56の駆動部63、ファン40の駆動部64がそれぞれ接
続されている。

【００２８】循環ポンプ22の駆動部62は、ソーラ集熱運
転またはヒートポンプ運転時に選択的に循環ポンプ22を
駆動させる湯水循環制御手段65によって制御される。圧
縮機32および三方弁56の駆動部63は、ソーラ集熱運転を
実行させるソーラ集熱運転制御手段66、ヒートポンプ運
転を実行させるヒートポンプ運転制御手段67によって制
御される。ファン40の駆動部64は、ヒートポンプ運転を
実行させるヒートポンプ運転制御手段67によって制御さ
れる。

【００２９】また、71は主制御ユニットで、貯湯式給湯
装置全体を制御するマイクロコンピュータで構成される
主制御部72を有し、この主制御部72には、入出力装置73
を介して、湯水循環制御手段65、ソーラ集熱運転制御手
段66、ヒートポンプ運転制御手段67、湯量検知手段とし
ての複数の貯湯槽センサ74、ソーラ集熱器センサ75、リ
モコン76がそれぞれ接続されている。さらに、主制御部
72には、各種データなどを記憶するメモリ77、計時を行
なうタイマ78がそれぞれ接続されている。

【００３０】主制御部72には、１００Ｖの一般の商用電
力が供給される端子部61に接続された制御用電源部79か
ら電力が供給される。この制御用電源部79に接続された
バックアップ電源部80からメモリ77および後述するリモ
コン制御部82にバックアップ電力が供給される。

【００３１】リモコン76は、遠隔操作を行なうもので、
主制御部72に接続される入出力部81を有し、この入出力
部81に、マイクロコンピュータで構成されるリモコン制
御部82、設定温度や沸上予約時間などの各種設定事項の
設定を行なう沸上予約時間設定手段および強制追焚設定
手段としての操作部83、各種設定事項などを表示する警
報手段などの表示部84が接続されている。

【００３２】そして、主制御部72は、時間帯別運転制御
手段の機能、演算手段の機能、強制追焚運転制御手段の
機能、自動追焚運転制御手段の機能をそれぞれ有し、こ
れら機能の詳細については後述する。

【００３３】なお、時間帯別運転制御手段の機能では、
季節毎のパターンに対応して、日中時間帯を対象に第１
の時間帯、第２の時間帯および第３の時間帯に順次区分
設定されている。この実施の形態では、例えば、夏季パ
ターンでは、第１の時間帯はＡＭ７：００〜ＡＭ１１：
００、第２の時間帯はＡＭ１１：００〜ＰＭ４：００、
第３の時間帯はＰＭ４：００〜ＰＭ５：００と設定され
ている。冬季パターンでは、第１の時間帯はＡＭ９：０
０〜ＡＭ１１：００、第２の時間帯はＡＭ１１：００〜
ＰＭ２：００、第３の時間帯はＰＭ２：００〜ＰＭ３：
００と設定されている。

【００３４】次に、ソーラ優先沸上動作とヒートポンプ
追焚および沸上動作とを、図３ないし図６の沸上動作フ
ローチャートを参照して説明する。

【００３５】まず、予約無し（おまかせ）の場合の沸上
動作について説明する。

【００３６】ソーラ集熱運転を許容する日中時間帯とし
て、季節に応じた夏季パターンまたは冬季パターンが設
定される（ステップ１）。この季節判別としては、例え
ば、当日を含む過日の複数日を対象に順次記憶更新され
るもので、給湯時に貯湯槽11内に給水される水の最低水
温を基準に、その水温が夏場か冬場かを予め定めた水温
値と比較することにより、夏季パターンまたは冬季パタ
ーンが決定されて設定される。

【００３７】そして、ソーラ集熱運転を許容する第１の
時間帯（夏季はＡＭ７：００から、冬季はＡＭ９：００
から）になると（ステップ２）、ソーラ集熱器センサ75
によってソーラ集熱器51の温度がチェックされる（ステ
ップ３）。このソーラ集熱器51の温度は、冷媒の温度を
間接的に捕らえるもので、所定温度以上例えば晴天を判
別する約５０℃以上になっているかが確認される。

【００３８】これは当日の天候を判定する部分でもある
ので、季節の気象条件を考慮した中で所定の待ち時間を
設定するなどして、この時間内で所定温度以上にあれ
ば、ソーラ集熱による貯湯条件の１つをクリアしたもの
としてソーラ集熱運転を開始させるものとしている。

【００３９】第１の時間帯内（ＡＭ１１：００まで）に
温度条件が満たされなければ（ステップ４）、天候不順
であるとして第１の時間帯でのソーラ集熱運転に見切り
をつけ、後述するステップ14へ進んで第２の時間帯（Ａ
Ｍ１１：００から）でのヒートポンプ運転による昼間追
焚の可否判別がなされるが、第１の時間帯内に温度条件
が満たされれば、貯湯槽11内の湯水の沸上要否を判別す
るべく湯量や湯温が確認されて、少くとも満杯状態にな
ければ（ステップ５）、ソーラ集熱運転での沸上が開始
される（ステップ６）。

【００４０】なお、ステップ５の段階までに先に沸き上
げされた湯水がほとんど使用されることなく、貯湯槽11
が満杯でその湯温も所定温度以上、例えば５０℃前後以
上がキープされていれば、あえて沸き上げするまでのこ
ともないので、ステップ２に戻って監視が続けられる。

【００４１】ソーラ集熱運転では、三方弁56が凝縮器33
に対して蒸発器35側を閉止するとともにソーラ集熱器51
側を開放するように切り換えられ、圧縮機32の駆動によ
り図１に実線矢印で示すようにソーラ集熱器51と凝縮器
33との間で冷媒が流れる。そして、ソーラ集熱器51で太
陽熱により気化された冷媒が凝縮器33に搬送されて液化
され、冷媒の熱が凝縮器33から熱交換通路20内の湯水に
与えられて熱交換される。このとき、循環ポンプ22が駆
動され、貯湯槽11の下部側の湯水（水）が熱交換通路20
を通じて貯湯槽11内に再びに戻るように強制循環される
とともに、この循環作用で貯湯槽11内の上部の残湯と下
部の水とが混合され、貯湯槽11内の湯水の全量を対象に
沸き上げられる。なお、圧縮機32は、冷媒を搬送するだ
けで低負荷であるため、ヒートポンプ運転時に比べて回
転数が下げられ、電力消費が抑制される。

【００４２】ソーラ集熱運転の開始後は、貯湯槽11内の
湯水が設定沸上温度に達したか確認されるとともに（ス
テップ７）、ソーラ集熱による貯湯条件すなわちソーラ
集熱器51の温度が貯湯槽11の湯水を昇温させることがで
きる条件に維持されているか確認される（ステップ
８）。つまり、ソーラ集熱器51から搬送される冷媒温度
が貯湯槽11の循環湯水温より上回っているかの差温度が
確認される。この確認は、例えば熱交換通路20に流入す
る貯湯槽11の循環する湯水温度をとらえる貯湯槽センサ
74からの信号とソーラ集熱器センサ75からの信号とを比
較するなどして簡単に行なえる。

【００４３】このステップ７、８での確認は、設定沸上
温度まで継続されるが、ステップ８でソーラ集熱による
貯湯条件が満たされなくなれば、ソーラ集熱運転が（一
時）停止され（ステップ９）、上述した第１の時間帯ま
での時間帯を区切りとしてソーラ集熱による貯湯条件の
回復確認がなされる（ステップ10，11）。ソーラ集熱に
よる貯湯条件の回復があれば、ステップ11からステップ
６に戻ってソーラ集熱運転が再び開始されるが、第１の
時間帯内で回復がなければ、ステップ14へ進んで第２の
時間帯でのヒートポンプ運転による昼間追焚の可否判別
がなされる。

【００４４】ステップ７において、ソーラ集熱運転によ
り設定沸上温度まで沸き上げされれば、ソーラ集熱運転
が停止され（ステップ12）、沸上予約時間の設定が無け
れば（ステップ13）、ソーラ集熱運転によって沸上完了
したものとして、その日の日中時間帯での沸上動作が終
了される。なお、ソーラ集熱による貯湯条件が継続して
満たされている限り、設定沸上温度に達するまでは、第
１の時間帯から第２の時間帯あるいは第３の時間帯にわ
たってソーラ集熱運転が継続して行なわれる。

【００４５】なお、この沸き上げまでの時間は貯湯槽11
の残湯量や水温により前後し、一定となるものではな
い。

【００４６】また、ステップ４またはステップ10で、第
１の時間帯までにソーラ集熱による貯湯条件が満たされ
ずにソーラ集熱運転が停止されたまま、第１の時間帯が
経過されると、第２の時間帯においてヒートポンプ運転
による昼間追焚またはソーラ集熱による貯湯条件の回復
を待ってのソーラ集熱運転がなされる。

【００４７】すなわち、ステップ14で、第１の時間帯を
経過した後の貯湯槽11の沸上湯水（残湯量）が所定量以
上沸上確保されているかが判別される。貯湯槽11の残湯
量が予め定められた最少湯量として例えば貯湯槽11の１
／３以上確保されていれば、そのままソーラ集熱による
貯湯条件の回復を待ってソーラ集熱運転に待機され、一
方、貯湯槽11の残湯量が１／３以下に減少されていれ
ば、貯湯槽11の１／３以上の湯量確保のためにヒートポ
ンプ運転により昼間追焚がなされる（ステップ15）。

【００４８】なお、貯湯槽11の残湯量が１／３以上確保
されていれば日中に湯の必要が生じても十分に湯を使用
でき、当面の湯量は確保できているので、あえてその段
階でヒートポンプ運転により沸上しなくとも、最も効率
良くソーラ集熱運転可能とする第２の時間帯の真っ直中
にあるので、ソーラ集熱による貯湯条件の回復チャンス
を待って、ランニングコストの安いソーラ集熱運転の沸
上裕度を残しておけば、以降のヒートポンプ運転の負担
度を極力軽減させ得る。

【００４９】すなわち、一般家庭での日中に湯水を使用
する量はごく少量にすぎず、多量の湯水が使用される時
間帯は入浴などが始まる夕刻以降になる一般的な傾向に
着目したもので、それまでに必要湯量とする全量沸上が
なされれば、特別な場合を除いて上記の最少湯量が確保
されている限りには、何らの支障もないので、電力負担
度が増すヒートポンプ運転は、最少となるようにして、
制限を加えておく方が省エネルギ上、むしろ有利となる
からである。

【００５０】ステップ15のヒートポンプ運転では、三方
弁56が凝縮器33に対して蒸発器35側を開放するとともに
ソーラ集熱器51側を閉止するように切り換えられ、圧縮
機32およびファン40が駆動される。圧縮機32の駆動によ
り図１に破線矢印で示すようにヒートポンプ式集熱器31
の圧縮機32、凝縮器33、膨張弁34および蒸発器35の順に
冷媒が流れる。そして、蒸発器35により外気との間で熱
交換されて気化された冷媒が圧縮機32で圧縮されて凝縮
器33で液化され、冷媒の熱が凝縮器33から熱交換通路20
内の湯水に与えられて熱交換される。

【００５１】このヒートポンプ運転による昼間追焚で
は、最少湯量の確保に際し、循環ポンプ22を停止させて
貯湯槽11の上部の運転前の残湯層を崩さずに追焚湯水を
自然循環で積層沸上させる方法と、循環ポンプ22を駆動
させて貯湯槽11内の残湯と湯水を循環させながら、例え
ば４２℃前後の低温沸上を目安にした全量を対象に追焚
する方法とがあるが、この実施の形態では後者を採用す
ることで、最少湯量の追焚検知を容易化し、上述の最少
湯量が確保されている場合と同様に以降の天候回復があ
った場合に設定沸上温度までのソーラ集熱運転による沸
上裕度を残して、ヒートポンプ運転への負担度を軽減す
るものとしている。

【００５２】なお、昼間追焚の各方法とも集熱は共通の
ものとなるが、後者は貯湯槽11内の残湯温度の低下分も
同時に補充できる利点があり、追焚完了管理が容易であ
る点は前述の通りであり、日中の湯切れも防止される。

【００５３】そして、ヒートポンプ運転での最少湯量確
保の昼間追焚が完了すると（ステップ16）、ヒートポン
プ運転（昼間追焚）は停止される（ステップ17）。

【００５４】その後、ソーラ集熱による貯湯条件が満た
されれば（ステップ18）、ソーラ集熱運転での沸上が開
始される（ステップ19）。ソーラ集熱運転の開始後は、
貯湯槽11内の湯水が設定沸上温度に達したか確認される
とともに（ステップ20）、ソーラ集熱による貯湯条件が
維持されているか確認される（ステップ21）。

【００５５】このステップ20、21での確認は、設定沸上
温度まで継続されるが、ステップ21でソーラ集熱による
貯湯条件が満たされなくなれば、ソーラ集熱運転が（一
時）停止され（ステップ22）、一方、設定沸上温度まで
沸き上げされれば、ステップ12でソーラ集熱運転が停止
され、ステップ13で沸上予約時間の設定が無ければ、ソ
ーラ集熱運転によって沸上完了したものとして、その日
の日中時間帯での沸上動作が終了される。なお、ソーラ
集熱による貯湯条件が継続して満たされている限り、設
定沸上温度に達するまでは、第２の時間帯から第３の時
間帯にわたってソーラ集熱運転が継続して行なわれる。

【００５６】ステップ18でソーラ集熱による貯湯条件が
回復されないか、ステップ21、22でソーラ集熱による貯
湯条件が満たされなくなってソーラ集熱運転が停止され
た後、沸上予約時間の設定が無ければ（ステップ23）、
季節に応じた第２の時間帯内（夏季はＰＭ４：００ま
で、冬季はＰＭ２：００まで）において、ソーラ集熱に
よる貯湯条件の監視がなされる。すなわち、季節の判断
を経て（ステップ25）、夏季であればＰＭ４：００、冬
季であればＰＭ２：００の経過まで（ステップ26，2
7）、ソーラ集熱による貯湯条件の回復確認がなされる
（ステップ24）。

【００５７】ステップ24で対応する季節の第２の時間帯
内でソーラ集熱による貯湯条件が回復すれば、ソーラ集
熱運転での沸上が開始される（ステップ28）。ソーラ集
熱運転の開始後は、貯湯槽11内の湯水が設定沸上温度に
達したか確認されるとともに（ステップ29）、ソーラ集
熱による貯湯条件が維持されているか確認される（ステ
ップ30）。

【００５８】このステップ29、30での確認は、設定沸上
温度まで継続されるが、ステップ30でソーラ集熱による
貯湯条件が満たされなくなれば、ソーラ集熱運転が（一
時）停止され（ステップ31）、一方、設定沸上温度まで
沸き上げされれば、ステップ12でソーラ集熱運転が停止
され、ステップ13で沸上予約時間の設定が無ければ、ソ
ーラ集熱運転によって沸上完了したものとして、その日
の日中時間帯での沸上動作が終了される。なお、ソーラ
集熱による貯湯条件が継続して満たされている限り、設
定沸上温度に達するまでは、第２の時間帯から第３の時
間帯にわたってソーラ集熱運転が継続して行なわれる。

【００５９】そして、設定沸上温度までの沸上がなされ
ず、ソーラ集熱運転が停止されている状態において、ス
テップ26またはステップ27で第２の時間帯が経過される
と、日中でのソーラ集熱運転に見切りをつけて、第３の
時間帯（夏季はＰＭ４：００から、冬季はＰＭ２：００
から）でヒートポンプ運転による沸上が開始される（ス
テップ32）。ヒートポンプ運転により設定沸上温度に沸
き上げられれば（ステップ33）、ヒートポンプ運転が停
止され（ステップ34）、ヒートポンプ運転による沸上動
作が終了される。

【００６０】このように日中時間帯ではソーラ集熱運転
が優先されて、昼間時の追焚を除き、第３の時間帯に入
るまではヒートポンプ運転が規制される（予約無しの場
合）。

【００６１】次に、予約有りの場合の沸上動作について
説明する。

【００６２】予約沸上は、ユーザーの選択によって沸上
時間、例えばＰＭ６：００〜９：００の幅をもつ標準的
な早沸上（夜間）とＰＭ９：００〜１２：００の幅をも
つ遅沸上（深夜）の各沸上が概算的に設定される予約機
能が設けられ、前述のソーラ集熱が最大限に活用できる
上では好都合な予約無しで沸上（残湯量などによる沸上
時間が定まらない変動幅の大きいおまかせコースとなる
もの）されるものとを区別し、ヒートポンプの特性を有
効利用し、利便性を高めるものとしている。なお、沸上
予約時間の設定はリモコン76の操作部83で設定される。

【００６３】ソーラ集熱運転で優先的に沸上を完了させ
た後での予約沸上時間までは、沸上後の湯水使用があれ
ば、その使用分を追焚で補充して予約時間沸上との整合
化が図される。

【００６４】ステップ７、20、29で設定沸上温度まで沸
き上げられ、ステップ12でソーラ運転が停止され、ステ
ップ13で沸上予約時間の設定が有れば（夜間、深夜の区
別は省略）、沸上予約時間に達する前に沸上後の湯水が
所定量以上使われていないか確認される（ステップ36，
37）。

【００６５】沸上予約時間前での所定量以上の湯水の使
用がなく、ステップ37で沸上予約時間に達したら、先に
沸き上げた湯水をもって、そのまま沸上予約時間に沸上
されたものとして予約沸上を終了する。なお、結果的に
は、この沸上は、早沸上であるから沸上完了から沸上予
約時間までの間に放熱ロスによる温度低下分が発生する
が、実用上支障を生じるまでのものではない（必要に応
じて温度降下分を補うようにしてもよい）。

【００６６】ステップ36で所定量以下の湯水の使用があ
れば、その段階でも、沸上予約時間に達したか確認され
（ステップ38）、さらに、季節に応じた第２の時間帯内
（夏季はＰＭ４：００まで、冬季はＰＭ２：００まで）
において、ソーラ集熱による貯湯条件の監視がなされ
る。すなわち、季節の判断を経て（ステップ39）、夏季
であればＰＭ４：００、冬季であればＰＭ２：００の経
過まで（ステップ40，41）、ソーラ集熱による貯湯条件
の回復確認がなされる（ステップ42）。

【００６７】ステップ42で対応する季節の第２の時間帯
内でソーラ集熱による貯湯条件が回復すれば、ソーラ集
熱運転での追焚が開始される（ステップ43）。ソーラ集
熱運転の開始後は、貯湯槽11内の湯水が設定沸上温度に
追焚されたか確認されるとともに（ステップ44）、ソー
ラ集熱による貯湯条件が維持されているか確認される
（ステップ45）。

【００６８】このステップ44、45での確認は、設定沸上
温度に追焚されるまで継続されるが、ステップ45でソー
ラ集熱による貯湯条件が満たされなくなれば、ソーラ集
熱運転での追焚が停止され（ステップ46）、一方、設定
沸上温度に追焚されれば、ソーラ集熱運転が停止され
（ステップ47）、沸上予約時間に達していれば（ステッ
プ48）、予約沸上を終了する。ここでの予約沸上を完了
するが、この予約沸上においてもソーラ集熱運転による
追焚が優先される。また、沸上予約時間に達していなけ
れば、ステップ36に戻って沸上予約時間に達する前に沸
上後の湯水が所定量以上使われていないか再確認され
る。

【００６９】また、湯水の設定沸上温度までの沸上がな
されず、ソーラ集熱運転が停止されている状態におい
て、ステップ40またはステップ41で第２の時間帯が経過
されると、ソーラ集熱運転による追焚に見切りをつけ
て、第３の時間帯（夏季はＰＭ４：００から、冬季はＰ
Ｍ２：００から）でヒートポンプ運転による追焚が開始
される（ステップ49）。ヒートポンプ運転により設定沸
上温度に追焚されれば（ステップ50）、ヒートポンプ運
転が停止され（ステップ51）、ステップ48を経て、沸上
予約時間に達していれば予約沸上を終了し、沸上予約時
間に達していなければステップ36に戻って沸上予約時間
に達する前に沸上後の湯水が所定量以上使われていない
か確認される。

【００７０】なお、ステップ36での所定量以上の湯水の
使用があったまま、ステップ38で沸上予約時間になった
場合には、後述するステップ101 に移って、強制追焚設
定があればヒートポンプ追焚に入り、強制追焚設定が無
ければそのまま待機して自動追焚コースに移る。

【００７１】また、ステップ23において、貯湯槽11内の
湯水の沸上未達のままソーラ集熱運転が停止されている
状態で、沸上予約時間の設定がある場合には、ステップ
55へ進んで、季節に応じた第２の時間帯内（夏季はＰＭ
４：００まで、冬季はＰＭ２：００まで）において、ソ
ーラ集熱による貯湯条件の監視がなされる。すなわち、
季節の判断を経て（ステップ56）、夏季であればＰＭ
４：００、冬季であればＰＭ２：００の経過まで（ステ
ップ57，58）、ソーラ集熱による貯湯条件の回復確認が
なされる。

【００７２】なお、夏季において、第２の時間帯を経過
していなくても、沸上予約時間が深夜でなければ（ステ
ップ59）、すなわち第２の時間帯（ＰＭ４：００）の経
過後に短時間で夜間の予約時間（ＰＭ６：００から）に
入る場合には、後述するステップ65へ進んでヒートポン
プ運転による沸上開始時間（沸上開始時刻）の演算に入
り、遅延沸上しないようにしている。

【００７３】ステップ55でソーラ集熱による貯湯条件の
回復があれば、ソーラ集熱運転が開始される（ステップ
60）。ソーラ集熱運転の開始後は、貯湯槽11内の湯水が
設定沸上温度に達したか確認されるとともに（ステップ
61）、ソーラ集熱による貯湯条件が維持されているか確
認される（ステップ62）。このステップ61、62での確認
は、設定沸上温度まで継続されるが、設定沸上温度まで
沸き上げされれば、ソーラ集熱運転が停止され（ステッ
プ63）、前述のステップ36へ進み、以降、沸上予約時間
までの監視が行なわれる。一方、ステップ62でソーラ集
熱による貯湯条件が満たされなくなれば、ソーラ集熱運
転が（一時）停止される（ステップ64）。

【００７４】設定沸上温度までの沸上がなされず、ソー
ラ集熱運転が停止されている状態において、ステップ57
またはステップ58で第２の時間帯が経過されると、日中
でのソーラ集熱運転に見切りをつけ、沸上予約時間との
整合化はかるべく、まずは、その時点での貯湯槽11の残
湯量と当日の給水温などからヒートポンプ運転による沸
上までの所定の沸上所要時間が求められるとともに、こ
の沸上所要時間および沸上予約時間から沸上開始時間が
演算される（ステップ65）。

【００７５】これによって、沸上開始時間が自動設定さ
れるが、沸上予約時間内に沸上ができない場合には（ス
テップ66）、沸上時間が遅延する旨の警報表示がリモコ
ン76の表示部84で表示されるとともにヒートポンプ運転
による沸上が直ちに開始される（ステップ67）。設定沸
上温度に沸き上げられれば（ステップ68）、ヒートポン
プ運転が停止され（ステップ69）、ヒートポンプ運転に
よる沸上動作が終了される。

【００７６】また、沸上予約時間内に沸上ができる場合
には、沸上開始時間がくるまでの間（ステップ70）、演
算後に所定量以上の湯水が使用されていないか確認され
る（ステップ71）。

【００７７】そして、沸上開始時間になると、ヒートポ
ンプ運転による沸上が開始され（ステップ72）、設定沸
上温度に沸き上げられれば（ステップ73）、ヒートポン
プ運転が停止され（ステップ74）、ヒートポンプ運転に
よる予約沸上動作が終了される。

【００７８】また、ステップ71で演算により得られた沸
上開始時間がくるまでの待機中に所定量以上の湯水が使
用されると、沸上時間が延びて沸上予約時間に必要湯量
が得られない場合もあるので、このような場合は、沸上
開始時間が再演算されて再設定される（ステップ75）。
この再設定により、沸上予約時間内に沸上ができれば
（ステップ76）、沸上開始時間になると（ステップ7
7）、ステップ72へ進んでヒートポンプ運転が開始され
る。一方、沸上予約時間内に沸上ができない場合には、
ステップ67へ進んで上記同様に処理される。

【００７９】次に、予約無し（おまかせ）および予約沸
上により沸上完了させた後、あるいは所定量以上の湯水
の使用があったままステップ38で沸上予約時間になった
場合のヒートポンプ追焚について、図７のヒートポンプ
追焚監視フローチャートを参照して説明する。

【００８０】このヒートポンプ追焚は、前述した各沸上
を完了した後での湯水の使用に対して適用される。ソー
ラ時間帯後を対象に電力負担度の増すヒートポンプ運転
による不必要な追焚が極力避け得るようにしている。

【００８１】貯湯量は貯湯槽11の内容積で定まるが、湯
水の使用量は当日の入浴有無、使用人数、または家族構
成などによっても毎日変化するので、沸上運転負荷の負
担度の少いソーラ集熱沸上の利用とは別に沸上後の定量
以上の湯水使用がある場合には、家族構成や当日の使用
形態にあわせて追焚が選択使用できれば、計画使用の利
便性が向上し、ヒートポンプ運転による電力使用料の影
響度も軽減される。

【００８２】そして、定量の沸上完了までは、前述のフ
ローチャートを経て沸上されるものとして、まずは、第
３の時間帯を経た夕刻以降を対象に強制追焚設定（リモ
コン76の操作部83で設定される）がされていれば（ステ
ップ101 ）、追焚設定時間帯が確認される（ステップ10
2 ）。

【００８３】強制追焚設定は、定量沸上以降の湯水使用
があった場合の補充追焚に対し、例えば夕刻から翌日に
わたるＡＭ５：００までの時間帯を対象にその時間帯の
当日限りを有効とした手動設定をすれば、その追焚が許
容されるもので、貯湯量として定量以上の沸上湯水が例
えば夕刻から朝方に使用されることが予想される場合の
湯切れを解消する。すなわち、上記定量沸上後に給湯使
用された分の湯水を追焚によって追従補充する。

【００８４】強制追焚設定がされていて追焚許容時間帯
内であれば、湯水の使用が所定量以上か確認される（ス
テップ103 ）。湯水の使用が所定量以上あれば、ヒート
ポンプ運転による追焚が開始される（ステップ104 ）。
このヒートポンプ運転による追焚時には、循環ポンプ22
が駆動され、貯湯槽11の下部側の湯水（水）が熱交換通
路20を通して再び貯湯槽11に戻るように強制循環され
る。

【００８５】湯水使用の監視は、貯湯槽11の下方寄り胴
部外壁に設けた貯湯槽センサ74を用いて給湯使用により
押上給水された沸上前の水温を検出することで、給水量
＝給湯量として検出されるので、その貯湯槽センサ74の
位置を追焚を開始させる所定量の湯水に合わせた位置に
設置させてやれば、湯水の使用に追従して追焚開始され
る位置となって調整できるから、例えば残湯量を湯水温
度で検出して追焚信号とするよりは、追従性の管理が容
易となる（残湯は水と湯水の混合層温度）。さらに、追
焚に入っての追焚達成検知は、循環ポンプ22で強制循環
されているので貯湯槽11の湯水全体の平均温度として検
出される。このとき、追焚前の湯水に温度降下分があっ
ても、設定温度まで補正でき、少量設定の湯水使用を検
出して追焚補充するような場合でも有利である。

【００８６】追焚許容時間帯内に追焚が達成されれば
（ステップ105 ，106 ）、ヒートポンプ運転および循環
ポンプ22が停止される（ステップ107 ）。この停止後
も、ステップ102 に戻って追焚許容時間帯内であれば、
次の湯水使用が追焚許容時間帯が経過されるまで継続監
視され、追焚許容時間帯が終われば、当日限りの強制追
焚設定が解除されて（ステップ108 ）、スタートに戻
り、次のソーラ沸上に待機される。

【００８７】また、ステップ106 で追焚途上で追焚許容
時間帯が終了すると、追焚が未達であっても、ヒートポ
ンプ運転および循環ポンプ22が停止され（ステップ109
）、ステップ108 で強制追焚設定が解除される。

【００８８】これによっても、上述した湯水使用の都
度、追焚を追従させているから、追焚途中であっても追
焚許容時間帯が終わった時点での貯湯槽11内の最少湯量
以上が残湯として貯湯されているので、日中になるまで
の朝方で必要とする量の確保はなされ、湯切れを起こす
ようなことは少い。

【００８９】また、ステップ101 で強制追焚設定がされ
ていなければ、追焚許容時間帯であるかが確認され（ス
テップ110 ）、追焚許容時間帯内にあれば、沸上後の湯
水に対し、湯水使用による残湯量が監視されて（ステッ
プ111 ）、残湯量が例えば昼間追焚される量と同量の１
／３以下に減少されると、ヒートポンプ運転により自動
追焚が開始される（ステップ112 ）。

【００９０】この自動追焚は、昼間時の追焚と同様に湯
水の循環ポンプ22を駆動させてもよいが、循環ポンプ22
を低速駆動させるか停止させて貯湯槽11の上部に残って
いる高温湯水の層を崩さずに積層追焚して１／３の湯量
が確保されるまで、ヒートポンプ運転を継続させてもよ
い。

【００９１】そして、所定湯量（１／３）が確保されれ
ば（ステップ113 ）、ヒートポンプ運転が停止される
（ステップ114 ）。このとき、追焚許容時間帯が経過し
てしまっても、ヒートポンプ運転中であれば所定湯量
（１／３）が確保されるまでは追焚が継続するものと
し、貯湯槽11に当面使用に備えて最少湯量が確保され
て、日中のソーラ沸上湯量分を残すようにしている。

【００９２】積層沸上される利点は、少量であってもソ
ーラ集熱運転が開始されるまでの間および追焚途上であ
っても貯湯槽11の上部の高温湯水をそのままで給湯でき
るようにするためである。これにより、湯水使用におけ
る急激な湯温低下（変動）がなく、使い勝手がよい。

【００９３】なお、貯湯槽11の熱交換器41の構成は、前
記実施の形態のように熱交換通路20の外周に凝縮器33を
配設した構成の他、熱交換通路20の内部に凝縮器33を挿
入配設した構成でも、あるいは貯湯槽11の内部に凝縮器
33を挿入配設した構成でも、同様の作用効果を奏する。

【００９４】

【発明の効果】請求項１記載の貯湯式給湯装置によれ
ば、日中時間帯を対象に第１の時間帯、第２の時間帯お
よび第３の時間帯に順次区分設定し、これら各時間帯で
ソーラ集熱による貯湯条件が満たされればソーラ集熱運
転を優先的に実行させ、第２の時間帯でソーラ集熱の貯
湯条件が満たされず、貯湯槽内の残湯量が予め定められ
た最少湯量を下回っている場合には、最少湯量が確保さ
れるまでヒートポンプ運転による昼間追焚を実行させ、
かつ、第３の時間帯でソーラ集熱の貯湯条件が満たされ
ず、貯湯槽内の湯水を沸上未達のままの場合には、ヒー
トポンプ運転による全量沸上を実行させるため、ランニ
ングコストの低いソーラ集熱運転を優先させて効率良く
利用でき、それでいて日中の湯水使用に必要とされる最
小湯量を確保でき、ヒートポンプ運転の負担度を少く
し、効率的および経済的な貯湯式給湯装置を提供でき
る。

【００９５】請求項２記載の貯湯式給湯装置によれば、
請求項１記載の貯湯式給湯装置の効果に加えて、第２の
時間帯でのヒートポンプ運転による昼間追焚時に、循環
ポンプの駆動により貯湯槽内の湯水を循環させて低温沸
き上げするため、日中での沸上途上の使用に備えた最少
湯量相当を確保できるとともに、残湯温度の低下分も補
充できる。

【００９６】請求項３記載の貯湯式給湯装置によれば、
日中時間帯を対象に第１の時間帯、第２の時間帯および
第３の時間帯に順次区分設定し、これら各時間帯でソー
ラ集熱による貯湯条件が満たされればソーラ集熱運転を
実行させ、かつ、ソーラ集熱運転で沸上された沸上予約
時間前の湯水の使用に対して所定量以上の減量がある
と、第２の時間帯まではソーラ集熱による貯湯条件が満
たされている限りソーラ集熱運転に特定して追焚を実行
させるとともに、第３の時間帯以降はヒートポンプ運転
に特定して追焚を実行させるため、沸上および沸上後の
追焚にランニングコストの低いソーラ集熱運転を優先さ
せて効率良く利用でき、ヒートポンプ運転の負担度を少
くし、効率的および経済的な貯湯式給湯装置を提供でき
る。

【００９７】請求項４記載の貯湯式給湯装置によれば、
請求項３記載の貯湯式給湯装置の効果に加えて、沸上未
達のまま第２の時間帯を経過したした場合、演算手段で
沸上予約時間とヒートポンプ運転による沸上所要時間と
から沸上開始時間を求め、この沸上開始時間からヒート
ポンプ運転による沸上を実行させるため、沸上後から沸
上予約時間までの経過時間を少くして、沸上後の湯水を
多量使用する時間帯までの湯温の低下を防止できる。

【００９８】請求項５記載の貯湯式給湯装置によれば、
請求項４記載の貯湯式給湯装置の効果に加えて、演算手
段による演算の結果、沸上予約時間内での沸上不可の場
合、警報手段により遅延沸上になる旨を警報するため、
予約沸上に基づく湯水の使用にあたり事前に遅延沸上を
確認でき、利便性が向上する。

【００９９】請求項６記載の貯湯式給湯装置によれば、
請求項１ないし５いずれか記載の貯湯式給湯装置の効果
に加えて、第３の時間帯後から翌日の第１の時間帯前の
追焚許容時間帯において、強制追焚設定があれば、定量
沸上後の湯水の使用に対して所定量以上の減量がある
と、これに追従してヒートポンプ運転による強制追焚を
実行させるため、日中時間帯を主体に定量沸上後でも湯
切れなく定量以上の湯水を使用でき、利便性が向上す
る。

【０１００】請求項７記載の貯湯式給湯装置によれば、
請求項１ないし５いずれか記載の貯湯式給湯装置の効果
に加えて、第３の時間帯後から翌日の第１の時間帯前の
追焚許容時間帯において、残湯が所定量を下回ったとき
に所定量まで確保させるヒートポンプ運転による自動追
焚を実行させるため、追焚許容時間帯および朝方から日
中時間帯での沸上前に必要とする所定量の残湯を確保で
き、利便性が向上する。

【０１０１】請求項８記載の貯湯式給湯装置によれば、
請求項１ないし５いずれか記載の貯湯式給湯装置の効果
に加えて、第３の時間帯後から翌日の第１の時間帯前の
追焚許容時間帯において、強制追焚設定があれば、沸上
後の湯水の使用に対して所定量以上の減量があると、ヒ
ートポンプ運転による強制追焚を実行させるため、日中
時間帯での沸上後でも定量以上の湯水を使用でき、か
つ、追焚許容時間帯において、強制追焚設定がなけれ
ば、残湯が所定量を下回ったときに所定量まで確保させ
るヒートポンプ運転による追焚をヒートポンプ運転によ
る自動追焚を実行させるため、追焚許容時間帯および日
中時間帯になるまでの朝方で必要とする所定量の残湯を
確保でき、これらによって利便性が向上する。

【０１０２】請求項９記載の貯湯式給湯装置によれば、
請求項７または８記載の貯湯式給湯装置の効果に加え
て、自動追焚する場合には、例えば循環ポンプを低速駆
動させるか停止させることで追焚しながらでも、貯湯槽
の残湯水の層を崩さずに積層沸上状態で自動追焚を実行
させるため、貯湯槽の上部の高温湯水をそのままで給湯
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す貯湯式給湯装置の
構成図である。

【図２】同上貯湯式給湯装置の制御ブロック図である。

【図３】同上沸上動作を説明するフローチャートであ
る。

【図４】同上沸上動作を説明するフローチャートであ
る。

【図５】同上沸上動作を説明するフローチャートであ
る。

【図６】同上沸上動作を説明するフローチャートであ
る。

【図７】同上ヒートポンプ追焚監視フローチャートであ
る。

【符号の説明】

11 貯湯槽 22 循環ポンプ 31 ヒートポンプ式集熱器 32 圧縮機 33 凝縮器 35 蒸発器 51 ソーラ集熱器 56 切換手段としての三方弁 66 ソーラ集熱運転制御手段 67 ヒートポンプ運転制御手段 72 時間帯別運転制御手段、演算手段、強制追焚運転
制御手段および自動追焚運転制御手段としての主制御部 74 湯量検知手段としての貯湯槽センサ 83 沸上予約時間設定手段および強制追焚設定手段と
しての操作部 84 警報手段としての表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２４Ｈ 1/00 ６２１Ｆ (72)発明者 入野 賢志 群馬県前橋市古市町180番地 東芝機器株 式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器および蒸発器を順次直列
   接続する閉回路にて構成されたヒートポンプ式集熱器
   と、前記蒸発器に対して並列に接続されるソーラ集熱器
   と、前記圧縮機および凝縮器に対して蒸発器およびソー
   ラ集熱器のいずれか一方を選択的に切換接続する切換手
   段とを具備し、ヒートポンプ運転およびソーラ集熱運転
   のいずれか一方の集熱作用で凝縮器を介して貯湯槽の湯
   水を昇温沸上する貯湯式給湯装置において、 前記貯湯槽内の湯量を検知する湯量検知手段と、 前記ソーラ集熱運転を実行させるソーラ集熱運転制御手
   段と、 前記ヒートポンプ運転を実行させるヒートポンプ運転制
   御手段と、 日中時間帯を対象に第１の時間帯、第２の時間帯および
   第３の時間帯に順次区分設定し、これら各時間帯でソー
   ラ集熱による貯湯条件が満たされればソーラ集熱運転を
   実行させ、第２の時間帯でソーラ集熱の貯湯条件が満た
   されず、貯湯槽内の残湯量が予め定められた最少湯量を
   下回っている場合には、最少湯量が確保されるまでヒー
   トポンプ運転による昼間追焚を実行させ、かつ、第３の
   時間帯でソーラ集熱の貯湯条件が満たされず、貯湯槽内
   の湯水を沸上未達のままの場合には、ヒートポンプ運転
   による全量沸上を実行させる時間帯別運転制御手段とを
   具備していることを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 【請求項２】 貯湯槽内の湯水を循環させる循環ポンプ
   を備え、 時間帯別運転制御手段は、第２の時間帯でのヒートポン
   プ運転による昼間追焚時に、循環ポンプの駆動により貯
   湯槽内の湯水を低温沸き上げさせて最少湯量相当を確保
   させることを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装
   置。
3. 【請求項３】 圧縮機、凝縮器および蒸発器を順次直列
   接続する閉回路にて構成されたヒートポンプ式集熱器
   と、前記蒸発器に対して並列に接続されるソーラ集熱器
   と、前記圧縮機および凝縮器に対して蒸発器およびソー
   ラ集熱器のいずれか一方を選択的に切換接続する切換手
   段とを具備し、ヒートポンプ運転およびソーラ集熱運転
   のいずれか一方の集熱作用で凝縮器を介して貯湯槽の湯
   水を昇温沸上する貯湯式給湯装置において、 前記貯湯槽内の湯量を検知する湯量検知手段と、 前記ソーラ集熱運転を実行させるソーラ集熱運転制御手
   段と、 前記ヒートポンプ運転を実行させるヒートポンプ運転制
   御手段と、 前記貯湯槽内の湯水の沸上予約時間を設定する沸上予約
   時間設定手段と、 日中時間帯を対象に第１の時間帯、第２の時間帯および
   第３の時間帯に順次区分設定し、これら各時間帯でソー
   ラ集熱による貯湯条件が満たされればソーラ集熱運転を
   実行させ、かつ、ソーラ集熱運転で沸上された沸上予約
   時間前の湯水の使用に対して所定量以上の減量がある
   と、第２の時間帯まではソーラ集熱による貯湯条件が満
   たされている限りソーラ集熱運転に特定して追焚を実行
   させるとともに、第３の時間帯以降はヒートポンプ運転
   に特定して追焚を実行させる時間帯別運転制御手段とを
   具備していることを特徴とする貯湯式給湯装置。
4. 【請求項４】 沸上予約時間とヒートポンプ運転による
   沸上所要時間とから沸上開始時間を求める演算手段を具
   備し、 時間帯別運転制御手段は、設定沸上が未達のまま第２の
   時間帯を経過した場合、前記演算手段で求められた沸上
   開始時間からヒートポンプ運転による沸上を実行させる
   ことを特徴とする請求項３記載の貯湯式給湯装置。
5. 【請求項５】 演算手段による演算の結果、沸上予約時
   間内での沸上不可の場合、遅延沸上になる旨を警報する
   警報手段を具備していることを特徴とする請求項４記載
   の貯湯式給湯装置。
6. 【請求項６】 強制追焚を設定する強制追焚設定手段
   と、 第３の時間帯後から翌日の第１の時間帯前の追焚許容時
   間帯において、強制追焚設定があれば、沸上後の湯水の
   使用に対して所定量以上の減量があると、ヒートポンプ
   運転による強制追焚を実行させる強制追焚運転制御手段
   とを具備していることを特徴とする請求項１ないし５い
   ずれか記載の貯湯式給湯装置。
7. 【請求項７】 第３の時間帯後から翌日の第１の時間帯
   前の追焚許容時間帯において、残湯が所定量を下回った
   ときに所定量まで確保させるヒートポンプ運転による自
   動追焚を実行させる自動追焚運転制御手段を具備してい
   ることを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の貯
   湯式給湯装置。
8. 【請求項８】 強制追焚を設定する強制追焚設定手段
   と、 第３の時間帯後から翌日の第１の時間帯前の追焚許容時
   間帯において、強制追焚設定があれば、沸上後の湯水の
   使用に対して所定量以上の減量があると、ヒートポンプ
   運転による強制追焚を実行させる強制追焚運転制御手段
   と、 第３の時間帯後から翌日の第１の時間帯前の追焚許容時
   間帯において、強制追焚設定がなければ、残湯が所定量
   を下回ったときに所定量まで確保させるヒートポンプ運
   転による自動追焚を実行させる自動追焚運転制御手段と
   を具備していることを特徴とする請求項１ないし５いず
   れか記載の貯湯式給湯装置。
9. 【請求項９】 自動追焚運転制御手段は、貯湯槽の湯水
   を積層沸上状態で自動追焚を実行させることを特徴とす
   る請求項７または８記載の貯湯式給湯装置。