特開 2023-176932 貯湯式給湯システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176932

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】貯湯式給湯システム

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/00 20220101AFI20231206BHJP

   F24H 1/18 20220101ALI20231206BHJP

   F24H 15/174 20220101ALI20231206BHJP

   F24H 15/215 20220101ALI20231206BHJP

   F24H 15/219 20220101ALI20231206BHJP

   F24H 15/223 20220101ALI20231206BHJP

   F24H 15/315 20220101ALI20231206BHJP

   F24H 15/325 20220101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

F24H1/00 A

F24H1/18 H

F24H15/174

F24H15/215

F24H15/219

F24H15/223

F24H15/315

F24H15/325

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022089524

(22)【出願日】2022-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】入谷 あかね

(72)【発明者】

【氏名】三鬼 拓也

(72)【発明者】

【氏名】井浪 裕基

(72)【発明者】

【氏名】吉村 雅人

(72)【発明者】

【氏名】弓削 力也

【テーマコード（参考）】

3L122

【Ｆターム（参考）】

3L122AA02

3L122AA12

3L122AA23

3L122AA54

3L122AA63

3L122AA64

3L122AA65

3L122AB22

3L122AB33

3L122BA02

3L122BA04

3L122BA13

3L122BB12

3L122EA02

3L122FA02

(57)【要約】

【課題】燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに給湯対象部への給湯を行う場合に、燃焼式熱源機の熱交換器内に目標給湯温度に比して低温又は高温の湯水が残留していても、適切に温調制御された湯水を給湯対象部に供給することを早期に実現する。
【解決手段】貯湯式給湯システム１の制御装置７０は、燃焼式熱源機５０熱交換器５３内の湯水の温度が目標給湯温度よりも低いと判断される状況において、バイパス比をその可変範囲内の最大値に制御すると共に、混合部４４から燃焼式熱源機５０に供給される湯水の温度が目標給湯温度よりも所定温度だけ高い温度になるよう混合部４４での混合比率を調整する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱装置により加熱された湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクから出湯する湯水であるタンク出湯湯水に給湯用水を混合させ得ると共に、該タンク出湯湯水と該給湯用水との混合比率を調整し得るように該貯湯タンクに接続された混合部と、給湯対象部に供給される湯水を加熱可能な燃焼式熱源機と、前記混合比率及び前記燃焼式熱源機の作動を制御する機能を有する制御装置とを備え、前記貯湯タンクから前記混合部と前記燃焼式熱源機とを順に経由させて前記給湯対象部に給湯し得るように構成され、前記燃焼式熱源機が、前記混合部から供給される湯水を加熱するための熱交換器と、前記混合部から供給される湯水を該熱交換器を経由させずに流すように前記熱交換器に並列に接続されたバイパス路とを備えると共に、前記熱交換器を流れる湯水の流量に対する前記バイパス路を流れる湯水の流量の比率であるバイパス比を調整し得るように構成された貯湯式給湯システムであって、
前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が前記給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高い状態で、前記燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに該給湯対象部への給湯を行うとき、前記熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いと判断される状況において、前記バイパス比をその可変範囲内の最大値又は該最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも所定の第１温度だけ高い温度になるように前記混合比率を調整する第１処理を実行する機能を有するように構成されていることを特徴とする貯湯式給湯システム。

【請求項2】

請求項１記載の貯湯式給湯システムにおいて、
前記第１温度は、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御した状態で、前記目標給湯温度よりも前記１温度だけ高い温度の湯水を前記燃焼式熱源機に供給したとき、前記熱交換器から流出した湯水と前記バイパス路を通った湯水とが該バイパス路の下流端で合流することにより得られる湯水の温度が前記目標給湯温度になるように、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値と、前記バイパス比の前記最大値又は前記最大値寄りの所定値と、前記目標給湯温度とに応じて決定された温度であることを特徴とする貯湯式給湯システム。

【請求項3】

請求項１又は２記載の貯湯式給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記第１処理の実行中に、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値と、前記目標給湯温度との差の絶対値が所定値以下に収まったときには、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度になるように前記混合比率を調整する第２処理を実行するように構成されていることを特徴とする貯湯式給湯システム。

【請求項4】

請求項１記載の貯湯式給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が前記給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高い状態で、前記燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに該給湯対象部への給湯を行うとき、前記熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いと判断される状況において、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値が所定の第１閾値温度以上の温度であり、且つ、前記貯湯タンク内の湯水の温度の観測値が所定の第２閾値温度以上の温度であるという条件が成立する場合に前記第１処理を実行し、該条件が成立しない場合には、前記バイパス比をその可変範囲の最小値又は該最小値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度以上の温度になるように前記混合比率を調整する第３処理を実行するように構成されていることを特徴とする貯湯式給湯システム。

【請求項5】

請求項１記載の貯湯式給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が前記給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高い状態で、前記燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに該給湯対象部への給湯を行うとき、前記熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも高いと判断される状況において、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも所定の第２温度だけ低い温度になるように前記混合比率を調整する第４処理を実行する機能をさらに有するように構成されていることを特徴とする貯湯式給湯システム。

【請求項6】

加熱装置により加熱された湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクから出湯する湯水であるタンク出湯湯水に給湯用水を混合させ得ると共に、該タンク出湯湯水と該給湯用水との混合比率を調整し得るように該貯湯タンクに接続された混合部と、給湯対象部に供給される湯水を加熱可能な燃焼式熱源機と、前記混合比率及び前記燃焼式熱源機の作動を制御する機能を有する制御装置とを備え、前記貯湯タンクから前記混合部と前記燃焼式熱源機とを順に経由させて前記給湯対象部に給湯し得るように構成され、前記燃焼式熱源機が、前記混合部から供給される湯水を加熱するための熱交換器と、前記混合部から供給される湯水を該熱交換器を経由させずに流すように前記熱交換器に並列に接続されたバイパス路とを備えると共に、前記熱交換器を流れる湯水の流量に対する前記バイパス路を流れる湯水の流量の比率であるバイパス比を調整し得るように構成された貯湯式給湯システムであって、
前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が前記給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高い状態で、前記燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに該給湯対象部への給湯を行うとき、前記熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも高いと判断される状況において、前記バイパス比をその可変範囲内の最大値又は該最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度より所定の第２温度だけ低い温度になるように前記混合比率を調整する第４処理を実行する機能を有するように構成されていることを特徴とする貯湯式給湯システム。

【請求項7】

請求項５又は６記載の貯湯式給湯システムにおいて、
前記第２温度は、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御した状態で、前記目標給湯温度よりも前記２温度だけ低い温度の湯水を前記燃焼式熱源機に供給したとき、前記熱交換器から流出する湯水と前記バイパス路を通る湯水とが該バイパス路の下流端で合流することにより得られる湯水の温度が前記目標給湯温度になるように、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値と、前記バイパス比の前記最大値又は前記最大値寄りの所定値と、前記目標給湯温度とに応じて決定された温度であることを特徴とする貯湯式給湯システム。

【請求項8】

請求項５又は６記載の貯湯式給湯システムにおいて、
前記制御装置は、前記第４処理の実行中に、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値と、前記目標給湯温度との差の絶対値が所定値以下に収まったときには、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度になるように前記混合比率を調整する第２処理を実行するように構成されていることを特徴とする貯湯式給湯システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貯湯式給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

加熱された湯水を貯える貯湯タンクを備える貯湯式給湯システムでは、従来、例えば特許文献１に見られるように、貯湯タンクから出湯する湯水に水（非加熱状態の給湯用水）を混合し得るように貯湯タンクに接続された混合部を備え、給湯対象部への給湯時に、混合部で温調制御した湯水を燃焼式熱源機を経由させて給湯するシステムが知られている。

【0003】

このシステムでは、燃焼式熱源機は、湯水を加熱するための熱交換器と並列にバイパス路とを備えており、熱交換器を通る湯水と、バイパス路を通る湯水とをバイパス路の下流端で合流させ、その合流後の湯水を給湯対象部に供給するように構成されている。また、バイパス路に備えたサーボ弁により、熱交換器を通る湯水の流量とバイパス路を通る湯水の流量との比率を調整することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１７３２２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に見られる貯湯式給湯システムにおいて、混合部から燃焼式熱源機に供給する湯水の温度を、該混合部で目標給湯温度に温調制御し得る状況では、燃焼式熱源機の燃焼運転を停止状態に維持したままで、混合部で温調制御された湯水を燃焼式熱源機を経由させて給湯対象部に供給することが考えられる。

【0006】

ここで、例えば、前回の給湯の終了時から比較的長い時間が経過した後に、給湯が開始された場合等では、今回の給湯開始時に、燃焼式熱源機の熱交換器内に目標給湯温度に比して冷たい湯水が残留していることがある。また、例えば、目標給湯温度が低めの温度に変更された後に、給湯が開始された場合等では、今回の給湯開始時に、燃焼式熱源機の熱交換器内に目標給湯温度に比して熱い湯水（目標給湯温度の変更前の給湯時に熱交換器に流入した湯水）が残留している場合もある。

【0007】

そして、燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに給湯対象部への給湯を行う場合に、その給湯の開始時に、上記のように燃焼式熱源機の熱交換器内に目標給湯温度に比して冷たい湯水又は熱い湯水が残留している状況では、混合部で温調制御された湯水が燃焼式熱源機のバイパス路の下流端まで到達しても、熱交換器内に混合部から供給された湯水が満たされるまでは、混合部から燃焼式熱源機のバイパス路の下流端まで到達した湯水には、熱交換器から流出する冷たい湯水又は熱い湯水が混合され、その混合によって目標給湯温度よりも低い温度又は高い温度になった湯水が燃焼式熱源機から給湯対象部に供給される。このため、給湯対象部に供給される湯水が、目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致する温度の湯水になるまでに時間がかかりやすいという不都合がある。

【0008】

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに給湯対象部への給湯を行う場合に、燃焼式熱源機の熱交換器内に目標給湯温度に比して低温又は高温の湯水が残留していても、目標給湯温度近辺の温度の湯水を給湯対象部に供給することを早期に実現することができる貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の貯湯式給湯システムの第１の態様は、上記の目的を達成するために、加熱装置により加熱された湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクから出湯する湯水であるタンク出湯湯水に給湯用水を混合させ得ると共に、該タンク出湯湯水と該給湯用水との混合比率を調整し得るように該貯湯タンクに接続された混合部と、給湯対象部に供給される湯水を加熱可能な燃焼式熱源機と、前記混合比率及び前記燃焼式熱源機の作動を制御する機能を有する制御装置とを備え、前記貯湯タンクから前記混合部と前記燃焼式熱源機とを順に経由させて前記給湯対象部に給湯し得るように構成され、前記燃焼式熱源機が、前記混合部から供給される湯水を加熱するための熱交換器と、前記混合部から供給される湯水を該熱交換器を経由させずに流すように前記熱交換器に並列に接続されたバイパス路とを備えると共に、前記熱交換器を流れる湯水の流量に対する前記バイパス路を流れる湯水の流量の比率であるバイパス比を調整し得るように構成された貯湯式給湯システムであって、
前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が前記給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高い状態で、前記燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに該給湯対象部への給湯を行うとき、前記熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いと判断される状況において、前記バイパス比をその可変範囲内の最大値又は該最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも所定の第１温度だけ高い温度になるように前記混合比率を調整する第１処理を実行する機能を有するように構成されていることを特徴とする（第１発明）。

【0010】

かかる第１発明によれば、制御装置は、熱交換器内の湯水の温度が給湯対象部に対する目標給湯温度よりも低いと判断される状況において、前記第１処理を実行することで、混合部から燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が目標給湯温度よりも所定の第１温度だけ高い温度になるように温調制御される。そして、このように温調制御された湯水が燃焼式熱源機のバイパス路を通って該バイパス路の下流端まで達すると、該湯水に、燃焼式熱源機の熱交換器から流出した湯水であって、目標給湯温度よりも低い温度の湯水が合流する。

【0011】

このため、当該合流により得られた湯水の温度は、目標給湯温度よりも所定の第１温度だけ高い温度から低下して、目標給湯温度に近づくこととなる。従って、燃焼式熱源機の熱交換器内に混合部から供給される温調制御された湯水が満たされる前に、該燃焼式熱源機の熱交換器から目標給湯温度よりも低い温度の湯水が流出する状況であっても、目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致する温度の湯水を給湯対象部に供給することが可能となる。

【0012】

また、前記第１処理では、熱交換器を流れる湯水の流量に対するバイパス路を流れる湯水の流量の比率であるバイパス比が最大値又は該最大値寄りの所定値に制御されるので、給湯対象部に供給される湯水の流量のうち、バイパス路を通る湯水の流量を極力多くすることができる。このため、混合部で温調制御された湯水を、極力早期にバイパス路の下流端まで到達させることができると共に、第１温度を小さめに抑えることができる。

【0013】

よって、第１発明によれば、燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに給湯対象部への給湯を行う場合に、燃焼式熱源機の熱交換器内に目標給湯温度に比して低温の湯水が残留していても、目標給湯温度近辺の温度の湯水を給湯対象部に供給することを早期に実現することが可能となる。

【0014】

上記第１発明では、前記第１温度は、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御した状態で、前記目標給湯温度よりも前記１温度だけ高い温度の湯水を前記燃焼式熱源機に供給したとき、前記熱交換器から流出した湯水と前記バイパス路を通った湯水とが該バイパス路の下流端で合流することにより得られる湯水の温度が前記目標給湯温度になるように、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値と、前記バイパス比の前記最大値又は前記最大値寄りの所定値と、前記目標給湯温度とに応じて決定された温度であることが好ましい（第２発明）。

【0015】

なお、本発明において、熱交換器内の湯水の温度等の観測値は、該温度を温度センサを用いて検出してなる値（検出値）、あるいは、該温度と一定の相関関係を有する一つ以上の状態量の検出値から該相関関係に基づいて推定してなる値（推定値）を意味する。

【0016】

上記第２発明によれば、燃焼式熱源機の熱交換器から目標給湯温度よりも低い温度の湯水が流出する状況で、バイパス路の下流端での湯水の合流により得られる湯水の温度を、目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致する温度に温調制御することを適切に実現することが可能となる。ひいては、給湯対象部に供給される湯水の温調性能を高めることが可能となる。

【0017】

上記第１発明又は第２発明では、前記制御装置は、前記第１処理の実行中に、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値と、前記目標給湯温度との差の絶対値が所定値以下に収まったときには、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度になるように前記混合比率を調整する第２処理を実行するように構成されていることが好ましい（第３発明）。

【0018】

これによれば、燃焼式熱源機の熱交換器から目標給湯温度よりも低い温度の湯水が流出する状況での給湯時（詳しくは、混合部で温調制御された湯水が燃焼式熱源機のバイパス路の下流端の達した時）から、当該低い温度の湯水の流出が終了した後の給湯時にかけて、給湯対象部に供給する湯水の温度が安定に、目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致する温度に維持されるように該湯水の温調制御を行うことが可能となる。

【0019】

上記第１～第３発明のいずれかの発明では、前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が前記給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高い状態で、前記燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに該給湯対象部への給湯を行うとき、前記熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いと判断される状況において、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値が所定の第１閾値温度以上の温度であり、且つ、前記貯湯タンク内の湯水の温度の観測値が所定の第２閾値温度以上の温度であるという条件が成立する場合に前記第１処理を実行し、該条件が成立しない場合には、前記バイパス比をその可変範囲の最小値又は該最小値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度以上の温度になるように前記混合比率を調整する第３処理を実行するように構成されているという態様を採用し得る（第４発明）。

【0020】

ここで、上記条件が成立する状況では、熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも低いと判断される状況において前記第１処理を実行することで、バイパス路の下流端での湯水の混合によって得られる湯水の温度を目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致する温度にすることが可能である。

【0021】

一方、上記条件が成立しない状況は、バイパス路の下流端での湯水の混合によって得られる湯水の温度を目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致させ得るように第１処理を行うためには、熱交換器内の湯水の温度が低すぎるか、又は、貯湯タンク内の湯水の温度が不足する状況である。

【0022】

そこで、制御装置は、上記条件が成立しない場合には、前記第３処理を実行する。この第３処理では、前記バイパス比が最小値又は該最小値寄りの所定値に制御されるので、給湯対象部に供給される湯水の流量のうち、熱交換器を通る湯水の流量を極力多くすることができる。このため、熱交換器内から低い温度の湯水全部を流出させることを短時間で遂行することができる。

【0023】

従って、熱交換器から低い温度の湯水が流出する状況で、バイパス路の下流端での湯水の合流によって得られる湯水の温度が目標給湯温度よりも低い温度になっても、その状況を短時間で終わらせることができる。そして、その後は、熱交換器内の湯水の温度を速やかに目標給湯温度と同程度の温度に昇温させることができ、給湯対象部に供給される湯水の温度を適切に温調制御することができる。

【0024】

上記第１～第４発明のいずれかの発明では、前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が前記給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高い状態で、前記燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに該給湯対象部への給湯を行うとき、前記熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも高いと判断される状況において、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度よりも所定の第２温度だけ低い温度になるように前記混合比率を調整する第４処理を実行する機能をさらに有するように構成され得る（第５発明）。

【0025】

これによれば、制御装置は、熱交換器内の湯水の温度が給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高いと判断される状況において、前記第４処理を実行することで、混合部から燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が目標給湯温度よりも所定の第２温度だけ低い温度になるように温調制御される。そして、このように温調制御された湯水が燃焼式熱源機のバイパス路を通って該バイパス路の下流端まで達すると、該湯水に、燃焼式熱源機の熱交換器から流出した湯水であって、目標給湯温度よりも高い温度の湯水が合流する。

【0026】

このため、当該合流により得られた湯水の温度は、目標給湯温度よりも所定の第２温度だけ低い温度から上昇して、目標給湯温度に近づくこととなる。従って、燃焼式熱源機の熱交換器内に混合部から供給される温調制御された湯水が満たされる前に、該燃焼式熱源機の熱交換器から目標給湯温度よりも高い温度の湯水が流出する状況であっても、目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致する温度の湯水を給湯対象部に供給することが可能となる。

【0027】

また、前記第４処理では、熱交換器を流れる湯水の流量に対するバイパス路を流れる湯水の流量の比率であるバイパス比が最大値又は該最大値寄りの所定値に制御されるので、前記第１処理と同様に、給湯対象部に供給される湯水の流量のうち、バイパス路を通る湯水の流量を極力多くすることができる。このため、混合部で温調制御された湯水を、極力早期にバイパス路の下流端まで到達させることができると共に、第２温度を小さめに抑えることができる。

【0028】

よって、第５発明によれば、燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに給湯対象部への給湯を行う場合に、燃焼式熱源機の熱交換器内に目標給湯温度に比して高温の湯水が残留していても、目標給湯温度近辺の温度の湯水を給湯対象部に供給することを早期に実現することが可能となる。

【0029】

また、本発明の貯湯式給湯システムの第２の態様は、加熱装置により加熱された湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクから出湯する湯水であるタンク出湯湯水に給湯用水を混合させ得ると共に、該タンク出湯湯水と該給湯用水との混合比率を調整し得るように該貯湯タンクに接続された混合部と、給湯対象部に供給される湯水を加熱可能な燃焼式熱源機と、前記混合比率及び前記燃焼式熱源機の作動を制御する機能を有する制御装置とを備え、前記貯湯タンクから前記混合部と前記燃焼式熱源機とを順に経由させて前記給湯対象部に給湯し得るように構成され、前記燃焼式熱源機が、前記混合部から供給される湯水を加熱するための熱交換器と、前記混合部から供給される湯水を該熱交換器を経由させずに流すように前記熱交換器に並列に接続されたバイパス路とを備えると共に、前記熱交換器を流れる湯水の流量に対する前記バイパス路を流れる湯水の流量の比率であるバイパス比を調整し得るように構成された貯湯式給湯システムであって、
前記制御装置は、前記貯湯タンク内の湯水の温度が前記給湯対象部に対する目標給湯温度よりも高い状態で、前記燃焼式熱源機の燃焼運転を行わずに該給湯対象部への給湯を行うとき、前記熱交換器内の湯水の温度が前記目標給湯温度よりも高いと判断される状況において、前記バイパス比をその可変範囲内の最大値又は該最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度より所定の第２温度だけ低い温度になるように前記混合比率を調整する第４処理を実行する機能を有するように構成されていることを特徴とする（第６発明）。
これによれば、前記第５発明と同様の効果を奏することができる。

【0030】

上記第５発明又は６発明では、前記第２温度は、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御した状態で、前記目標給湯温度よりも前記２温度だけ低い温度の湯水を前記燃焼式熱源機に供給したとき、前記熱交換器から流出する湯水と前記バイパス路を通る湯水とが該バイパス路の下流端で合流することにより得られる湯水の温度が前記目標給湯温度になるように、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値と、前記バイパス比の前記最大値又は前記最大値寄りの所定値と、前記目標給湯温度とに応じて決定された温度であることが好ましい（第７発明）。

【0031】

これによれば、燃焼式熱源機の熱交換器から目標給湯温度よりも高い温度の湯水が流出する状況で、バイパス路の下流端での湯水の合流により得られる湯水の温度を、目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致する温度に温調制御することを適切に実現することが可能となる。ひいては、給湯対象部に供給される湯水の温調性能を高めることが可能となる。

【0032】

上記第５～第７発明のうちのいずれかの発明では、前記制御装置は、前記第４処理の実行中に、前記熱交換器内の湯水の温度の観測値と、前記目標給湯温度との差の絶対値が所定値以下に収まったときには、前記バイパス比を前記最大値又は前記最大値寄りの所定値に制御すると共に、前記混合部から前記燃焼式熱源機に供給される湯水の温度が前記目標給湯温度になるように前記混合比率を調整する第２処理を実行するように構成されていることが好ましい（第８発明）。

【0033】

これによれば、燃焼式熱源機の熱交換器から目標給湯温度よりも高い温度の湯水が流出する状況での給湯時（詳しくは、混合部で温調制御された湯水が燃焼式熱源機のバイパス路の下流端に達した時）から、当該高い温度の湯水の流出が終了した後の給湯時にかけて、給湯対象部に供給する湯水の温度が安定に、目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致する温度に維持されるように該湯水の温調制御を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の実施形態の貯湯式給湯システムの全体構成を示す図。

【図2】実施形態の貯湯式給湯システムに備えた制御装置による処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0035】

本発明の一実施形態を図１及び図２を参照して以下に説明する。本実施形態の貯湯式給湯システム１は、加熱された湯水を貯える貯湯タンク１１が搭載されたタンクユニット１０と、貯湯タンク１１内に貯える湯水を加熱する加熱装置としてのヒートポンプユニット２０と、図示しない給水源から供給される給湯用水を貯湯タンク１１に供給し得るように構成された給水回路３０と、貯湯タンク１１内の湯水を台所や浴室、洗面所等の給湯対象部（図示省略）に供給し得るように構成された給湯回路４０と、給湯回路４０で給湯対象部に供給される湯水を加熱し得るように構成された燃焼式熱源機５０とを備える。

【0036】

ヒートポンプユニット２０は、貯湯タンク１１との間で湯水を循環させる循環路２１を介して貯湯タンク１１に接続されている。該循環路２１は、貯湯タンク１１内の湯水を貯湯タンク１１の下部からヒートポンプユニット２０に流すように配設された往路２１ａと、ヒートポンプユニット２０から貯湯タンク１１の上部に湯水を流すように配設された復路２１ｂとを備え、ヒートポンプユニット２０（又はタンクユニット１０）に搭載された図示しないポンプの作動により、ヒートポンプユニット２０と貯湯タンク１１との間で湯水を循環させることが可能である。なお、復路２１ｂには、逆止弁２２が組付けられている。

【0037】

そして、ヒートポンプユニット２０は、貯湯タンク１１との間での湯水の循環時に、該ヒートポンプユニット２０で流通する湯水を、公知のヒードポンプ動作（冷媒の蒸発（吸熱）、圧縮、凝縮（放熱）、膨張を繰り返す動作）によって加熱し得るように構成されている。

【0038】

給水回路３０は、給水源から給湯用水が供給される上流給水路３１と、上流給水路３１の下流側に分岐されたタンク給水路３２及びバイパス給水路３３とを備える。タンク給水路３２は、給湯用水を上流給水路３１から貯湯タンク１１の下部に流入させるように配設され、バイパス給水路３３は、給湯用水を上流給水路３１から貯湯タンク１１を経由させずに給湯回路４０の混合部４４に流すように配設されている。該混合部４４は、貯湯タンク１１から出湯する湯水であるタンク出湯湯水に、バイパス給水路３３から供給される給湯用水を混合させる部分である。

【0039】

そして、タンク給水路３２及びバイパス給水路３３には、逆止弁３４，３５が各々組付けられている。さらに、バイパス給水路３３には、該バイパス給水路３３を通って混合部４４に流れる給湯用水の流量である給水流量を検出する流量センサ３６が組付けられている。該流量センサ３６は本発明における第２流量センサに相当する。また、上流給水路３１には、給水源から上流給水路３１に供給された給湯用水の温度である給水温度を検出する温度センサ３７が組付けられている。

【0040】

給湯回路４０は、貯湯タンク１１内の湯水を該貯湯タンク１１の上部から混合部４４に流すように配設された第１給湯路４１と、混合部４４から燃焼式熱源機５０に湯水を流すように配設された第２給湯路４２と、燃焼式熱源機５０から流出する湯水を図示しない給湯対象部に供給するように配設された第３給湯路４３とを備える。

【0041】

混合部４４には、貯湯タンク１１から第１給湯路４１を通って流入する湯水とバイパス給水路３３から流入する給湯用水とを混合して第２給湯路４２に流出させ得るように構成された混合弁４５が組付けられている。該混合弁４５は、電動式の三方弁等により構成され、貯湯タンク１１から第１給湯路４１を通って第２給湯路４２に流れる湯水の流量（タンク出湯湯水の流量）と、バイパス給水路３３から第２給湯路４２に流れる給湯用水の流量との比率である混合比率を可変的に調整し得るように構成されている。かかる混合弁４５の作動制御によって上記混合比率を制御することで、該混合弁４５から下流側の第２給湯路４２に流れる湯水の温度（混合弁４５から燃焼式熱源機５０に供給する湯水の温度）を調整することが可能である。

【0042】

補足すると、上記混合比率を制御するための弁装置は、上記混合弁４５に限られない。例えば、第１給湯路４１及びバイパス給水路３３のそれぞれに流量制御弁を設け、これらの流量制御弁により混合比率を調整することも可能である。

【0043】

第１給湯路４１には、貯湯タンク１１の上部から出湯する湯水の温度であるタンク出湯温度を検出する温度センサ４６と、逆止弁４７と、貯湯タンク１１から混合部４４に流れる湯水の流量であるタンク出湯流量を検出する流量センサ４８とが組付けられている。また、第２給湯路４２の上流端寄りの箇所（混合部４４の近辺箇所）には、混合部４４から燃焼式熱源機５０に供給される湯水の温度である混合給湯温度を検出する温度センサ４９が組付けられている。

【0044】

燃焼式熱源機５０は、入水路５１と出湯路５２と熱交換器５３とバーナ５４とを備え、出湯路５２が熱交換器５３の通水路５３ａを介して入水路５１の下流側に連接されている。そして、入水路５１の上流側に第２給湯路４２が連接され、出湯路５２の下流側に第３給湯路４３が連接されている。

【0045】

さらに、入水路５１と出湯路５２との間には、入水路５１から熱交換器５３を経由させずに出湯路５２に湯水を流すためのバイパス路５５が熱交換器５３の通水路５３ａと並列に接続されている。そして、入水路５１とバイパス路５５との接続部には、該接続部の上流側の入水路５１から流入する湯水を、下流側の入水路５１とバイパス路５５とに分配し得るように構成された分配弁５６が組付けられている。

【0046】

該分配弁５６は、電動式の三方弁等により構成され、上流側の入水路５１から下流側の入水路５１に流れる湯水の流量（＝熱交換器５３の通水路５３ａに流れる湯水の流量。以降、熱交換器流量という）と、上流側の入水路５１からバイパス路５５に流れる湯水の流量（以降、バイパス流量という）との比率であるバイパス比を可変的に調整し得るように構成されている。なお、以降の説明では、バイパス比を、熱交換器流量に対するバイパス流量の比率（＝バイパス流量／熱交換器流量）と定義する。

【0047】

補足すると、本実施形態では、分配弁５６の作動制御によるバイパス比の可変範囲は、給湯対象部への給湯時に、熱交換器流量が定常的にゼロでない流量に維持されるように設定されている。これは、燃焼式熱源機５０のバーナ５４の燃焼運転を行わずに給湯対象部への給湯を行う際に、熱交換器５３の通水路５２ａ内の湯水を貯湯タンク１１から供給される温められた湯水に置換しておくためである。このようにすることで、給湯対象部への給湯中に貯湯タンク１１が湯切れ状態になっても、バーナ５４の燃焼運転を開始することで、給湯対象部に熱交換器５３から冷えた湯水が供給されたりすることなく、給湯対象部に供給される湯水の温度を給湯設定温度近辺の温度に安定に保つことができる。

【0048】

また、バイパス比を制御するための弁装置は、上記分配弁５６に限られない。例えば、分配弁５６の代わりに、バイパス路５５と出湯路５２との接続部に、上流側の出湯路５２から流入する湯水とバイパス路５５から流入する湯水とを混合して下流側の出湯路５２に流出させ得ると共にその混合比率を調整し得るように構成された電動式の混合弁を組付けて、該混合弁によりバイパス比を調整することも可能である。あるいは、熱交換器５３の通水路５３ａを経由する流路（入水路５１とバイパス路５５との接続部よりも下流側の入水路５１、又は、出湯路５２とバイパス路５５との接続部よりも上流側の出湯路５２）と、バイパス路５５との両方又は一方に流量制御弁を組付けて、該流量制御弁によりバイパス比を調整することも可能である。

【0049】

燃焼式熱源機５０はさらに、出湯路５２から第３給湯路４３に流れる湯水の温度である熱源機出湯温度を検出する温度センサ５７と、熱交換器５３の通水路５３ａの出口近辺の湯水の温度を検出する温度センサ５８とを備える。温度センサ５７は、出湯路５２とバイパス路５５との接続部よりも下流側の出湯路５２に組付けられ、温度センサ５８は、出湯路５２とバイパス路５５との接続部よりも上流側の出湯路５２に組付けられている。

【0050】

バーナ５４は、例えばガスバーナであり、燃焼室６０ａを内部に形成する燃焼筐６０内の燃焼室６０ａに収容されている。該バーナ５４には、その燃焼運転時に、図示しない燃料供給装置により燃焼ガスが供給されると共に、燃焼筐６０に取り付けられた送風機６１（ファン）の作動により燃焼用空気が供給される。そして、熱交換器５３は、バーナ５４の燃焼運転により発生する燃焼熱（顕熱及び潜熱の一方又は両方）を受けて、該熱交換器５３の通水路５３ａを流れる湯水を加熱するように燃焼筐６０に搭載されている。

【0051】

また、本実施形態では、燃焼式熱源機５０はさらに、出湯路５２から浴槽ＢＴに給湯するための湯はり用流路６２と，浴槽ＢＴ内の湯水を加熱するための熱交換器６３及びバーナ６４（ガスバーナ）とを備える。バーナ６４は、前記バーナ５４と共に燃焼筐６０の燃焼室６０ａに収容されている。該バーナ６４には、その燃焼運転時に、図示しない燃料供給装置により燃焼ガスが供給されると共に、前記送風機６１の作動により燃焼用空気が供給される。従って、本実施形態では、送風機６１は、バーナ５４，６４の両方に対して共用の送風機である。

【0052】

熱交換器６３は、バーナ６４の燃焼運転により発生する燃焼熱（顕熱及び潜熱の一方又は両方）を受けて、該熱交換器６３の通水路６３ａを流れる湯水を加熱するように、前記熱交換器５３と共に燃焼筐６０に搭載されている。そして、熱交換器６３は、浴槽ＢＴ内の湯水を該浴槽ＢＴとの間で循環させ得るように循環路６５を介して浴槽ＢＴに接続されている。該循環路６５には、電動式のポンプ６６が組付けられており、該ポンプ６６を作動させることで、熱交換器６３と浴槽ＢＴとの間で浴槽ＢＴ内の湯水が循環する。

【0053】

湯はり用流路６２は、出湯路５２とバイパス路５５との接続部よりも下流側の出湯路５２から分岐され、循環路６５に接続されている。そして、湯はり用流路６２には、これを開閉可能な開閉弁としての電磁弁６７が組付けられている。

【0054】

燃焼式熱源機５０は、上記のように構成されているので、給湯回路４０の第２給湯路４２から供給される湯水の全体又は一部を入水路５１から熱交換器５３の通水路５３ａ及び出湯路５２を経由させて第３給湯路４３に供給する（ひいては、給湯対象部に供給する）ことが可能である。このとき、バーナ５４の燃焼運転を行うことで、第２給湯路４２から供給される湯水を加熱して昇温させることが可能である。さらに、バーナ５４の燃料量とバイパス比との両方又は一方を調整することで、熱源機出湯温度を調整することが可能である。

【0055】

また、湯はり用流路６２の電磁弁６７を開弁制御することで、バーナ５４の燃焼運転により加熱された湯水を、出湯路５２から湯はり用流路６２と循環路６５とを介して浴槽ＢＴに給湯する（浴槽ＢＴの湯はりを行う）ことが可能である。さらに、バーナ６４の燃焼運転を行いながらポンプ６６を作動させることで、浴槽ＢＴ内の湯水を浴槽ＢＴと熱交換器６３との間で循環させつつ加熱することが可能である。
なお、燃焼式熱源機５０のバーナ５４，６４はガスバーナに限らず、灯油等の液体燃料を燃焼させるバーナであってもよい。

【0056】

貯湯式給湯システム１は、さらに、該貯湯式給湯システム１の作動制御を行う機能を有する制御装置７０を備える。該制御装置７０は、例えば、マイコン等のプロセッサ、メモリ、インターフェース回路等を含む1つ以上の電子回路ユニットにより構成される。例えば、制御装置７０は、タンクユニット１０、ヒートポンプユニット２０及び燃焼式熱源機５０のそれぞれに各別に搭載され、且つ、相互に通信を行い得る複数の電子回路ユニットの集合体として構成され得る。ただし、制御装置７０は、単一構成のものであってもよい。

【0057】

制御装置７０は、貯湯式給湯システム１の運転操作をユーザが行うためのリモコン７５と有線又は無線による通信を行うことが可能である。該リモコン７５は、複数の操作スイッチを含む操作部７５ａ、貯湯式給湯システム１の運転に関する様々な情報を表示する表示部７５ｂ等を含む。

【0058】

リモコン７５の操作部７５ａの操作によって、給湯対象部への給湯を行う給湯運転のオン／オフ操作、目標給湯温度（詳しくは、給湯対象部への給湯温度や、浴槽ＢＴの湯はり用の給湯温度の目標値）の設定操作、浴槽ＢＴの湯はりや追い焚きを行うための操作等を行うことが可能である。また、リモコン７５の表示部７５ｂでは、目標給湯温度の設定値（以降、給湯設定温度という）や、貯湯式給湯システム１の運転状態等を表示することが可能である。

【0059】

そして、制御装置７０は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能によって、タンクユニット１０、ヒートポンプユニット２０及び燃焼式熱源機５０の各制御対象機器の作動制御を行うことが可能である。この場合、タンクユニット１０の制御対象機器には混合弁４５が含まれ、ヒートポンプユニット２０の制御対象機器には、図示しないヒートポンプ動作用の機器（圧縮機、膨張弁等）、湯水の循環用のポンプ等が含まれる。

【0060】

また、燃焼式熱源機５０の制御対象機器には、バーナ５４，６４、分配弁５６、電磁弁６７、ポンプ６６等が含まれる。なお、バーナ５４，６４のそれぞれの作動制御は、より詳しくは、送風機６１、並びに図示しない燃料供給装置及び点火装置の作動制御を通じて行われる。

【0061】

次に、本実施形態の貯湯式給湯システム１の作動に関して説明する。制御装置７０は、貯湯タンク１１の湯切れ状態が検知された場合等、所定の条件下で貯湯タンク１１の湯水を加熱するように該ヒートポンプユニット２０を作動させる。この場合、貯湯タンク１１内の湯水の全体又はほぼ全体が所定温度以上（例えば４５℃以上）の温度になるようにヒートポンプユニット２０の作動制御が行われる。

【0062】

なお、貯湯タンク１１の湯切れ状態は、貯湯タンク１１内の所定温度以上の湯量が所定量以下に低下した状態である。そして、貯湯タンク１１の湯切れ状態であるか否かは、例えば、貯湯タンク１１の表面等に上下に間隔を存して装着される複数の温度センサの出力に基づいて判断され得る。

【0063】

また、制御装置７０は、貯湯タンク１１内の湯温が給湯設定温度以上である状態で、給湯対象部の図示しない給湯栓の開栓等によって、給湯対象部への通水（所定流量以上の通水）が開始されると、該通水が停止されるまで、図２のフローチャートに示す処理を実行する。この処理は、より詳しくは、燃焼式熱源機５０のバーナ５４の燃焼運転を行わない状態（燃焼運転の停止状態）で、給湯対象部への給湯を行うための処理である。以降、バーナ５４の燃焼運転の停止状態）での給湯対象部への給湯を、タンク給湯ということがある。

【0064】

この場合、貯湯タンク１１内の湯温が給湯設定温度以上であるか否かは、本実施形態では、第１給湯路４１の温度センサ４６で検出される温度（貯湯タンク１１から第１給湯路４１への出湯温度）が給湯設定温度以上であるか否かによって判断される。ただし、例えば、貯湯タンク１１内の上部等に温度センサが備えられている場合には、該温度センサにより検出される温度が給湯設定温度以上であるか否かを判断してもよい。

【0065】

また、給湯対象部への通水が開始されたか否かは、流量センサ３６，４８によりそれぞれ検出される流量（給水流量及びタンク出湯流量）の総和の流量が第１の所定流量以上（例えば２．４リットル／分以上）になったか否かによって判断される。また、給湯対象部への通水が停止されたか否かは、流量センサ３６，４８によりそれぞれ検出される流量（給水流量及びタンク出湯流量）の総和の流量が第１の所定流量よりも小さい第２の所定流量以下（例えば１．８リットル／分以下）になったか否かによって判断される。

【0066】

なお、例えば、上流給水路３１、あるいは、第２給湯路４２、あるいは、燃焼式熱源機５０の入水路５１（バイパス路５５との接続部よりも上流側の入水路５１）、あるいは、燃焼式熱源機５０の出湯路５２（バイパス路５５との接続部よりも下流側の出湯路５２）に流量センサが備えられている場合には、該流量センサにより検出される流量に基づいて、給湯対象部への通水が開始されたか否か、及び該通水が停止されたか否かを判断してもよい。

【0067】

貯湯タンク１１内の湯温が給湯設定温度以上である状態で、給湯対象部への通水が開始された場合、制御装置７０は、該通水が停止されるまで、タンク給湯用の処理として、以下に説明するＳＴＥＰ１からの処理を実行する。ＳＴＥＰ１において、制御装置７０は、給湯設定温度と、熱交換器５３の通水路５３ａ内の湯水の温度である熱交換器水温との差の絶対値が、あらかじめ定められた所定値ＴＡ以下であるかを判断する。

【0068】

この判断処理は、換言すれば、熱交換器水温が給湯設定温度と同程度の温度であるか否かを判断する処理であり、所定値ＴＡは、例えば３℃である。また、この判断処理では、熱交換器水温の値として、熱交換器５３の下流側の温度センサ５８で検出される温度が用いられる。

【0069】

ここで、例えば、給湯対象部への前回のタンク給湯の終了時からの経過時間が比較的長い場合等、燃焼式熱源機５０の湯水の流路（入水路５１、出湯路５２、熱交換器５３の通水路５３ａ、バイパス路５５）に残留する湯水が給湯設定温度に比して冷えている状況において、給湯対象部への通水が開始された場合に、該通水の開始時（タンク給湯の開始時）にＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になる。

【0070】

あるいは、給湯対象部への前回のタンク給湯の終了後、まもなくに（早期に）、給湯設定温度が前回のタンク給湯での給湯設定温度よりも高い温度に比較的大きく変更された状態で、給湯対象部への通水が開始された場合にも、該通水の開始時（タンク給湯の開始時）にＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になる。
なお、これらの場合には、給湯設定温度＞熱交換器水温となるので、給湯設定温度－熱交換器水温＞ＴＡとなる。

【0071】

また、例えば前回のタンク給湯の終了後、まもなく（早期に）、給湯設定温度が前回のタンク給湯での給湯設定温度よりも低い温度に比較的大きく変更された状態で、給湯対象部への通水が開始された場合にも、該通水の開始時（タンク給湯の開始時）にＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になる。なお、この場合は、給湯設定温度＜熱交換器水温となるので、熱交換器水温－給湯設定温度＞ＴＡとなる。

【0072】

一方、例えば、前回のタンク給湯の終了後、まもなくに（早期に）、給湯設定温度が前回のタンク給湯での給湯設定温度から変更されていない状態（あるいは、給湯設定温度の変更量が十分に小さい状態）で、給湯対象部への通水が開始された場合には、該通水の開始時（タンク給湯の開始時）にＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になる。

【0073】

タンク給湯の開始時に、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になった場合には、制御装置７０は、ＳＴＥＰ２において、現在の熱交換器水温（温度センサ５８により検出される温度）と、給湯設定温度よりもあらかじめ設定された所定温度ＴＢだけ低い温度とを比較し、熱交換器水温が、当該低い温度（＝給湯設定温度－ＴＢ）以上の温度であるか否かを判断する。この判断処理は、換言すれば、熱交換器水温が給湯設定温度よりも大幅に低い温度であるか否かを判断する処理である。そして、上記所定温度ＴＢは、例えば１５℃である。

【0074】

熱交換器水温が給湯設定温度以上の温度である場合、あるいは、熱交換器水温が給湯設定温度よりも低い温度であって、且つ、該給湯設定温度との温度差（＝給湯設定温度－熱交換器水温）が上記所定温度ＴＢ以下の温度である場合に、熱交換器水温≧給湯設定温度－ＴＢとなって、ＳＴＥＰ２の判断結果が肯定的になる。

【0075】

この場合には、制御装置７０は、次に、ＳＴＥＰ３において、貯湯タンク１１内の湯水の温度であるタンク湯温（現在値）と給湯設定温度との温度差（＝タンク湯温－給湯設定温度）が、給湯設定温度と熱交換器水温と前記バイパス比（＝バイパス流量／熱交換器流量）の可変範囲内での最大値Ｒmaxとにより、次式（１）により規定される所定値α以上の温度差であるか否か（換言すれば、タンク湯温が（給湯設定温度＋α）以上の温度であるか否か）を判断する。

α＝（給湯設定温度－熱交換器水温）／Ｒmax ……（１）

【0076】

この場合、所定値αを決定するために用いるタンク湯温の値としては、本実施形態では、第１給湯路４１の温度センサ４６で検出されるタンク出湯温度（現在値）が用いられる。ただし、例えば、貯湯タンク１１内の上部等に温度センサが備えられている場合には、該温度センサにより検出される温度をタンク湯温の値として用いてもよい。

【0077】

また、バイパス比の最大値Ｒmaxは、例えば３．２である。補足すると、所定値αの値は、上記式（１）の演算により算出してもよいが、Ｒmaxの値が固定値であることから、例えば、給湯設定温度と熱交換器水温とからマップを用いて所定値αの値を決定することも可能である。

【0078】

ここで、熱交換器水温が給湯設定温度よりも低い場合には、所定値αの値は正の値となる。そして、この場合には、タンク湯温に応じて、ＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的になる場合と、否定的になる場合とがある。

【0079】

一方、熱交換器水温が給湯設定温度よりも高い場合には、所定値αの値は負の値となる。そして、タンク給湯は、タンク湯温が給湯設定温度以上である場合に行われる給湯である。従って、所定値αの値が負の値となる場合（熱交換器水温＞給湯設定温度である場合）には、ＳＴＥＰ３の判断結果が必然的に肯定的になる。

【0080】

ＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的となる場合（タンク湯温－給湯設定温度≧αである場合）には、混合部４４から燃焼式熱源機５０に供給される湯水の温度である混合給湯温度を、給湯設定温度に上記所定値αを加算した温度に制御すれば、バイパス比を最大値Ｒmaxに制御した状態で、燃焼式熱源機５０から出湯する湯水（バイパス路５５を通った湯水と熱交換器５３から流出した湯水との合流後の湯水）の温度を給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致させることができる。

【0081】

なお、給湯設定温度に所定値αを加算した温度は、該所定値αが正の値であるとき（熱交換器水温＜給湯設定温度であるとき）には、給湯設定温度よりも高い温度である。また、所定値αが負の値であるとき（熱交換器水温＞給湯設定温度であるとき）には、給湯設定温度に所定値αを加算した温度は、給湯設定温度よりも低い温度である。

【0082】

そこで、ＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的である場合には、制御装置７０は、ＳＴＥＰ４において、バイパス比を最大値Ｒmaxに制御するように分配弁５６を作動させると共に、給湯設定温度に所定値αを加算した温度を混合給湯温度の目標値として、混合部４４での混合比率を制御するように混合弁４５を作動させる。そして、制御装置７０は、ＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。これにより、タンク給湯の実行中に、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になるまでＳＴＥＰ４の処理が継続的に実行される。

【0083】

上記のようにＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になると共にＳＴＥＰ２，３の判断結果が肯定的となる状況で、ＳＴＥＰ４の処理を実行することで、混合部４４で（給湯設定温度＋α）の温度に温調制御された湯水が燃焼式熱源機５０のバイパス路５５の下流端に達すると、該湯水に熱交換器５３の通水路５３ａから流出した湯水が合流する。そして、その合流後の湯水の温度は、給湯設定温度に一致もしくくはほぼ一致する温度になる。従って、タンク給湯の開始後、給湯設定温度＋αの温度に温調制御された湯水が燃焼式熱源機５０のバイパス路５５の下流端に達した後は、熱交換器５４の通水路５４ａ内に給湯設定温度よりも高い温度又は低い温度の湯水が残留していても、給湯設定温度に給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致する適切な温度の湯水を給湯対象部に供給することができる。

【0084】

また、ＳＴＥＰ４でバイパス比を最大値Ｒmaxに制御することで、混合部５４で温調制御された湯水を燃焼式熱源機５０のバイパス路５５の下流端に早期に到達させることができる。このため、タンク給湯の開始後、適切な温度に温調制御された湯水を早期に給湯対象部に供給することができる。

【0085】

一方、ＳＴＥＰ２又は３の判断結果が否定的となる状況は、熱交換器水温が給湯設定温度よりも低い状況であると共に、熱交換器水温が給湯設定温度よりも大幅に低いか、又は、タンク湯温が給湯設定温度に比して十分に高くない状況である。そして、これらの状況では、混合給湯温度を給湯設定温度よりも高くしても、燃焼式熱源機５０のバイパス路５５を通る湯水と熱交換器５３の通水路５３ａから流出する湯水との合流後の湯水の温度を、給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致させることができない。

【0086】

そこで、ＳＴＥＰ２又は３の判断結果が否定的になる場合（熱交換器水温＜給湯設定温度－ＴＢであるか、又はタンク湯温－給湯設定温度≦αである場合）制御装置７０は、ＳＴＥＰ５において、バイパス比を最小値Ｒminに制御する（熱交換器流量を最大化する）ように分配弁５６を作動させると共に、給湯設定温度よりも所定値ＴＣだけ高い温度を混合給湯温度の目標値として、混合部４４での混合比率を制御するように混合弁４５を作動させる。上記所定値ＴＣは、あらかじめ定められた一定値であり、例えば３℃である。

【0087】

なお、タンク湯温が（給湯設定温度＋ＴＣ）以下の温度である場合には、貯湯タンク１１から第１給湯路４１に出湯する湯水がそのまま（給湯用水が混合されずに）、混合部４４及び第２給湯路４２を通って燃焼式熱源機５０に供給される。
そして、制御装置７０は、ＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。これによりＳＴＥＰ５の処理が、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になるまで継続的に実行される。

【0088】

このようにＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になると共にＳＴＥＰ２又は３の判断結果が否定的になる状況で、ＳＴＥＰ５の処理を実行した場合、混合部４４で温調制御された湯水が燃焼式熱源機５０のバイパス路５５の下流端に達しても、該湯水に熱交換器５３の通水路５３ａから流出した湯水を合流させて得られる湯水の温度は、給湯設定温度よりも低い温度に留まる。

【0089】

ただし、バイパス比を最小値Ｒminに制御して、熱交換器流量を最大化することで、熱交換器５３の通水路５３ａ内の冷えた湯水（給湯設定温度よりも低い温度の湯水）は、該熱交換器５３の通水路５３ａから速やかに流出すると共に、該熱交換器５３の通水路５３ａ内に混合部４４で温調制御された湯水が速やかに進入することで、該通水路５３ａ内の湯水の温度が給湯設定温度に速やかに近づいていく。

【0090】

従って、熱交換器５３の通水路５３ａから流出する冷えた湯水によって燃焼式熱源機５０から出湯する湯水が、給湯設定温度よりも低い温度になる期間は短時間で済む。また、混合給湯温度を給湯設定温度よりも所定値ＴＣだけ高い温度に温調制御しておくことで、燃焼式熱源機５０から出湯する湯水の温度と給湯設定温度との温度差を小さめの温度差に抑制することができる。

【0091】

タンク給湯の開始時に、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になった場合には、ＳＴＥＰ４又は５の処理が上記の如く実行されながら、混合部４４で温調制御された湯水が熱交換器５３に流入することで、熱交換器水温が給湯設定温度に近づいていき、やがてＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になる。

【0092】

また、前記したように、前回のタンク給湯の終了後、まもなくに（早期に）、給湯設定温度が前回のタンク給湯での給湯設定温度から変更されていない状態（あるいは、給湯設定温度の変更量が十分に小さい状態）で、給湯対象部への通水が開始された場合には、該通水の開始時（タンク給湯の開始時）にＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になる。なお、ＳＴＥＰ４又は５の処理の実行中に、給湯設定温度が変更されることで、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になる場合もある。

【0093】

このようにＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になった場合（｜給湯設定温度－熱交換器水温｜≦ＴＡである場合）には、制御装置７０は、ＳＴＥＰ６からの処理を実行する。ＳＴＥＰ６では、制御装置７０は、バイパス比をその可変範囲内の最大値Ｒmaxに制御する（バイパス流量を最大化する）ように分配弁５６を作動させると共に、給湯設定温度を混合給湯温度の目標値として、混合部４４での混合比率を制御するように混合弁４５を作動させる。

【0094】

これにより、混合部４４で給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致する温度に温調制御された湯水が燃焼式熱源機５０のバイパス路５５及び熱交換器５３を経由して（主にバイパス路５５を経由して）、給湯対象部に供給される。この場合、熱交換器水温は、給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致する温度になっているので、燃焼式熱源機５０から出湯する湯水の温度は、給湯設定温度近辺の温度に維持される。

【0095】

また、この場合、バイパス比が最大値Ｒmaxに制御されるので、混合部４４で給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致する温度に温調制御された湯水を速やかに燃焼式熱源機５０から出湯させて給湯対象部に供給することができる。

【0096】

制御装置７０は、ＳＴＥＰ６の処理を上記の如く実行しながら、ＳＴＥＰ７において、給湯設定温度と熱交換器水温との差の絶対値が、前記所定値ＴＡよりも若干高い温度、例えばＴＡ＋１℃以上の温度差になったか否かを判断し、該判断の結果が否定的である場合には、ＳＴＥＰ６の処理を継続する。

【0097】

ここで、タンク給湯の実行中に給湯設定温度が比較的大きく変更された場合に、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になる。また、本実施形態では、燃焼式熱源機５０の送風機６１がバーナ５４，６４に対する共用の送風機であるため、タンク給湯の実行中に、リモコン７５で浴槽ＢＴ内の湯の追い焚きの実行が指示された場合に、バーナ６４の燃焼運転のための送風機６１の作動によって、バーナ５４側の熱交換器５３が冷却され、その結果、熱交換器５３の熱交換器水温が低下して、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になる場合もある。

【0098】

そして、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になった場合には、制御装置７０は、ＳＴＥＰ１からの処理を再び実行する。この場合、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になった直後のＳＴＥＰ１の判断結果は否定的になるので、ＳＴＥＰ４又は５の処理を実行されるようになる。

【0099】

本実施形態では、タンク給湯は、以上説明した如く実行される。なお、給湯対象部への給湯の開始時に、タンク湯温が給湯設定温度よりも低い場合、あるいは、タンク給湯の実行中に、貯湯タンク１１が湯切れ状態になった場合には、燃焼式熱源機５０のバーナ５４の燃焼運転が開始される。そして、温度センサ５７で検出される温度（熱源機出湯温度）が給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致するように、バーナ５４の燃焼量とバイパス比とが制御される。

【0100】

ここで、本実施形態と本発明との対応関係について補足すると、熱交換器水温が給湯設定温度よりも低い場合におけるＳＴＥＰ４の処理が本発明における第１処理に相当し、該ＳＴＥＰ４の処理における所定値αが本発明における所定の第１温度に相当する。

【0101】

また、ＳＴＥＰ２又はＳＴＥＰ３の判断結果が否定的である場合に実行させるＳＴＥＰ５の処理が本発明における第３処理に相当する。そして、ＳＴＥＰ２における（給湯設定温度－ＴＢ）が本発明における第１閾値温度に相当し、ＳＴＥＰ３における（給湯設定温度＋α）が本発明における第２閾値温度に相当する。

【0102】

また、熱交換器水温が給湯設定温度よりも高い場合におけるＳＴＥＰ４の処理が本発明における第４処理に相当し、該ＳＴＥＰ４の処理における（－α）が本発明における所定の第２温度に相当する。

【0103】

また、熱交換器水温が給湯設定温度よりも低い場合、あるいは、給湯設定温度よりも高い場合におけるＳＴＥＰ４の処理の実行中に、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になった場合に実行されるＳＴＥＰ６の処理が本発明における第２処理に相当する。

【0104】

以上説明した実施形態によれば、タンク給湯の開始時に、熱交換器水温が給湯設定温度よりも高い温度又は低い温度になっていて、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的となる場合、あるいは、タンク給湯の実行中に、給湯設定温度の変更等により、熱交換器水温が給湯設定温度よりも高い温度又は低い温度になって、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になった場合に、ＳＴＥＰ２，３の判断結果が肯定的になる状況では、前記ＳＴＥＰ４の処理が実行される。

【0105】

このため、ＳＴＥＰ４の処理の開始後、熱交換器５３から給湯設定温度よりも高い温度又は低い温度の湯水が流出する期間において、混合部４４で温調制御された湯水がバイパス路５５の下流端に達した直後から給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致する温度の湯水を燃焼式熱源機５０から給湯対象部に出湯させることができる。

【0106】

また、ＳＴＥＰ４では、バイパス比を最大値Ｒmaxに制御することで、混合部４４で温調制御された湯水を速やかにバイパス路５５の下流端まで到達させることができる。従って、給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致する温度の湯水を給湯対象部に早期に供給することができる。

【0107】

また、熱交換器水温が給湯設定温度よりの低い状況でＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になった場合に、ＳＴＥＰ２又は３の判断結果が否定的になる状況では、ＳＴＥＰ５の処理が実行される。この場合は、熱交換器５３から給湯設定温度よりも低い温度の湯水が流出する期間において、混合部４４で温調制御された湯水がバイパス路５５の下流端に達しても、燃焼式熱源機５５から出湯する湯水の温度は、給湯設定温度よりも低い温度に留まるものの、バイパス比が最小値Ｒminに制御される（熱交換器流量が最大化される）ため、熱交換器５３から給湯設定温度よりも低い温度の湯水が流出する期間が短時間で済む。

【0108】

従って、給湯設定温度に一致もしくはほぼ一致する温度の湯水を給湯対象部に供給することを、混合部４４で温調制御された湯水がバイパス路５５の下流端に達してから短時間で実現することができる。

【0109】

なお、本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態を採用することもできる。以下に他の実施形態をいくつか例示する。前記実施形態では、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になった場合に、熱交換器水温が給湯設定温度よりも高い状況であるか、給湯設定温度よりも低い状況であるかによらずに、ＳＴＥＰ２，３の判断処理を経て、ＳＴＥＰ４の処理が実行されるようにした。ただし、熱交換器水温が給湯設定温度よりも高い状況では、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になった場合に直ちに、ＳＴＥＰ４の処理を実行するようにしてもよい。

【0110】

また、前記実施形態では、ＳＴＥＰ４，６の処理において、バイパス比を最大値Ｒmaxに制御した（バイパス流量を最大化するようにした）。ただし、ＳＴＥＰ４，６の処理において、バイパス比をその可変範囲内の最大値Ｒmax寄りの値（最大値Ｒmaxよりも若干小さい値）に制御してもよい。

【0111】

また、前記実施形態では、ＳＴＥＰ１において、給湯設定温度と、熱交換器水温の検出値（温度センサ５８による検出値）とを用いてＳＴＥＰ１の判断処理を実行したが、給湯設定温度と、熱交換器水温の検出値との両方を直接的に使用せずとも、ＳＴＥＰ１の判断結果を特定することも可能である。例えば、前回のタンク給湯の終了後の経過時間が十分に長い時間になった後に、タンク給湯（給湯対象部への通水）が開始された場合には、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的であると特定して、ＳＴＥＰ２からの処理を実行してもよい。

【0112】

また、例えば、ＳＴＥＰ６の処理によるタンク給湯の実行中に、給湯設定温度が所定値ＴＡよりも大きく増加又は減少された場合には、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になったと特定して、ＳＴＥＰ２からの処理を実行してもよい。

【0113】

また、前記実施形態では、貯湯タンク１１内の湯水を加熱する加熱装置として、ヒートポンプユニット２０を用いたが、該加熱装置は、他の種類の加熱装置であってもよい。例えば、該加熱装置は、燃焼式の加熱装置、あるいは、燃料電池等を熱源として用いる加熱装置等であってもよい。

【符号の説明】

【0114】

１…貯湯式給湯システム、１１…貯湯タンク、２０…ヒートポンプユニット（加熱装置）、４４…混合部、５０…燃焼式熱源機、７０…制御装置。

【図1】

【図2】