特許 7002382 給湯システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-04

(45)【発行日】2022-01-20

(54)【発明の名称】給湯システム

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/375 20220101AFI20220113BHJP

   F24H 15/395 20220101ALI20220113BHJP

   F24H 15/212 20220101ALI20220113BHJP

【ＦＩ】

F24H4/02 S

F24H1/18 301F

F24H1/10 302G

F24H1/18 302K

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018054385

(22)【出願日】2018-03-22

(65)【公開番号】P2019168131

(43)【公開日】2019-10-03

【審査請求日】2020-11-19

(73)【特許権者】

【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】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】弓削 力也

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２２４７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８０５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１０１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０３１５０９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－３００２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２４７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１４１９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１５２５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｈ ４／０２

Ｆ２４Ｈ １／１８

Ｆ２４Ｈ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水を加熱するヒートポンプと、
前記ヒートポンプによって加熱された水を貯える貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに貯えられている水を出湯する出湯路と、
前記貯湯タンクから前記出湯路に出湯される水の温度を検出する第１温度センサと、
前記出湯路の下流端に接続されている給水路と、
前記出湯路と前記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水と前記給水路から供給される水を混合した水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水の流量と、前記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、
前記給湯路を通じて給湯箇所に供給される水の流量を検出する流量センサと、
前記給湯路を流れる水を加熱する補助熱源機と、
前記補助熱源機によって加熱された後の水の温度を検出する第２温度センサと、
前記補助熱源機より上流側の前記給湯路と前記補助熱源機より下流側の前記給湯路とに接続されており、前記補助熱源機より上流側の前記給湯路を流れる水を前記補助熱源機より下流側の前記給湯路に供給するバイパス路と、
動作指令信号に基づいて前記バイパス路を開閉するバイパス弁と、
前記バイパス弁より下流側の前記給湯路を流れる水の温度を検出する第３温度センサと、
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前記出湯路と前記給湯路を通じて給湯箇所に供給する給湯運転と、前記給湯路を流れる水を前記補助熱源機で加熱する補助加熱運転を実行可能に構成されており、
前記制御部が、給湯運転を実行する場合であって、前記第１温度センサの検出温度が所定の給湯設定温度未満であり、かつ、前記流量センサの検出流量が所定の基準流量未満である場合は、前記バイパス弁が前記バイパス路を完全に閉鎖するような閉鎖指令信号を前記バイパス弁に送信すると共に、前記第２温度センサの検出温度が給湯設定温度になるように補助加熱運転を実行し、その後に、前記第３温度センサの検出温度が前記第２温度センサの検出温度未満である場合は、前記バイパス弁が前記バイパス路を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号を前記バイパス弁に更に送信する、給湯システム。

【請求項2】

エラー信号に基づいてエラーを報知する報知装置を更に備えており、
前記制御部が、前記バイパス弁が前記バイパス路を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号を前記バイパス弁に更に送信した後に、前記第３温度センサの検出温度が前記第２温度センサの検出温度未満である場合は、前記報知装置にエラー信号を送信する、請求項１に記載の給湯システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

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、水を加熱するヒートポンプと、ヒートポンプによって加熱された水を貯える貯湯タンクと、貯湯タンクに貯えられている水を出湯する出湯路と、貯湯タンクから出湯路に出湯される水の温度を検出する第１温度センサとを備えている。また、この給湯システムは、出湯路の下流端に接続されている給水路と、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水と給水路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、この給湯システムは、出湯路から給湯路に供給される水の流量と、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と、給湯路を通じて給湯箇所に供給される水の流量を検出する流量センサ（出湯量センサと水量センサ）と、給湯路を流れる水を加熱する補助熱源機と、補助熱源機によって加熱された後の水の温度を検出する第２温度センサとを備えている。また、この給湯システムは、補助熱源機より上流側の給湯路と補助熱源機より下流側の給湯路とに接続されており、補助熱源機より上流側の給湯路を流れる水を補助熱源機より下流側の給湯路に供給するバイパス路と、バイパス路を開閉するバイパス弁と、バイパス弁より下流側の給湯路を流れる水の温度を検出する第３温度センサと、制御部とを備えている。特許文献１の給湯システムは、貯湯タンクに貯えられている水を出湯路と給湯路を通じて給湯箇所に供給する給湯運転と、給湯路を流れる水を補助熱源機で加熱する補助加熱運転とを実行可能に構成されている。この給湯システムの制御部は、給湯運転を実行する場合であって、第１温度センサの検出温度（すなわち、貯湯タンクから出湯路に出湯される水の温度）が所定の給湯設定温度未満である場合は、補助加熱運転を実行する。すなわち、貯湯タンクが湯切れ状態になった場合に、制御部が補助加熱運転を実行する。この補助加熱運転では、流量センサの検出流量（すなわち、給湯箇所に供給される水の流量）が所定の基準流量以上である場合は、制御部が第１の給湯器運転制御を実行する。一方、流量センサの検出流量が所定の基準流量未満である場合は、制御部が第２の給湯器運転制御を実行する。第１の給湯器運転制御では、制御部が、第２温度センサの検出温度（すなわち、補助熱源機によって加熱された後の水の温度）が給湯設定温度より高い目標加熱温度になるように、補助熱源機の動作を制御する。第２の給湯器運転制御では、制御部が、第２温度センサの検出温度が給湯設定温度になるように、補助熱源機の動作を制御する。また、特許文献１の補助加熱運転では、制御部がバイパス弁の開度を調整することによって、給湯箇所に供給される水の温度を調整する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２２４７８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の給湯システムでは、貯湯タンクが湯切れ状態になった場合に、制御部がバイパス弁の開度を調整する。一方、給湯箇所に供給される水の流量が少ない場合は、給湯路を流れる水の圧力損失が小さいので、制御部がバイパス路を完全に閉鎖する構成を採用することも考えられる。このような構成では、貯湯タンクが湯切れ状態になった場合に、制御部が、バイパス路が完全に閉鎖されるような閉鎖指令信号をバイパス弁に送信する。バイパス弁は、閉鎖指令信号に基づいてバイパス路を完全に閉鎖するように動作する。これによって、バイパス路に水が流れなくなる。

【0005】

しかしながら、バイパス弁が閉鎖指令信号に基づいて動作した後のバイパス弁の位置と、バイパス路が完全に閉鎖される状態におけるバイパス弁の位置との間で誤差が生じることがある。すなわち、バイパス弁がバイパス路を完全に閉鎖するように動作したにもかかわらず、バイパス路が完全には閉鎖されずに隙間が生じることがある。そうすると、バイパス路より上流側の給湯路を流れる水が、完全には閉鎖されていないバイパス路に流れて給湯箇所に供給される。このような状態であると、補助熱源機によって給湯設定温度まで加熱された後の水に対して、バイパス路を流れた水が混合されて給湯箇所に供給される。そのため、給湯箇所に供給される水の温度が給湯設定温度よりも低くなる。給湯設定温度より低い温度の水が給湯箇所に供給されると、ユーザが不快を感じることがある。

【0006】

本明細書では、給湯設定温度より低い温度の水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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書に開示する給湯システムは、水を加熱するヒートポンプと、前記ヒートポンプによって加熱された水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクに貯えられている水を出湯する出湯路と、前記貯湯タンクから前記出湯路に出湯される水の温度を検出する第１温度センサと、前記出湯路の下流端に接続されている給水路と、前記出湯路と前記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水と前記給水路から供給される水を混合した水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水の流量と、前記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、前記給湯路を通じて給湯箇所に供給される水の流量を検出する流量センサと、前記給湯路を流れる水を加熱する補助熱源機と、前記補助熱源機によって加熱された後の水の温度を検出する第２温度センサと、前記補助熱源機より上流側の前記給湯路と前記補助熱源機より下流側の前記給湯路とに接続されており、前記補助熱源機より上流側の前記給湯路を流れる水を前記補助熱源機より下流側の前記給湯路に供給するバイパス路と、指令信号に基づいて前記バイパス路を開閉するバイパス弁と、前記バイパス弁より下流側の前記給湯路を流れる水の温度を検出する第３温度センサと、制御部と、を備えている。給湯システムは、前記貯湯タンクに貯えられている水を前記出湯路と前記給湯路を通じて給湯箇所に供給する給湯運転と、前記給湯路を流れる水を前記補助熱源機で加熱する補助加熱運転を実行可能に構成されている。前記制御部は、給湯運転を実行する場合であって、前記第１温度センサの検出温度が所定の給湯設定温度未満であり、かつ、前記流量センサの検出流量が所定の基準流量未満である場合は、前記バイパス弁が前記バイパス路を完全に閉鎖するような閉鎖指令信号を前記バイパス弁に送信すると共に、前記第２温度センサの検出温度が給湯設定温度になるように補助加熱運転を実行し、その後に、前記第３温度センサの検出温度が前記第２温度センサの検出温度未満である場合は、前記バイパス弁が前記バイパス路を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号を前記バイパス弁に更に送信する。

【0008】

上記の給湯システムでは、第１温度センサの検出温度（すなわち、貯湯タンクから出湯路に出湯される水の温度）が所定の給湯設定温度未満である場合は、貯湯タンクが湯切れ状態であるので、補助加熱運転を実行する（すなわち、給湯路を流れる水を補助熱源機で加熱する）必要がある。また、流量センサの検出流量（すなわち、給湯箇所に供給される水の流量）が所定の基準流量未満である場合は、給湯路を流れる水の圧力損失が小さいので、バイパス路を完全に閉鎖してもよい。そのため、この場合は、給湯システムの制御部が、バイパス弁がバイパス路を完全に閉鎖するような閉鎖指令信号をバイパス弁に送信すると共に、第２温度センサの検出温度が給湯設定温度になるように補助加熱運転を実行する。これによって、バイパス路が完全に閉鎖され、バイパス路に水が流れなくなるはずである。また、給湯路を流れる水の全量が補助熱源機によって加熱されるはずである。

【0009】

しかしながら、その後に、第３温度センサの検出温度（すなわち、バイパス弁より下流側の給湯路を流れる水の温度）が第２温度センサの検出温度（すなわち、補助熱源機によって加熱された後の水の温度）未満である場合がある。この場合は、上記で制御部が閉鎖指令信号をバイパス弁に送信したにもかかわらず、実際にはバイパス路が完全には閉鎖されておらず、バイパス路に水が流れている状態である。そのため、この場合は、バイパス路に水が流れて、その水が補助熱源機によって加熱された後の水と混ざり合うことによって、給湯箇所に供給される水の温度が低下した状態である。そこで、この場合は、制御部が、バイパス弁がバイパス路を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号をバイパス弁に更に送信する。これによって、バイパス路が完全に閉鎖され、バイパス路に水が流れなくなる。そのため、給湯箇所に供給される水の温度が低下することがなく、給湯設定温度より低い温度の水が給湯箇所に供給されることを抑制することができる。

【0010】

上記の給湯システムは、エラー信号に基づいてエラーを報知する報知装置を更に備えていてもよい。前記制御部が、前記バイパス弁が前記バイパス路を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号を前記バイパス弁に更に送信した後に、前記第３温度センサの検出温度が前記第２温度センサの検出温度未満である場合は、前記報知装置にエラー信号を送信してもよい。

【0011】

上記の給湯システムでは、制御部が、バイパス弁が給湯バイパス路を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号をバイパス弁に更に送信した後に、第３温度センサの検出温度が第２温度センサの検出温度未満である場合がある。この場合は、上記で制御部が閉鎖指令信号をバイパス弁に更に送信したにもかかわらず、実際にはバイパス路が完全には閉鎖されておらず、バイパス路に水が流れている状態である。更なる閉鎖指令信号にもかかわらず、バイパス路が完全には閉鎖していない状態である。そこで、この場合は、制御部が、報知装置にエラー信号を送信する。報知装置はエラー信号に基づいてエラーを報知する。この構成によれば、更なる閉鎖指令信号にもかかわらずバイパス路が完全に閉鎖しない場合に、ユーザにエラーを報知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】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。

【図2】実施例に係る開閉処理を示すフローチャートである。

【図3】実施例に係る開閉処理を示すフローチャートである。

【図4】実施例に係る開閉処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施例に係る給湯システム２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。給湯システム２は、給湯箇所（例えば台所のカラン等）に給湯設定温度の水を供給する。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水の温度である。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。

【0014】

（ヒートポンプユニット４の構成）
図１に示すように、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。

【0015】

ヒートポンプ４０は、外気から吸熱して、タンク水循環路７０内の水を加熱する熱源である。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。

【0016】

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。

【0017】

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より下流側のタンク水循環路７０に設けられている。往きサーミスタ７４は、ヒートポンプ４０によって加熱されて貯湯タンク１００に送られる水の温度を検出する。戻りサーミスタ７６は、ヒートポンプ４０より上流側のタンク水循環路７０に設けられている。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。

【0018】

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。

【0019】

（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、給湯路１３１と、タンク制御部１８０とを備える。また、タンクユニット６は、報知装置２２０を備えている。

【0020】

貯湯タンク１００は、ヒートポンプ４０によって加熱された温水を貯える。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。

【0021】

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。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、出湯路１３０の下流端に接続されている。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。

【0022】

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。出湯路１３０の下流端には、水道水供給路１１０の第２給水路１１０ｂが接続されている。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内を流れる水の流量を検出する。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は、混合弁１４０が設けられている。混合弁１４０は、出湯路１３０内を流れる水と、第２給水路１１０ｂ内を流れる水とを混合する。

【0023】

給湯路１３１は、上流端が混合弁１４０に接続されている。給湯路１３１の下流端は、給湯箇所に接続されている。給湯路１３１には、後述する燃焼機ユニット８の燃焼機２００（補助熱源機の一例）が介装されている。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で混合された後の水の温度を検出する。

【0024】

給湯路１３１には、給湯バイパス路１３２（バイパス路の一例）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（第３温度センサの一例）が介装されている。出口サーミスタ１１６は、給湯バイパス路１３２の下流端と給湯路１３１との接続部分より下流側の給湯路１３１に介装されている。出口サーミスタ１１６は、給湯路１３１によって給湯箇所に供給される水の温度を検出する。

【0025】

給湯バイパス路１３２に設けられているバイパス弁１４１は、例えばステッピングモータを備えている。バイパス弁１４１は、ステッピングモータが回転動作することによって給湯バイパス路１３２を開閉するように動作する。バイパス弁１４１は、タンク制御部１８０から受信する動作指令信号に基づいて動作する。動作指令信号は、例えばステッピングモータが回転動作するときのステップ角度を示す信号である。動作指令信号には、例えば開放指令信号と閉鎖指令信号がある。開放指令信号は、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を開放する側に動作するための動作指令信号である。一方、閉鎖指令信号は、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を閉鎖する側に動作するための動作指令信号である。

【0026】

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。

【0027】

報知装置２２０は、例えば画像や音声によってエラーを報知する装置である。報知装置２２０は、例えば画像を表示するディスプレイや、音声を出力するスピーカーを備えている。

【0028】

（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とを備える。

【0029】

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、上述の給湯路１３１を通過する水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（第２温度センサの一例）が介装されている。給湯サーミスタ２１０は、上述した給湯バイパス路１３２の下流端と給湯路１３１との接続部分より上流側の給湯路１３１に介装されている。給湯サーミスタ２１０は、燃焼機２００によって加熱された後に給湯箇所へ供給される水の温度を検出する。

【0030】

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に流れる水の流量を調整する。

【0031】

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内を流れる水の流量を調整する。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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、蓄熱運転、給湯運転及び補助加熱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。

【0035】

（蓄熱運転）
蓄熱運転は、ヒートポンプ４０により、貯湯タンク１００内の水を加熱する運転である。制御部によって蓄熱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。

【0036】

（給湯運転）
給湯運転は、貯湯タンク１００内の水を給湯箇所に供給する運転である。給湯運転は、上記の蓄熱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（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。同時に、貯湯タンク１００上部の温水が、出湯路１３０と給湯路１３１を介して給湯箇所に供給される。

【0037】

制御部は、貯湯タンク１００から出湯路１３０に供給される水の温度（即ち、貯湯サーミスタ１０２の検出温度）が、給湯設定温度（例えば４０℃）より高い場合には、混合弁１４０を開いて第２給水路１１０ｂから給湯路１３１に水道水を導入する。従って、貯湯タンク１００から供給された水と第２給水路１１０ｂから供給された水道水とが、混合弁１４０によって混合される。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、混合弁１４０の開度を調整する。

【0038】

（補助加熱運転）
補助加熱運転は、給湯路１３１を流れる水を燃焼機２００で加熱する運転である。補助加熱運転は、上記の給湯運転の実行中に実行される。制御部は、貯湯タンク１００から出湯路１３０に供給される水の温度が、給湯設定温度（例えば４０℃）より低い場合には、燃焼機２００を作動させる。従って、給湯路１３１を通過する水が燃焼機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。

【0039】

次に、上記の給湯システム２で実行される開閉処理について説明する。この開閉処理は、給湯システム２の電源がオンになると開始される。図２に示すように、開閉処理が開始された後のＳ１０では、制御部が、湯側流量と水側流量の合計流量が所定の第１基準流量（例えば２．７Ｌ／ｍｉｎ）以上であるか否かを判断する。湯側流量は、出湯路１３０に設けられている湯側流量センサ５４によって検出される流量である。水側流量は、第２給水路１１０ｂに設けられている水側流量センサ５２によって検出される流量である。制御部は、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第１基準流量以上であるか否かを判断する。これによって、制御部は、給湯路１３１を通じて給湯箇所に供給される水の流量が所定の第１基準流量以上であるか否かを判断する。湯側流量と水側流量の合計流量が第１基準流量以上である場合は、Ｓ１０で制御部がＹＥＳと判断してＳ１１に進む。そうでない場合は、Ｓ１０で制御部がＮＯと判断して合計流量の監視を続ける。Ｓ１０でＹＥＳの場合は給湯運転が実行された状態である。

【0040】

Ｓ１１では、制御部が、貯湯タンク１００に取り付けられている貯湯サーミスタ１０２の検出温度が給湯設定温度（例えば４０℃）未満であるか否かを判断する。すなわち、制御部は、貯湯タンク１００から出湯路１３０に出湯される水の温度が給湯設定温度未満であるか否かを判断する。貯湯サーミスタ１０２の検出温度が給湯設定温度未満である場合は、Ｓ１１で制御部がＹＥＳと判断してＳ１２に進む。そうでない場合は、Ｓ１１で制御部がＮＯと判断してＳ３０（図３参照）に進む。Ｓ１１でＮＯの場合は貯湯タンク１００が湯切れの状態である。

【0041】

Ｓ１２では、制御部が、湯側流量（湯側流量センサ５４の検出流量）と水側流量（水側流量センサ５２の検出流量）の合計流量が所定の第２基準流量（例えば１５Ｌ／ｍｉｎ）未満であるか否かを判断する。これによって、制御部は、給湯路１３１を通じて給湯箇所に供給される水の流量が所定の第２基準流量未満であるか否かを判断する。湯側流量と水側流量の合計流量が所定の第２基準流量未満である場合は、Ｓ１２で制御部がＹＥＳと判断してＳ１３に進む。そうでない場合は、Ｓ１２で制御部がＮＯと判断してＳ４０に進む（図４参照）。Ｓ１２でＹＥＳの場合は、給湯路１３１を流れる水の流量が少ないので水の圧力損失が小さくい場合である。一方、Ｓ１２でＮＯの場合は、給湯路１３１を流れる水の流量が多いので水の圧力損失が大きい場合である。

【0042】

Ｓ１３では、制御部が、出湯路１３０と第２給水路１１０ｂの接続部分に設けられている混合弁１４０の開度を調整する。制御部は、湯側流量（湯側流量センサ５４の検出流量）と水側流量（水側流量センサ５２の検出流量）の比が１：１になるように混合弁１４０の開度を調整する。

【0043】

続いてＳ１４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に動作指令信号を送信する。制御部は、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を閉鎖する側に動作するように、閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信する。制御部は、バイパス弁１４１が全閉になって給湯バイパス路１３２が完全に閉鎖されるような閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信する。バイパス弁１４１は、閉鎖指令信号を受信すると給湯バイパス路１３２を完全に閉鎖するように動作する。バイパス弁１４１が全閉になって給湯バイパス路１３２が完全に閉鎖されると、給湯バイパス路１３２に水が流れなくなる。そのため、混合弁１４０で混合された後の水の全量が燃焼機ユニット８に送られる。

【0044】

続いてＳ１５では、制御部が、補助加熱運転を実行する。補助加熱運転が実行されると、給湯路１３１を流れる水が燃焼機ユニット８の燃焼機２００によって加熱される。制御部は、燃焼機２００によって加熱された後の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。

【0045】

続いてＳ１６では、制御部が、出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯サーミスタ２１０の検出温度未満であるか否かを判断する。出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯サーミスタ２１０の検出温度未満である場合は、Ｓ１６で制御部がＹＥＳと判断してＳ１７に進む。そうでない場合は、Ｓ１６で制御部がＮＯと判断して上記のＳ１１に戻る。

【0046】

上記のＳ１４でバイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を閉鎖したときに、給湯バイパス路１３２が確実に閉鎖されて隙間が生じていなければ、給湯バイパス路１３２には水が流れない。そのため、燃焼機２００によって加熱された後の水が給湯路１３１を流れるときに、給湯バイパス路１３２から給湯路１３１に水が流入しない。したがって、燃焼機ユニット８より下流側の給湯路１３１を流れる水の温度が低下しない。このような状態であれば、上記のＳ１６で制御部がＮＯと判断する。

【0047】

一方、上記のＳ１４で給湯バイパス路１３２が確実に閉鎖されておらず隙間が生じていると、給湯バイパス路１３２に水が流れてしまう。そうすると、燃焼機２００によって加熱された後の水が給湯路１３１を流れるときに、給湯バイパス路１３２から給湯路１３１に水が流入する。そのため、燃焼機ユニット８より下流側の給湯路１３１を流れる水の温度が低下する。このような状態では、上記のＳ１６で制御部がＹＥＳと判断する。

【0048】

続いてＳ１７では、制御部が、バイパス弁１４１に動作指令信号を送信する。制御部は、上記のＳ１４に追加して、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を閉鎖する側に更に動作するように、閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に更に送信する。制御部は、上記のＳ１４で送信した閉鎖指令信号が示すステップ角度より小さいステップ角度を示す閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信する。例えば、制御部は、上記のＳ１４でのステップ角度の１／１０のステップ角度を示す閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信する。制御部は、給湯バイパス路１３２の隙間が完全に閉鎖されるような閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信する。給湯バイパス路１３２の隙間が完全に閉鎖されると、給湯バイパス路１３２に水が流れなくなる。そのため、混合弁１４０で混合された後の水の全量が燃焼機ユニット８に送られる。

【0049】

続いてＳ１８では、制御部が、出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯サーミスタ２１０の検出温度未満であるか否かを判断する。出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯サーミスタ２１０の検出温度未満である場合は、Ｓ１８で制御部がＹＥＳと判断してＳ１９に進む。そうでない場合は、Ｓ１８で制御部がＮＯと判断して上記のＳ１１に戻る。

【0050】

上記のＳ１７でバイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を閉鎖したときに、給湯バイパス路１３２が確実に閉鎖されて隙間が生じていなければ、給湯バイパス路１３２には水が流れない。このような状態であれば、上記のＳ１６と同様に、上記のＳ１８で制御部がＮＯと判断する。

【0051】

一方、上記のＳ１７で給湯バイパス路１３２が確実に閉鎖されておらず隙間が生じていると、給湯バイパス路１３２に水が流れてしまう。このような状態では、上記のＳ１６と同様に、上記のＳ１８で制御部がＹＥＳと判断する。

【0052】

続いてＳ１９では、制御部が、報知装置２２０にエラー信号を送信する。報知装置２２０は、制御部から受信したエラー信号に基づいてエラーを報知する。報知装置２２０は、例えば、「バイパス弁が閉じていません」といった画像や音声によってエラーを報知する。

【0053】

次に、上記のＳ１１で制御部がＮＯと判断した場合について説明する。図３に示すように、上記のＳ１１で制御部がＮＯと判断した後のＳ３０では、制御部が、補助加熱運転を禁止する。補助加熱運転が禁止されると燃焼機２００が動作しない。

【0054】

続いてＳ３１では、制御部が、混合弁１４０の開度を調整する。制御部は、混合弁１４０で混合された後の水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。

【0055】

続いてＳ３２では、制御部が、バイパス弁１４１に動作指令信号を送信する。制御部は、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を開放する側に動作するように、開放指令信号をバイパス弁１４１に送信する。制御部は、バイパス弁１４１が全開になって給湯バイパス路１３２が開放されるような開放指令信号をバイパス弁１４１に送信する。バイパス弁１４１は、開放指令信号を受信すると給湯バイパス路１３２を開放するように動作する。バイパス弁１４１が全開になって給湯バイパス路１３２が開放されると、混合弁１４０で混合された後の水が給湯バイパス路１３２に流れる。給湯バイパス路１３２を流れた水が給湯箇所に供給される。制御部は、Ｓ３２が終了すると上記のＳ１１に戻る（図２参照）。

【0056】

次に、上記のＳ１２で制御部がＮＯと判断した場合について説明する。図４に示すように、上記のＳ１２で制御部がＮＯと判断した後のＳ４０では、制御部が、混合弁１４０の開度を調整する。制御部は、湯側流量（湯側流量センサ５４の検出流量）と水側流量（水側流量センサ５２の検出流量）の比が１：１になるように混合弁１４０の開度を調整する。

【0057】

続いてＳ４１では、制御部が、補助加熱運転を実行する。補助加熱運転が実行されると、給湯路１３１を流れる水が燃焼機ユニット８の燃焼機２００によって加熱される。制御部は、燃焼機２００によって加熱された後の水の温度が給湯設定温度よりも高い所定の目標温度（例えば５５℃）になるように燃焼機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の検出温度が所定の目標温度になるように燃焼機２００の出力を制御する。

【0058】

続いてＳ４２では、制御部が、バイパス弁１４１に動作指令信号を送信してバイパス弁１４１の開度を調整する。バイパス弁１４１の開度が調整されると、混合弁１４０で混合された後の水の一部が給湯バイパス路１３２に流れる。給湯バイパス路１３２を流れた水は、給湯バイパス路１３２の下流端と給湯路１３１との接続部分で、給湯路１３１を流れる水と混合される。すなわち、給湯バイパス路１３２を流れた水は、燃焼機２００によって加熱された後の水と混合される。制御部は、給湯バイパス路１３２と給湯路１３１との接続部分で混合された後の水の温度が給湯設定温度と一致するように、バイパス弁１４１の開度を調整する。すなわち、制御部は、出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯設定温度と一致するように、バイパス弁１４１の開度を調整する。制御部は、Ｓ４２が終了すると上記のＳ１１に戻る（図２参照）。

【0059】

以上、給湯システム２の構成及び動作について説明した。上記の通り、給湯システム２は、水を加熱するヒートポンプ４０と、ヒートポンプ４０によって加熱された水を貯える貯湯タンク１００と、貯湯タンク１００に貯えられている水を出湯する出湯路１３０と、貯湯タンク１００から出湯路１３０に出湯される水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、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から供給される水と第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に供給される水の流量と、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、湯側流量を検出する湯側流量センサ５４と、水側流量を検出する水側流量センサ５２とを備えている。湯側流量センサ５４及び水側流量センサ５２は、給湯箇所に供給される水の流量を検出する流量センサの一例である。また、給湯システム２は、給湯路１３１を流れる水を加熱する燃焼機２００と、燃焼機２００によって加熱された後の水の温度を検出する給湯サーミスタ２１０とを備えている。また、給湯システム２は、燃焼機２００より上流側の給湯路１３１と燃焼機２００より下流側の給湯路１３１とに接続されており、燃焼機２００より上流側の給湯路１３１を流れる水を燃焼機２００より下流側の給湯路１３１に供給する給湯バイパス路１３２と、指令信号に基づいて給湯バイパス路１３２を開閉するバイパス弁１４１と、バイパス弁１４１より下流側の給湯路１３１を流れる水の温度を検出する出口サーミスタ１１６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出湯路１３０と給湯路１３１を通じて給湯箇所に供給する給湯運転と、給湯路１３１を流れる水を燃焼機２００で加熱する補助加熱運転を実行可能に構成されている。

【0060】

給湯システム２の制御部は、給湯運転を実行する場合であって、貯湯サーミスタ１０２の検出温度が所定の給湯設定温度（例えば４０℃）未満であり（Ｓ１１でＹＥＳ）、かつ、湯側流量センサ５４の検出流量と水側流量センサ５２の検出流量の合計流量が所定の基準流量未満である場合は（Ｓ１２でＹＥＳ）、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を完全に閉鎖するような閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信すると共に（Ｓ１４）、給湯サーミスタ２１０の検出温度が給湯設定温度になるように補助加熱運転を実行する（Ｓ１５）。その後に、給湯システム２の制御部は、出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯サーミスタ２１０の検出温度未満である場合は（Ｓ１６でＹＥＳ）、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に更に送信する（Ｓ１７）。

【0061】

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（すなわち、貯湯タンク１００から出湯路１３０に出湯される水の温度）が給湯設定温度未満である場合は、貯湯タンク１００が湯切れ状態である。この場合は、補助加熱運転を実行する必要がある。また、湯側流量と水側流量の合計流量（すなわち、給湯箇所に供給される水の流量）が所定の基準流量未満である場合は、給湯路１３１を流れる水の圧力損失が小さいので、給湯バイパス路１３２を完全に閉鎖してもよい。そのため、この場合は、給湯システム２の制御部が、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を完全に閉鎖するような閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信する。それと共に、制御部が、給湯サーミスタ２１０の検出温度が給湯設定温度になるように補助加熱運転を実行する。これによって、給湯バイパス路１３２が完全に閉鎖され、給湯バイパス路１３２に水が流れなくなるはずである。また、給湯路１３１を流れる水の全量が燃焼機ユニット８に送られ、燃焼機ユニット８の燃焼機２００によって加熱されることになる。

【0062】

給湯システム２の制御部が閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信した後に、出口サーミスタ１１６の検出温度（すなわち、バイパス弁１４１より下流側の給湯路１３１を流れる水の温度）が給湯サーミスタ２１０の検出温度（すなわち、燃焼機２００によって加熱された後の水の温度）未満である場合がある。この場合は、制御部が閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に送信したにもかかわらず、実際には給湯バイパス路１３２が完全には閉鎖されておらず、給湯バイパス路１３２に水が流れている状態である。そのため、給湯バイパス路１３２を流れた水が燃焼機２００によって加熱された後の水と混ざり合うことによって、給湯箇所に供給される水の温度が低下する。このような事態は、例えばバイパス弁１４１を構成するステッピングモータの製品間のバラツキに起因して生じる。そこで、この場合は、制御部が、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に更に送信する。これによって、給湯バイパス路１３２が完全に閉鎖され、給湯バイパス路１３２に水が流れなくなる。そのため、給湯箇所に供給される水の温度が低下することがなく、給湯設定温度より低い温度の水が給湯箇所に供給されることを抑制することができる。

【0063】

また、上記の給湯システム２は、エラー信号に基づいてエラーを報知する報知装置２２０を備えている。給湯システム２の制御部は、バイパス弁１４１が給湯バイパス路１３２を閉鎖する側に更に動作するように閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に更に送信した後に（Ｓ１７）、出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯サーミスタ２１０の検出温度未満である場合は（Ｓ１８でＹＥＳ）、報知装置２２０にエラー信号を送信する（Ｓ１９）。

【0064】

給湯システム２の制御部が閉鎖指令信号をバイパス弁１４１に更に送信した後に、出口サーミスタ１１６の検出温度が給湯サーミスタ２１０の検出温度未満である場合は、更なる閉鎖指令信号にもかかわらず、実際には給湯バイパス路１３２が完全には閉鎖されておらず、給湯バイパス路１３２に水が流れている状態である。そこで、この場合は、制御部が、報知装置２２０にエラー信号を送信する。報知装置２２０はエラー信号に基づいてエラーを報知する。この構成によれば、更なる閉鎖指令信号にもかかわらず給湯バイパス路１３２が完全に閉鎖しない場合に、ユーザにエラーを報知することができる。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【符号の説明】

【0068】

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、２２０：報知装置、２８０：燃焼機制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】