給湯システム
【課題】貯湯タンクから無用に温水が導出されることがなく、効率的で経済性に優れる給湯システムを提供する。
【解決手段】給湯システムＳ１は、湯水混合栓Ｚ１に給湯するものであって、貯湯タンク１、元配管２０、第１配管２１、第２配管２２、第３配管２３、弁装置３、制御手段４及び操作手段５を備える。操作手段５は、湯水混合栓Ｚ１へ温水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能とされている。制御手段４は、ユーザが操作手段５により第１モードを選択した場合に、弁装置３に「開」指示を与えて第３配管２３を開状態とする。一方、ユーザが第２モードを選択した場合には、弁装置３に「閉」指示を与えて第３配管２３を閉状態とする。
【解決手段】給湯システムＳ１は、湯水混合栓Ｚ１に給湯するものであって、貯湯タンク１、元配管２０、第１配管２１、第２配管２２、第３配管２３、弁装置３、制御手段４及び操作手段５を備える。操作手段５は、湯水混合栓Ｚ１へ温水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能とされている。制御手段４は、ユーザが操作手段５により第１モードを選択した場合に、弁装置３に「開」指示を与えて第３配管２３を開状態とする。一方、ユーザが第２モードを選択した場合には、弁装置３に「閉」指示を与えて第３配管２３を閉状態とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気ヒータやヒートポンプユニット等の電気式給湯器のように、常時稼働状態とされる熱源で貯湯タンクの水が加熱されるように構成された給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気ヒータを用いた電気温水器、或いはＨＦＣやＣＯ２等の冷媒を用いたヒートポンプ給湯器などの所謂電気式給湯器は、ガス給湯器の点火・消火のようなＯＮ−ＯＦＦの概念がなく、常時稼働できる状態でシステムが運転される。一般に電気式給湯器は、電力料金が割安な深夜電力時間帯に電気ヒータやヒートポンプにて貯湯タンク内の水を沸き上げ、昼間時間帯において給湯需要が多いときは追い焚きを行う運用が取られている。
【０００３】
貯湯タンク内の温水は、ユーザがリモコンで設定している湯温となるよう、湯水混合三方弁で自動調整された上で、湯水混合栓へ供給される。ここで湯水混合栓としては、使い勝手の良さから、２ハンドル式混合栓に代わり、シングルレバー式混合栓又はサーモスタット式混合栓が汎用されている。
【０００４】
この種の電気式給湯器では、エネルギー使用の無駄を省き、ランニングコストを低減させるために、深夜の沸き上げのための電力量を抑制すると共に、昼間の追い焚きをなるべく抑制することが望まれる。このため、可及的に貯湯タンク内に貯留されている温水を無駄に使用しないことが望まれるところである。なお、特許文献１には、給湯器リモコンにチャイルドロックボタンを設け、リモコンの誤操作による無駄な給湯を防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１８５２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の湯水混合栓には、電気式給湯器を経由しない給水配管が直結されており、ユーザは、該給水配管から供給される水と給湯器からの湯との混合度合い、つまり湯温を適宜調整して出水させることが可能である。湯温は、上記のシングルレバー式混合栓では、レバー位置を「水」から「湯」への移動レンジの適宜な位置に設定することで、サーモスタット式混合栓では、温度調整ハンドルによる温度設定にて、それぞれ調整される。
【０００６】
このような湯水混合栓では、ユーザが（温水を使用する意図なく）少量の水の使用を意図して開栓しても、湯水混合栓が温水使用の設定になっていれば、貯湯タンクから湯水混合栓に向けて温水が供給されてしまうという不都合が生じる。
【０００７】
例えばシングルレバー式混合栓では、水を使用するときはレバーを「水」の位置に回動させるべきであるが、使い勝手の良い高い水圧を期待して「水」と「湯」の中央位置で開栓するユーザは数多い。また、水圧を意図せずとも、いちいちレバーを横振りしてから開栓するのは面倒であるというユーザの使用心理も働く。レバーが移動レンジの中央に位置されていると、水と湯が等量混合して出水されるため、貯湯タンクから温水が導出されてしまう。サーモスタット式混合栓でも同様に、ユーザは、水の使用を意図する場合でも温度調整ハンドルをいちいち操作せずに湯が出水される設定で開栓することが多く、この場合、貯湯タンクから温水が導出されてしまう。
【０００８】
このような温水は利用に供されることなく、貯湯タンクから湯水混合栓に至る配管内で放熱して冷めてしまうこととなる。この分の熱量は損失となるばかりか、深夜電力時間帯における沸き上げのための電力量の増加を招来する。また、上記のような開栓の頻度が多くなると、温水をさほど使用していないにも拘わらず貯湯タンクの貯湯量が減少し、電力料金が割高な昼間時間帯に追い焚きが必要となるケースも生じ得る。
【０００９】
本発明は上記のような問題点に鑑みて為されたものであって、貯湯タンクから無用に温水が導出されることがなく、効率的で経済性に優れる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】
【００１０】
本発明の一の局面に係る給湯システムは、常時稼働状態とされた所定の熱源で加熱される加熱水を貯留する貯湯タンクと、水の元供給源から前記貯湯タンクに水を供給する第１配管と、水の元供給源から湯水混合栓に対して直接的に水を供給する第２配管と、前記貯湯タンクから前記湯水混合栓へ前記加熱水を供給する第３配管と、前記第３配管の開閉を行うことで前記湯水混合栓への前記加熱水の供給状態を変更する弁装置と、前記弁装置の動作を制御する制御手段と、前記制御手段に操作情報を与える操作手段と、を備え、前記操作手段は、前記湯水混合栓へ前記加熱水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能とされており、前記制御手段は、前記第１モードが選択された場合に前記弁装置により前記第３配管を開状態とし、前記第２モードが選択された場合に前記弁装置により前記第３配管を閉状態とする制御を行うことを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
この構成によれば、操作手段によって第２モードが選択された場合には、制御手段が第３配管を閉状態とするので、前記第２モードにおいて温水使用の設定になっている湯水混合栓が開栓されても、貯湯タンクに貯留されている加熱水が導出されることはない。従って、熱源の無駄な稼働を抑制し効率良くシステムを運用することができる。一方、加熱水の使用を意図する場合は、ユーザは操作手段によって第１モードを選択すればよく、この場合は従来の給湯器と同様の使い勝手で加熱水を利用することができる。
【００１２】
上記構成において、前記湯水混合栓が、シングルレバー式混合栓又はサーモスタット式混合栓であることが望ましい（請求項２）。これら混合栓は、構造的に開栓に伴って加熱水が供給されてしまい易いため、本発明を好適に適用できる。
【００１３】
上記構成において、前記貯湯タンクは熱水を貯留するものであって、前記第３配管の途中には、前記熱水に加水して適温の温水にするための水を前記水の元供給源から供給する第４配管が接続されていることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、第３配管を通して適温とされた温水を湯水混合栓に供給することができる。また、貯湯タンクは熱水供給が停止された場合に、第４配管を通して水を湯水混合栓に供給することができ、水圧を安定化させることができる。
【００１４】
この場合、前記弁装置は、第１入力ポート、第２入力ポート及び出力ポートを備える三方弁を含み、前記第１入力ポートには前記第３配管の上流側配管が接続され、前記第２入力ポートには前記第４配管が接続され、前記出力ポートには前記第３配管の下流側配管が接続され、前記制御手段は、前記第２モードが選択された場合に、前記第１入力ポートを閉止させる構成とすることができる（請求項４）。この構成によれば、三方弁を使用して、簡易に貯湯タンクからの熱水導出を停止させることができる。
【００１５】
上記いずれかの構成において、前記所定の熱源が、前記貯湯タンクに内蔵された電気ヒータであり、前記制御手段は、前記電気ヒータの動作を制御するものであって、前記制御手段は、深夜電力時間帯に前記電気ヒータを動作させて前記貯湯タンク内に貯留されている水を加熱し、深夜電力時間帯外には前記貯湯タンク内の熱水量が所定量以下となった場合に、前記電気ヒータを動作させて前記貯湯タンク内の水を加熱させる制御を行うことは、望ましい構成の一つである（請求項５）。
【００１６】
或いは、上記いずれかの構成において、前記所定の熱源が、前記貯湯タンク内に貯留された水と熱交換可能に配置されたヒートポンプユニットであり、前記制御手段は、前記ヒートポンプユニットの動作を制御するものであって、前記制御手段は、深夜電力時間帯に前記ヒートポンプユニットを動作させて前記貯湯タンク内に貯留されている水を加熱し、深夜電力時間帯外には前記貯湯タンク内の熱水量が所定量以下となった場合に、前記ヒートポンプユニットを動作させて前記貯湯タンク内の水を加熱させる制御を行うことは、望ましい構成の一つである（請求項６）。
【００１７】
上記いずれかの構成において、前記操作手段は、操作ボタン群を備えたリモコンパネルであり、一の操作ボタンが、前記第１モード及び第２モードの選択ボタンとされていることが望ましい（請求項７）。この構成によれば、ユーザは、リモコンパネルに設けられている選択ボタンを操作することで、簡単にモード選択を行うことができる。
【００１８】
上記いずれかの構成において、前記第１モードが選択された場合において、前記第３配管を通した前記湯水混合栓への加熱水の供給が所定時間行われなかったとき、前記制御手段が、前記弁装置により前記第３配管を強制的に閉状態とさせることが望ましい（請求項８）。この構成によれば、ユーザが第２モードの選択を怠った場合でも、一定時間経過後に強制的に第２モードと同様な状態に移行させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の給湯システムによれば、例えば電気ヒータやヒートポンプユニット等の電気式給湯器のように、常時稼働状態とされる熱源で貯湯タンクの水が加熱されるように構成された給湯システムにおいて、リモコンのような操作手段の操作だけで、貯湯タンクから無用に加熱水が導出されることを抑止できる。従って、従来に給湯器と同等の使い勝手を維持しながら、効率的で経済性に優れる給湯システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の基本的な実施形態に係る給湯システムＳ１を示す構成図である。この給湯システムＳ１は、湯水混合栓Ｚ１に給湯するものであって、貯湯タンク１、元配管２０、第１配管２１、第２配管２２、第３配管２３、弁装置３、制御手段４及び操作手段５を備える。
【００２１】
貯湯タンク１は、所定量の温水（加熱水）を貯留するもので、タンク内の水を加熱するための電気式の加熱ヒータからなる熱源Ｈを備えている。熱源Ｈは、常時電源ＯＮの状態とされ、タンク内に貯留されている水の沸き上げ時や追い焚き時等の所要時に発熱量が増加されるように制御される。
【００２２】
元配管２０は、商用の水供給系統に接続された配管である。第１配管２１は、水の元供給源である元配管２０から貯湯タンク１に水を供給するための配管である。第２配管２２は、元配管２０から湯水混合栓Ｚ１に対して直接的に水を供給するための配管である。第３配管２３は、貯湯タンク１から湯水混合栓Ｚ１へ温水を供給するための配管である。湯水混合栓Ｚ１は、例えばシングルレバー式混合栓である。これ以外に、サーモスタット式混合栓も使用することができる。
【００２３】
弁装置３は、第３配管２３の途中に設けられ、第３配管２３の流路開閉を行うことで湯水混合栓Ｚ１への温水の供給状態を変更する。すなわち、弁装置３が「開」とされると湯水混合栓Ｚ１への温水供給が可能であり、「閉」とされると湯水混合栓Ｚ１への温水供給が停止される。制御手段４は、このような弁装置３の動作を制御するものであり、操作手段５は、ユーザからモード入力を受け付けて制御手段４にそのモード操作情報を与えるためのものである。
【００２４】
操作手段５は、ボタン操作等により、湯水混合栓Ｚ１へ温水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能とされている。制御手段４は、ユーザが操作手段５により第１モードを選択した場合に、弁装置３に「開」指示を与えて第３配管２３を開状態とする。一方、ユーザが第２モードを選択した場合には、弁装置３に「閉」指示を与えて第３配管２３を閉状態とする。
【００２５】
このような給湯システムＳ１によれば、元配管２０から供給される水は、第２配管２２を通して直接湯水混合栓Ｚ１に向かう水ＷＬ１と、第１配管２１を通して貯湯タンク１に向かう水ＷＬ２とに分流される。貯湯タンク１に流入された水ＷＬ２は、熱源Ｈで加熱され、温水ＷＨとしてタンク内に貯留される。
【００２６】
ここで、第１モードが選択されている場合、弁装置３が開いているので、湯水混合栓Ｚ１に対して、第１配管２１から水ＷＬ１が、第３配管２３から温水ＷＨが、それぞれ供給可能な状態となる。従って、シングルレバーのレバー位置が「水」と「湯」の中央位置とされて湯水混合栓Ｚ１が開栓されると、水ＷＬ１と温水ＷＨとの混合水が出水される。この動作は、従来の給湯器と同様である。
【００２７】
これに対し、第２モードが選択されている場合、ユーザは温水ＷＨを使用しない意志表示をしていることとなる。この場合、弁装置３が閉じているので、湯水混合栓Ｚ１に対して、第１配管２１からの水ＷＬ１のみが供給可能となる。このため、たとえレバー位置が「水」と「湯」の中央位置とされて湯水混合栓Ｚ１が開栓されても、出水されるのは水ＷＬ１のみである。従って、貯湯タンク１から温水ＷＨ１が無駄に導出されてしまうことはなく、効率の良い給湯システムＳ１とすることができる。
【００２８】
続いて、図２に基づいて、本発明のより具体的な実施形態に係る給湯システムＳ２について説明する。この給湯システムＳ２は、シングルレバー式の混合栓Ｚ１及びサーモスタット式の混合栓Ｚ２に給湯する貯湯タンクユニットＵ１として構成されている。貯湯タンクユニットＵ１は、貯湯タンク１０、元配管２０、第１配管２１０、第２配管２２０、第３配管２３０、第４配管２４０、湯水混合三方弁３０（弁装置）、制御部４０（制御手段）、及びリモコン装置５０（操作手段）を備えている。
【００２９】
ここで、シングルレバー式混合栓Ｚ１は、ひとつのレバー操作で出水・止水が可能であって、レバーと連動したバルブによって温水の通水路の開閉を加減し、出水量や湯温を調節する混合栓である。このシングルレバー式混合栓Ｚ１は、例えば開栓頻度が多い台所に配置され、ユーザは、レバー位置を「水」から「湯」への移動レンジの適宜な位置に設定して、好みの湯温で出水させることが可能である。また、サーモスタット式混合栓Ｚ２は、温度調整ハンドルで温度を設定すると、内蔵されているサーモスタットエレメントが動作し、湯水のバルブを動かして湯と水の量を調節して一定温度に保つ混合栓である。このサーモスタット式混合栓Ｚ２は、浴室等に配置され、ユーザは、温度調整ハンドルを好みの温度に設定して、温水を出水させることが可能である。
【００３０】
貯湯タンク１０は、１５０〜５６０リットル程度の内容量を有する温水（加熱水）の貯留タンクであって、タンク内には水を加熱するための電気ヒータ６１が取り付けられている。電気ヒータ６１は、常時通電可能な状態とされ、制御部４０に制御されてタンク内の水をジュール熱で加熱する。例えば、深夜電力時間帯の終了時刻に合わせて、タンク内の水の全量が所定温度（例えば６０℃〜９０℃）に昇温されるように、電気ヒータ６１は通電制御される。また、昼間時間帯（深夜電力時間帯外）でも、湯切れを起こさないように、タンク内の温水量が所定量以下になると、追い焚きのために電気ヒータ６１に通電され、タンク内の水が加熱される。
【００３１】
貯湯タンク１０の内部には、サーミスタ等からなる５つの温度センサ１１〜１５が上下方向に並ぶように配置されている。これら温度センサ１１〜１５は、貯湯タンク１０内に貯留されている温水量を計測するために利用される。すなわち、深夜電力時間帯にタンク内の水を沸き上げる場合に、温度センサ１１〜１５の全てが所定の湯温を検知したときに、水の全量が昇温されたと判定する。また、昼間時間帯に貯湯タンク１０内の温水が使用されると、タンク下層部から徐々に水に入れ替わって行くことになるが、温度センサ１１〜１５の検知結果に基づくタンク上下方向の温度分布より、タンク内に残存している温水量を推定することができる。
【００３２】
元配管２０は、商用の水供給系統に接続された配管である。第１配管２１０は、貯湯タンク１０の底部に接続され、元配管２０からの水ＷＬ２１を貯湯タンク１０へ供給するための配管である。
【００３３】
第２配管２２０は、第１分岐管２２１と第２分岐管２２２とからなる。第１分岐管２２１は、シングルレバー式混合栓Ｚ１へ接続され、元配管２０から分流される水ＷＬ１１をシングルレバー式混合栓Ｚ１へ直接供給する。第２分岐管２２２は、サーモスタット式混合栓Ｚ２へ接続され、元配管２０から分流される水ＷＬ１２をサーモスタット式混合栓Ｚ２へ直接供給する。
【００３４】
第３配管２３０は、貯湯タンク１０の上部に接続され、タンク内の温水をシングルレバー式混合栓Ｚ１及びサーモスタット式混合栓Ｚ２へ導くための配管である。第３配管２３０は、上流側配管２３１と下流側配管２３２とを含み、両者の間には湯水混合三方弁３０が介在されている。下流側配管２３２の下流端には、シングルレバー式混合栓Ｚ１に温水を供給する第３分岐管２３３と、サーモスタット式混合栓Ｚ２に温水を供給する第４分岐管２３４とが接続されている。
【００３５】
第４配管２４０は、第３配管２３０の途中に接続され、貯湯タンク１０内で沸き上げられた温水（熱水）に加水して適温の温水にするための水ＷＬ２２を、元配管２０から供給するための配管である。
【００３６】
湯水混合三方弁３０は、第１入力ポート３１、第２入力ポート３２及び出力ポート３３の、開度調整が可能な３つのポートを備える弁装置である。第１入力ポート３１には第３配管２３０の上流側配管２３１が接続され、第２入力ポート３２には第４配管２４０が接続され、出力ポート３３には第３配管２３０の下流側配管２３２が接続されている。第１入力ポート３１及び第２入力ポート３２の開度が適宜調整されることにより、貯湯タンク１０から第３配管２３０で導出される温水ＷＨ１（例えば６０℃〜９０℃）に、第４配管２４０から供給される水ＷＬ２２が設定湯温（例えば４３℃）に応じて適量加えられ、ユーザが望む温度の温水ＷＨ２が生成されるものである。
【００３７】
制御部４０は、マイクロプロセッサや各種回路を含み、貯湯タンクユニットＵ１の各部の動作を制御する。本実施形態では、制御部４０は、混合栓Ｚ１、Ｚ２へ温水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとに応じて、第１入力ポート３１を開度調整が可能な状態、若しくは閉止固定状態のいずれかに設定する。
【００３８】
リモコン装置５０は、浴室に設置される第１リモコン５１と、台所に設置される第２リモコン５２とを含む。第１リモコン５１及び第２リモコン５２は、複数の操作ボタンを備えたリモコンパネルであり、その操作ボタン群のうちの一の操作ボタンが、前記第１モード及び第２モードのモード選択ボタン５１１、５２１とされている。リモコン装置５０は、このようなモード選択入力を受け付けて制御部４０にそのモード操作情報を与える。
【００３９】
このように構成された給湯システムＳ２において、湯水混合三方弁３０を本来の動作状態で使用する場合（第１モード）の、シングルレバー式混合栓Ｚ１のレバー位置を「水」と「湯」の中央位置として開栓したときの給湯経路は次の通りとなる。第１配管２１０から水ＷＬ２１が貯湯タンク１０の底部へ供給され、この水ＷＬ２１が貯湯タンク１０の上部にある温水ＷＨ１を押し上げ、該温水ＷＨ１が第３配管２３０の上流側配管２３１から導出されて、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１へ導かれる（高温経路）。また、貯湯タンク１０を経由しない低温経路として、第４配管２４０を通して水ＷＬ２２が湯水混合三方弁３０の第２入力ポート３２へ導かれる。
【００４０】
そして、リモコン装置５０での設定湯温（例えば４３℃）となるように開度調整された湯水混合三方弁３０によって、４３℃の温水ＷＨ２が生成され、下流側配管２３２及び第３分岐管２３３を通してシングルレバー式混合栓Ｚ１へ供給される。一方、レバー位置が中央位置とされていることから、第２配管２２０の第１分岐管２２１を通して、水ＷＬ１１もシングルレバー式混合栓Ｚ１へ直接供給される。従って、水ＷＬ１１と温水ＷＨ２との混合により適温とされた温水が、シングルレバー式混合栓Ｚ１から出水されることとなる。
【００４１】
サーモスタット式混合栓Ｚ２が、ユーザの好みの湯温（例えば３８℃）に温度調整ハンドルが設定された状態で開栓されたときも、上記と実質同様である。すなわち、第２配管２２０の第２分岐管２２２を通して、水ＷＬ１２がサーモスタット式混合栓Ｚ２へ直接供給されるほかは、上記と同様の給湯経路である。
【００４２】
このように湯水混合三方弁３０を本来の動作状態のみで使用した場合、次のようなエネルギーの無駄が生じる。本実施形態の給湯システムＳ２のような配管構成では、シングルレバー式混合栓Ｚ１のレバー位置を中央位置としたときに出水圧が最も高くなる。高水圧で出水させると何かと便利であるため、ユーザは温水を使用する意図が無いにも拘わらず中央レバー位置で開栓することが多々ある。また、わざわざ中央位置にあるレバーを「水」の方向に移動させる労を取らないユーザも多い。
【００４３】
このようにシングルレバー式混合栓Ｚ１のレバー位置が中央位置とされた状態で、手洗いや洗顔等のために短時間開栓された場合、上記高温経路を経て、貯湯タンク１０から温水ＷＨ１が導出されることとなる。通常、貯湯タンク１０から出湯端末（混合栓Ｚ１、Ｚ２）までの距離は７ｍ程度あり、２０ｍｍφの配管が用いられているとすると、配管内容量は２リットル程度存在する。このため、短時間開栓により導出された温水ＷＨ１乃至は温水ＷＨ２は、シングルレバー式混合栓Ｚ１まで辿り着くことなく第３配管２３０の途中で止まり、やがて放熱して冷めてしまう。しかも、ユーザは出湯を実感しないので、温水の浪費感を感じにくく、開栓にあたりレバー操作を前置させる誘因に乏しい。
【００４４】
かかる短時間開栓が行われた場合でも、貯湯タンク１０から温水ＷＨ１が導出された分だけ、第１配管２１０から水ＷＬ２１が貯湯タンク１０の底部へ供給される。短時間開栓が繰り返されると、貯湯タンク１０内の温水は次々と水ＷＬ２１に入れ替わって行くことになる。従って、深夜電力時間帯における沸き上げに要する熱量が多くなり、非効率的となる。殊に、開栓頻度が多くなり、貯湯タンク１０内の温水温度が閾値以下に低下すると、湯切れ防止のために割高な昼間電力を用いて電気ヒータ６１にて追い焚きせねばならず、非経済的である。以上に鑑みて、本実施形態の給湯システムＳ２では、混合栓Ｚ１、Ｚ２へ温水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能としている。
【００４５】
図３は、制御部４０の機能構成を示すブロック図、図４及び図５は、図３のリモコン装置５０に相当する第１リモコン５１（浴室用）及び第２リモコン５２（台所用）のリモコンパネルを示す平面図である。
【００４６】
第１リモコン５１は、サーモスタット式混合栓Ｚ２からの給湯、並びに風呂への給湯等の設定を行うためのリモコンである。図４に示すように、第１リモコン５１にはモード選択ボタン５１１（給湯使用／停止ボタン）が備えられている。このモード選択ボタン５１１は、上記の第１モードと第２モードとを、ユーザに選択させるためのボタンである。この他、第１リモコン５１には、風呂温度や水位の設定、各種の設定を行うための操作ボタン群と、設定情報を表示する表示パネル５１２とが備えられている。
【００４７】
第２リモコン５２は、シングルレバー式混合栓Ｚ１からの給湯の設定を行うためのリモコンである。図５に示すように、第２リモコン５２にも、モード選択ボタン５２１（給湯使用／停止ボタン）が備えられている。この他、第２リモコン５２には、各種の設定を行うための操作ボタン群と、設定情報を表示する表示パネル５２２とが備えられている。
【００４８】
図３に示すように、制御部４０は、機能的に、貯湯タンクユニットＵ１による給湯動作を制御する給湯制御部４１と、電気ヒータ６１による沸き上げ・追い焚き動作を制御するヒータ制御部４２と、湯水混合三方弁３０の開度を制御する三方弁制御部４３とを備えて構成されている。
【００４９】
給湯制御部４１は、リモコン装置５０（第１リモコン５１及び第２リモコン５２）で設定された給湯運転を行うための制御を行う。ここでの給湯運転とは、シングルレバー式混合栓Ｚ１及びサーモスタット式混合栓Ｚ２からの給湯動作だけでなく、風呂の自動湯張り、自動保温、自動湯足しなどの動作も含む。
【００５０】
ヒータ制御部４２は、沸き上げ・追い焚き動作に応じて、電気ヒータ６１に対する通電制御を行う。深夜電力時間帯における沸き上げ動作のとき、ヒータ制御部４２は、貯湯タンク１０内の温度センサ１１〜１５の出力から沸き上げに必要な熱量、加熱時間を演算し、例えば深夜電力時間帯の終了時刻に合わせて、貯湯タンク１０内の水の全量が所定温度に昇温されるように、電気ヒータ６１を通電制御する。また、昼間時間帯においては、ヒータ制御部４２は、温度センサ１１〜１５の出力から貯湯タンク１０内の残存温水量を把握し、温水量が所定量以下となったと判定された場合に、電気ヒータ６１に通電して追い焚き動作を行わせる。
【００５１】
三方弁制御部４３は、モード選択ボタン５１１で設定されたモードに応じて、湯水混合三方弁３０に対して異なる制御を行う。上記の第１モード（給湯使用）のとき、三方弁制御部４３は、下流側配管２３２から供給される温水ＷＨ２がリモコン装置５０での設定湯温となるように、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１及び第２入力ポート３２の開度を調整する。
【００５２】
この開度調整には、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１及び第２入力ポート３２の開度調整バルブを駆動するモータ４４と、下流側配管２３２を通過する温水ＷＨ２の湯温を計測する湯温センサ４５とが使用される。例えば、設定湯温が４３℃である場合、三方弁制御部４３は、湯温センサ４５の出力値に基づき温水ＷＨ２の温度を監視しつつモータ４４を駆動して、湯温センサ４５の出力値が４３℃となる位置に湯水混合三方弁３０の開度調整バルブを移動させる。
【００５３】
一方、モード選択ボタン５１１で第２モード（給湯停止）が選択されているとき、三方弁制御部４３は、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を閉止するよう、モータ４４を駆動制御する。この場合、貯湯タンク１０からの温水ＷＨ１の湯水混合三方弁３０への流入は停止され、第４配管２４０を通して水ＷＬ２２のみが湯水混合三方弁３０へ流入可能となる。
【００５４】
かかる状態において、例えばシングルレバー式混合栓Ｚ１のレバー位置が「水」と「湯」の中央位置で開栓されたときの給水経路は次の通りとなる。図２を参照して、第１配管２１０の水ＷＬ２１は貯湯タンク１０へ供給されず、低温経路としての第４配管２４０を通して水ＷＬ２２が湯水混合三方弁３０の第２入力ポート３２へ導かれる。この水ＷＬ２２が、下流側配管２３２及び第３分岐管２３３を通してシングルレバー式混合栓Ｚ１へ供給される。また、第２配管２２０の第１分岐管２２１を通して、水ＷＬ１１もシングルレバー式混合栓Ｚ１へ直接供給される。これら水ＷＬ１１、ＷＬ２２の混合水が、シングルレバー式混合栓Ｚ１から出水されることとなる。従って、貯湯タンク１０の温水が導出されることはない。
【００５５】
このように、モード選択ボタン５１１で第２モードが選択されていれば、シングルレバー式混合栓Ｚ１で温水の使用を意図しない短時間開栓がいくら行われても、貯湯タンク１０からの温水の無駄な持ち出しを抑制することができる。従って、デフォルト設定を第２モードとしておき、モード選択ボタン５１１が押下されることを条件に第１モードへ移行するように設定しておけば、ユーザが温水の使用を意図するときにのみ、貯湯タンク１０から温水が導出されるようにすることができる。これにより、深夜電力時間帯における沸き上げに要する熱量を抑制できると共に、また昼間時間帯の追い焚きも抑制でき、システムの経済性を改善することができる。
【００５６】
以上説明した本実施形態に係る給湯システムＳ２のモード変更動作を、図６のフローチャートに基づいて説明する。貯湯タンクユニットＵ１の元電源が投入されると（ステップＳ１）、制御部４０は、モード選択ボタン５１１、５２１で設定されているモードが、第１モード又は第２モードのいずれであるかを確認する（ステップＳ２）。
【００５７】
第１モードが設定されている場合、三方弁制御部４３は、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を「開」となり得る状態、つまり開度調整を行い得る状態にセッティングする（ステップＳ３）。この場合、三方弁制御部４３は、湯温センサ４５の出力値に基づき温水ＷＨ２の温度を監視しつつモータ４４を駆動して、設定湯温に応じて第１入力ポート３１の開度を調整する。
【００５８】
一方、第２モードが設定されている場合、三方弁制御部４３は、モータ４４を駆動して湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を「閉」とする（ステップＳ４）。この場合、貯湯タンク１０からの温水ＷＨ１の湯水混合三方弁３０への流入は停止される。
【００５９】
その後、貯湯タンクユニットＵ１の元電源に対して終了動作が与えられたか否かが確認され（ステップＳ５）、終了でない場合は（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ２に戻って処理が繰り返される。終了動作が与えられた場合は（ステップＳ５でＹＥＳ）、電源をＯＦＦとして（ステップＳ６）、処理を終了する。
【００６０】
上記給湯システムＳ２において、一般的な使用形態では、給湯を使用する時間は、給湯を使用する時間に比べて圧倒的に少ないのが通常である。このことに鑑みて、モード選択ボタン５１１、５２１で給湯を使用する第１モードが設定されている場合でも、シングルレバー式混合栓Ｚ１又はサーモスタット式混合栓Ｚ２へ温水が供給されていない時間が、所定時間（例えば３０分）経過すれば、モードが強制的に給湯停止の第２モードに移行されるようにすることが望ましい。これにより、モード選択ボタン５１１、５２１の操作忘れを防止することができる。この場合、制御部４０に、例えばタイマーカウントを実行してモードの強制切り換えを行う機能を具備させれば良い。
【００６１】
図７は、モード強制切り換えを行う機能を付加した場合のモード変更動作を示すフローチャートである。貯湯タンクユニットＵ１の元電源が投入され（ステップＳ１１）、モード確認がなされ（ステップＳ１２）、第１モードが設定されている場合、三方弁制御部４３は、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を「開」にセッティングする（ステップＳ１３）。その後、三方弁制御部４３は、タイマーカウントをスタートさせる（ステップＳ１４）。
【００６２】
そして、三方弁制御部４３は、給湯制御部４１を介して給湯動作が行われたか否かを確認する（ステップＳ１５）。給湯動作が行われた場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、タイマーはリセットされる（ステップＳ１６）。一方、給湯動作が行われていない場合（ステップＳ１５でＮＯ）、続いて第１モードへ設定後、所定時間（例えば３０分）が経過しているか否かが確認される（ステップＳ１７）。
【００６３】
所定時間が経過していない場合（ステップＳ１７でＮＯ）、図６と同様な終了動作の確認ステップ（ステップＳ２１）へ移行する。これに対し、所定時間が経過している場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、三方弁制御部４３は、モードを第２モードへ強制変更し（ステップＳ１８）、タイマーリセットを行った上で（ステップＳ１９）、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を「閉」とする（ステップＳ２０）。なお、モード確認ステップ（ステップＳ１２）で第２モードと判定された場合は、直ちに湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１が「閉」とされる。
【００６４】
上記実施形態では、熱源として電気ヒータ６１を用いられた例を示したが、本発明は所謂電気式給湯器であれば種々のものが適用可能であり、例えばヒートポンプユニットを適用することができる。図８は、ヒートポンプユニットＵ２が熱源として適用された給湯システムＳ３を示す構成図である。なお、図２に示した給湯システムＳ２と同一部分には同じ参照符号を付しており、重複を避けるためこれらの部分については説明を省略乃至は簡略化する。
【００６５】
給湯システムＳ３は、貯湯タンクユニットＵ１’と、該貯湯タンクユニットＵ１’が備える貯湯タンク１０内に貯留された水と熱交換可能に配置されたヒートポンプユニットＵ２とを含んでいる。貯湯タンクユニットＵ１’の構成は、タンク内の水の加熱態様が異なる他は、先に図２で示した貯湯タンクユニットＵ１と同様である。
【００６６】
ヒートポンプユニットＵ２は、ＨＦＣやＣＯ２等の冷媒を圧縮する圧縮機７１、冷媒と水との熱交換を行うための第１熱交換器７２、熱交換後の冷媒を減圧する膨張弁７３、冷媒と空気との熱交換を行うための第２熱交換器７４、及び第２熱交換器７４に熱交換用の空気を送風する送風機７５を備えている。これら、圧縮機７１、第１熱交換器７２、膨張弁７３及び第２熱交換器７４は、冷媒を循環させる閉管路で連結されている。
【００６７】
貯湯タンク１０には、温水製造のための循環路が付設されている。この循環路は、貯湯タンク１０の底部から引き出されている第１温水製造配管７６１と、タンク循環ポンプ７７を介して第１温水製造配管７６１に接続され第１熱交換器７２へ至る第２温水製造配管７６２と、第１熱交換器７２と貯湯タンク１０の頂部とを接続する第１温水製造配管７６３とからなる。
【００６８】
ヒートポンプユニットＵ２が駆動すると、冷媒が圧縮機７１で圧縮されて高温高圧となり、この高温高圧の冷媒と、タンク循環ポンプ７７の稼働により貯湯タンク１０から取り出された水ＷＬ３とが、第１熱交換器７２において熱交換される。これにより、水ＷＬ３は熱が与えられて温水ＷＨ３となり、貯湯タンク１０へ戻される。熱交換後の冷媒は、膨張弁７３で低温低圧とされ、第２熱交換器７４で空気の熱が与えられて常態に復帰する。このような冷媒の閉サイクルによって、貯湯タンク１０内の水は加熱される。
【００６９】
かかるヒートポンプユニットＵ２は、図３のヒータ制御部４２に代わるヒートポンプ制御部が備えられた制御部４０’により制御される。すなわち制御部４０’は、沸き上げ・追い焚き動作に応じて、ヒートポンプユニットＵ２（圧縮機７１の駆動モータ（図略）や送風機７５）及びタンク循環ポンプ７７を動作させる。深夜電力時間帯における沸き上げ動作のとき、制御部４０’は、貯湯タンク１０内の温度センサ１１〜１５の出力から沸き上げに必要な熱量、加熱時間を演算し、例えば深夜電力時間帯の終了時刻に合わせて、貯湯タンク１０内の水の全量が所定温度に昇温されるように、ヒートポンプユニットＵ２の動作を制御する。また、昼間時間帯においては、制御部４０’は、温度センサ１１〜１５の出力から貯湯タンク１０内の残存温水量を把握し、温水量が所定量以下となったと判定された場合に、ヒートポンプユニットＵ２を動作させて追い焚きを行わせる。その他の動作は、先に説明した給湯システムＳ２と同様である。
【００７０】
以上、本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び／又は改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【００７１】
例えば、図８では、貯湯式ヒートポンプ給湯器を例示したが、これ以外に瞬間式ヒートポンプ給湯器やセミ貯湯式ヒートポンプ給湯器などの一体型ヒートポンプ給湯器を用いることもできる。この場合、当該一体型ヒートポンプ給湯器のリモコン装置に、第１モードと第２モードとの切り換えを行うモード選択ボタンを設けるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の基本的な実施形態に係る給湯システムＳ１を示す構成図である。
【図２】本発明のより具体的な実施形態に係る給湯システムＳ２を示す構成図である。
【図３】制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図４】リモコンパネルを示す平面図である。
【図５】リモコンパネルを示す平面図である。
【図６】給湯システムのモード変更動作を示すフローチャートである。
【図７】給湯システムのモード変更動作の他例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る給湯システムＳ３を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１０ 貯湯タンク
２１、２１０ 第１配管
２２、２２０ 第２配管
２３、２３０ 第３配管
２４０ 第４配管
３ 弁装置
４ 制御手段
５ 操作手段
３０ 湯水混合三方弁（弁装置）
３１ 第１入力ポート
３２ 第２入力ポート
３３ 出力ポート
４０ 制御部（制御手段）
４１ 給湯制御部
４２ ヒータ制御部
４３ 三方弁制御部
５０ リモコン装置（操作手段）
５１ 第１リモコン（浴室用）
５２ 第２リモコン（台所用）
５１１、５２１ モード選択ボタン
６１ 電気ヒータ
Ｕ１、Ｕ１’ 貯湯タンクユニット
Ｕ２ ヒートポンプユニット
Ｚ１、Ｚ２ 湯水混合栓（シングルレバー式混合栓、サーモスタット式混合栓）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気ヒータやヒートポンプユニット等の電気式給湯器のように、常時稼働状態とされる熱源で貯湯タンクの水が加熱されるように構成された給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気ヒータを用いた電気温水器、或いはＨＦＣやＣＯ２等の冷媒を用いたヒートポンプ給湯器などの所謂電気式給湯器は、ガス給湯器の点火・消火のようなＯＮ−ＯＦＦの概念がなく、常時稼働できる状態でシステムが運転される。一般に電気式給湯器は、電力料金が割安な深夜電力時間帯に電気ヒータやヒートポンプにて貯湯タンク内の水を沸き上げ、昼間時間帯において給湯需要が多いときは追い焚きを行う運用が取られている。
【０００３】
貯湯タンク内の温水は、ユーザがリモコンで設定している湯温となるよう、湯水混合三方弁で自動調整された上で、湯水混合栓へ供給される。ここで湯水混合栓としては、使い勝手の良さから、２ハンドル式混合栓に代わり、シングルレバー式混合栓又はサーモスタット式混合栓が汎用されている。
【０００４】
この種の電気式給湯器では、エネルギー使用の無駄を省き、ランニングコストを低減させるために、深夜の沸き上げのための電力量を抑制すると共に、昼間の追い焚きをなるべく抑制することが望まれる。このため、可及的に貯湯タンク内に貯留されている温水を無駄に使用しないことが望まれるところである。なお、特許文献１には、給湯器リモコンにチャイルドロックボタンを設け、リモコンの誤操作による無駄な給湯を防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１８５２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の湯水混合栓には、電気式給湯器を経由しない給水配管が直結されており、ユーザは、該給水配管から供給される水と給湯器からの湯との混合度合い、つまり湯温を適宜調整して出水させることが可能である。湯温は、上記のシングルレバー式混合栓では、レバー位置を「水」から「湯」への移動レンジの適宜な位置に設定することで、サーモスタット式混合栓では、温度調整ハンドルによる温度設定にて、それぞれ調整される。
【０００６】
このような湯水混合栓では、ユーザが（温水を使用する意図なく）少量の水の使用を意図して開栓しても、湯水混合栓が温水使用の設定になっていれば、貯湯タンクから湯水混合栓に向けて温水が供給されてしまうという不都合が生じる。
【０００７】
例えばシングルレバー式混合栓では、水を使用するときはレバーを「水」の位置に回動させるべきであるが、使い勝手の良い高い水圧を期待して「水」と「湯」の中央位置で開栓するユーザは数多い。また、水圧を意図せずとも、いちいちレバーを横振りしてから開栓するのは面倒であるというユーザの使用心理も働く。レバーが移動レンジの中央に位置されていると、水と湯が等量混合して出水されるため、貯湯タンクから温水が導出されてしまう。サーモスタット式混合栓でも同様に、ユーザは、水の使用を意図する場合でも温度調整ハンドルをいちいち操作せずに湯が出水される設定で開栓することが多く、この場合、貯湯タンクから温水が導出されてしまう。
【０００８】
このような温水は利用に供されることなく、貯湯タンクから湯水混合栓に至る配管内で放熱して冷めてしまうこととなる。この分の熱量は損失となるばかりか、深夜電力時間帯における沸き上げのための電力量の増加を招来する。また、上記のような開栓の頻度が多くなると、温水をさほど使用していないにも拘わらず貯湯タンクの貯湯量が減少し、電力料金が割高な昼間時間帯に追い焚きが必要となるケースも生じ得る。
【０００９】
本発明は上記のような問題点に鑑みて為されたものであって、貯湯タンクから無用に温水が導出されることがなく、効率的で経済性に優れる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】
【００１０】
本発明の一の局面に係る給湯システムは、常時稼働状態とされた所定の熱源で加熱される加熱水を貯留する貯湯タンクと、水の元供給源から前記貯湯タンクに水を供給する第１配管と、水の元供給源から湯水混合栓に対して直接的に水を供給する第２配管と、前記貯湯タンクから前記湯水混合栓へ前記加熱水を供給する第３配管と、前記第３配管の開閉を行うことで前記湯水混合栓への前記加熱水の供給状態を変更する弁装置と、前記弁装置の動作を制御する制御手段と、前記制御手段に操作情報を与える操作手段と、を備え、前記操作手段は、前記湯水混合栓へ前記加熱水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能とされており、前記制御手段は、前記第１モードが選択された場合に前記弁装置により前記第３配管を開状態とし、前記第２モードが選択された場合に前記弁装置により前記第３配管を閉状態とする制御を行うことを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
この構成によれば、操作手段によって第２モードが選択された場合には、制御手段が第３配管を閉状態とするので、前記第２モードにおいて温水使用の設定になっている湯水混合栓が開栓されても、貯湯タンクに貯留されている加熱水が導出されることはない。従って、熱源の無駄な稼働を抑制し効率良くシステムを運用することができる。一方、加熱水の使用を意図する場合は、ユーザは操作手段によって第１モードを選択すればよく、この場合は従来の給湯器と同様の使い勝手で加熱水を利用することができる。
【００１２】
上記構成において、前記湯水混合栓が、シングルレバー式混合栓又はサーモスタット式混合栓であることが望ましい（請求項２）。これら混合栓は、構造的に開栓に伴って加熱水が供給されてしまい易いため、本発明を好適に適用できる。
【００１３】
上記構成において、前記貯湯タンクは熱水を貯留するものであって、前記第３配管の途中には、前記熱水に加水して適温の温水にするための水を前記水の元供給源から供給する第４配管が接続されていることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、第３配管を通して適温とされた温水を湯水混合栓に供給することができる。また、貯湯タンクは熱水供給が停止された場合に、第４配管を通して水を湯水混合栓に供給することができ、水圧を安定化させることができる。
【００１４】
この場合、前記弁装置は、第１入力ポート、第２入力ポート及び出力ポートを備える三方弁を含み、前記第１入力ポートには前記第３配管の上流側配管が接続され、前記第２入力ポートには前記第４配管が接続され、前記出力ポートには前記第３配管の下流側配管が接続され、前記制御手段は、前記第２モードが選択された場合に、前記第１入力ポートを閉止させる構成とすることができる（請求項４）。この構成によれば、三方弁を使用して、簡易に貯湯タンクからの熱水導出を停止させることができる。
【００１５】
上記いずれかの構成において、前記所定の熱源が、前記貯湯タンクに内蔵された電気ヒータであり、前記制御手段は、前記電気ヒータの動作を制御するものであって、前記制御手段は、深夜電力時間帯に前記電気ヒータを動作させて前記貯湯タンク内に貯留されている水を加熱し、深夜電力時間帯外には前記貯湯タンク内の熱水量が所定量以下となった場合に、前記電気ヒータを動作させて前記貯湯タンク内の水を加熱させる制御を行うことは、望ましい構成の一つである（請求項５）。
【００１６】
或いは、上記いずれかの構成において、前記所定の熱源が、前記貯湯タンク内に貯留された水と熱交換可能に配置されたヒートポンプユニットであり、前記制御手段は、前記ヒートポンプユニットの動作を制御するものであって、前記制御手段は、深夜電力時間帯に前記ヒートポンプユニットを動作させて前記貯湯タンク内に貯留されている水を加熱し、深夜電力時間帯外には前記貯湯タンク内の熱水量が所定量以下となった場合に、前記ヒートポンプユニットを動作させて前記貯湯タンク内の水を加熱させる制御を行うことは、望ましい構成の一つである（請求項６）。
【００１７】
上記いずれかの構成において、前記操作手段は、操作ボタン群を備えたリモコンパネルであり、一の操作ボタンが、前記第１モード及び第２モードの選択ボタンとされていることが望ましい（請求項７）。この構成によれば、ユーザは、リモコンパネルに設けられている選択ボタンを操作することで、簡単にモード選択を行うことができる。
【００１８】
上記いずれかの構成において、前記第１モードが選択された場合において、前記第３配管を通した前記湯水混合栓への加熱水の供給が所定時間行われなかったとき、前記制御手段が、前記弁装置により前記第３配管を強制的に閉状態とさせることが望ましい（請求項８）。この構成によれば、ユーザが第２モードの選択を怠った場合でも、一定時間経過後に強制的に第２モードと同様な状態に移行させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の給湯システムによれば、例えば電気ヒータやヒートポンプユニット等の電気式給湯器のように、常時稼働状態とされる熱源で貯湯タンクの水が加熱されるように構成された給湯システムにおいて、リモコンのような操作手段の操作だけで、貯湯タンクから無用に加熱水が導出されることを抑止できる。従って、従来に給湯器と同等の使い勝手を維持しながら、効率的で経済性に優れる給湯システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の基本的な実施形態に係る給湯システムＳ１を示す構成図である。この給湯システムＳ１は、湯水混合栓Ｚ１に給湯するものであって、貯湯タンク１、元配管２０、第１配管２１、第２配管２２、第３配管２３、弁装置３、制御手段４及び操作手段５を備える。
【００２１】
貯湯タンク１は、所定量の温水（加熱水）を貯留するもので、タンク内の水を加熱するための電気式の加熱ヒータからなる熱源Ｈを備えている。熱源Ｈは、常時電源ＯＮの状態とされ、タンク内に貯留されている水の沸き上げ時や追い焚き時等の所要時に発熱量が増加されるように制御される。
【００２２】
元配管２０は、商用の水供給系統に接続された配管である。第１配管２１は、水の元供給源である元配管２０から貯湯タンク１に水を供給するための配管である。第２配管２２は、元配管２０から湯水混合栓Ｚ１に対して直接的に水を供給するための配管である。第３配管２３は、貯湯タンク１から湯水混合栓Ｚ１へ温水を供給するための配管である。湯水混合栓Ｚ１は、例えばシングルレバー式混合栓である。これ以外に、サーモスタット式混合栓も使用することができる。
【００２３】
弁装置３は、第３配管２３の途中に設けられ、第３配管２３の流路開閉を行うことで湯水混合栓Ｚ１への温水の供給状態を変更する。すなわち、弁装置３が「開」とされると湯水混合栓Ｚ１への温水供給が可能であり、「閉」とされると湯水混合栓Ｚ１への温水供給が停止される。制御手段４は、このような弁装置３の動作を制御するものであり、操作手段５は、ユーザからモード入力を受け付けて制御手段４にそのモード操作情報を与えるためのものである。
【００２４】
操作手段５は、ボタン操作等により、湯水混合栓Ｚ１へ温水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能とされている。制御手段４は、ユーザが操作手段５により第１モードを選択した場合に、弁装置３に「開」指示を与えて第３配管２３を開状態とする。一方、ユーザが第２モードを選択した場合には、弁装置３に「閉」指示を与えて第３配管２３を閉状態とする。
【００２５】
このような給湯システムＳ１によれば、元配管２０から供給される水は、第２配管２２を通して直接湯水混合栓Ｚ１に向かう水ＷＬ１と、第１配管２１を通して貯湯タンク１に向かう水ＷＬ２とに分流される。貯湯タンク１に流入された水ＷＬ２は、熱源Ｈで加熱され、温水ＷＨとしてタンク内に貯留される。
【００２６】
ここで、第１モードが選択されている場合、弁装置３が開いているので、湯水混合栓Ｚ１に対して、第１配管２１から水ＷＬ１が、第３配管２３から温水ＷＨが、それぞれ供給可能な状態となる。従って、シングルレバーのレバー位置が「水」と「湯」の中央位置とされて湯水混合栓Ｚ１が開栓されると、水ＷＬ１と温水ＷＨとの混合水が出水される。この動作は、従来の給湯器と同様である。
【００２７】
これに対し、第２モードが選択されている場合、ユーザは温水ＷＨを使用しない意志表示をしていることとなる。この場合、弁装置３が閉じているので、湯水混合栓Ｚ１に対して、第１配管２１からの水ＷＬ１のみが供給可能となる。このため、たとえレバー位置が「水」と「湯」の中央位置とされて湯水混合栓Ｚ１が開栓されても、出水されるのは水ＷＬ１のみである。従って、貯湯タンク１から温水ＷＨ１が無駄に導出されてしまうことはなく、効率の良い給湯システムＳ１とすることができる。
【００２８】
続いて、図２に基づいて、本発明のより具体的な実施形態に係る給湯システムＳ２について説明する。この給湯システムＳ２は、シングルレバー式の混合栓Ｚ１及びサーモスタット式の混合栓Ｚ２に給湯する貯湯タンクユニットＵ１として構成されている。貯湯タンクユニットＵ１は、貯湯タンク１０、元配管２０、第１配管２１０、第２配管２２０、第３配管２３０、第４配管２４０、湯水混合三方弁３０（弁装置）、制御部４０（制御手段）、及びリモコン装置５０（操作手段）を備えている。
【００２９】
ここで、シングルレバー式混合栓Ｚ１は、ひとつのレバー操作で出水・止水が可能であって、レバーと連動したバルブによって温水の通水路の開閉を加減し、出水量や湯温を調節する混合栓である。このシングルレバー式混合栓Ｚ１は、例えば開栓頻度が多い台所に配置され、ユーザは、レバー位置を「水」から「湯」への移動レンジの適宜な位置に設定して、好みの湯温で出水させることが可能である。また、サーモスタット式混合栓Ｚ２は、温度調整ハンドルで温度を設定すると、内蔵されているサーモスタットエレメントが動作し、湯水のバルブを動かして湯と水の量を調節して一定温度に保つ混合栓である。このサーモスタット式混合栓Ｚ２は、浴室等に配置され、ユーザは、温度調整ハンドルを好みの温度に設定して、温水を出水させることが可能である。
【００３０】
貯湯タンク１０は、１５０〜５６０リットル程度の内容量を有する温水（加熱水）の貯留タンクであって、タンク内には水を加熱するための電気ヒータ６１が取り付けられている。電気ヒータ６１は、常時通電可能な状態とされ、制御部４０に制御されてタンク内の水をジュール熱で加熱する。例えば、深夜電力時間帯の終了時刻に合わせて、タンク内の水の全量が所定温度（例えば６０℃〜９０℃）に昇温されるように、電気ヒータ６１は通電制御される。また、昼間時間帯（深夜電力時間帯外）でも、湯切れを起こさないように、タンク内の温水量が所定量以下になると、追い焚きのために電気ヒータ６１に通電され、タンク内の水が加熱される。
【００３１】
貯湯タンク１０の内部には、サーミスタ等からなる５つの温度センサ１１〜１５が上下方向に並ぶように配置されている。これら温度センサ１１〜１５は、貯湯タンク１０内に貯留されている温水量を計測するために利用される。すなわち、深夜電力時間帯にタンク内の水を沸き上げる場合に、温度センサ１１〜１５の全てが所定の湯温を検知したときに、水の全量が昇温されたと判定する。また、昼間時間帯に貯湯タンク１０内の温水が使用されると、タンク下層部から徐々に水に入れ替わって行くことになるが、温度センサ１１〜１５の検知結果に基づくタンク上下方向の温度分布より、タンク内に残存している温水量を推定することができる。
【００３２】
元配管２０は、商用の水供給系統に接続された配管である。第１配管２１０は、貯湯タンク１０の底部に接続され、元配管２０からの水ＷＬ２１を貯湯タンク１０へ供給するための配管である。
【００３３】
第２配管２２０は、第１分岐管２２１と第２分岐管２２２とからなる。第１分岐管２２１は、シングルレバー式混合栓Ｚ１へ接続され、元配管２０から分流される水ＷＬ１１をシングルレバー式混合栓Ｚ１へ直接供給する。第２分岐管２２２は、サーモスタット式混合栓Ｚ２へ接続され、元配管２０から分流される水ＷＬ１２をサーモスタット式混合栓Ｚ２へ直接供給する。
【００３４】
第３配管２３０は、貯湯タンク１０の上部に接続され、タンク内の温水をシングルレバー式混合栓Ｚ１及びサーモスタット式混合栓Ｚ２へ導くための配管である。第３配管２３０は、上流側配管２３１と下流側配管２３２とを含み、両者の間には湯水混合三方弁３０が介在されている。下流側配管２３２の下流端には、シングルレバー式混合栓Ｚ１に温水を供給する第３分岐管２３３と、サーモスタット式混合栓Ｚ２に温水を供給する第４分岐管２３４とが接続されている。
【００３５】
第４配管２４０は、第３配管２３０の途中に接続され、貯湯タンク１０内で沸き上げられた温水（熱水）に加水して適温の温水にするための水ＷＬ２２を、元配管２０から供給するための配管である。
【００３６】
湯水混合三方弁３０は、第１入力ポート３１、第２入力ポート３２及び出力ポート３３の、開度調整が可能な３つのポートを備える弁装置である。第１入力ポート３１には第３配管２３０の上流側配管２３１が接続され、第２入力ポート３２には第４配管２４０が接続され、出力ポート３３には第３配管２３０の下流側配管２３２が接続されている。第１入力ポート３１及び第２入力ポート３２の開度が適宜調整されることにより、貯湯タンク１０から第３配管２３０で導出される温水ＷＨ１（例えば６０℃〜９０℃）に、第４配管２４０から供給される水ＷＬ２２が設定湯温（例えば４３℃）に応じて適量加えられ、ユーザが望む温度の温水ＷＨ２が生成されるものである。
【００３７】
制御部４０は、マイクロプロセッサや各種回路を含み、貯湯タンクユニットＵ１の各部の動作を制御する。本実施形態では、制御部４０は、混合栓Ｚ１、Ｚ２へ温水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとに応じて、第１入力ポート３１を開度調整が可能な状態、若しくは閉止固定状態のいずれかに設定する。
【００３８】
リモコン装置５０は、浴室に設置される第１リモコン５１と、台所に設置される第２リモコン５２とを含む。第１リモコン５１及び第２リモコン５２は、複数の操作ボタンを備えたリモコンパネルであり、その操作ボタン群のうちの一の操作ボタンが、前記第１モード及び第２モードのモード選択ボタン５１１、５２１とされている。リモコン装置５０は、このようなモード選択入力を受け付けて制御部４０にそのモード操作情報を与える。
【００３９】
このように構成された給湯システムＳ２において、湯水混合三方弁３０を本来の動作状態で使用する場合（第１モード）の、シングルレバー式混合栓Ｚ１のレバー位置を「水」と「湯」の中央位置として開栓したときの給湯経路は次の通りとなる。第１配管２１０から水ＷＬ２１が貯湯タンク１０の底部へ供給され、この水ＷＬ２１が貯湯タンク１０の上部にある温水ＷＨ１を押し上げ、該温水ＷＨ１が第３配管２３０の上流側配管２３１から導出されて、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１へ導かれる（高温経路）。また、貯湯タンク１０を経由しない低温経路として、第４配管２４０を通して水ＷＬ２２が湯水混合三方弁３０の第２入力ポート３２へ導かれる。
【００４０】
そして、リモコン装置５０での設定湯温（例えば４３℃）となるように開度調整された湯水混合三方弁３０によって、４３℃の温水ＷＨ２が生成され、下流側配管２３２及び第３分岐管２３３を通してシングルレバー式混合栓Ｚ１へ供給される。一方、レバー位置が中央位置とされていることから、第２配管２２０の第１分岐管２２１を通して、水ＷＬ１１もシングルレバー式混合栓Ｚ１へ直接供給される。従って、水ＷＬ１１と温水ＷＨ２との混合により適温とされた温水が、シングルレバー式混合栓Ｚ１から出水されることとなる。
【００４１】
サーモスタット式混合栓Ｚ２が、ユーザの好みの湯温（例えば３８℃）に温度調整ハンドルが設定された状態で開栓されたときも、上記と実質同様である。すなわち、第２配管２２０の第２分岐管２２２を通して、水ＷＬ１２がサーモスタット式混合栓Ｚ２へ直接供給されるほかは、上記と同様の給湯経路である。
【００４２】
このように湯水混合三方弁３０を本来の動作状態のみで使用した場合、次のようなエネルギーの無駄が生じる。本実施形態の給湯システムＳ２のような配管構成では、シングルレバー式混合栓Ｚ１のレバー位置を中央位置としたときに出水圧が最も高くなる。高水圧で出水させると何かと便利であるため、ユーザは温水を使用する意図が無いにも拘わらず中央レバー位置で開栓することが多々ある。また、わざわざ中央位置にあるレバーを「水」の方向に移動させる労を取らないユーザも多い。
【００４３】
このようにシングルレバー式混合栓Ｚ１のレバー位置が中央位置とされた状態で、手洗いや洗顔等のために短時間開栓された場合、上記高温経路を経て、貯湯タンク１０から温水ＷＨ１が導出されることとなる。通常、貯湯タンク１０から出湯端末（混合栓Ｚ１、Ｚ２）までの距離は７ｍ程度あり、２０ｍｍφの配管が用いられているとすると、配管内容量は２リットル程度存在する。このため、短時間開栓により導出された温水ＷＨ１乃至は温水ＷＨ２は、シングルレバー式混合栓Ｚ１まで辿り着くことなく第３配管２３０の途中で止まり、やがて放熱して冷めてしまう。しかも、ユーザは出湯を実感しないので、温水の浪費感を感じにくく、開栓にあたりレバー操作を前置させる誘因に乏しい。
【００４４】
かかる短時間開栓が行われた場合でも、貯湯タンク１０から温水ＷＨ１が導出された分だけ、第１配管２１０から水ＷＬ２１が貯湯タンク１０の底部へ供給される。短時間開栓が繰り返されると、貯湯タンク１０内の温水は次々と水ＷＬ２１に入れ替わって行くことになる。従って、深夜電力時間帯における沸き上げに要する熱量が多くなり、非効率的となる。殊に、開栓頻度が多くなり、貯湯タンク１０内の温水温度が閾値以下に低下すると、湯切れ防止のために割高な昼間電力を用いて電気ヒータ６１にて追い焚きせねばならず、非経済的である。以上に鑑みて、本実施形態の給湯システムＳ２では、混合栓Ｚ１、Ｚ２へ温水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能としている。
【００４５】
図３は、制御部４０の機能構成を示すブロック図、図４及び図５は、図３のリモコン装置５０に相当する第１リモコン５１（浴室用）及び第２リモコン５２（台所用）のリモコンパネルを示す平面図である。
【００４６】
第１リモコン５１は、サーモスタット式混合栓Ｚ２からの給湯、並びに風呂への給湯等の設定を行うためのリモコンである。図４に示すように、第１リモコン５１にはモード選択ボタン５１１（給湯使用／停止ボタン）が備えられている。このモード選択ボタン５１１は、上記の第１モードと第２モードとを、ユーザに選択させるためのボタンである。この他、第１リモコン５１には、風呂温度や水位の設定、各種の設定を行うための操作ボタン群と、設定情報を表示する表示パネル５１２とが備えられている。
【００４７】
第２リモコン５２は、シングルレバー式混合栓Ｚ１からの給湯の設定を行うためのリモコンである。図５に示すように、第２リモコン５２にも、モード選択ボタン５２１（給湯使用／停止ボタン）が備えられている。この他、第２リモコン５２には、各種の設定を行うための操作ボタン群と、設定情報を表示する表示パネル５２２とが備えられている。
【００４８】
図３に示すように、制御部４０は、機能的に、貯湯タンクユニットＵ１による給湯動作を制御する給湯制御部４１と、電気ヒータ６１による沸き上げ・追い焚き動作を制御するヒータ制御部４２と、湯水混合三方弁３０の開度を制御する三方弁制御部４３とを備えて構成されている。
【００４９】
給湯制御部４１は、リモコン装置５０（第１リモコン５１及び第２リモコン５２）で設定された給湯運転を行うための制御を行う。ここでの給湯運転とは、シングルレバー式混合栓Ｚ１及びサーモスタット式混合栓Ｚ２からの給湯動作だけでなく、風呂の自動湯張り、自動保温、自動湯足しなどの動作も含む。
【００５０】
ヒータ制御部４２は、沸き上げ・追い焚き動作に応じて、電気ヒータ６１に対する通電制御を行う。深夜電力時間帯における沸き上げ動作のとき、ヒータ制御部４２は、貯湯タンク１０内の温度センサ１１〜１５の出力から沸き上げに必要な熱量、加熱時間を演算し、例えば深夜電力時間帯の終了時刻に合わせて、貯湯タンク１０内の水の全量が所定温度に昇温されるように、電気ヒータ６１を通電制御する。また、昼間時間帯においては、ヒータ制御部４２は、温度センサ１１〜１５の出力から貯湯タンク１０内の残存温水量を把握し、温水量が所定量以下となったと判定された場合に、電気ヒータ６１に通電して追い焚き動作を行わせる。
【００５１】
三方弁制御部４３は、モード選択ボタン５１１で設定されたモードに応じて、湯水混合三方弁３０に対して異なる制御を行う。上記の第１モード（給湯使用）のとき、三方弁制御部４３は、下流側配管２３２から供給される温水ＷＨ２がリモコン装置５０での設定湯温となるように、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１及び第２入力ポート３２の開度を調整する。
【００５２】
この開度調整には、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１及び第２入力ポート３２の開度調整バルブを駆動するモータ４４と、下流側配管２３２を通過する温水ＷＨ２の湯温を計測する湯温センサ４５とが使用される。例えば、設定湯温が４３℃である場合、三方弁制御部４３は、湯温センサ４５の出力値に基づき温水ＷＨ２の温度を監視しつつモータ４４を駆動して、湯温センサ４５の出力値が４３℃となる位置に湯水混合三方弁３０の開度調整バルブを移動させる。
【００５３】
一方、モード選択ボタン５１１で第２モード（給湯停止）が選択されているとき、三方弁制御部４３は、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を閉止するよう、モータ４４を駆動制御する。この場合、貯湯タンク１０からの温水ＷＨ１の湯水混合三方弁３０への流入は停止され、第４配管２４０を通して水ＷＬ２２のみが湯水混合三方弁３０へ流入可能となる。
【００５４】
かかる状態において、例えばシングルレバー式混合栓Ｚ１のレバー位置が「水」と「湯」の中央位置で開栓されたときの給水経路は次の通りとなる。図２を参照して、第１配管２１０の水ＷＬ２１は貯湯タンク１０へ供給されず、低温経路としての第４配管２４０を通して水ＷＬ２２が湯水混合三方弁３０の第２入力ポート３２へ導かれる。この水ＷＬ２２が、下流側配管２３２及び第３分岐管２３３を通してシングルレバー式混合栓Ｚ１へ供給される。また、第２配管２２０の第１分岐管２２１を通して、水ＷＬ１１もシングルレバー式混合栓Ｚ１へ直接供給される。これら水ＷＬ１１、ＷＬ２２の混合水が、シングルレバー式混合栓Ｚ１から出水されることとなる。従って、貯湯タンク１０の温水が導出されることはない。
【００５５】
このように、モード選択ボタン５１１で第２モードが選択されていれば、シングルレバー式混合栓Ｚ１で温水の使用を意図しない短時間開栓がいくら行われても、貯湯タンク１０からの温水の無駄な持ち出しを抑制することができる。従って、デフォルト設定を第２モードとしておき、モード選択ボタン５１１が押下されることを条件に第１モードへ移行するように設定しておけば、ユーザが温水の使用を意図するときにのみ、貯湯タンク１０から温水が導出されるようにすることができる。これにより、深夜電力時間帯における沸き上げに要する熱量を抑制できると共に、また昼間時間帯の追い焚きも抑制でき、システムの経済性を改善することができる。
【００５６】
以上説明した本実施形態に係る給湯システムＳ２のモード変更動作を、図６のフローチャートに基づいて説明する。貯湯タンクユニットＵ１の元電源が投入されると（ステップＳ１）、制御部４０は、モード選択ボタン５１１、５２１で設定されているモードが、第１モード又は第２モードのいずれであるかを確認する（ステップＳ２）。
【００５７】
第１モードが設定されている場合、三方弁制御部４３は、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を「開」となり得る状態、つまり開度調整を行い得る状態にセッティングする（ステップＳ３）。この場合、三方弁制御部４３は、湯温センサ４５の出力値に基づき温水ＷＨ２の温度を監視しつつモータ４４を駆動して、設定湯温に応じて第１入力ポート３１の開度を調整する。
【００５８】
一方、第２モードが設定されている場合、三方弁制御部４３は、モータ４４を駆動して湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を「閉」とする（ステップＳ４）。この場合、貯湯タンク１０からの温水ＷＨ１の湯水混合三方弁３０への流入は停止される。
【００５９】
その後、貯湯タンクユニットＵ１の元電源に対して終了動作が与えられたか否かが確認され（ステップＳ５）、終了でない場合は（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ２に戻って処理が繰り返される。終了動作が与えられた場合は（ステップＳ５でＹＥＳ）、電源をＯＦＦとして（ステップＳ６）、処理を終了する。
【００６０】
上記給湯システムＳ２において、一般的な使用形態では、給湯を使用する時間は、給湯を使用する時間に比べて圧倒的に少ないのが通常である。このことに鑑みて、モード選択ボタン５１１、５２１で給湯を使用する第１モードが設定されている場合でも、シングルレバー式混合栓Ｚ１又はサーモスタット式混合栓Ｚ２へ温水が供給されていない時間が、所定時間（例えば３０分）経過すれば、モードが強制的に給湯停止の第２モードに移行されるようにすることが望ましい。これにより、モード選択ボタン５１１、５２１の操作忘れを防止することができる。この場合、制御部４０に、例えばタイマーカウントを実行してモードの強制切り換えを行う機能を具備させれば良い。
【００６１】
図７は、モード強制切り換えを行う機能を付加した場合のモード変更動作を示すフローチャートである。貯湯タンクユニットＵ１の元電源が投入され（ステップＳ１１）、モード確認がなされ（ステップＳ１２）、第１モードが設定されている場合、三方弁制御部４３は、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を「開」にセッティングする（ステップＳ１３）。その後、三方弁制御部４３は、タイマーカウントをスタートさせる（ステップＳ１４）。
【００６２】
そして、三方弁制御部４３は、給湯制御部４１を介して給湯動作が行われたか否かを確認する（ステップＳ１５）。給湯動作が行われた場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、タイマーはリセットされる（ステップＳ１６）。一方、給湯動作が行われていない場合（ステップＳ１５でＮＯ）、続いて第１モードへ設定後、所定時間（例えば３０分）が経過しているか否かが確認される（ステップＳ１７）。
【００６３】
所定時間が経過していない場合（ステップＳ１７でＮＯ）、図６と同様な終了動作の確認ステップ（ステップＳ２１）へ移行する。これに対し、所定時間が経過している場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、三方弁制御部４３は、モードを第２モードへ強制変更し（ステップＳ１８）、タイマーリセットを行った上で（ステップＳ１９）、湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１を「閉」とする（ステップＳ２０）。なお、モード確認ステップ（ステップＳ１２）で第２モードと判定された場合は、直ちに湯水混合三方弁３０の第１入力ポート３１が「閉」とされる。
【００６４】
上記実施形態では、熱源として電気ヒータ６１を用いられた例を示したが、本発明は所謂電気式給湯器であれば種々のものが適用可能であり、例えばヒートポンプユニットを適用することができる。図８は、ヒートポンプユニットＵ２が熱源として適用された給湯システムＳ３を示す構成図である。なお、図２に示した給湯システムＳ２と同一部分には同じ参照符号を付しており、重複を避けるためこれらの部分については説明を省略乃至は簡略化する。
【００６５】
給湯システムＳ３は、貯湯タンクユニットＵ１’と、該貯湯タンクユニットＵ１’が備える貯湯タンク１０内に貯留された水と熱交換可能に配置されたヒートポンプユニットＵ２とを含んでいる。貯湯タンクユニットＵ１’の構成は、タンク内の水の加熱態様が異なる他は、先に図２で示した貯湯タンクユニットＵ１と同様である。
【００６６】
ヒートポンプユニットＵ２は、ＨＦＣやＣＯ２等の冷媒を圧縮する圧縮機７１、冷媒と水との熱交換を行うための第１熱交換器７２、熱交換後の冷媒を減圧する膨張弁７３、冷媒と空気との熱交換を行うための第２熱交換器７４、及び第２熱交換器７４に熱交換用の空気を送風する送風機７５を備えている。これら、圧縮機７１、第１熱交換器７２、膨張弁７３及び第２熱交換器７４は、冷媒を循環させる閉管路で連結されている。
【００６７】
貯湯タンク１０には、温水製造のための循環路が付設されている。この循環路は、貯湯タンク１０の底部から引き出されている第１温水製造配管７６１と、タンク循環ポンプ７７を介して第１温水製造配管７６１に接続され第１熱交換器７２へ至る第２温水製造配管７６２と、第１熱交換器７２と貯湯タンク１０の頂部とを接続する第１温水製造配管７６３とからなる。
【００６８】
ヒートポンプユニットＵ２が駆動すると、冷媒が圧縮機７１で圧縮されて高温高圧となり、この高温高圧の冷媒と、タンク循環ポンプ７７の稼働により貯湯タンク１０から取り出された水ＷＬ３とが、第１熱交換器７２において熱交換される。これにより、水ＷＬ３は熱が与えられて温水ＷＨ３となり、貯湯タンク１０へ戻される。熱交換後の冷媒は、膨張弁７３で低温低圧とされ、第２熱交換器７４で空気の熱が与えられて常態に復帰する。このような冷媒の閉サイクルによって、貯湯タンク１０内の水は加熱される。
【００６９】
かかるヒートポンプユニットＵ２は、図３のヒータ制御部４２に代わるヒートポンプ制御部が備えられた制御部４０’により制御される。すなわち制御部４０’は、沸き上げ・追い焚き動作に応じて、ヒートポンプユニットＵ２（圧縮機７１の駆動モータ（図略）や送風機７５）及びタンク循環ポンプ７７を動作させる。深夜電力時間帯における沸き上げ動作のとき、制御部４０’は、貯湯タンク１０内の温度センサ１１〜１５の出力から沸き上げに必要な熱量、加熱時間を演算し、例えば深夜電力時間帯の終了時刻に合わせて、貯湯タンク１０内の水の全量が所定温度に昇温されるように、ヒートポンプユニットＵ２の動作を制御する。また、昼間時間帯においては、制御部４０’は、温度センサ１１〜１５の出力から貯湯タンク１０内の残存温水量を把握し、温水量が所定量以下となったと判定された場合に、ヒートポンプユニットＵ２を動作させて追い焚きを行わせる。その他の動作は、先に説明した給湯システムＳ２と同様である。
【００７０】
以上、本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び／又は改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【００７１】
例えば、図８では、貯湯式ヒートポンプ給湯器を例示したが、これ以外に瞬間式ヒートポンプ給湯器やセミ貯湯式ヒートポンプ給湯器などの一体型ヒートポンプ給湯器を用いることもできる。この場合、当該一体型ヒートポンプ給湯器のリモコン装置に、第１モードと第２モードとの切り換えを行うモード選択ボタンを設けるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の基本的な実施形態に係る給湯システムＳ１を示す構成図である。
【図２】本発明のより具体的な実施形態に係る給湯システムＳ２を示す構成図である。
【図３】制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図４】リモコンパネルを示す平面図である。
【図５】リモコンパネルを示す平面図である。
【図６】給湯システムのモード変更動作を示すフローチャートである。
【図７】給湯システムのモード変更動作の他例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る給湯システムＳ３を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１０ 貯湯タンク
２１、２１０ 第１配管
２２、２２０ 第２配管
２３、２３０ 第３配管
２４０ 第４配管
３ 弁装置
４ 制御手段
５ 操作手段
３０ 湯水混合三方弁（弁装置）
３１ 第１入力ポート
３２ 第２入力ポート
３３ 出力ポート
４０ 制御部（制御手段）
４１ 給湯制御部
４２ ヒータ制御部
４３ 三方弁制御部
５０ リモコン装置（操作手段）
５１ 第１リモコン（浴室用）
５２ 第２リモコン（台所用）
５１１、５２１ モード選択ボタン
６１ 電気ヒータ
Ｕ１、Ｕ１’ 貯湯タンクユニット
Ｕ２ ヒートポンプユニット
Ｚ１、Ｚ２ 湯水混合栓（シングルレバー式混合栓、サーモスタット式混合栓）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常時稼働状態とされた所定の熱源で加熱される加熱水を貯留する貯湯タンクと、
水の元供給源から前記貯湯タンクに水を供給する第１配管と、
水の元供給源から湯水混合栓に対して直接的に水を供給する第２配管と、
前記貯湯タンクから前記湯水混合栓へ前記加熱水を供給する第３配管と、
前記第３配管の開閉を行うことで前記湯水混合栓への前記加熱水の供給状態を変更する弁装置と、
前記弁装置の動作を制御する制御手段と、
前記制御手段に操作情報を与える操作手段と、を備え、
前記操作手段は、前記湯水混合栓へ前記加熱水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能とされており、
前記制御手段は、前記第１モードが選択された場合に前記弁装置により前記第３配管を開状態とし、前記第２モードが選択された場合に前記弁装置により前記第３配管を閉状態とする制御を行うことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記湯水混合栓が、シングルレバー式混合栓又はサーモスタット式混合栓であることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記貯湯タンクは熱水を貯留するものであって、
前記第３配管の途中には、前記熱水に加水して適温の温水にするための水を前記水の元供給源から供給する第４配管が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記弁装置は、第１入力ポート、第２入力ポート及び出力ポートを備える三方弁を含み、前記第１入力ポートには前記第３配管の上流側配管が接続され、前記第２入力ポートには前記第４配管が接続され、前記出力ポートには前記第３配管の下流側配管が接続され、
前記制御手段は、前記第２モードが選択された場合に、前記第１入力ポートを閉止させることを特徴とする請求項３に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記所定の熱源が、前記貯湯タンクに内蔵された電気ヒータであり、前記制御手段は、前記電気ヒータの動作を制御するものであって、
前記制御手段は、深夜電力時間帯に前記電気ヒータを動作させて前記貯湯タンク内に貯留されている水を加熱し、深夜電力時間帯外には前記貯湯タンク内の熱水量が所定量以下となった場合に、前記電気ヒータを動作させて前記貯湯タンク内の水を加熱させる制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の給湯システム。
【請求項６】
前記所定の熱源が、前記貯湯タンク内に貯留された水と熱交換可能に配置されたヒートポンプユニットであり、前記制御手段は、前記ヒートポンプユニットの動作を制御するものであって、
前記制御手段は、深夜電力時間帯に前記ヒートポンプユニットを動作させて前記貯湯タンク内に貯留されている水を加熱し、深夜電力時間帯外には前記貯湯タンク内の熱水量が所定量以下となった場合に、前記ヒートポンプユニットを動作させて前記貯湯タンク内の水を加熱させる制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の給湯システム。
【請求項７】
前記操作手段は、操作ボタン群を備えたリモコンパネルであり、一の操作ボタンが、前記第１モード及び第２モードの選択ボタンとされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の給湯システム。
【請求項８】
前記第１モードが選択された場合において、前記第３配管を通した前記湯水混合栓への加熱水の供給が所定時間行われなかったとき、
前記制御手段が、前記弁装置により前記第３配管を強制的に閉状態とさせることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の給湯システム。
【請求項１】
常時稼働状態とされた所定の熱源で加熱される加熱水を貯留する貯湯タンクと、
水の元供給源から前記貯湯タンクに水を供給する第１配管と、
水の元供給源から湯水混合栓に対して直接的に水を供給する第２配管と、
前記貯湯タンクから前記湯水混合栓へ前記加熱水を供給する第３配管と、
前記第３配管の開閉を行うことで前記湯水混合栓への前記加熱水の供給状態を変更する弁装置と、
前記弁装置の動作を制御する制御手段と、
前記制御手段に操作情報を与える操作手段と、を備え、
前記操作手段は、前記湯水混合栓へ前記加熱水及び水の双方を供給させる第１モードと、水のみを供給させる第２モードとを選択可能とされており、
前記制御手段は、前記第１モードが選択された場合に前記弁装置により前記第３配管を開状態とし、前記第２モードが選択された場合に前記弁装置により前記第３配管を閉状態とする制御を行うことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記湯水混合栓が、シングルレバー式混合栓又はサーモスタット式混合栓であることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記貯湯タンクは熱水を貯留するものであって、
前記第３配管の途中には、前記熱水に加水して適温の温水にするための水を前記水の元供給源から供給する第４配管が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記弁装置は、第１入力ポート、第２入力ポート及び出力ポートを備える三方弁を含み、前記第１入力ポートには前記第３配管の上流側配管が接続され、前記第２入力ポートには前記第４配管が接続され、前記出力ポートには前記第３配管の下流側配管が接続され、
前記制御手段は、前記第２モードが選択された場合に、前記第１入力ポートを閉止させることを特徴とする請求項３に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記所定の熱源が、前記貯湯タンクに内蔵された電気ヒータであり、前記制御手段は、前記電気ヒータの動作を制御するものであって、
前記制御手段は、深夜電力時間帯に前記電気ヒータを動作させて前記貯湯タンク内に貯留されている水を加熱し、深夜電力時間帯外には前記貯湯タンク内の熱水量が所定量以下となった場合に、前記電気ヒータを動作させて前記貯湯タンク内の水を加熱させる制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の給湯システム。
【請求項６】
前記所定の熱源が、前記貯湯タンク内に貯留された水と熱交換可能に配置されたヒートポンプユニットであり、前記制御手段は、前記ヒートポンプユニットの動作を制御するものであって、
前記制御手段は、深夜電力時間帯に前記ヒートポンプユニットを動作させて前記貯湯タンク内に貯留されている水を加熱し、深夜電力時間帯外には前記貯湯タンク内の熱水量が所定量以下となった場合に、前記ヒートポンプユニットを動作させて前記貯湯タンク内の水を加熱させる制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の給湯システム。
【請求項７】
前記操作手段は、操作ボタン群を備えたリモコンパネルであり、一の操作ボタンが、前記第１モード及び第２モードの選択ボタンとされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の給湯システム。
【請求項８】
前記第１モードが選択された場合において、前記第３配管を通した前記湯水混合栓への加熱水の供給が所定時間行われなかったとき、
前記制御手段が、前記弁装置により前記第３配管を強制的に閉状態とさせることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の給湯システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−８５５５７（Ｐ２００９−８５５５７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５８９２８（Ｐ２００７−２５８９２８）
【出願日】平成１９年１０月２日（２００７．１０．２）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２日（２００７．１０．２）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
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