給湯装置
【課題】複数世帯が共用するのに適し、かつ、それぞれの世帯のエネルギー使用割合を知ることのできる給湯装置を提供する。
【解決手段】複数世帯用の給湯装置１００は、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を各世帯の給湯端末４Ａ，４Ｂおよび浴槽５Ａ，５Ｂに供給する複数の端末給湯路３ａ，３ｃおよび風呂給湯路３ｂ，３ｄと、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯に用いられた端末給湯熱量を測定する端末給湯熱量測定手段と、浴槽４Ａ，４Ｂへの給湯に用いられた風呂給湯熱量を測定する風呂給湯熱量測定手段と、端末給湯熱量および風呂給湯熱量を世帯ごとに積算して世帯ごとの使用熱量を算出する使用熱量算出手段とを備える。
【解決手段】複数世帯用の給湯装置１００は、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を各世帯の給湯端末４Ａ，４Ｂおよび浴槽５Ａ，５Ｂに供給する複数の端末給湯路３ａ，３ｃおよび風呂給湯路３ｂ，３ｄと、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯に用いられた端末給湯熱量を測定する端末給湯熱量測定手段と、浴槽４Ａ，４Ｂへの給湯に用いられた風呂給湯熱量を測定する風呂給湯熱量測定手段と、端末給湯熱量および風呂給湯熱量を世帯ごとに積算して世帯ごとの使用熱量を算出する使用熱量算出手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクから給湯を行う給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯タンクを備えた給湯装置が知られている。例えば特許文献１には、図５に示すような給湯装置２００が開示されている。この給湯装置２００は、給水管１０９から下部に水が供給される貯湯タンク１０２を有する貯湯タンクユニット１０１と、貯湯タンク１０２内の水を加熱する加熱体としてのヒートポンプユニット１０３とを備えている。ヒートポンプユニット１０３は、圧縮機１３１、高圧側熱交換器１３２、膨張弁１３３、および低圧側熱交換器１３４が順に接続された冷媒回路１３０を有している。貯湯タンク１０２とヒートポンプユニット１０３の高圧側熱交換器１３２とは、送水管１１０および送湯管１１１でループ状に接続されている。また、送水管１１０の途中には、ポンプ１３５が設けられている。そして、ポンプ１３５の稼働によって、貯湯タンク１０２内の水は、送水管１１０を介して下部から抜き出されて高圧側熱交換器１３２に送られ、ここで加熱されて高温の湯となる。生成された高温の湯は、送湯管１１１を介して貯湯タンク１０２の上部に戻される。このようにして、貯湯タンク１０２内には、上側から高温の湯が貯えられる。
【０００３】
貯湯タンク１０２は、配管により、蛇口やシャワーなどの給湯端末１０４および浴槽１０６と接続される。貯湯タンク１０２内に貯えられた高温の湯を給湯端末１０４で利用する場合、その湯は、出湯管１０８、中間混合弁１１４、中継管１１５、端末混合弁１１６、および第１給湯管１１７を経由して、貯湯タンク１０２の上部から給湯端末１０４に供給される。給湯端末１０４に供給される湯は、端末混合弁１１６で所定の端末給湯温度となるように給水管１０９からの水と混合される。端末給湯温度は、台所もしくは洗面所などに設置される台所リモコン１０５または浴室内に設置される風呂リモコン１０７で、ユーザーが所望の温度に設定することができる。
【０００４】
一方、貯湯タンク１０２内に貯えられた高温の湯を浴槽１０６への湯張りに利用する場合、その湯は、出湯管１０８、中間混合弁１１４、中継管１１５、風呂混合弁１１８、第２給湯管１１９を経由して、貯湯タンク１０２の上部から浴槽１０６に供給される。浴槽１０６に供給される湯は、風呂混合弁１１８で所定の風呂給湯温度となるように給水管１０９からの水と混合される。風呂給湯温度は、風呂リモコン１０７で、ユーザーが所望の温度に設定することができる。
【０００５】
さらに、給湯装置２００では、貯湯タンク１０２内の湯を用いて、浴槽１０６内の湯水を再び加熱する追い焚き運転が可能となっている。すなわち、給湯装置２００は、貯湯タンク１０２内の上側に貯えられた高温の湯と浴槽１０６内の湯水とで熱交換を行う風呂熱交換器１２０を備えている。
【特許文献１】特開２００５−２７４１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５に示すような給湯装置２００を、二世帯住宅または集合住宅などに居住する複数世帯で共用できれば、設備コストを大幅に削減することが可能である。しかしながら、従来の給湯装置は、複数世帯での共用を想定したものではない。
【０００７】
そこで、本発明者らは、複数世帯が共用するのに適した複数世帯用の給湯装置を考え出した。この給湯装置では、貯湯タンク内に貯えられた湯を複数世帯のそれぞれに導いて各世帯の給湯端末および浴槽に供給する複数の端末給湯路および風呂給湯路が設けられている。それぞれの端末給湯路には、貯湯タンクからの湯を所定の端末給湯温度となるように水と混合する混合弁が配設され、それぞれの風呂給湯路には、貯湯タンクからの湯を所定の風呂給湯温度となるように水と混合する混合弁が配設されている。そして、世帯ごとに操作端末が設けられ、各々の操作端末では、対応する世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度を独立して設定可能となっている。
【０００８】
ところで、複数世帯用の給湯装置の運転にかかる費用は、給湯装置に供給されたエネルギー量（例えば電力量）から把握することができる。しかし、複数世帯用の給湯装置では、複数世帯分の湯をまとめて沸き上げるようになるので、給湯装置に供給されたエネルギー量からはそれぞれの世帯にどれだけのエネルギーを要したかを知ることはできない。また、エネルギーロスをどう考えるかという問題もある。そこで、それぞれの世帯での費用負担を明確にするために、それぞれの世帯がどのような割合でエネルギーを使用したかを分かるようにすることが望まれる。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、複数世帯が共用するのに適し、かつ、それぞれの世帯のエネルギー使用割合を知ることのできる給湯装置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】
前記の目的を達成するために、本発明は、複数世帯用の給湯装置であって、給水管から下部に水が供給される貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を前記貯湯タンクの上部に戻す湯生成手段と、前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導いて各世帯の給湯端末に供給する複数の端末給湯路であってそれぞれには前記貯湯タンクからの湯を所定の端末給湯温度となるように前記給水管からの水と混合する端末混合弁が配設された端末給湯路と、前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導いて各世帯の浴槽に供給する複数の風呂給湯路であってそれぞれには前記貯湯タンクからの湯を所定の風呂給湯温度となるように前記給水管からの水と混合する風呂混合弁が配設された風呂給湯路と、前記世帯ごとに設けられ、対応する世帯における前記端末給湯温度および前記風呂給湯温度を各々で独立して設定可能な操作端末と、前記湯生成手段、前記端末混合弁、および前記風呂混合弁を制御する制御手段と、前記給湯端末への給湯に用いられた端末給湯熱量を測定する端末給湯熱量測定手段と、前記浴槽への給湯に用いられた風呂給湯熱量を測定する風呂給湯熱量測定手段と、前記端末給湯熱量測定手段で測定された端末給湯熱量および前記風呂給湯熱量測定手段で測定された風呂給湯熱量を前記世帯ごとに積算して前記世帯ごとの使用熱量を算出する使用熱量算出手段と、を備えた、給湯装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成によれば、世帯ごとに設けられた操作端末を用いて端末給湯温度および風呂給湯温度を設定することによりそれぞれの世帯の給湯端末または浴槽に所望の温度の湯を供給することができるので、複数世帯が共用するのに適した給湯装置となっている。
【００１２】
しかも、本発明の構成では、端末給湯熱量測定手段および風呂給湯熱量測定手段ならびに使用熱量算出手段によって最終的に世帯ごとの使用熱量が算出されるようになっているので、それぞれの世帯がどのような割合でエネルギーを使用したかが分かるようになる。従って、それぞれの世帯での費用負担を明確にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００１４】
図１に、本発明の一実施形態に係る給湯装置１００を示す。本実施形態では、二世帯住宅向けの二世帯用の給湯装置１００について説明するが、本発明は、例えば集合住宅向けの三世帯以上の複数世帯用の給湯装置にも適用可能である。なお、本明細書では、説明の便宜のために、図１の左側の世帯を左世帯、右側の世帯を右世帯という。
【００１５】
給湯装置１００は、貯湯タンク２０を有する貯湯タンクユニット２と、加熱体としてのヒートポンプユニット１と、全体的な制御などを行う処理装置８と、世帯ごとに設けられた操作端末６Ａ，６Ｂとを備えている。
【００１６】
貯湯タンク２０は、下部に供給される水によって湯を上部から押し出し可能に貯えるものであり、貯湯タンク２０内では、比重差によって高温の湯が上側に低温の水が下側に片寄って温度分布が形成される。具体的には、貯湯タンク２０の下部には、水道管などの水源（図示せず）から延びる給水管１０が接続されている。給水管１０には、上流側から順に、給水加圧ポンプ１１、減圧弁１２が設けられていて、貯湯タンク２０の下部には、貯湯タンク２０内の圧力が減圧弁１２で設定された圧力に保たれるように水源からの水が供給されるようになっている。貯湯タンク２０の容量は、例えば二世帯用であれば４５０〜６００Ｌである。なお、水源から送られる水の圧力が十分に高い場合には給水加圧ポンプ１１を省略してもよい。さらに、給水管１０には、減圧弁１２より下流側に、当該給水管１０内を流れる水の温度を計測する給水温度センサ１４が設けられている。
【００１７】
ヒートポンプユニット１は、図２に示すように、冷媒回路１ａを有している。この冷媒回路１ａは、冷媒を圧縮する圧縮機１ｂと、圧縮された冷媒を貯湯タンク２０内の水と熱交換させて放熱させる高圧側熱交換器１ｃと、放熱した冷媒を膨張させる膨張手段１ｄと、膨張した冷媒をファン１ｆによって送風される空気と熱交換させて蒸発させる低圧側熱交換器１ｅとが順に接続されて構成されている。冷媒としては、代替フロンまたはアンモニアなどを用いることも可能であるが、二酸化炭素を用いることが好ましい。二酸化炭素を用いれば、圧縮された冷媒が超臨界状態となるため、高いエネルギー効率で高温（例えば９０℃）の湯を生成できるからである。なお、膨張手段１ｄとしては、単なる膨張弁であってもよいし、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機であってもよい。
【００１８】
貯湯タンク２０とヒートポンプユニット１の高圧側熱交換器１ｃとは、送水管２１および送湯管２２でループ状に接続されている。具体的には、貯湯タンク２０の下部と高圧側熱交換器１ｃの被加熱流体流入口とが送水管２１で接続され、貯湯タンク２０の上部と高圧側熱交換器１ｃの被加熱流体流出口とが送湯管２２で接続されている。また、送水管２１の途中には、沸き上げポンプ２３が貯湯タンクユニット２内に位置するように設けられている。そして、沸き上げポンプ２３の稼働によって、貯湯タンク２０内の水は、送水管２１を介して下部から抜き出されて高圧側熱交換器１ｃに送られ、ここで加熱されて高温の湯となる。生成された高温の湯は、送湯管２２を介して貯湯タンク２０の上部に戻される。このようにして、貯湯タンク２０内には、上側から高温の湯が貯えられる。すなわち、送水管２１、ヒートポンプユニット１、送湯管２２、および沸き上げポンプ２３は、貯湯タンク２０の下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を貯湯タンク２０の上部に戻す湯生成手段１５を構成する。なお、沸き上げポンプ２３は、ヒートポンプユニット１内に位置するように設けられていてもよいし、送湯管２２の途中に設けられていてもよい。
【００１９】
さらに、送湯管２２の高圧側熱交換器１ｃの近傍には、生成された湯の温度を計測する沸き上げ温度センサ９７が設けられている。また、貯湯タンク２０には、図１に示すように、当該貯湯タンク２０の表面温度を計測する複数の貯湯温度センサ９０が上下方向に並んで配設されている。貯湯タンク２０内では上述したような温度分布が形成されるので、貯湯温度センサ９０で計測された温度から貯湯タンク２０内にどれだけの量の湯が貯えられているかを把握することができる。
【００２０】
貯湯タンクユニット２は、貯湯タンク２０の他に、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を各世帯に導くための２つの給湯路３Ａ，３Ｂを有している。左世帯に湯を導く給湯路３Ａは、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を、左世帯の蛇口、シャワーなどの給湯端末４Ａに供給する端末給湯路３ａと、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を左世帯の浴槽５Ａに供給する風呂給湯路３ｂとを含んでいる。右世帯に湯を導く給湯路３Ｂは、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を、右世帯の蛇口、シャワーなどの給湯端末４Ｂに供給する端末給湯路３ｃと、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を右世帯の浴槽５Ｂに供給する風呂給湯路３ｄとを含んでいる。また、端末給湯路３ａ，３ｃの途中には、端末混合弁７１，７３がそれぞれ配設されており、風呂給湯路３ｂ，３ｄの途中には、風呂混合弁７２，７４がそれぞれ配設されている。各混合弁７１〜７４には、給水管１０の給水温度センサ１４より下流側の位置から分岐した分岐管１３が接続されている。そして、端末混合弁７１，７３によって貯湯タンク２０からの湯が給湯端末４Ａ，４Ｂ用の所定の端末給湯温度となるように給水管１０からの水（水源からの水）と混合され、風呂混合弁７２，７４によって貯湯タンク２０からの湯が浴槽５Ａ，５Ｂ用の所定の風呂給湯温度となるように給水管１０からの水と混合されるようになっている。
【００２１】
具体的には、端末給湯路３ａ，３ｃは、貯湯タンク２０と端末混合弁７１，７３とをつなぐ第１出湯管３１，３５と、端末混合弁７１，７３と給湯端末４Ａ，４Ｂとをつなぐ第１給湯管３２，３６とを有している。第１給湯管３２，３６には、当該第１給湯管３２，３６内を流れる、換言すれば端末給湯路３ａ，３ｃの端末混合弁７１，７３より下流側を流れる湯の温度を計測する端末温度センサ９１，９３と、当該第１給湯管３２，３６を通じて給湯端末４Ａ，４Ｂに供給される湯の流量を計測する端末流量計３２ａ，３６ａとが上流側から順に設けられている。
【００２２】
一方、風呂給湯路３ｂ，３ｄは、貯湯タンク２０と風呂混合弁７２，７４とをつなぐ第２出湯管３３，３７と、風呂混合弁７２，７４と浴槽５Ａ，５Ｂとを後述する二次流通路５１，５３を介してつなぐ第２給湯管３４，３８とを有している。第２給湯管３４，３８には、当該第２給湯管３４，３８内を流れる、換言すれば風呂給湯路３ｂ，３ｄの風呂混合弁７２，７４より下流側を流れる湯の温度を計測する風呂温度センサ９２，９４と、当該第２給湯管３４，３８を通じて浴槽５Ａ，５Ｂに供給される湯の流量を計測する風呂流量計３４ａ，３８ａとが上流側から順に設けられている。また、第２給湯管３４，３８には、風呂流量計３４ａ，３８ａより下流側に電磁弁７５，７６が設けられている。
【００２３】
なお、図１に示す例では、貯湯タンク２０の近傍では、左世帯側の第１出湯管３１と第２出湯管３３とが合流して一本の管となり、右世帯側の第１出湯管３５と第２出湯管３７とが合流して一本の管となっているが、第１出湯管３１，３５同士が合流して一本の管となり、第２出湯管３３，３７同士が合流して一本の管となっていてもよい。あるいは、全ての出湯管３１，３３，３５，３７が合流して一本の管となっていてもよい。また、図１に示す例では、左世帯側の第２出湯管３３から分岐する枝管２８に、圧力逃がし弁２９が設けられているが、圧力逃がし弁２９を設ける位置は適宜変更可能である。
【００２４】
さらに、貯湯タンクユニット２は、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水を循環させながら再び加熱する追い焚き運転を行うための構成を有している。具体的には、貯湯タンクユニット２は、世帯ごとに設けられた風呂熱交換器５５，５６と、貯湯タンク２０内の高温の湯を風呂熱交換器５５，５６を経由して流通させる一次流通路２４，２６と、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水を風呂熱交換器５５，５６を経由して流通させる二次流通路５１，５３とを備えている。そして、風呂熱交換器５５，５６では、一次流通路２４，２６を流れる高温の湯と二次流通路５１，５３を流れる湯水とで熱交換が行われて、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水が追い焚きされる。
【００２５】
詳しくは、一次流通路２４，２６の一端は給湯路３Ａ，３Ｂを介して貯湯タンク２０の上部に接続され、他端は貯湯タンク２０の下部に直接接続されている。一次流通路２４，２６には、他端と風呂熱交換器５５，５６の間に追い焚きポンプ２５，２７が設けられていて、貯湯タンク内の高温の湯が一次流通路２４，２６を一端から他端に向かって流れるようになっている。また、一次流通路２４，２６には、風呂熱交換器５５，５６より上流側を流れる湯の温度を計測する入口温度センサ９８ａ，９９ａと、風呂熱交換器５５，５６より下流側を流れる湯の温度を計測する出口温度センサ９８ｂ，９９ｂとが設けられている。さらに、一次流通路２４，２６には、出口温度センサ９８ｂ，９９ｂと追い焚きポンプ２５，２７との間に当該一次流通路２４，２６を流れる湯の流量を計測する追い焚き流量計２４ａ，２６ａが設けられている。
【００２６】
一方、二次流通路５１，５３の両端は、浴槽５Ａ，５Ｂに接続されており、二次流通路５１，５３の途中には、風呂ポンプ５２，５４が設けられている。また、二次流通路５１，５３には、風呂ポンプ５２，５４より上流側に当該二次流通路５１，５３を流れる湯水の温度を計測する追い焚き温度センサ９５，９６が設けられているとともに、風呂ポンプ５２，５４より下流側に前述した第２給湯管３４，３８が接続されている。
【００２７】
処理装置８は、マイクロコンピュータまたはＤＳＰ（digital signal processor）などで構成されており、図４に示すように、制御手段８１、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５を有している。処理装置８には、操作端末６Ａ，６Ｂが有線または無線で通信可能に接続されているとともに、上述した各種の温度センサ１４，９０〜９７，９８ａ，９８ｂ，９９ａ，９９ｂおよび各種の流量計３２ａ，３４ａ，３６ａ，３８ａ，２４ａ，２６ａが接続されている。そして、処理装置８の制御手段８１は、予め記憶されたプログラムに従って、ヒートポンプユニット１、端末混合弁７１，７３、風呂混合弁７２，７４、および上述した各種のポンプ１１，２３，２５，２７，５２，５４の制御を行う。なお、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５が行う処理については後述する。
【００２８】
操作端末６Ａ，６Ｂは、対応する世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度を各々で独立して設定可能なものである。すなわち、左世帯の操作端末６Ａでは、左世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度が設定可能となっており、右世帯の操作端末６Ｂでは、右世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度が設定可能となっている。各操作端末６Ａ，６Ｂは、台所もしくは洗面所などに設置される台所リモコン６ａと、浴室内に設置される風呂リモコン６ｂで構成されている。そして、端末給湯温度は、台所リモコン６ａと風呂リモコン６ｂのどちらでも設定可能となっており、風呂給湯温度は、風呂リモコン６ｂで設定可能となっている。なお、風呂給湯温度を台所リモコン６ａでも設定できるようにすることも可能である。
【００２９】
具体的には、台所リモコン６ａは、図３（ａ）に示すように、表示部６１と、メニューボタン６２ａ、変更ボタン６２ｂ、および確定ボタン６２ｃからなる入力部６２とを有している。また、台所リモコン６ａには、浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを開始する風呂自動スイッチ６３ａが設けられている。
【００３０】
ユーザーは、メニューボタン６２ａを押すことにより、台所リモコン６ａを、端末給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６２ｂを操作することにより、端末給湯温度を所望の温度（通常は、最高６０℃）に設定することができる。設定された端末給湯温度は、表示部６１および後述する風呂リモコン６ｂの表示部６５に表示される。
【００３１】
さらに、表示部６１には、処理装置８が貯湯温度センサ９０で計測された温度から把握した貯湯タンク２０内の残湯量も表示されるようになっている。
【００３２】
一方、風呂リモコン６ｂは、図３（ｂ）に示すように、台所リモコン６ａと同様に、表示部６５と、メニューボタン６６ａ、変更ボタン６６ｂ、および確定ボタン６６ｃからなる入力部６６とを有している。また、風呂リモコン６ｂには、浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを開始する風呂自動スイッチ６７ａと、追い焚きを開始する追い焚きスイッチ６７ｂとが設けられている。
【００３３】
ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、端末給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、台所リモコン６ａと同様に端末給湯温度を所望の温度に設定することができる。設定された端末給湯温度は、表示部６５および前述した台所リモコン６ａの表示部６１に表示される。
【００３４】
また、ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、風呂給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、風呂給湯温度を所望の温度（通常は、３２〜４８℃程度）に設定することができる。設定された風呂給湯温度は、表示部６５に表示される。
【００３５】
さらに、ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、追い焚き温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、それぞれの風呂リモコン６ｂで個別に追い焚き温度を所望の温度（通常は、３２〜４８℃程度）に設定することができる。設定された追い焚き温度は、表示部６５に表示される。
【００３６】
次に、制御手段８１が行う主な制御について詳しく説明する。
【００３７】
＜沸き上げ運転＞
制御手段８１は、貯湯温度センサ９０で計測される温度に基づいて貯湯タンク２０内に必要な量の湯が貯えられているか否かを判定し、貯湯タンク２０内に必要な量の湯が残っていないと判定した場合には、適切なタイミング（例えば、使用湯量が多くなる前の夕方、電気料金の安い深夜のうち明け方近くなど）で、ヒートポンプユニット１および沸き上げポンプ２３を稼働させる。沸き上げポンプ２３については、沸き上げ温度センサ９７で計測される温度が所定の沸き上げ温度となるように回転数を調整する。これにより、貯湯タンク２０内には、所定の沸き上げ温度の湯が上側から貯えられる。そして、制御手段８１は、貯湯タンク２０内に必要な量の湯が貯えられたと判定したときに、ヒートポンプユニット１および沸き上げポンプ２３を停止させて湯生成手段１５による湯の生成（沸き上げ）を終了する。
【００３８】
＜端末給湯運転＞
給湯端末４Ａ，４Ｂの給湯栓が開かれると、制御手段８１は、端末温度センサ９１，９３で計測される温度が台所リモコン６ａまたは風呂リモコン６ｂで設定された端末給湯温度となるように端末混合弁７１，７３を制御して、貯湯タンク２０からの湯と給水管１０からの水との混合比率を調整する。これにより、左世帯の給湯端末４Ａには、貯湯タンク２０からの湯が左世帯の操作端末６Ａで設定された端末給湯温度に調節されて供給され、右世帯の給湯端末４Ｂには、貯湯タンク２０からの湯が右世帯の操作端末６Ｂで設定された端末給湯温度に調節されて供給される。給湯栓が閉じられると、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯が終了する。
【００３９】
＜湯張り運転＞
台所リモコン６ａまたは風呂リモコン６ｂの風呂自動スイッチ６３ａ，６７ａが押されると、制御手段８１は、電磁弁７５，７６を開くとともに、風呂温度センサ９２，９４で計測される温度が風呂リモコン６ｂで設定された風呂給湯温度となるように風呂混合弁７２，７４を制御して、貯湯タンク２０からの湯と給水管１０からの水との混合比率を調整する。これにより、左世帯の浴槽５Ａには、貯湯タンク２０からの湯が左世帯の操作端末６Ａで設定された風呂給湯温度に調節されて供給され、右世帯の浴槽５Ｂには、貯湯タンク２０からの湯が右世帯の操作端末６Ｂで設定された風呂給湯温度に調節されて供給される。その後、制御手段８１は、二次流通路５１，５３に設けられた図略の水位センサで検出される水位が所定の浴槽水位となった時に、電磁弁７５，７６を閉じて浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを終了する。
【００４０】
＜追い焚き運転＞
風呂リモコン６ｂの追い焚きスイッチ６７ｂが押されると、制御手段８１は、追い焚きポンプ２５，２７および風呂ポンプ５２，５４を稼働させる。その後、制御手段８１は、追い焚き温度センサ９５，９６で計測される温度が風呂リモコン６ｂで設定された追い焚き温度となった時に、追い焚きポンプ２５，２７および風呂ポンプ５２，５４を停止させて追い焚きを終了する。
【００４１】
次に、処理装置８の端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５が行う処理について詳しく説明する。
【００４２】
端末給湯熱量算出手段８２は、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯に用いられた端末給湯熱量を、端末給湯運転が行われるたびに世帯別に算出する。具体的には、端末給湯熱量算出手段８２は、左世帯については、端末流量計３２ａで計測される流量Ｑ1A、端末温度センサ９１で計測される温度Ｔ1A、および給水温度センサ１４で計測される温度Ｔ0から次式（１）に従って左世帯の端末給湯熱量Ｈ1Aを算出する。
Ｈ1A＝（Ｔ1A−Ｔ0）×Ｑ1A ・・・ 式（１）
同様にして、端末給湯熱量算出手段８２は、右世帯についても、端末流量計３６ａで計測される流量Ｑ1B、端末温度センサ９３で計測される温度Ｔ1B、および給水温度センサ１４で計測される温度Ｔ0から右世帯の端末給湯熱量Ｈ1Bを算出する。
【００４３】
すなわち、端末流量計３２ａ，３６ａ、端末温度センサ９１，９３、給水温度センサ１４、および端末給湯熱量算出手段８２は、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯に用いられた端末給湯熱量を測定する端末給湯熱量測定手段を構成する。なお、本実施形態では、正確な端末給湯熱量を測定するために給水温度センサ１４を採用しているが、上記式（１）では、Ｔ0に代えて、例えば季節に応じた推定温度を使用するようにしてもよい。
【００４４】
風呂給湯熱量算出手段８３は、浴槽５Ａ，５Ｂへの給湯に用いられた風呂給湯熱量を、湯張り運転が行われるたびに世帯別に算出する。具体的には、風呂給湯熱量算出手段８３は、左世帯については、風呂流量計３４ａで計測される流量Ｑ2A、風呂温度センサ９２で計測される温度Ｔ2A、および給水温度センサ１４で計測される温度Ｔ0から次式（２）に従って左世帯の風呂給湯熱量Ｈ2Aを算出する。
Ｈ2A＝（Ｔ2A−Ｔ0）×Ｑ2A ・・・ 式（２）
同様にして、風呂給湯熱量算出手段８３は、右世帯についても、風呂流量計３８ａで計測される流量Ｑ2B、風呂温度センサ９４で計測される温度Ｔ2B、および給水温度センサ１４で計測される温度Ｔ0から右世帯の風呂給湯熱量Ｈ2Bを算出する。
【００４５】
すなわち、風呂流量計３４ａ，３８ａ、風呂温度センサ９２，９４、給水温度センサ１４、および風呂給湯熱量算出手段８３は、浴槽５Ａ，５Ｂへの給湯に用いられた風呂給湯熱量を測定する風呂給湯熱量測定手段を構成する。なお、本実施形態では、正確な風呂給湯熱量を測定するために給水温度センサ１４を採用しているが、上記式（２）では、上述したのと同様に、Ｔ0に代えて、例えば季節に応じた推定温度を使用するようにしてもよい。
【００４６】
追い焚き熱量算出手段８４は、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水の追い焚きに用いられた追い焚き熱量を、追い焚き運転が行われるたびに世帯別に算出する。具体的には、追い焚き熱量算出手段８４は、左世帯については、追い焚き流量計２４ａで計測される流量Ｑ3A、入口温度センサ９８ａで計測される温度Ｔ3A、および出口温度センサ９８ｂで計測される温度Ｔ4Aから次式（３）に従って左世帯の追い焚き熱量Ｈ3Aを算出する。
Ｈ3A＝（Ｔ3A−Ｔ4A）×Ｑ3A ・・・ 式（３）
同様にして、追い焚き熱量算出手段８４は、右世帯についても、追い焚き流量計２６ａで計測される流量Ｑ3B、入口温度センサ９９ａで計測される温度Ｔ3B、および出口温度センサ９９ｂで計測される温度Ｔ4Bから右世帯の追い焚き熱量Ｈ3Bを算出する。
【００４７】
使用熱量算出手段８５は、端末給湯熱量算出手段８２が算出した端末給湯熱量Ｈ1A，Ｈ1B、風呂給湯熱量算出手段８３が算出した風呂給湯熱量Ｈ2A，Ｈ2B、および追い焚き熱量算出手段８４が算出した追い焚き熱量Ｈ3A，Ｈ3Bを世帯ごとに積算し、世帯ごとの使用熱量を算出する。具体的には、使用熱量算出手段８５は、左世帯については、端末給湯熱量Ｈ1A、風呂給湯熱量Ｈ2A、および追い焚き熱量Ｈ3Aのいずれかが新たに算出されると、それを既に記憶している累積熱量ＨA’に加算して使用熱量ＨAを算出し、これを累積熱量として記憶し直す。右世帯についても同様に、使用熱量算出手段８５は、端末給湯熱量Ｈ1B、風呂給湯熱量Ｈ2B、および追い焚き熱量Ｈ3Bのいずれかが新たに算出されると、それを既に記憶している累積熱量ＨB’に加算して使用熱量ＨBを算出し、これを累積熱量として記憶し直す。また、使用熱量算出手段８５は、算出した左世帯の使用熱量ＨAを左世帯の台所リモコン６ａに、右世帯の使用熱量ＨBを右世帯の台所リモコン６ａに送信して、対応する世帯の使用熱量を表示部６１に表示させる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の給湯装置１００では、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５によって最終的に世帯ごとの使用熱量ＨA，ＨBが算出されるようになっているので、それぞれの世帯がどのような割合でエネルギーを使用したかが分かるようになる。従って、それぞれの世帯での費用負担を明確にすることができる。例えば、左世帯の費用負担比率をＨA／（ＨA＋ＨB）とすれば、費用負担の公平性が得られるようになる。
【００４９】
また、世帯ごとの使用熱量ＨA，ＨBはそれぞれの世帯の台所リモコン６ａの表示部６１に表示されるようになっているので、熱量の使用状況を随時確認することができる。
【００５０】
ここで、本実施形態では、台所リモコン６ａの表示部６１には対応する世帯の使用熱量が表示されるようになっているが、使用熱量算出手段８５が例えば左世帯の使用熱量を右世帯の台所リモコン６ａにも送信するようにして、対応する世帯以外の世帯の使用熱量を表示部６１に表示させるようにしてもよい。このようにすれば、例えば左世帯が高齢者世帯であって右世帯がその親族世帯である場合には、親族世帯が高齢者世帯の使用熱量を確認することによって高齢者世帯の異変を察知することができるため、安全性および利便性が向上する。
【００５１】
なお、前記実施形態では、制御手段８１、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５が処理装置８として１つのユニットになっている形態を示したが、これらの手段８１〜８５は別々のユニットになっていてもよい。また、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、および追い焚き熱量算出手段８４は、世帯ごとに設けられていて、１つの熱量算出手段で１つの世帯の熱量が算出されるようになっていてもよい。この場合、例えば、左世帯用の端末給湯熱量算出手段を端末温度センサ９１および端末流量計３２ａの近傍に配設してもよい。
【００５２】
前記実施形態の給湯装置１００は、追い焚きするための構成として、風呂熱交換器５５，５６、一次流通路２４，２６、および二次流通路５１，５３を備えているが、追い焚きするための構成は必須の構成ではなく省略可能である。追い焚きするための構成を省略した場合、使用熱量算出手段８４は、端末給湯熱量算出手段８２が算出した端末給湯熱量および風呂給湯熱量算出手段８３が算出した風呂給湯熱量を世帯ごとに積算して世帯ごとの使用熱量を算出するようになる。
【００５３】
また、前記実施形態では、二世帯住宅向けの二世帯用の給湯装置１００を示したが、集合住宅向けの三世帯以上の複数世帯用の給湯装置とするには、給湯路３Ａ，３Ｂおよび操作端末６Ａ，６Ｂなどの数を世帯数に合わせて増やせばよい。
【００５４】
さらに、例えば集合住宅向けの給湯装置とする場合は、使用熱量算出手段８５が算出した世帯ごとの使用熱量を発信するための通信手段をさらに設け、この通信手段によって世帯ごとの使用熱量を例えば管理センターに送信するようにしてもよい。このようにすれば、集中管理を行うことが可能になり、各世帯の費用負担額を一括して計算できるようになる。
【００５５】
また、貯湯タンク２０内の水を加熱する加熱体としては、ヒートポンプユニット１以外にも、電気ヒータ、ガス燃焼機器などを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る給湯装置の概略構成図である。
【図２】図１の給湯装置におけるヒートポンプユニットの概略構成図である。
【図３】（ａ）は台所リモコンの正面図、（ｂ）は風呂リモコンの正面図である。
【図４】図１の給湯装置のブロック図である。
【図５】従来の給湯装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ヒートポンプユニット
１ａ 冷媒回路
１ｂ 圧縮機
１ｃ 高圧側熱交換器
１ｄ 膨張手段
１ｅ 低圧側熱交換器
１０ 給水管
１４ 給水温度センサ
１５ 湯生成手段
２ 貯湯タンクユニット
２０ 貯湯タンク
２１ 送水管
２２ 送湯管
２３ 沸き上げポンプ
２４，２６ 一次流通路
２４ａ，２６ａ 追い焚き流量計
３Ａ，３Ｂ 給湯路
３ａ，３ｃ 端末給湯路
３ｂ，３ｄ 風呂給湯路
３０Ａ，３０Ｂ 流量計（計測手段）
３２ａ，４６ａ 端末流量計
３４ａ，３８ａ 風呂流量計
４Ａ，４Ｂ 給湯端末
５Ａ，５Ｂ 浴槽
５１，５３ 二次流通路
５５，５６ 風呂熱交換器
６Ａ，６Ｂ 操作端末
６ａ 台所リモコン
６ｂ 風呂リモコン
６１，６５ 表示部
６２，６６ 入力部
７１，７３ 端末混合弁
７２，７４ 風呂混合弁
８ 処理装置
８１ 制御手段
８２ 端末給湯熱量算出手段
８３ 風呂給湯熱量算出手段
８４ 追い焚き熱量算出手段
８５ 使用熱量算出手段
９１，９３ 端末温度センサ
９２，９４ 風呂温度センサ
９８ａ，９９ａ 入口温度センサ
９８ｂ，９９ｂ 出口温度センサ
１００ 給湯装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクから給湯を行う給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯タンクを備えた給湯装置が知られている。例えば特許文献１には、図５に示すような給湯装置２００が開示されている。この給湯装置２００は、給水管１０９から下部に水が供給される貯湯タンク１０２を有する貯湯タンクユニット１０１と、貯湯タンク１０２内の水を加熱する加熱体としてのヒートポンプユニット１０３とを備えている。ヒートポンプユニット１０３は、圧縮機１３１、高圧側熱交換器１３２、膨張弁１３３、および低圧側熱交換器１３４が順に接続された冷媒回路１３０を有している。貯湯タンク１０２とヒートポンプユニット１０３の高圧側熱交換器１３２とは、送水管１１０および送湯管１１１でループ状に接続されている。また、送水管１１０の途中には、ポンプ１３５が設けられている。そして、ポンプ１３５の稼働によって、貯湯タンク１０２内の水は、送水管１１０を介して下部から抜き出されて高圧側熱交換器１３２に送られ、ここで加熱されて高温の湯となる。生成された高温の湯は、送湯管１１１を介して貯湯タンク１０２の上部に戻される。このようにして、貯湯タンク１０２内には、上側から高温の湯が貯えられる。
【０００３】
貯湯タンク１０２は、配管により、蛇口やシャワーなどの給湯端末１０４および浴槽１０６と接続される。貯湯タンク１０２内に貯えられた高温の湯を給湯端末１０４で利用する場合、その湯は、出湯管１０８、中間混合弁１１４、中継管１１５、端末混合弁１１６、および第１給湯管１１７を経由して、貯湯タンク１０２の上部から給湯端末１０４に供給される。給湯端末１０４に供給される湯は、端末混合弁１１６で所定の端末給湯温度となるように給水管１０９からの水と混合される。端末給湯温度は、台所もしくは洗面所などに設置される台所リモコン１０５または浴室内に設置される風呂リモコン１０７で、ユーザーが所望の温度に設定することができる。
【０００４】
一方、貯湯タンク１０２内に貯えられた高温の湯を浴槽１０６への湯張りに利用する場合、その湯は、出湯管１０８、中間混合弁１１４、中継管１１５、風呂混合弁１１８、第２給湯管１１９を経由して、貯湯タンク１０２の上部から浴槽１０６に供給される。浴槽１０６に供給される湯は、風呂混合弁１１８で所定の風呂給湯温度となるように給水管１０９からの水と混合される。風呂給湯温度は、風呂リモコン１０７で、ユーザーが所望の温度に設定することができる。
【０００５】
さらに、給湯装置２００では、貯湯タンク１０２内の湯を用いて、浴槽１０６内の湯水を再び加熱する追い焚き運転が可能となっている。すなわち、給湯装置２００は、貯湯タンク１０２内の上側に貯えられた高温の湯と浴槽１０６内の湯水とで熱交換を行う風呂熱交換器１２０を備えている。
【特許文献１】特開２００５−２７４１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５に示すような給湯装置２００を、二世帯住宅または集合住宅などに居住する複数世帯で共用できれば、設備コストを大幅に削減することが可能である。しかしながら、従来の給湯装置は、複数世帯での共用を想定したものではない。
【０００７】
そこで、本発明者らは、複数世帯が共用するのに適した複数世帯用の給湯装置を考え出した。この給湯装置では、貯湯タンク内に貯えられた湯を複数世帯のそれぞれに導いて各世帯の給湯端末および浴槽に供給する複数の端末給湯路および風呂給湯路が設けられている。それぞれの端末給湯路には、貯湯タンクからの湯を所定の端末給湯温度となるように水と混合する混合弁が配設され、それぞれの風呂給湯路には、貯湯タンクからの湯を所定の風呂給湯温度となるように水と混合する混合弁が配設されている。そして、世帯ごとに操作端末が設けられ、各々の操作端末では、対応する世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度を独立して設定可能となっている。
【０００８】
ところで、複数世帯用の給湯装置の運転にかかる費用は、給湯装置に供給されたエネルギー量（例えば電力量）から把握することができる。しかし、複数世帯用の給湯装置では、複数世帯分の湯をまとめて沸き上げるようになるので、給湯装置に供給されたエネルギー量からはそれぞれの世帯にどれだけのエネルギーを要したかを知ることはできない。また、エネルギーロスをどう考えるかという問題もある。そこで、それぞれの世帯での費用負担を明確にするために、それぞれの世帯がどのような割合でエネルギーを使用したかを分かるようにすることが望まれる。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、複数世帯が共用するのに適し、かつ、それぞれの世帯のエネルギー使用割合を知ることのできる給湯装置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】
前記の目的を達成するために、本発明は、複数世帯用の給湯装置であって、給水管から下部に水が供給される貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を前記貯湯タンクの上部に戻す湯生成手段と、前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導いて各世帯の給湯端末に供給する複数の端末給湯路であってそれぞれには前記貯湯タンクからの湯を所定の端末給湯温度となるように前記給水管からの水と混合する端末混合弁が配設された端末給湯路と、前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導いて各世帯の浴槽に供給する複数の風呂給湯路であってそれぞれには前記貯湯タンクからの湯を所定の風呂給湯温度となるように前記給水管からの水と混合する風呂混合弁が配設された風呂給湯路と、前記世帯ごとに設けられ、対応する世帯における前記端末給湯温度および前記風呂給湯温度を各々で独立して設定可能な操作端末と、前記湯生成手段、前記端末混合弁、および前記風呂混合弁を制御する制御手段と、前記給湯端末への給湯に用いられた端末給湯熱量を測定する端末給湯熱量測定手段と、前記浴槽への給湯に用いられた風呂給湯熱量を測定する風呂給湯熱量測定手段と、前記端末給湯熱量測定手段で測定された端末給湯熱量および前記風呂給湯熱量測定手段で測定された風呂給湯熱量を前記世帯ごとに積算して前記世帯ごとの使用熱量を算出する使用熱量算出手段と、を備えた、給湯装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成によれば、世帯ごとに設けられた操作端末を用いて端末給湯温度および風呂給湯温度を設定することによりそれぞれの世帯の給湯端末または浴槽に所望の温度の湯を供給することができるので、複数世帯が共用するのに適した給湯装置となっている。
【００１２】
しかも、本発明の構成では、端末給湯熱量測定手段および風呂給湯熱量測定手段ならびに使用熱量算出手段によって最終的に世帯ごとの使用熱量が算出されるようになっているので、それぞれの世帯がどのような割合でエネルギーを使用したかが分かるようになる。従って、それぞれの世帯での費用負担を明確にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００１４】
図１に、本発明の一実施形態に係る給湯装置１００を示す。本実施形態では、二世帯住宅向けの二世帯用の給湯装置１００について説明するが、本発明は、例えば集合住宅向けの三世帯以上の複数世帯用の給湯装置にも適用可能である。なお、本明細書では、説明の便宜のために、図１の左側の世帯を左世帯、右側の世帯を右世帯という。
【００１５】
給湯装置１００は、貯湯タンク２０を有する貯湯タンクユニット２と、加熱体としてのヒートポンプユニット１と、全体的な制御などを行う処理装置８と、世帯ごとに設けられた操作端末６Ａ，６Ｂとを備えている。
【００１６】
貯湯タンク２０は、下部に供給される水によって湯を上部から押し出し可能に貯えるものであり、貯湯タンク２０内では、比重差によって高温の湯が上側に低温の水が下側に片寄って温度分布が形成される。具体的には、貯湯タンク２０の下部には、水道管などの水源（図示せず）から延びる給水管１０が接続されている。給水管１０には、上流側から順に、給水加圧ポンプ１１、減圧弁１２が設けられていて、貯湯タンク２０の下部には、貯湯タンク２０内の圧力が減圧弁１２で設定された圧力に保たれるように水源からの水が供給されるようになっている。貯湯タンク２０の容量は、例えば二世帯用であれば４５０〜６００Ｌである。なお、水源から送られる水の圧力が十分に高い場合には給水加圧ポンプ１１を省略してもよい。さらに、給水管１０には、減圧弁１２より下流側に、当該給水管１０内を流れる水の温度を計測する給水温度センサ１４が設けられている。
【００１７】
ヒートポンプユニット１は、図２に示すように、冷媒回路１ａを有している。この冷媒回路１ａは、冷媒を圧縮する圧縮機１ｂと、圧縮された冷媒を貯湯タンク２０内の水と熱交換させて放熱させる高圧側熱交換器１ｃと、放熱した冷媒を膨張させる膨張手段１ｄと、膨張した冷媒をファン１ｆによって送風される空気と熱交換させて蒸発させる低圧側熱交換器１ｅとが順に接続されて構成されている。冷媒としては、代替フロンまたはアンモニアなどを用いることも可能であるが、二酸化炭素を用いることが好ましい。二酸化炭素を用いれば、圧縮された冷媒が超臨界状態となるため、高いエネルギー効率で高温（例えば９０℃）の湯を生成できるからである。なお、膨張手段１ｄとしては、単なる膨張弁であってもよいし、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機であってもよい。
【００１８】
貯湯タンク２０とヒートポンプユニット１の高圧側熱交換器１ｃとは、送水管２１および送湯管２２でループ状に接続されている。具体的には、貯湯タンク２０の下部と高圧側熱交換器１ｃの被加熱流体流入口とが送水管２１で接続され、貯湯タンク２０の上部と高圧側熱交換器１ｃの被加熱流体流出口とが送湯管２２で接続されている。また、送水管２１の途中には、沸き上げポンプ２３が貯湯タンクユニット２内に位置するように設けられている。そして、沸き上げポンプ２３の稼働によって、貯湯タンク２０内の水は、送水管２１を介して下部から抜き出されて高圧側熱交換器１ｃに送られ、ここで加熱されて高温の湯となる。生成された高温の湯は、送湯管２２を介して貯湯タンク２０の上部に戻される。このようにして、貯湯タンク２０内には、上側から高温の湯が貯えられる。すなわち、送水管２１、ヒートポンプユニット１、送湯管２２、および沸き上げポンプ２３は、貯湯タンク２０の下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を貯湯タンク２０の上部に戻す湯生成手段１５を構成する。なお、沸き上げポンプ２３は、ヒートポンプユニット１内に位置するように設けられていてもよいし、送湯管２２の途中に設けられていてもよい。
【００１９】
さらに、送湯管２２の高圧側熱交換器１ｃの近傍には、生成された湯の温度を計測する沸き上げ温度センサ９７が設けられている。また、貯湯タンク２０には、図１に示すように、当該貯湯タンク２０の表面温度を計測する複数の貯湯温度センサ９０が上下方向に並んで配設されている。貯湯タンク２０内では上述したような温度分布が形成されるので、貯湯温度センサ９０で計測された温度から貯湯タンク２０内にどれだけの量の湯が貯えられているかを把握することができる。
【００２０】
貯湯タンクユニット２は、貯湯タンク２０の他に、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を各世帯に導くための２つの給湯路３Ａ，３Ｂを有している。左世帯に湯を導く給湯路３Ａは、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を、左世帯の蛇口、シャワーなどの給湯端末４Ａに供給する端末給湯路３ａと、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を左世帯の浴槽５Ａに供給する風呂給湯路３ｂとを含んでいる。右世帯に湯を導く給湯路３Ｂは、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を、右世帯の蛇口、シャワーなどの給湯端末４Ｂに供給する端末給湯路３ｃと、貯湯タンク２０内に貯えられた湯を右世帯の浴槽５Ｂに供給する風呂給湯路３ｄとを含んでいる。また、端末給湯路３ａ，３ｃの途中には、端末混合弁７１，７３がそれぞれ配設されており、風呂給湯路３ｂ，３ｄの途中には、風呂混合弁７２，７４がそれぞれ配設されている。各混合弁７１〜７４には、給水管１０の給水温度センサ１４より下流側の位置から分岐した分岐管１３が接続されている。そして、端末混合弁７１，７３によって貯湯タンク２０からの湯が給湯端末４Ａ，４Ｂ用の所定の端末給湯温度となるように給水管１０からの水（水源からの水）と混合され、風呂混合弁７２，７４によって貯湯タンク２０からの湯が浴槽５Ａ，５Ｂ用の所定の風呂給湯温度となるように給水管１０からの水と混合されるようになっている。
【００２１】
具体的には、端末給湯路３ａ，３ｃは、貯湯タンク２０と端末混合弁７１，７３とをつなぐ第１出湯管３１，３５と、端末混合弁７１，７３と給湯端末４Ａ，４Ｂとをつなぐ第１給湯管３２，３６とを有している。第１給湯管３２，３６には、当該第１給湯管３２，３６内を流れる、換言すれば端末給湯路３ａ，３ｃの端末混合弁７１，７３より下流側を流れる湯の温度を計測する端末温度センサ９１，９３と、当該第１給湯管３２，３６を通じて給湯端末４Ａ，４Ｂに供給される湯の流量を計測する端末流量計３２ａ，３６ａとが上流側から順に設けられている。
【００２２】
一方、風呂給湯路３ｂ，３ｄは、貯湯タンク２０と風呂混合弁７２，７４とをつなぐ第２出湯管３３，３７と、風呂混合弁７２，７４と浴槽５Ａ，５Ｂとを後述する二次流通路５１，５３を介してつなぐ第２給湯管３４，３８とを有している。第２給湯管３４，３８には、当該第２給湯管３４，３８内を流れる、換言すれば風呂給湯路３ｂ，３ｄの風呂混合弁７２，７４より下流側を流れる湯の温度を計測する風呂温度センサ９２，９４と、当該第２給湯管３４，３８を通じて浴槽５Ａ，５Ｂに供給される湯の流量を計測する風呂流量計３４ａ，３８ａとが上流側から順に設けられている。また、第２給湯管３４，３８には、風呂流量計３４ａ，３８ａより下流側に電磁弁７５，７６が設けられている。
【００２３】
なお、図１に示す例では、貯湯タンク２０の近傍では、左世帯側の第１出湯管３１と第２出湯管３３とが合流して一本の管となり、右世帯側の第１出湯管３５と第２出湯管３７とが合流して一本の管となっているが、第１出湯管３１，３５同士が合流して一本の管となり、第２出湯管３３，３７同士が合流して一本の管となっていてもよい。あるいは、全ての出湯管３１，３３，３５，３７が合流して一本の管となっていてもよい。また、図１に示す例では、左世帯側の第２出湯管３３から分岐する枝管２８に、圧力逃がし弁２９が設けられているが、圧力逃がし弁２９を設ける位置は適宜変更可能である。
【００２４】
さらに、貯湯タンクユニット２は、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水を循環させながら再び加熱する追い焚き運転を行うための構成を有している。具体的には、貯湯タンクユニット２は、世帯ごとに設けられた風呂熱交換器５５，５６と、貯湯タンク２０内の高温の湯を風呂熱交換器５５，５６を経由して流通させる一次流通路２４，２６と、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水を風呂熱交換器５５，５６を経由して流通させる二次流通路５１，５３とを備えている。そして、風呂熱交換器５５，５６では、一次流通路２４，２６を流れる高温の湯と二次流通路５１，５３を流れる湯水とで熱交換が行われて、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水が追い焚きされる。
【００２５】
詳しくは、一次流通路２４，２６の一端は給湯路３Ａ，３Ｂを介して貯湯タンク２０の上部に接続され、他端は貯湯タンク２０の下部に直接接続されている。一次流通路２４，２６には、他端と風呂熱交換器５５，５６の間に追い焚きポンプ２５，２７が設けられていて、貯湯タンク内の高温の湯が一次流通路２４，２６を一端から他端に向かって流れるようになっている。また、一次流通路２４，２６には、風呂熱交換器５５，５６より上流側を流れる湯の温度を計測する入口温度センサ９８ａ，９９ａと、風呂熱交換器５５，５６より下流側を流れる湯の温度を計測する出口温度センサ９８ｂ，９９ｂとが設けられている。さらに、一次流通路２４，２６には、出口温度センサ９８ｂ，９９ｂと追い焚きポンプ２５，２７との間に当該一次流通路２４，２６を流れる湯の流量を計測する追い焚き流量計２４ａ，２６ａが設けられている。
【００２６】
一方、二次流通路５１，５３の両端は、浴槽５Ａ，５Ｂに接続されており、二次流通路５１，５３の途中には、風呂ポンプ５２，５４が設けられている。また、二次流通路５１，５３には、風呂ポンプ５２，５４より上流側に当該二次流通路５１，５３を流れる湯水の温度を計測する追い焚き温度センサ９５，９６が設けられているとともに、風呂ポンプ５２，５４より下流側に前述した第２給湯管３４，３８が接続されている。
【００２７】
処理装置８は、マイクロコンピュータまたはＤＳＰ（digital signal processor）などで構成されており、図４に示すように、制御手段８１、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５を有している。処理装置８には、操作端末６Ａ，６Ｂが有線または無線で通信可能に接続されているとともに、上述した各種の温度センサ１４，９０〜９７，９８ａ，９８ｂ，９９ａ，９９ｂおよび各種の流量計３２ａ，３４ａ，３６ａ，３８ａ，２４ａ，２６ａが接続されている。そして、処理装置８の制御手段８１は、予め記憶されたプログラムに従って、ヒートポンプユニット１、端末混合弁７１，７３、風呂混合弁７２，７４、および上述した各種のポンプ１１，２３，２５，２７，５２，５４の制御を行う。なお、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５が行う処理については後述する。
【００２８】
操作端末６Ａ，６Ｂは、対応する世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度を各々で独立して設定可能なものである。すなわち、左世帯の操作端末６Ａでは、左世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度が設定可能となっており、右世帯の操作端末６Ｂでは、右世帯における端末給湯温度および風呂給湯温度が設定可能となっている。各操作端末６Ａ，６Ｂは、台所もしくは洗面所などに設置される台所リモコン６ａと、浴室内に設置される風呂リモコン６ｂで構成されている。そして、端末給湯温度は、台所リモコン６ａと風呂リモコン６ｂのどちらでも設定可能となっており、風呂給湯温度は、風呂リモコン６ｂで設定可能となっている。なお、風呂給湯温度を台所リモコン６ａでも設定できるようにすることも可能である。
【００２９】
具体的には、台所リモコン６ａは、図３（ａ）に示すように、表示部６１と、メニューボタン６２ａ、変更ボタン６２ｂ、および確定ボタン６２ｃからなる入力部６２とを有している。また、台所リモコン６ａには、浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを開始する風呂自動スイッチ６３ａが設けられている。
【００３０】
ユーザーは、メニューボタン６２ａを押すことにより、台所リモコン６ａを、端末給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６２ｂを操作することにより、端末給湯温度を所望の温度（通常は、最高６０℃）に設定することができる。設定された端末給湯温度は、表示部６１および後述する風呂リモコン６ｂの表示部６５に表示される。
【００３１】
さらに、表示部６１には、処理装置８が貯湯温度センサ９０で計測された温度から把握した貯湯タンク２０内の残湯量も表示されるようになっている。
【００３２】
一方、風呂リモコン６ｂは、図３（ｂ）に示すように、台所リモコン６ａと同様に、表示部６５と、メニューボタン６６ａ、変更ボタン６６ｂ、および確定ボタン６６ｃからなる入力部６６とを有している。また、風呂リモコン６ｂには、浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを開始する風呂自動スイッチ６７ａと、追い焚きを開始する追い焚きスイッチ６７ｂとが設けられている。
【００３３】
ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、端末給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、台所リモコン６ａと同様に端末給湯温度を所望の温度に設定することができる。設定された端末給湯温度は、表示部６５および前述した台所リモコン６ａの表示部６１に表示される。
【００３４】
また、ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、風呂給湯温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、風呂給湯温度を所望の温度（通常は、３２〜４８℃程度）に設定することができる。設定された風呂給湯温度は、表示部６５に表示される。
【００３５】
さらに、ユーザーは、メニューボタン６６ａを押すことにより、風呂リモコン６ｂを、追い焚き温度を設定可能な状態にすることができ、この状態で変更ボタン６６ｂを操作することにより、それぞれの風呂リモコン６ｂで個別に追い焚き温度を所望の温度（通常は、３２〜４８℃程度）に設定することができる。設定された追い焚き温度は、表示部６５に表示される。
【００３６】
次に、制御手段８１が行う主な制御について詳しく説明する。
【００３７】
＜沸き上げ運転＞
制御手段８１は、貯湯温度センサ９０で計測される温度に基づいて貯湯タンク２０内に必要な量の湯が貯えられているか否かを判定し、貯湯タンク２０内に必要な量の湯が残っていないと判定した場合には、適切なタイミング（例えば、使用湯量が多くなる前の夕方、電気料金の安い深夜のうち明け方近くなど）で、ヒートポンプユニット１および沸き上げポンプ２３を稼働させる。沸き上げポンプ２３については、沸き上げ温度センサ９７で計測される温度が所定の沸き上げ温度となるように回転数を調整する。これにより、貯湯タンク２０内には、所定の沸き上げ温度の湯が上側から貯えられる。そして、制御手段８１は、貯湯タンク２０内に必要な量の湯が貯えられたと判定したときに、ヒートポンプユニット１および沸き上げポンプ２３を停止させて湯生成手段１５による湯の生成（沸き上げ）を終了する。
【００３８】
＜端末給湯運転＞
給湯端末４Ａ，４Ｂの給湯栓が開かれると、制御手段８１は、端末温度センサ９１，９３で計測される温度が台所リモコン６ａまたは風呂リモコン６ｂで設定された端末給湯温度となるように端末混合弁７１，７３を制御して、貯湯タンク２０からの湯と給水管１０からの水との混合比率を調整する。これにより、左世帯の給湯端末４Ａには、貯湯タンク２０からの湯が左世帯の操作端末６Ａで設定された端末給湯温度に調節されて供給され、右世帯の給湯端末４Ｂには、貯湯タンク２０からの湯が右世帯の操作端末６Ｂで設定された端末給湯温度に調節されて供給される。給湯栓が閉じられると、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯が終了する。
【００３９】
＜湯張り運転＞
台所リモコン６ａまたは風呂リモコン６ｂの風呂自動スイッチ６３ａ，６７ａが押されると、制御手段８１は、電磁弁７５，７６を開くとともに、風呂温度センサ９２，９４で計測される温度が風呂リモコン６ｂで設定された風呂給湯温度となるように風呂混合弁７２，７４を制御して、貯湯タンク２０からの湯と給水管１０からの水との混合比率を調整する。これにより、左世帯の浴槽５Ａには、貯湯タンク２０からの湯が左世帯の操作端末６Ａで設定された風呂給湯温度に調節されて供給され、右世帯の浴槽５Ｂには、貯湯タンク２０からの湯が右世帯の操作端末６Ｂで設定された風呂給湯温度に調節されて供給される。その後、制御手段８１は、二次流通路５１，５３に設けられた図略の水位センサで検出される水位が所定の浴槽水位となった時に、電磁弁７５，７６を閉じて浴槽５Ａ，５Ｂへの湯張りを終了する。
【００４０】
＜追い焚き運転＞
風呂リモコン６ｂの追い焚きスイッチ６７ｂが押されると、制御手段８１は、追い焚きポンプ２５，２７および風呂ポンプ５２，５４を稼働させる。その後、制御手段８１は、追い焚き温度センサ９５，９６で計測される温度が風呂リモコン６ｂで設定された追い焚き温度となった時に、追い焚きポンプ２５，２７および風呂ポンプ５２，５４を停止させて追い焚きを終了する。
【００４１】
次に、処理装置８の端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５が行う処理について詳しく説明する。
【００４２】
端末給湯熱量算出手段８２は、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯に用いられた端末給湯熱量を、端末給湯運転が行われるたびに世帯別に算出する。具体的には、端末給湯熱量算出手段８２は、左世帯については、端末流量計３２ａで計測される流量Ｑ1A、端末温度センサ９１で計測される温度Ｔ1A、および給水温度センサ１４で計測される温度Ｔ0から次式（１）に従って左世帯の端末給湯熱量Ｈ1Aを算出する。
Ｈ1A＝（Ｔ1A−Ｔ0）×Ｑ1A ・・・ 式（１）
同様にして、端末給湯熱量算出手段８２は、右世帯についても、端末流量計３６ａで計測される流量Ｑ1B、端末温度センサ９３で計測される温度Ｔ1B、および給水温度センサ１４で計測される温度Ｔ0から右世帯の端末給湯熱量Ｈ1Bを算出する。
【００４３】
すなわち、端末流量計３２ａ，３６ａ、端末温度センサ９１，９３、給水温度センサ１４、および端末給湯熱量算出手段８２は、給湯端末４Ａ，４Ｂへの給湯に用いられた端末給湯熱量を測定する端末給湯熱量測定手段を構成する。なお、本実施形態では、正確な端末給湯熱量を測定するために給水温度センサ１４を採用しているが、上記式（１）では、Ｔ0に代えて、例えば季節に応じた推定温度を使用するようにしてもよい。
【００４４】
風呂給湯熱量算出手段８３は、浴槽５Ａ，５Ｂへの給湯に用いられた風呂給湯熱量を、湯張り運転が行われるたびに世帯別に算出する。具体的には、風呂給湯熱量算出手段８３は、左世帯については、風呂流量計３４ａで計測される流量Ｑ2A、風呂温度センサ９２で計測される温度Ｔ2A、および給水温度センサ１４で計測される温度Ｔ0から次式（２）に従って左世帯の風呂給湯熱量Ｈ2Aを算出する。
Ｈ2A＝（Ｔ2A−Ｔ0）×Ｑ2A ・・・ 式（２）
同様にして、風呂給湯熱量算出手段８３は、右世帯についても、風呂流量計３８ａで計測される流量Ｑ2B、風呂温度センサ９４で計測される温度Ｔ2B、および給水温度センサ１４で計測される温度Ｔ0から右世帯の風呂給湯熱量Ｈ2Bを算出する。
【００４５】
すなわち、風呂流量計３４ａ，３８ａ、風呂温度センサ９２，９４、給水温度センサ１４、および風呂給湯熱量算出手段８３は、浴槽５Ａ，５Ｂへの給湯に用いられた風呂給湯熱量を測定する風呂給湯熱量測定手段を構成する。なお、本実施形態では、正確な風呂給湯熱量を測定するために給水温度センサ１４を採用しているが、上記式（２）では、上述したのと同様に、Ｔ0に代えて、例えば季節に応じた推定温度を使用するようにしてもよい。
【００４６】
追い焚き熱量算出手段８４は、浴槽５Ａ，５Ｂ内の湯水の追い焚きに用いられた追い焚き熱量を、追い焚き運転が行われるたびに世帯別に算出する。具体的には、追い焚き熱量算出手段８４は、左世帯については、追い焚き流量計２４ａで計測される流量Ｑ3A、入口温度センサ９８ａで計測される温度Ｔ3A、および出口温度センサ９８ｂで計測される温度Ｔ4Aから次式（３）に従って左世帯の追い焚き熱量Ｈ3Aを算出する。
Ｈ3A＝（Ｔ3A−Ｔ4A）×Ｑ3A ・・・ 式（３）
同様にして、追い焚き熱量算出手段８４は、右世帯についても、追い焚き流量計２６ａで計測される流量Ｑ3B、入口温度センサ９９ａで計測される温度Ｔ3B、および出口温度センサ９９ｂで計測される温度Ｔ4Bから右世帯の追い焚き熱量Ｈ3Bを算出する。
【００４７】
使用熱量算出手段８５は、端末給湯熱量算出手段８２が算出した端末給湯熱量Ｈ1A，Ｈ1B、風呂給湯熱量算出手段８３が算出した風呂給湯熱量Ｈ2A，Ｈ2B、および追い焚き熱量算出手段８４が算出した追い焚き熱量Ｈ3A，Ｈ3Bを世帯ごとに積算し、世帯ごとの使用熱量を算出する。具体的には、使用熱量算出手段８５は、左世帯については、端末給湯熱量Ｈ1A、風呂給湯熱量Ｈ2A、および追い焚き熱量Ｈ3Aのいずれかが新たに算出されると、それを既に記憶している累積熱量ＨA’に加算して使用熱量ＨAを算出し、これを累積熱量として記憶し直す。右世帯についても同様に、使用熱量算出手段８５は、端末給湯熱量Ｈ1B、風呂給湯熱量Ｈ2B、および追い焚き熱量Ｈ3Bのいずれかが新たに算出されると、それを既に記憶している累積熱量ＨB’に加算して使用熱量ＨBを算出し、これを累積熱量として記憶し直す。また、使用熱量算出手段８５は、算出した左世帯の使用熱量ＨAを左世帯の台所リモコン６ａに、右世帯の使用熱量ＨBを右世帯の台所リモコン６ａに送信して、対応する世帯の使用熱量を表示部６１に表示させる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の給湯装置１００では、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５によって最終的に世帯ごとの使用熱量ＨA，ＨBが算出されるようになっているので、それぞれの世帯がどのような割合でエネルギーを使用したかが分かるようになる。従って、それぞれの世帯での費用負担を明確にすることができる。例えば、左世帯の費用負担比率をＨA／（ＨA＋ＨB）とすれば、費用負担の公平性が得られるようになる。
【００４９】
また、世帯ごとの使用熱量ＨA，ＨBはそれぞれの世帯の台所リモコン６ａの表示部６１に表示されるようになっているので、熱量の使用状況を随時確認することができる。
【００５０】
ここで、本実施形態では、台所リモコン６ａの表示部６１には対応する世帯の使用熱量が表示されるようになっているが、使用熱量算出手段８５が例えば左世帯の使用熱量を右世帯の台所リモコン６ａにも送信するようにして、対応する世帯以外の世帯の使用熱量を表示部６１に表示させるようにしてもよい。このようにすれば、例えば左世帯が高齢者世帯であって右世帯がその親族世帯である場合には、親族世帯が高齢者世帯の使用熱量を確認することによって高齢者世帯の異変を察知することができるため、安全性および利便性が向上する。
【００５１】
なお、前記実施形態では、制御手段８１、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、追い焚き熱量算出手段８４、および使用熱量算出手段８５が処理装置８として１つのユニットになっている形態を示したが、これらの手段８１〜８５は別々のユニットになっていてもよい。また、端末給湯熱量算出手段８２、風呂給湯熱量算出手段８３、および追い焚き熱量算出手段８４は、世帯ごとに設けられていて、１つの熱量算出手段で１つの世帯の熱量が算出されるようになっていてもよい。この場合、例えば、左世帯用の端末給湯熱量算出手段を端末温度センサ９１および端末流量計３２ａの近傍に配設してもよい。
【００５２】
前記実施形態の給湯装置１００は、追い焚きするための構成として、風呂熱交換器５５，５６、一次流通路２４，２６、および二次流通路５１，５３を備えているが、追い焚きするための構成は必須の構成ではなく省略可能である。追い焚きするための構成を省略した場合、使用熱量算出手段８４は、端末給湯熱量算出手段８２が算出した端末給湯熱量および風呂給湯熱量算出手段８３が算出した風呂給湯熱量を世帯ごとに積算して世帯ごとの使用熱量を算出するようになる。
【００５３】
また、前記実施形態では、二世帯住宅向けの二世帯用の給湯装置１００を示したが、集合住宅向けの三世帯以上の複数世帯用の給湯装置とするには、給湯路３Ａ，３Ｂおよび操作端末６Ａ，６Ｂなどの数を世帯数に合わせて増やせばよい。
【００５４】
さらに、例えば集合住宅向けの給湯装置とする場合は、使用熱量算出手段８５が算出した世帯ごとの使用熱量を発信するための通信手段をさらに設け、この通信手段によって世帯ごとの使用熱量を例えば管理センターに送信するようにしてもよい。このようにすれば、集中管理を行うことが可能になり、各世帯の費用負担額を一括して計算できるようになる。
【００５５】
また、貯湯タンク２０内の水を加熱する加熱体としては、ヒートポンプユニット１以外にも、電気ヒータ、ガス燃焼機器などを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る給湯装置の概略構成図である。
【図２】図１の給湯装置におけるヒートポンプユニットの概略構成図である。
【図３】（ａ）は台所リモコンの正面図、（ｂ）は風呂リモコンの正面図である。
【図４】図１の給湯装置のブロック図である。
【図５】従来の給湯装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ヒートポンプユニット
１ａ 冷媒回路
１ｂ 圧縮機
１ｃ 高圧側熱交換器
１ｄ 膨張手段
１ｅ 低圧側熱交換器
１０ 給水管
１４ 給水温度センサ
１５ 湯生成手段
２ 貯湯タンクユニット
２０ 貯湯タンク
２１ 送水管
２２ 送湯管
２３ 沸き上げポンプ
２４，２６ 一次流通路
２４ａ，２６ａ 追い焚き流量計
３Ａ，３Ｂ 給湯路
３ａ，３ｃ 端末給湯路
３ｂ，３ｄ 風呂給湯路
３０Ａ，３０Ｂ 流量計（計測手段）
３２ａ，４６ａ 端末流量計
３４ａ，３８ａ 風呂流量計
４Ａ，４Ｂ 給湯端末
５Ａ，５Ｂ 浴槽
５１，５３ 二次流通路
５５，５６ 風呂熱交換器
６Ａ，６Ｂ 操作端末
６ａ 台所リモコン
６ｂ 風呂リモコン
６１，６５ 表示部
６２，６６ 入力部
７１，７３ 端末混合弁
７２，７４ 風呂混合弁
８ 処理装置
８１ 制御手段
８２ 端末給湯熱量算出手段
８３ 風呂給湯熱量算出手段
８４ 追い焚き熱量算出手段
８５ 使用熱量算出手段
９１，９３ 端末温度センサ
９２，９４ 風呂温度センサ
９８ａ，９９ａ 入口温度センサ
９８ｂ，９９ｂ 出口温度センサ
１００ 給湯装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数世帯用の給湯装置であって、
給水管から下部に水が供給される貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を前記貯湯タンクの上部に戻す湯生成手段と、
前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導いて各世帯の給湯端末に供給する複数の端末給湯路であってそれぞれには前記貯湯タンクからの湯を所定の端末給湯温度となるように前記給水管からの水と混合する端末混合弁が配設された端末給湯路と、
前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導いて各世帯の浴槽に供給する複数の風呂給湯路であってそれぞれには前記貯湯タンクからの湯を所定の風呂給湯温度となるように前記給水管からの水と混合する風呂混合弁が配設された風呂給湯路と、
前記世帯ごとに設けられ、対応する世帯における前記端末給湯温度および前記風呂給湯温度を各々で独立して設定可能な操作端末と、
前記湯生成手段、前記端末混合弁、および前記風呂混合弁を制御する制御手段と、
前記給湯端末への給湯に用いられた端末給湯熱量を測定する端末給湯熱量測定手段と、
前記浴槽への給湯に用いられた風呂給湯熱量を測定する風呂給湯熱量測定手段と、
前記端末給湯熱量測定手段で測定された端末給湯熱量および前記風呂給湯熱量測定手段で測定された風呂給湯熱量を前記世帯ごとに積算して前記世帯ごとの使用熱量を算出する使用熱量算出手段と、を備えた、給湯装置。
【請求項２】
前記端末給湯量測定手段は、前記端末給湯路のそれぞれに設けられた、前記端末混合弁より下流側を流れる湯の温度を計測する端末温度センサおよび前記給湯端末に供給される湯の流量を計測する端末流量計と、前記端末温度センサで計測される温度および前記端末流量計で計測される流量を用いて前記端末給湯熱量を算出する端末給湯熱量算出手段とを有し、
前記風呂給湯量測定手段は、前記風呂給湯路のそれぞれに設けられた、前記風呂混合弁より下流側を流れる湯の温度を計測する風呂温度センサおよび前記浴槽に供給される湯の流量を計測する風呂流量計と、前記風呂温度センサで計測される温度および前記風呂流量計で計測される流量を用いて前記風呂給湯熱量を算出する風呂給湯熱量算出手段とを有する、請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記給水管には、当該給水管内を流れる水の温度を計測する給水温度センサが設けられており、
前記端末給湯熱量算出手段は、前記端末流量計で計測される流量ならびに前記端末温度センサおよび前記給水温度センサで計測される温度から前記端末給湯熱量を算出し、
前記風呂給湯熱量算出手段は、前記風呂流量計で計測される流量ならびに前記風呂温度センサおよび前記給水温度センサで計測される温度から前記風呂給湯熱量を算出する、請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記世帯ごとに設けられた、前記浴槽内の湯水を追い焚きするための風呂熱交換器と、前記貯湯タンク内の湯を前記風呂熱交換器を経由して流通させる一次流通路と、前記浴槽内の湯水を前記風呂熱交換器を経由して流通させる二次流通路と、をさらに備え、
前記一次流通路には、前記風呂熱交換器より上流側を流れる湯の温度を計測する入口温度センサと、前記風呂熱交換器より下流側を流れる湯の温度を計測する出口温度センサと、当該一次流通路を流れる湯の流量を計測する追い焚き流量計とが設けられており、
前記追い焚き流量計で計測される流量ならびに前記入口温度センサおよび前記出口温度センサで計測される温度から前記追い焚きに用いられた追い焚き熱量を算出する追い焚き熱量算出手段をさらに備え、
前記使用熱量算出手段は、前記端末給湯熱量算出手段が算出した端末給湯熱量、前記風呂給湯熱量算出手段が算出した風呂給湯熱量、および前記追い焚き熱量算出手段が算出した追い焚き熱量を前記世帯ごとに積算して前記世帯ごとの使用熱量を算出する、請求項２または３に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記操作端末のそれぞれは表示部を有し、前記操作端末の前記表示部には当該操作端末と対応する世帯の前記使用熱量が表示される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記操作端末の前記表示部には、当該操作端末と対応する世帯以外の世帯の前記使用熱量も表示される、請求項５に記載の給湯装置。
【請求項７】
前記世帯ごとの前記使用熱量を発信するための通信手段をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項８】
前記湯生成手段は、圧縮機、高圧側熱交換器、膨張手段、および低圧側熱交換器が順に接続された冷媒回路を有するヒートポンプユニットと、前記高圧側熱交換器と前記貯湯タンクの下部とを接続する送水管と、前記高圧側熱交換器と前記貯湯タンクの上部とを接続する送湯管と、前記送水管または前記送湯管に設けられたポンプと、を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項９】
前記ヒートポンプユニットは、冷媒として二酸化炭素が用いられたものである、請求項８に記載の給湯装置。
【請求項１】
複数世帯用の給湯装置であって、
給水管から下部に水が供給される貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部から抜き出した水を加熱して湯とし、その湯を前記貯湯タンクの上部に戻す湯生成手段と、
前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導いて各世帯の給湯端末に供給する複数の端末給湯路であってそれぞれには前記貯湯タンクからの湯を所定の端末給湯温度となるように前記給水管からの水と混合する端末混合弁が配設された端末給湯路と、
前記貯湯タンク内に貯えられた湯を前記世帯のそれぞれに導いて各世帯の浴槽に供給する複数の風呂給湯路であってそれぞれには前記貯湯タンクからの湯を所定の風呂給湯温度となるように前記給水管からの水と混合する風呂混合弁が配設された風呂給湯路と、
前記世帯ごとに設けられ、対応する世帯における前記端末給湯温度および前記風呂給湯温度を各々で独立して設定可能な操作端末と、
前記湯生成手段、前記端末混合弁、および前記風呂混合弁を制御する制御手段と、
前記給湯端末への給湯に用いられた端末給湯熱量を測定する端末給湯熱量測定手段と、
前記浴槽への給湯に用いられた風呂給湯熱量を測定する風呂給湯熱量測定手段と、
前記端末給湯熱量測定手段で測定された端末給湯熱量および前記風呂給湯熱量測定手段で測定された風呂給湯熱量を前記世帯ごとに積算して前記世帯ごとの使用熱量を算出する使用熱量算出手段と、を備えた、給湯装置。
【請求項２】
前記端末給湯量測定手段は、前記端末給湯路のそれぞれに設けられた、前記端末混合弁より下流側を流れる湯の温度を計測する端末温度センサおよび前記給湯端末に供給される湯の流量を計測する端末流量計と、前記端末温度センサで計測される温度および前記端末流量計で計測される流量を用いて前記端末給湯熱量を算出する端末給湯熱量算出手段とを有し、
前記風呂給湯量測定手段は、前記風呂給湯路のそれぞれに設けられた、前記風呂混合弁より下流側を流れる湯の温度を計測する風呂温度センサおよび前記浴槽に供給される湯の流量を計測する風呂流量計と、前記風呂温度センサで計測される温度および前記風呂流量計で計測される流量を用いて前記風呂給湯熱量を算出する風呂給湯熱量算出手段とを有する、請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記給水管には、当該給水管内を流れる水の温度を計測する給水温度センサが設けられており、
前記端末給湯熱量算出手段は、前記端末流量計で計測される流量ならびに前記端末温度センサおよび前記給水温度センサで計測される温度から前記端末給湯熱量を算出し、
前記風呂給湯熱量算出手段は、前記風呂流量計で計測される流量ならびに前記風呂温度センサおよび前記給水温度センサで計測される温度から前記風呂給湯熱量を算出する、請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記世帯ごとに設けられた、前記浴槽内の湯水を追い焚きするための風呂熱交換器と、前記貯湯タンク内の湯を前記風呂熱交換器を経由して流通させる一次流通路と、前記浴槽内の湯水を前記風呂熱交換器を経由して流通させる二次流通路と、をさらに備え、
前記一次流通路には、前記風呂熱交換器より上流側を流れる湯の温度を計測する入口温度センサと、前記風呂熱交換器より下流側を流れる湯の温度を計測する出口温度センサと、当該一次流通路を流れる湯の流量を計測する追い焚き流量計とが設けられており、
前記追い焚き流量計で計測される流量ならびに前記入口温度センサおよび前記出口温度センサで計測される温度から前記追い焚きに用いられた追い焚き熱量を算出する追い焚き熱量算出手段をさらに備え、
前記使用熱量算出手段は、前記端末給湯熱量算出手段が算出した端末給湯熱量、前記風呂給湯熱量算出手段が算出した風呂給湯熱量、および前記追い焚き熱量算出手段が算出した追い焚き熱量を前記世帯ごとに積算して前記世帯ごとの使用熱量を算出する、請求項２または３に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記操作端末のそれぞれは表示部を有し、前記操作端末の前記表示部には当該操作端末と対応する世帯の前記使用熱量が表示される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記操作端末の前記表示部には、当該操作端末と対応する世帯以外の世帯の前記使用熱量も表示される、請求項５に記載の給湯装置。
【請求項７】
前記世帯ごとの前記使用熱量を発信するための通信手段をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項８】
前記湯生成手段は、圧縮機、高圧側熱交換器、膨張手段、および低圧側熱交換器が順に接続された冷媒回路を有するヒートポンプユニットと、前記高圧側熱交換器と前記貯湯タンクの下部とを接続する送水管と、前記高圧側熱交換器と前記貯湯タンクの上部とを接続する送湯管と、前記送水管または前記送湯管に設けられたポンプと、を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項９】
前記ヒートポンプユニットは、冷媒として二酸化炭素が用いられたものである、請求項８に記載の給湯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１６８３８９（Ｐ２００９−１６８３８９Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７５８（Ｐ２００８−８７５８）
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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