JP2010169272A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯端末における湯の使用量に応じた最適な加熱能力でヒートポンプユニットを運転させる。
【解決手段】この給湯装置は、貯湯タンクの残湯量が定格運転開始残湯量以下に減少した場合には、ヒートポンプユニットを定格運転で運転させる（ステップＳ２）。定格運転開始後、残湯量がパワフル運転開始残湯量（第２の残湯量）以下に減少した場合には、ヒートポンプユニットをパワフル運転で運転させる（ステップＳ５）。これにより、残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復した場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニットを定格運転に戻す（ステップＳ８）。なお、給湯端末における給湯が終了していたとしても、貯湯タンクの残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復していない場合には、ヒートポンプユニットはパワフル運転を継続する。
【選択図】図６

Description

本発明は、給湯端末に供給される湯を貯湯する貯湯タンクを備えた給湯装置に関する。

電気料金の安価な深夜電力を利用して、深夜時間帯に貯湯タンクに貯湯される湯を沸き上げる給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、昼間に使用する湯を深夜時間帯に沸かした湯だけでは不足する小型の貯湯タンクを備えた給湯装置では、電気代の高い昼間時間帯に湯を沸き上げる必要がある。特許文献１に開示される給湯装置では、タンクに貯留される湯の全量を沸き上げる全量沸き上げ運転を行う時間帯（例えば、２３時〜７時）と、当該全量沸き上げ運転を行わない時間帯（例えば、７時〜２３時）とを設定し、全量沸き上げ運転を行わない時間帯では、タンクの残湯量が起動残湯量になったときに限り、湯切れ沸き上げ運転を行う。湯切れ沸き上げ運転を行う際の加熱手段の加熱能力は、起動残湯量が小さいほど大きく設定されている。

特開２００７−２１８５２０号公報

そして、この特許文献１に開示される給湯装置は、湯の使用量が少ない時間帯における起動残湯量を低めに設定し、湯切れ沸き上げ運転に入りにくくしている。しかしながら、タンクの残湯量が起動残湯量に達して一旦湯切れ沸き上げ運転に入ってしまうと、タンクの残湯量が少なくなっている（起動残湯量が低く設定されている）ので、加熱能力が高い状態で湯を沸かす必要がある。このため、給湯端末における湯の使用量に関わらず（短時間で給湯が終了するような場合でも）、加熱能力が高い状態で沸き上げ運転を行ってしまうという状態が発生し、給湯端末における湯の使用量に応じた最適な加熱能力で運転を行っているとは言えなかった。

そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、給湯端末における湯の使用量に応じた最適な加熱能力で加熱手段を運転させることが可能な給湯装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１の発明にかかる給湯装置は、給湯端末に供給される湯を貯湯する貯湯タンクと、加熱した湯を貯湯タンクに供給する加熱手段と、貯湯タンクの残湯量を検知する残湯量検知手段と、加熱手段の加熱能力を決定する加熱能力決定手段とを備え、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、貯湯タンクの残湯量が第２の残湯量になったときに加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量に減少した場合に、まず、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱し、その後、貯湯タンクの残湯量が第２の残湯量になった場合には、第２の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱する。つまり、貯湯タンクの残湯量に応じた最適な加熱能力で湯を沸き上げることができるので、加熱手段の効率低下や電気代の高騰を軽減することができる。

第２の発明にかかる給湯装置は、第１の発明にかかる給湯装置において、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量より少ない第２の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力より大きい第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱するだけで湯切れが発生する蓋然性の高い残湯量まで減少しない場合には、加熱手段の効率低下や電気代の高騰を招く第２の加熱能力で運転することなく、沸き上げ運転を終了させることができる。

第３の発明にかかる給湯装置は、給湯端末に供給される湯を貯湯する貯湯タンクと、加熱した湯を貯湯タンクに供給する加熱手段と、貯湯タンクの残湯量を検知する残湯量検知手段と、加熱手段の加熱能力を決定する加熱能力決定手段とを備え、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、給湯端末における給湯負荷に応じて、加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量に減少した場合に、まず、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱し、その後、給湯端末における給湯負荷に応じて第２の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱する。つまり、給湯端末における給湯負荷に応じた最適な加熱能力で湯を沸き上げることができるので、加熱手段の効率低下や電気代の高騰を軽減することができる。

第４の発明にかかる給湯装置は、第３の発明にかかる給湯装置において、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、給湯端末における給湯負荷が増加したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力より大きい第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量に減少した場合に、まず、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱し、その後、給湯端末における給湯負荷が増加した場合には、第２の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱する。給湯負荷が増加しない場合には、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱するだけで、貯湯タンクの残湯量を十分確保できると予測されるので、加熱手段の効率低下や電気代の高騰を招く第２の加熱能力で運転することなく、沸き上げ運転を終了させることができる。

第５の発明にかかる給湯装置は、第３又は第４の発明にかかる給湯装置において、給湯端末における給湯の種類を判別する判別手段をさらに備え、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、判別手段により判別される給湯の種類に応じて、加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、給湯の種類によって湯の使用量が推定可能であるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

第６の発明にかかる給湯装置は、第３〜第５のいずれかの発明にかかる給湯装置において、貯湯タンクから給湯端末に供給される湯の流量を検知する流量検知手段をさらに備え、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、流量検知手段により検知される流量に応じて、加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、給湯端末に供給される湯の流量に基づいて貯湯タンクの残湯量を推定することができるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

第７の発明にかかる給湯装置は、第３〜第６のいずれかの発明にかかる給湯装置において、給湯端末における所定時間あたりの湯の使用量を検知する使用量検知手段をさらに備え、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、使用量検知手段により検知される所定時間あたりの湯の使用量に応じて、加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、所定時間あたりの湯の使用量に基づいて貯湯タンクの残湯量の減少率が分かるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

第８の発明にかかる給湯装置は、第３〜第７のいずれかの発明にかかる給湯装置において、貯湯タンクから給湯端末に供給される湯の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、温度検知手段により検知される温度に応じて、加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、給湯端末に供給される湯の温度を検知することによって給湯端末において使用される熱量や貯湯タンクの残湯量に係る熱量を推定することが可能となるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

第９の発明にかかる給湯装置は、第３〜第８のいずれかの発明にかかる給湯装置において、給湯端末で使用される湯の熱量を推定する使用熱量推定手段をさらに備え、加熱能力決定手段は、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、使用熱量推定手段により推定される熱量に応じて、加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更する。

この給湯装置では、給湯端末で使用される湯の熱量を推定することによって、貯湯タンクの残湯量に係る熱量を推定することが可能となるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

第１０の発明にかかる給湯装置は、第１〜第９のいずれかの発明にかかる給湯装置において、加熱能力決定手段は、加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に決定した後において、給湯端末における給湯が終了した場合でも、貯湯タンクの残湯量が第３の残湯量以上である場合に限り、加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力より低くする。

この給湯装置では、貯湯タンクに十分な湯（第３の残湯量以上の湯）が確保されたことを加熱手段の加熱能力を下げる条件とすることにより、ユーザが湯が出ないことを理由に給湯を中止した場合でも、沸き上げ運転を継続し貯湯タンクに十分な湯を確保して給湯に備えることができる。

第１１の発明にかかる給湯装置は、第１〜第１０のいずれかの発明にかかる給湯装置において、加熱手段の加熱能力が第２の加熱能力に決定されている場合で貯湯タンクに供給される湯の温度を、加熱手段の加熱能力が第１の加熱能力に決定されている場合で貯湯タンクに供給される湯の温度の温度より低くする。

この給湯装置では、加熱能力を上げたとしても出湯温度を下げることにより、高圧が発生するのを抑制することができる。

第１２の発明にかかる給湯装置は、第１〜第１１のいずれかの発明にかかる給湯装置において、加熱手段の運転可能な時間帯を設定する運転時間帯制限手段をさらに備える。

この給湯装置では、設定した時間帯において給湯装置の運転音などの騒音が発生してしまうのを防止することができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量に減少した場合に、まず、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱し、その後、貯湯タンクの残湯量が第２の残湯量になった場合には、第２の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱する。つまり、貯湯タンクの残湯量に応じた最適な加熱能力で湯を沸き上げることができるので、加熱手段の効率低下や電気代の高騰を軽減することができる。

また、第２の発明では、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱するだけで湯切れが発生する蓋然性の高い残湯量まで減少しない場合には、加熱手段の効率低下や電気代の高騰を招く第２の加熱能力で運転することなく、沸き上げ運転を終了させることができる。

また、第３の発明では、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量に減少した場合に、まず、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱し、その後、給湯端末における給湯負荷に応じて第２の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱する。つまり、給湯端末における給湯負荷に応じた最適な加熱能力で湯を沸き上げることができるので、加熱手段の効率低下や電気代の高騰を軽減することができる。

また、第４の発明では、貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量に減少した場合に、まず、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱し、その後、給湯端末における給湯負荷が増加した場合には、第２の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱する。給湯負荷が増加しない場合には、第１の加熱能力で給湯端末に供給される水を加熱するだけで、貯湯タンクの残湯量を十分確保できると予測されるので、加熱手段の効率低下や電気代の高騰を招く第２の加熱能力で運転することなく、沸き上げ運転を終了させることができる。

また、第５の発明では、給湯の種類によって湯の使用量等が推定可能であるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

また、第６の発明では、給湯端末に供給される湯の流量に基づいて貯湯タンクの残湯量を推定することができるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

また、第７の発明では、所定時間あたりの湯の使用量に基づいて貯湯タンクの残湯量の減少率が分かるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

また、第８の発明では、給湯端末に供給される湯の温度を検知することによって給湯端末において使用される熱量や貯湯タンクの残湯量に係る熱量を推定することが可能となるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

また、第９の発明では、給湯端末で使用される湯の熱量を推定することによって、貯湯タンクの残湯量に係る熱量を推定することが可能となるので、加熱手段を適正な加熱能力で運転させることができる。

また、第１０の発明では、貯湯タンクに十分な湯（第３の残湯量以上の湯）が確保されたことを加熱手段の加熱能力を下げる条件とすることにより、ユーザが湯が出ないことを理由に給湯を中止した場合でも、沸き上げ運転を継続し貯湯タンクに十分な湯を確保して給湯に備えることができる。

また、第１１の発明では、加熱能力を上げたとしても出湯温度を下げることにより、高圧が発生するのを抑制することができる。

また、第１２の発明では、設定した時間帯において給湯装置の運転音などの騒音が発生してしまうのを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る給湯装置の配管系統図である。 図１に示した給湯装置のブロック図である。 貯湯タンクの残湯量と定格運転及びパワフル運転開始との関係を示したタイムチャートである。 台所に設置されるリモコンである。 浴室に設置されるリモコンである。 第１実施形態の給湯装置の加熱能力を決定するフローチャートである。 第２実施形態の給湯装置の加熱能力を決定するフローチャートである。 第３実施形態の給湯装置の加熱能力を決定するフローチャートである。 第４実施形態の給湯装置の加熱能力を決定するフローチャートである。 第５実施形態の給湯装置の加熱能力を決定するフローチャートである。 第６実施形態の給湯装置の加熱能力を決定するフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明に係る給湯装置の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
［給湯装置の構成］
給湯装置１は、カランＡ、シャワーＢ及び風呂Ｃ（以下、カランＡ、シャワーＢ及び風呂Ｃを総称して適宜「給湯端末」とする）に湯を供給する装置であって、図１に示すように、ヒートポンプユニット１ａと、貯湯ユニット１ｂと、リモコン１ｃ及び１ｄ（図２、図４及び図５参照）とを備えている。

［ヒートポンプユニット１ａ］
ヒートポンプユニット１ａは、貯湯タンク２０の下部から供給される水を加熱し、その加熱した湯を貯湯タンク２０に供給する。このヒートポンプユニット１ａは、圧縮機１０と、水熱交換器１１と、電動膨張弁１２と、空気熱交換機１３と、ファン１４とを有している。そして、この圧縮機１０、水熱交換器１１、電動膨張弁１２、空気熱交換機１３及び弁類等が冷媒配管１５によって環状に接続されることにより冷媒回路１６を構成している。この冷媒回路１６上には、水熱交換器１１から出る高温高圧の冷媒と空気熱交換機１３から出る冷温低圧の冷媒との間で熱交換を行うためのガス熱交換器１７が配置されている。

［貯湯ユニット１ｂ］
貯湯ユニット１ｂは、貯湯タンク２０と、沸き上げ循環回路３０と、湯循環回路４０と、追焚循環回路５０と、給湯回路６０及び７０と、給水回路８０とを有している。

［貯湯タンク２０］
貯湯タンク２０は、ヒートポンプユニット１ａにより沸き上げられた湯を貯湯している。この貯湯タンク２０には、上記した沸き上げ循環回路３０、湯循環回路４０、風呂給湯回路６０、カラン・シャワー給湯回路７０及び給水回路８０が接続されており、ヒートポンプユニット１ａにより沸き上げられた湯は、沸き上げ循環回路３０、湯循環回路４０、風呂給湯回路６０及びカラン・シャワー給湯回路７０に供給されるように構成されている。この貯湯タンク２０の下部には、給水源Ｓから供給される水が給水回路８０を介して供給される。この貯湯タンク２０には、貯湯タンク２０の残湯量を検知する複数の残湯量サーミスタ２１が設けられている。これらの複数の残湯量サーミスタ２１は、貯湯タンク２０の異なる高さ位置にそれぞれ設けられている。

［沸き上げ循環回路３０］
沸き上げ循環回路３０は、貯湯タンク２０とヒートポンプユニット１ａとの間で湯を循環させるために設けられる回路であって、その回路上には、沸き上げポンプ３１と、上記した水熱交換器１１と、沸き上げ三方弁３２とが配置されている。この沸き上げ循環回路３０の一方端は、貯湯タンク２０の底部に接続されており、貯湯タンク２０の下部の低温の水が出水可能となっている。また、沸き上げ循環回路３０の他方端は、三方弁３２から分岐しており、その一方は貯湯タンク２０の頂部に接続されると共に、他方は貯湯タンク２０の底部に接続されている。これにより、ヒートポンプユニット１ａにより加熱された湯が低温の場合には、その低温の水を貯湯タンク２０の下部に戻すことが可能となると共に、ヒートポンプユニット１ａにより加熱された湯が高温の場合には、その高温の湯を貯湯タンク２０の上部に戻すことが可能となる。また、沸き上げ循環回路３０には、ヒートポンプユニット１ａに供給される水の温度（以下、入水温度とする）を検知する入水サーミスタ１８、及び、ヒートポンプユニット１ａにより加熱された水の温度（以下、出湯温度とする）を検知する出湯サーミスタ１９が設けられている。

［湯循環回路４０］
湯循環回路４０は、後述する追焚循環回路５０を循環する風呂Ｃの水を加熱するために設けられる循環回路である。この回路上には、追焚熱交換器４１と、熱交循環ポンプ４２とが配置されている。この湯循環回路４０の一方端は、貯湯タンク２０の頂部に接続されており、貯湯タンク２０の上部の高温の湯が出湯可能となっている。また、湯循環回路４０の他方端は、貯湯タンク２０の底部に接続されており、追焚熱交換器４１で熱交換された低温の水を貯湯タンク２０の下部に戻すことが可能となっている。

［追焚循環回路５０］
追焚循環回路５０は、風呂Ｃの湯を循環させる循環回路であって、上記した湯循環回路４０を循環する湯と熱交換することにより風呂Ｃの水が加熱される。この回路上には、風呂循環ポンプ５１と、上記した追焚熱交換器４１とが配置されている。また、追焚循環回路５０には、風呂Ｃの湯の温度（風呂温度）を検知する風呂サーミスタ５２、及び、風呂Ｃの水位（以下、風呂水位とする）を検知する水位センサ５３が設けられている。

［風呂給湯回路６０］
風呂給湯回路６０は、貯湯タンク２０に貯湯される湯を風呂Ｃに供給するための回路であって、その回路上には、湯はり混合弁６１と、湯はり電磁弁６２と、逆止弁６３と、湯はり水量センサ６４と、逆止弁６５と、湯はりサーミスタ６６とが配置されている。この風呂給湯回路６０の一方端は、貯湯タンク２０の頂部に接続されており、貯湯タンク２０の上部の高温の湯が出湯可能となっている。また、風呂給湯回路６０の他方端は、風呂Ｃに接続されている。湯はり混合弁６１は、貯湯タンク２０から供給される湯と給水源Ｓから供給される水とを混合することによって、風呂Ｃに供給される湯の温度を調整する。また、湯はり水量センサ６４は、風呂Ｃに供給される湯の流量を検知するために設けられると共に、湯はりサーミスタ６６は、風呂Ｃに供給される湯の温度を検知するために設けられている。

［カラン・シャワー給湯回路７０］
カラン・シャワー給湯回路７０は、貯湯タンク２０に貯湯される湯をカランＡ及びシャワーＢに供給するための回路であって、その回路上には、給湯混合弁７１と、給湯水量センサ７２と、給湯サーミスタ７３とが配置されている。このカラン・シャワー給湯回路７０の一方端は、貯湯タンク２０の頂部に接続されており、貯湯タンク２０の上部の高温の湯が出湯可能となっている。また、カラン・シャワー給湯回路７０の他方端は、カランＡ及びシャワーＢに接続されている。給湯混合弁７１は、貯湯タンク２０から供給される湯と給水源Ｓから供給される水とを混合することによって、カランＡ及びシャワーＢに供給される湯の温度を調整する。また、給湯水量センサ７２は、カランＡ及びシャワーＢに供給される湯の流量を検知するために設けられると共に、給湯サーミスタ７３は、カランＡ及びシャワーＢに供給される湯の温度を検知するために設けられている。

［給水回路８０］
給水回路８０は、給水源Ｓから供給される水道水を貯湯タンク２０、湯はり混合弁６１及び給湯混合弁７１に供給する回路である。この給水回路８０の給水源Ｓから貯湯タンク２０までの回路上には、ストレーナ８１と、逆止弁８２と、水温サーミスタ８３と、逆止弁８４とが配置されている。水温サーミスタ８３は、給水源Ｓから貯湯タンク２０に供給される水道水の温度を検知するために設けられている。

［制御部９０］
図２に示すように、給湯装置１には、マイコンやメモリ等により構成される制御部９０が設けられている。この制御部９０は、上記した入水サーミスタ１８、出湯サーミスタ１９、複数の残湯量サーミスタ２１、給湯水量センサ７２、給湯サーミスタ７３、熱交循環ポンプ４２、風呂サーミスタ５２、風呂循環ポンプ５１、水位センサ５３、湯はり水量センサ６４、湯はりサーミスタ６６、リモコン１ｃ及び１ｄ等と有線又は無線により通信可能に接続されている。例えば、ユーザー等によりリモコン１ｃ及び１ｄに入力された給湯装置１の運転指令は、制御部９０へと送られ、制御部９０は、当該運転指令に基づいて各構成に対して制御信号を出力することにより給湯装置１の運転を制御する。この制御部９０は、給湯種類判別部９１と、流量検知部９２と、使用量検知部９３と、温度検知部９４と、使用熱量推定部９５と、残湯量検知部９６と、加熱能力決定部９７とを備えている。

給湯種類判別部９１は、貯湯ユニット１ｂに設けられる各種のサーミスタやポンプ、又は、リモコン１ｃ及び１ｄの操作によって、給湯の種類を判別している。具体的には、給湯種類判別部９１は、給湯サーミスタ７３から送信される信号によって、カランＡ又はシャワーＢで給湯が行われていることを判別する。また、給湯種類判別部９１は、風呂サーミスタ５２、風呂循環ポンプ５１、熱交循環ポンプ４２から送信される信号によって、保温又は追い焚きに係る給湯が行われていることを判別する。なお、給湯種類判別部９１は、リモコン１ｄの操作に応じて送信される“追い焚き指令”によって、風呂Ｃで追い焚きに係る給湯が行われていることを判別することもできる。また、給湯種類判別部９１は、湯はりサーミスタ６６から送信される信号、又は、リモコン１ｃ及び１ｄの操作に応じて送信される“湯はり指令”によって、風呂Ｃで湯はりに係る給湯が行われていることを判別する。

流量検知部９２は、貯湯タンク２０から給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）に供給される湯の流量（Ｌ／ｍｉｎ）を検知している。具体的には、流量検知部９２は、給湯水量センサ７２により検知される流量によって、カランＡ及びシャワーＢに供給される湯の流量を検知している。また、流量検知部９２は、湯はり水量センサ６４により検知される流量によって、風呂Ｃに供給される湯の流量を検知している。なお、この流量検知部９２により検知された流量は、制御部９０のメモリに記憶されている。

使用量検知部９３は、給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）における所定時間あたりの湯の使用量を測定している。つまり、この使用量検知部９３は、制御部９０のメモリに逐次記憶される流量（湯はり水量センサ６４、及び／又は、給湯水量センサ７２で検知される流量）に基づいて、所定時間（例えば、１０分）に使用された湯の使用量を測定している。具体的には、使用量検知部９３は、給湯水量センサ７２により検知される流量に基づいて、カランＡ及びシャワーＢに供給される所定時間あたりの湯の使用量を測定したり、湯はり水量センサ６４により検知される流量に基づいて、風呂Ｃに供給される湯の流量を測定したり、給湯水量センサ７２及び湯はり水量センサ６４により検知される流量の合計に基づいて、給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）に供給される所定時間あたりの湯の使用量を測定したりする。なお、この使用量検知部９３により検知された所定時間あたりの湯の使用量は、制御部９０のメモリに記憶されている。

温度検知部９４は、貯湯タンク２０から給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）に供給される湯の温度を検知している。具体的には、温度検知部９４は、給湯サーミスタ７３により検知される温度によって、カランＡ及びシャワーＢに供給される湯の温度を検知している。また、温度検知部９４は、湯はりサーミスタ６６により検知される温度によって、風呂Ｃの湯はりに用いられる湯の温度を検知している。また、温度検知部９４は、風呂サーミスタ５２により検知される温度によって、風呂Ｃに貯留されている湯の温度を検知している。

使用熱量推定部９５は、給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）で使用される湯の熱量を推定している。具体的には、使用熱量推定部９５は、「シャワーＢによる給湯運転」の場合には、学習機能によって予測される湯の使用量（例えば、シャワー継続時間：７〜８分で約８０Ｌの使用量）及び湯の温度（例えば、過去のデータから算出される温度）から使用熱量を予測する。また、使用熱量推定部９５は、「湯はり運転」の場合には、後述するリモコン１ｄの風呂温度設定ボタン１１３により設定される風呂設定温度、及び、湯はりの設定水位から使用熱量を予測する。また、使用熱量推定部９５は、「追い焚き運転」及び「保温運転」の場合には、風呂温度設定ボタン１１３により設定される風呂設定温度、保温時間、及び、水位センサ５３により検知される風呂Ｃの水位から使用熱量を予測する。

残湯量検知部９６は、貯湯タンク２０の残湯量を検知している。具体的には、残湯量検知部９６は、貯湯タンク２０の各高さ位置に設けられる複数の残湯量サーミスタ２１により検知される温度に基づいて、所定温度以上の残湯量を検知している。

そして、本実施形態では、加熱能力決定部９７は、図３に示すように、前述した残湯量検知部９６により検知される残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）まで減少したときに、圧縮機１０の制御周波数を約６９Ｈｚに決定して、ヒートポンプユニット１ａを定格運転で運転させる。その後、残湯量検知部９６により検知される残湯量が定格運転開始残湯量より少ないパワフル運転開始残湯量（第２の残湯量）まで減少したときに、加熱能力決定部９７は、圧縮機１０の制御周波数を約１１０Ｈｚに決定して、ヒートポンプユニット１ａを定格運転より加熱能力が大きいパワフル運転で運転させる。

この際、ヒートポンプユニット１ａは、パワフル運転を行っている場合の出湯温度を、ヒートポンプユニット１ａが定格運転を行っている場合の出湯温度より低くしている。具体的には、ヒートポンプユニット１ａは、パワフル運転を行っている場合の出湯温度を約６５℃に設定し、定格運転を行っている場合の出湯温度を約８５℃に設定して、沸き上げ運転を行っている。つまり、本実施形態のパワフル運転では、定格運転時より低い温度の湯を大量に沸き上げている。

また、本実施形態では、加熱能力決定部９７は、ヒートポンプユニット１ａをパワフル運転で運転させた後において、給湯端末における給湯が終了した場合でも、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）以上である場合に限り、圧縮機１０の制御周波数を約６９Ｈｚにして定格運転を行う。ここでは、パワフル運転終了残湯量は、定格運転開始残湯量とパワフル運転開始残湯量との間の残湯量である。

［リモコン１ｃ，１ｄ］
台所に設置されるリモコン１ｃは、図４に示すように、カランＡ及びシャワーＢに係る給湯を制御するために設けられている。このリモコン１ｃは、カランＡ及びシャワーＢに供給される湯の設定温度（以下、給湯温度とする）や貯湯タンク２０の残湯量を表示する表示部１００と、各種ボタンが設けられる操作部１０１とを備えている。操作部１０１には、カランＡ及びシャワーＢの給湯温度を設定するための給湯温度設定ボタン１０２や各種設定変更を行うためのメニューボタン１０３などが設けられている。

また、浴室に設置されるリモコン１ｄは、図５に示すように、カランＡ、シャワーＢ及び風呂Ｃに係る給湯を制御するために設けられている。このリモコン１ｄは、給湯温度や風呂設定温度、及び、貯湯タンク２０の残湯量を表示する表示部１１０と、各種ボタンが設けられる操作部１１１とを備えている。操作部１１１には、カランＡ及びシャワーＢの給湯温度を設定するための給湯温度設定ボタン１１２、風呂設定温度を設定するための風呂温度設定ボタン１１３、各種設定変更を行うためのメニューボタン１１４、風呂Ｃに湯はりをするための湯はりボタン１１５、風呂温度設定ボタン１１３により設定された温度まで風呂Ｃの湯を沸き上げるための追い焚きボタン１１６などが設けられている。なお、上記した“追い焚き指令”は、追い焚きボタン１１６が押下されることによって制御部９０に送信され、“湯はり指令”は、湯はりボタン１１５が押下されることによって制御部９０に送信される。

また、本実施形態のリモコン１ｃ及び１ｄは、ヒートポンプユニット１ａの運転可能な時間帯を設定することができる。従って、ユーザは、当該リモコン１ｃ及び１ｄの操作により、圧縮機１０の運転音などが顕著なパワフル運転が行われる時間帯を制限することが可能となる。

［給湯装置１の動作］
この給湯装置１では、電気料金の安価な深夜時間帯に貯湯タンク２０に貯湯される湯を沸き上げておき、昼間時間帯に使用される湯をまかなう。ただし、一日で使用する湯の使用量を本実施形態の貯湯タンク２０の容量でまかなうことができない場合には、昼間時間帯であっても適宜沸き上げ運転を行う。

［沸き上げ運転］
深夜時間帯や貯湯タンク２０の残湯量が減少した場合、ヒートポンプユニット１ａにより沸き上げ運転が開始される。沸き上げ循環回路３０において、貯湯タンク２０の下部の低温の水は、図１に示すように、沸き上げポンプ３１が駆動することにより、ヒートポンプユニット１ａの水熱交換器１１に供給される。そして、当該水熱交換器１１で熱交換されて加熱された水は、三方弁３２を介して貯湯タンク２０に貯湯される。この際、ヒートポンプユニット１ａの駆動時など貯湯タンク２０に向かう水の温度が所定の温度未満の場合には、貯湯タンク２０の下部に戻され、貯湯タンク２０に貯湯される水の温度が当該所定の温度以上の場合には、貯湯タンク２０の上部に戻される。なお、本実施形態では、定格運転の場合には、出湯温度が約８５℃になるように沸き上げ運転が制御され、パワフル運転の場合には、出湯温度が約６５℃になるように沸き上げ運転が制御される。

［給湯運転］
カランＡやシャワーＢで給湯を行う場合、貯湯タンク２０に貯湯される湯がカランＡやシャワーＢに供給される給湯運転が開始される。カラン・シャワー給湯回路７０において、貯湯タンク２０の上部から出湯される高温の湯は、図１に示すように、給湯混合弁７１で給水源Ｓから供給される水と混合されて、リモコン１ｃの給湯温度設定ボタン１０２及び１ｄの給湯温度設定ボタン１１２により設定した給湯温度に調整される。そして、この調整された湯は、カランＡ又はシャワーＢに供給される。

［湯はり運転］
風呂Ｃの湯はりを行う湯はり運転は、リモコン１ｃ及び１ｄの湯はりボタン１１５が押下されることにより行われる。風呂給湯回路６０において、貯湯タンク２０の上部から出湯される高温の湯は、図１に示すように、湯はり混合弁６１で給水源Ｓから供給される水と混合されて、リモコン１ｄの風呂温度設定ボタン１１３により設定した風呂設定温度に調整される。そして、この調整された湯は、湯はり電磁弁６２を介して風呂Ｃに供給される。

［追い焚き運転］
風呂Ｃの湯を加熱する追い焚き運転は、リモコン１ｄの追い焚きボタン１１６が押下されることにより行われる。この追い焚き運転では、貯湯タンク２０に貯湯される湯を湯循環回路４０に循環させると共に、風呂Ｃの水を追焚循環回路５０に循環させる。湯循環回路４０では、熱交循環ポンプ４２が駆動することにより、貯湯タンク２０の上部から出湯される高温の湯が、図１に示すように、追焚熱交換器４１を介して貯湯タンク２０の下部に戻される。また、追焚循環回路５０では、風呂循環ポンプ５１が駆動することにより、風呂Ｃの水が、追焚熱交換器４１を介して風呂Ｃに戻される。このとき、湯循環回路４０を循環する高温の湯と追焚循環回路５０を循環する風呂Ｃの水とを追焚熱交換器４１で熱交換させることによって、湯循環回路４０を循環する風呂Ｃの水が加熱される。

［保温運転］
風呂Ｃの湯はりを行った場合、その湯はり完了後、設定された所定の時間（例えば、２時間）（以下、保温時間とする）まで風呂Ｃの水の温度が低下しないように保温運転が行われる。この保温運転の動作は、上記した追い焚き運転と同様に、貯湯タンク２０に貯湯される湯を湯循環回路４０に循環させると共に、風呂Ｃの水を追焚循環回路５０に循環させる。湯循環回路４０では、熱交循環ポンプ４２が駆動することにより、貯湯タンク２０の上部から出湯される高温の湯が、追焚熱交換器４１を介して貯湯タンク２０の下部に戻される。また、追焚循環回路５０では、風呂循環ポンプ５１が駆動することにより、風呂Ｃの水が、追焚熱交換器４１を介して風呂Ｃに戻される。このとき、湯循環回路４０を循環する高温の湯と追焚循環回路５０を循環する風呂Ｃの水とを追焚熱交換器４１で熱交換させることによって、風呂Ｃの水の温度が低下しないようにする。

次に、図６を参照して、第１実施形態に係る給湯装置の加熱能力を決定する方法について説明する。

最初に、制御部９０の残湯量検知部９６は、貯湯タンク２０の残湯量を判断して（ステップＳ１）、その残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）以下に減少した場合には、ヒートポンプユニット１ａを定格運転で運転開始させる（ステップＳ２）。これに対して、残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）より多い場合には、ヒートポンプユニット１ａを起動させない。そして、定格運転開始後、貯湯タンク２０の残湯量を判断して（ステップＳ３）、その残湯量がパワフル運転開始残湯量（第２の残湯量）以下に減少した場合には、現在時刻がパワフル運転が制限された時間帯に属するか否かを判断する（ステップＳ４）。そして、現在時刻がパワフル運転が制限された時間帯に属する場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ２）。

これに対して、現在時刻がパワフル運転が制限された時間帯に属しない場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａをパワフル運転で運転開始させる（ステップＳ５）。そして、パワフル運転開始後、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復したか否かを判断し（ステップＳ６）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａはパワフル運転を継続する（ステップＳ５）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復した場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、パワフル運転を終了して（ステップＳ７）、定格運転に戻る（ステップＳ８）。なお、給湯端末における給湯が終了していたとしても、本実施形態では、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復していない場合には、ヒートポンプユニット１ａはパワフル運転を継続する。

そして、ヒートポンプユニット１ａが定格運転を再開した後、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量（例えば、定格運転開始残湯量（第１の残湯量））まで回復したか否かを判断し（ステップＳ９）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ１０）。

一方、定格運転開始後、貯湯タンク２０の残湯量を判断して（ステップＳ３）、その残湯量がパワフル運転開始残湯量（第２の残湯量）まで減少していない場合には、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ９）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ１０）。

［本実施形態の給湯装置の特徴］
本実施形態の給湯装置１には、以下のような特徴がある。

本実施形態の給湯装置１では、貯湯タンク２０の残湯量が第１の残湯量に減少した場合に、まず、定格運転で給湯端末に供給される水を加熱し、その後、貯湯タンク２０の残湯量が第２の残湯量になった場合には、パワフル運転で給湯端末に供給される水を加熱する。つまり、貯湯タンク２０の残湯量に応じた最適な加熱能力で湯を沸き上げることができるので、ヒートポンプユニット１ａの効率低下や電気代の高騰を軽減することができる。

また、本実施形態の給湯装置１では、貯湯タンク２０の残湯量が第１の残湯量より少ない第２の残湯量まで減少したときにヒートポンプユニット１ａの加熱能力を定格運転より大きいパワフル運転に変更するので、定格運転で給湯端末に供給される水を加熱するだけで湯切れが発生する蓋然性の高い残湯量まで減少しない場合には、ヒートポンプユニット１ａの効率低下や電気代の高騰を招く加熱能力の大きなパワフル運転で運転することなく、沸き上げ運転を終了させることができる。

また、本実施形態の給湯装置１では、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力をパワフル運転に決定した後において、給湯端末における給湯が終了した場合でも、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復した場合に限り、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力をパワフル運転より低くすることによって、ユーザが湯が出ないことを理由に給湯を中止した場合でも、沸き上げ運転を継続して貯湯タンク２０に十分な湯を確保することができる。

また、本実施形態の給湯装置１では、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力がパワフル運転に決定されている場合の出湯温度を、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力が定格運転に決定されている場合の出湯温度より低くすることによって、加熱能力を上げたとしても出湯温度を下げることにより、高圧が発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態の給湯装置１では、リモコン１ｃ及び１ｄの操作により、パワフル運転が行われる時間帯を制限することによって、設定した時間帯においてパワフル運転に係る給湯装置の運転音などの騒音が発生してしまうのを防止することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態の給湯装置は、上記した第１実施形態の給湯装置とはヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する方法が異なっている。なお、第２実施形態の給湯装置の構成は第１実施形態の給湯装置と同様の構成であるので、同一の番号を付して、その説明を省略する。

この第２実施形態の給湯装置に係る加熱能力決定部９７は、給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）における給湯の種類に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力（圧縮機１０の制御周波数）を決定している。具体的には、加熱能力決定部９７は、残湯量検知部９６により検知される残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）まで減少したときに、ヒートポンプユニット１ａを定格運転させる。その後、加熱能力決定部９７は、給湯種類判別部９１により判別される給湯の種類（シャワー、湯はり、追い焚き、保温）に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する。

次に、図７を参照して、第２実施形態に係る給湯装置の加熱能力を決定する方法について説明する。

最初に、制御部９０の残湯量検知部９６は、貯湯タンク２０の残湯量を判断して（ステップＳ１１）、その残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）以下に減少した場合には、ヒートポンプユニット１ａを定格運転で運転開始させる（ステップＳ１２）。これに対して、残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）より多い場合には、ヒートポンプユニット１ａを起動させない。

そして、本実施形態では、定格運転開始後、給湯の種類が「シャワーＢによる給湯運転」か「湯はり運転」か「追い焚き運転」か「保温運転」かを判断する（ステップＳ１３）。そして、給湯の種類が「湯はり運転」又は「追い焚き運転」の場合には、ヒートポンプユニット１ａをパワフル運転で運転開始させる（ステップＳ１４）。そして、パワフル運転開始後、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復したか否かを判断し（ステップＳ１５）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａはパワフル運転を継続する（ステップＳ１４）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復した場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、パワフル運転を終了して（ステップＳ１６）、定格運転に戻る（ステップＳ１７）。

そして、ヒートポンプユニット１ａが定格運転を再開した後、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ１８）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ１８：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ１２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ１９）。

一方、定格運転開始後、給湯の種類を判断して（ステップＳ１３）、その給湯の種類が「保温運転」又は「給湯運転」の場合には、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転開始残湯量（第２の残湯量）まで回復したか否かを判断し（ステップＳ１８）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ１８：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ１２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ１９）。

［本実施形態の給湯装置の特徴］
本実施形態の給湯装置には、以下のような特徴がある。

本実施形態の給湯装置では、給湯の種類（「シャワーＢによる給湯運転」，「湯はり運転」，「追い焚き運転」，「保温運転」）によって湯の使用量がある程度が推定可能であるので、ヒートポンプユニット１ａを適正な加熱能力で運転させることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態の給湯装置は、上記した第１及び第２実施形態の給湯装置とはヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する方法が異なっている。なお、第３実施形態の給湯装置の構成は第１実施形態の給湯装置と同様の構成であるので、同一の番号を付して、その説明を省略する。

この第３実施形態の給湯装置に係る加熱能力決定部９７は、流量検知部９２により検知される流量に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力（圧縮機１０の制御周波数）を決定している。具体的には、加熱能力決定部９７は、残湯量検知部９６により検知される残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）まで減少したときに、ヒートポンプユニット１ａを定格運転させる。その後、加熱能力決定部９７は、流量検知部９２により検知される貯湯タンク２０から給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）に供給される湯の流量（Ｌ／ｍｉｎ）に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する。

次に、図８を参照して、第３実施形態に係る給湯装置の加熱能力を決定する方法について説明する。

最初に、制御部９０の残湯量検知部９６は、貯湯タンク２０の残湯量を判断して（ステップＳ２１）、その残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）以下に減少した場合には、ヒートポンプユニット１ａを定格運転で運転開始させる（ステップＳ２２）。これに対して、残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）より多い場合には、ヒートポンプユニット１ａを起動させない。

そして、本実施形態では、定格運転開始後、流量検知部９２により検知される流量がパワフル運転開始流量以上か否かを判断して（ステップＳ２３）、当該流量がパワフル運転開始流量以上の場合には、ヒートポンプユニット１ａをパワフル運転で運転開始させる（ステップＳ２４）。そして、パワフル運転開始後、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復したか否かを判断し（ステップＳ２５）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ２５：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａはパワフル運転を継続する（ステップＳ２４）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復した場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、パワフル運転を終了して（ステップＳ２６）、定格運転に戻る（ステップＳ２７）。

そして、ヒートポンプユニット１ａが定格運転を再開した後、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ２８）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ２８：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ２２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ２９）。

一方、定格運転開始後、流量を判断して（ステップＳ２３）、当該流量がパワフル運転開始流量未満の場合には、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ２８）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ２８：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ２２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ２９）。

［本実施形態の給湯装置の特徴］
本実施形態の給湯装置には、以下のような特徴がある。

本実施形態の給湯装置では、給湯端末に供給される湯の流量に基づいて貯湯タンク２０の残湯量を推定することができるので、ヒートポンプユニット１ａを適正な加熱能力で運転させることができる。

（第４実施形態）
第４実施形態の給湯装置は、上記した第１〜第３実施形態の給湯装置とはヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する方法が異なっている。なお、第４実施形態の給湯装置の構成は第１実施形態の給湯装置と同様の構成であるので、同一の番号を付して、その説明を省略する。

この第４実施形態の給湯装置に係る加熱能力決定部９７は、使用量検知部９３により検知される所定時間あたりの湯の使用量に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力（圧縮機１０の制御周波数）を決定している。具体的には、加熱能力決定部９７は、残湯量検知部９６により検知される残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）まで減少したときに、ヒートポンプユニット１ａを定格運転させる。その後、加熱能力決定部９７は、使用量検知部９３により検知される所定時間（例えば、１０分）に使用された湯の使用量（言い換えれば、所定時間あたりの貯湯タンク２０における湯の減少量）に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する。

次に、図９を参照して、第４実施形態に係る給湯装置の加熱能力を決定する方法について説明する。

最初に、制御部９０の残湯量検知部９６は、貯湯タンク２０の残湯量を判断して（ステップＳ３１）、その残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）以下に減少した場合には、ヒートポンプユニット１ａを定格運転で運転開始させる（ステップＳ３２）。これに対して、残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）より多い場合には、ヒートポンプユニット１ａを起動させない。

そして、本実施形態では、定格運転開始後、使用量検知部９３により検知される所定時間（例えば、１０分）あたりの湯の使用量（ここでは、給湯水量センサ７２及び湯はり水量センサ６４の両方により検知される流量の合計に基づいて算出される給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）に供給される所定時間あたりの湯の使用量）がパワフル運転開始使用量以上か否かを判断して（ステップＳ３３）、当該流量がパワフル運転開始使用量以上の場合（短時間で急激に残湯量が減っているような場合）には、ヒートポンプユニット１ａをパワフル運転で運転開始させる（ステップＳ３４）。そして、パワフル運転開始後、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復したか否かを判断し（ステップＳ３５）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ３５：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａはパワフル運転を継続する（ステップＳ３４）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復した場合には（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、パワフル運転を終了して（ステップＳ３６）、定格運転に戻る（ステップＳ３７）。

そして、ヒートポンプユニット１ａが定格運転を再開した後、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ３８）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ３８：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ３２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ３９）。

一方、定格運転開始後、所定時間あたりの湯の使用量を判断して（ステップＳ３３）、当該使用量がパワフル運転開始使用量未満の場合（緩やかに残湯量が減っているような場合や残湯量が回復するような場合）には、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ３８）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ３８：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ３２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ３９）。

［本実施形態の給湯装置の特徴］
本実施形態の給湯装置には、以下のような特徴がある。

本実施形態の給湯装置では、所定時間あたりの湯の使用量に基づいて、貯湯タンク２０の残湯量の減少率が分かるので、ヒートポンプユニット１ａを適正な加熱能力で運転させることができる。

（第５実施形態）
第５実施形態の給湯装置は、上記した第１〜第４実施形態の給湯装置とはヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する方法が異なっている。なお、第５実施形態の給湯装置の構成は第１実施形態の給湯装置と同様の構成であるので、同一の番号を付して、その説明を省略する。

この第５実施形態の給湯装置に係る加熱能力決定部９７は、温度検知部９４により検知される温度に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力（圧縮機１０の制御周波数）を決定している。具体的には、加熱能力決定部９７は、残湯量検知部９６により検知される残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）まで減少したときに、ヒートポンプユニット１ａを定格運転させる。その後、加熱能力決定部９７は、温度検知部９４により検知される給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）に供給される湯の温度に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する。

次に、図１０を参照して、第５実施形態に係る給湯装置の加熱能力を決定する方法について説明する。

最初に、制御部９０の残湯量検知部９６は、貯湯タンク２０の残湯量を判断して（ステップＳ４１）、その残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）以下に減少した場合には、ヒートポンプユニット１ａを定格運転で運転開始させる（ステップＳ４２）。これに対して、残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）より多い場合には、ヒートポンプユニット１ａを起動させない。

そして、本実施形態では、定格運転開始後、温度検知部９４により検知される給湯端末に供給される湯の温度がパワフル運転開始温度以上か否かを判断して（ステップＳ４３）、当該温度がパワフル運転開始温度以上の場合（高温の湯が給湯端末に供給されている場合）には、ヒートポンプユニット１ａをパワフル運転で運転開始させる（ステップＳ４４）。そして、パワフル運転開始後、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復したか否かを判断し（ステップＳ４５）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ４５：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａはパワフル運転を継続する（ステップＳ４４）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復した場合には（ステップＳ４５：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、パワフル運転を終了して（ステップＳ４６）、定格運転に戻る（ステップＳ４７）。

そして、ヒートポンプユニット１ａが定格運転を再開した後、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ４８）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ４８：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ４２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ４９）。

一方、定格運転開始後、給湯端末に供給される湯の温度を判断して（ステップＳ４３）、当該温度がパワフル運転開始温度未満の場合（高温でない湯が給湯端末に供給されている場合）には、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ４８）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ４８：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ４２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ４９）。

［本実施形態の給湯装置の特徴］
本実施形態の給湯装置には、以下のような特徴がある。

本実施形態の給湯装置では、温度検知部９４により検知される給湯端末に供給される湯の温度に基づいて、給湯端末において使用される熱量や貯湯タンク２０の残湯量に係る熱量をある程度推定することができるので、ヒートポンプユニット１ａを適正な加熱能力で運転させることができる。

（第６実施形態）
第６実施形態の給湯装置は、上記した第１〜第５実施形態の給湯装置とはヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する方法が異なっている。なお、第６実施形態の給湯装置の構成は第１実施形態の給湯装置と同様の構成であるので、同一の番号を付して、その説明を省略する。

この第６実施形態の給湯装置に係る加熱能力決定部９７は、使用熱量推定部９５により推定される熱量に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力（圧縮機１０の制御周波数）を決定している。具体的には、加熱能力決定部９７は、残湯量検知部９６により検知される残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）まで減少したときに、ヒートポンプユニット１ａを定格運転させる。その後、加熱能力決定部９７は、使用熱量推定部９５により推定される給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）で使用される湯の熱量に応じて、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力を決定する。

次に、図１１を参照して、第６実施形態に係る給湯装置の加熱能力を決定する方法について説明する。

最初に、制御部９０の残湯量検知部９６は、貯湯タンク２０の残湯量を判断して（ステップＳ５１）、その残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）以下に減少した場合には、ヒートポンプユニット１ａを定格運転で運転開始させる（ステップＳ５２）。これに対して、残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）より多い場合には、ヒートポンプユニット１ａを起動させない。

そして、本実施形態では、定格運転開始後、使用熱量推定部９５により使用熱量が推定され（ステップＳ５３）、当該使用熱量の推定値がパワフル運転開始熱量以上か否かを判断する（ステップＳ５４）。

ここで、使用熱量推定部９５による使用熱量の推定の詳細を説明する。この使用熱量推定部９５は、給湯の種類が「保温運転」の場合には、予め設定される保温時間、風呂温度設定ボタン１１３により設定される風呂設定温度、水位センサ５３により検知される風呂水位、及び、風呂サーミスタ５２により検知される風呂温度をそれぞれ取得する。そして、使用熱量推定部９５は、これらの保温時間、風呂設定温度、風呂水位及び風呂温度に基づいて、「保温運転」に係る使用熱量の推定値を算出する。

また、使用熱量推定部９５は、給湯の種類が「追い焚き運転」の場合には、風呂温度設定ボタン１１３により設定される風呂設定温度、水位センサ５３により検知される風呂水位、及び、風呂サーミスタ５２により検知される風呂温度をそれぞれ取得する。そして、使用熱量推定部９５は、これらの風呂設定温度、風呂水位及び風呂温度に基づいて、「追い焚き運転」に係る使用熱量の推定値を算出する。

また、使用熱量推定部９５は、給湯の種類が「湯はり運転」の場合には、風呂温度設定ボタン１１３により設定される風呂設定温度、及び、湯はりの設定水位をそれぞれ取得する。そして、使用熱量推定部９５は、風呂設定温度及び当該設定水位に基づいて、「湯はり運転」に係る使用熱量の推定値を算出する。

また、使用熱量推定部９５は、給湯の種類が「カランＡ及びシャワーＢによる給湯運転」の場合には、学習機能によって予測される湯の使用量及び湯の温度から「給湯運転」に係る使用熱量の推定値を算出する。

そして、当該使用熱量の推定値がパワフル運転開始熱量以上の場合（給湯によって大きな熱量が消費されると推定される場合）には、ヒートポンプユニット１ａをパワフル運転で運転開始させる（ステップＳ５５）。そして、パワフル運転開始後、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復したか否かを判断し（ステップＳ５６）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ５６：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａはパワフル運転を継続する（ステップＳ５５）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転終了残湯量（第３の残湯量）まで回復した場合には（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、パワフル運転を終了して（ステップＳ５７）、定格運転に戻る（ステップＳ５８）。

そして、ヒートポンプユニット１ａが定格運転を再開した後、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ５９）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ５９：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ５２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ５９：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ６０）。

一方、定格運転開始後、使用熱量の推定値がパワフル運転開始熱量以上か否かを判断して（ステップＳ５４）、当該使用熱量がパワフル運転開始熱量未満の場合には、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復したか否かを判断し（ステップＳ５９）、その残湯量まで回復していない場合には（ステップＳ５９：Ｎｏ）、ヒートポンプユニット１ａは定格運転を継続する（ステップＳ５２）。これに対して、貯湯タンク２０の残湯量が所定の残湯量まで回復した場合には（ステップＳ５９：Ｙｅｓ）、ヒートポンプユニット１ａは、定格運転を終了する（ステップＳ６０）。

［本実施形態の給湯装置の特徴］
本実施形態の給湯装置には、以下のような特徴がある。

本実施形態の給湯装置では、使用熱量推定部９５により推定される給湯端末で使用される熱量に基づいて貯湯タンク２０の残湯量に係る熱量が推定可能となる。これにより、ヒートポンプユニット１ａを適正な加熱能力で運転させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、貯湯タンク２０の残湯量が定格運転開始残湯量（第１の残湯量）に達したときに定格運転を行い、その後、貯湯タンク２０の残湯量がパワフル運転開始残湯量（第２の残湯量）に達したときに定格運転より加熱能力が大きいパワフル運転を行う例について説明したが、本発明はこれに限らず、定格運転を行った後、貯湯タンク２０の残湯量が回復する場合には、ヒートポンプユニット１ａの加熱能力を定格運転より小さくしてもよい。

また、上記実施形態では、使用量検知部９３によって測定される「給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）における所定時間あたりの湯の使用量」を、流量センサ（湯はり水量センサ６４や給湯水量センサ７２）により検知される流量から算出する例について説明したが、本発明はこれに限らず、複数の残湯量サーミスタ２１により検知される貯湯タンク２０の残湯量の所定時間あたりの変化量に基づいて、給湯端末（カランＡ、シャワーＢ、風呂Ｃ）に供給される湯の使用量を測定しても良い。

本発明を利用すれば、給湯端末における湯の使用量に応じた最適な加熱能力でヒートポンプユニットを運転させることが可能な給湯装置を得ることができる。

１ 給湯装置
１ａ ヒートポンプユニット（加熱手段）
１ｂ 貯湯ユニット
１ｃ，１ｄ リモコン（運転時間帯制限手段）
１８ 入水サーミスタ
１９ 出湯サーミスタ
２０ 貯湯タンク
２１ 残湯量サーミスタ
４２ 熱交循環ポンプ
５１ 風呂循環ポンプ
５２ 風呂サーミスタ
５３ 水位センサ
６４ 湯はり水量センサ
６６ 湯はりサーミスタ
７２ 給湯水量センサ
７３ 給湯サーミスタ
９０ 制御部（加熱能力決定手段）
９１ 給湯種類判別部（判別手段）
９２ 流量検知部（流量検知手段）
９３ 使用量検知部（使用量検知手段）
９４ 温度検知部（温度検知手段）
９５ 使用熱量推定部（使用熱量推定手段）
９６ 残湯量検知部（残湯量検知手段）
９７ 加熱能力決定部（加熱能力決定手段）
Ａ カラン（給湯端末）
Ｂ シャワー（給湯端末）
Ｃ 風呂（給湯端末）

Claims (12)

1. 給湯端末に供給される湯を貯湯する貯湯タンクと、
   加熱した湯を前記貯湯タンクに供給する加熱手段と、
   前記貯湯タンクの残湯量を検知する残湯量検知手段と、
   前記加熱手段の加熱能力を決定する加熱能力決定手段とを備え、
   前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記貯湯タンクの残湯量が第２の残湯量になったときに前記加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更することを特徴とする、給湯装置。
2. 前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記貯湯タンクの残湯量が前記第１の残湯量より少ない前記第２の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を前記第１の加熱能力より大きい前記第２の加熱能力に変更することを特徴とする、請求項１に記載の給湯装置。
3. 給湯端末に供給される湯を貯湯する貯湯タンクと、
   加熱した湯を前記貯湯タンクに供給する加熱手段と、
   前記貯湯タンクの残湯量を検知する残湯量検知手段と、
   前記加熱手段の加熱能力を決定する加熱能力決定手段とを備え、
   前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記給湯端末における給湯負荷に応じて、前記加熱手段の加熱能力を第２の加熱能力に変更することを特徴とする、給湯装置。
4. 前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記給湯端末における給湯負荷が増加したときに前記加熱手段の加熱能力を前記第１の加熱能力より大きい第２の加熱能力に変更することを特徴とする、請求項３に記載の給湯装置。
5. 前記給湯端末における給湯の種類を判別する判別手段をさらに備え、
   前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記判別手段により判別される給湯の種類に応じて、前記加熱手段の加熱能力を前記第２の加熱能力に変更することを特徴とする、請求項３又は４に記載の給湯装置。
6. 前記貯湯タンクから前記給湯端末に供給される湯の流量を検知する流量検知手段をさらに備え、
   前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記流量検知手段により検知される流量に応じて、前記加熱手段の加熱能力を前記第２の加熱能力に変更することを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の給湯装置。
7. 前記給湯端末における所定時間あたりの湯の使用量を検知する使用量検知手段をさらに備え、
   前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記使用量検知手段により検知される所定時間あたりの湯の使用量に応じて、前記加熱手段の加熱能力を前記第２の加熱能力に変更することを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の給湯装置。
8. 前記貯湯タンクから前記給湯端末に供給される湯の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、
   前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記温度検知手段により検知される温度に応じて、前記加熱手段の加熱能力を前記第２の加熱能力に変更することを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の給湯装置。
9. 前記給湯端末で使用される湯の熱量を推定する使用熱量推定手段をさらに備え、
   前記加熱能力決定手段は、前記貯湯タンクの残湯量が第１の残湯量まで減少したときに前記加熱手段の加熱能力を第１の加熱能力に決定し、その後、前記使用熱量推定手段により推定される熱量に応じて、前記加熱手段の加熱能力を前記第２の加熱能力に変更することを特徴とする、請求項３〜８のいずれか１項に記載の給湯装置。
10. 前記加熱能力決定手段は、前記加熱手段の加熱能力を前記第２の加熱能力に決定した後において、前記給湯端末における給湯が終了した場合でも、前記貯湯タンクの残湯量が第３の残湯量以上である場合に限り、前記加熱手段の加熱能力を前記第２の加熱能力より低くすることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の給湯装置。
11. 前記加熱手段の加熱能力が前記第２の加熱能力に決定されている場合で前記貯湯タンクに供給される湯の温度を、前記加熱手段の加熱能力が前記第１の加熱能力に決定されている場合で前記貯湯タンクに供給される湯の温度の温度より低くすることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の給湯装置。
12. 前記加熱手段の運転可能な時間帯を設定する運転時間帯制限手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の給湯装置。

Images