JP6998778B2

JP6998778B2 - 即時出湯装置

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Publication number: JP6998778B2
Application number: JP2018010672A
Authority: JP
Inventors: 圭一栗木
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2038-01-25
Also published as: JP2019128105A

Description

本発明は、即時出湯装置に関する。

従来、例えば特許文献１に見られるように、給湯配管の末端の出湯栓（カラン）を開栓すると、給湯器の熱源機で加熱された湯水が末端の出湯栓に到達する前に、該出湯栓の近くで貯湯タンクに蓄えられた湯を、熱源機から給湯配管を介して供給される湯水に混合して、該出湯栓から出湯させることで、該出湯栓の開栓の直後から、出湯を行うことを可能とした即時出湯装置が知られている。

この即時出湯装置では、即時出湯装置を接続した出湯栓以外の他の出湯栓の出湯中でないこと、及び、いずれかの出湯栓での前回の出湯後、所定時間が経過して給湯配管内の湯水の温度が冷えていることを条件として、熱源機から即時出湯装置の混合制御弁までの給湯配管の容積を検出する処理を実行し、検出した給湯配管容積に基づいて該給湯配管容積の学習値を更新する。

この場合、給湯配管容積を検出する処理では、末端の出湯栓の開栓後、給湯配管から即時出湯装置に供給される湯水の温度の所定の上昇（熱源機で加熱された湯水が即時出湯装置に到達することによる上昇）が生じるまで、給湯配管から即時出湯装置に供給される湯水の流量の検出値を積算することで、給湯配管容積が検出される。

そして、該給湯配管容積の学習値と、給湯配管内の湯水の温度の検出値とを用いて、貯湯タンク内の湯水の温度の目標値を決定し、貯湯タンク内の湯水の温度を目標値に制御するようにヒータを作動させる。

特開２００１－１２４３５６号公報

上記特許文献１に見られる技術では、熱源機から即時出湯装置に至る給湯配管の容積に適合させて貯湯タンク内の湯水の温度（以降、貯湯温度ということがある）の目標値を決定することができるものの、該貯湯温度の目標値は、即時出湯装置に接続された出湯栓（以降、即時出湯栓ということがある）からの出湯開始時に、熱源機から即時出湯装置に至る給湯配管内の湯水の温度が均一の一定温度であることを前提として決定されるものである。

一方、熱源機から即時出湯装置に至る給湯配管は、通常、その上流端側の一部が、他の出湯栓の給湯配管を兼ねている。このため、即時出湯栓での出湯の開始直前に、他の出湯栓での出湯が行われている場合には、熱源機から即時出湯装置に至る給湯配管の一部の湯水の温度は、即時出湯栓での出湯の開始時には既に、該給湯配管の下流端側の湯水の温度よりも十分に昇温している状態となる。

そして、このような場合には、前記特許文献１に見られる技術では、貯湯タンク内の湯水の蓄熱量が過剰となってしまう。ひいては、即時出湯装置の省エネ性能が損なわれるという不都合がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、省エネ性能をより一層高めることができる即時出湯装置を提供することを目的とする。

本発明の発明者の種々の検討によれば、各住戸における台所、洗面所、浴室等の各出湯栓での出湯の利用形態は、一日のうちの複数の時間帯のそれぞれ毎に特有のパターンになりやすい。

例えば、所定の出湯栓での出湯に着目した場合、ある時間帯では、該所定の出湯栓での出湯を行う直前に、他の出湯栓での出湯が行われる頻度が高く、また、他の時間帯では、該所定の出湯栓での出湯を行う前には、他の出湯栓での出湯がしばらくの期間、行われないことが多い、というように、該所定の出湯栓での出湯の前における他の出湯栓での出湯の利用形態が、時間帯毎に特有のパターンとなりやすい。

ひいては、上記所定の出湯栓で即時出湯を行う場合、該所定の出湯栓の出湯時に、該出湯栓への給湯配管に残存する湯の熱量が時間帯によって異なるものとなりやすい。

そこで、本発明の即時出湯装置は、熱源機で加熱された湯水を該熱源機から出湯栓に供給する給湯配管と該出湯栓とに該出湯栓寄りの位置で接続された貯湯タンクを有し、前記出湯栓の開栓直後に、前記貯湯タンク内の湯水、又は該貯湯タンク内の湯水と前記熱源機から前記給湯配管を介して供給される湯水とを混合してなる湯水を前記出湯栓から出湯させる即時出湯装置であって、
一日を区分する複数の時間帯のそれぞれ毎に、前記貯湯タンク内の湯水の温度の目標値である目標貯湯温度を決定し、各時間帯における前記貯湯タンク内の湯水の温度を当該決定した目標貯湯温度に制御する貯湯温度制御部と、
前記給湯配管から供給される湯水の温度である入水温度と該湯水の流量である入水流量とをそれぞれ検出する温度センサ及び流量センサとを備えており、
前記貯湯温度制御部は、前記各時間帯における前記目標貯湯温度を、過去に該時間帯で実行された前記出湯栓での出湯時に、該出湯栓の開栓直後の所定期間で前記温度センサ及び前記流量センサにより各々検出された前記入水温度及び前記入水流量のそれぞれの検出データに基づいて決定するように構成されていることを特徴とする（第１発明）。

かかる第１発明によれば、一日を区分する複数の時間帯のそれぞれ毎に、各時間帯での目標貯湯温度が、過去に、該時間帯で実行された前記出湯栓での出湯時に、該出湯栓の開栓直後の所定期間で検出された前記入水温度及び前記入水流量のそれぞれの検出データに基づいて決定される。

ここで、各時間帯での前記出湯栓の開栓直後の所定期間における前記入水温度及び前記入水流量の検出データは、該出湯栓での出湯前に給湯配管内に残存している湯水の熱量が反映されたものとなる。これは、前記入水温度の検出値と前記入水流量の検出値との積（又は該積に比例する値）が、前記給湯配管から即時出湯装置に単位時間当たりに供給される湯水の熱量に相当するものとなるからである。

そして、各時間帯における前記出湯栓での出湯前に給湯配管内に残存している湯水の熱量は、該時間帯での出湯の利用形態に依存するものとなりやすい。このため、各時間帯毎の目標貯湯温度を上記の如く決定することで、各時間帯での出湯の利用形態に応じて、前記出湯栓での出湯前に給湯配管に残存する熱量を考慮した態様で、該目標貯湯温度を決定することが可能となる。

この結果、各時間帯における前記出湯栓での出湯時に、貯湯タンク内の湯水に蓄熱されている熱量が過剰になるのを極力防止し得るように、該出湯栓での出湯開始前に貯湯タンク内の湯水を加熱しておくことが可能となる。

よって、第１発明によれば、即時出湯装置の省エネ性能をより一層高めることが可能となる。

上記第１発明では、前記出湯栓の開栓直後の所定期間は、前記出湯栓の開栓後、前記温度センサにより検出される前記入水温度が、前記熱源機から前記給湯配管に供給される湯の温度の目標値である給湯目標温度以下の値に設定された第１所定温度以上の温度に昇温するまでの期間である第１期間を少なくとも含むことが好ましい（第２発明）。

これによれば、前記出湯栓の開栓後、前記熱源機側から前記給湯配管を介して供給される前記第１所定温度以上の温度の湯を該出湯栓に供給し得るようになるまでの期間に相当する前記第１期間において即時出湯装置に供給される湯水の熱量を反映させて前記目標貯湯温度を決定できる。

このため、前記出湯栓の開栓後、前記第１所定温度以上の温度の湯を該出湯栓に供給し得るようになるまでの期間において、該出湯栓から温かい湯を継続的に出湯させることが可能となる熱量の湯を貯湯タンクに貯湯し得るように、前記目標貯湯温度を決定することを適切に行うことができる。

なお、第２発明において、前記第１期間は、前記所定期間と同じ期間であってもよい。また、前記第１所定温度は、前記給湯目標温度と同じ温度であってもよい。

上記第２発明では、前記貯湯温度制御部は、前記各時間帯における過去の前記検出データに基づいて、該時間帯での前記第１期間において前記給湯配管から供給される湯水の平均温度である平均入水温度の代表値と、該第１期間において前記給湯配管から供給される湯水の総量である入水総量の代表値とを設定し、少なくとも前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも大きい場合に、該入水総量の代表値と前記平均入水温度の代表値とを用いて前記目標貯湯温度を決定するように構成されているという態様を採用し得る（第３発明）。

ここで、各時間帯における前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも大きい場合というのは、該時間帯での前記出湯栓の開栓後の前記第１期間において、前記出湯栓から出湯させる湯量が前記貯湯タンク内の湯量よりも大きいことが予測される場合である。

この場合、該時間帯での目標貯湯温度を、該入水総量の代表値と前記平均入水温度の代表値とを用いて前記目標貯湯温度を決定することで、前記出湯栓の開栓後の前記第１期間において、前記貯湯タンク内の湯と前記給湯配管から即時出湯装置に供給される湯水とを混合させて得られる湯の温度を温かい温度に継続的に維持しつつ、該湯を出湯栓に供給することができるように、貯湯タンクに蓄熱させることが可能となる。

なお、第３発明において、各時間帯での前記平均入水温度の代表値としては、例えば、過去の該時間帯での前記検出データから算出される平均入水温度の値のうちの最小値、あるいは、該平均入水温度の平均値などを採用し得る。また、各時間帯での前記入水総量の代表値としては、例えば、過去の該時間帯での前記検出データから算出される入水総量の最大値、あるいは、該入水総量の平均値等を採用し得る。

上記第３発明では、より具体的には、前記貯湯温度制御部は、少なくとも前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも大きい場合に、前記貯湯タンク内の湯の熱量と前記第１期間において前記給湯配管から供給される湯水の全体の熱量との総和の熱量により、前記第１期間において前記出湯栓から出湯される湯の温度を所定の第１目標値に維持し得るように前記目標貯湯温度を決定することを、実際の前記平均入水温度と前記入水総量とがそれぞれ前記代表値に一致するとという仮定の基で実行するように構成されているという態様を採用し得る（第４発明）。

これによれば、各時間帯での前記出湯栓の開栓後の前記第１期間において、前記所定の第１目標値の温度の湯を前記出湯栓から出湯させ得るように（換言すれば、安定した温度の湯を前記出湯栓から出湯させ得るように）、前記貯湯タンクの蓄熱を行うことが可能となる。

なお、上記第３発明又は第４発明では、各時間帯における前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積と一致するか、もしくは該貯湯タンクの容積よりも小さい場合であっても、該時間帯における前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも大きい場合と同様に、前記目標貯湯温度を決定してもよい。ただし、貯湯タンクの蓄熱量が必要以上に多くならないようにする上では、例えば次のようにすることが好ましい。

すなわち、上記第３発明又は第４発明では、前記貯湯温度制御部は、前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも小さい場合において、前記出湯栓から出湯される湯の温度の所定の第２目標値を前記目標貯湯温度として決定するように構成されていることが好ましい（第５発明）。

これによれば、各時間帯での前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも小さい場合においては、該時間帯での前記出湯栓の開栓後の前記第１期間において、貯湯タンクだけから前記所定の第２目標値の温度の湯を安定して、該出湯栓から出湯させることができる。また、貯湯タンク内の湯と、前記給湯配管から即時出湯装置に供給される湯水とを混合して出湯栓に供給する必要が無いので、貯湯タンク内の湯の蓄熱量を必要最低限に留めることができる。

なお、第５発明を前記第４発明と組み合わせる場合、第５発明における前記第２目標値は、第４発明における前記第１目標値と同じであることが好ましい。

また、上記第１～第５発明では、前記貯湯温度制御部が前記各時間帯における前記目標貯湯温度を決定するために用いる前記検出データは、前記熱源機の作動停止状態での前記出湯栓の通水時における前記入水温度及び前記入水流量の検出データを除く検出データであることが好ましい（第６発明）。

これによれば、前記熱源機から前記出湯栓への給湯を行うことができる状況で得られた前記検出データだけに基づいて前記目標貯湯温度が決定されるので、各時間帯での前記出湯栓の開栓後、熱源機側から即時出湯装置に加熱された湯が供給されるまでの期間に、前記出湯栓から適温の湯を継続的に出湯させる上で、好適な目標貯湯温度（貯湯タンク内の湯の蓄熱量が過大になったり、もしくは過小になったりすることのない目標貯湯温度）を適切に決定できる。

本発明の実施形態における即時出湯装置を含むシステムの全体構成を示す図。図１に示す即時出湯コントローラの機能を示すブロック図。図２に示す学習データ取得部の処理を示すフローチャート。図２に示す目標貯湯温度決定部の処理を示すフローチャート。図５Ａ～図５Ｃは、実施形態の即時出湯装置の作動に関するグラフを示す図。

本発明の一実施形態を図１～図５Ｃを参照して以下に説明する。図１を参照して、本実施形態の即時出湯装置２０は、複数（例えば３つ）の出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃのそれぞれに対して給湯を行う給湯運転を実行可能な給湯器３が備えられた任意の住戸において、出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃのうちの一つ、例えば、出湯栓１ｂにおける即時出湯を行い得るように設置された装置である。

出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃのそれぞれは、例えば台所、洗面所、浴室に各々配置された出湯栓である。なお、図１では、各出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃを蛇口（カラン）として記載しているが、各出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃは、蛇口に限らず、例えばシャワー、あるいは、シャワーと蛇口との複合体等であってもよい。

給湯器３は、その本体部としての熱源機４を備える。該熱源機４は、例えば、図示を省略するバーナ及び熱交換器を内蔵する燃焼式の熱源機であり、水道水等の給湯用水を熱源機４に導入する給水配管５と、熱源機４内でバーナの燃焼熱により加熱した給湯用水（湯）を出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃに供給するために給湯配管６とが接続されている。なお、上記バーナの燃料は、気体燃料、あるいは、灯油等の液体燃料のいずれでもよい。

給湯配管６は、熱源機４から導出された上流側給湯配管６ｄと、該上流側給湯配管６ｄから分岐された３つの下流側給湯配管６ａ，６ｂ，６ｃとを備える。３つの下流側給湯配管６ａ，６ｂ，６ｃのうちの第１の下流側給湯配管６ａは、台所の出湯栓１ａへの給湯用の配管であり、その上流端が上流側給湯配管６ｄの第１分岐部６ｄ１から分岐され、下流端が出湯栓１ａに接続されている。

また、第２の下流側給湯配管６ｂは、洗面所の即時出湯栓１ｂへの給湯用の配管であり、その上流端が上流側給湯配管６ｄの第１分岐部６ｄ１よりも下流側の第２分岐部６ｄ２から分岐され、下流端が即時出湯装置２０を介して出湯栓１ｂに接続されている。

また、第３の下流側給湯配管６ｃは、浴室の出湯栓１ｃへの給湯用の配管であり、その上流端が上流側給湯配管６ｄの第２分岐部６ｄ２よりも下流側の第３分岐部６ｄ３から分岐され、下流端が出湯栓１ｃに接続されている。

従って、本実施形態の給湯配管６は、上流側給湯配管６ｄの第１分岐部６ｄ１よりも上流側の配管部分が、全ての出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃに対して共用の配管部分となり、上流側給湯配管６ｄの第１分岐部６ｄ１と第２分岐部６ｄ２との間の配管部分が、出湯栓１ａ以外の出湯栓１ｂ，１ｃに対して共用の配管部分となるように構成されている。

なお、上流側給湯配管６ｄの第３分岐部６ｄ３の下流側に、上記３つの出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃ以外の出湯栓がさらに接続されていてもよい。

給湯器３はさらに、熱源機４の作動制御を行うコントローラ８と、給湯器３の運転操作用のリモコン９とを備える。リモコン９は、台所や浴室等に配置され、コントローラ８と有線通信（又は無線通信）を行うことが可能である。このリモコン９を操作することによって、給湯器３の起動又は運転停止をコントローラ８に指令したり、熱源機４から各出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃに供給する湯の温度（給湯温度）の目標値の設定等を行うことが可能である。

なお、図１では単一のリモコン９だけを図示したが、給湯器３は、リモコン９以外の他の一つ以上のリモコンをさらに備え得る。

コントローラ８（以降、給湯コントローラ８という）は、例えば、マイコン、メモリ、インターフェース回路等を含む一つ以上の電子回路ユニットにより構成され、熱源機４に搭載されている。そして、給湯コントローラ８は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）により、給湯運転に係る熱源機４の作動制御を行う。

具体的には、いずれかの出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃの開栓により、給水配管５での通水が開始されると、給湯コントローラ８は、該通水の開始を、図示しない水流スイッチもしくは流量センサ等のセンサを介して検知し、その検知に応じて、熱源機４のバーナの燃焼運転を開始させる。これにより、給水配管５から熱源機４に導入される給湯用水が、バーナの燃焼熱により熱交換器を介して加熱され、その加熱後の給湯用水（湯）が、開栓された出湯栓１ａ又は１ｂ又は１ｃに熱源機４から給湯配管６を介して供給される。

そして、給湯コントローラ８は、開栓された出湯栓１ａ又は１ｂ又は１ｃへの実際の給湯温度が、リモコン９で設定された目標値（以降、給湯目標温度という）に一致もしくはほぼ一致するようにバーナの燃焼量を制御する。

補足すると、給湯器３の熱源機４は燃焼式の熱源機に限らず、バーナの代わりに、もしくは、バーナに加えて、電気式の発熱部（ヒートポンプ方式のものを含む）を備える熱源機であってもよい。また、給湯器３は、給湯運転だけでなく、浴槽への湯はり等の風呂運転、あるいは、浴室暖房装置等の温水式暖房装置に温水を供給する運転等を行い得るように構成されていてもよい。

即時出湯装置２０は、熱源機４から、即時出湯の対象の出湯栓としての洗面所の出湯栓１ｂ（以降、即時出湯栓１ｂという）に至る湯水の流路上で、熱源機４よりも即時出湯栓１ｂに十分に近い位置（即時出湯栓１ｂ寄りの位置）、例えば洗面所のシンク下のスペース等に設置されている。この即時出湯装置２０は、貯湯タンク２１と、給湯配管６のうちの下流側給湯配管６ｂの下流端に接続された流入側配管３０と、即時出湯栓１ｂに接続された流出側配管３１とを備える。

流入側配管３０の下流端は、下流側給湯配管６ｂから流入側配管３０に流入する湯水（即時出湯装置２０に入水する湯水）を貯湯タンク２１に供給し得るように、貯湯タンク２１の下端部に接続されている。従って、貯湯タンク２１は、流入側配管３０を介して下流側給湯配管６ｂに接続されている。

また、流出側配管３１の上流側部分は、貯湯タンク２１内の湯水を即時出湯栓１ｂに供給し得るように、貯湯タンク２１内に導入されている。従って、貯湯タンク２１は、流出側配管３１を介して即時出湯栓１ｂに接続されている。この場合、流出側配管３１の上流端は、貯湯タンク２１の上部にて該貯湯タンク２１内に開口している。なお、流出側配管３１の上流端は、貯湯タンク２１の上部に接続されていてもよい。

貯湯タンク２１の内部には、該貯湯タンク２１内の湯水を加熱するための電気式のヒータ２２と、流入側配管３０から貯湯タンク２１内に流入する湯水を整流する整流板２３とが組み込まれている。

また、貯湯タンク２１の外周部には、貯湯タンク２１内の湯水の温度（以降、貯湯温度Ｔtkという）を検出する温度センサ２４と、貯湯タンク２１が過剰に高温の過熱状態になったときに、ヒータ２２ヘの電力供給を強制的に遮断する過熱防止用サーモスタット２５と、貯湯タンク２１の保温性を高めるために該貯湯タンク２１の上部を被覆する断熱材２６とが装着されている。

流入側配管３０には、該流入側配管３０の上流側部分に接続された１つの入口ポート３３ａと、該流入側配管３０の下流側部分と、該流入側配管３０の上流側部分から貯湯タンク２１を経由させずに流出側配管３１に湯水を流す流路を形成するバイパス配管３２とに各々接続された２つの出口ポート３３ｂ，３３ｃとを有する分配弁３３が介装されている。

上記分配弁３３は、電動式の３方弁等により構成され、流入側配管３０に下流側給湯配管６ｂから供給される湯水（即時出湯装置２０に入水する湯水）を、２つの出口ポート３３ｂ，３３ｃに分配して流出させる（ひいては、貯湯タンク２１とバイパス配管３２とに分配して流出させる）ことが可能であると共に、出口ポート３３ｂから貯湯タンク２１に流す湯水の流量（以降、タンク側流量という）と出口ポート３３ｃからバイパス配管３２に流す湯水の流量（以降、バイパス側流量という）との比率を可変的に制御することが可能である。この場合、出口ポート３３ｂ，３３ｃのいずれか一方を閉弁状態にする（ひいては、タンク側流量又はバイパス側流量をゼロにする）ことも可能である。

分配弁３３から湯水が分配されるバイパス配管３２の下流端は、流出側配管３１の途中部３１ａに接続されている。該途中部３１ａは、バイパス配管３２を通過した湯水と、貯湯タンク２１から流出側配管３１に流出した湯水とが混合される部分であり、以降、混合部３１ａという。

流入側配管３０の分配弁３３よりも上流側の部分には、下流側給湯配管６ｂから供給される湯水の温度（以降、入水温度Ｔinという）を検出する温度センサ３４と、下流側給湯配管６ｂから供給される湯水の流量（以降、入水流量Ｗinという）を検出する流量センサ３５と、図示を省略する減圧弁及び逆止弁により構成される弁機構３６とが組み付けられている。

流入側配管３０の分配弁３３よりも下流側の部分には、貯湯タンク２１内で加熱により膨張した湯水の一部を排出するための膨張水排出用配管３７が接続されており、該膨張水排出用配管３７には、貯湯タンク２１内の湯水の圧力が所定値以上の圧力に上昇すると開弁する過圧逃し弁３８が介装されている。なお、膨張水排出用配管３７は、貯湯タンク２１、あるいは、流出側配管３１に接続されていてもよい。

流出側配管３１の混合部３１ａよりも上流側の部分には、貯湯タンク２１から流出側配管３１に流出する湯の温度（以降、タンク流出温度Ｔtoutという）を検出する温度センサ３９が組み付けられている。また、流出側配管３１の混合部３１ａよりも下流側の部分には、該混合部３１ａから即時出湯栓１ｂに供給されて該即時出湯栓１ｂから出湯する湯水の温度（以降、出湯温度Ｔoutという）を検出する温度センサ４０が組み付けられている。

流出側配管３１の途中部、例えば、上記混合部３１ａには、即時出湯装置２０のメンテナンス時、あるいは不使用時等に、貯湯タンク２１内の湯水等の水抜きを行うための水抜き用配管４１が接続されている。該水抜き用配管４１の下流端部には、手動で開閉可能な水抜き栓４２が装着されている。

即時出湯装置２０は、さらに、貯湯タンク２１のヒータ２２及び分配弁３３の作動制御を行うコントローラ４５（以降、即時出湯コントローラ４５という）と、即時出湯装置２０の電源のオン・オフ操作、該即時出湯装置２０の動作条件の設定操作等を行うための操作部５０とを備える。

操作部５０には、図示しない操作スイッチ、表示部等が備えられている。即時出湯コントローラ４５は、マイコン、メモリ、インターフェース回路等を含む一つ以上の電子回路ユニットにより構成され、操作部５０の操作信号が入力されると共に、前記温度センサ２４，３４，３９，４０及び流量センサ３５の検出信号が入力される。

また、本実施形態では、即時出湯コントローラ４５は、前記給湯コントローラ８と有線通信（又は無線通信）を行うことが可能であり、この通信により、給湯器３が運転停止状態であるか否かの情報、リモコン９により設定された給湯目標温度を示す情報等を取得することが可能である。

そして、即時出湯コントローラ４５は、実装されたハードウェア構成及びプログラムにより実現される機能として、図２に示すように、即時出湯栓１ｂでの出湯時に分配弁３３を制御することで、前記出湯温度Ｔout（出湯栓１ｂから出湯する湯水の温度）を制御する出湯温度制御部４６としての機能と、ヒータ２２を制御することで、前記貯湯温度Ｔtk（貯湯タンク２１内の湯水の温度）を制御する貯湯温度制御部４７としての機能とを含む。

そして、貯湯温度制御部４７は、貯湯温度Ｔtkの目標値である目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する処理を実行する目標貯湯温度決定部４７ａとしての機能と、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定するために用いる学習データを即時出湯栓１ｂでの出湯時に収集する学習データ取得部４７ｂとしての機能とを含む。

次に、即時出湯コントローラ４５の制御処理を中心に、本実施形態の即時出湯装置２０の作動を説明する。本実施形態では、即時出湯コントローラ４５の貯湯温度制御部４７は、一日を、複数の時間帯（例えば、朝、昼、夕方及び夜の４つの時間帯）に区分し、各時間帯毎に、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する処理を目標貯湯温度決定部４７ａにより実行すると共に、各時間帯における該目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定するために用いる学習データを該時間帯での即時出湯栓１ｂの出湯時に収集する処理を学習データ取得部４７ｂにより実行する。

この場合、上記複数の時間帯のそれぞれの開始時刻及び終了時刻は、あらかじめ操作部５０の操作によって任意に設定されている。なお、各時間帯の開始時刻及び終了時刻だけでなく、例えば一日を区分する時間帯の個数を、操作部５０の操作によって設定できるようになっていてもよい。また、例えば、各時間帯の時間幅を既定の一定値として、各時間帯の開始時刻又は終了時刻だけを操作部５０の操作によって設定できるようにしてもよい。

学習データ取得部４７ｂの処理は、図３のフローチャートに示す如く実行される。ＳＴＥＰ１において、学習データ取得部４７ｂは、給湯器３が給湯運転可能な状態であるか否かを、給湯コントローラ８との通信を通じて判断する。ここで、給湯運転可能な状態というのは、出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃのいずれかの開栓により給水配管５の通水（所定流量以上の通水）が開始されると、それに応じて、給湯器３の給湯運転（給湯用水を加熱する運転）が開始されることになる状態、すなわち、給湯器３の通水待ちの待機状態である。

ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的である場合には、学習データ取得部４７ｂはＳＴＥＰ１の判断処理を繰り返す。従って、給湯器３が給湯運転可能な状態でない場合（給湯器３の運転停止状態である場合）には、学習データの収集は行われない。なお、給湯器３の運転停止状態は、ユーザによるリモコン９の操作（運転停止操作）によって実現される状態に限らず、給湯器３で発生した異常に応じて、給湯コントローラ８が熱源機４の作動を強制的に停止させた状態も含む。

また、給湯器３が給湯運転可能な状態となっており、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になる場合には、学習データ取得部４７ｂは、次にＳＴＥＰ２において、流量センサ３５の検出信号に基づいて、即時出湯装置２０への入水の有無（詳しくは、給湯配管６の下流側給湯配管６ｂから即時出湯装置２０の流入側配管３０への湯水の流入の有無）を判断する。

このＳＴＥＰ２では、学習データ取得部４７ｂは、流量センサ３５の検出信号により示される入水流量Ｗin（流入側配管３０に流入した湯水の流量）の検出値が、所定の閾値以下である場合には入水無しと判断し、該入水流量Ｗinの検出値が該閾値を超えた場合に入水有りと判断する。

従って、洗面所の即時出湯栓１ｂが開栓されていないか、もしくは、該即時出湯栓１ｂの開栓度合いが微小である場合には、ＳＴＥＰ２の判断結果が否定的になる。この場合には、学習データ取得部４７ｂは、ＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。

一方、即時出湯栓１ｂの開栓によって、即時出湯装置２０への入水流量Ｗinが上記閾値を超える流量になると、ＳＴＥＰ２の判断結果が肯定的になる。この場合には、学習データ取得部４７ｂは、ＳＴＥＰ３～６の処理をＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまで所定の演算処理周期で逐次実行する。

ＳＴＥＰ３では、学習データ取得部４７ｂは、流量センサ３５の検出信号により示される現在の入水流量Ｗinの検出値と、前記温度センサ３４の検出信号により示される現在の入水温度Ｔinの検出値とを取得する。

ＳＴＥＰ４では、即時出湯装置２０への入水の開始時（ＳＴＥＰ２の判断結果が肯定的になった時点）から現在までに即時出湯装置２０に入水した湯水（流入側配管３０に流入した湯水）の総量（体積）である入水総量Ｖinを、入水流量Ｗinの検出値の積算演算により算出する。より具体的には、該入水総量Ｖinは、前回の演算処理周期での入水総量Ｖinの算出値（初期値はゼロ）に、現在の入水流量Ｗinの検出値と演算処理周期の時間幅Δｔとの積（＝Ｗin×Δｔ）として算出される入水量（体積）を加算することで算出される。

ＳＴＥＰ５では、現在の入水流量Ｗinの検出値と、現在の入水温度Ｔinの検出値とを用いて、即時出湯装置２０に新たに入水した湯水（詳しくは、現在の制御処理周期で入水流量Ｗin及び入水温度Ｔinを検出した湯水）が保有する熱量ΔＱinを算出する。該熱量ΔＱinは、例えば次式（１）の如く、現在の入水流量Ｗinの検出値と演算処理周期の時間幅Δｔとの積（＝Ｗin×Δｔ）として算出される入水量（体積）と、現在の入水温度Ｔinの検出値と掛け合わせることで算出される。

ΔＱin[kcal]＝Ｔin[℃]×（Ｗin[リットル／秒]×Δｔ[秒]） ……（１）

なお、１[kcal]≒４．２[ｋＪ]、１[リットル]＝１０００[cm³]である。また、上記熱量ΔＱinは、湯水の温度が０℃であるときの熱量に対する相対熱量である。

ＳＴＥＰ６では、即時出湯装置２０への入水の開始時から現在までに即時出湯装置２０に入水した湯水の全体が保有する全体熱量Ｑinを、ＳＴＥＰ５で算出した熱量ΔＱinの累積加算値として算出する。より具体的には、該全体熱量Ｑinは、前回の演算処理周期での全体熱量Ｑinの算出値（初期値はゼロ）に、現在の演算処理周期でＳＴＥＰ５において算出した熱量ΔＱinを加算することで算出される。

上記ＳＴＥＰ３～６に続くＳＴＥＰ７の判断処理では、学習データ取得部４７ｂは、前記給湯目標温度に加熱された状態の湯（詳しくは、給湯目標温度に一致もしくはほぼ一致する温度の湯。以降、単に加熱状態の湯という）の即時出湯装置２０への入水の有無を、温度センサ３４による入水温度Ｔinの検出値に基づいて判断する。

具体的には、学習データ取得部４７ｂは、例えば、入水温度Ｔinの検出値を、給湯コントローラ８との通信を通じて取得した給湯目標温度よりも所定値だけ低い温度に設定した所定の判定温度と比較し、入水温度Ｔinの検出値が、該判定温度以上の温度に昇温したか否かによって、加熱状態の湯の入水の有無を判断する。この場合、該判定温度は、本発明における第１所定温度に相当する。

なお、上記判定温度は、例えば、給湯器３のリモコン９で設定可能な給湯目標温度の最小値、あるいは、該最小値よりも所定値だけ低い温度等、あらじめ定めれられた一定値の温度であってもよい。また、上記判定温度は、給湯目標温度と同一の値であってもよい。

ここで、上記加熱状態の湯は、即時出湯栓１ｂの今回の開栓に応じて開始された給湯器３の給湯運転時に熱源機４で新たに加熱された湯に限られず、即時出湯栓１ｂの今回の開栓前に給湯配管６に既に残存していた湯（詳しくは、給湯配管６に残存していた湯のうち、即時出湯栓１ｂの開栓に応じて即時出湯装置２０の流入側配管３０に流入する湯）も含まれ得る。

例えば台所の出湯栓１ａへの給湯が行われた直後に、即時出湯栓１ｂの今回の開栓が行われた場合には、上流側給湯配管６ｄのうち、第１分岐部６ｄ１よりも上流側の部分（熱源機４内の部分を含む）に残存している湯が、即時出湯栓１ｂの今回の開栓後、熱源機４で新たに加熱された湯の前に、流入側配管３０に流入する加熱状態の湯となる。

また、例えば、浴室の出湯栓１ｃへの給湯が行われた直後に、即時出湯栓１ｂの今回の開栓が行われた場合には、上流側給湯配管６ｄのうち、第２分岐部６ｄ２よりも上流側の部分（熱源機４内の部分を含む）に残存している湯が、即時出湯栓１ｂの今回の開栓後、熱源機４で新たに加熱された湯の前に、流入側配管３０に流入する加熱状態の湯となる。

一方、即時出湯栓１ｂの今回の開栓が行われる前に、しばらくの期間、給湯器３の給湯運転が実行されていない場合には、給湯配管６には、加熱状態の湯が残存していないので、即時出湯栓１ｂの今回の開栓後に流入側配管３０に最初に流入する加熱状態の湯は、熱源機４で新たに加熱された湯となる。

以降の説明では、加熱状態の湯の入水前に即時出湯装置２０に入水する（流入側配管３０に流入する）湯水を非加熱状態流入湯水という。

前記ＳＴＥＰ７の判断結果が否定的である場合には、学習データ取得部４７ｂは、ＳＴＥＰ３～６の処理を前記演算処理周期で繰り返す。また、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になった場合には、学習データ取得部４７ｂは、ＳＴＥＰ３～７の処理を終了して、ＳＴＥＰ８～１０の処理を実行する。

なお、本実施形態では、即時出湯栓１ｂの開栓後、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまでの期間が、本発明における所定期間又は第１期間に相当する。

ここで、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまでに、前記ＳＴＥＰ４で最終的に算出される入水総量Ｖinと、ＳＴＥＰ６で最終的に算出される全体熱量Ｑinとに関して補足すると、ＳＴＥＰ４で最終的に算出される入水総量Ｖinは、加熱状態の湯の入水前に（ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまでに）、即時出湯装置２０に入水した（流入側配管３０に流入した）非加熱状態流入湯水の総量（体積）である。

また、ＳＴＥＰ６で最終的に算出される全体熱量Ｑinは、加熱状態の湯の入水前に（ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまでに）、即時出湯装置２０に入水した非加熱状態流入湯水の全体の熱量である。

そして、非加熱状態流入湯水の入水総量Ｖinは、即時出湯栓１ｂの今回の開栓前に、給湯器３の給湯運転がしばらくの期間、実行されていない場合には、上流側給湯配管６ｄのうち、第２分岐部６ｄ２よりも上流側の部分（熱源機４内の部分を含む）の容積と、下流側給湯配管６ｂの容積との総和に近似するものとなる。

また、例えば台所の出湯栓１ａへの給湯が行われた直後に、即時出湯栓１ｂの今回の開栓が行われた場合（上流側給湯配管６ｄのうち、第１分岐部６ｄ１よりも上流側の部分に加熱状態の湯が残存している場合）には、非加熱状態流入湯水の入水総量Ｖinは、上流側給湯配管６ｄのうち、第１分岐部６ｄ１と第２分岐部６ｄ２との間の部分の容積と、下流側給湯配管６ｂの容積との総和に近似するものとなる。

また、例えば浴室の出湯栓１ｃへの給湯が行われた直後に、即時出湯栓１ｂの今回の開栓が行われた場合（上流側給湯配管６ｄのうち、第３分岐部６ｄ３よりも上流側の部分に加熱状態の湯が残存している場合）には、非加熱状態流入湯水の入水総量Ｖinは、下流側給湯配管６ｂの容積とに近似するものとなる。

図３の説明に戻って、前記ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になった場合の次のＳＴＥＰ８では、学習データ取得部４７ｂは、加熱状態の湯が即時出湯装置２０に入水するまでに（ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまでに）、即時出湯装置２０に入水した非加熱状態流入湯水の全体の平均入水温度Ｔin_aveを、ＳＴＥＰ６で最終的に算出した非加熱状態流入湯水の全体熱量Ｑinと、ＳＴＥＰ４で最終的に算出した非加熱状態流入湯水の入水総量Ｖinとから、次式（２）により、算出する。

Ｔin_ave＝Ｑin／Ｖin ……（２）

次いで、ＳＴＥＰ９において、学習データ取得部４７ｂは、非加熱状態流入湯水の平均入水温度Ｔin_ave、入水総量Ｖin、及び全体熱量Ｑinを学習データとして、即時出湯栓１ｂの今回の開栓が行われた日時情報と共に図示しないメモリに記憶保持する。この場合、日時情報には、即時出湯栓１ｂの今回の開栓が行われた時間帯が、前記複数の時間帯のうちのいずれの時間帯であるかを示す情報も含まれる。

本実施形態では、学習データ取得部４７ｂの処理は、給湯器３の給湯運転可能状態で即時出湯栓１ｂの開栓が行われる毎に（該開栓に応じて即時出湯装置２０への所定流量以上の入水が行われる毎に）、以上の如く実行される。

補足すると、非加熱状態流入湯水の平均入水温度Ｔin_ave、入水総量Ｖin、及び全体熱量Ｑinのうちの任意の一つのパラメータの値は、他の２つのパラメータの値によって一義的に規定される。従って、平均入水温度Ｔin_ave、入水総量Ｖin、及び全体熱量Ｑinのうちの２つのパラメータの値だけを学習データとして記憶保持してもよい。

また、本実施形態では、学習データ取得部４７ｂの上記の処理では、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまで、入水総量Ｖinと全体熱量Ｑinとを逐次算出した。ただし、例えば、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまで、入水温度Ｔinの検出値と入水流量Ｗinの検出値とを時系列的に記憶保持しておき、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になった後に、随時（必要時に）、記憶保持された時系列データを用いて、平均入水温度Ｔin_ave、入水総量Ｖin、及び全体熱量Ｑinを算出するようにしてもよい。

次に、目標貯湯温度決定部４７ａの処理を説明する。目標貯湯温度決定部４７ａは、一日毎の各時間帯の開始前の所定のタイミング（例えば一定時間前のタイミング）では、図４のフローチャートに示すＳＴＥＰ１１ａ，１２～１５の処理を実行することで、該時間帯における目標貯湯温度を決定する。

また、目標貯湯温度決定部４７ａは、各時間帯内では、該時間帯での即時出湯装置２０の出湯運転が最初に実行された後、図４のフローチャートに示すＳＴＥＰ１１ｂ，１２～１５の処理を実行することで、該時間帯における目標貯湯温度を決定する。以降、目標貯湯温度を決定しようとする時間帯を対象時間帯という。

対象時間帯の開始前に該対象時間帯での目標貯湯温度を決定する処理では、目標貯湯温度決定部４７ａは、ＳＴＥＰ１１ａにおいて、現在の当日から所定のＮ日前（例えば７日前）までの期間内での過去の対象時間帯で、学習データ取得部４７ｂにより記憶保持された各学習データを取得する。

さらにＳＴＥＰ１２において、目標貯湯温度決定部４７ａは、取得した学習データに基づいて、対象時間帯での目標貯湯温度Ｔtk_cmdの算出に用いる非加熱状態流入湯水の平均入水温度Ｔin_aveの代表値Ｔin_ave_sと入水総量Ｖinの代表値Ｖin_sとを設定する。この場合、算出用の平均入水温度Ｔin_aveの代表値Ｔin_ave_sと入水総量Ｖinの代表値Ｖin_sとは、基本的には、取得したいずれかの学習データの平均入水温度Ｔin_aveの値と入水総量Ｖinの値とにそれぞれ一致もしくは近い値となるように、あらかじめ定められた規則に従って設定される。

例えば、取得した全ての学習データの平均入水温度Ｔin_aveのうちの最小値と入水総量Ｖinのうちの最大値とのそれぞれが、平均入水温度Ｔin_ave及び入水総量Ｖinのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sとして設定される。なお、この場合、例えば、平均入水温度Ｔin_aveのうちの最小値よりも所定のマージン値だけ小さい値を、平均入水温度Ｔin_aveの代表値Ｔin_ave_sとして設定したり、入水総量Ｖinのうちの最大値よりも所定のマージン値だけ大きい値を、入水総量Ｖinの代表値Ｖin_sとして設定してもよい。

あるいは、例えば、対象時間帯の取得した全ての学習データの平均入水温度Ｔin_aveの平均値（又は中央値）と、入水総量Ｖinの平均値（又は中央値）とのそれぞれが、平均入水温度Ｔin_ave及び入水総量Ｖinのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sとして設定される。

このほか、例えば、取得した全ての学習データの平均入水温度Ｔin_aveのうちの最小値と、該平均入水温度Ｔin_aveの最小値に対応する入水総量Ｖinの値（該平均入水温度Ｔin_aveの最小値と日時情報が同一である入水総量Ｖinの値）とのそれぞれを、平均入水温度Ｔin_ave及び入水総量Ｖinのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sとして設定してもよい。

あるいは、例えば、取得した全ての学習データの入水総量Ｖinのうちの最大値と、該最大値の入水総量Ｖinに対応する平均入水温度Ｔin_aveの値（該最大値の入水総量Ｖinと日時情報が同一である平均入水温度Ｔin_aveの値）とのそれぞれを、入水総量Ｖin及び平均入水温度Ｔin_aveのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sとして設定してもよい。

補足すると、平均入水温度Ｔin_ave及び入水総量Ｖinのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sの設定の仕方（規則）を規定する複数のモードを、前記操作部５０の操作によりユーザが選択的に指定し得るようにして、該操作部５０で指定されたモードにより規定される仕方で、平均入水温度Ｔin_ave及び入水総量Ｖinのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sを設定するようにしてもよい。

また、例えば、各時間帯における対象出湯栓１ｂでの各出湯時における入水温度Ｔin及び入水流量Ｗinのそれぞれの検出値の時系列データを記憶保持しておき、それらの時系列データから、最適化手法、統計処理手法等により平均入水温度Ｔin_ave及び入水総量Ｖinのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sを設定するようにしてもよい。

次いで、ＳＴＥＰ１３において、目標貯湯温度決定部４７ａは、上記の如く設定した入水総量Ｖinの代表値Ｖin_sが、即時出湯コントローラ４５のメモリにあらかじめ記憶保持されている貯湯タンク２１の容積Ｖt以下であるか否かを判断する。

このＳＴＥＰ１３の判断結果が肯定的になる場合（Ｖin_s≦Ｖtである場合）は、非加熱状態流入湯水の入水総量Ｖinの代表値Ｖin_sと同じ体積の湯を、貯湯タンク２１から即時出湯栓１ｂに供給し得る場合である。この場合には、目標貯湯温度決定部４７ａは、ＳＴＥＰ１４において、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する。

このＳＴＥＰ１４では、目標貯湯温度決定部４７ａは、即時出湯栓１ｂの開栓直後の期間（詳しくは、即時出湯栓１ｂの開栓後、下流側給湯配管６ｂから供給される前記加熱状態の湯を即時出湯栓１ｂから出湯することが可能となるまでの期間）において、該即時出湯栓１ｂから出湯させる湯の目標温度（前記出湯温度Ｔoutの目標値）としての即時出湯目標温度Ｔout_cmdを、目標貯湯温度Ｔtk_cmdとして決定する。なお、本実施形態では、即時出湯目標温度Ｔout_cmdは、本発明における第１目標値及び第２目標値に相当する。

この場合、本実施形態では、目標貯湯温度決定部４７ａは、上記即時出湯目標温度Ｔout_cmdとして、給湯コントローラ８から取得した給湯目標温度（給湯器３のリモコン９で設定された給湯目標温度）を用いる。従って、ＳＴＥＰ１４では、給湯目標温度が、目標貯湯温度Ｔtk_cmdとして決定される。

これにより、目標貯湯温度Ｔtk_cmdは、即時出湯栓１ｂの開栓後に即時出湯装置２０に入水する非加熱状態流入湯水の入水総量ＶinがＳＴＥＰ１２で設定した代表値Ｖin_sに一致するという仮定の基で、即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が即時出湯装置２０に入水する期間において、貯湯タンク２１だけから、即時出湯目標温度Ｔout_cmd（＝給湯目標温度）に一致する温度の湯を即時出湯栓１ｂに供給し得るように決定される。

一方、ＳＴＥＰ１３の判断結果が否定的である場合（Ｖin_s＞Ｖtである場合）には、目標貯湯温度決定部４７ａは、ＳＴＥＰ１５において、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する。このＳＴＥＰ１５では、目標貯湯温度決定部４７ａは、即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が入水する期間において、貯湯タンク２１内の湯と、該非加熱状態流入湯水との混合によって、即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度の湯を即時出湯栓１ｂに供給し得るように、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを即時出湯目標温度Ｔout_cmdよりも高い温度に決定する。

換言すれば、目標貯湯温度決定部４７ａは、即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が入水する期間において、貯湯タンク２１内の湯の熱量と、即時出湯装置２０に入水する非加熱状態流入湯水の全体熱量との総和の熱量によって、即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度の湯を即時出湯栓１ｂに供給し得るように、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する。

具体的には、本実施形態では、目標貯湯温度決定部４７ａは、ＳＴＥＰ１２で設定した平均入水温度Ｔin_ave及び入水総量Ｖinのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sと、上記即時出湯目標温度Ｔout_cmdとを用いて、次式（３）の関係式を満たすように、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する。

Ｔout_cmd×Ｖin_s＝Ｔtk_cmd×Ｖt＋Ｔin_ave_s×(Ｖin_s－Ｖt) ……（３）

従って、ＳＴＥＰ１５では、目標貯湯温度決定部４７ａは、次式（３ａ）により、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する。

Ｔtk_cmd＝(Ｔout_cmd×Ｖin_s－Ｔin_ave_s×(Ｖin_s－Ｖt))／Ｖt ……（３ａ）

ここで、式（３），（３ａ）におけるＴout_cmd×Ｖin_sは、加熱状態の湯の入水前に、非加熱状態流入湯水が即時出湯装置２０に入水する期間において、即時出湯目標温度Ｔout_cmdの湯を即時出湯栓１ｂから出湯させるために必要な熱量、Ｔtk_cmd×Ｖtは、貯湯タンク２１内に蓄熱されるべき熱量、Ｔin_ave_s×(Ｖin_s－Ｖt)は、即時出湯装置２０に入水する非加熱状態流入湯水の全体（入水総量Ｖinの代表値Ｖin_sの体積を有する湯水）のうち、貯湯タンク２１への充填分（貯湯タンク２１の容積Ｖtに一致する体積の湯水）を除いた湯水の熱量である。

なお、式（３ａ）の右辺の演算により算出される値が、貯湯温度Ｔtkのあらかじめ定められた所定の上限温度を超える場合には、目標貯湯温度Ｔtk_cmdは、該上限温度に設定される。

補足すると、目標貯湯温度Ｔtk_cmdが上限温度以下に収まる範囲内では、上記式（３ａ）の右辺の演算により算出される値に、例えば、所定のマージン値を加算した値を目標貯湯温度Ｔtk_cmdとして決定してもよい。

Ｖin_s＞Ｖtである場合に上記の如く目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定することで、該目標貯湯温度Ｔtk_cmdは、基本的には（上限温度に制限される場合を除いて）、即時出湯栓１ｂの開栓後に即時出湯装置２０に入水する非加熱状態流入湯水の平均入水温度Ｔin_aveと、入水総量ＶinとがそれぞれＳＴＥＰ１２で設定した代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sに一致するという仮定の基で、即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が入水する期間において、貯湯タンク２１内の湯と非加熱状態流入湯水とを混合することで、即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度の湯を即時出湯栓１ｂに供給することが可能となるように決定される。

加えて、該目標貯湯温度Ｔtk_cmdは、即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が入水する期間が終了するまでに（加熱状態の湯が即時出湯装置２０に供給されるようになるまでに）、貯湯タンク２１に貯湯された湯（目標貯湯温度Ｔtk_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度の湯）のほぼ全量が即時出湯栓１ｂに供給されるように決定される。

本実施形態では、対象時間帯の開始前に目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する処理は、以上の如く実行される。

そして、貯湯温度制御部４７は、上記の如く目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定した対象時間帯の開始時までに、貯湯タンク２１内の実際の貯湯温度Ｔtkを目標貯湯温度Ｔtk_cmdに一致もしくはほぼ一致させるようにヒータ２２を制御する。

より詳しくは、貯湯温度制御部４７は、対象時間帯の開始時から所定時間前までの期間内において、即時出湯栓１ｂへの通水（即時出湯装置２０への入水）が行われておらず、且つ、温度センサ２４による貯湯温度Ｔtkの検出値が目標貯湯温度Ｔtk_cmdよりも所定値以上低い場合に、ヒータ２２の発熱運転を開始させることで、貯湯温度Ｔtkを目標貯湯温度Ｔtk_cmdまで昇温させる。その後、貯湯温度制御部４７は、対象時間帯で、即時出湯栓１ｂの開栓に応じた即時出湯装置２０への入水が最初に開始されるまで、貯湯温度Ｔtkを目標貯湯温度Ｔtk_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度に保つように、ヒータ２２の発熱運転及び作動停止を交互に繰り返す。

一方、対象時間帯内で、該対象時間帯での目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する処理では、目標貯湯温度決定部４７ａは、該対象時間帯での即時出湯装置２０の出湯運転（即時出湯栓１ｂから出湯させる運転）の終了直後に、ＳＴＥＰ１１ｂにおいて、現在の対象時間帯内で、学習データ取得部４７ｂにより先に記憶保持された各学習データを取得する。

次いで、目標貯湯温度決定部４７ａは、対象時間帯の開始前と同様にＳＴＥＰ１２～１５の処理を実行することで、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定する。この場合、ＳＴＥＰ１２では、現在の対象時間帯内での学習データに基づいて、目標貯湯温度Ｔtk_cmdの算出用の平均入水温度Ｔin_ave及び入水総量Ｖinのそれぞれの代表値Ｔin_ave_s，Ｖin_sが設定される。これ以外は、対象時間帯の開始前における処理と同じである。

そして、貯湯温度制御部４７は、上記のように目標貯湯温度Ｔtk_cmdを決定した後、貯湯タンク２１内の実際の貯湯温度を該目標貯湯温度Ｔtk_cmdに一致もしくはほぼ一致させるようにヒータ２２を制御する。このヒータ２２の制御は、対象時間帯の開始前と同様に行われる。

補足すると、本実施形態では、Ｖin_s＞Ｖtである場合に、前記式（３ａ）により目標貯湯温度Ｔtk_cmdを算出するようにした。例えば、式（３ａ）の右辺のＶtの値（貯湯タンク２１の容積）の代わりに、Ｖtよりも小さい値を使用して、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを算出するようにしてもよい。なお、出湯栓１の出湯時に、貯湯タンク２１内に蓄熱される熱量を極力使用する上では、式（３ａ）により、あるいは、式（３ａ）の右辺のＶtを、その値に近い値（Ｖtよりも若干小さい値）に置き換えた式により、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを算出することが好ましい。

また、本実施形態では、Ｖin__s≦Ｖtである場合に、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致させた。ただし、例えば、前記式（３ａ）の右辺のＶtを、入水総量Ｖinの代表値Ｖin_sよりも小さい値に置き換えた式により算出してもよい。なお、貯湯タンク２１内に蓄熱する熱量が必要以上に多くならないようにする上では、Ｖin__s≦Ｖtである場合に、目標貯湯温度Ｔtk_cmdを即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致させることが好ましい。

次に、即時出湯コントローラ４５の出湯温度制御部４６の処理を説明する。即時出湯栓１ｂの開栓に応じた即時出湯装置２０への入水（所定流量以上の入水）が行われると、出湯温度制御部４６は、当該入水を流量センサ３５の検出信号に基づいて検知する。

このとき、出湯温度制御部４６は、温度センサ２４の検出信号により示される貯湯温度Ｔtkの検出値が前記目標貯湯温度Ｔtk_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度である場合（Ｔtk≒Ｔtk_ cmdである場合）には、温度センサ３４，３９，４０のそれぞれによる入水温度Ｔin、タンク流出温度Ｔtout及び出湯温度Ｔoutのそれぞれの検出値と、流量センサ３５による入水流量Ｗinの検出値と、即時出湯目標温度Ｔout_cmdとを用いて、出湯温度Ｔoutを即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致もしくはほぼ一致させ得るように、分配弁３３の目標分配比（前記タンク側流量とバイパス側流量との比率）を所定の演算式により逐次決定する。そして、出湯温度制御部４６は、決定した目標分配比に分配弁３３の実際の分配比を逐次制御する。

これにより、即時出湯栓１ｂの開栓直後に即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度の湯が即時出湯栓１ｂから出湯される。その後、加熱状態の湯が即時出湯装置２０に入水するようになると、該加熱状態の湯が即時出湯栓１ｂから出湯される。

なお、目標貯湯温度Ｔtk_cmdが前記上限温度に制限された場合には、上記のように分配弁３３の分配比を制御すると、加熱状態の湯が即時出湯装置２０に入水する前に、貯湯タンク２１が湯切れ状態になる可能性がある。

そこで、目標貯湯温度Ｔtk_cmdが前記上限温度に制限された場合には、出湯温度制御部４６は、即時出湯目標温度Ｔout_cmdを給湯目標温度よりも低い温度に修正し、その修正後の即時出湯目標温度Ｔout_cmdを用いて、上記と同様に分配弁３３の分配比を制御する。この場合、修正後の即時出湯目標温度Ｔout_cmdは、即時出湯栓１ｂの開栓後、即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が入水する期間において、当該修正後の即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度の湯を即時出湯栓１ｂに継続的に供給し得るように決定される。

また、貯湯温度Ｔtkの検出値が目標貯湯温度Ｔtk_cmdよりも低いか、又は所定値以上低い場合（ヒータ２２による貯湯温度Ｔtkの昇温が未完了である場合）において、該貯湯温度Ｔtkの検出値が入水温度Ｔinの検出値よりも高い場合には、出湯温度制御部４６は、即時出湯目標温度Ｔout_cmdを、例えば、貯湯温度Ｔtkの検出値よりも低く、且つ、入水温度Ｔinの検出値よりも高い温度に修正する。そして、出湯温度制御部４６は、即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が入水する期間において、当該修正後の即時出湯目標温度Ｔout_cmdを実現するように分配弁３３の分配比を制御する。

これにより、即時出湯栓１ｂの開栓後、即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が入水する期間において、修正後の即時出湯目標温度Ｔout_cmdに一致もしくはほぼ一致する温度の湯を即時出湯栓１ｂから出湯させることができる。その後、加熱状態の湯が即時出湯装置２０に入水するようになると、該加熱状態の湯が即時出湯栓１ｂから出湯される。

また、貯湯温度Ｔtkの検出値が目標貯湯温度Ｔtk_cmdよりも低いか、又は所定値以上低い場合（ヒータ２２による貯湯温度Ｔtkの昇温が未完了である場合）において、該貯湯温度Ｔtkの検出値が入水温度Ｔinの検出値以下の温度である場合には、出湯温度制御部４６は、即時出湯装置２０に入水する湯水の全量を出湯栓１ｂに供給するように分配弁３３の分配比を制御する（前記タンク側流量をゼロにするように分配弁３３の分配比を制御する）。

これにより、即時出湯栓１ｂの開栓後、即時出湯装置２０に入水する湯水がそのまま即時出湯栓１ｂから出湯される。

以上説明した実施形態によれば、一日を区分する複数の時間帯のそれぞれの毎に、各時間帯で記憶保持された学習データに基づいて、各時間帯での目標貯湯温度Ｔtk_cmdが決定される。そして、各時間帯での貯湯タンク２１の実際の貯湯温度Ｔtkが目標貯湯温度Ｔtk_cmdになるように制御される。

ここで、各時間帯での出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃの出湯の利用形態は、各時間帯に応じたものになりやすい。例えば、朝の時間帯では、洗面所の即時出湯栓１ｂの開栓の直前に、台所の出湯栓１ａでの出湯が行われている場合が多くなりやすい。ひいては、洗面所の即時出湯栓１ｂの開栓時には、給湯配管６のうち、上流側給湯配管６ｄの第１分岐部６ｄ１よりも上流側の部分に既に加熱状態の湯が残存している場合が多くなりやすい（以降、この場合を第１の場合という）。

また、例えば、昼の時間帯では、洗面所の即時出湯栓１ｂでの出湯が行われる頻度が比較的低いため、該即時出湯栓１ｂの開栓時には、給湯配管６に加熱状態の湯が残存していない場合が多くなりやすい（以降、この場合を第２の場合という）。

また、例えば、夜の時間帯では、洗面所の即時出湯栓１ｂの開栓の直前に、浴室の出湯栓１ｃでの出湯が行われている場合が多くなりやすい。ひいては、洗面所の即時出湯栓１ｂの開栓時には、給湯配管６のうち、上流側給湯配管６ｄの第３分岐部６ｄ３よりも上流側の部分に既に加熱状態の湯が残存している場合が多くなりやすい（以降、この場合を第３の場合という）。

上記第１～第３の場合のそれぞれの場合において、即時出湯装置２０への入水温度Ｔinは、それぞれ、即時出湯栓１ｂの開栓後、即時出湯装置２０への入水総量Ｖinが増加していくに伴い（即時出湯装置２０への入水の進行に伴い）、概略的には、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに例示する如きパターンで変化する。この場合、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃのそれぞれにおいて、入水温度Ｔinが非加熱状態流入湯水の温度Ｔin1から、給湯目標温度に向かって立ち上がるタイミングが図３のＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的となるタイミングである。

そして、本実施形態では、目標貯湯温度Ｔtk_cmdは、前記した如く決定されるので、第１～第３の場合のそれぞれにおいて、概ね、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃのそれぞれの斜線部の面積に相当する熱量を、貯湯タンク２１内に蓄熱するように目標貯湯温度Ｔtk_cmdが決定される。

このため、第１～第３の場合のいずれの場合でも、即時出湯栓１ｂの開栓後、加熱状態の湯が即時出湯装置２０に入水するようになる前の期間（即時出湯装置２０に非加熱状態流入湯水が入水する期間）において、前記即時出湯目標温度Ｔout_cmdとして給湯目標温度に一致もしくはほぼ一致する温度の湯を即時出湯栓１ｂに供給して、該即時出湯栓１ｂから出湯させることができる。

また、第１の場合、第２の場合及び第３の場合のそれぞれの場合に適した目標貯湯温度Ｔtk_cmdを設定できるので、各時間帯での即時出湯栓１ｂの出湯のために貯湯タンク２１に蓄熱する熱量の過不足を極力少なくすることができる。ひいては、即時出湯装置２０のエネルギー消費を極力少なくできると共に、即時出湯栓１ｂの開栓直後の出湯温度Ｔoutが低くなり過ぎるのを極力防止することができる。また、即時出湯栓１ｂの開栓後、即時出湯装置２０に供給される加熱状態の湯を即時出湯栓１ｂから出湯させ得るようになる前に、貯湯タンク２１が湯切れ状態になるのを極力防止できる。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の態様を採用することもできる。以下に他の実施形態をいくつか説明する。

前記実施形態では、貯湯タンク２１内の湯と、熱源機４側から給湯配管６を介して即時出湯装置２０に入水する湯水とを混合を行うために、バイパス配管３２の上流端部に分配弁３３を備えた。ただし、該分配弁３３の代わりに、例えば、前記流出側配管３１の混合部３１ａ（バイパス配管３２の合流部）に、バイパス配管３２から流入する湯水の流量と、貯湯タンク２１側から流入する湯水の流量との比率を制御可能な混合弁を備えるようにしてもよい。

あるいは、分配弁３３の代わりに、例えば、流入側配管３０の下流部（バイパス配管３２の分岐部よりも下流側の部分）と、バイパス配管３２とのそれぞれに流量制御弁を備えるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、即時出湯の対象の出湯栓が、出湯栓１ａ，１ｂ，１ｃのうち、洗面所の出湯栓１ｂである場合を例示した。ただし、即時出湯の対象の出湯栓は、洗面所の出湯栓１ｂに限らず、他の出湯栓（台所の出湯栓１ａ、浴室の出湯栓１ｃ等）であってもよい。

また、前記実施形態では、即時出湯目標温度Ｔout_cmdを、基本的には、給湯器３のリモコン９で設定された給湯目標温度に一致させた。ただし、即時出湯目標温度Ｔout_cmdを、あらかじめ定めた所定値（例えば、リモコン９で設定可能な給湯目標温度の最小値等）としてもよく、あるいは、該即時出湯目標温度Ｔout_cmdを即時出湯装置２０の操作部５０の操作によって、所定の範囲内で可変的に設定し得るようにしてもよい。この場合には、即時出湯コントローラ４５は、給湯コントローラ８との通信を行わないように構成さ得る。

また、前記実施形態では、学習データ取得部４７ｂは、即時出湯栓１ｂの開栓後、前記ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になるまでの期間（加熱状態の湯が即時出湯装置２０に入水するようになるまでの期間）だけで、入水温度Ｔin及び入水流量Ｗinの検出値（検出データ）を取得した。ただし、入水温度Ｔin及び入水流量Ｗinの検出値（検出データ）の取得を行う期間は、例えば、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になった後、所定時間が経過するまでの期間、あるいは、入水流量Ｗinの検出値を積算してなる入水総量Ｖinが所定値に達するまでの期間等であってもよい。

また、前記実施形態では、出湯栓１ａ，１ｂ、１ｃのそれぞれに給湯を行うための下流側給湯配管６ａ，６ｂ，６ｃが、上流側給湯配管６ｄの互いに異なる分岐部６ｄ１，６ｄ２，６ｄ３から分岐するものを例示した。ただし、下流側給湯配管６ａ，６ｂ，６ｃは、例えば、共通のヘッダ（分配機構）を介して上流側給湯配管６ｄに接続されていてもよい。

また、前記各実施形態では、即時出湯コントローラ４５は、給湯コントローラ８との通信により取得した給湯目標温度の設定値を使用した。ただし、例えば、出湯栓１の出湯時（即時出湯装置２０の出湯運転時）に、入水温度Ｔinの検出値が給湯目標温度の設定値に相当する定常的な温度に昇温した状態での該入水温度Ｔinの検出値を取得し、該検出値を、当該出湯運転後における給湯目標温度の設定値として用いてもよい。

１ｂ…出湯栓、４…熱源機、６…給湯配管、２０…即時出湯装置、２１…貯湯タンク、３４…温度センサ、３５…流量センサ、４７…貯湯温度制御部。

Claims

熱源機で加熱された湯水を該熱源機から出湯栓に供給する給湯配管と該出湯栓とに該出湯栓寄りの位置で接続された貯湯タンクを有し、前記出湯栓の開栓直後に、前記貯湯タンク内の湯水、又は該貯湯タンク内の湯水と前記熱源機から前記給湯配管を介して供給される湯水とを混合してなる湯水を前記出湯栓から出湯させる即時出湯装置であって、
一日を区分する複数の時間帯のそれぞれ毎に、前記貯湯タンク内の湯水の温度の目標値である目標貯湯温度を決定し、各時間帯における前記貯湯タンク内の湯水の温度を当該決定した目標貯湯温度に制御する貯湯温度制御部と、
前記給湯配管から供給される湯水の温度である入水温度と該湯水の流量である入水流量とをそれぞれ検出する温度センサ及び流量センサとを備えており、
前記貯湯温度制御部は、前記各時間帯における前記目標貯湯温度を、過去に該時間帯で実行された前記出湯栓での出湯時に、該出湯栓の開栓直後の所定期間で前記温度センサ及び前記流量センサにより各々検出された前記入水温度及び前記入水流量のそれぞれの検出データに基づいて決定するように構成されていることを特徴とする即時出湯装置。
請求項１記載の即時出湯装置において、
前記出湯栓の開栓直後の所定期間は、前記出湯栓の開栓後、前記温度センサにより検出される前記入水温度が、前記熱源機から前記給湯配管に供給される湯の温度の目標値である給湯目標温度以下の値に設定された第１所定温度以上の温度に昇温するまでの期間である第１期間を少なくとも含むことを特徴とする即時出湯装置。
請求項２記載の即時出湯装置において、
前記貯湯温度制御部は、前記各時間帯における過去の前記検出データに基づいて、該時間帯での前記第１期間において前記給湯配管から供給される湯水の平均温度である平均入水温度の代表値と、該第１期間において前記給湯配管から供給される湯水の総量である入水総量の代表値とを設定し、少なくとも前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも大きい場合に、該入水総量の代表値と前記平均入水温度の代表値とを用いて前記目標貯湯温度を決定するように構成されていることを特徴とする即時出湯装置。
請求項３記載の即時出湯装置において、
前記貯湯温度制御部は、少なくとも前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも大きい場合に、前記貯湯タンク内の湯の熱量と前記第１期間において前記給湯配管から供給される湯水の全体の熱量との総和の熱量により、前記第１期間において前記出湯栓から出湯される湯の温度を所定の第１目標値に維持し得るように前記目標貯湯温度を決定することを、実際の前記平均入水温度と前記入水総量とがそれぞれ前記代表値に一致するとという仮定の基で実行するように構成されていることを特徴とする即時出湯装置。
請求項３又は４記載の即時出湯装置において、
前記貯湯温度制御部は、前記入水総量の代表値が前記貯湯タンクの容積よりも小さい場合に、前記出湯栓から出湯される湯の温度の所定の第２目標値を前記目標貯湯温度として決定するように構成されていることを特徴とする即時出湯装置。
請求項１～５のいずれか１項に記載の即時出湯装置において、
前記貯湯温度制御部が前記各時間帯における前記目標貯湯温度を決定するために用いる前記検出データは、前記熱源機の作動停止状態での前記出湯栓の通水時における前記入水温度及び前記入水流量の検出データを除く検出データであることを特徴とする即時出湯装置。