(57)【要約】【課題】貯湯タンク16，17内の中温水を無くし、ヒートポンプユニット13によって湯を沸き上げる際の沸上効率の低下を防止できる給湯装置11を提供する。【解決手段】第１の貯湯タンク16の下部と第２の貯湯タンク17の上部とを接続配管18で直列に接続する。第２の貯湯タンク17の上部が水になり、第１の貯湯タンク16の上部に湯があるとともに下部に給湯にはそのまま使用できない中温水があれば、第２の貯湯タンク17の上部に湯を貯湯する。第１の貯湯タンク16の上部からの給湯に伴って、第２の貯湯タンク17の上部の湯が第１の貯湯タンク16の下部に流入し、湯が中温水に混ざる。湯が中温水に混ざることで、中温水が給湯にそのまま使用できる温度以上に上昇し、中温水を無くす。【選択図】図１
2010043751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貯湯タンクと、
接続順位が上位側の貯湯タンクの下部と下位側の貯湯タンクの上部とを直列に接続する接続配管と、
前記各貯湯タンクの上下方向に異なる複数の高さ位置での貯湯タンク内の湯水の温度を検知する複数の温度センサと、
接続順位が最下位の貯湯タンクの下部に給水する給水路と、
湯の沸き上げに用いられるヒートポンプユニットと、
接続順位が最下位の貯湯タンクの下部から水を取り出して前記ヒートポンプユニットに送り、前記ヒートポンプユニットで沸き上げられた湯を複数の貯湯タンクの上部のいずれかに切り換えて戻す沸上回路と、
複数の貯湯タンクの上部のいずれからも切り換えて給湯可能とする給湯路と、
接続順位が最上位の貯湯タンクの上部から給湯する切り換え状態で、接続順位が最上位に対して次位の貯湯タンクの上部に水があることが検知され、かつ、最上位の貯湯タンクの上部に給湯にそのまま使用できる所定温度以上の湯が貯湯されているとともに下部に給水温度よりは高いが給湯にはそのまま使用できない所定温度未満の中温水があることが検知されていれば、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路により次位の貯湯タンクの上部に所定量の湯を貯湯させる制御部と
を具備していることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
制御部は、
特定の時間帯での貯湯運転時には、ヒートポンプユニットおよび沸上回路により複数の貯湯タンクに湯を貯湯させ、
給湯時には、
給湯路により下位側の貯湯タンクに貯湯されている湯を給湯させ、
次位の貯湯タンクからの給湯時に次位の貯湯タンクの上部に湯が無くなって中温水になったことが検知されれば、給湯路により最上位の貯湯タンクの上部の湯と次位の貯湯タンクの上部の中温水とを混合して給湯させ、
次位の貯湯タンクの上部が中温水から水になったことが検知され、かつ、最上位の貯湯タンク内の下部に中温水があることが検知されれば、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路により次位の貯湯タンクの上部に所定量の湯を貯湯させ、前記給湯路により最上位の貯湯タンクのみから給湯させる
ことを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の貯湯タンクを直列に接続して使用する給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば２つの貯湯タンクを用いた給湯装置では、接続順位が上位の貯湯タンクの下部と下位の貯湯タンクの上部とが接続配管で直列に接続され、下位の貯湯タンクの下部に給水路が接続され、２つの貯湯タンクの上部にいずれからも切り換えて給湯可能とする沸上回路が接続されている。さらに、下位の貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプユニットに送り、このヒートポンプユニットで沸き上げた湯を上位の貯湯タンクの上部に戻す沸上回路が接続されている。
【０００３】
また、床暖房や浴槽水の追い焚きなどの熱負荷との熱交換のために、上位の貯湯タンクの上部から湯を取り出して熱負荷用熱交換器に送り、この熱負荷用熱交換器で熱交換によって温度低下した中温水を下位の貯湯タンクの下部に戻す熱負荷回路が接続されている。
【０００４】
このような給湯装置では、熱負荷との熱交換によって貯湯タンク内に中温水が溜まったり、前日の残湯が使用されずに温度低下した中温水が多く残る場合がある。この中温水は、３５〜４０℃程度で、給水温度よりは高いものの、通常は４２℃程度で利用される給湯温度よりも低く、そのままでは給湯に使用できない。
【０００５】
貯湯タンク内に中温水が多く残っていると、ヒートポンプユニットによって中温水から湯を沸き上げる際の沸上効率が水から湯を沸き上げる場合よりも著しく低下することが知られている。
【０００６】
そこで、下位の貯湯タンクの上部に湯があることが検知されていれば、下位の貯湯タンクからの給湯割合を多くしたうえで、上位および下位の両方の貯湯タンクの上部から混合給湯し、また、下位の貯湯タンクの上部に湯が無くなって中温水が検知されれば、上位の貯湯タンクからの給湯割合を多くしたうえで、上位および下位の両方の貯湯タンクの上部から混合給湯し、また、下位の貯湯タンクの上部に中温水が無くなって水が検知されれば、上位の貯湯タンクのみから給湯する。これにより、中温水を給湯に利用し、貯湯タンク内に残る中温水を少なくしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３１５４６０号公報（第４−５頁、図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、２つの貯湯タンクを直列に接続した給湯装置において、下位の貯湯タンクの上部に湯が無くなって中温水が検知されれば、上位の貯湯タンクからの給湯割合を多くしたうえで、上位および下位の両方の貯湯タンクの上部から混合給湯することにより、貯湯タンク内に残る中温水を少なくしようとしているが、上位の貯湯タンクからも給湯するために、上位の貯湯タンクの下部に下位の貯湯タンクから中温水が流入し、この上位の貯湯タンクに流入してしまった中温水は給湯に利用することができずに残ってしまう。
【０００８】
そのため、上位の貯湯タンクには中温水が残ってしまい、中温水の熱量を有効利用できないとともに、ヒートポンプユニットによって中温水から湯を沸き上げる際の沸上効率が低下する問題がある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、貯湯タンク内の中温水を無くし、ヒートポンプユニットによって湯を沸き上げる際の沸上効率の低下を防止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】
請求項１記載の給湯装置は、複数の貯湯タンクと、接続順位が上位側の貯湯タンクの下部と下位側の貯湯タンクの上部とを直列に接続する接続配管と、前記各貯湯タンクの上下方向に異なる複数の高さ位置での貯湯タンク内の湯水の温度を検知する複数の温度センサと、接続順位が最下位の貯湯タンクの下部に給水する給水路と、湯の沸き上げに用いられるヒートポンプユニットと、接続順位が最下位の貯湯タンクの下部から水を取り出して前記ヒートポンプユニットに送り、前記ヒートポンプユニットで沸き上げられた湯を複数の貯湯タンクの上部のいずれかに切り換えて戻す沸上回路と、複数の貯湯タンクの上部のいずれからも切り換えて給湯可能とする給湯路と、接続順位が最上位の貯湯タンクの上部から給湯する切り換え状態で、接続順位が最上位に対して次位の貯湯タンクの上部に水があることが検知され、かつ、最上位の貯湯タンクの上部に給湯にそのまま使用できる所定温度以上の湯が貯湯されているとともに下部に給水温度よりは高いが給湯にはそのまま使用できない所定温度未満の中温水があることが検知されていれば、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路により次位の貯湯タンクの上部に所定量の湯を貯湯させる制御部とを具備しているものである。
【００１１】
請求項２記載の給湯装置は、請求項１記載の給湯装置において、制御部は、特定の時間帯での貯湯運転時には、ヒートポンプユニットおよび沸上回路により複数の貯湯タンクに湯を貯湯させ、給湯時には、給湯路により下位側の貯湯タンクに貯湯されている湯を給湯させ、次位の貯湯タンクからの給湯時に次位の貯湯タンクの上部に湯が無くなって中温水になったことが検知されれば、給湯路により最上位の貯湯タンクの上部の湯と次位の貯湯タンクの上部の中温水とを混合して給湯させ、次位の貯湯タンクの上部が中温水から水になったことが検知され、かつ、最上位の貯湯タンク内の下部に中温水があることが検知されれば、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路により次位の貯湯タンクの上部に所定量の湯を貯湯させ、前記給湯路により最上位の貯湯タンクのみから給湯させるものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の給湯装置によれば、接続順位が最上位の貯湯タンクの上部から給湯する切り換え状態で、接続順位が次位の貯湯タンクの上部に水があることが検知され、かつ、最上位の貯湯タンクの上部に給湯にそのまま使用できる所定温度以上の湯が貯湯されているとともに下部に給水温度よりは高いが給湯にはそのまま使用できない所定温度未満の中温水があることが検知されていれば、次位の貯湯タンクの上部に所定量の湯を貯湯させるため、最上位の貯湯タンクの上部からの給湯に伴って、次位の貯湯タンクの上部の湯が最上位の貯湯タンクの下部の中温水に混ざり、中温水を給湯にそのまま使用できる所定温度以上に上昇させて、中温水を無くすことができ、ヒートポンプユニットによって湯を沸き上げる際の沸上効率の低下を防止できる。
【００１３】
請求項２記載の給湯装置によれば、請求項１記載の給湯装置の効果に加えて、給湯時には、給湯路により下位側の貯湯タンクに貯湯されている湯を給湯させ、また、次位の貯湯タンクからの給湯時に次位の貯湯タンクの上部に湯が無くなって中温水になったことが検知されれば、給湯路により最上位の貯湯タンクの上部の湯と次位の貯湯タンクの上部の中温水とを混合して給湯させ、また、次位の貯湯タンクの上部が中温水から水になったことが検知され、かつ、最上位の貯湯タンク内の下部に中温水があることが検知されれば、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路により次位の貯湯タンクの上部に所定量の湯を貯湯させ、前記給湯路により最上位の貯湯タンクのみから給湯させるため、貯湯タンク内の中温水を確実に無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、給湯装置11は、タンクユニット12と、湯の沸き上げに用いられるヒートポンプユニット13とを備え、浴槽14に張った浴槽水の追焚機能を有している。
【００１６】
タンクユニット12は、直列に接続して使用する接続順位が上位の貯湯タンク（以下、第１の貯湯タンクと呼ぶ）16と下位の貯湯タンク（以下、第２の貯湯タンクと呼ぶ）17とを有している。これら第１の貯湯タンク16の下部と第２の貯湯タンク17の上部とが接続配管18によって直列に接続されている。
【００１７】
第１の貯湯タンク16および第２の貯湯タンク17には、上下方向に異なる高さ位置であって、例えば上部、中間部および下部の３箇所に、タンク内の湯水温度を検知する温度センサS1〜S3および温度センサS4〜S6がそれぞれ配設されている。
【００１８】
第２の貯湯タンク17の下部には、水道管等の給水源に配管される給水路20が接続されている。この給水路20には、給水圧力を減圧する減圧弁21、逆流を阻止する逆止弁22が配設されている。
【００１９】
第１の貯湯タンク16の上部および第２の貯湯タンク17の上部には給湯路25を構成する給湯管26，27が接続され、これら給湯管26，27が混合弁28を介して１本の給湯管29に接続されている。混合弁28は、第１の貯湯タンク16から取り出す湯と第２の貯湯タンク17から取り出す湯との混合比率を調整可能とし、その調整可能とする混合比率にはいずれか一方が１００％、他方が０％の場合も含まれる。混合弁28または給湯管29には、混合弁28で混合された湯の温度を検知する温度センサ30が配設されている。
【００２０】
また、給湯路25の給湯管29と給水路20とが給湯用の混合弁34および浴槽用の混合弁35にそれぞれ接続されている。これら混合弁34，35は、給湯管29からの湯と給水路20からの水とを混合して所定温度の湯を給湯する。これら混合弁34，35で調整可能とする混合比率には、いずれか一方が１００％、他方が０％の場合も含まれる。
【００２１】
これら混合弁34，35に接続される給湯管29および給水路20には、給湯管29側および給水路20側への逆流を規制する逆止弁36，37がそれぞれ配設されている。
【００２２】
給湯用の混合弁34は、例えば台所等に設置されるメインリモコンや浴室に設置される浴室リモコン等によりそれぞれ設定される給湯設定温度の湯を供給する。この給湯用の混合弁34には所定の給湯場所に給湯する給湯管38が接続され、この給湯管38には流量を測定する流量センサ39および給湯温度を検知する温度センサ40が配設されている。
【００２３】
浴槽用の混合弁35は、例えば台所等に設置されるメインリモコンや浴室に設置される浴室リモコン等によりそれぞれ設定される湯張り設定温度の湯を供給したり、浴室リモコンによる追い焚き操作時に浴槽水の追い焚き能力に応じた温度の湯を供給したりする。この浴槽用の混合弁35には浴槽14に給湯する浴槽用給湯路41が接続され、この浴槽用給湯路41には給湯温度を検知する温度センサ42および流路を開閉する給水電磁弁等を備えたホッパ43が配設されている。
【００２４】
また、給湯管29の混合弁34，35の接続箇所より下流側には、上流側への逆流を規制する逆止弁44、および熱負荷側である浴槽14の浴槽水と熱交換する追焚用熱交換器45を介して、この追焚用熱交換器45を通過した湯を第２の貯湯タンク17の下部に戻すための追焚用戻り配管46が接続されている。この追焚用戻り配管46には、第１の貯湯タンク16（または第２の貯湯タンク）の上部の湯を給湯路25から取り出すとともに追焚用熱交換器45を通過させた後、追焚用戻り配管46から第２の貯湯タンク17の下部に戻すように、湯を循環させる追焚用循環ポンプ47が配設されている。
【００２５】
そして、給湯路25、追焚用熱交換器45、追焚用循環ポンプ47および追焚用戻り配管46などを含めて追焚回路48が構成されている。
【００２６】
また、追焚用熱交換器45と浴槽14とが浴槽用循環回路54によって接続されている。この浴槽用循環回路54は、浴槽14の浴槽水を取り込んで追焚用熱交換器45に導く浴槽用戻り配管55、追焚用熱交換器45を通過した浴槽水を浴槽14に導く浴槽用往き配管56を有している。浴槽用戻り配管55には、浴槽14から取り込んだ浴槽水の温度を検知する温度センサ57、浴槽14の水位を検知する圧力センサ58、浴槽14への自動湯張り時に流路を切り換えるための切換弁59、浴槽水を循環させる浴槽用循環ポンプ60、浴槽水の循環を検知するフロースイッチ61が配設されている。浴槽用往き配管56には、浴槽14に導入する浴槽水の温度を検知する温度センサ62が配設されている。
【００２７】
切換弁59には浴槽用給湯路41が接続され、浴槽用給湯路41から給湯される湯を浴槽用戻り配管55の１管、または浴槽用戻り配管55と浴槽用往き配管56との２管を通じて浴槽14に給湯可能になっている。
【００２８】
また、第１の貯湯タンク16の給湯管26には、沸上時の過剰な圧力を逃す逃し弁65が接続され、この逃し弁65は外部に排水する排水管66に接続されている。
【００２９】
また、タンクユニット12の各貯湯タンク16，17とヒートポンプユニット13とが沸上回路70によって接続されている。この沸上回路70は、第２の貯湯タンク17の下部とヒートポンプユニット13の入口側とを接続する沸上用往き配管71、ヒートポンプユニット13の出口側と各貯湯タンク16，17とを接続する沸上用戻り配管72、ヒートポンプユニット13内に配置され第２の貯湯タンク17の下部から水を取り出して沸上回路70内を循環させる沸上用循環ポンプ73、ヒートポンプユニット13内に配置された沸上用熱交換器74、および沸上用戻り配管72に設けられた切換手段としての４方弁75を有している。
【００３０】
沸上用戻り配管72の下流側は、４方弁75を介して、第１の貯湯タンク16の上部に接続される第１の戻り配管部76、第２の貯湯タンク17の上部に接続される第２の戻り配管部77、および第２の貯湯タンクの下部に接続される第３の戻り配管部78に分岐されている。沸上用戻り配管72の上流側には、追焚用戻り配管46が接続されている。
【００３１】
４方弁75は、沸上用戻り配管72の上流側に対して、下流側の第１ないし第３の戻り配管部76〜78のいずれか１つが接続されるように切り換える。
【００３２】
また、各貯湯タンク16，17の下部には、各貯湯タンク16，17内の水を外部に排水する配水管81およびこの排水管81を開閉する排水バルブ82が配設されている。
【００３３】
また、ヒートポンプユニット13は、圧縮機、凝縮器として機能する沸上用熱交換器74、膨張弁、蒸発器等で構成される冷媒回路を有している。このヒートポンプユニット13の沸上用熱交換器74に沸上回路70が接続されている。
【００３４】
また、給湯装置11は、この給湯装置11の動作を制御する制御部91を有している。この制御部91は、所定の時間帯での貯湯運転時には、ヒートポンプユニット13および沸上回路70により各貯湯タンク16，17に湯を貯湯させ、一方、給湯時には、給湯路25により、第２の貯湯タンク17に貯湯されている湯を優先的に給湯させ、また、第２の貯湯タンク17の上部に給湯にそのまま使用できる湯が無くなって給水温度よりは高いが給湯にはそのまま使用できない中温水（給湯温度が４２℃に設定した場合、３５〜４０℃が給湯にはそのまま使用できない中温水となる）があることが検知されれば、第１の貯湯タンク16の上部の湯と第２の貯湯タンク17の上部の中温水とを混合して給湯させ、また、第２の貯湯タンク17の上部が中温水から水になったことが検知され、かつ、第１の貯湯タンク16内の下部に中温水があることが検知されれば、ヒートポンプユニット13および沸上回路70により第２の貯湯タンク17の上部に所定量の湯を貯湯させ、第１の貯湯タンク16のみから給湯させる機能を有している。
【００３５】
なお、第２の貯湯タンク17の上部が中温水から水になったことが検知された時点では、温度センサS4の周辺が水でもそれよりも上側に中温水の一部が残っている場合もある。その検知時点で、ヒートポンプユニット13および沸上回路70により第２の貯湯タンク17の上部に対する貯湯を開始させてもよいし、その検知時点から所定量給湯された後、つまり第２の貯湯タンク17の上部に中温水が全く無くなった後、ヒートポンプユニット13および沸上回路70により第２の貯湯タンク17の上部に対する貯湯を開始させてもよい。
【００３６】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３７】
まず、貯湯運転について説明する。
【００３８】
特定の時間帯として、例えば時間帯別電灯制度の夜間時間帯において、貯湯運転（沸上運転）を開始すると、ヒートポンプユニット13を作動させ、沸上回路70の４方弁75で沸上用戻り配管72の上流側と第１の戻り配管部76とを接続するように切り換えるとともに沸上用循環ポンプ73を作動させる。
【００３９】
これにより、沸上回路70では、第２の貯湯タンク17の下部から水を取り出してヒートポンプユニット13に送り、このヒートポンプユニット13で沸き上げた高温湯を４方弁75および第１の戻り配管76を通じて第１の貯湯タンク16の上部に戻す。
【００４０】
第１の貯湯タンク16内では、温度の異なる高温湯と水との比重差で、第１の貯湯タンク16の上部側の高温湯と下部側の水との間に形成される湯と水の混合層を介して、高温湯と水とが混合せずに第１の貯湯タンク16内の上部側から順に湯が貯湯される。
【００４１】
第１の貯湯タンク16の下部まで高温湯が貯湯されたことが温度センサS3で検知されても、そのまま貯湯運転を継続し、接続配管18を通じて第２の貯湯タンク17の上部側から順に高温湯を貯湯してもよいし、あるいは、第１の貯湯タンク16の下部まで高温湯が貯湯されたことが温度センサS3で検知されたら、沸上回路70の４方弁75で沸上用戻り配管72の上流側と第２の戻り配管部77とを接続するように切り換え、ヒートポンプユニット13で沸き上げた湯を４方弁75および第２の戻り配管77を通じて第２の貯湯タンク17の上部に戻し、第２の貯湯タンク17の上部側から順に高温湯を貯湯してもよい。
【００４２】
第２の貯湯タンク17の下部まで高温湯が貯湯されたことが温度センサS6で検知されたら、貯湯運転を停止する。
【００４３】
次に、浴槽14の利用について説明する。
【００４４】
第２の貯湯タンク17に給湯に利用できる所定温度以上の湯があることが例えば温度センサS4などで検知されている場合には、給湯路25の混合弁28は第２の貯湯タンク17から優先的に給湯する切換状態にある。
【００４５】
そして、浴槽14に湯張りするには、ホッパ43の給水電磁弁を開くことにより、給水圧力により第２の貯湯タンク17の上部の湯を押し出し、第２の貯湯タンク17から給湯路25を通じて送られてくる湯と給水路20から給水される水とを浴槽用の混合弁35で混合して湯張り設定温度の湯とし、この湯を浴槽用給湯路41および浴槽用循環回路54を通じて浴槽14に給湯する。
【００４６】
また、浴槽14に湯張りした後は、所定時間毎に、浴槽用循環ポンプ60を作動させて浴槽14の浴槽水を浴槽用循環回路54内に循環させ、温度センサ57で浴槽水の温度を検知し、保温の必要つまり追い焚き動作の必要があるか監視する。
【００４７】
浴槽水の温度が設定温度よりも低下した際には自動的に追い焚き動作し、あるいは浴槽リモコン等の手動操作によっても追い焚き動作する。
【００４８】
追い焚き動作では、まず、浴槽用循環ポンプ60を作動させ、浴槽水を浴槽用循環回路54内に取り込んで追焚用熱交換器45に循環させる。その状態で、追焚用循環ポンプ47を作動させることにより、第２の貯湯タンク17から湯を取り出し、給湯路25を通じて追焚用熱交換器45に送り、この追焚用熱交換器45で取り出した湯と浴槽14からの浴槽水とで熱交換し、この熱交換により温度上昇した浴槽水を浴槽14に戻し、浴槽14内の湯温を上昇させる。
【００４９】
追焚用熱交換器45を通過して温度低下した湯は、追焚用戻り配管46、沸上用戻り配管72、４方弁75および第３の戻り配管部78を通じて第２の貯湯タンク17の下部に戻す。
【００５０】
これにより、第２の貯湯タンク17内の湯の温度が低下していき、第２の貯湯タンク17に追い焚きに使用できる所定温度以上の湯が無くなった場合には、第１の貯湯タンク16から湯を取り出す。
【００５１】
そのため、第２の貯湯タンク17には、追い焚きへの湯の利用、給湯への湯の利用、湯の放熱などの状況に応じて、高温湯と、高温湯よりは温度低下したものの給湯にはそのまま使用できる所定温度以上の湯と、給湯にそのまま使用できない所定温度未満の中温水と、給水温度の水とが、層を作って溜まる。
【００５２】
次に、給湯動作について説明する。
【００５３】
第２の貯湯タンク17に給湯に利用できる所定温度以上の湯があることが温度センサS4で検知されている場合には、給湯路25の混合弁28は第２の貯湯タンク17から優先的に給湯する切換状態にある。
【００５４】
給湯管38の下流側に配設される給湯栓などを開くことにより、給水圧により第２の貯湯タンク17の上部の湯を押し出し、第２の貯湯タンク17から給湯路25を通じて送られてくる湯と給水路20から給水される水とを給湯用の混合弁34で混合して給湯設定温度の湯とし、この湯を給湯管38から給湯する。
【００５５】
また、第２の貯湯タンク17の上部に給湯にそのまま使用できる所定温度以上の湯が無くなって給水温度よりは高いが給湯にはそのまま使用できない中温水があることが温度センサS4で検知されれば、第１の貯湯タンク16の上部の湯つまり高温湯と第２の貯湯タンク17の中温水とを使用して給湯する。すなわち、給湯路25の混合弁28により、第１の貯湯タンク16の上部の湯と第２の貯湯タンク17の上部の中温水とを混合し、温度センサ30の検知に基づいて所定温度とした湯を混合弁34に供給する。これにより、第２の貯湯タンク17の中温水の熱量を有効利用しながら中温水を減らしていくことができる。
【００５６】
このとき、第１の貯湯タンク16からも給湯するために、第２の貯湯タンク17の上部の中温水が第１の貯湯タンク16の下部に流入して溜まっていく。
【００５７】
そのため、給湯が進んでいくと、図２に示すように、第２の貯湯タンク17の上部に中温水が無くなって第２の貯湯タンク17内の全てが水になり（図２に示すB5〜B8の白表示の領域が水）、かつ、第１の貯湯タンク16の上部に湯があるとともに下部に中温水がある（図２に示すB1〜B3の黒表示の領域が湯、B4のグレー表示の領域が中温水）状態となる。
【００５８】
この図２に示す状態となった場合には、従来は中温水を減らしたり無くしたりすることができなかったが、本実施の形態では、図２に示す状態となったことが検知されれば、図３に示すように（湯水の流れる配管を黒表示するが、この配管の黒表示は温度とは関係ない）、貯湯運転（沸上運転）を開始し、第２の貯湯タンク17の上部に所定量の高温湯を貯湯することにより、中温水を無くすことができる。
【００５９】
貯湯運転（沸上運転）では、ヒートポンプユニット13を作動させ、沸上回路70の４方弁75で沸上用戻り配管72の上流側と第２の戻り配管部77とを接続するように切り換えるとともに沸上用循環ポンプ73を作動させる。
【００６０】
これにより、第２の貯湯タンク17の下部から水を取り出してヒートポンプユニット13に送り、このヒートポンプユニット13で沸き上げた高温湯を４方弁75および第２の戻り配管77を通じて第２の貯湯タンク17の上部に戻す。
【００６１】
第２の貯湯タンク17内では、温度の異なる高温湯と水との比重差で、第２の貯湯タンク17の上部側の高温湯と下部側の水との間に形成される混合層を介して、高温湯と水とが混合せずに第２の貯湯タンク17内の上部側から順に高温湯が貯湯される。このとき、沸き上げられた高温湯と給水温度の水との温度差が大きいため、混合層の層幅を少ない状態にできる。
【００６２】
第２の貯湯タンク17の上部に所定量の高温湯が貯湯されたことが例えば温度センサS4で検知されたら、貯湯運転を停止する。
【００６３】
また、図２に示す状態となった場合には、給湯路25の混合弁28により、第１の貯湯タンク16のみから給湯するように切り換える。
【００６４】
そして、図４に示すように（湯水の流れる配管を黒表示するが、この配管の黒表示は温度とは関係ない）、給湯管38の下流側に配設される給湯栓などを開くことにより、給水圧により第２の貯湯タンク17の上部の高温湯を接続配管18から第１の貯湯タンク16の下部に押し出し、第１の貯湯タンク16の上部の湯を給湯路25に押し出し、この給湯路25を通じて送られてくる湯と給水路20から給水される水とを給湯用の混合弁34で混合して給湯設定温度の湯とし、この湯を給湯管38から給湯する。
【００６５】
このような給湯に伴って、第１の貯湯タンク16の下部に第２の貯湯タンク17の上部の高温湯が流入することにより、第１の貯湯タンク16の下部で中温水に高温湯が混ざり、中温水が温度上昇し、中温水を給湯にそのまま使用できる所定温度以上の湯とし、給湯にそのまま使用できない所定温度以下の中温水を無くすことができる。
【００６６】
仮に、第１の貯湯タンク16の下部に３５℃の中温水が３０Ｌあり、第２の貯湯タンク17の上部に８５℃の高温湯が３０Ｌあるとすると、第１の貯湯タンク16の中温水の熱量（１０５０ｋｃａｌ）＋第２の貯湯タンク17の高温湯の熱量（２５５０ｋｃａｌ）＝３６００ｋｃａｌなので、３６００ｋｃａｌ／６０Ｌ＝６０℃となり、３５℃の給湯にそのまま使用できない中温水が６０℃（６０Ｌ）の湯に温度上昇する。
【００６７】
このように、中温水を給湯にそのまま使用できる所定温度以上の湯にできるため、給湯に使用できる湯量を増加させることができる。
【００６８】
また、その後の時間帯別電灯制度の夜間時間帯での貯湯運転（沸上運転）時において、ヒートポンプユニット13によって中温水を沸き上げることがなく、沸上効率の低下を防止できる。
【００６９】
なお、沸上回路70の沸上用戻り配管72に４方弁75を設けて第１ないし第３の戻り配管部76〜78を切り換えていたが、これに限られず、第１ないし第３の戻り配管部76〜78に開閉弁を設けていずれか１つを選択的に開くようにしてもよい。
【００７０】
また、前記実施の形態では、２つの貯湯タンクを直列に接続した場合に本発明を適用した例を示したが、３つ以上の貯湯タンクを直列に接続した場合にも同様に本発明を適用できる。
【００７１】
また、第１の貯湯タンク16に給湯にはそのまま使用できない中温水を無くす目的だけであれば、第２の貯湯タンク17を補助タンクとして容量を小さくしてもよく、小形化およびコスト低減ができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施の形態を示す給湯装置の構成図である。
【図２】同上給湯装置の第１の貯湯タンクの上部に湯、下部に中温水がそれぞれある状態を示す構成図である。
【図３】同上給湯装置の第２の貯湯タンクの上部に湯を貯湯する状態を示す構成図である。
【図４】同上給湯装置の給湯により第２の貯湯タンクの上部の湯が第１の貯湯タンクに流入した状態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
11    給湯装置
13    ヒートポンプユニット
16，17    貯湯タンク
18    接続配管
20    給水路
25    給湯路
70    沸上回路
91    制御部
S1〜S6    温度センサ
【図１】
2010043751.tif 000003
【図２】
2010043751.tif 000004
【図３】
2010043751.tif 000005
【図４】
2010043751.tif 000006