(57)【要約】【課題】温度境界層を乱すことなく間接熱交換器付近の湯温を迅速に昇温させる。【解決手段】貯湯タンク１内上部に設けられた間接熱交換器１３と、加熱循環回路２４から分岐され貯湯タンク１中間部に接続された中間戻し管２６と、加熱手段１９で加熱された湯水を貯湯タンク１上部へ戻すか中間戻し管２６を介して貯湯タンク１中間部へ戻すかを切り換える切換手段２７とを備え、中間戻し管２６よりも上方に位置する貯湯温度センサ３０ｂが第１所定温度以下を検出した場合は、切換手段２７を貯湯タンク１上部側へ切り換えた状態で加熱手段１９と加熱循環ポンプ２５を作動させ、その後、中間戻し管２６よりも下方に位置する貯湯温度センサ３０ｃが第１所定温度より低い第２所定温度以上を検出すると、切換手段２７を中間戻し管２６側へ切り換えて加熱手段１９で加熱した湯水を貯湯タンク１中間部へ戻す中間沸き上げ動作を行うようにした。【選択図】図１
2010151410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク底部に接続された給水管と、前記貯湯タンク頂部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部から取り出した湯水を前記貯湯タンク上部へ戻す加熱循環回路と、前記加熱循環回路途中に設けられ湯水を加熱する加熱手段と、前記加熱循環回路途中に設けられ前記貯湯タンクの湯水を前記加熱循環回路に流動させる加熱循環ポンプと、前記貯湯タンク内上部に設けられ前記貯湯タンク内の湯水の熱で外部流体を加熱する間接熱交換器と、前記加熱循環回路の前記加熱手段よりも下流側から分岐され前記間接熱交換器の上端よりも下方の前記貯湯タンク中間部に接続された中間戻し管と、前記加熱手段で加熱された湯水を前記加熱循環回路を介して前記貯湯タンク上部へ戻すか前記中間戻し管を介して前記貯湯タンク中間部へ戻すかを切り換える切換手段と、前記貯湯タンク側面の上下方向に複数設けられ前記貯湯タンク内の湯水の温度を検出するための貯湯温度センサとを備え、前記中間戻し管よりも上方かつ前記間接熱交換器付近に位置する前記貯湯温度センサが第１所定温度以下を検出した場合は、前記切換手段を前記貯湯タンク上部側へ切り換えた状態で前記加熱手段と前記加熱循環ポンプを作動させ、その後、前記中間戻し管よりも下方に位置する前記貯湯温度センサが前記第１所定温度より低い第２所定温度以上を検出すると、前記切換手段を前記中間戻し管側へ切り換えて前記加熱手段で加熱した湯水を前記貯湯タンク中間部へ戻す中間沸き上げ動作を行うようにしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク底部に接続された給水管と、前記貯湯タンク頂部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部から取り出した湯水を前記貯湯タンク上部へ戻す加熱循環回路と、前記加熱循環回路途中に設けられ湯水を加熱する加熱手段と、前記加熱循環回路途中に設けられ前記貯湯タンクの湯水を前記加熱循環回路に流動させる加熱循環ポンプと、前記貯湯タンク内上部に設けられ前記貯湯タンク内の湯水の熱で外部流体を加熱する間接熱交換器と、前記加熱循環回路の前記加熱手段よりも下流側から分岐され前記間接熱交換器の上端よりも下方の前記貯湯タンク中間部に接続された中間戻し管と、前記加熱手段で加熱された湯水を前記加熱循環回路を介して前記貯湯タンク上部へ戻すか前記中間戻し管を介して前記貯湯タンク中間部へ戻すかを切り換える切換手段と、前記貯湯タンク側面の上下方向に複数設けられ前記貯湯タンク内の湯水の温度を検出するための貯湯温度センサとを備え、前記中間戻し管より上方かつ前記間接熱交換器付近に位置する前記貯湯温度センサが第１所定温度以下を検出し、かつ前記中間戻し管よりも下方に位置する前記貯湯温度センサが前記第１所定温度より低い第２所定温度以下を検出した場合は、前記切換手段を前記貯湯タンク上部側へ切り換えた状態で前記加熱手段と前記加熱循環ポンプを作動させ、その後、前記中間戻し管よりも下方に位置する前記貯湯温度センサが前記第２所定温度以上を検出すると、前記切換手段を前記中間戻し管側へ切り換えて前記加熱手段で加熱した湯水を前記貯湯タンク中間部へ戻す中間沸き上げ動作を行い、前記中間戻し管より上方かつ前記間接熱交換器付近に位置する前記貯湯温度センサが前記第１所定温度以下を検出し、かつ前記中間戻し管よりも下方に位置する前記貯湯温度センサが前記第２所定温度以上を検出した場合は、前記切換手段を前記中間戻し管側へ切り換えた状態で前記加熱手段と前記加熱循環ポンプを作動させて前記加熱手段で加熱した湯水を前記貯湯タンク中間部へ戻す中間沸き上げ動作を行うようにしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記中間戻し管より上方かつ前記間接熱交換器下端より上方に位置する前記貯湯温度センサが前記第１所定温度より高い第３所定温度以上を検出すると、前記中間沸き上げ動作を停止させるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
前記加熱手段を、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と水とで熱交換させる冷媒水熱交換器と、冷媒圧力を減圧する減圧手段と、液冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたヒートポンプ式加熱手段としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱手段で加熱された湯を貯湯する貯湯タンク内上部に浴槽水等の外部流体を加熱するための間接熱交換器を備えた貯湯式給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、特許文献１に示されるように、ヒートポンプ式加熱手段によって加熱された高温の湯を貯湯タンクの上部から戻して積層する通常沸き上げ動作で貯湯し、貯湯タンク内の上部に設けられた間接熱交換器によって浴槽等の水を貯湯タンク内の熱で循環加熱できるようにすると共に、間接熱交換器よりも下方にヒートポンプ式加熱手段で加熱した高温の湯を戻す中間戻し管を接続し、貯湯タンク側面上下に複数設けられた貯湯温度センサによって中間戻し管よりも上方の間接熱交換器付近の湯温が間接加熱の効率が悪い温度まで低下したことを検出すると、ヒートポンプ式加熱手段で加熱した高温の湯を中間戻し管から戻して間接熱交換器付近を昇温する中間沸き上げ動作を行うようにしたものがあった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３９３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところがこの従来のものでは、中間戻し管の接続位置よりも上方の間接熱交換器付近の温度が低下したことを検知してから中間沸き上げ動作を行うため、中間沸き上げ動作を開始する時点で中間戻し管付近に低温の水が存在する状態もしくは湯水の温度境界層が存在する状態になっている可能性がある。
【０００５】
そして、中間沸き上げ動作によってヒートポンプ式加熱手段からの高温の湯が中間戻し管付近の水に流入した場合は、間接熱交換器付近を加熱する前にこの水を加熱することになるため間接熱交換器付近を加熱するのに時間が掛かると共に、中間戻し管から戻された高温の湯は熱として貯湯タンク内上部へ上昇しようとするものの、貯湯タンク下部からヒートポンプ式加熱手段へ水が引っ張られるため湯水の流れは貯湯タンク下方へ向いており、上部の高温の湯と下部の低温の水との間に上下方向の温度勾配の緩い厚い温度境界層を形成してしまうかあるいは温度境界層そのものを破壊してしまうため、中間沸き上げ動作が終わった後に貯湯タンク上部の熱が貯湯タンク下部の水に拡散してしまい、貯湯効率を悪化させるという問題があった。
【０００６】
また、中間沸き上げ動作によってヒートポンプ式加熱手段からの高温の湯が中間戻し管付近の湯水の温度境界層に流入した場合は、中間戻し管から戻された高温の湯は熱として貯湯タンク内上部へ上昇しようとするものの、貯湯タンク下部からヒートポンプ式加熱手段へ水が引っ張られるため湯水の流れは貯湯タンク下方へ向いており、温度境界層を厚くしてしまうと共に上下方向の温度勾配を緩くしてしまい、中間沸き上げ動作が終わった後の時間経過によって貯湯タンク上部の熱が貯湯タンク下部に拡散し易くなってしまい、貯湯効率を悪化させるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク底部に接続された給水管と、前記貯湯タンク頂部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部から取り出した湯水を前記貯湯タンク上部へ戻す加熱循環回路と、前記加熱循環回路途中に設けられ湯水を加熱する加熱手段と、前記加熱循環回路途中に設けられ前記貯湯タンクの湯水を前記加熱循環回路に流動させる加熱循環ポンプと、前記貯湯タンク内上部に設けられ前記貯湯タンク内の湯水の熱で外部流体を加熱する間接熱交換器と、前記加熱循環回路の前記加熱手段よりも下流側から分岐され前記間接熱交換器の上端よりも下方の前記貯湯タンク中間部に接続された中間戻し管と、前記加熱手段で加熱された湯水を前記加熱循環回路を介して前記貯湯タンク上部へ戻すか前記中間戻し管を介して前記貯湯タンク中間部へ戻すかを切り換える切換手段と、前記貯湯タンク側面の上下方向に複数設けられ前記貯湯タンク内の湯水の温度を検出するための貯湯温度センサとを備え、前記中間戻し管よりも上方かつ前記間接熱交換器付近に位置する前記貯湯温度センサが第１所定温度以下を検出した場合は、前記切換手段を前記貯湯タンク上部側へ切り換えた状態で前記加熱手段と前記加熱循環ポンプを作動させ、その後、前記中間戻し管よりも下方に位置する前記貯湯温度センサが前記第１所定温度より低い第２所定温度以上を検出すると、前記切換手段を前記中間戻し管側へ切り換えて前記加熱手段で加熱した湯水を前記貯湯タンク中間部へ戻す中間沸き上げ動作を行うようにした。
【０００８】
また、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク底部に接続された給水管と、前記貯湯タンク頂部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部から取り出した湯水を前記貯湯タンク上部へ戻す加熱循環回路と、前記加熱循環回路途中に設けられ湯水を加熱する加熱手段と、前記加熱循環回路途中に設けられ前記貯湯タンクの湯水を前記加熱循環回路に流動させる加熱循環ポンプと、前記貯湯タンク内上部に設けられ前記貯湯タンク内の湯水の熱で外部流体を加熱する間接熱交換器と、前記加熱循環回路の前記加熱手段よりも下流側から分岐され前記間接熱交換器の上端よりも下方の前記貯湯タンク中間部に接続された中間戻し管と、前記加熱手段で加熱された湯水を前記加熱循環回路を介して前記貯湯タンク上部へ戻すか前記中間戻し管を介して前記貯湯タンク中間部へ戻すかを切り換える切換手段と、前記貯湯タンク側面の上下方向に複数設けられ前記貯湯タンク内の湯水の温度を検出するための貯湯温度センサとを備え、前記中間戻し管より上方かつ前記間接熱交換器付近に位置する前記貯湯温度センサが第１所定温度以下を検出し、かつ前記中間戻し管よりも下方に位置する前記貯湯温度センサが前記第１所定温度より低い第２所定温度以下を検出した場合は、前記切換手段を前記貯湯タンク上部側へ切り換えた状態で前記加熱手段と前記加熱循環ポンプを作動させ、その後、前記中間戻し管よりも下方に位置する前記貯湯温度センサが前記第２所定温度以上を検出すると、前記切換手段を前記中間戻し管側へ切り換えて前記加熱手段で加熱した湯水を前記貯湯タンク中間部へ戻す中間沸き上げ動作を行い、前記中間戻し管より上方かつ前記間接熱交換器付近に位置する前記貯湯温度センサが前記第１所定温度以下を検出し、かつ前記中間戻し管よりも下方に位置する前記貯湯温度センサが前記第２所定温度以上を検出した場合は、前記切換手段を前記中間戻し管側へ切り換えた状態で前記加熱手段と前記加熱循環ポンプを作動させて前記加熱手段で加熱した湯水を前記貯湯タンク中間部へ戻す中間沸き上げ動作を行うようにした。
【０００９】
また、前記中間戻し管より上方かつ前記間接熱交換器下端より上方に位置する前記貯湯温度センサが第１所定温度より高い第３所定温度以上を検出すると、前記中間沸き上げ動作を停止させるようにした。
【００１０】
また、前記加熱手段を、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と水とで熱交換させる冷媒水熱交換器と、冷媒圧力を減圧する減圧手段と、液冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたヒートポンプ式加熱手段とした。
【発明の効果】
【００１１】
このように本発明によれば、中間沸き上げ動作によって加熱した高温の湯を貯湯タンク内の湯水の温度境界層よりも上方に戻すことができるので、温度境界層を破壊することがなく貯湯効率を悪化させないと共に、迅速に間接熱交換器付近の湯温を昇温することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯するステンレス製の貯湯タンク、２は貯湯タンク１底部に市水を給水する給水管、３は貯湯タンク１頂部から出湯する出湯管、４は給水管２から分岐された給水バイパス管、５は出湯管３からの湯と給水バイパス管４からの水とを給湯設定温度になるように混合する給湯混合弁、６は給湯混合弁５で混合された湯が流通する給湯管、７は給湯管６からの湯を給湯する給湯栓、８は給湯管６途中に設けられ給湯温度を検出する給湯温度センサ、９は給湯管６途中に設けられ給湯量を検出する給湯流量センサ、１０は給水管２に設けられ市水の給水圧を一定の圧力に減圧する減圧弁、１１は貯湯タンク１内の過圧を逃がす過圧逃がし弁である。
【００１３】
１２は浴槽、１３は貯湯タンク１内の上部に設けられ貯湯タンク１内の湯の熱で浴槽水を加熱するための間接熱交換器、１４は浴槽１２と間接熱交換器１３とを浴槽水が循環可能に接続するフロ循環回路、１５はフロ循環回路１４途中に設けられ浴槽水を循環させるフロ循環ポンプ、１６は給湯管６から分岐されフロ循環回路１４に接続された湯張り管、１７は湯張り管１６途中に設けられ湯張り管１６を開閉する湯張り開閉弁、１８はフロ循環回路１４途中に設けられ浴槽１２から間接熱交換器１３へ流れる浴槽水の温度を検出するフロ温度センサである。ここで、間接熱交換器１３はステンレス管を螺旋状に巻回した構成としている。
【００１４】
１９は加熱手段としてのヒートポンプ式加熱手段で、冷媒を圧縮する圧縮機２０と、冷媒と水とを熱交換する冷媒水熱交換器２１と、冷媒の圧力を減圧する減圧器２２と、液冷媒を蒸発させる蒸発器２３とを備え、蒸発器２３で吸熱した冷媒を圧縮機２０で圧縮して冷媒水熱交換器２１を介して水を加熱するようにしている。
【００１５】
２４は貯湯タンク１の下部と冷媒水熱交換器２１の水側と貯湯タンク１の上部とを湯水が循環可能に接続する加熱循環回路、２５は加熱循環回路２４途中に設けられた加熱循環ポンプ、２６は加熱循環回路２４の冷媒水熱交換器２１よりも下流側で分岐され貯湯タンク１の中間部とを接続する中間戻し管、２７は冷媒水熱交換器２１で加熱された湯を加熱循環回路２４を介して貯湯タンク１上部へ戻すか中間戻し管２６を介して貯湯タンク１中間部へ戻すかを切り換える三方弁より成る切換手段である。ここで中間戻し管２６は貯湯タンク１の間接熱交換器１３の上端より下方の貯湯タンク１の側面に接続されており、間接熱交換器１３の下端付近に接続されているのが好ましい。
【００１６】
２８は冷媒水熱交換器２１へ流入する水の温度を検出する入水温度センサ、２９は冷媒水熱交換器２１で加熱された湯の温度を検出する沸き上げ温度センサ、３０は貯湯タンク１の側面の上下方向に複数設けられた貯湯温度センサで、貯湯タンク１内の湯水の温度を検出するためのものであり、上から３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆと呼ぶ。なお、これら貯湯温度センサ３０ａ〜ｆの内、３０ｂは間接熱交換器１３の中間部付近かつ中間戻し管２６よりも上方の貯湯温度を検出する位置に設けられ、３０ｃは間接熱交換器１３の下端より下方かつ中間戻し管２６よりも下方の貯湯温度を検出する位置に設けられているものである。
【００１７】
３１はリモコンで、給湯装置に関する各種の情報（給湯設定温度、フロ設定温度、残湯量、給湯装置の作動状態等）を表示する表示部３２と、給湯設定温度およびフロ設定温度を設定操作するための温度設定スイッチ３３と、浴槽１２へ一定量の湯張りを指示する湯張りスイッチ３４と、浴槽水の追焚きを指示する追焚きスイッチ３５とを備えている。
【００１８】
３６は給湯温度センサ８、給湯流量センサ９、フロ温度センサ１８、入水温度センサ２８、沸き上げ温度センサ２９、貯湯温度センサ３０ａ〜ｆの検出値が入力され、フロ循環ポンプ１５、湯張り開閉弁１７、圧縮機２０、減圧器２２、加熱循環ポンプ２５、切換手段２７の作動を制御すると共に、リモコン３１と通信可能に接続された制御手段である。この制御手段３６は、予め給湯装置の作動を制御するためのプログラムが記憶されていると共に、演算、比較、記憶機能、時計機能を有しているものである。
【００１９】
次に、通常の沸き上げ動作について説明する。
深夜時間帯になったことを制御手段３６が認識すると、制御手段３６は当日までの給湯実績に基づく翌日に必要な熱量を算出し、貯湯温度センサ３０ａ〜ｆで検出する貯湯タンク１内の残熱量とヒートポンプ式加熱手段１９の定格加熱能力と最下部の貯湯温度センサ３０ｆで検出する給水温度とから深夜時間帯の終了時刻前に翌日に必要な熱量が沸き上がるような加熱開始時刻をピークシフト演算によって算出する。
【００２０】
そして、現在時刻が加熱開始時刻に到達すると、制御手段３６は圧縮機２０と減圧器２２と加熱循環ポンプ２５を駆動制御すると共に、切換手段２７を貯湯タンク１の上部側が冷媒水熱交換器２１と連通する状態とし、目標の沸き上げ温度に加熱した湯を加熱循環回路２４を介して貯湯タンク１の上部から積層して貯湯する通常沸き上げ動作を行い、翌日に必要な熱量が沸き上がるとする通常沸き上げ動作を終了する。
【００２１】
次に、給湯動作について説明すると、給湯栓７が開かれると、貯湯タンク１の底部に給水管２から市水が流入すると共に貯湯タンク１の頂部から出湯管３を介して高温の湯が出湯し、制御手段３６は給湯温度センサ８で検出する給湯温度がリモコン３１の温度設定スイッチ３３で設定された給湯設定温度になるよう給湯混合弁５の開度を調整し、給湯栓７から給湯設定温度の湯が給湯され、給湯栓７が閉じられることで給湯動作が終了する。
【００２２】
このとき、貯湯タンク１の底部へ流入した水は給水管２の断面積に比べて十分に大きな断面積を持つ貯湯タンク１内で十分に減速され、高温の湯の層をほとんど乱すことなく下方から水の層を形成する。そして、貯湯タンク１上部の高温の湯と貯湯タンク１下部の低温の水とが接する温度境界層Ｌが形成される。そして、給湯量が増加するにつれて貯湯タンク１上部の高温の湯の層が減少すると共に貯湯タンク１下部の水の層が増加し、温度境界層Ｌが上昇する。この温度境界層Ｌは所定の温度差があればそれぞれの温度に基づく比重の違いによって混じり合うことがないもので、時間の経過に伴う熱伝導によって温度境界層Ｌの厚みが増し徐々に温度勾配が緩くなっていくものである。
【００２３】
次に、湯張り動作について説明すると、リモコン３１の湯張りスイッチ３４が操作されると、制御手段３６は湯張り開閉弁１７を開いて給湯温度センサ８で検出する給湯温度がリモコン３１の温度設定スイッチ３３で設定されたフロ設定温度になるように給湯混合弁５の開度を調整して適温の湯を湯張りし、給湯流量センサ９が所望の湯張り流量を積算すると湯張り開閉弁１７を閉じて湯張り動作を終了する。
【００２４】
そして、湯張り動作が終了してから予め定めた一定時間は、浴槽水の温度をフロ設定温度に保つ保温動作を行う。この保温動作について説明すると、制御手段３６は所定のインターバル時間毎にフロ循環ポンプ１５を駆動させ、浴槽水をフロ循環回路１４に循環させてフロ温度センサ１８で浴槽水の温度を検出する。浴槽水の温度がフロ設定温度より低い場合はフロ循環ポンプの駆動を継続し、間接熱交換器１３から貯湯タンク１内上部の湯の熱を吸熱して浴槽水を加熱する。フロ温度センサ１８が検出する温度がフロ設定温度を検出するとフロ循環ポンプ１５の駆動を終了し、再度インターバル時間が経過すると同じ動作を繰り返す。そして、予め定めた一定時間が終了するとこの保温動作を終了する。
【００２５】
また、リモコン３１の追焚きスイッチ３５が操作されたときの追焚き動作について説明すると、浴槽水の温度をフロ設定温度＋一定温度（例えば２℃）まで追い焚きするように、制御手段３６はフロ循環ポンプ１５を駆動させ、浴槽水を間接熱交換器１３へ循環させ、間接熱交換器１３から貯湯タンク１内上部の湯の熱を吸熱して浴槽水を加熱する。そして、フロ温度センサ１８が検出する温度がフロ設定温度＋一定温度を検出するとフロ循環ポンプ１５の駆動を終了して追焚き動作を終了する。
【００２６】
これら保温動作および追焚き動作においては、貯湯タンク１上部の湯の熱を浴槽水へ吸熱させるため、貯湯タンク１内の間接熱交換器１３の上端から温度境界層Ｌの位置までの湯水の温度が低下する。このようにして間接熱交換器１３付近の湯温が低下すると、浴槽水の加熱能力あるいは加熱効率が低下してしまうため、制御手段３６は浴槽水の加熱能力を保持するために以下に説明する中間沸き上げ動作を行う。
【００２７】
図２は中間沸き上げ動作を説明するフローチャート図で、制御手段３６は、中間戻し管２６より上方かつ間接熱交換器１３付近に位置する貯湯温度センサ３０ｂが浴槽水の加熱能力あるいは加熱効率が一定以上低下する第１所定温度（例えば６０℃）まで低下したことを検知すると（ステップＳ１）、中間管戻し管２６より下方に位置する貯湯温度センサ３０ｃが第１所定温度より低い第２所定温度（例えば４５℃）より低下しているかどうかを判定する（ステップＳ２）。
【００２８】
前記中間戻し管２６より下方に位置する貯湯温度センサ３０ｃが第２所定温度より低い温度を検出した場合は、切換手段２７を冷媒水熱交換器２１の流出側と加熱循環回路２４の貯湯タンク１上部側とが連通する状態に切り換える（ステップＳ３）と共に、圧縮機２０と減圧器２２とを駆動制御してヒートポンプ式加熱手段１９を作動させて加熱循環ポンプ２５を駆動して（ステップＳ４）、沸き上げ温度センサ２９で検出する沸き上げ温度が所定の温度になるように中間沸き上げ動作を行う。このとき、沸き上げ温度は貯湯温度センサ３０ｂで検出する間接熱交換器１３付近の貯湯温度よりも一定以上高い温度で、８０℃程度であることが望ましい。すると、貯湯タンク１上部から貯湯タンク１内に戻された高温の湯は高温の湯の層を増加させ、湯水の温度境界層Ｌをそのまま押し下げる。
【００２９】
そして、温度境界層Ｌが低い位置に移動され、中間戻し管２６の下方に位置する貯湯温度センサ３０ｃが第２所定温度以上を検知すると（ステップＳ５）、切換手段２７を冷媒水熱交換器２１の流出側と中間戻し管２６側とが連通する状態に切り換え（ステップＳ６）、中間戻し管２６から貯湯タンク１内中間部に戻された高温の湯の熱は間接熱交換器１３付近の湯水の昇温に寄与し、湯水の温度境界層Ｌをそのまま押し下げるよう温度境界層Ｌよりも上部の高温の湯を増加すると共に、貯湯タンク１内底部の低温の水がヒートポンプ式加熱手段１９へ供給される。
【００３０】
そして、制御手段３６は、中間戻し管２６より上方かつ間接熱交換器１３の下端より上方に位置する貯湯温度センサ３０ａあるいは３０ｂが浴槽水の加熱能力あるいは加熱効率が良い第３所定温度（例えば７０℃）以上を検出すると（ステップＳ７）、圧縮機２０と減圧器２２とを駆動停止してヒートポンプ式加熱手段１９を停止すると共に加熱循環ポンプ２５も停止して、中間沸き上げ動作を停止させるようにしている（ステップＳ８）。
【００３１】
このように、中間戻し管２６の接続位置あるいはそれよりも上部に温度境界層Ｌが存在する場合は、中間沸き上げ動作で沸き上げた高温の湯を一旦貯湯タンク１の上部から供給し、温度境界層Ｌを中間戻し管２６の接続位置よりも下方に押し下げてから中間戻し管２６から高温の湯を供給するようにしたので、確実に中間沸き上げ動作で沸き上げた高温の湯を温度境界層Ｌよりも上部の高温あるいは中温の湯に流入させることができ、温度境界層Ｌを乱すことなく間接熱交換器１３付近の湯を迅速に昇温し、その後の貯湯効率も悪化させることがない。
【００３２】
一方、前記ステップＳ２において、中間戻し管２６より下方に位置する貯湯温度センサ３０ｃが第２所定温度より高い温度を検出した場合は、湯水の温度境界層Ｌが中間戻し管２６よりも下方に存在する可能性が高いため、切換手段２７を冷媒水熱交換器２１の流出側と中間戻し管２６側とが連通する状態に切り換える（ステップＳ９）と共に、圧縮機２０と減圧器２２とを駆動制御してヒートポンプ式加熱手段１９を作動させて加熱循環ポンプ２５を駆動して（ステップＳ１０）、沸き上げ温度センサ２９で検出する沸き上げ温度が所定の温度になるように中間沸き上げ動作を行う。このとき、沸き上げ温度は貯湯温度センサ３０ｂで検出する間接熱交換器１３付近の貯湯温度よりも一定以上高い温度で、８０℃程度であることが望ましい。
【００３３】
すると、貯湯タンク１中間部から貯湯タンク１内に戻された高温の湯は間接熱交換器１３付近の湯水の昇温に寄与し、湯水の温度境界層Ｌをそのまま押し下げるよう温度境界層Ｌよりも上部の高温の湯を増加すると共に、貯湯タンク１内底部の低温の水がヒートポンプ式加熱手段１９へ供給される。
【００３４】
そして、制御手段３６は、中間戻し管２６より上方かつ間接熱交換器１３の下端より上方に位置する貯湯温度センサ３０ａあるいは３０ｂが浴槽水の加熱能力あるいは加熱効率が良い第３所定温度（例えば７０℃）以上を検出すると（ステップＳ７）、圧縮機２０と減圧器２２とを駆動停止してヒートポンプ式加熱手段１９を停止すると共に加熱循環ポンプ２５も停止して、中間沸き上げ動作を停止させるようにしている（ステップＳ８）。
【００３５】
このように、中間戻し管２６の接続位置よりも下部に温度境界層Ｌが存在する場合は、中間沸き上げ動作で沸き上げた高温の湯を最初から貯湯タンク１の中間部に流入させることができ、温度境界層Ｌを乱すことなく間接熱交換器１３付近の湯を迅速に昇温し、その後の貯湯効率も悪化させることがない。
【００３６】
なお、制御手段３６は、追焚きスイッチ３５が操作されたときあるいは浴槽水の保温動作を行う一定時間の間に貯湯温度センサ３０ｃが所定温度以下を検出した場合に中間沸き上げ動作を行い、それ以外の場合は貯湯温度センサ３０ｃが所定温度以下を検出しても中間沸き上げ動作を行わないようにしているもので、浴槽水の加熱要求がない場合にムダに中間沸き上げ動作を行うことがなく、貯湯タンク１内の湯を必要な熱量以上に多量に沸き上げることを防止しているものである。
【００３７】
なお、本発明はこの一実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変することを妨げるものではない。例えば、間接熱交換器１３へ流す外部流体を浴槽水ではなく暖房用の循環液としてもよいものである。また、加熱手段１９としてヒートポンプ式ではなくヒータ式の加熱手段としてもよい。また、切換手段２７としは三方弁にに限られるものではなく、例えば加熱循環回路２４の貯湯タンク１上部側と中間戻し管２６にそれぞれ開閉弁を設け、一方のみが開く構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態のシステム図。
【図２】同一実施形態の作動を説明するフローチャート図。
【符号の説明】
【００３９】
１  貯湯タンク
２  給水管
３  出湯管
１３  間接熱交換器
１９  加熱手段
２４  加熱循環回路
２５  加熱循環ポンプ
２６  中間戻し管
２７  切換手段
３０ａ〜ｆ  貯湯温度センサ
【図１】
2010151410.tif 000003
【図２】
2010151410.tif 000004