(57)【要約】【課題】エネルギー効率のよい運転が可能なヒートポンプ式給湯装置を提供する。【解決手段】ヒートポンプ式給湯装置１は、湯水を加熱するためのヒートポンプユニット２と、内部に温度成層を形成させた状態で湯水を貯留可能な貯湯タンク２３と、熱交換器２４とを備えた構成とする。また、ヒートポンプユニット２によって加熱された湯水を、貯湯タンク２３を通過させることなく熱交換器２４に供給可能な湯水供給流路６３を形成する。そして、湯水供給流路６３によって熱交換器２４の一次側流路に供給した湯水を、熱交換器２４を通過させた後に貯湯タンク２３の底部から流入させ、貯湯タンク２３の底部側を通過させた後にヒートポンプユニット２に向かって流出させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張手段、蒸発手段、圧縮手段及び凝縮手段が環状に接続された循環経路を有し、当該循環経路で熱媒体を循環させるヒートポンプ装置と、
前記ヒートポンプ装置によって加熱された湯水を頂部側から貯湯可能であり、内部に温度成層を形成させた状態で湯水を貯留可能な貯湯タンクと、
前記ヒートポンプ装置によって加熱された湯水が一次側流路を通過することにより熱交換を行う熱交換器とを備えたヒートポンプ式給湯装置であって、
前記ヒートポンプ装置によって加熱された湯水を、前記貯湯タンクを通過させることなく前記熱交換器へと供給可能な湯水供給流路を有し、
前記ヒートポンプ装置によって加熱され、前記湯水供給流路によって前記熱交換器の一次側流路に供給された湯水を、前記熱交換器を通過させた後に前記貯湯タンクの底部から流入させ、前記貯湯タンクの底部側部分を通過させてから前記ヒートポンプ装置側へ流出させることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
外部の給水源から前記貯湯タンクの内部へ湯水を供給するためのタンク給水配管を有し、当該タンク給水配管の一端が前記貯湯タンクの底部に接続され、
前記タンク給水配管に前記湯水供給流路が接続され、前記熱交換器の一次側流路を通過した湯水が前記タンク給水配管を介して前記貯湯タンクに流入されることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
前記貯湯タンクの内部には、底部側に貯留された湯水の頂部側への移動を制限するバッフル板が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への意識の高まりから、ヒートポンプ式給湯装置が広く普及してきている。このヒートポンプ式給湯装置は、空気から熱を吸収して給湯を行うため、ヒートアイランド現象の緩和効果があるといわれている。
【０００３】
このようなヒートポンプ式給湯装置として、ヒートポンプ式の熱源機と、湯水を貯留するための貯湯タンクを備えたものがある。このようなヒートポンプ式給湯装置によると、安価な夜間の電力を利用して加熱した湯水を貯湯タンクに貯留しておき、貯留した湯水をカランやシャワーといった給湯栓に供給することができる。そのため、給湯にかかる費用の低減が可能となる。
【０００４】
ところで、貯湯タンクに貯留された湯水は、給湯栓に供給されるだけなく、風呂の追い焚きや暖房等の用に供される場合がある。この場合、浴槽や暖房機器を含む循環流路を形成し、浴槽の湯水や暖房機器に熱を供給するための熱媒体がこの循環流路を流れる構成とする。また、この循環流路に熱交換器を設け、循環流路が熱交換器の二次側流路を経由して延びた状態とする。さらに、貯湯タンクの上部部分に貯留された温度の高い湯水を熱交換器の一次側流路に供給可能とする。そして、熱交換器の一次側流路を流れる高温の湯水と、熱交換器の二次側流路を流れる浴槽の湯水や熱媒体との間で熱交換を行う。このことにより、浴槽の湯水や熱媒体を加熱し、風呂の追い焚きや暖房等を実施する。
【０００５】
ここで、給湯栓に湯水を供給するときに必要とされる湯水の温度は、浴槽の湯水や熱媒体を加熱する際に必要な湯水の温度よりも低い温度となる。したがって、ヒートポンプ式給湯装置において、給湯栓への湯水の供給と、風呂の追い焚きや暖房等の運転とをいずれも実施可能な構成とするには、風呂の追い焚きや暖房等の運転で必要とされる高温の湯水を貯湯タンクに貯留する必要がある。
【０００６】
具体的に説明すると、このような構成のヒートポンプ式給湯装置で給湯栓に湯水を供給する場合には、貯湯タンクから出湯された高温の湯水と、給水源から供給される低温の湯水とを混合して給湯栓へと供給する。その一方、風呂の追い焚きや暖房等を実施する場合には、貯湯タンクから出湯された高温の湯水をそのまま熱交換器に供給する。すなわち、給湯栓に湯水を供給する運転と風呂の追い焚き運転のように、必要とされる湯温が異なる複数の運転を実施可能な構成とする場合、ヒートポンプ式給湯装置では、複数の運転のそれぞれで要求される湯水の温度のうち、最も高い温度の湯水を貯湯タンクに貯留する必要がある。そして、必要とされる湯温が低い運転（例えば、給湯栓に湯水を供給する運転）を実施する場合には、高温の湯水と低温の湯水を混合して湯水の温度を下げる必要がある。
【０００７】
しかしながら、このような構成では、給湯栓への湯水の供給を効率よく実施できないという問題がある。
【０００８】
例を挙げて詳細に説明すると、仮に貯湯タンクに貯留されている湯水の温度が、給湯栓で要求された湯温と同一の温度である場合、貯湯タンクの湯水をそのまま給湯栓に供給するだけで給湯栓への湯水の供給が可能となる。これに対し、貯湯タンクに貯留されている湯水の温度が給湯栓で要求される湯温よりも高い場合は、上述したように、貯湯タンクから出湯した湯水と低温の湯水を混合し、湯水の温度を下げる必要がある。
【０００９】
ここで、必要とされる温度よりも高温となるまで湯水を昇温し、昇温した湯水の温度を下げるために低温の湯水と混合して供給する場合、湯水を必要以上に昇温することとなるので、湯水を昇温するために消費するエネルギーが無駄になってしまうという問題がある。
【００１０】
そこで、このような問題を解決するための技術として、特許文献１に開示された技術がある。
【００１１】
まず、特許文献１に開示されたヒートポンプ式給湯装置（ヒートポンプ給湯器）が備える貯湯タンク（給湯タンク）は、ヒートポンプ式給湯装置を使用するとき、内部に温度成層が形成されるタンクとなっている。すなわち、上部から導入された湯水が一定の温度差ごとに層状となっており、各層の温度は、上部側から底側に向かうにつれて低温となっている。
【００１２】
そして、特許文献１に開示されたヒートポンプ式給湯装置では、貯湯タンクの上部に貯留した高温の湯水を給湯栓（蛇口）から出湯可能な構成となっている。その一方、熱交換器の一次側流路に湯水を供給する場合には、ヒートポンプ式の熱源機で加熱した湯水を貯湯タンクに流入させず、熱交換器に直接供給している。
【００１３】
つまり、特許文献１に開示されたヒートポンプ式給湯装置では、湯水を給湯栓から出湯する場合には、貯湯タンクの上部に貯留された高温の湯水を使用している。これに対し、熱交換器で熱媒体を加熱する場合には、低温の湯水をヒートポンプ式の熱源機で昇温してから使用している。すなわち、貯湯タンクの上部に貯留された高温の湯水は、給湯栓から出湯する場合には使用されるが、熱媒体を加熱する場合には使用されない構成となっている。そして、熱媒体を加熱する場合には、外部の給水源から供給された貯湯タンクの下部に貯留されている低温の湯水を、貯湯タンクから流出させた後に加熱して使用する構成となっている。
【００１４】
具体的に説明すると、この場合、給湯栓から出湯するときには、貯湯タンクの湯水を出湯すればよく、熱交換器で熱媒体を加熱するときには、必要な温度まで昇温した湯水を熱交換器の一次側流路に供給すればよい。つまり、給湯栓へ湯水を供給するとき、又は熱交換器で熱媒体を加熱するときの双方の場合において、過剰に加熱した湯水を多くの低温の湯水と混合してから供給する必要がない。すなわち、いずれの場合においても、必要とされる温度よりも非常に大きな温度まで湯水を加熱してしまうことがない。したがって、ヒートポンプ式給湯装置の各種運転において、湯水を効率よく加熱することが可能となる。そのため、ヒートポンプ式給湯装置の使用時におけるエネルギー効率の向上が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特許第４４２５９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、特許文献１に開示されているヒートポンプ式給湯装置では、熱媒体を加熱する際、熱交換器を通過して降温した湯水を再びヒートポンプ式の熱源機に向かって流したり、貯湯タンクの上部以外の部分に流入させたりしている。
【００１７】
ここで、貯湯タンクの上部以外の部分に流入させる場合について説明する。
特許文献１に、「タンク上部に蓄えられている高温の湯の温度を低下させない位置に（第２給水配管が）接続してあればどこでもかまわない」と記載されているように、特許文献１に開示されたヒートポンプ式給湯装置では、貯湯タンクの上部側の一部を除いたいずれかの部分から、熱交換器を通過して降温した湯水を流入させている。このことにより、貯湯タンクの上部に蓄えられている高温の湯の温度を低下させないようにしている。
【００１８】
詳細に説明すると、熱交換器を通過して降温した湯水は、貯湯タンクの上部に貯留されている湯水の温度よりは低く、給水源から供給される湯水の温度よりは高い中温の湯水となる。したがって、このような中温の湯水を貯湯タンクの上部から流入させてしまうと、この中温の湯水と、貯湯タンクの上部に貯留された高温の湯水とが混ざり合い、結果、貯湯タンクの上部に貯留された湯水の温度が低下してしまう可能性がある。そこで、特許文献１に開示されているヒートポンプ式給湯装置では、貯湯タンクの上部側でない部分に中温の湯水を流入させ、貯湯タンクの上部に貯留された湯水の温度が低下しないようにしている。
【００１９】
しかしながら、このような構成では、貯湯タンクの内部に形成される温度成層が乱れてしまうという問題がある。
【００２０】
具体的に説明すると、熱交換器を通過して降温した湯水の温度は一定ではなく、熱交換器を通過させる毎に異なる温度となることがある。また、貯湯タンクの内部のうち、熱交換器を通過した湯水を流入させる部分に予め貯留されている湯水の温度もまた、ヒートポンプ式給湯装置の使用状況に応じて変化することがある。
そのため、熱交換器を通過した湯水を貯湯タンク内部に流入させると、新たに流入する湯水の温度と、湯水が流入する部分に予め貯留されている湯水の温度が異なる温度となる場合がある。この場合、熱交換器を通過した湯水を貯湯タンク内に流入させると、貯湯タンク内では、湯水が流入した部分の近傍（湯水の流入口が形成されている部分の近傍）で、２つの異なる温度の湯水が混ざり合うこととなる。その結果、湯水が流入した部分の近傍に貯留されている湯水の温度が変化することとなる。すなわち、温度成層を形成する各層のうちの少なくとも１層で温度が変化してしまうこととなる。そして、温度が変化した層の位置によっては、貯湯タンク内に形成されている温度成層が大きく乱れてしまうこととなる。
【００２１】
このように貯湯タンクで温度成層が乱れると、ヒートポンプ式給湯装置の貯湯効率が低下するといった問題が生じ、ヒートポンプ式給湯装置の運用上のエネルギー効率が低下してしまうので、好ましくない。
【００２２】
そこで本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、さらにエネルギー効率のよい運転が可能なヒートポンプ式給湯装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、膨張手段、蒸発手段、圧縮手段及び凝縮手段が環状に接続された循環経路を有し、当該循環経路で熱媒体を循環させるヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置によって加熱された湯水を頂部側から貯湯可能であり、内部に温度成層を形成させた状態で湯水を貯留可能な貯湯タンクと、前記ヒートポンプ装置によって加熱された湯水が一次側流路を通過することにより熱交換を行う熱交換器とを備えたヒートポンプ式給湯装置であって、前記ヒートポンプ装置によって加熱された湯水を、前記貯湯タンクを通過させることなく前記熱交換器へと供給可能な湯水供給流路を有し、前記ヒートポンプ装置によって加熱され、前記湯水供給流路によって前記熱交換器の一次側流路に供給された湯水を、前記熱交換器を通過させた後に前記貯湯タンクの底部から流入させ、前記貯湯タンクの底部側部分を通過させてから前記ヒートポンプ装置側へ流出させることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置である。
【００２４】
本発明のヒートポンプ式給湯装置では、貯湯タンクを通過させることなく熱交換器へと供給した湯水を、貯湯タンクの底部から流入させている。
ここで、ヒートポンプ式給湯装置で貯湯タンク内の湯水を加熱する場合には、貯湯タンク内の温度成層を乱さないために、底部側の低温の湯水を流出させ、外部で加熱した後に、頂部側から流入させている。すなわち、貯湯タンク内の底部付近に貯留された湯水は、貯湯タンク内の湯水を加熱するとき、最初に外部へと流出する湯水となっている。
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、この貯湯タンク内の底部付近に熱交換器を通過した湯水を流入させている。したがって、湯水を流入させることにより、貯湯タンク内の底部付近の一部で温度成層が乱れたとしても、温度成層が乱れた部分の湯水は、いち早く外部へと流出することとなる。そのため、貯湯タンクの頂部から底部よりもやや上側までの間に形成される温度成層が乱れることはない。つまり、熱交換器を通過した湯水を貯湯タンクへと流入させても、貯湯タンク内の全体に亘って形成される温度成層が大部分に亘って維持され、温度成層が大きく乱れることがない。このことにより、温度成層の乱れに起因するヒートポンプ式給湯装置の貯湯効率の低下を防止可能であり、エネルギー効率のよい運転が可能となる。
【００２５】
さらに、本発明のヒートポンプ式給湯装置では、ヒートポンプ装置によって加熱され、熱交換器に供給された湯水を、貯湯タンクの底部側部分を通過させてからヒートポンプ装置側へ流出させている。
ここで、貯湯タンクの底部側部分は、貯湯タンクの内部に温度成層が形成された状態で湯水が貯留される際、最も低温となる湯水が貯留される部分となっている。また、熱交換器を通過した湯水は、熱交換器を通過することで温度が低下するものの、貯湯タンク内で最も低温の湯水よりは温度が高くなる。そして、ヒートポンプ装置によって湯水の沸き上げを行うとき、温度の高い湯水を加熱すると、低温の湯水を加熱する場合に比べて加熱効率（ＣＯＰ）が悪くなることが知られている。
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、熱交換器を通過した湯水をヒートポンプ装置へ戻す前に、貯湯タンクの底部側部分を通過させている。このため、熱交換器を通過した湯水は、貯湯タンク内の底部側部分を通過するときに低温の湯水と混ざり合い、温度が低下することとなる。このことにより、熱交換器を通過した湯水をそのままヒートポンプ装置に戻す場合と比べて、ヒートポンプ装置に戻す湯水の温度を低い温度とすることができる。つまり、本発明のヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポンプ装置に戻す湯水の温度を低い温度にすることができるので、エネルギー効率（加熱効率）のよい運転が可能となる。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、外部の給水源から前記貯湯タンクの内部へ湯水を供給するためのタンク給水配管を有し、当該タンク給水配管の一端が前記貯湯タンクの底部に接続され、前記タンク給水配管に前記湯水供給流路が接続され、前記熱交換器の一次側流路を通過した湯水が前記タンク給水配管を介して前記貯湯タンクに流入されることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置である。
【００２７】
かかる構成によると、貯湯タンクに新たな接続口を設けることなく、熱交換器の一次側流路を通過した湯水を貯湯タンクに流入させることができる。
具体的に説明すると、通常、熱交換器の一次側流路を通過した湯水を貯湯タンクに流入させるには、熱交換器の下流側に接続された配管を貯湯タンクに接続する必要がある。しかしながら、この場合、熱交換器の下流側に接続された配管を接続するための接続口を貯湯タンクに形成する必要がある。
これに対し、タンク給水配管に湯水供給流路を接続し、熱交換器の一次側流路を通過した湯水をタンク給水配管を介して貯湯タンクに流入させる構成によると、タンク給水配管が接続された接続口から、貯湯タンク内に湯水を流入させることができる。すなわち、貯湯タンクに新たな接続口を設けることなく、熱交換器の一次側流路を通過した湯水を貯湯タンクに流入させることができる。
つまり、このような構成によると、貯湯タンクを加工することなく、熱交換器の一次側流路を通過した湯水を貯湯タンクに流入させることができるので、本発明のヒートポンプ式給湯装置を安価に提供できる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は、前記貯湯タンクの内部には、底部側に貯留された湯水の頂部側への移動を制限するバッフル板が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ式給湯装置である。
【００２９】
かかる構成では、貯湯タンクの内部にバッフル板が設けられており、底部側に貯留された湯水が頂部側への移動を制限されている。すなわち、底側から貯湯タンク内に流入した湯水が、貯湯タンクの上部側に貯留された湯水と混ざり難い構造となっている。このため、貯湯タンク内の上側の大部分に亘って形成された温度成層の乱れをより確実に阻止できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、貯湯タンク内の全体に亘って形成される温度成層を大きく乱すことなく、熱交換器を通過した湯水を貯湯タンクの内部に流入させることができる。このことにより、温度成層の乱れに起因するヒートポンプ式給湯装置の貯湯効率の低下を防止可能となり、エネルギー効率のよい運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態にかかる給湯装置を示す作動原理図である。
【図２】図１のヒートポンプユニットを示す作動原理図である。
【図３】図１の給湯装置を示す作動原理図であり、蓄熱系統を太線で示し、蓄熱運転時の湯水の流れを矢印で示す。
【図４】図１の給湯装置を示す作動原理図であり、給湯系統を太線で示し、給湯運転時の湯水の流れを矢印で示す。
【図５】図１の給湯装置を示す作動原理図であり、熱供給系統を太線で示し、追焚運転時の湯水の流れを矢印で示す。
【図６】図１の給湯装置が実施する追焚運転の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態にかかる給湯装置１（ヒートポンプ式給湯装置）について詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３３】
本実施形態の給湯装置１は、図１で示されるように、ヒートポンプユニット２（ヒートポンプ装置）と熱回収装置３とを配管接続して形成されている。
【００３４】
また、給湯装置１は、図示しない制御装置を備えており、この制御装置は各部に設けた各種センサからの信号を受信可能となっている。
この制御装置は、演算手段としてのＣＰＵと、記憶手段としてのメモリを備えている。さらに、給湯装置１の制御に必要なプログラムが記憶され、各センサ等により検知された情報、並びに、各センサ等が検知した情報に基づいて演算手段が算出した情報を記憶可能となっている。そして、この制御装置が給湯装置１の各部に動作指令を送信することにより、給湯装置１が各種運転を実施可能な構成となっている。
【００３５】
ヒートポンプユニット２は、図２で示されるように、筐体１１の内部に循環経路１２を形成している。この循環経路１２は、膨張弁１３(膨張手段)、蒸発器１４(蒸発手段)、コンプレッサ１５(圧縮手段)、凝縮器１６(凝縮手段)がこの順で環状に配管結合されたものであり、相変化する熱媒体を封入して循環させている。
【００３６】
凝縮器１６は、熱媒体が流れる一次側流路と、湯水が流れる二次側流路とを有する熱交換器であり、熱交換によって湯水を加熱するように設けられている。
具体的に説明すると、凝縮器１６の二次側流路は、熱回収装置３（図１参照）から延びる往復配管１８が接続された状態となっている。このため、ヒートポンプユニット２と熱回収装置３の間には、凝縮器１６の二次側流路を経由して延びる湯水の流路が形成されることとなる。つまり、凝縮器１６は、熱回収装置３から供給された低温の湯水を加熱し、加熱した湯水を熱回収装置３に戻すことが可能な構成となっている。
【００３７】
熱回収装置３は、図１で示されるように、貯湯タンク２３と、追焚用熱交換器２４（熱交換器）とを主要な構成要素として備えている。
【００３８】
貯湯タンク２３は、内部に湯水を貯留可能な密閉タンクである。この貯湯タンク２３には、上下方向の最頂部又はその近傍に２つの配管接続部（以下、頂部接続部２８、頂部接続部２９とも称す）が形成されている。そして、上下方向の最下部又はその近傍にもまた、２つの配管接続部（以下、底部接続部３０、底部接続部３１とも称す）が形成されている。そして、これら配管接続部に、蓄熱系統４０、給湯系統４１、熱供給系統４２（いずれも詳しくは後述する）を構成する配管が接続された状態となっている。
【００３９】
また、貯湯タンク２３は、内部に貯留される湯水の水位上昇方向（高さ方向）に複数のタンク温度センサ３５ａ乃至３５ｅが配された構成とされている。このタンク温度センサ３５ａ乃至３５ｅは、それぞれ貯湯タンク２３内の湯水の温度を検知するための温度検知手段として機能する。さらに、このタンク温度センサ３５ａ乃至３５ｅは、貯湯タンク２３内における所定温度の湯水の残留量、又は、湯温が所定の温度範囲に属する温度となる湯水の残留量を検知するための残量検知手段としても機能する。
【００４０】
ここで、貯湯タンク２３の内部に液体を貯留する場合、その液体の温度差が所定の閾値（湯水では摂氏約１０度程度）以上であると、液体が温度ごとに層状に分かれる。そのため、蓄熱系統４０（詳しくは後述する）を流れる湯水が、貯湯タンク２３内の湯水の温度に対して前記閾温度以上高温に加熱され、貯湯タンク２３内の湯水を掻き乱さない程度にゆっくりと戻されると、貯湯タンク２３内に貯留されている湯水が温度ごとに層状に分かれることとなる。つまり、貯湯タンク２３の内部に温度成層が形成されることとなる。別言すると、貯湯タンク２３は、内部に温度成層を形成可能なタンクであるといえる。
なお、貯湯タンク２３に設置されたタンク温度センサ３５ａ〜３５ｅの検知した値に基づき、湯温が所定の温度範囲に属する温度となる湯水の貯留量を算出できる。すなわち、貯湯タンク２３内に所望の温度範囲に加熱された湯水がどれだけ貯留されているかを検知することができる。
【００４１】
ここで、貯湯タンク２３の内部に注目すると、底部分よりやや上側の部分にバッフル板３６が設けられている。
【００４２】
バッフル板３６は、２つの底部接続部３０，３１のやや上方に位置するものであり、２つの底部接続部３０，３１との間に所定の間隔を空けて配された板体となっている。そして、このバッフル板３６は、貯湯タンク２３内の空間を上下方向で区分するように設けられており、下端側に貯留されている湯水の上方への移動を規制している。
【００４３】
つまり、貯湯タンク２３内の空間は、バッフル板３６を境界として、上側の大部分からなる上側大領域と、下端側の一部からなる下側小領域に区分けされることとなる。そして、この上側大領域と下側小領域の境界部分では、大部分がバッフル板３６によって液体の上下方向への移動ができなくなっており、一部が上下方向で連通した状態となっている
このため、貯湯タンク２３の内部では、下側小領域に貯留されている湯水と、上側大領域に貯留されている湯水とが混ざり難い構成となっている。
【００４４】
追焚用熱交換器２４は、所謂液液熱交換器であり、浴槽（図示せず）の湯水を循環させて適宜加熱する追い焚き運転で使用するための熱交換器である。すなわち、この追焚用熱交換器２４の一次側流路には、高温の湯水が流れる高温水供給配管６３（湯水供給流路）が接続されており、二次側流路には、浴槽内の湯水が流れる浴槽水循環用配管６４が接続されている。このため、追焚用熱交換器２４では一次側流路を流れる高温の湯水によって、二次側流路を流れる浴槽の湯水を加熱可能となっている。
【００４５】
次に、本実施形態の給湯装置１において、主要な流路を形成する各系統について説明する。本実施形態の給湯装置１は、主に蓄熱系統４０、給湯系統４１、熱供給系統４２を備えている。
【００４６】
蓄熱系統４０は、図３の太線で示すように、ヒートポンプユニット２と貯湯タンク２３とを含んで環状に連続する流路を形成するものである。この蓄熱系統４０は、蓄熱往き管４５、往復配管１８、蓄熱戻り管４６、タンク接続管４７を備えている。
【００４７】
蓄熱往き管４５は、貯湯タンク２３の底部接続部３１からヒートポンプユニット２に向かって湯水が流れる配管である。この蓄熱往き管４５には、沸上ポンプ４８が設けられている。
【００４８】
往復配管１８は、上述したように、ヒートポンプユニット２と熱回収装置３とを接続する配管であり、ヒートポンプユニット２の内部に設けられた凝縮器１６の二次側流路を含んで延びる配管となっている。なお、往復配管１８の一端側は蓄熱往き管４５と連続しており、他端側は蓄熱戻り管４６と連続している。
【００４９】
蓄熱戻り管４６は、ヒートポンプユニット２側から貯湯タンク２３側に湯水が流れる配管である。
【００５０】
タンク接続管４７は、蓄熱戻り管４６の貯湯タンク２３側の端部と、貯湯タンク２３の頂部接続部２８とを接続する配管である。ここで、蓄熱戻り管４６とタンク接続管４７の間には、三方弁４９が設けられている。
【００５１】
三方弁４９は、３つのポートを有しており、各ポートには、蓄熱戻り管４６、タンク接続管４７、高温水供給配管６３がそれぞれ接続されている。そして、この三方弁４９は、３つのポートのうちの適宜なポートを閉塞することにより、流路を切り替えるための流路切替手段として機能する。
具体的に説明すると、高温水供給配管６３が接続されたポートを閉塞することにより、蓄熱戻り管４６からタンク接続管４７へ連なる流路が連通された状態となる。このとき、蓄熱戻り管４６から高温水供給配管６３へは湯水が流れない状態となる。
対して、タンク接続管４７が接続されたポートを閉塞することにより、蓄熱戻り管４６から高温水供給配管６３へ連なる流路が連通された状態となる。このとき、蓄熱戻り管４６からタンク接続管４７へは湯水が流れない状態となる。
【００５２】
給湯系統４１は、図４の太線で示すように、外部に所望の温度の湯水を出湯するための流路を形成するものである。この給湯系統４１は、入水管５２、タンク給水配管５３、タンク出湯管５４、出湯管５５、一般給湯管５６を備えている。
【００５３】
入水管５２は、図示しない給水源から供給される湯水を熱回収装置３の内部へ流すための配管である。
【００５４】
タンク給水配管５３は、入水管５２の中途部分から分岐して貯湯タンク２３の底部接続部３０まで延びる配管である。すなわち、図示しない給水源から入水管５２に流入した湯水を貯湯タンク２３の底部から流入させるための配管となっている。
【００５５】
タンク出湯管５４は、貯湯タンク２３の頂部接続部２９から延びる配管であり、その一端が頂部接続部２９に、他端が湯水混合弁５８にそれぞれ接続されている。
【００５６】
湯水混合弁５８は、３つのポートを備えており、入水管５２、タンク出湯管５４、出湯管５５がそれぞれ接続されている。このことから、入水管５２から流入する低温の湯水と、タンク出湯管５４から流入する高温の湯水とが湯水混合弁５８で混ざり合い、出湯管５５へ流出する構成となっている。
【００５７】
出湯管５５は、湯水の流れ方向下流側で一般給湯管５６と風呂落とし込み管５７に分岐している。すなわち、この出湯管５５は、一般給湯管５６や風呂落とし込み管５７に湯水混合弁５８を通過した湯水を供給するための配管である。
【００５８】
一般給湯管５６は、シャワーやカラン等の外部の給湯栓（図示せず）に湯水を供給するための配管である。この一般給湯管５６には、水量調整弁５９が設けられており、出湯される湯水の流量を調整可能となっている。
【００５９】
風呂落とし込み管５７は、上述した出湯管５５と、熱供給系統４２の浴槽水循環用配管６４とを接続する配管であり、落とし込み運転（詳しくは後述する）において浴槽（図示せず）に湯水を供給するときに使用される配管である。
【００６０】
熱供給系統４２は、図５の太線で示すように、ヒートポンプユニット２と追焚用熱交換器２４の一次側流路とを含むように形成された熱媒循環流路６１と、浴槽（図示せず）と追焚用熱交換器２４の二次側流路とを含むように形成された浴槽水循環流路６２とを備え、浴槽（図示せず）に貯留された湯水を加熱するためのものである。
【００６１】
すなわち、熱供給系統４２は、熱媒循環流路６１を形成する配管として、蓄熱往き管４５、往復配管１８、蓄熱戻り管４６、高温水供給配管６３、タンク給水配管５３を備えている。また、浴槽水循環流路６２を形成する配管として、浴槽水循環用配管６４を備えている。
以下の説明では、上述した蓄熱往き管４５、往復配管１８、蓄熱戻り管４６、タンク給水配管５３については重複する説明を省略する。
【００６２】
高温水供給配管６３は、三方弁４９からタンク給水配管５３の中途部分までの間を延びる配管であり、その一端がタンク給水配管５３に接続されている。また、高温水供給配管６３の中途部分は、追焚用熱交換器２４の一次側流路と一体となっている。すなわち、高温水供給配管６３は、追焚用熱交換器２４の一次側流路を含んで延びるものであり、高温水供給配管６３を流れる湯水は、追焚用熱交換器２４の一次側流路を通過することとなる。
【００６３】
この高温水供給配管６３には、追焚用熱交換器２４よりも湯水の流れ方向下流側に、追焚ポンプ６８が設けられており、追焚ポンプ６８よりもさらに湯水の流れ方向下流側に逆止弁６９が設けられている。そして、この逆止弁６９によって、高温水供給配管６３側からタンク給水配管５３側へは湯水が流れるが、タンク給水配管５３側から高温水供給配管６３側へ湯水が流れない構造となっている。
【００６４】
浴槽水循環用配管６４は、図示しない浴槽の湯水吸入口から熱回収装置３の内部を経て、図示しない浴槽の湯水供給口まで延びる配管であり、その中途部分に追焚用熱交換器２４の二次側流路が接続されている。すなわち、浴槽水循環用配管６４は、追焚用熱交換器２４の二次側流路を含んで延びるものであり、浴槽水循環用配管６４を流れる浴槽水は、追焚用熱交換器２４の二次側流路を通過することとなる。
【００６５】
この浴槽水循環用配管６４には、風呂循環ポンプ７０が設けられている。そして、風呂循環ポンプ７０を駆動させると、浴槽（図示せず）に貯留された湯水が浴槽水循環用配管６４を流れることとなる。すなわち、浴槽水循環用配管６４と浴槽（図示せず）を含んで形成される浴槽水循環流路６２を湯水が循環する。
【００６６】
続いて、本実施形態の給湯装置１で実施可能な各種運転について説明する。本実施形態の給湯装置１は、蓄熱運転、一般給湯運転、落とし込み運転、追焚運転を実施可能となっている。
【００６７】
［蓄熱運転］
蓄熱運転は、図３で示されるように、沸上ポンプ４８を作動させることにより、貯湯タンク２３の内部に貯留された湯水を蓄熱系統４０で循環させ、加熱する運転である。より詳細には、貯湯タンク２３の底部側から流出させた低温の湯水をヒートポンプユニット２へと流入させ、凝縮器１６（図２参照）で加熱した後、往復配管１８、蓄熱戻り管４６、タンク接続管４７を介して貯湯タンク２３の頂部側から流入させる動作を実施する。そして、このような動作が連続的に行われることにより、貯湯タンク２３に加熱された湯水が徐々に貯留されることとなる。つまり、この蓄熱運転では、貯湯タンク２３の底部を始点としてヒートポンプユニット２を介して貯湯タンク２３の頂部に向かうように湯水の循環流が発生することとなる。
この蓄熱運転を実施する場合、予め三方弁４９の高温水供給配管６３が接続されたポートを閉塞し、蓄熱戻り管４６側からタンク接続管４７側へ湯水を流入可能な状態としておく。その上で、沸上ポンプ４８を作動させ、蓄熱運転を実施する。
【００６８】
［一般給湯運転］
一般給湯運転は、図４で示されるように、上述した蓄熱運転によって貯湯タンク２３内に貯留された高温の湯水を利用し、給湯を行う運転である。以下、具体的な動作について説明する。
【００６９】
カランやシャワー等の外部の給湯栓（図示せず）が操作されると、外部の給水源から供給された低温の湯水が入水管５２へと流入する。このとき、この低温の湯水の一部は、湯水混合弁５８に向かって流れる。また、低温の湯水の残部は、タンク給水配管５３を介して貯湯タンク２３に底部から流入する。貯湯タンク２３の底部側から低温の湯水が流入すると、頂部側に貯留された高温の湯水が押し出され、タンク出湯管５４へと流出する。そして、タンク出湯管５４を流れた高温の湯水と、入水管５２から湯水混合弁５８に向かって流れた低温の湯水が湯水混合弁５８で混ざり合い、所定の温度に調整される。続いて、湯水混合弁５８側から出湯管５５に流出した湯水が、一般給湯管５６を流れ、外部の給湯栓（図示せず）に供給される。
【００７０】
［落とし込み運転］
落とし込み運転は、上述した一般給湯運転と同様に、貯湯タンク２３内に貯留された高温の湯水を利用し、浴槽（図示せず）への湯張りを行う運転である。
落とし込み運転では、上述した一般給湯運転と同様の動作により、出湯管５５に所定温度の湯水を出湯させる。そして、出湯管５５から風呂落とし込み管５７へ、風呂落とし込み管５７から浴槽水循環用配管６４へと湯水を流し、浴槽水循環用配管６４から浴槽の内部へと湯水を供給する（図示は省略する）。
【００７１】
［追焚運転］
追焚運転は、貯湯タンク２３内に貯留された高温の湯水を利用せず、ヒートポンプユニット２で加熱した湯水により、浴槽（図示せず）に貯留した湯水を昇温させる運転である。まず、この追焚運転の概要について説明する。
【００７２】
追焚運転を実施する際、予め三方弁４９のタンク接続管４７が接続されたポートを閉塞し、蓄熱戻り管４６側から高温水供給配管６３側へ湯水を流入可能な状態としておく。そして、図５で示されるように、熱媒循環流路６１で湯水を循環させ、ヒートポンプユニット２で加熱した湯水を貯湯タンク２３を通過させずに追焚用熱交換器２４へ供給する。このことにより、追焚用熱交換器２４の一次側流路を加熱した湯水が流れることとなる。なお、追焚用熱交換器２４を通過して降温した湯水は、貯湯タンク２３の底部側を通過し、ヒートポンプユニット２へと戻され再び加熱されることとなる。
【００７３】
この一方、風呂循環ポンプ７０を駆動させ、浴槽水循環流路６２で浴槽（図示せず）に貯留された湯水を循環させる。このことにより、浴槽（図示せず）に貯留された湯水は、追焚用熱交換器２４の二次側流路を流れることとなる。そして、追焚用熱交換器２４の内部において、熱媒循環流路６１を流れる湯水との間で熱交換が行われ、浴槽（図示せず）から二次側流路に流入した湯水が加熱される。すなわち、熱媒循環流路６１を流れる湯水が持つ熱量が放出され、その熱量を浴槽水循環流路６２を流れる湯水が回収する。このことにより、浴槽（図示せず）から追焚用熱交換器２４に向かって流れる湯水が追焚用熱交換器２４を通過する際に加熱され、加熱された湯水が浴槽（図示せず）に戻される。このような動作が継続して実施される結果、浴槽（図示せず）内の湯水が所望の温度まで昇温されることとなる。
【００７４】
ここで、熱媒循環流路６１で湯水を循環させる動作に注目する。
【００７５】
本実施形態の追焚運転では、上述したように、追焚用熱交換器２４を通過して降温した湯水が高温水供給配管６３から、タンク給水配管５３を経て、貯湯タンク２３の底部から流入することとなる。このとき、上述したように、貯湯タンク２３の内部にはバッフル板３６が形成されており、貯湯タンク２３内で底部側に貯留された湯水が頂部側へと流れにくい構造となっている。このため、新たに貯湯タンク２３に底部側から流入した湯水が、バッフル板３６よりも上方に形成されている温度成層を乱さない（又は殆ど乱さない）構造となっている。
【００７６】
さらにまた、貯湯タンク２３内の底部側に位置する領域に貯留されている湯水は、貯湯タンク２３の内部からヒートポンプユニット２側へ湯水を流出させるとき、初めに流出することとなる。すなわち、新たに湯水が流入した底部側の一部の領域でのみ温度成層が乱れても、温度成層が乱れている部分の湯水が外部へと流出されることから、上方に形成されている温度成層を乱さない（又は殆ど乱さない）構造となっている。
【００７７】
すなわち、底部側の一部の領域でのみ温度成層が乱れても、他の大部分で温度成層が維持されるので、貯湯タンク２３内の全体に亘って形成される温度成層が大きく影響を受けることはない。つまり、底部側の一部の領域で温度成層が僅かに乱れても、これによって各種運転（蓄熱運転、一般給湯運転、落とし込み運転、追焚運転）の効率が悪くなることはない。
したがって、本実施形態の給湯装置１は、追焚用熱交換器２４を通過した湯水を貯湯タンク２３へ流入しても、温度成層の乱れに起因する運転効率の低下が発生しない構成となっている。
【００７８】
さらにこのとき、追焚用熱交換器２４を通過して降温した湯水が貯湯タンク２３の底部側を通過した後に、ヒートポンプユニット２へと戻されることとなる。
ここで、貯湯タンク２３の内部で温度成層が形成されているとき、内部の底部側の部分は、温度の低い湯水が貯留される部分となる。そのため、追焚用熱交換器２４を通過した湯水は、貯湯タンク２３の底部側を通過するときに低温の湯水と混ざり合い、温度が低下することとなる。つまり、本実施形態の給湯装置１は、ヒートポンプユニット２へ戻される湯水を比較的低温の湯水にできる構造となっている。このことから、比較的温度の高い湯水をそのままヒートポンプユニット２へ戻すような構造と比べて、加熱効率（ＣＯＰ）のよい運転が可能となっている。
【００７９】
続いて、本実施形態の追焚運転の具体的な動作について、図６を主に参照しつつ詳細に説明する。
【００８０】
使用者が図示しないリモコン等を操作する等して、追焚運転が要求されると（ステップ１でＹｅｓ）、ヒートポンプユニット２が起動され（ステップ２）、追焚運転が開始される。
【００８１】
このとき、三方弁４９において、蓄熱戻り管４６から追焚用熱交換器２４側へ湯水が流れるように流路が切替えられる（ステップ３）。すなわち、タンク接続管４７が接続されたポートが閉塞され、蓄熱戻り管４６が接続されたポートと、高温水供給配管６３が接続されたポートが開放される。
【００８２】
そして、浴槽水の加熱動作を開始する（ステップ４）。
具体的には、上述したように、沸上ポンプ４８と追焚ポンプ６８を駆動させ、熱媒循環流路６１で湯水を循環させることにより、ヒートポンプユニット２で加熱した湯水を追焚用熱交換器２４に供給する。その一方、風呂循環ポンプ７０を駆動させ、浴槽水循環流路６２で浴槽（図示せず）に貯留された湯水を循環させ、追焚用熱交換器２４を通過させる。そして、追焚用熱交換器２４で熱交換を行うことにより、浴槽水循環流路６２を流れる湯水を加熱する。
【００８３】
このような浴槽水の加熱動作は、例えば使用者によってリモコン等が操作される等して、追焚運転の停止が要求されるまで（ステップ５でＹｅｓとなるまで）継続される。
【００８４】
そして、例えば使用者によってリモコン等が操作される等して、追焚運転の停止が要求されると（ステップ５でＹｅｓ）、風呂循環ポンプ７０を停止し、浴槽水循環流路６２での浴槽（図示せず）に貯留された湯水の循環を停止する（ステップ６）。
【００８５】
ここで、本実施形態の給湯装置１では、追焚運転の停止が要求されても、熱媒循環流路６１での湯水の循環を即座に停止させない構成となっている。すなわち、追焚運転の停止が要求され、浴槽水循環流路６２での浴槽（図示せず）に貯留された湯水の循環を停止しても、所定時間ｔ１が経過するまでの間（ステップ７でＹｅｓとなるまでの間）、熱媒循環流路６１での湯水の循環を停止させない構成となっている。
【００８６】
すなわち、使用者が短時間内にスイッチの入切を繰り返すといった操作をしてしまい、短時間内にヒートポンプユニット２が起動と停止を繰り返すと、ヒートポンプユニット２に予期せぬ不具合が生じてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、このような不具合の発生を防止すべく、追焚運転の停止が要求されても、所定時間ｔ１が経過するまでの間（ステップ７でＹｅｓとなるまでの間）、熱媒循環流路６１での湯水の循環を停止させない構成としている。このことにより、ヒートポンプユニット２が短時間内に起動と停止を繰り返すことに起因して発生する不具合を防止している。
【００８７】
そして、追焚運転の停止要求から所定時間ｔ１が経過すると（ステップ７でＹｅｓ）、熱媒循環流路６１での湯水の循環を停止し（ステップ１２）、追焚運転を停止させる。
より具体的には、ヒートポンプユニット２に対して停止要求信号を発信し、ヒートポンプユニット２を停止し始める。さらに、沸上ポンプ４８と追焚ポンプ６８とを停止させ、熱媒循環流路６１での湯水の循環を停止させる。また、蓄熱戻り管４６から貯湯タンク２３側へ湯水が流れるように流路を切替えておく。すなわち、高温水供給配管６３が接続されたポートが閉塞され、蓄熱戻り管４６が接続されたポートと、タンク接続管４７が接続されたポートが開放される。
【００８８】
また、追焚運転の停止要求から所定時間ｔ１が経過する前に、ヒートポンプユニット２から出湯される湯水の温度Ｔａ（出湯温度Ｔａ）が予め設定された貯湯設定温度Ｔｂを上回った場合（ステップ７でＮｏ、ステップ８でＹｅｓ）、貯湯タンク２３に高温の湯水を貯湯する動作を実施している。すなわち、蓄熱戻り管４６から貯湯タンク２３側へ湯水が流れるように流路を切替え（ステップ９）、貯湯タンク２３に湯水を流入させている。
【００８９】
具体的に説明すると、熱媒循環流路６１での湯水の循環を即座に停止させず、所定時間ｔ１が経過するまで待機させている間であっても、ヒートポンプユニット２で湯水が加熱されることとなる。そこで、本実施形態では、ヒートポンプユニット２から出湯される湯水の温度Ｔａ（出湯温度Ｔａ）が貯湯タンク２３に貯湯可能な温度、すなわち、貯湯タンク２３に頂部側から流入させても貯湯タンク２３の内部で温度成層が乱れない温度であった場合、貯湯タンク２３に湯水を流入させている。このように、本実施形態の給湯装置１では、停止までの待機中に湯水に加えられた熱をも無駄にせず、貯湯タンク２３に蓄熱できるので、運用時のエネルギー効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では、ヒートポンプユニット２から出湯される湯水の温度Ｔａは、図示しない温度センサによって検知された蓄熱戻り管４６を流れる湯水の温度となっている。
【００９０】
なお、停止までの待機中に貯湯タンク２３へ湯水を流入させているとき、例えば、使用者によってリモコン等が操作される等して、再度の追焚運転の開始要求があった場合（ステップ１０でＹｅｓの場合）、蓄熱戻り管４６から追焚用熱交換器２４側へ湯水が流れるように流路を切替え（ステップ３）、浴槽水の加熱動作を実施する（ステップ４以降の動作を実施する）。
【００９１】
対して、停止までの待機中に貯湯タンク２３へ湯水を流入させているとき、使用者によって再度の追焚運転の開始要求がなく（ステップ１０でＮｏの場合）、追焚運転の停止要求から所定時間ｔ１が経過すると（ステップ１１でＹｅｓの場合）、熱媒循環流路６１での湯水の循環を停止し（ステップ１２）、追焚運転を停止させる。
すなわち、上述した場合と同様に、ヒートポンプユニット２を停止し始めると共に、熱媒循環流路６１での湯水の循環を停止させ、蓄熱戻り管４６から貯湯タンク２３側へ湯水が流れるように流路を切替えておく。
【００９２】
ところで、上述したように、本実施形態の給湯装置１では、一般給湯運転や落とし込み運転を実施するときに貯湯タンク２３内の高温の湯水を利用している。また、追焚運転を実施するときには、貯湯タンク２３内から高温の湯水を出湯させない構成となっている。
【００９３】
ここで、一般給湯運転や落とし込み運転で必要とされる高温の湯水の温度は、摂氏５０度程度であるのに対し、追焚運転で浴槽水を加熱するために必要とされる高温の湯水の温度は摂氏８０度程度となる。
【００９４】
そして、本実施形態の給湯装置１では、追焚運転で貯湯タンク２３内の高温の湯水を使用しないことから、貯湯タンク２３内に貯留しておく湯水を摂氏８０度程度まで昇温させる必要はなく、貯湯タンク２３内で最も高温の湯水を摂氏５０度程度とすることができる。すなわち、摂氏８０度程度に昇温した湯水を貯湯タンク２３内に貯留することなく、追焚運転を実施可能な構成となっている。したがって、一般給湯運転や落とし込み運転を実施する際に効率のよい運転が可能となっている。
【００９５】
このことにつき、例を挙げて具体的に説明すると、仮に貯湯タンク２３内に摂氏８０度の湯水を貯湯していた場合、摂氏４０度の湯水が要求されると、摂氏８０度の湯水を湯水混合弁５８で低温の湯水と混ぜ合わせ、摂氏４０度まで降温させる必要がある。これに対し、貯湯タンク２３内に摂氏５０度の湯水を貯湯していた場合は、摂氏５０度の湯水を摂氏４０度に降温させるだけでよく、湯水を降温させるために多くの低温の湯水を必要としない。このとき、降温させる前後で温度差が大きければ大きい程、多くの熱が無駄になることとなる。
本実施形態では、貯湯タンク２３内で最も高温の湯水を一般給湯運転や落とし込み運転に適した温度（摂氏５０度程度）としておくことが可能であり、一般給湯運転や落とし込み運転を実施するとき、多くの熱が無駄になることのない効率のよい運転が可能となっている。
【００９６】
さらにまた、貯湯タンク２３に貯留する湯水が高い温度であるほど、湯水が貯湯タンク２３内に貯湯された状態を維持するとき、又は、一般給湯運転や落とし込み運転等の各種運転を実施するときにおける熱損失が大きくなってしまう。
本実施形態では、貯湯タンク２３内で最も高温の湯水を摂氏５０度程度とすることができるので、大きな熱損失のない効率のよい運転が可能となっている。
【００９７】
本実施形態の給湯装置１では、高温水供給配管６３をタンク給水配管５３の中途部分に接続し、追焚用熱交換器２４を通過して降温した湯水をタンク給水配管５３を介して貯湯タンク２３へと流入させている。このような構成によると、追焚用熱交換器２４を通過して延びる配管（上記した実施形態では高温水供給配管６３）の一端を貯湯タンク２３に直接接続させるような構成に比べて、貯湯タンク２３に接続する配管の数を少なくすることができる。このことから、貯湯タンク２３に多くの配管接続口を形成しなくてもよく、貯湯タンク２３の構造を簡易化できるので望ましい。
【００９８】
また、高温水供給配管６３をタンク給水配管５３の中途部分に接続する構成によると、熱媒循環流路６１で湯水を循環させる際、追焚用熱交換器２４を通過して降温した湯水がタンク給水配管５３を流れることとなる。ここで、追焚用熱交換器２４を通過した湯水は低温の湯水ではあるが、通常、図示しない給水源から供給される湯水よりも高温の湯水となる。このため、熱媒循環流路６１で湯水を循環させると、図示しない給水源から流れる湯水を貯湯タンク２３に供給する場合よりも、タンク給水配管５３の内部を高温の湯水が流れることとなる。このことから、熱媒循環流路６１で湯水を循環させるだけでタンク給水配管５３を暖めることが可能となり、給湯装置１を寒冷地等で使用する場合において、タンク給水配管５３内での液体の凍結を予防することができる。
【００９９】
つまり、本実施形態の給湯装置１は、入水管５２に設けられた入水温度センサ等により、外部の給水源から入水管５２に流入した湯水が所定温度以下であることが検知されたことを条件として、熱媒循環流路６１で湯水を循環させる凍結防止運転を実施可能となっている。別言すると、入水管５２に流入した湯水が所定温度以下である場合、ヒートポンプユニット２、沸上ポンプ４８（及び／又は追焚ポンプ６８）等を駆動させて高温水供給配管６３を含む流路で高温の湯水を循環させる凍結防止運転を実施可能となっている。そして、凍結防止運転の実施により、タンク給水配管５３の所定の一部において、配管内での液体凍結を防止することが可能となっている。
【０１００】
上記した実施形態では、熱媒循環流路６１を循環する湯水が持つ熱により、浴槽（図示せず）に貯留した湯水を加熱した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、熱媒循環流路６１に暖房用熱交換器を設け、熱媒循環流路６１を形成する配管を暖房用熱交換器の一次側流路に接続してもよい。すなわち、熱媒循環流路６１を暖房用熱交換器の一次側流路を含む循環流路としてもよい。このとき、暖房機器と暖房用熱交換器の二次側流路とを含む循環流路を形成して暖房用循環流路とし、湯水（又は不凍液）等の熱媒体をこの暖房用循環流路で循環させてもよい。つまり、熱媒循環流路６１を流れる高温の湯水によって、暖房用熱交換器の二次側流路を流れる熱媒体を加熱可能としてもよい。換言すると、熱媒循環流路６１を流れる湯水が持つ熱量が放出され、その熱量を暖房用循環流路を流れる湯水が回収する構成としてもよい。
【０１０１】
すなわち、本実施形態の給湯装置１は、上記した実施形態の熱媒循環流路６１を分岐させる等して、追焚用熱交換器２４の一次側流路が接続された循環流路と、暖房用熱交換器の一次側流路が接続された循環流路を並列するように形成してもよい。換言すると、追焚用熱交換器２４の一次側流路を含んで延びる循環流路と、暖房用熱交換器の一次側流路を含んで延びる循環流路とを並列するように形成してもよい。
そしてまた、上記した実施形態の熱媒循環流路６１に代わって、暖房用熱交換器の一次側流路が接続された循環流路、別言すると、暖房用熱交換器の一次側流路を含んで延びる循環流路を形成してもよい。
【０１０２】
この場合、熱媒体を暖房機器に熱を供給可能な程度に加熱するためには、熱媒循環流路６１を流れる湯水を摂氏６５度程度に加熱する必要がある。しかしながら、ヒートポンプユニット２で加熱した湯水を貯湯タンク２３を通過させずに暖房用熱交換器へ供給する構成であるので、上述の場合と同様に、貯湯タンク２３の内部に暖房用の高温の湯水（摂氏６５度程度の湯水）を貯留する必要がない。すなわち、貯湯タンク２３内に貯留された湯水のうち、最も高温となる湯水の温度を一般給湯運転や落とし込み運転で必要とされる温度（摂氏５０度程度）に止めることができる。このことにより、上述した場合と同様に、大きな熱損失のない効率のよい運転が可能となる。
【０１０３】
上記した実施形態では、熱媒循環流路６１に沸上ポンプ４８と追焚ポンプ６８を設け、双方を駆動させて湯水を循環させる例を示したが、本発明はこれに限るものでない。
追焚ポンプ６８を設けず、沸上ポンプ４８のみを駆動させることで、熱媒循環流路６１で湯水を循環させる構成であってもかまわない。
【０１０４】
上述した蓄熱運転は、図示しない温度センサによって検知された蓄熱戻り管４６を流れる湯温が所定温度以上であることを条件として実施される運転となっている。
ここで、蓄熱戻り管４６を流れる湯温が低い場合には、タンク接続管４７を介して貯湯タンク２３に湯水を導入すると、貯湯タンク２３の頂部から温度の低い湯水が流入することとなり、貯湯タンク２３の内部に形成される温度成層が乱れてしまうおそれがある。
そこで、蓄熱戻り管４６を流れる湯温が低い場合には、追焚運転時のように、蓄熱戻り管４６側から高温水供給配管６３へと湯水を流し、タンク給水配管５３を介して貯湯タンク２３の底部側に湯水を流入させてもよい（図５参照）。すなわち、蓄熱戻り管４６を流れる湯温が低い場合、三方弁４９で流路を切り替え、高温水供給配管６３へと湯水を流す蓄熱運転を実施してもかまわない。この場合、浴槽水循環用配管６４で浴槽（図示せず）内の湯水が循環していないので、追焚用熱交換器２４を通過した湯水が熱交換により低温化することはない。そして、蓄熱戻り管４６を流れる湯温が上昇したことが確認されると、三方弁４９で流路の切り替えを行い、上述した通常の蓄熱運転を実施してもよい。
【０１０５】
本実施形態の追焚運転は、上記した動作のみに限るものではない。例えば、追焚運転中に貯湯タンク２３に加熱した湯水を流入させる運転を実施してもよい。すなわち、追焚運転と蓄熱運転とを並行して実施してもよい。
【０１０６】
具体的に説明すると、この動作では、高温水供給配管６３のうち、追焚用熱交換器２４より湯水の流れ方向上流側に熱交入側温度センサ７５を設け、追焚用熱交換器２４より湯水の流れ方向下流側に熱交出側温度センサ７６を設ける。そして、追焚用熱交換器２４の一次側流路に流入する湯水の温度と、追焚用熱交換器２４の一次側流路を通過した後の湯水の温度を検知可能な構成とする。
【０１０７】
そして、熱交入側温度センサ７５で検知された湯水の温度が貯湯設定温度Ｔｂ以上であり、さらに熱交出側温度センサ７６で検知された湯水の温度が所定温度Ｔα以上である場合、追焚運転と蓄熱運転とを並行して実施する運転を開始する。
具体的には、このとき、熱交入側温度センサ７５で検知した値により、湯水を貯湯タンク２３に頂部から流入させても温度成層が乱れない温度であることが確認される。そして、熱交出側温度センサ７６で検知した値により、追焚用熱交換器２４を通過した湯水の温度が十分に高く、熱交換において熱を放出したにも関わらずいまだ所定温度Ｔα以上である状態、つまり、所謂熱余り状態であることが確認される。そして、これらが確認されたことを条件として、追焚運転と蓄熱運転とを並行して実施する運転が開始される。
【０１０８】
この動作が開始されると、三方弁４９の３つのポートがいずれも開状態となる。すなわち、蓄熱戻り管４６からタンク接続管４７へ湯水が流入可能であり、且つ、蓄熱戻り管４６から高温水供給配管６３へ湯水が流入可能な状態となる。この状態で、上述した追焚運転と同様の動作を実施する。すると、蓄熱戻り管４６を通過した高温の湯水のうちの一部が、貯湯タンク２３を通過することなく追焚用熱交換器２４の一次側流路へと供給されることとなる。さらに、高温の湯水のうちの残部が、タンク接続管４７を経て貯湯タンク２３の頂部から流入されることとなる。このことにより、追焚運転と蓄熱運転とが並行して実施されることとなる。
【符号の説明】
【０１０９】
１  給湯装置(ヒートポンプ式給湯装置)
２  ヒートポンプユニット（ヒートポンプ装置）
１２  循環経路
１３  膨張弁(膨張手段)
１４  蒸発器(蒸発手段)
１５  コンプレッサ(圧縮手段)
１６  凝縮器(凝縮手段)
２３  貯湯タンク
２４  追焚用熱交換器（熱交換器）
３６  バッフル板
５３  タンク給水配管
６３  高温水供給配管（湯水供給流路）
【図１】
2014145498.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014145498.tif 000005
【図４】
2014145498.tif 000006
【図５】
2014145498.tif 000007
【図６】
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