(57)【要約】【課題】、循環ポンプに入り込む空気により水の循環に不具合を生ずることを防止することができる給湯機を提供する。【解決手段】熱媒体を貯留する貯湯タンク１０と、循環ポンプ３ａを用いて、貯湯タンク１０から往路を経由した熱媒体を水冷媒熱交換器３ｃで加熱し、復路を経由して熱媒体を貯湯タンク１０に戻すヒートポンプユニット３と、貯湯タンク１０の圧力が所定圧力に達した場合に開弁する逃し弁９１を有し、該逃し弁９１から排出された熱媒体を外部に排出する排水経路と、復路と排水経路と連通する加熱経路解放弁８と、貯湯タンク１０とヒートポンプユニット３との熱媒体の循環流量を監視し、該監視する循環流量が第１の所定流量以下の場合、循環異常と判定し、加熱経路解放弁８を解放して熱媒体を排出するコントローラ１００とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体を貯留するタンクと、
ポンプを用いて、前記タンクから往路を経由した熱媒体を加熱源で加熱し、復路を経由して前記熱媒体を前記タンクに戻すヒートポンプユニットと、
前記タンクの圧力が所定圧力に達した場合に開弁する逃し弁を有し、該逃し弁から排出された熱媒体を、外部に排出する排水経路と、
前記復路と前記排水経路と連通する解放弁とを有する
ことを特徴とする給湯機。
【請求項２】
前記給湯機は、さらに、
前記タンクと前記ヒートポンプユニットとの前記熱媒体の循環流量を監視し、該監視する循環流量が第１の所定流量以下の場合、循環異常と判定し、前記解放弁を解放して前記熱媒体を排出する制御器を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
【請求項３】
前記制御器は、前記ポンプが循環異常と判定したのち、前記往路または前記復路における前記熱媒体の温度が所定の温度以下になった場合、前記解放弁を解放する
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯機。
【請求項４】
前記往路と前記復路をバイパスするバイパス経路を有し、
前記制御器は、前記バイパス経路を使用中に、前記ポンプが循環異常と判定したのち、前記往路または前記復路における前記熱媒体の温度が所定の温度以下になった場合、前記解放弁を解放する
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯機。
【請求項５】
前記加熱源は、前記熱媒体と冷媒との熱交換をする熱交換器であり、
前記冷媒がＣＯ2である
ことを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環ポンプに入り込む空気により水の循環に不具合を生ずることを防止することができる給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯機は、各種端末（例えば、一般給湯端末や高温端末）に湯水を供給する装置である。給湯機は、貯湯タンク下部よりヒートポンプに水を引き込み、水を加熱して高温水として貯湯タンクに戻して満蓄になる様に沸き上げを行う。
【０００３】
ここで水に溶解している空気が加熱されることにより気泡となり、長時間運転において気泡が溜まり循環ポンプに入り込むとエアロックし水の循環が出来ず機能停止となる。
【０００４】
また、一般的には、特許文献１にあるように、除霜運転は貯湯温度低下防止のため水経路をバイパス経路（除霜運転専用経路）にて行うので、気泡が貯湯タンクに行かず循環ポンプに溜まってしまう可能性が大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の給湯機は、循環ポンプに入り込む空気によるエアロックで水の循環が出来ず機能停止し、サービスマンなどがその都度空気抜き作業を行う必要があった。
【０００７】
本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、循環ポンプに入り込む空気により水の循環に不具合を生ずることを防止することができる給湯機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】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の給湯機は、熱媒体を貯留するタンク（例えば、貯湯タンク１０）と、ポンプ（例えば、循環ポンプ３ａ）を用いて、タンクから往路（例えば、ヒートポンプ往き管）を経由した熱媒体を加熱源（例えば、水冷媒熱交換器３ｃ）で加熱し、復路（例えば、加熱経路６０）を経由した熱媒体をタンクに戻すヒートポンプユニットと、タンクの圧力が所定圧力に達した場合に開弁する逃し弁を有し、逃し弁から排出された熱媒体を、外部に排出する排水経路（例えば、逃し経路９０）と、復路と排水経路と連通する解放弁（例えば、加熱経路解放弁８）と、タンクとヒートポンプユニットとの熱媒体の循環流量を監視し、監視する循環流量が第１の所定流量以下の場合、循環異常と判定し、解放弁を解放して熱媒体を排出する制御器（例えば、コントローラ１００）とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、循環ポンプに入り込む空気により水の循環に不具合を生ずることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る給湯機の全体構成を示す模式図である。
【図２】空気抜き排水制御の処理を示すフローチャートである。
【図３】凍結防止排水制御の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る給湯機の他の全体構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る給湯機のバイパス経路に加熱経路解放弁を適用した場合の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る給湯機のバイパス経路に加熱経路解放弁を適用した場合の他の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る給湯機の全体構成を示す模式図である。給湯機１は、貯湯ユニット２、ヒートポンプユニット３（加熱手段）を含んで構成されている。
【００１２】
貯湯ユニット２は、貯湯タンク１０、一般給湯経路２０、高温給湯経路３０、給湯用加熱回路４０、給湯熱交換器５０、加熱経路６０、熱媒体導入経路８０、逃し弁９１を有する逃し経路９０（排水経路）、コントローラ１００などで構成されている。
【００１３】
主要経路、回路の概要を説明すると、一般給湯経路２０は、給水管２１、給湯熱交換器５０、給湯管２２を介して一般給湯端末Ａの経路である。高温給湯経路３０は、貯湯タンク１０の上部から高温給湯管３５の経路である。給湯用加熱回路４０は、貯湯タンク１０の上部から配管４１、給湯熱交換器５０、配管４２、給湯循環ポンプ４４、配管４３を経由して貯湯タンク１０の下部への経路である。加熱経路６０は、ヒートポンプ戻り管５、三方弁である加熱経路解放弁８、配管６１を介して、貯湯タンク１０の上部への経路である。熱媒体導入経路８０は、給水管２１の途中から配管８１，８２，８５を介して貯湯タンク１０の下部への経路である。逃し経路９０は、貯湯タンク１０の上部から逃し弁９１、配管９２、三方弁９５への経路である。なお、加熱経路解放弁８の一端に接続されている配管６３は、配管９２に接続されている。貯湯タンク１０の下部は、配管９６を介して、三方弁９５の一端に接続されている。
【００１４】
三方弁９５に接続される配管９２側は常時は開放されている。三方弁９５に接続される配管９６側は、断水時、地震などの非常時に手動で開放され、いざという時には、貯湯タンク１０の中の水を利用することができる。
【００１５】
加熱経路解放弁８は、後記する空気抜き排水制御の処理（図２参照）、凍結防止排水制御の処理（図３参照）で使用される解放弁である。
【００１６】
ヒートポンプユニット３は、内部構成の詳細を図示していないが、例えば、冷媒（例えば、二酸化炭素（ＣＯ2））を圧縮して高温・高圧にするコンプレッサと、コンプレッサからの冷媒を凝縮させるとともに貯湯タンク１０からの水を熱交換することによって加熱するコンデンサ（水冷媒熱交換器３ｃ）と、コンデンサからの冷媒を膨張させる膨張弁と、大気中の熱を吸熱して膨張した冷媒を蒸発させるエバポレータと、を備えて構成されている。
【００１７】
また、ヒートポンプユニット３は、その熱媒体入口がヒートポンプ往き管４、三方弁７、配管８６，８５を介して貯湯タンク１０の下部と接続され、熱媒体出口がヒートポンプ戻り管５，６１を有する加熱経路６０を介して貯湯タンク１０の上部に接続されている。三方弁７の一端には配管６（バイパス経路）が接続され、配管６の他端は、ヒートポンプ戻り管５に接続されている。
【００１８】
ヒートポンプユニット３側には、貯湯タンク１０内の熱媒体を循環させる循環ポンプ３ａ、循環流量センサ３ｂ、水冷媒熱交換器３ｃが設けられている。
【００１９】
コントローラ１００によって、貯湯ユニット２の外部に位置するヒートポンプ往き管４およびヒートポンプ戻り管５が凍結するおそれがあると判断されたときには、三方弁７を切り換えるとともにヒートポンプユニット３および循環ポンプ３ａを作動させて、ヒートポンプユニット３で温められた熱媒体をヒートポンプ戻り管５、配管６、ヒートポンプ往き管４を流れるように循環させる。これにより、貯湯ユニット２の外側の外気に曝されている配管の凍結を防止できるようになっている。
【００２０】
貯湯タンク１０は、熱媒体として湯水を溜める密閉式のタンクであり、縦長の円筒形状を呈している。また、貯湯タンク１０は、保温性能向上のため、その周囲が発泡スチロールなどの断熱材などで覆われている。
【００２１】
また、貯湯タンク１０には、異なる高さ位置での熱媒体（湯水）の温度を検知する複数のタンク温度センサ１１〜１６が設けられている。具体的には、貯湯タンク１０には、上部から下部にかけて６つのタンク温度センサ１１〜１６が設けられている。これにより、コントローラ１００によって、貯湯タンク１０内の湯水の温度分布を把握できるようになっている。
【００２２】
一般給湯経路２０は、一般給湯端末Ａに湯を供給する流路であり、給水管２１（給水経路）と給湯管２２（給湯経路）とで構成されている。給水管２１は、上流端が給水源に接続され、下流端が給湯熱交換器５０の二次側の給水の入口５１ａに接続されている。また、給水管２１には、上流側から順に、フィルタ２７、逆止弁２１ｂ、流量センサ２３が設けられている。
【００２３】
なお、給水管２１が接続される給水源としては、水道に限定されるものではなく、井戸水（地下水）、温泉、河川などを挙げることができる。給水源としては、水道を使用したときの給水の種類は水道水であり、地下水を使用したときの給水の種類は井戸水（地下水）であり、温泉を使用したときの給水の種類は温泉水（温度の低いもの）であり、河川を使用したときの給水の種類は河川水である。
【００２４】
給湯管２２は、上流端が給湯熱交換器５０の二次側の給湯の出口５１ｂに接続され、下流端が各種の一般給湯端末Ａに接続されている。また、給湯管２２には、アキュムレータ２４が設けられている。なお、アキュムレータ２４は、蛇口などから出湯したときに、湯をさましてから（湯の温度を下げてから）出湯させるバッファとしての機能を有している。
【００２５】
流量センサ２３は、給水管２１を流れる水の流量（一般給湯端末Ａに供給される湯の流量）を検出するものであり、検出される流量に合わせて後記する給湯循環ポンプ４４のモータの回転速度を調整する。例えば、給湯温度が４０℃に設定されているのであれば、４０℃になるように給湯循環ポンプ４４の回転速度を調整して給湯する。
【００２６】
また、給水管２１には、給湯熱交換器５０の上流側に給水温度センサ２５が設けられ、給湯管２２には、給湯温度センサ２６が設けられている。給水温度センサ２５は、給湯熱交換器５０に導入される前の給水の温度を検知するものである。給湯温度センサ２６は、給湯熱交換器５０から放出される給湯の温度を検知するものである。
【００２７】
給水管２１には、フィルタ２７の上流側に給水水抜き栓９７が設けられている。また、給湯管２２には、アキュムレータ２４の下流側に給湯水抜き栓９８が設けられている。また、高温給湯管３５の下流側には、高温給湯水抜き栓３８が設けられている。
【００２８】
給湯用加熱回路４０は、前記したように、貯湯タンク１０に貯留された熱媒体（湯水）を取り出して貯湯タンク１０に戻すものであり、配管４１，４２，４３と、給湯循環ポンプ４４とで構成されている。
【００２９】
配管４１は、貯湯タンク１０内の熱媒体（湯水）を給湯熱交換器５０に供給する流路であり、上流端が貯湯タンク１０の上部に接続され、下流端が給湯熱交換器５０の一次側の入口５１ｃに接続されている。配管４２は、上流端が給湯熱交換器５０の一次側の出口５１ｄに接続され、下流端が給湯循環ポンプ４４の入口に接続されている。
【００３０】
配管４３は、上流端が給湯循環ポンプ４４の出口（吐出口）に接続され、下流端が貯湯タンク１０の下部に接続されている。なお、配管４３には、給湯循環ポンプ４４の逆流を防止するための逆止弁４３ｂが設けられている。
【００３１】
給湯循環ポンプ４４は、コントローラ１００により駆動されることによって、貯湯タンク１０内の上部から熱媒体（湯水、高温水）を取り出し、貯湯タンク１０の下部に戻すようにして循環させるようになっている。
【００３２】
また、給湯循環ポンプ４４は、コントローラ１００によって図示しないモータの回転速度が制御されることにより、給湯熱交換器５０における二次側の給水への熱伝達率を変化させて、一般給湯モード時の給湯温度などを調整するようになっている。換言すると、本実施形態では、給湯熱交換器５０によって熱交換された後の給湯（湯）について、給水と混合させて所望の給湯温度（湯）にするような混合弁を備えることはせず、貯湯タンク１０から出た湯の全量は、貯湯タンク１０に戻すようになっている。
【００３３】
配管４３には、給湯循環ポンプ４４の気体（エア）を抜くためのポンプエア抜き栓４３ａ、逆止弁４３ｂが設けられている。また、給湯循環ポンプ４４には、給湯循環ポンプ４４内の液体（熱媒体、湯水）を外部に抜き取るためのポンプ水抜き栓（図示せず）が設けられている。
【００３４】
ポンプエア抜き栓４３ａは、例えば手動で開閉するものであり、貯湯タンク１０内が満水でない状態から注水する場合や、給湯循環ポンプ４４内の空気（エア）を水ともに外部に抜き取ることができるようになっている。
【００３５】
給湯熱交換器５０は、給水管２１から供給される水を、貯湯タンク１０の上部から取り出した熱媒体（湯水）と熱交換させて、水を加熱するようになっている。生成された給湯は、給湯管２２を介して一般給湯に使用される。
【００３６】
このように、本実施形態では、給湯用加熱回路４０が閉回路によって構成されているので、一般給湯端末Ａに貯湯タンク１０内の湯水を放出しないようになっている。言い換えると、一般給湯の際に貯湯タンク１０内の湯水（熱媒体）を、二次側の給水を加熱するための熱媒体としてのみ利用するようになっている。
【００３７】
熱媒体導入経路８０は、給水管２１の途中から分岐され、配管８１、流量センサ８４、配管８２，８５を経由して貯湯タンク１０に熱媒体である水を供給するように構成されている。配管８１には、減圧弁８３が設けられている。配管８２には、逆止弁８２ｂが設けられている。流量センサ８４は、高温給湯で使用される流量を検出するのに用いられる。すなわち、貯湯タンク１０内には、熱媒体導入経路８０を介して、減圧弁８３で設定された水圧がかかっており、高温給湯が始まると、貯湯タンク１０の湯の減少分は、自動的に熱媒体導入経路８０を介して水が補充される。
【００３８】
次に、図１を用いて、本実施形態の給湯機１における主要な運転モードである沸き上げモード、一般給湯モード、高温給湯モードについて説明する。
【００３９】
＜沸き上げモード＞
沸き上げモードの場合には、貯湯タンク１０内の熱媒体（水）を配管８５，８６、ヒートポンプユニット３によって沸き上げる。すなわち、貯湯タンク１０の下部からヒートポンプ往き管４を介して熱媒体（水）をヒートポンプユニット３に送り、ヒートポンプユニット３によって温められた熱媒体（湯）を、ヒートポンプ戻り管５を含む加熱経路６０を介して貯湯タンク１０の上部に戻すことで、貯湯タンク１０内には、例えば、下部に低温水、中間部に中温水、上部に高温水が層状に貯留される。
【００４０】
＜一般給湯モード＞
一般給湯モードの場合には、流量センサ２３によって一般給湯経路２０内の流れが検知されることによって運転が開始される。コントローラ１００の制御によって、一般給湯端末Ａ（蛇口など）が開動作されると、流量センサ２３によって一般給湯経路２０の流れが検知され、リモコンの操作部に設定された給湯温度の湯が一般給湯端末Ａから供給されるように、給湯循環ポンプ４４が駆動される。
【００４１】
詳述すると、給水温度センサ２５で検知された給水温度と流量センサ２３で検知された流量に基づいて、給湯温度センサ２６で検知される温度が目標温度となるように給湯循環ポンプ４４のモータの回転速度を調整する。このとき、給湯熱交換器５０の一次側を流れる熱媒体によって、二次側の給水が熱交換によって加熱される。そして、一般給湯端末Ａが閉動作されたことが流量センサ２３で検知されることにより、給湯循環ポンプ４４が停止する。
【００４２】
なお、給湯温度センサ２６での目標温度は、湯が給湯温度センサ２６から一般給湯端末Ａに到達するまでの間の温度低下等を考慮して、設定温度よりも高く設定される。ただし、このような制御に限定されるものではなく、目標温度が設定温度と同じであってもよい。
【００４３】
＜高温給湯モード＞
高温給湯モードの場合には、流量センサ８４によって高温給湯経路３０内の流れが検知される。
【００４４】
ところで、沸き上げモードでは、貯湯タンク１０内の水の温度が上昇することで、水の体積膨張で、貯湯タンク１０内の圧力が上昇する。貯湯タンク１０の上部に設けられた逃し弁９１は、貯湯タンク１０の圧力が耐圧を考慮して定められた圧力になったとき（貯湯タンク１０の耐圧を超えないように予め設定された値のとき）に逃し弁９１が自動的に開弁する。これにより、貯湯タンク１０内の熱媒体（体積膨張分の湯水）は、逃し経路９０を経由して、三方弁９５を介して外部に排出されることになる。
【００４５】
図２は、空気抜き排水制御の処理を示すフローチャートである。コントローラ１００は、沸き上げモードで運転中に水の循環流量をヒートポンプユニット３内にある循環流量センサ３ｂにて監視して第１の所定流量（例えば０．５Ｌ/分）以下であるか否かを判定し（ステップＳ２１）、循環流量が第１の所定流量以下の場合（ステップＳ２１，ＹＥＳ）、ステップＳ２２に進み、循環流量が第１の所定流量以下でない場合（ステップＳ２１，ＮＯ）、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２２において、コントローラ１００は、循環ポンプ３ａの出力が最大であるか否かを判定し、循環ポンプ３ａの出力が最大である場合（ステップＳ２２，ＹＥＳ）、循環異常とする（ステップＳ２３）。循環ポンプ３ａの出力が最大でない場合（ステップＳ２２，ＮＯ）、ステップＳ２１に戻る。
【００４６】
コントローラ１００は、循環異常になった場合、加熱経路解放弁８（空気抜き排水弁）を解放して排水を行う（ステップＳ２４）。具体的には、加熱経路解放弁８は、ヒートポンプ戻り管５と配管６１との連通状態から、ヒートポンプ戻り管５と配管６３との連通状態に切り換える。
【００４７】
コントローラ１００は、排水動作中に循環流量センサ３ｂにて循環流量を監視して（ステップＳ２５）、循環流量が第２の所定流量（例えば１．０Ｌ/分）未満の場合（ステップＳ２５，ＮＯ）、ステップＳ２４に戻り、循環流量が第２の所定流量以上であると検出した場合（ステップＳ２５，ＹＥＳ）、加熱経路解放弁８を遮断し（ステップＳ２６）、元の加熱経路６０を生かす。具体的には、加熱経路解放弁８は、ヒートポンプ戻り管５と配管６３との連通状態から、ヒートポンプ戻り管５と配管６１との連通状態に切り換える。
【００４８】
次に、コントローラ１００は、循環異常が解消されているか否か（例えば、循環流量が第２の所定流量以上であることを所定時間維持しているか否か）を判定し（ステップＳ２７）、循環異常が解消されていない場合（ステップＳ２７，ＮＯ）、ステップＳ２１に戻り、循環異常が解消されている場合（ステップＳ２７，ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【００４９】
本実施形態の給湯機１によれば、空気抜き排水制御の処理により循環ポンプ３ａの空気によるエアロックで循環異常による機能停止を防止できる。また、排水の際に、逃し経路９０の膨張水排水経路を利用することにより、新たな排水工事などが必要なく安価にシステムを構築できる。
【００５０】
図３は、凍結防止排水制御の処理を示すフローチャートである。除霜運転は貯湯温度低下防止のため水経路をバイパス経路である配管６（除霜運転専用経路）にて行うので、気泡が貯湯タンク１０に行かず循環ポンプ３ａに溜まってしまう可能性が大きい。このため、循環ポンプ３ａの機能停止状態が発生する場合がある。
【００５１】
まず、三方弁７は、配管６とヒートポンプ往き管４とが連通の場合（配管８６側が閉）について説明する。
【００５２】
コントローラ１００は、ヒートポンプユニット３内にある循環ポンプ３ａの故障による機能停止状態（循環異常状態）であるか否かを判定し（ステップＳ３１）、機能停止状態であると判定した場合（ステップＳ３１，ＹＥＳ）、ステップＳ３２に進み、機能停止状態でないと判定した場合（ステップＳ３１，ＮＯ）、ステップＳ３１に戻る。なお、故障とは、エアロックのために循環ポンプ３ａが起動しない場合などをいう。
【００５３】
ステップＳ３２において、コントローラ１００は、ヒートポンプユニット３および貯湯ユニット２内の接続配管の水の温度を監視して、所定の水温（例えば２℃）以下であるか否かを判定し、所定の水温以下の場合（ステップＳ３２，ＹＥＳ）、加熱経路解放弁８（空気抜き排水弁）を解放して排水を行う（ステップＳ３３）。具体的には、加熱経路解放弁８は、ヒートポンプ戻り管５と配管６１との連通状態から、ヒートポンプ戻り管５と配管６３との連通状態に切り換える。また、三方弁７は、配管６とヒートポンプ往き管４との連通状態から、配管８６とヒートポンプ往き管４との連通状態に切り換える。
【００５４】
なお、水温の監視は、ヒートポンプ戻り管５に設けた温度センサ（図示せず）、または、ヒートポンプユニット３内にある温度センサ（図示せず）を用いるとよい。
【００５５】
コントローラ１００は、排水動作中に水温を監視し、所定の水温（例えば４℃）以上であるか否かを判定し（ステップＳ３４）、所定の水温以上であることを検出した場合（ステップＳ３４，ＹＥＳ）、加熱経路解放弁８を遮断し（ステップＳ３５）、ステップＳ３１に戻る。具体的には、加熱経路解放弁８は、ヒートポンプ戻り管５と配管６３との連通状態から、ヒートポンプ戻り管５と配管６１との連通状態に切り換える。また、三方弁７は、配管８６とヒートポンプ往き管４との連通状態から、配管６とヒートポンプ往き管４との連通状態に切り換える。一方、ステップＳ３４において、所定の水温以上でない場合（ステップＳ３４，ＮＯ）、ステップＳ３３に戻る。
【００５６】
図３の凍結防止排水処理は、沸き上げモードの起動時においても適用することができる。この場合、三方弁７は配管８６とヒートポンプ往き管４とが連通の場合（配管６側が閉）である。ステップＳ３３において、加熱経路解放弁８の配管６３側を解放する。また、ステップＳ３５において、加熱経路解放弁８の配管６３側を遮断する。
【００５７】
本実施形態の給湯機１によれば、循環ポンプの故障時など水の循環が出来ない状態にあり、水の温度を監視して凍結の恐れがある場合に、加熱経路解放弁８を解放して排水し水を循環させ凍結を防止することができる。
【００５８】
図２に示した空気抜き排水制御の処理は、湯上げモード運転中の処理として、図３に示した凍結防止排水制御の処理は、凍結防止運転や除霜運転の処理として有効である。循環ポンプ３ａや加熱経路６０に空気が溜まる状況は、運転停止状態や、凍結防止運転、除霜運転終了後の状態に多く発生する。従って、これらの状態から運転を再開する際に、空気抜き排水制御、および、凍結防止排水制御は有効に働く。
【００５９】
図４は、本発明の実施形態に係る給湯機の他の全体構成を示す模式図である。図４に示す構成は、図１に示す構成と比較して、加熱経路解放弁８の位置が、配管６（バイパス経路）に対してヒートポンプユニット３側にある構成である。なお、図１の構成と同一部分の説明は、省略する。
【００６０】
図２に示した空気抜き排水制御の処理、および、図３に示した凍結防止排水制御の処理は、図４の構成においても同様にできる。
【００６１】
図５は、本発明の実施形態に係る給湯機のバイパス経路に加熱経路解放弁を適用した場合の構成を示す模式図である。図５に示す構成は、図１に示す構成と比較して、加熱経路６０、バイパス経路の構成が異なる。加熱経路６０は、ヒートポンプ戻り管５、三方弁７、配管６１を介して、貯湯タンク１０の上部への経路である。また、三方弁７の一端から接続される配管６の途中（配管６ａと配管６ｂの間）に、加熱経路解放弁８（空気抜き排水弁）を設けている。なお、図１の構成と同一部分の説明は、省略する。
【００６２】
図２に示した空気抜き排水制御の処理において、沸き上げモード時、三方弁７は、ヒートポンプ戻り管５と配管６１とが連通状態（配管６ａ側が閉）であり、加熱経路解放弁８は、配管６aと配管６３とが連通状態（配管６ｂ側が閉）である。
【００６３】
コントローラ１００は、ステップＳ２４において、三方弁７を、ヒートポンプ戻り管５と配管６１との連通状態からヒートポンプ戻り管５と配管６ａとの連通状態に切り換えて排水を行う。ステップＳ２６において、三方弁７を、ヒートポンプ戻り管５と配管６ａとの連通状態からヒートポンプ戻り管５と配管６１との連通状態に切り換えて、排水を遮断する。
【００６４】
図３に示した凍結防止排水制御の処理において、除霜運転時、三方弁７は、ヒートポンプ戻り管５と配管６ａとが連通状態であり、加熱経路解放弁８は、配管６aと配管６ｂとが連通状態である。よって、循環経路は、ヒートポンプ往き管４、ヒートポンプユニット３、ヒートポンプ戻り管５、配管６ａ、配管６ｂである。
【００６５】
コントローラ１００は、ステップＳ３３において、加熱経路解放弁８（空気抜き排水弁）を解放して排水を行う。具体的には、加熱経路解放弁８は、配管６ａと配管６ｂとの連通状態から、配管６ａと配管６３との連通状態に切り換える。
【００６６】
コントローラ１００は、ステップＳ３５において、加熱経路解放弁８を遮断する。具体的には、加熱経路解放弁８は、配管６ａと配管６３との連通状態から、配管６ａと配管６ｂとの連通状態に切り換える。
【００６７】
図６は、本発明の実施形態に係る給湯機のバイパス経路に加熱経路解放弁を適用した場合の他の構成を示す模式図である。図６に示す構成は、図５に示す構成と比較して、配管６ｂの一端が貯湯タンク１０に接続されており、配管８６が配管６ｂと接続されていない構成となっている。なお、図１の構成と同一部分の説明は、省略する。
【００６８】
図２に示した空気抜き排水制御の処理において、沸き上げモード時、三方弁７は、ヒートポンプ戻り管５と配管６１とが連通状態（配管６ａ側が閉）であり、加熱経路解放弁８は、配管６aと配管６３とが連通状態（配管６ｂ側が閉）である。
【００６９】
コントローラ１００は、ステップＳ２４において、三方弁７を、ヒートポンプ戻り管５と配管６１との連通状態からヒートポンプ戻り管５と配管６ａとの連通状態に切り換えて排水を行う。ステップＳ２６において、三方弁７を、ヒートポンプ戻り管５と配管６ａとの連通状態からヒートポンプ戻り管５と配管６１との連通状態に切り換えて、排水を遮断する。
【００７０】
図３に示した凍結防止排水制御の処理において、除霜運転時、三方弁７は、ヒートポンプ戻り管５と配管６ａとが連通状態であり、加熱経路解放弁８は、配管６aと配管６ｂとが連通状態である。よって、循環経路は、貯湯タンク１０の下部から配管８５、配管８６、ヒートポンプ往き管４、ヒートポンプユニット３、ヒートポンプ戻り管５、配管６ａ、配管６ｂを経由して、貯湯タンク１０に戻る経路である。
【００７１】
コントローラ１００は、ステップＳ３３において、加熱経路解放弁８（空気抜き排水弁）を解放して排水を行う。具体的には、加熱経路解放弁８は、配管６ａと配管６ｂとの連通状態から、配管６ａと配管６３との連通状態に切り換える。
【００７２】
コントローラ１００は、ステップＳ３５において、加熱経路解放弁８を遮断する。具体的には、加熱経路解放弁８は、配管６ａと配管６３との連通状態から、配管６ａと配管６ｂとの連通状態に切り換える。
【００７３】
よって、図５および図６の構成においても、凍結防止排水制御の処理により、循環ポンプの故障時など水の循環が出来ない状態にあり、水の温度を監視して凍結の恐れがある場合に、加熱経路解放弁８を解放して排水し水を循環させ凍結を防止することができる。
【００７４】
図１に示す本実施形態では、逃し経路９０からの排水(主に貯湯タンク１０からの膨張水の排水)と、加熱経路解放弁８からの排水の経路とを合流させている。加熱経路解放弁８（空気抜き排水弁）からの排水と、逃し弁９１からの排水とを同じ経路で排水することができるため、排水経路を集約して配管構造の簡素化を図ることができる。
【００７５】
特に、冬期など温度が低い場合であって、低温水が排水される場合には、排出された水が凍結して排水経路からの排水に支障を来たすおそれがあるが、逃し弁９１からは高温の膨張水が排水されるため、排水経路からの排水を円滑に行うことができる。
【００７６】
また、加熱経路解放弁８は、循環ポンプ３ａや加熱経路６０（沸き上げ経路）に溜まった空気を排出することを主目的としているが、これに限定されるものではない。加熱経路解放弁８は、加熱経路６０内のゴミや、加熱経路６０に設けられる水冷媒熱交換器３ｃのスケールを排出するのにも用いられる。
【００７７】
また、加熱経路解放弁８を解放して排水する際は、循環ポンプ３ａで発生させることができる水圧よりも高い水圧で水が流れることとなる。具体的には、循環ポンプ３ａで発生させることができる水圧は１００ｋＰａに相当するが、加熱経路解放弁８を解放すると、減圧弁８３（図１参照）で減圧された圧力（例えば、１６０ｋＰａ程度）がかかる。このため、循環ポンプ３ａを駆動するよりも高い水圧で空気、ゴミ、スケールを排出することができる。
【００７８】
本実施形態の給湯機は、業務用の給湯機、家庭用の給湯機のいずれにも適用することができる。業務用の給湯機は、飲食店用、宿泊業用、医療・保健衛生用、福祉・介護施設用、給食センター用、ゴルフ場・スポーツ施設用、事務所用などにおいて使用されている給湯機であり、例えば、高温給湯経路３０が飲食店の食洗機に接続されている。家庭用の給湯機は、高温給湯経路３０の代わりに、貯湯タンク１０の湯と水道水を混ぜて、設定した温度の湯を作る混合弁がある給湯経路があり、浴槽などに接続されている。いずれの給湯機においても、本実施形態の空気抜き排水制御の処理および凍結防止排水制御の処理は、適用することができる。また、高温給湯経路３０がない、すなわち、貯湯タンク１０からの出湯がない給湯機においても、本実施形態の空気抜き排水制御の処理および凍結防止排水制御の処理は、適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１    給湯機
２    貯湯ユニット
３    ヒートポンプユニット
３ａ    循環ポンプ
３ｂ    循環流量センサ
３ｃ    水冷媒熱交換器
４    ヒートポンプ往き管
５    ヒートポンプ戻り管
６    配管（バイパス経路）
７    三方弁
８    加熱経路解放弁
１０    貯湯タンク
２０    一般給湯経路
３０    高温給湯経路
４０    給湯用加熱回路
５０    給湯熱交換器
６０    加熱経路
８０    熱媒体導入経路
９０    逃し経路（排水経路）
９１    逃し弁
１００    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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