(57)【要約】【課題】貯湯タンク内の積層状態を保ちつつ沸き上げ運転の時間を短縮できるヒートポンプ式給湯機を提供する。【解決手段】三方弁切換温度設定部１００aは、外気温度センサＴ２２により検出された外気温度が外気判定温度ＴＡ(ヒートポンプユニット２の蒸発器に着霜の起こり得る着霜可能温度)よりも高いときは、三方弁１０を切り換えるための三方弁切換温度を給湯温度近傍の第１設定温度Ｔ１に設定する一方、外気温度が外気判定温度ＴＡ以下のときは、三方弁切換温度を第１設定温度Ｔ１よりも高い第２設定温度Ｔ２に設定する。そして、三方弁制御部１００bは、沸き上げ運転の起動時に三方弁１０を第１切換位置とし、その沸き上げ運転中に出湯温度センサＴ２１により検出された出湯温度が三方弁切換温度設定部１００aにより設定された三方弁切換温度よりも高くなると、三方弁１０を第２切換位置に切り換える。【選択図】図１
2014066371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンク(１)と、
上記貯湯タンク(１)内の水を沸き上げるためのヒートポンプユニット(２)と、
上記貯湯タンク(１)と上記ヒートポンプユニット(２)との間に接続された沸き上げ用循環経路と、
上記沸き上げ用循環経路に配設された沸き上げ用循環ポンプ(Ｐ１)と、
上記沸き上げ用循環経路に配設され、上記ヒートポンプユニット(２)からの戻り水を上記貯湯タンク(１)の下側に戻す第１切換位置と、上記ヒートポンプユニット(２)からの戻り水を上記貯湯タンク(１)の上側に戻す第２切換位置とを有する三方弁(１０)と、
上記ヒートポンプユニット(２)からの戻り水の出湯温度を検出する出湯温度センサ(Ｔ２１)と、
外気温度を検出する外気温度センサ(Ｔ２２)と、
上記ヒートポンプユニット(２),上記沸き上げ用循環ポンプ(Ｐ１)および上記三方弁(１０)を制御して、上記貯湯タンク(１)内の水を沸き上げる沸き上げ運転を行う制御装置(１００)と
を備え、
上記制御装置(１００)は、
上記外気温度センサ(Ｔ２２)により検出された上記外気温度が、上記ヒートポンプユニット(２)の蒸発器に着霜の起こり得る着霜可能温度よりも高いときは、上記三方弁(１０)を切り換えるための三方弁切換温度を給湯温度近傍の第１設定温度Ｔ１に設定する一方、上記外気温度が上記着霜可能温度以下のときは、上記三方弁切換温度を上記第１設定温度Ｔ１よりも高い第２設定温度Ｔ２に設定する三方弁切換温度設定部(１００a)と、
上記沸き上げ運転の起動時に上記三方弁(１０)を上記第１切換位置とし、その沸き上げ運転中に上記出湯温度センサ(Ｔ２１)により検出された上記出湯温度が上記三方弁切換温度設定部１００a)により設定された上記三方弁切換温度よりも高くなると、上記三方弁(１０)を上記第２切換位置に切り換える三方弁制御部(１００b)と
を有することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機において、
上記三方弁制御部(１００b)は、
上記沸き上げ運転中に上記ヒートポンプユニット(２)のデフロスト運転を開始するときに、上記三方弁(１０)を上記第１切換位置に切り換えることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のヒートポンプ式給湯機において、
上記制御装置(１００)は、
上記第２設定温度Ｔ２を、
Ｔ２＝ＴＳ−α
(ただし、ＴＳ：目標出湯温度、α：定数)
により算出する第２設定温度算出部(１００c)を有することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機において、
上記第１設定温度Ｔ１は、ユーザーが設定可能な給湯設定温度であることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートポンプ式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプ式給湯機としては、貯湯タンクと、貯湯タンク内の水を沸き上げるためのヒートポンプユニットと、貯湯タンクとヒートポンプユニットとの間に接続された沸き上げ用循環経路と、その沸き上げ用循環経路に配設された沸き上げ用循環ポンプとを備えたものがある(例えば、特開２００３−２７９１３６号公報(特許文献１)参照)。
【０００３】
上記ヒートポンプ式給湯機では、沸き上げ運転中にヒートポンプユニットの出湯温度が貯湯タンク内の上部の温度よりも低いときは、三方弁を貯湯タンクの下側に切り換えることにより、貯湯タンク内の上部の高温水が温度低下しないようにして、貯湯タンク内の温度分布が下層から上層に向かって徐々に高くなる積層状態を保っている。
【０００４】
しかしながら、上記ヒートポンプ式給湯機では、貯湯タンク内の上部の水温やヒートポンプユニットの出湯温度によっては、沸き上げ運転時間が長くなったり、比較的高温の湯水が貯湯タンク内の下側に流れ込んで貯湯タンク内の積層状態が乱れたりする。
【０００５】
そこで、三方弁を貯湯タンクの上側に切り換える判定に用いる三方弁切換温度を出湯温度よりも所定温度低い値に設定したヒートポンプ式給湯機が提案されている。
【０００６】
ところが、このようなヒートポンプ式給湯機では、外気温度が低いとき、沸き上げ運転中にヒートポンプユニットのデフロスト運転が発生すると、デフロスト運転が復帰する度に、ヒートポンプユニットからの低温の戻り水が貯湯タンク内の上部に流れ込むため、貯湯タンク内の積層状態が乱れてしまうという問題があった。また、上記ヒートポンプ式給湯機では、外気温度が高くデフロスト運転が行われないときは、ヒートポンプユニットからの温水が十分高くならない限り貯湯タンク内の上部に供給されないので、沸き上げ運転時間が長くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７９１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の課題は、貯湯タンク内の積層状態を保ちつつ沸き上げ運転の時間を短縮できるヒートポンプ式給湯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明のヒートポンプ式給湯機は、
貯湯タンクと、
上記貯湯タンク内の水を沸き上げるためのヒートポンプユニットと、
上記貯湯タンクと上記ヒートポンプユニットとの間に接続された沸き上げ用循環経路と、
上記沸き上げ用循環経路に配設された沸き上げ用循環ポンプと、
上記沸き上げ用循環経路に配設され、上記ヒートポンプユニットからの戻り水を上記貯湯タンクの下側に戻す第１切換位置と、上記ヒートポンプユニットからの戻り水を上記貯湯タンクの上側に戻す第２切換位置とを有する三方弁と、
上記ヒートポンプユニットからの戻り水の出湯温度を検出する出湯温度センサと、
外気温度を検出する外気温度センサと、
上記ヒートポンプユニット,上記沸き上げ用循環ポンプおよび上記三方弁を制御して、上記貯湯タンク内の水を沸き上げる沸き上げ運転を行う制御装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記外気温度センサにより検出された上記外気温度が、上記ヒートポンプユニットの蒸発器に着霜の起こり得る着霜可能温度よりも高いときは、上記三方弁を切り換えるための三方弁切換温度を給湯温度近傍の第１設定温度Ｔ１に設定する一方、上記外気温度が上記着霜可能温度以下のときは、上記三方弁切換温度を上記第１設定温度Ｔ１よりも高い第２設定温度Ｔ２に設定する三方弁切換温度設定部と、
上記沸き上げ運転の起動時に上記三方弁を上記第１切換位置とし、その沸き上げ運転中に上記出湯温度センサにより検出された上記出湯温度が上記三方弁切換温度設定部により設定された上記三方弁切換温度よりも高くなると、上記三方弁を上記第２切換位置に切り換える三方弁制御部と
を有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、沸き上げ運転の起動時に三方弁制御部により三方弁を第１切換位置に切り換え、その後の沸き上げ運転中に出湯温度センサにより検出された出湯温度が三方弁切換温度設定部により設定された三方弁切換温度よりも高くなると、三方弁を第２切換位置に切り換える。ここで、三方弁切換温度設定部は、外気温度センサにより検出された外気温度が、ヒートポンプユニットの蒸発器に着霜の起こり得る着霜可能温度よりも高いときは、三方弁切換温度を給湯温度近傍の第１設定温度Ｔ１(例えば４０℃)に設定する。これにより、ヒートポンプユニットから給湯温度近傍の第１設定温度Ｔ１に達した戻り水は貯湯タンク内の下部でなく上部に供給されて、そのまま目標出湯温度まで上昇するので、貯湯タンク１内の上部の湯を給湯にすぐに使うことができると共に、貯湯タンク内の下部に流れ込む戻り水の量が少なく積層状態も乱れないので、沸き上げ運転時間を短縮できる。一方、外気温度センサにより検出された外気温度が着霜可能温度以下のときは、三方弁切換温度を第１設定温度Ｔ１よりも高い第２設定温度Ｔ２に設定することによって、沸き上げ運転中にヒートポンプユニットのデフロスト運転が開始されても、デフロスト運転が復帰する度に、ヒートポンプユニットからの低温の戻り水が貯湯タンク内の上部に流れ込まないようにできる。このように、外気温度を考慮して沸き上げ用循環経路の三方弁の切り換えを最適制御することにより、貯湯タンク内の積層状態を保ちつつ沸き上げ運転の時間を短縮できる。
【００１１】
また、一実施形態のヒートポンプ式給湯機では、
上記三方弁制御部は、
上記沸き上げ運転中に上記ヒートポンプユニットのデフロスト運転を開始するときに、上記三方弁を上記第１切換位置に切り換える。
【００１２】
上記実施形態によれば、沸き上げ運転中にヒートポンプユニットのデフロスト運転が開始されると、三方弁制御部により三方弁を第１切換位置に切り換えることによって、外気温度センサにより検出された外気温度が着霜可能温度以下で、三方弁切換温度を第１設定温度Ｔ１よりも高い第２設定温度Ｔ２に設定していることと相俟って、デフロスト運転が復帰する度にヒートポンプユニットからの低温の戻り水が貯湯タンク内の上部に流れ込むことがない。
【００１３】
また、一実施形態のヒートポンプ式給湯機では、
上記制御装置は、
上記第２設定温度Ｔ２を、
Ｔ２＝ＴＳ−α
(ただし、ＴＳ：目標出湯温度、α：定数)
により算出する第２設定温度算出部を有する。
【００１４】
ここで、目標出湯温度ＴＳとは、貯湯タンクから給湯される湯量などに基づいて算出され、貯湯タンク内の水を沸き上げるときのヒートポンプユニットからの戻り水の出湯温度の目標値である。
【００１５】
上記実施形態によれば、目標出湯温度ＴＳから予め設定された定数αを引いた温度を第２設定温度Ｔ２とすることによって、外気温度センサにより検出された外気温度が着霜可能温度以下のときは、ヒートポンプユニットからの戻り水の出湯温度が目標出湯温度ＴＳに近い温度に上昇するまで、三方弁制御部は、三方弁を第２切換位置に切り換えない。これによって、外気温度が低いときの沸き上げ運転中にヒートポンプユニットのデフロスト運転が復帰する度に、ヒートポンプユニットからの低温の戻り水が貯湯タンク内の上部に流れ込んで、貯湯タンク内の積層状態が乱れるということがない。
【００１６】
また、一実施形態のヒートポンプ式給湯機では、
上記第１設定温度Ｔ１は、ユーザーが設定可能な給湯設定温度である。
【００１７】
上記実施形態によれば、ユーザーが設定可能な給湯設定温度を第１設定温度Ｔ１とすることによって、貯湯タンク内の上部の湯を給湯にすぐに使うことが可能になる。また、外気温度センサにより検出された外気温度が、ヒートポンプユニットの蒸発器に着霜の起こり得る着霜可能温度よりも高いときは、ヒートポンプユニットのデフロスト運転が行われることがないので、第１設定温度Ｔ１を比較的低い給湯設定温度に設定しても、ヒートポンプユニットからの低温の戻り水が貯湯タンク内の上部に流れ込んで、貯湯タンク内の積層状態が乱れるということがない。
【発明の効果】
【００１８】
以上より明らかなように、この発明によれば、貯湯タンク内の積層状態を保ちつつ沸き上げ運転の時間を短縮できるヒートポンプ式給湯機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１はこの発明の実施の一形態のヒートポンプ式給湯機の配管系統図である。
【図２】図２は上記ヒートポンプ式給湯機の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明のヒートポンプ式給湯機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
図１はこの発明の実施の一形態のヒートポンプ式給湯機の配管系統図を示している。このヒートポンプ式給湯機は、図１に示すように、貯湯タンク１と、上記貯湯タンク１内の水を沸き上げるためのヒートポンプユニット２とを備えている。上記貯湯タンク１の下部に配管Ｌ１の一端を接続し、配管Ｌ１の他端をヒートポンプユニット２の熱交換部２aの一端に接続している。また、上記ヒートポンプユニット２の熱交換部２aの他端を配管Ｌ２の一端に接続し、配管Ｌ２の他端を三方弁１０の入力側に接続している。上記三方弁１０の一方の出力側に配管Ｌ３の一端を接続し、配管Ｌ３の他端を貯湯タンク１の上部に接続している。一方、三方弁１０の他方の出力側に配管Ｌ４の一端を接続し、配管Ｌ４の他端を貯湯タンク１の下部に接続している。上記配管Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３,Ｌ４で貯湯タンク１とヒートポンプユニット２との間の沸き上げ用循環経路を構成している。また、上記配管Ｌ１に沸き上げ用循環ポンプＰ１を配設している。この配管Ｌ１の沸き上げ用循環ポンプＰ１よりも貯湯タンク１側に排水用三方弁２６を配設している。この排水用三方弁２６は、通常、貯湯タンク１の下部と沸き上げ用循環ポンプＰ１と連通させる切換位置になっており、メンテナンスなどにより貯湯タンク１内の水を排水するとき、貯湯タンク１の下部と排水口とを連通させる切換位置に排水用三方弁２６を切り換える。
【００２２】
上記沸き上げ用循環ポンプＰ１により、貯湯タンク１内の湯水を、配管Ｌ１,ヒートポンプユニット２の熱交換部２a,配管Ｌ２,三方弁１０,配管Ｌ３(またはＬ４)を介して循環させる。
【００２３】
次に、上記貯湯タンク１の下部に配管Ｌ１１を介して外部の給水管を接続している。この配管Ｌ１１に、ストレーナ１１と、給水管側から貯湯タンク１側への流れのみを許容する逆止弁１２と、減圧弁１３と、給水管側から貯湯タンク１側への流れのみを許容する逆止弁１４とを上流側から順に配設している。
【００２４】
また、上記貯湯タンク１の上部に配管Ｌ２１の一端を接続し、配管Ｌ２１の他端を風呂用混合弁５の一方の入力側に接続している。上記配管Ｌ２１に、貯湯タンク１側から反対側への流れのみを許容する逆止弁４を配設している。上記風呂用混合弁５の他方の入力側に、分岐配管Ｌ１２の一端を接続し、その分岐配管Ｌ１２の他端を、配管Ｌ１１の減圧弁１３と逆止弁１４との間に接続している。また、上記風呂用混合弁５の出力側に配管Ｌ２２の一端を接続し、配管Ｌ２２の他端を、浴槽３に設けられた接続アダプタ９の給湯口９aに接続している。この配管Ｌ２２の風呂用混合弁５側から順に、流量調整用電磁弁６と、水量センサ７と、風呂用混合弁５側から浴槽３への流れのみを許容する逆止弁８を配設している。
【００２５】
上記流量調整用電磁弁６と水量センサ７と逆止弁８で複合水弁３０を構成している。
【００２６】
上記配管Ｌ２１と配管Ｌ２２で、貯湯タンク１と浴槽３との間の給水経路を構成している。また、上記風呂用混合弁５と流量調整用電磁弁６と逆止弁８で弁機構を構成している。
【００２７】
上記接続アダプタ９の追い焚き用吸水口９bに配管Ｌ２４の一端を接続し、配管Ｌ２４の他端を追い焚き用熱交換器２０の２次側の入力に接続している。上記配管Ｌ２４に風呂用循環ポンプＰ３を配設している。また、配管Ｌ２２の逆止弁８よりも下流側に分岐配管Ｌ２３の一端を接続し、分岐配管Ｌ２３の他端を追い焚き用熱交換器２０の２次側の出力に接続している。
【００２８】
上記風呂用循環ポンプＰ３により、浴槽３内の湯水を、配管Ｌ２４,追い焚き用熱交換器２０の２次側,分岐配管Ｌ２３,配管Ｌ２２を介して循環させる。
【００２９】
また、上記配管Ｌ２１の逆止弁４よりも下流側に分岐配管Ｌ２５の一端を接続し、分岐配管Ｌ２５の他端を追い焚き用熱交換器２０の１次側の入力に接続している。上記追い焚き用熱交換器２０の１次側の出力に配管Ｌ２６の一端を接続し、配管Ｌ２６の他端を貯湯タンク１の下部に接続している。上記配管Ｌ２６に追い焚き用循環ポンプＰ２を配設している。
【００３０】
上記追い焚き用循環ポンプＰ２により、貯湯タンク１内の湯水を、配管Ｌ２１,分岐配管Ｌ２５,追い焚き用熱交換器２０の１次側,配管Ｌ２６を介して循環させる。
【００３１】
また、上記貯湯タンク１の上部に配管Ｌ３１の一端を接続し、配管Ｌ３１の他端を給湯用混合弁２２の一方の入力側に接続している。上記配管Ｌ３１に、貯湯タンク１側から給湯用混合弁２２への流れのみを許容する逆止弁２１を配設している。また、風呂用混合弁５の他方の入力側に、分岐配管Ｌ１３の一端を接続し、分岐配管Ｌ１３の他端を、分岐配管Ｌ１２の給湯用混合弁２２の他方の入力側に接続している。上記分岐配管Ｌ１３に、分岐配管Ｌ１２側から給湯用混合弁２２への流れのみを許容する逆止弁２３を配設している。上記給湯用混合弁２２の出力側に配管Ｌ３２の一端を接続し、配管Ｌ３２の他端を給湯部２５(この実施形態では蛇口)に接続している。上記配管Ｌ３２に水量センサ２４を接続している。
【００３２】
また、上記貯湯タンク１には、下側から上側に向かって略等間隔に６つの温度センサＴ１〜Ｔ６を設けている。また、給湯部２５に接続された配管Ｌ３２には、水量センサ２４よりも下流側に給湯温度を検出する温度センサＴ１１を設けている。また、浴槽３に接続された配管Ｌ２４には、浴槽３側の接続アダプタ９と風呂用循環ポンプＰ３との間に、水位センサＬＳと水流スイッチＳＷと温度センサＴ１２とを接続アダプタ９側から順に設けている。また、配管Ｌ１１の減圧弁１３と逆止弁１４との間かつ配管Ｌ１１に分岐配管Ｌ２１が接続された接続点よりも下流側に、給水温度を検出する温度センサＴ１３を設けている。さらに、浴槽３に接続された配管Ｌ２２の逆止弁８の下流側、かつ、配管Ｌ２２に分岐配管Ｌ２３が接続された接続点よりも上流側に、浴槽３に供給される給湯水の温度を検出する温度センサＴ１４を設けている。
【００３３】
さらに、上記ヒートポンプユニット２は、熱交換部２aからの戻り水の出湯温度を検出する出湯温度センサＴ２１と、外気温度を検出する外気温度センサＴ２２とを有する。また、このヒートポンプユニット２は、冷媒として炭酸ガス(ＣＯ２)を用いており、出湯温度を例えば６５℃〜９０℃の範囲で制御することが可能である。
【００３４】
また、上記ヒートポンプ式給湯機は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御装置１００と、上記制御装置１００との間で信号を送受信するリモートコントローラ２００とを備えている。上記制御装置１００は、温度センサＴ１〜Ｔ１４と水位センサＬＳと水流スイッチＳＷと水量センサ７,２４と出湯温度センサＴ２１および外気温度センサＴ２２からの信号を受けて、ヒートポンプユニット２と沸き上げ用循環ポンプＰ１と追い焚き用循環ポンプＰ２と風呂用循環ポンプＰ３と風呂用混合弁５と給湯用混合弁２２と三方弁１０を制御する。
【００３５】
また、上記制御装置１００は、三方弁切換温度を設定する三方弁切換温度設定部１００aと、三方弁１０を制御する三方弁制御部１００bと、第２設定温度Ｔ２を算出する第２設定温度算出部１００cとを有する。
【００３６】
上記構成のヒートポンプ式給湯機において、ヒートポンプユニット２により貯湯タンク１内の湯水を沸き上げる沸き上げ運転では、沸き上げ用循環ポンプＰ１を運転して、貯湯タンク１内の湯水を、配管Ｌ１,ヒートポンプユニット２の熱交換部２a,配管Ｌ２,三方弁１０,配管Ｌ３(またはＬ４)を介して循環させる。
【００３７】
上記制御装置１００は、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット２の出湯温度が目標出湯温度ＴＳになるように、ヒートポンプユニット２を制御する。ここで、目標出湯温度ＴＳは、貯湯タンク１から給湯される湯量などに基づいて制御装置１００で算出される。例えば、使用される湯量が多い場合、目標出湯温度ＴＳは例えば８５℃と高くなり、湯量が少ない場合、目標出湯温度ＴＳは例えば６５℃と低くなる。
【００３８】
次に、図２に示すフローチャートに従ってヒートポンプ式給湯機の制御装置１００の動作を説明する。
【００３９】
まず、制御装置１００の動作がスタートすると、ステップＳ１で沸き上げ運転か否かを判定する。ここで、沸き上げ運転の開始の指令は、温度センサＴ１〜Ｔ６により検出された貯湯タンク１内の各部の温度や給湯水量などに基づいて、制御装置１００により行われる。
【００４０】
そして、ステップＳ１で沸き上げ運転であると判定すると、ステップＳ２に進み、三方弁制御部１００bにより三方弁１０を第１切換位置に切り換える。これにより、三方弁１０が配管Ｌ４側に切り換わって、ヒートポンプユニット２の戻り水を貯湯タンク１の下部に戻す。
【００４１】
次に、ステップＳ３に進み、ヒートポンプユニット２の運転を開始する。
【００４２】
次に、ステップＳ４に進み、外気温度センサＴ２２により検出された外気温度が所定の外気判定温度ＴＡ(例えば５℃)よりも高いと判定すると、ステップＳ５に進む。ここで、外気判定温度ＴＡは、ヒートポンプユニット２の蒸発器(図示せず)に着霜の起こり得る着霜可能温度であり、ヒートポンプユニットの構成などに応じた実験またはシミュレーションにより蒸発器(空気熱交換器)に着霜が生じる温度を測定した結果に基づいて決定する。
【００４３】
そして、ステップＳ５では、三方弁切換温度設定部１００aにより三方弁切換温度を第１設定温度Ｔ１に設定する。ここで、第１設定温度Ｔ１は、給湯温度近傍の温度(例えば４０℃)に設定している。
【００４４】
次に、ステップＳ６に進み、出湯温度センサＴ２１により検出されたヒートポンプユニット２の出湯温度が、第１設定温度Ｔ１(三方弁切換温度)を超えると、ステップＳ９に進む。
【００４５】
一方、外気温度が外気判定温度ＴＡ以下であると判定すると、ステップＳ７に進み、三方弁切換温度設定部１００aにより三方弁切換温度を第２設定温度Ｔ２に設定する。
【００４６】
ここで、第２設定温度Ｔ２は、第２設定温度算出部１００cにより、
Ｔ２＝ＴＳ−α
(ただし、目標出湯温度：ＴＳ、α：定数)
を用いて算出され、この実施の形態では定数αを５℃としている。
【００４７】
次に、ステップＳ８に進み、出湯温度センサＴ２１により検出されたヒートポンプユニット２の出湯温度が、第２設定温度Ｔ２(三方弁切換温度)を超えると、ステップＳ９に進む。
【００４８】
そして、ステップＳ９で三方弁制御部１００bにより三方弁１０を第２切換位置に切り換える。これにより、三方弁１０が配管Ｌ３側に切り換わって、ヒートポンプユニット２の戻り水を貯湯タンク１の上部に戻す。
【００４９】
次に、ステップＳ１０に進み、ヒートポンプユニット２がデフロスト運転に突入していないと判定すると、ステップＳ１１に進む。
【００５０】
次に、ステップＳ１１で沸き上げ運転が終了したと判定すると、ステップＳ１２に進み、ヒートポンプユニット２の運転を停止して、この処理を終了する。ここで、制御装置１００は、温度センサＴ１により検出された貯湯タンク１内の最下部の水温が、沸き上げ運転停止温度(例えば４０℃〜６０℃)以上になったとき、沸き上げ運転が終了したと判定する。なお、温度センサＴ１の代わりに、ヒートポンプユニット２の熱交換器２aの入口側に温度センサを設けて、ヒートポンプユニット２の熱交換器２aの入水温度を沸き上げ運転の停止判定に用いてもよい。
【００５１】
一方、ステップＳ１１で沸き上げ運転が終了していないと判定すると、ステップＳ１０に戻る。
【００５２】
また、ステップＳ１０でデフロスト運転に突入したと判定すると、ステップＳ１３に進み、三方弁制御部１００bにより三方弁１０を第１切換位置に切り換えた後、ステップＳ４に戻る。
【００５３】
このように、上記構成のヒートポンプ式給湯機によれば、制御装置１００の三方弁制御部１００bは、沸き上げ運転の起動時に三方弁１０を第１切換位置に切り換えて、その後の沸き上げ運転中に出湯温度センサＴ２１により検出された出湯温度が三方弁切換温度設定部１００aにより設定された三方弁切換温度よりも高くなると、三方弁１０を第２切換位置に切り換える。ここで、制御装置１００の三方弁切換温度設定部１００aは、外気温度センサＴ２２により検出された外気温度が外気判定温度ＴＡ(ヒートポンプユニット２の蒸発器に着霜の起こり得る着霜可能温度)よりも高いときは、三方弁切換温度を給湯温度近傍の第１設定温度Ｔ１(例えば４０℃)に設定する。これにより、ヒートポンプユニット２から給湯温度近傍の第１設定温度Ｔ１に達した戻り水は貯湯タンク１内の下部でなく上部に供給されて、そのまま目標出湯温度まで上昇するので、貯湯タンク１内の上部の湯を給湯にすぐに使うことができると共に、貯湯タンク１内の下部に流れ込む戻り水の量が少なく積層状態も乱れないので、沸き上げ運転時間を短縮することができる。
【００５４】
一方、外気温度センサＴ２２により検出された外気温度が外気判定温度ＴＡ以下のときは、三方弁切換温度を第１設定温度Ｔ１よりも高い第２設定温度Ｔ２に設定することによって、沸き上げ運転中にヒートポンプユニット２のデフロスト運転が開始されても、デフロスト運転が復帰する度にヒートポンプユニット２からの低温の戻り水が貯湯タンク１内の上部に流れ込まないようにできる。
【００５５】
したがって、上記構成のヒートポンプ式給湯機によれば、外気温度を考慮して沸き上げ用循環経路の三方弁１０の切り換えを最適制御することにより、貯湯タンク１内の積層状態を保ちつつ沸き上げ運転の時間を短縮することができる。
【００５６】
また、上記沸き上げ運転中にヒートポンプユニット２のデフロスト運転が開始されると、三方弁制御部１００により三方弁１０を第１切換位置に切り換えることによって、外気温度センサＴ２２により検出された外気温度が外気判定温度ＴＡ以下で、三方弁切換温度を第１設定温度Ｔ１よりも高い第２設定温度Ｔ２に設定していることと相俟って、デフロスト運転が復帰する度にヒートポンプユニット２からの低温の戻り水が貯湯タンク１内の上部に流れ込むことがない。
【００５７】
また、上記目標出湯温度ＴＳから定数αを引いた温度を第２設定温度Ｔ２とすることによって、外気温度センサＴ２２により検出された外気温度が外気判定温度ＴＡ以下のときは、ヒートポンプユニット２からの戻り水の出湯温度が目標出湯温度ＴＳに近い温度に上昇するまで、三方弁制御部１００bは、三方弁１０を第２切換位置に切り換えない。これによって、外気温度が低いときの沸き上げ運転中にヒートポンプユニット２のデフロスト運転が復帰する度に、ヒートポンプユニット２からの低温の戻り水が貯湯タンク１内の上部に流れ込んで、貯湯タンク１内の積層状態が乱れるということがない。
【００５８】
上記実施の形態では、沸き上げ運転中にヒートポンプユニット２のデフロスト運転開始時に三方弁１０を第１切換位置に切り換えるヒートポンプ式給湯機について説明したが、沸き上げ運転中のヒートポンプユニットのデフロスト運転開始時に三方弁を第１切換位置に切り換える機能を有しないヒートポンプ式給湯機にこの発明を適用してもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、三方弁切換温度設定部１００aにより三方弁切換温度に設定される第１設定温度Ｔ１を給湯温度近傍の温度(例えば４０℃)としたが、第１設定温度Ｔ１はこれに限らず、ユーザーが設定可能な給湯設定温度であってもよい。この場合、貯湯タンク１内の上部の湯を給湯にすぐに使うことが可能になる。また、外気温度センサにより検出された外気温度が、ヒートポンプユニットの蒸発器に着霜の起こり得る着霜可能温度よりも高いときは、ヒートポンプユニットのデフロスト運転が行われることがないので、第１設定温度Ｔ１を比較的低い給湯設定温度に設定しても、ヒートポンプユニットからの低温の戻り水が貯湯タンク内の上部に流れ込んで、貯湯タンク内の積層状態が乱れるということがない。
【００６０】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…貯湯タンク
２…ヒートポンプユニット
２a…熱交換部
３…浴槽
５…風呂用混合弁
６…流量調整用電磁弁
７,２４…水量センサ
９…接続アダプタ
１３…減圧弁
２０…追い焚き用熱交換器
２２…給湯用混合弁
３０…複合水弁
１００…制御装置
１００a…三方弁切換温度設定部
１００b…三方弁制御部
１００c…第２設定温度算出部
２００…リモートコントローラ
ＬＳ…水位センサ
Ｐ１…沸き上げ用循環ポンプ
Ｐ２…追い焚き用循環ポンプ
Ｐ３…風呂用循環ポンプ
ＳＷ…水流スイッチ
Ｔ２１…出湯温度センサ
Ｔ２２…外気温度センサ
【図１】
2014066371.tif 000003
【図２】
2014066371.tif 000004