(57)【要約】【課題】ヒートポンプサイクルを構成する冷媒−水熱交換器への流入水温を抑え、最適なＣＯＰを確保しつつ、湯量不足の解消を図ることを目的とする。【解決手段】貯湯タンク２と、前記貯湯タンク２の下部と上部を連通してタンク下部の水を流通させる沸き上げ配管４と、前記沸き上げ配管４に配設した沸き上げポンプ５と、前記沸き上げ配管４の途中に配設して沸き上げポンプ５で供給される水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク２内の所定高さの湯を任意に取り出し可能な流出口１０を有する出湯管６と、前記貯湯タンク２内に配設した外部負荷への熱量供給を行う温水利用熱交換器２１と、前記貯湯タンク２に貯えられる湯温を検出する残湯温度検出器１１とを備え、前記出湯管６は前記残湯温度検出器１１で検出される温度に応じて流出口１０から湯を取り出し、前記温水利用熱交換器２１は前記出湯管６の最下端部より上方に位置するようにしてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部と上部を連通して前記貯湯タンク下部の水を流通させる沸き上げ配管と、前記沸き上げ配管に配設した沸き上げポンプと、前記沸き上げ配管の途中に配設して沸き上げポンプで供給される水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の混合層から湯を取り出す流出口を有する出湯管と、前記貯湯タンク内に配設した外部負荷への熱量供給を行う温水利用熱交換器とを備え、前記温水利用熱交換器は前記出湯管の最下端部より上方に位置する貯湯式温水器。
【請求項２】
貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部と上部を連通してタンク下部の水を流通させる沸き上げ配管と、前記沸き上げ配管に配設した沸き上げポンプと、前記沸き上げ配管の途中に配設して沸き上げポンプで供給される水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の所定高さの湯を任意に取り出し可能な流出口を有する出湯管と、前記貯湯タンク内に配設した外部負荷への熱量供給を行う温水利用熱交換器と、前記貯湯タンクに貯えられる湯温を検出する残湯温度検出器とを備え、前記出湯管は前記残湯温度検出器で検出される温度に応じて流出口から湯を取り出すとともに、前記温水利用熱交換器は前記出湯管の最下端部より上方に位置する貯湯式温水器。
【請求項３】
出湯管は、貯湯タンク内の湯を取り出す流出口を備え、前記流出口の位置は調整可能である請求項２記載の貯湯式温水器。
【請求項４】
出湯管は、外筒と内筒を備え、前記外筒または内筒は回動自在に構成され、前記外筒および内筒の周囲には所定の回動位置で互いに連通可能な流出口を異なる高さ位置に設け、前記外筒または内筒が回動することにより所定の高さ位置で外筒と内筒の流出口が連通する請求項３記載の貯湯式温水器。
【請求項５】
外筒または内筒を回動する手段としてパルス駆動式モータを用いた請求項４記載の貯湯式温水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプサイクルを利用して湯を沸かし、貯湯タンク上部より積層状態で貯湯していくヒートポンプ式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の貯湯式温水器に関し、ヒートポンプサイクルを用いて給湯用の液体を加熱し、その加熱された液体を給湯機本体の貯湯タンク上部より蓄え、貯湯タンク下部より加熱源であるヒートポンプ本体に戻し、貯湯タンク又はヒートポンプ本体に戻す液体の温度が貯湯温度より低い予め設定された所定温度になると、ヒートポンプ本体の加熱動作を停止し、使用湯量に基づいて貯湯タンクの沸き上げ湯量を変化させ、一方、貯湯タンクの残湯量が所定量以下になると、ヒートポンプ本体の加熱動作を開始するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１５６２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、加熱源としてヒートポンプサイクルを用いるものにおいては、温水を熱交換して加熱する冷媒−水熱交換器への給水温度が高くなると冷媒−水熱交換器での冷媒と温水との温度差が減少して加熱能力が低下する。
【０００４】
特に冷媒として二酸化炭素を用いたヒートポンプサイクルを利用した貯湯式温水器にあっては、ヒートポンプの高圧側圧力が高いため給水温度が高くなるとヒートポンプの運転効率（ＣＯＰ）の低下度合いが顕著になり、最適なＣＯＰでの運転を行うために特許文献１に開示されているような、使用湯量に基づいて沸き上げ湯量を変化させるという制御が必要となってくる。
【０００５】
ここで、一般的にＣＯＰを上げるためには、沸き上げ温度を下げること、ヒートポンプサイクルを構成する冷媒−水熱交換器への流入水温を下げること、ヒートポンプサイクルを構成する圧縮機の運転停止回数を減少することが重要となる。
【０００６】
しかし、これらの要因は、いずれも湯量不足を生じてしまう不都合があり、単純に採用することはできない。
【０００７】
特に、貯湯タンク上部の高温水を利用して外部負荷に熱量供給を行う構成においては、熱量供給後の温度の低下した中温水を貯湯タンクの中間部に戻すため、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを低下させる中温水が多量に発生し、この点からも改善が必要であった。
【０００８】
そこで本発明は、使用過程で発生する貯湯タンク内の中温水を要求出湯温度に応じて優先的に出湯することで、ヒートポンプサイクルを構成する冷媒−水熱交換器への流入水温を抑えつつ、貯湯式温水器の特徴である豊富な貯湯量を効果的に使用することで、最適なＣＯＰを確保しつつ、湯量不足の解消を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するため本発明の貯湯式温水器は、貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部と上部を連通して前記貯湯タンク下部の水を流通させる沸き上げ配管と、前記沸き上げ配管に配設した沸き上げポンプと、前記沸き上げ配管の途中に配設して沸き上げポンプで供給される水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の混合層から湯を取り出す流出口を有する出湯管と、前記貯湯タンク内に配設した外部負荷への熱量供給を行う温水利用熱交換器とを備え、前記温水利用熱交換器は前記出湯管の最下端部より上方に位置するようにしたものである。
【００１０】
また、本発明の貯湯式温水器は、貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部と上部を連通してタンク下部の水を流通させる沸き上げ配管と、前記沸き上げ配管に配設した沸き上げポンプと、前記沸き上げ配管の途中に配設して沸き上げポンプで供給される水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の所定高さの湯を任意に取り出し可能な流出口を有する出湯管と、前記貯湯タンク内に配設した外部負荷への熱量供給を行う温水利用熱交換器と、前記貯湯タンクに貯えられる湯温を検出する残湯温度検出器とを備え、前記出湯管は前記残湯温度検出器で検出される温度に応じて流出口から湯を取り出すとともに、前記温水利用熱交換器は前記出湯管の最下端部より上方に位置するようにしたものである。
【００１１】
これによって、温水利用熱交換器により熱量供給を行った後に大量に発生する中温水を出湯管の最下端部の流出口より上方に戻すようにしているため、要求出湯温度に応じて中温水を優先的に使用することができ、ヒートポンプサイクルを利用した加熱手段に供給する貯湯タンク下部の水温を可能な限り下げた状態で保持することが可能となり、ヒートポンプサイクルを加熱源として加熱動作を行う場合に、冷媒−水熱交換器への流入水温を下げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、温水利用熱交換器により熱量供給を行った後に大量に発生する中温水を出湯管の最下端部の流出口より上方に戻すようにしているため、要求出湯温度に応じて中温水を優先的に使用することができ、ヒートポンプサイクルを利用した加熱手段に供給する貯湯タンク下部の水温を可能な限り下げた状態で保持することが可能となり、ヒートポンプサイクルを加熱源として加熱動作を行う場合に、冷媒−水熱交換器への流入水温を下げることができる。
【００１３】
また、最適なＣＯＰでの運転が可能になるとともに、貯湯タンク上部の高温水を利用した外部負荷への熱量供給が可能となり、使い勝手と運転効率を高めた貯湯式温水器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部と上部を連通して前記貯湯タンク下部の水を流通させる沸き上げ配管と、前記沸き上げ配管に配設した沸き上げポンプと、前記沸き上げ配管の途中に配設して沸き上げポンプで供給される水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の混合層から湯を取り出す流出口を有する出湯管と、前記貯湯タンク内に配設した外部負荷への熱量供給を行う温水利用熱交換器とを備え、前記温水利用熱交換器は前記出湯管の最下端部より上方に位置するようにしたものである。
【００１５】
これによれば、
温水利用熱交換器より下方に出湯管の最下端部の流出口を位置させているため、熱量供給を行った後に大量に発生する中温水を要求出湯温度に応じて設定温度と残湯温度検出器で検出される温度から優先的に使用することができ、給水管より供給される水と入れ替えることで、上部に蓄えられる高温水と下部に蓄えられる低温水の中間部に混合層として蓄えられる中温水および温水利用熱交換器経由後の中温水を極力少なくすることができ、ヒートポンプサイクルを利用した加熱手段に低温水を継続して供給することが可能となり、実使用状態におけるＣＯＰを最適な状態に維持することができるとともに、貯湯タンク内における温水の貯湯形態として混合層のない積層状態での貯湯を確保することができ、かつ、温水利用熱交換器による外部負荷への熱量供給が可能となり、使い勝手と運転効率を高めた貯湯式温水器を提供することができる。
【００１６】
第２の発明は、貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部と上部を連通してタンク下部の水を流通させる沸き上げ配管と、前記沸き上げ配管に配設した沸き上げポンプと、前記沸き上げ配管の途中に配設して沸き上げポンプで供給される水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の所定高さの湯を任意に取り出し可能な流出口を有する出湯管と、前記貯湯タンク内に配設した外部負荷への熱量供給を行う温水利用熱交換器と、前記貯湯タンクに貯えられる湯温を検出する残湯温度検出器とを備え、前記出湯管は前記残湯温度検出器で検出される温度に応じて流出口から湯を取り出すとともに、前記温水利用熱交換器は前記出湯管の最下端部より上方に位置するようにしたものである。
【００１７】
これによれば、温水利用熱交換器より下方に出湯管の最下端部の流出口を位置させているため、熱量供給を行った後に大量に発生する中温水を要求出湯温度に応じて設定温度と残湯温度検出器で検出される温度から優先的に使用することができ、給水管より供給される水と入れ替えることで、上部に蓄えられる高温水と下部に蓄えられる低温水の中間部に混合層として蓄えられる中温水および温水利用熱交換器経由後の中温水を極力少なくすることができ、ヒートポンプサイクルを利用した加熱手段に低温水を継続して供給することが可能となり、実使用状態におけるＣＯＰを最適な状態に維持することができるとともに、貯湯タンク内における温水の貯湯形態として混合層のない積層状態での貯湯を確保することができ、かつ、温水利用熱交換器による外部負荷への熱量供給が可能となり、使い勝手と運転効率を高めた貯湯式温水器を提供することができる。
【００１８】
第３の発明は、特に第１の発明と第２の発明において、出湯管は、貯湯タンク内の湯を取り出す流出口を備え、前記流出口の位置は調整可能であるとしたものである。
【００１９】
それによって、流出口の高さ位置を変更し、任意の温度の湯を取り出すことが可能となる。
【００２０】
第４の発明は、特に第３の発明の出湯管が外筒と内筒を備え、前記外筒または内筒は回動自在に構成され、前記外筒および内筒の周囲には所定の回動位置で互いに連通可能な流出口を異なる高さ位置に設け、前記外筒または内筒が回動することにより所定の高さ位置で外筒と内筒の流出口が連通するものである。
【００２１】
これによって、貯湯タンク内に挿入した出湯管を回動自在な２重管とし、その円周方向に内管と外管が連通する流出口を設けた構成としているため、高さ方向の任意の箇所に複数の流出口を設けることが可能となり、貯湯タンク内の任意の位置から容易に所望の温水を取り出すことができるとともに、回動動作により任意の流出口を選定できるため応答性がよく、構成も比較的簡単にできる。
【００２２】
外筒または内筒を回動する手段としてパルス駆動式モータを用いる。これによって、出湯管の外筒と内筒の流出口が連通しない回動位置を基本に所定条件のパルスを出力することで所定の流出口を連通することができるため、制御性がよく、精度の高い出湯制御が簡単な構成で実現できる。
【００２３】
また、本発明の出湯管は外筒と内筒を備え、前記外筒または内筒は回動自在に構成され、かつ、前記外筒および内筒は所定の回動位置で互いに連通しない箇所を設けたものである。
【００２４】
それによれば、貯湯タンク内に挿入した出湯管を回動自在な２重管とし、その円周方向適所に内管と外管が連通しない箇所を設けた構成としているため、出湯停止状態において、貯湯タンク内の温水を出湯管に流出させない構造を確保することができ、出湯管の下流側で洩れ等が発生しても確実に閉止させることができるとともに、閉止位置を初期位置と設定することで回動制御を容易に行うことができる。
【００２５】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態による貯湯式温水器の構成図である。図２（ａ）は同貯湯式温水器の出湯管の断面図、図２（ｂ）は同貯湯式温水器の出湯管の分解斜視図である。
【００２７】
本実施の形態による二酸化炭素を用いたヒートポンプサイクルを利用した貯湯式温水器は、貯湯ユニット１と、加熱手段であるヒートポンプユニット５０とから構成されている。
【００２８】
貯湯ユニット１は、温水を貯留する貯湯タンク２と、この貯湯タンク２の下部より低温の一般水道水を供給する給水管３と、貯湯タンク２の下部と上部を連通して貯湯タンク２下部の低温水をヒートポンプユニット５０に導き、このヒートポンプユニット５０で加熱した温水を貯湯タンク２に戻すための沸き上げ配管４と、この沸き上げ配管４の途中に配設された沸き上げポンプ５を備えている。
【００２９】
出湯管６は貯湯タンク２の上部から挿入された回動自在な二重管構造であり、貯湯タンク２内の所定高さの湯を任意に取り出せるようになっている。この出湯管６は、パルス駆動式モータ７により回動する有底状の内筒８と、貯湯タンク２に一体的に取り付けられた外筒９より為り、内筒８と外筒９の円周方向には、所定の回動位置で互いに連通する流出口１０を異なる高さ位置に備えている。
【００３０】
さらに、出湯停止状態では内筒８と外筒９の流出口１０が一組も連通しない出湯管６が閉止状態となる所定の回動位置になるように制御してあり、この出湯管６の閉止位置を初期位置として設定することで回動制御を容易に行えるようにしている。また、回動動作であるので応答性も良く構造も簡単である。
【００３１】
図１と図２では、４つの流出口１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを、内筒８と外筒９の上部と下部との間で、異なる高さ位置に設けたものを示している。すなわち、内筒８の流出口１０Ａと外筒９の流出口１０Ａが所定の回動位置で連通し、他の１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄについてもそれぞれ異なる所定の回動位置で互いに連通するようになっており、貯湯タンク２内にある任意の温度の湯を取り出すことができる。
【００３２】
また、貯湯タンク２には、異なる高さ位置の湯温を検出する残湯温度検出器１１を設けている。図１では、４つの残湯温度検出器１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄを、貯湯タンク２の上部と下部との間で、異なる高さ位置に設けたものを示している。本実施の形態では、第一の残湯温度検出器１１Ａは、第一の流出口１０Ａと第二の流出口１０Ｂとの間に設け、第二の残湯温度検出器１１Ｂは、第二の流出口１０Ｂと第三の流出口１０Ｃとの間に設け、第三の残湯温度検出器１１Ｃは、第三の流出口１０Ｃと第四の流出口１０Ｄとの間に設け、第四の残湯温度検出口１１Ｄは、第四の流出口１０Ｄよりも低い位置に設けている。
【００３３】
温度センサＭは貯湯タンク２下部の湯温を検出し、沸き上げ運転の停止、あるいは、沸き上げ運転を行うかどうかの判定に使用している。
【００３４】
混合弁１２は電動式で、出湯管６より供給される湯と、給水管３より供給される低温の一般水道水を設定温度に応じて内蔵されている弁体（図示せず）の開度比率を制御することで所望の温度の混合水を得る構成としてある。また、給湯管１３には混合弁１２で混合された混合水の温度を検出する混合サーミスタ１４、給湯管１３に接続されたカラン１５が取り付けられている。
【００３５】
風呂パイプ１６は給湯管１３から分岐されており、風呂注湯開閉弁１７が接続されている。また、風呂注湯分岐管１８によって、風呂循環ポンプ１９が配管接続されており、他方には略Ｔ字状の三方向切換弁２０と風呂注湯開閉弁１７が接続されている。この三方向切換弁２０にはパイプをコイル状に巻いた温水利用熱交換器２１の１次側２２と、２次側２３に接続されている循環パイプ２４が接続されている。
【００３６】
貯湯ユニット１は浴槽２５と接続されており、浴槽２５への湯張りと追い焚きを行うための浴槽循環口２６を備えている。浴槽２５に貯えられた浴槽水は、戻り配管２８、戻り管接続口３０から浴槽水の温度を検出するふろサーミスタ３１、風呂循環ポンプ１９を介して往き管接続口２９、往き配管２７に戻るように接続し、風呂循環経路を形成している。
温水利用熱交換器２１は、出湯管６の周囲かつ、出湯管６の最下端部の流出口１０Ｄより上方に位置するように貯湯タンク２内に配設されており、外部負荷である浴槽２５内の浴槽水を追い焚きするための熱量供給を行う。
【００３７】
なお、貯湯ユニット１内部では戻り管接続口２９から浴槽水の温度を検出するふろサーミスタ３１、風呂循環ポンプ１９と三方向切換弁２０を介して温水利用熱交換器２１の２次側２３に接続された循環パイプ２４を通り、往き管接続口３０に戻るように接続し、風呂循環経路を形成している。
【００３８】
また、貯湯ユニット１内部では戻り管接続口２９から浴槽水の温度を検出するふろサーミスタ３１、風呂循環ポンプ１９と三方向切換弁２０を介して温水利用熱交換器２１を通り、往き管接続口３０に戻るように接続し、風呂追い焚き回路を形成している。
【００３９】
ヒートポンプユニット５０は、冷媒を加熱する圧縮機５１と、加熱された冷媒を熱交換させて貯湯タンク２から導かれた低温水を温める給湯用熱交換器５２と、冷媒を減圧膨張させる膨張弁５３と、大気熱より熱を回収し、冷媒を気化蒸発させる大気熱交換器５４を環状に接続し、ヒートポンプサイクルを構成している。
【００４０】
次に、以上のような構成にて、貯湯タンクの沸き上げ運転について説明する。
【００４１】
沸き上げポンプ５を運転することにより、貯湯タンク２の下部から沸き上げ配管４を介して流出する低温水は、給湯用熱交換器５２を流通し、再び貯湯タンク２の上部から流入する。
【００４２】
一方、ヒートポンプユニット５０も運転を行う。圧縮機５１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器５２で放熱し、膨張弁５３で減圧膨張した後、大気熱交換器５４で熱回収された大気熱により気化蒸発させられ、再び圧縮機５１に流入して１サイクルの運転となる。従って、給湯用熱交換器５２では、冷媒加熱回路を流れる冷媒の熱が、沸き上げ配管４を流れる低温水に伝導し、加熱された低温水は温水となり貯湯タンク２に蓄えられる。このとき、温水は貯湯タンク２の上部から流入させ、低温水を貯湯タンク２の下部から流出させるため、貯湯タンク２内では、上層部に温水が蓄えられ、この温水層が徐々に厚くなる。そして、貯湯タンク２の下部側に設けた温度センサＭによって貯湯タンク２内に十分な温水が蓄積された状態を検知し、沸き上げ運転を終了する。
【００４３】
このように、ヒートポンプ給湯機は、大気熱を回収し、さらに圧縮機で高温に加熱した冷媒を熱交換させることにより効率的に高温の湯を沸き上げるとともに、安価な深夜電力を利用してランニングコストでメリットを出そうというものであり、通常は、夜間時間帯での沸き上げを一日に一回行う。
【００４４】
しかしながら、貯湯タンク内の残湯量が所定量以下になると、昼間電力を利用して湯を沸き上げることも可能である。
【００４５】
沸き上げ運転終了時の貯湯タンク２の湯温は、温度センサＭより上の上層部が最も高く、下部は低温水が貯められるので温度が最も低く、温度センサＭ近傍の高温の湯と低温水の境界には僅かな範囲で高温の湯と低温水が混ざり合った中途半端な温水の混合層を形成する。ここで、混合層とは、貯湯タンク２内の高温層（例えば９０度）と低温層（例えば２０度）の間に形成される温度勾配を持つ温度層である。
【００４６】
もし、沸き上げ運転終了後に全くお湯を使用しなかったり、湯の使用量が少なかった場合には、貯湯タンク２表面からの自然放熱等により湯温が低下し、混合層もさらに拡大する。
【００４７】
この混合層の中途半端な温度の中温水は水道水よりも温度が高いために、再びヒートポンプユニッツトで沸き上げを行おうとすると、給湯用熱交換器５２での熱交換効率が低下し、結果としてＣＯＰ（運転効率）が低下し、ランニングコストが低下する。中温水の温度が温度センサＭにより所定の温度以上を検出された場合には、ＣＯＰが１以下となることを防ぐために沸き上げ運転を行わないように制御している。
【００４８】
次に給湯動作について説明する。まず、カラン１５が開けられ出湯指示が出されると、流出口１０Ａから１０Ｄのどの流出口を連通させるかを決定するために、例えば使用者が設定する給湯設定温度と貯湯タンク２に設けられた残湯温度検出器１１の１１Ａと、１１Ｂと、１１Ｃと、１１Ｄの検出温度を比較する。
【００４９】
そして、給湯設定温度以上で、かつ給湯設定温度との温度差が最も少なくなるように、湯温温度を検出した残湯温度検出器１１直上の流出口１０より湯を取り出すパルス条件を出力し、パルス駆動式モータ７により流出口１０が閉塞された初期位置から内筒８を回動させ、外筒９と流出口１０を互いに連通させる。
【００５０】
一例として、給湯動作中において、残湯温度検出器１１Ａと１１Ｂと１１Ｃと１１Ｄが同じ温度を検出した場合には、最も中温水のある混合層に近い下方にある流出口１０Ｄより湯を取り出し、混合弁１２で設定温度になるように一般水道水と混合し、給湯管１３を介してカラン１５から出湯する。
【００５１】
また、出湯と同時に貯湯タンク２の下部には給水管３を介して低温水が供給され、貯湯タンクの上層部には高温の湯が貯留され、下部には低温水が貯留されるようになっている。
【００５２】
もし、カラン１５からの出湯中に残湯温度検出器１１Ｄが給湯設定温度よりも予め設定された温度だけ低い温度を検出すると、湯を一つ上の流出口１０Ｃから取り出すように、パルス駆動式モータ７が内筒８を回動させるようになっている。さらに、残湯温度検出器１１Ｃが給湯設定温度よりも予め設定された温度だけ低い温度を検出すると、湯を一つ上の流出口１０Ｂから取り出すように、パルス駆動式モータ７が内筒８を回動させるようになっている。
【００５３】
このように、出湯指示が出た場合には、貯湯タンク２内の湯温の低い下部の混合層の湯を優先的に出湯し、特に使用者が欲する給湯設定温度との関連で、混合層の湯の中で最大限温度が低い中温水、即ち、給湯設定温度との温度差が最小となるような中温水を出湯することにより、中温水と給水管３より供給される低温水を入れ替え、貯湯タンク２下部には温度の低い水道水が確実に貯留されるようにしている。
【００５４】
従って、最適なＣＯＰでの運転が可能となるように、できるだけ低温の水道水を沸かしランニングコストでメリットが出せるようにしている。さらに、積層状態での貯湯を確保することにより、貯湯タンク２内の高温の湯の割合を増加させ、お湯をたっぷりと使いたいというユ−ザーの期待に応えるとともに、小さな貯湯タンクでも効率よくお湯を貯溜することにより、機器本体が小型化できるようにしている。
【００５５】
次にカラン１５が閉じられ給湯動作が終了すると、パルス駆動式モータ７を回動し、内筒８と外筒９の流出口１０が互いに一組も連通しない初期位置に戻るように制御される。このことにより、カラン１５の閉止機能が損なわれる等、出湯管６の下流側で漏れが発生したとしても、出湯停止状態において出湯管６には貯湯タンク２内の湯が流出しないので、高温の湯の漏れによる事故や、湯切れを防止することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では内筒８をパルス駆動式モータ７により回動する構成としたが、外筒９を回動させる構成としても同様の効果が得られる。
【００５７】
次に浴槽２５に湯張りを行う場合は、風呂リモコンの自動湯張りスイッチ（図示せず）をオンにすると、風呂注湯開閉弁１７がオンして開弁し湯張りが開始される。その経路は、混合弁１２で設定温度に混合された湯が、風呂パイプ１６を通り、弁開状態となった風呂注湯開閉弁１７から風呂注湯分岐管１８を通り、風呂循環経路の往き配管２７と戻り配管２８から浴槽２５に供給され、湯張りが完了すると風呂注湯開閉弁１７はオフして閉弁状態となる。この浴槽２５への湯張りを行う場合に、三方向切換弁２０は循環パイプ２４側のみにお湯が流れるように流路制御されており、温水利用熱交換器２１を通らないようになっている。
【００５８】
次に浴槽水の追い焚き動作について説明する。浴槽水は一定時間ごとに風呂循環ポンプ１９を駆動して戻り配管２７から三方向切換弁２０の循環パイプ２４が接続されている経路を通って往き配管２８より浴槽２５に戻される。この間に、ふろサーミスタ３１で浴槽水の温度を検出し、設定温度より低ければ三方向切換弁２０が風呂循環ポンプからの浴槽水を温水利用熱交換器２１側に流れるように流路を切り換え、貯湯タンク２の湯で浴槽水を加熱するようになっている。浴槽水が設定温度に回復すると風呂循環ポンプ１９は停止し、追い焚き動作が完了する。
【００５９】
このとき、温水利用熱交換器２１内を流れる浴槽水に熱量供給を行った貯湯タンク２内の湯は、大量の中温水となって出湯管６周囲を満たす。
【００６０】
一方、温水利用熱交換器２１は、少なくとも出湯管６の最下端部の流出口１０Ｄよりも上方に位置するように貯湯タンク２に配設されているので、出湯指示が出され、要求出湯温度と比較した湯温が要求出湯温度以上かつ、要求出湯温度との温度差が最も少ないのが残湯温度検出器１１Ｄであった場合、出湯管１０Ｄから中温水が優先的に取り出される。
【００６１】
そして、前述したように中温水と給水管３より供給される低温水を入れ替え、貯湯タンク２下部には温度の低い水道水が確実に貯留される。このことにより継続して積層状態での貯湯を確保できるので、貯湯タンク２の上層部の高温水を利用した外部負荷への熱量供給も継続して可能となる。
【００６２】
さらに、沸き上げの際には低温の水道水を給湯用熱交換器５２に供給できるので、最適なＣＯＰでの運転が可能とるとともに、高温のお湯を確実に貯湯するので湯切れが起こりにくい使い勝手の良い貯湯式温水器を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の貯湯式温水器は、特に冷媒として二酸化炭素を用いたヒートポンプサイクルを利用した貯湯式温水器に有用であり、その他ヒータやガスを熱源とする貯湯式温水器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態による貯湯式温水器の構成図
【図２】（ａ）同貯湯式温水器の出湯管の断面図（ｂ）同貯湯式温水器の出湯管の分解斜視図
【符号の説明】
【００６５】
２  貯湯タンク
３  給水管
４  沸き上げ配管
５  沸き上げポンプ
６  出湯管
７  パルス駆動式モータ
１０  流出口
１１  残湯温度検出器
２１  温水利用熱交換器
５０  ヒートポンプユニット（加熱手段）
【図１】
2006057918.tif 000003
【図２】
2006057918.tif 000004