(57)【要約】    【課題】  縦長貯湯タンク外周に冷媒側伝熱管と給水側伝熱管から成る水冷媒熱交換器を等ピッチで巻き付けたヒートポンプサイクル付給湯装置に於いては貯湯タンク表面に取付けた温度センサが水冷媒熱交換器に邪魔され、サービス点検が難しいと云う課題があった。    【解決手段】  ヒートポンプサイクルの水冷媒熱交換器を構成する冷媒側伝熱管と給水側伝熱管を熱的に接触させ、円筒状貯湯タンク外周に螺旋状に巻き付け、水冷媒熱交換器により、加熱された温水を上記貯湯タンク内に貯湯し、且つ貯められた温水量を貯湯タンク表面に取付けた温度センサにより検出するようにしたヒートポンプ給湯装置に於いて、上記螺旋状に巻き付けられた冷媒側伝熱管と給水側伝熱管に貯湯タンクからの距離が部分的に外側に広がる巻き変形部を設け、この巻き変形部を利用して、貯湯タンク表面に温度センサを外部より取付け可能としたものである。    【選択図】  図１４
2006266594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプサイクルの水冷媒熱交換器が冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とが熱的に接触して設けられ、円筒状貯湯タンク外周に螺旋状の形態を有して配置され、水冷媒熱交換器により、加熱された温水を前記貯湯タンク内に貯湯し、且つ貯められた温水量を前記貯湯タンク表面に取付けた温度センサにより検出するようにしたヒートポンプ給湯装置に於いて、前記螺旋状の冷媒側伝熱管と給水側伝熱管に、前記貯湯タンクからの距離が部分的に外側に広がる巻き変形部を設け、この巻き変形部を利用して、前記貯湯タンク表面に前記温度センサを外部より取付け可能としたことを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
【請求項２】
冷媒側伝熱管と給水側伝熱管の巻き変形部に対応する所の断熱材に切欠窓を設け、その切欠窓から臨む貯湯タンク表面に温度センサが設けられたことを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
【請求項３】
螺旋状に等ピッチで巻き上げられた前記冷媒側伝熱管と前記給水側伝熱管とが部分的に広げられた前記変形部の隙間は、前記貯湯タンク表面に取付ける温度センサが容易に着脱出来る隙間としたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項４】
前記冷媒側伝熱管と前記給水側伝熱管とが部分的に外側に広がった前記変形部の位置は、給湯装置本体の外郭を構成する矩形状キャビネットの角部に対向していることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項５】
前記冷媒側伝熱管と前記給水側伝熱管とから成る前記水冷媒熱交換器の巻きピッチ拡大部間に、その拡大寸法を保持する間隔保持パイプを介在させたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項６】
縦型に配置された貯湯タンクに複数個の温度センサが設けられていて、上下の温度センサは前記冷媒側伝熱管と前記給水側伝熱管とが巻かれていない部分に設けられ、中間の温度センサは上記両伝熱管の巻きピッチが拡大し、且つ部分的に上記伝熱管を広げた変形部に設けられたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項７】
二組のヒートポンプサイクルの冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とを熱交的に接触させ前記貯湯タンクの外周部に断熱材を介して設けたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項８】
前記貯湯タンクに巻き上げられた前記水熱交換器が、予め第１、第２の水熱交換器からなり、その第１、第２水熱交換器の接続部を前記貯湯タンクからの距離が部分的に広がる巻き変形部としたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ給湯装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートポンプ給湯装置は電気温水器と同様に大容量の貯湯タンクを設け、夜間の安価な割引電力を使って夜中にヒートポンプ回路で湯を沸き上げて貯湯タンクに貯蔵しておき、上記貯蔵した湯を日中に使う貯湯方式のものが一般的であった。
【０００３】
しかし、上記貯湯方式においては、貯湯タンクに湯を貯める貯湯回路と、貯湯タンクから使用端末へ湯を供給する給湯回路しかなかった。
【０００４】
このため風呂使用において、浴槽への湯張り後複数の人が入浴する場合、湯冷めにより追焚きが必要になるが、貯湯タンクからの一方的な足し湯機能しかないため適切な対応ができなかった。
【０００５】
上記の改善策として、近年は、従来の貯湯方式に風呂追焚機能を付加したものがある。このようなヒートポンプ給湯装置として特開２００２−１０６９６３号公報（特許文献１）に開示されたものがあり、これは浴槽（湯船）の湯を高温冷媒と熱交換する方式で、冷媒用伝熱管、貯湯用伝熱管及び風呂追焚用伝熱管を一体の水冷媒熱交換器（放熱器）内に設け、貯湯タンクの水を沸かす冷媒温度で浴槽の湯を加熱し、風呂追焚運転を行なっていた。
【０００６】
また、浴槽の湯を貯湯してある湯と熱交換する方式として、特開２００３−３３６８９４号公報（特許文献２）があり、貯湯用熱交換器とは別個に風呂用熱交換器を設け、この風呂用熱交換器で貯湯タンクに貯湯された一定温度の高温水と浴槽の残り湯とを熱交換し、風呂追焚運転を行なっていた。
【０００７】
又、上記冷媒用伝熱管、貯湯用伝熱管より成る水冷媒熱交換器は貯湯タンクの外周に巻き付けられている。
【０００８】
更に、上記貯湯タンク表面には複数に温度センサが取付けられ、貯湯タンク内の湯量の有無或いは湯量温度等を検出し、ヒートポンプ運転を行なうよう構成されている。
【０００９】
しかし、貯湯タンクへの水冷媒熱交換器取付け後に於いては、上記温度センサの脱着は該冷媒用伝熱管、貯湯用伝熱管より成る水冷媒熱交換器の伝熱管が邪魔し、該温度センサ特に中間の温度センサの脱着が出来なくなってしまう等の問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１０６９６３号
【特許文献２】特開２００３−３３６８９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記従来のヒートポンプ給湯装置においては、「電力料金の安い夜間に運転し、貯湯タンクにできるだけ多く貯める」という考え方が浸透しており、風呂追焚運転における加熱温度差による加熱効率（加熱能力÷消費電力で表わされＣＯＰともいう）については、余り検討されていなかった。
【００１２】
そのため、風呂追焚運転においては貯湯タンクの貯湯温度で加熱することが当然の如く考えられ、いずれの従来例においても、加熱側流体を貯湯温度相当の一定高温状態にして熱交換するもので、入浴中に追焚運転を行なうと、適温を超えた貯湯温度に近い高温の湯が戻る恐れがあり、かつ、加熱効率の面から見ても最適な制御ではなかった。
【００１３】
又貯湯タンクの外周に水冷媒熱交換を巻き付けるヒートポンプ給湯装置にあっては、貯湯タンク内に貯えられた湯の温度を正確に把握する為に複数個の温度センサを取付け、これを管理することが重要となる。温度センサを管理し続けるには、この温度センサを常にメンテナンスし易い取付け構造にしておくことが要求されるが、先にあげた公知例等に付いては、この点についての提案はなかった。
【００１４】
本発明は、上記、従来の課題を解決するためのもので、風呂追焚運転時における高温水戻りを解消し、ヒートポンプ運転の加熱効率を従来に対し大幅に向上することができるヒートポンプ給湯装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、貯湯タンク内の湯温を常に管理し、効率の良い給湯装置の運転が出来るヒートポンプ給湯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記従来のヒートポンプ給湯装置の風呂追焚運転における課題を解決するために、ヒートポンプ運転は減圧装置の冷媒絞り量を緩め、低速回転数とし、加熱温度を低くすると運転効率が良くなること、及び、熱交換器においても加熱側温度を低くすると周囲への熱放出が少なくなることに着目し、従来の貯湯温度にこだわらず風呂用熱交換器の加熱側流体温度を貯湯温度より低くすることにより、高温水戻りを解消し、かつ、加熱効率の向上を図るものである。また、上記貯湯タンク内の湯温を常に正確に把握することが出来るようにしたものである。
【００１７】
即ち、圧縮機、水と冷媒との熱交換を行なう水冷媒熱交換器、減圧装置、空気と冷媒との熱交換を行なう蒸発器を、冷媒配管を介して順次接続したヒートポンプ冷媒回路と、前記水冷媒熱交換器、水冷媒熱交換器で加熱した温水を貯めておくための貯湯タンク、機内の湯水を循環させる機内循環ポンプ、湯水混合弁、流量調整弁、及びこれらの部品間を接続する水配管からなる給湯回路と、浴槽の湯水と加熱側流体との熱交換を行なう風呂用熱交換器と、前記浴槽内の湯水を循環する風呂循環ポンプ、フロースイッチ、及びこれらの部品間を接続する水配管からなる風呂追焚回路と、前記圧縮機、減圧装置、機内循環ポンプ、湯水混合弁、流量調整弁、風呂循環ポンプ等の動作を制御する運転制御手段とを備え、風呂追焚運転は、風呂の湯水を機内で循環させると共にヒートポンプ運転を行ない、前記風呂用熱交換器における加熱側流体温度を、タンク貯湯温度より低く、かつ、浴槽内から循環する残り湯の温度より高く制御するものである。また、風呂追焚運転時にヒートポンプ運転を行なって、貯湯タンクの温水を使用しないので、風呂追焚運転直後の給湯における湯切れの恐れがなくなる。
【００１８】
上述の構成によれば、従来の風呂追焚運転におけるヒートポンプ運転が貯湯タンクの貯湯温度であったのに対し、本発明のヒートポンプ運転は貯湯温度より低い温度で運転するため、浴槽内の高温水戻りの恐れを解消すると共に、加熱効率の向上を図ることができるものである。
【００１９】
又、ヒートポンプサイクルの水冷媒熱交換器が冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とが熱的に接触して設けられ、円筒状貯湯タンク外周に螺旋状の形態を有して配置され、水冷媒熱交換器により、加熱された温水を上記貯湯タンク内に貯湯し、且つ貯められた温水量を貯湯タンク表面に取付けた温度センサにより検出するようにしたヒートポンプ給湯装置に於いて、上記螺旋状形態の冷媒側伝熱管と給水側伝熱管に貯湯タンクからの距離が部分的に外側に広がる巻き変形部を設け、この巻き変形部を利用して、貯湯タンク表面に対して温度センサを外部より取付け可能な空間を設けたものであるから、両パイプが巻かれている貯湯タンクの例えば中央の温度を正確に測定することが出来るものである。又、サービス等で上記温度センサを交換するに当っても、これを容易に行なうことが出来るものである。
【００２０】
又、冷媒側伝熱管と給水側伝熱管の巻き変形部に対応する所の断熱材に切欠窓を作り、その切欠窓から臨む貯湯タンク表面に温度センサを取付けたものであるから、貯湯タンク表面を覆う断熱材を介在させても、その断熱材を通り越して、貯湯タンク表面温度を測定することが出来るものである。
【００２１】
又、螺旋状に等ピッチで巻き上げられた冷媒側伝熱管と給水側伝熱管を部分的に広げて作る変形部の隙間は、貯湯タンク表面に取付ける温度センサが容易に着脱出来る温度センサよりも大きな隙間としたものである。そのため組立時或いはサービス時作業者は先のピッチ拡大とパイプ変形により出来る隙間を使い自身の手をもって温度センサの着脱を容易に行なうことが出来るものである。
【００２２】
又、熱的に接触する冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とを部分的に外側に広げて作った変形部の位置は給湯装置本体の外郭を構成する矩形状キャビネットの角部に対向させたものであるから、給湯装置の外形を広げることなく、変形部を収納することが出来るものである。
【００２３】
又、熱的に接触された冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とから成る水冷媒熱交換器の巻きピッチ拡大部間にその拡大寸法を保持する間隔保持パイプを介在させ縦型の貯湯タンクに巻き付けられた両パイプが自身のもつ重みで拡大部を縮めてしまうようなことがないようにしたので、変形部は常に一定の形に保持され、その変形部を通しての温度センサの脱着は容易に行なえるものである。
【００２４】
又、縦型に配置された貯湯タンクに複数個の温度センサを取付けるに当り、上下の温度センサは冷媒側伝熱管と給水側伝熱管パイプとが巻かれていない所に、そして中間の温度センサは上記両パイプの巻きピッチが拡大し、且つ部分的に上記パイプを広げた変形部に取付けるようにしたものであるから、貯湯タンクの湯量（熱量）を正確に測定出来、自動運転等で常に貯湯タンク内には所定の量の湯量を確保出来るものである。
【００２５】
又、二組のヒートポンプサイクルの冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とが、熱交換可能に接触して配置し、貯湯タンク外周に断熱材を介して巻き上げられた形状を備えたものであるから、貯湯タンクの小型化が図れることは勿論、短時間で所定の温度に給水側伝熱管パイプ温度を上昇させることが出来るものである。
【００２６】
又、貯湯タンクに巻き付ける水熱交換器を予め第１、第２の水熱交換器で構成し、その第１、第２水熱交換器の接続部を貯湯タンクからの距離が部分的に広がる巻き変形部としたものであるから、水冷媒熱交換器パイプ間接続には接続パイプを使う為に、前後の管径と異なるが、この管径が異なる部分を貯湯タンク外周の巻き半径より外側に広げて大きくなっていることより、他の部分は同ピッチでしかも同径に巻き上げることが出来るものである。
【００２７】
又、溶接もタンクより離れる為、容易に行なうことが出来るので、長いパイプを使用しないで済む。この為生産性も向上するものである。
【発明の効果】
【００２８】
前記説明したように、本発明によれば、ヒートポンプサイクルの水冷媒熱交換器パイプと給水側伝熱管パイプとが巻かれている貯湯タンク例えば中央部の温度を正確に測定することが出来るものである。又、サービス等で上記温度センサを交換するに当っても、これを容易に行なうことが出来るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３０】
本発明の一実施例を図１によって説明する。
ヒートポンプ給湯装置は、ヒートポンプ冷媒回路３０、給湯回路４０、および運転制御手段５０を備えて構成されている。
【００３１】
ヒートポンプ冷媒回路３０は各部品を２個ずつ有する２サイクル方式であり、圧縮機１ａ、１ｂ、水冷媒熱交換器２に配置される冷媒側伝導管２ａ、２ｂ、減圧装置３ａ、３ｂ、蒸発器４ａ、４ｂを、それぞれ冷媒配管を介して順次接続して構成されており、その中に冷媒が封入されている。
【００３２】
圧縮機１ａ、１ｂは容量制御が可能で、多量の給湯を行なう場合には大きな容量で運転される。ここで、圧縮機１ａ、１ｂはＰＷＭ制御、電圧制御（例えばＰＡＭ制御及びこれらの組合せ制御により、低速（例えば７００回転／分）から高速（例えば７０００回転／分）まで回転数制御されるようになっている。
【００３３】
水冷媒熱交換器２は冷媒側伝熱管２ａ、２ｂ及び給水側伝熱管２ｃ、２ｄを備えており、冷媒側伝熱管２ａ、２ｂと給水側伝熱管２ｃ、２ｄとの間で熱交換を行なうように構成されている。
【００３４】
減圧装置３ａ、３ｂとしては一般に膨張弁等が使用され、水冷媒交換器２を経て送られてくる中温高圧冷媒を減圧し、蒸発し易い低圧冷媒として蒸発器４ａ、４ｂへ送る。また、減圧装置３ａ、３ｂは冷媒通路の絞り量を変えてヒートポンプ回路内の冷媒循環量を調節する働きや、前記絞り量を全開にして中音冷媒を蒸発器４ａ、４ｂに多量に送って霜を溶かす除霜装置の役目も行なう。
【００３５】
また、蒸発器４ａ、４ｂは空気と冷媒との熱交換を行なう空気冷媒熱交換器で構成されている。
【００３６】
給湯回路４０は貯湯、直接給湯、タンク給湯、タンク追焚き、風呂湯張り、風呂追焚きを行なうための水循環回路を備えて構成されている。
【００３７】
貯湯回路は、貯湯タンク８、機内循環ポンプ９、水熱交水量センサ１１、給水側伝熱管２ｃ、２ｄ、給湯混合弁１２、貯湯タンク８が水配管を介して順次接続され構成されている。
【００３８】
直接給湯回路は、給水金具５、減圧弁６、給水水量センサ７、給水逆止弁１０、水熱交水量センサ１１、給水側伝熱管２ｃ、２ｄ、給湯混合弁１２、湯水混合弁１３、流量調整弁１４、台所出湯金具１５が水配管を介して順次接続されている。
【００３９】
なお、給水金具５は水道などの給水源に接続され、台所出湯金具１５は台所蛇口１６などに接続されている。
【００４０】
タンク給湯回路は、給水金具５、減圧弁６、給水水量センサ７、貯湯タンク８、給湯混合弁１２、湯水混合弁１３、流量調整弁１４、台所出湯金具１５が水配管を介して順次接続され構成されている。
【００４１】
タンク追焚回路は、貯湯タンク８、機内循環ポンプ９、水熱交水量センサ１１、給水側伝熱管２ｃ、２ｄ、給湯混合弁１２、貯湯タンク８が水配管を介して順次接続され構成されている。
【００４２】
風呂湯張り回路は、給水金具５、減圧弁６、給水水量センサ７、給水逆止弁１０、水熱交水量センサ１１、給水側伝熱管２ｃ、２ｄ、給湯混合弁１２、湯水混合弁１３、流量調整弁１４、風呂注湯弁１７、フロースイッチ１８、風呂循環ポンプ１９、入出湯金具２０、風呂循環アダプター２１、浴槽２２が水配管を介して順次接続され構成されている。また、入出湯金具２０からは浴槽２２と共に風呂蛇口２６やシャワー（図示せず）にも給湯できるよう接続されている。
【００４３】
なお、風呂湯張り時には、上記風呂湯張り回路による直接給湯と共に、貯湯タンク８内の湯量が最小必要量以下にならない範囲において貯湯タンク８から浴槽２２へのタンク給湯も行なう。
【００４４】
風呂追焚回路は、浴槽２２、風呂循環アダプター２１、入出湯金具２０、風呂循環ポンプ１９、フロースイッチ１８、風呂水伝熱管２３ｂ、風呂出湯金具２４、風呂循環アダプター２１、浴槽２２が水配管を介して順次接続され構成されている。
【００４５】
尚、風呂追焚き時には、上記風呂追焚回路による浴槽水の水循環と共に、ヒートポンプ運転及び機内ポンプ９を運転し、水冷媒熱交換器２で加熱された温水を風呂用熱交換器２３に設けられた温水伝熱管２３ａに循環させ、該温水伝熱管２３ａと風呂水伝熱管２３ｂとの間で熱交換し、風呂追焚きを行なうものである。
【００４６】
次に、運転制御手段５０は、台所リモコン５１及び風呂リモコン５２の操作設定により、ヒートポンプ冷媒回路３０の運転・停止並びに圧縮機１ａ、１ｂの回転制御を行なうと共に、減圧装置３ａ、３ｂの冷媒絞り量調整、機内循環ポンプ９、風呂循環ポンプ１９の運転・停止及び給湯混合弁１２、湯水混合弁１３、流量調整弁１４、風呂注湯弁１７、湯水開閉弁２５を制御することにより、貯湯運転、直接給湯運転、タンク給湯運転、タンク追焚運転、風呂湯張り運転、風呂追焚運転を行なうものである。
【００４７】
また、運転制御手段５０は、圧縮機１ａ、１ｂの回転数を制御し、運転開始直後には加熱立上げ時間を早めるため所定の高速回転数で運転し、比較的熱負荷の軽い風呂追焚運転の時は加熱温度に見合った低速回転数で運転するよう制御する。
【００４８】
また、水使用端末における給湯使用後は、タンク貯湯運転を行なってから運転停止することにより、いつでも貯湯タンク内は所定の温度の湯が満タンに貯湯された状態になっているよう制御する毎回貯湯運転機能を有している。
【００４９】
更に、ヒートポンプ給湯装置には、給水温度を検知する給水サーミスタ７ａ、水冷媒熱交換器２の出湯温度を検知する熱交サーミスタ２ｅ、貯湯タンク８の貯湯温度及び貯湯量を検知するタンクサーミスタ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、給湯温度を検知する給湯サーミスタ１４ａ、浴槽水の温度を検知する風呂サーミスタ１８ａ、及び圧縮機１ａ、１ｂの吐出圧力を検知する圧力センサ１ｃ、１ｄ、浴槽２２内の水位を検出する水位センサ２２ａが設けられ、各検出信号は運転制御手段５０に入力されるように構成されている。運転制御手段５０はこれらの信号に基づいて各機器を制御するものである。
【００５０】
なお、湯水開閉弁２５は、水冷媒熱交換器２と風呂用熱交換器２３の間に設け、風呂追焚き時以外は水回路を閉じて水冷媒熱交換器２から風呂用熱交換器２３への熱の漏洩を防ぐためのものである。
【００５１】
また、給水逆止弁１０は、一方向にのみに水を流し、逆流を防止するものであり、逃がし弁２７は、貯湯タンク８内の温水圧力が所定以上になった場合に作動して水回路部品の圧力保護の働きをするものである。
【００５２】
次に、本ヒートポンプ給湯装置の運転動作について、図１のヒートポンプ回路３０及び給湯回路４０を参照にしながら図２〜図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００５３】
図２は、据付時に必要操作を示すフローチャートの一実施例である。
【００５４】
ヒートポンプ給湯装置は、製造場所から運搬されて使用者の希望する設置場所に据付けられ、給水金具５は、水道等の給水源に、台所出湯金具１５は台所蛇口１６に、風呂出湯金具２４は風呂蛇口２６に接続された（ステップ６０）後、空気抜き用に蛇口１６、２６または逃がし弁２７を開放し（ステップ６１）、給水源の元栓を開放する（ステップ６２）と、給水源から機内給水が開始され、水は減圧弁６によって一定圧力に減圧調整された後、貯湯タンク８及び水冷媒熱交換器２並びに各水配管内に流入する（ステップ６３）。蛇口１６、２６または逃がし弁２７からの水溢れ出しにより機内が満水状態になったことを確認（ステップ６４）した後、蛇口１６、２６または逃がし弁２７を閉止し、機内給水が終了する（ステップ６５）。
【００５５】
なお、ヒートポンプ給湯装置の据付時の各機器は次のような初期状態に設定されている。即ち、給湯混合弁１２、湯水混合弁１３は両方向状態、流量調整弁１４、水開閉弁２５は開状態、風呂注湯弁１７は閉状態となっている。
【００５６】
次に電源スイッチを投入し（ステップ６６）、浴槽水張り運転を行なう（ステップ６７）。
【００５７】
浴槽水張り運転は、風呂注湯弁１７を開き浴槽に水が溢れるまで注水し（ステップ６８）、水位センサ２２ａや給水水量センサ７により浴槽の容量を自動計算し（ステップ６９）、浴槽の容量設定（ステップ７０）を行ない、設定以降の風呂自動運転における風呂湯張りや風呂追い焚き時の湯量制御等に活用するものである。従って、上記浴槽水張り運転はヒートポンプ給湯装置設定時の一回のみ必要とするものである。
【００５８】
次に図３は、貯湯タンクの水を沸き上げる貯湯運転動作を示すフローチャートの一実施例である。
【００５９】
運転制御手段５０の制御により貯湯運転の指示が出る（ステップ７１）と、タンクサーミスタ８ａ〜８ｄにより貯湯温度及び貯湯量の判定が行なわれ（ステップ７２）、規定内であればそのまま運転せず、貯湯水が使用されて規定以下に減っていれば貯湯運転が開始される（ステップ７３）。
【００６０】
この貯湯運転（ステップ７３）では、圧縮機１ａ、１ｂの運転が開始され、圧縮機１ａ、１ｂ内のガス状冷媒が圧縮加熱され高温高圧の冷媒となって水冷媒熱交換器２に送り込まれる。これによって、水冷媒熱交換器２では、冷媒側伝熱管２ａ、２ｂ内を流れる高温冷媒と給水側伝熱管２ｃ、２ｄ内を流れる水とが熱交換し、冷媒は放熱し、水は加熱される。放熱された冷媒は減圧装置３ａ、３ｂで減圧され、更に蒸発器４ａ、４ｂで膨張蒸発してガス状となり再び圧縮機１ａ、１ｂに戻る。このヒートポンプ運転を続けることにより、水冷媒熱交換器２内を通過する水が加熱される。
【００６１】
上記ヒートポンプ運転において、圧縮機１ａ、１ｂの回転数を上げ、減圧装置３ａ、３ｂの冷媒絞り量を大きくすると加熱能力は増すが、機械ロスや熱ロスが増えて運転効率は下がる。逆に圧縮機１ａ、１ｂの回転数を下げ、減圧装置３ａ、３ｂの冷媒絞り量を少なくすることにより、加熱能力は落ちるが、機械ロスや熱ロスが減少し、相対的に運転効率は向上する。即ち、ヒートポンプによる加熱運転においては、低い温度で時間をかけて加熱することが加熱効率の向上になると言える。
【００６２】
貯湯運転ステップ７３においては、前記ヒートポンプ運転と共に、貯湯回路において給湯混合弁１２は水冷媒交換器２側から、貯湯タンク８側を開、湯水混合弁１３側を閉とし、湯水開閉弁２５を閉とする（ステップ７３ａ）。さらに、機内循環ポンプ９の運転が開始され、貯湯タンク８の下部の通水口から、機内循環ポンプ９、水熱交水量センサ１１、水冷媒熱交換器２、給湯混合弁１２、貯湯タンク８へ水が循環する。これにより、水冷媒熱交換器２で加熱された温水が貯湯タンク８の上部より貯湯されてゆき、貯湯タンク８全体が沸き上がった状態に達すると貯湯完了と判定し（ステップ７６）、運転を停止する（ステップ７７）。
【００６３】
なお、水熱交換器２から出湯する加熱水の温度が適切であるか否かを判定する出湯温度判定（ステップ７４）は、熱交サーミスタ２ｅにより行なわれ、出湯温度が規定値内の場合は貯湯運転をそのまま継続（ステップ７５）し、規定値外の場合は圧縮機１ａ、１ｂの回転数制御、減圧装置３ａ、３ｂの絞り量調整、機内循環ポンプ９の回転数制御により出湯温度の調整を行なう（ステップ７４ａ）。
【００６４】
貯湯温度及び貯湯量の判定は、前記タンクサーミスタ８ａ〜８ｄによって行なわれ、タンクサーミスタ８ａ〜８ｄの全てが規定温度内に達すれば貯湯完了と判断し、運転停止し、タンク貯湯は終了する（ステップ７７）。
【００６５】
図４は台所蛇口１６を開けて給湯使用する場合の動作を示すフローチャートの一実施例である。
台所蛇口１６を開けて湯水使用が始まる（ステップ８０）と、運転制御手段５０は、圧縮機１ａ、１ｂを始動させヒートポンプ回路３０の運転を開始すると共に、給水金具５、減圧弁６、給水水量センサ７、給水逆止弁１０、水熱交水量センサ１１、水冷媒熱交換器２、給湯混合弁１２、湯水混合弁１３、流量調整弁１４、台所出湯金具１５、台所蛇口１６の給湯回路により直接給湯運転（ステップ８１）を行なう。同時に、給水金具５、減圧弁６、給水水量センサ７、貯湯タンク８、給湯混合弁１２、湯水混合弁１３、流量調整弁１４、台所出湯金具１５、台所蛇口１６の給湯回路によりタンク給湯運転（ステップ８２）を行なう。
【００６６】
ここで、ヒートポンプ冷媒回路３０は、圧縮機１ａ、１ｂで圧縮された高温冷媒を水冷媒熱交換器２の冷媒側伝熱管２ａ、２ｂに送り込み、給水側伝熱管２ｃ、２ｄから流入する水を加熱して給湯混合弁１２側へ流出するが、運転立ち上がり時は水冷媒熱交換器２に送り込まれてくる冷媒が充分に高温高圧となりきらず温度が低く、かつ水冷媒熱交換器２全体が冷えているため、水を加熱する加熱能力が充分でない。時間の経過と共に冷媒は高温高圧となり、それに従って、発生する冷媒からの放熱量が増加し、水への加熱能力が増してゆく。
【００６７】
また、ヒートポンプ運転の加熱能力が高温安定状態に達するまでには通常約５〜６分掛かるため、運転制御手段５０は、運転開始直後の高温安定状態に達するまでの所定時間は、圧縮機の回転数を通常より高速回転にして運転制御し、水加熱給湯運転の立ち上がり時間を約３〜４分程度に短縮できるが、運転開始直後の所定時間（約４〜５分程度）は貯湯タンクから湯を供給するタンク給湯運転（ステップ８２）を行なった後、運転制御手段５０が動作してタンク給湯運転を停止（ステップ８４ｂ）して、直接給湯運転のみに切換え給湯運転を継続（ステップ８５）する。
【００６８】
この間において、給湯サーミスタ１４ａ、給水水量センサ７により給湯温度及び流量の判定（ステップ８３）を行ない、規定外であれば温度、流量を調整（ステップ８４ａ）し、規定内であれば更に直接給湯温度の判定（ステップ８４）を行なう。
【００６９】
直接給湯温度の判定ステップ８４において、水冷媒熱交換器２における加熱温度が不十分で、直接給湯温度が規定温度に達しない状態ではヒートポンプ運転の温度流量調整（ステップ８４ａ）を継続し、タンク給湯運転（ステップ８２）と併用する。また、水冷媒熱交換器２における加熱温度が給湯温度に充分なまでに高まり、直接給湯温度が規定内に達すればタンク給湯運転を停止（ステップ８４ｂ）し、直接給湯運転（ステップ８１）単独にて給湯を継続する（ステップ８５）。
【００７０】
従って、貯湯タンク８の役割は、ヒートポンプ運転の加熱能力が、給湯温度（通常４０〜４２℃）に充分な温度に達するまでの立上がり時の補助的なものであり、ヒートポンプ冷媒回路３０の能力、特に圧縮機出力が大きいほど、立上げ時間を短くでき、貯湯タンク８を小さくできる。
【００７１】
また、風呂湯張りと同時に台所給湯を行なう等のように複数箇所の同時使用に直接給湯のみで対応するには、圧縮機１ａ、１ｂの容量は、従来一般に用いられている５ＫＷ程度より４倍以上の２０ＫＷ程度まで大きくすることが望ましいが、新規圧縮機の開発が必要であるばかりでなく、ヒートポンプ冷媒回路３０の各部品とも新規検討が必要となり、極めて困難である。そこで本実施例においては、従来圧縮機の２倍程度の圧縮機を２倍使用した２サイクルヒートポンプ方式３０ａ、３０ｂとし、従来技術の活用と、実績による信頼性を確保したものであり、圧縮機の容量が充分であれば、１サイクルヒートポンプ方式においても本発明の適用・効果は変わらない。
【００７２】
次に、蛇口が閉じられ湯水使用が終了する（ステップ８６）と、タンク給湯運転が停止され直接給湯運転のみであれば直接給湯運転を停止し、湯水使用直後でタンク給湯運転と直接給湯運転が併用されている場合は、直接給湯運転及びタンク給湯運転の両方を停止する。（ステップ８７）
更に運転制御手段５０は、タンク給湯運転及び直接給湯運転を共に停止（ステップ８７）した後、必ずタンク貯湯運転（ステップ８８）を開始し、タンクサーミスタ８ａ〜８ｄによって貯湯温度、貯湯量を検知し、貯湯完了した判定（ステップ８９）し、規定値内になってから運転停止し、タンク貯湯を終了する（ステップ９０）。
【００７３】
但し、タンクサーミスタ８ａ〜８ｄによるタンク貯湯状態の検知は、常時行われており、極めて短時間使用のため水加熱給湯運転停止後でも貯湯タンク８に湯温、湯温共に所定値以上残っている場合は貯湯完了と判定されタンク貯湯運転（ステップ８８）は行われない。
【００７４】
以上のように、運転制御手段５０には、あらゆる運転において目的とする運転を終了した後に、必ず貯湯完了するまでタンク貯湯運転（ステップ８８）を行なう毎回貯湯運転機能を有しているので、貯湯タンク８には常に所定温度の湯が所定量以上貯まっており、運転立上がり時の湯温以下や使用途中の湯切れの心配が解消できる。
【００７５】
図５は、風呂自動運転による湯張り動作の一実施例を示すフローチャートである。風呂自動ボタンを押してＯＮしておき（ステップ９１）、設定時刻が来ると、風呂湯湯張り運転が開始（ステップ９２）し、風呂注湯弁１７が開き、風呂給湯が行なわれる（ステップ９３）。
【００７６】
風呂給湯（ステップ９３）は、図４にて説明した湯水使用と同様に直接給湯運転とタンク給湯運転が併用される。即ち、ヒートポンプ運転開始直後４〜５分間は直接給湯運転とタンク給湯運転を併行して行ない、直接給湯温度が安定状態に達すると、タンク給湯運転を停止し、直接給湯運転のみとなる。ただし、タイマ予約された風呂給湯のような場合は、極力タンク給湯を行ずにヒートポンプ運転単独で給湯してもよい。
【００７７】
また、風呂給湯運転中は、風呂サーミスタ１８ａで風呂給湯温度を検知して給湯温度を判定（ステップ９４）し、規定外であれば温度調整を行ない（ステップ９４ａ）、規定内であれば風呂給湯を継続する（ステップ９５）。
【００７８】
更に、水位センサ２２ａで浴槽内水位を検知し、風呂湯張り量を判定する（ステップ９６）。
【００７９】
風呂湯張り量判定（ステップ９６）において、規定外のうちは風呂給湯を継続（ステップ９５）し、規定内に達すると風呂給湯及びヒートポンプ運転を停止（ステップ９７）し、風呂湯張り運転は終了する（ステップ９８）。
【００８０】
図６は、風呂自動運転による風呂追焚を示すフローチャートの一実施例である。
【００８１】
風呂自動ボタンを押してＯＮしておき（ステップ１００）、設定時刻になると、前記図５に説明した風呂湯張り運転を開始（ステップ１０１）し、その後風呂湯張り運転を終了する（ステップ１０２）と、風呂保温運転が開始される（ステップ１０３）。
【００８２】
風呂湯張り運転終了（ステップ１０２）後は、風呂サーミスタ１８ａで湯張りを検知し、浴槽内湯温判定（ステップ１０４）において判定値内であれば風呂保温を継続し、規定値以下の場合は風呂追焚運転を行なう（ステップ１０５）。また、水位センサ２２ａで所定時間（例えば１０分）毎に浴槽内の湯量を検知し、風呂湯張り量判定（ステップ１０６）において規定値内であれば風呂保温を継続し、規定値以下の場合は風呂足し湯（ステップ１０７）を行なう。
【００８３】
さらに、風呂自動運転の設定時間を経過すると、風呂保温運転を終了（ステップ１０８）し、風呂自動運転が終了する（ステップ１０９）。
【００８４】
次に、前記風呂追焚運転（ステップ１０５）における熱効率について説明する。
【００８５】
図７は、図１に示すヒートポンプ給湯装置における風呂熱交換器２３の加熱側流体と浴槽水との温度差と、加熱効率（ＣＯＰ）の関係を表わした図である。温度差が小さいほど加熱効率が高く、温度差が約１０Ｋの時が最高値となる。
【００８６】
図８は、複数回入浴する場合を示した図である。一例として、３０℃まで湯冷めした浴槽水をほぼ適温の４０℃まで風呂追焚運転するときの追焚時間経過と、加熱側流体温度及び浴槽側循環水温度の変化を示す。
【００８７】
図８の線Ｙは浴槽側循環水温度を示し、追焚開始時は３０℃で追焚終了時は４０℃に加熱されることを示す。
【００８８】
線Ｔは従来の加熱側流体温度を示し、貯湯タンクの貯湯温度約６５℃一定であるため、浴槽側循環水温度との差は、２５Ｋ〜３５Ｋの温度差があり、図７の加熱効率において最適値からはかなり外れていた。
【００８９】
線Ａは本発明の加熱側流体温度の一例を示し、加熱側流体温度と浴槽側循環水温度との温度差を、追焚開始から追焚終了まで加熱効率が最高値となる一定値（約１０Ｋ）としたもので、追焚時間に関係なく加熱効率を最優先する場合に適している。
【００９０】
線Ｂは浴槽循環水温度が低い追焚開始時は高温で加熱し、追焚き時間の経過と共に加熱側流体温度を徐々に下げていくもので、加熱効率は前記線Ａよりは落ちるが、従来（線Ｔ）より高く、追焚時間を重視した追焚運転を行なうことができる。
【００９１】
図９は、節水の配慮から翌日風呂追焚して入浴する場合で、一例として、２０℃まで湯冷めた浴槽水をほぼ適温の４０℃まで風呂追焚運転する時の追焚時間経過と、加熱側流体温度及び浴槽側循環水温度の変化を示す。線Ｙ及び線Ｔは図８と同じく、浴槽側循環水温度および従来の加熱側流体温度を示す。
【００９２】
線Ｃは追焚き時間の経過と共に加熱側流体温度を徐々に上げていくものであるが、追焚開始時の浴槽側循環水温度が低いので、追焚開始時の温度差を大きくしたもので、熱効率を重視すると共に追焚時間も考慮した追焚運転を行なうことができる。
【００９３】
線Ｄは追焚運転における温度制御を単純化するため、加熱側流体温度を段階的に変化させるもので、サーミスタの温度追従性等によるバラツキ要因を少なくできる。
【００９４】
線Ｅは線Ｄの考え方を更に推し進めたもので、加熱側流体温度を追焚時間経過に関係なく貯湯温度より低い一定温度としたもので、浴槽側循環水温度が低いほど追焚開始時の温度差が大きく、追焚時間に配慮した一定のヒートポンプ運転を行なうことができる。
【００９５】
なお、線Ａ〜線Ｅは、図８、図９に分けて説明したが、浴槽側循環水温度の高低にかかわらず適用して効果を得ることができる。
【００９６】
以上、線Ａ〜線Ｅで示した追焚運転はそれぞれに特徴があり、これらのうち、いずれか複数を追焚運転モードとしてヒートポンプの運転制御手段に組込み、浴槽の残り湯温度に応じて、前記風呂追焚運転モードを選択できるようにすることにより、残り湯温度や時間帯、季節等に応じて適切な風呂追焚運転が行なえるものである。
【実施例２】
【００９７】
次に本発明の別の実施例を図１０によって説明する。
【００９８】
図１０は、ヒートポンプの加熱能力が非常に大きく、給湯運転が、貯湯タンクなしで直接給湯のみで対応できる場合の実施例を示す。
【００９９】
ヒートポンプ冷媒回路３０、給湯回路４０、運転制御手段５０の部品構成は、いずれも実施例１とほぼ同等であり、相違点は、貯湯タンクとその関連部品がなく、かつ風呂用熱交換器２３の構成が異なる点である。
【０１００】
実施例１において給湯運転時は、運転開始直後にタンク給湯と直接給湯を併用していたが、本実施例２では直接給湯のみで対応するため、図１における貯湯タンク８、機内循環ポンプ９、水熱交水量センサ１１、給湯混合弁１２を設けていない。
【０１０１】
また、図１０において、ヒートポンプ冷媒回路の一方３０ａには、冷媒開閉弁２８を２個使用し、圧縮機１ａと水冷媒熱交換器２の間、及び圧縮機１ａと風呂用熱交換器に設け、風呂追焚き時は冷媒を風呂用熱交換器２３側へ循環させ、それ以外の運転時は冷媒を水冷媒熱交換器２側へ循環するように制御し、加熱負荷の軽い風呂追焚き時には、一方のヒートポンプ冷媒回路３０ａのみを運転し、かつ、水冷媒熱交換器２側へは冷媒を循環しないので、熱ロスを少なくし、より一層の熱効率向上が図れる。
【０１０２】
図１０のヒートポンプ構成においても本発明の風呂追焚運転の改善効果は全くかわらず、加熱側流体温度を従来のタンク貯湯温度より低く、浴槽内から循環する残り湯温度より高く設定することにより、高温水戻りの恐れが少なくなり、加熱効率の向上が図れる。
【０１０３】
以上の如く本発明は、風呂熱交換器２３における加熱側流体が温水でも冷媒であっても適用でき、貯湯タンク８の有無や、ヒートポンプ冷媒回路３０の単複数に関係なく適用でき、充分な効果を有するものである。
【０１０４】
以上の如く構成されたヒートポンプ給湯装置、特にヒートポンプ冷媒回路を構成する圧縮機及び蒸発器等の設置構造は、図１１〜図１５に示す形態及び構成にまとめられる。これを図に於いて説明する。
【０１０５】
尚図１１は本実施形態１、２のヒートポンプ給湯装置の正面図であり、前面板を取り除いた図である。図１２は図１１の側面であり、図１３は図１１の上面図である。
【０１０６】
図１４は図１３のＡ部拡大図であり、図１５は図１２に用いている水冷媒熱交換器を構成する冷媒側伝熱管と給水側伝熱管の拡大正面図である。図１６は図１５に示す変形部の説明図であり、図１７は、図１６とは異なる実施例を説明する図である。
【０１０７】
図に於いて、ヒートポンプ給湯装置本体３１は、箱型のキャビネット３１ａの内部を区割板３７で左右の空間に分け、左側の空間にヒートポンプサイクルを構成する圧縮機１ａ、１ｂと、蒸発器４ａ、４ｂと、ファン３４、３５、及び電気品ボックス３５等の構成部品が収納されている。
【０１０８】
他方、区割板３７の右側の空間には、螺旋（コイル）状に設けられた水冷媒熱交換器２と、この水冷媒熱交換器２のコイル部内に挿入された円筒状の貯湯タンク８と、右側空間の背面側の角部に位置された追い焚き熱交換器（図示せず）と、水冷媒熱交換器２の前面側に位置された電気品ボックス４１等の構成部品が収納されている。つまり、区割板３７は、蒸発器４ａ（４ｂ）側と、貯湯タンク８側とを空気遮断および熱遮断するものである。箱型キャビネット３１ａの底部のベース３８は、脚４２により据付け面から浮かして設けられている。
【０１０９】
また、区割板３７は、箱型キャビネット３１ａの背面側において、貯湯タンク８の裏側に回るように折り曲げて設けられている。これにより、箱型キャビネット３１ａの横幅を狭くしても、蒸発器４ａ、４ｂの必要な放熱面積を確保するようにしている。尚水冷媒熱交換器２は冷媒側伝熱管２ａ、２ｂ、給水側伝熱管２ｃ、２ｄを熱的に接触させ構成されている。
【０１１０】
圧縮機１ａ、１ｂと貯湯タンク８は、それぞれベース３８に固定して支持されている。また、蒸発器４ａ、４ｂとファン３４が設けられた上部空間と、圧縮機１ａ、１ｂが設けられた下部空間は仕切り板３９によって区画されている。仕切り板３９は、図に示すように、圧縮機１ａ、１ｂの上面側と、前面側を覆うように設けられている。つまり、ベース６と、仕切り板３９と、区割板３７と、箱型キャビネット３１ａの前後壁および側壁によって、圧縮機１ａ、１ｂの圧縮機室３２が区画されている。特に、圧縮機１ａ、１ｂは、円筒状の外殻を有して形成され、その外殻の円筒軸を横向きにして、図１１に示すように、箱型キャビネット３１ａ内の前後に並べて配置されている。
【０１１１】
蒸発器４ａ、４ｂは上下二段に分けられ、あるいは入り混じって配設された二つの冷媒回路を有して構成されている。例えば、蒸発器４ａ、４ｂは、冷媒回路を構成する伝熱管を蛇行状に配設し、伝熱管に複数内のフィンを取付けたいわゆるクロスフィンチューブ型熱交換器で形成されている。また、蒸発器４ａ、４ｂは、図１１に示すように、箱型キャビネット３１ａの一側面と背面の大半を形成するようにＬ字型の折り曲げ、ヒートポンプ給湯装置３１の外殻として形成されている。
【０１１２】
また、ファン３４は、蒸発器４ａ、４ｂに沿って設けられた取付け脚４３に、図１１に示す如く上下に取付けられている。このファン３４は箱型キャビネット３１ａの室外より空気を取り入れ、給湯装置本体３１の正面側に吹き出させ、蒸発器４ａ、４ｂ内の低温低圧の冷媒を強制的に蒸発させるものである。
【０１１３】
電気品ボックス３５は、箱型キャビネット３１ａの上面を形成し、電気品ボックス３５内には圧縮機１ａ、１ｂ、ファン３４の運転制御を行なう制御回路等が収納されている。また、第２の電気品ボックス４１は、箱型キャビネット３１ａの前面に配置され、電気品ボックス４１内にはヒートポンプ給湯装置３１のリモコン等の操作設定と、各センサの検出値によりヒートポンプ給湯回路の運転停止を行なう制御回路等が収納されている。
【０１１４】
また、水冷媒熱交換器２は、冷媒側伝熱管２ａ、２ｂと給水側伝熱管２ｃ、２ｄとを図示の如く貯湯タンク８の外周に巻き付けて形成されている。例えば、冷媒側伝熱管２ａ、２ｂを交互に重ねてコイル状に形成し、それらの重なり部に給水側伝熱管２ｃ、２ｄを巻き付けて、ろう付け等により熱的に強固に結合して形成されている。また、冷媒側伝熱管２ａ、２ｂの上部端は配管を介して圧縮機１ａ、１ｂの吐出側に接続され、下部端は配管と、膨張弁と、配管とを介して蒸発器４ａ、４ｂの一端に接続されている。また、蒸発器４ａ、４ｂの他端は、配管を介して圧縮機１ａ、１ｂの吸入側に接続されている。
【０１１５】
次に図１４に於いて、上記水冷媒熱交換器２で加熱され、貯湯タンク８に貯められた湯温（熱量）検出に付いて説明する。
【０１１６】
貯湯タンク８に貯められた湯温を管理するのは、温度センサ、例えばタンクサーミスタである。このタンクサーミスタ８ａ、８ｂ、８ｃは貯湯タンク８の上中下の表面位置に取付けられている。そして上下のタンクサーミスタ８ａ、８ｃは、水冷媒熱交換器２が巻き上げられていない空間に面して取付けられている。
【０１１７】
尚、貯湯タンク８表面は、断熱材４４で覆われているが、このタンクサーミスタ８ａ、８ｃが取付けられる所は切窓等してある。貯湯タンク８表面に直接タンクサーミスタ８ａ、８ｃを取付けられる位置は、断熱材４４が開口部を有する。そしてタンクサーミスタ８ｂは縦型貯湯タンク８の中央部に取付けられている。
【０１１８】
貯湯タンク８の中央部には、当然水冷媒熱交換器２が断熱材４４を介して表面に設けられている。変形部４６は水冷媒熱交換器２のほぼ中央に設けられている。
【０１１９】
この変形部４６は水冷媒熱交換器を構成する伝熱管２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの巻きピッチを部分的に広げ更に巻き径を部分的に大きくして他の部分に対して、はみ出した形態を備える。
【０１２０】
図に示す如く、略三角形を作り、この三角形より手指を貯湯タンク８表面側に入れ、温度センサを貯湯タンク８表面に取付けることが出来るよう構成されている。
【０１２１】
この変形部４６に対応する断熱材４４には切欠窓４５が設けられており、変形部４６より切欠窓４５にある断熱蓋４４ｂを外すと、手指を入れて貯湯タンク８にタンクサーミスタ８ｂを着脱出来る。勿論切欠窓４５は、作業時以外は断熱蓋４４ｂにて塞がれている。
【０１２２】
熱的に接触された冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とを部分的に広げ作られる上記変形部４６は、給湯装置本体３１の外殻を構成する矩形状キャビネットの角部に対向している。換云すると、変形部４６は、給湯装置本体３１の無効空間に位置していると云うことである。
【０１２３】
更に水冷媒熱交換器２は図１５に示す如く貯湯タンク８の上部から下部にわたって断熱材４４を介して巻き付けられた形状を有するものであるから、冷媒側伝熱管２ａ、２ｂ、給水側伝熱管２ｃ、２ｄにしても非常に長いものとなる。
【０１２４】
この為この巻き付け作業が大がかりなものとなることは勿論重量も非常に重いものとなり、人手による作業が難しくなる。
【０１２５】
この為、水冷媒熱交換器２を上下二つに分け、これを先の変形部４６で接続してもよい。この構造は、先の伝熱管が長くなる水冷媒熱交換器２が、装置の組立前に重すぎるという課題が解決されるだけでなく、二つの水冷媒熱交換器２の伝熱管同志を溶接するのに、貯湯タンク８、断熱材４４等に熱影響を与えることがない。
【０１２６】
間隔保持パイプ４７は貯湯タンク８の前周にまたがる長さを有するものでなく、例えば半分或いは円周の２／３の長さを有するパイプである。
【０１２７】
このパイプ４７は水冷媒熱交換器２のほぼ中央の巻きピッチを広げた所に配設され、水冷媒熱交換器２が位置ズレをおこさないよう配設されている。
【０１２８】
換云すると、このパイプ４７を入れた所に変形部４６が設けられている。即ち、このパイプ４７は全周を巻く分の長さがあるものでない為、半分或いは１／３分、パイプ４７がない部分ができる。このパイプ４７のない部分に、パイプ変形部４６を配置することが可能となる。
【０１２９】
このことにより、変形部４６より指を貯湯タンク８側に入れ、タンクセンサ８ｂを脱着することができる。勿論この時には切欠窓４５内の断熱蓋４４ｂは事前に取り外しておく。
【０１３０】
次に図１６、図１７に於いて、熱交パイプ４８は冷媒側伝熱管と給水側伝熱管が一緒になったものである。図１６に示すものは、変形部４６を作るのに二段分のパイプ４８を図に示す如く一部外側に飛び出させ、変形部４６を設けた。
【０１３１】
この場合には先の間隔保持パイプ４７は必要としない。更に矢印Ｐ１の如く寸法Ｌ１が作る開口より指を差し込み、温度センサ（タンクセンサ８ｂ）を貯湯タンク８に取付けられる。
【０１３２】
寸法Ｌ１は上記温度センサの取付け、取り外しが容易に出来る寸法で選ばれるものである。
【０１３３】
図１７は、パイプ４８の巻きピッチを一部拡大し、且つパイプ４８の一部を外側に飛び出させた変形部４６を示す。
【０１３４】
この図１７では、先に説明した間隔保持パイプ４７を必要とする。この間隔保持パイプ４７のパイプ４８の径或いは長さは、寸法Ｌ１の大小により可変である。図１７における温度センサ（タンクセンサ８ｂ）のタンク８への脱着は、図１６同様、矢印Ｐ１より断熱蓋４４ｂを取り外した状態で行なわれる。当然Ｌ１寸法の選定は図１６と同様である。
【０１３５】
以上説明した如く構成することにより、組立時は勿論、タンクセンサ８ａ、８ｂ、８ｃのサービス点検も容易に行なえる他、貯湯タンク８内の残湯量が正確に確認出来、正確な運転指示を出すことが出来るものである。
【０１３６】
即ち、上部タンクセンサ８ａは、貯湯タンク８内の湯切れを検出することは勿論、貯湯タンク内温度が適温かどうかを判定する。
【０１３７】
中間タンクセンサ８ｂは、貯湯タンク８内に湯がどれ位残っているか、又温度が適温かどうかを判定する。換云すると沸き戻しのトリガーとして使われる。
【０１３８】
下部タンクセンサ８ｃは沸き戻し完了及び下部タンク内湯の温度が適温かどうかを判定するものである。
【０１３９】
かかる構成を有する給湯装置本体３１に於いて、例えば貯湯運転を開始する場合は、図１に示すヒートポンプ運転と共に貯湯回路において給湯混合弁１２は水冷媒熱交換器２側から貯湯タンク８側を開とし、湯水混合弁１３側を閉とし、湯水開閉弁２５を閉とする。さらに機内循環ポンプ９の運転が開始され、貯湯タンク８の下部の通水口から機内循環ポンプ９、水熱交水量センサ１１、水冷媒熱交換器２、給湯混合弁１２、貯湯タンク８へ水が循環する。これにより水冷媒熱交換器２で加熱された温水が貯湯タンク８の上部より貯湯されてゆき、貯湯タンク８全体が沸き上がった状態に達すると、貯湯完了と判定し、運転を停止するものである。この時にあって、上記したタンクセンサ８ａ、８ｂ、８ｃが上記した役目をそれぞれ果すものである。
【０１４０】
本実施例は以上説明した如き構成を有するものであるから、次の如き効果が得られるものである。
【０１４１】
即ち、ヒートポンプサイクルの水冷媒熱交換器を構成する冷媒側伝熱管と給水側伝熱管を熱的に接触させ、円筒状貯湯タンク外周に螺旋状に巻き付け、水冷媒熱交換器により、加熱された温水を上記貯湯タンク内に貯湯し、且つ貯められた温水量を貯湯タンク表面に取付けた温度センサにより検出するようにしたヒートポンプ給湯装置に於いて、上記螺旋状に巻き付けられた冷媒側伝熱管と給水側伝熱管に貯湯タンクからの距離が部分的に外側に広がる巻き変形部を設け、この巻き変形部を利用して、貯湯タンク表面に温度センサを外部より取付け可能としたものであるから、両パイプが巻かれている貯湯タンク例えば中央等の温度等を正確に測定することが出来るものである。又、サービス等で上記温度センサを交換するに当っても、これを容易に行なうことが出来るものである。
【０１４２】
又、冷媒側伝熱管と給水側伝熱管の巻き変形部に対応する所の断熱材に切欠窓を作り、その切欠窓を通して温度センサを貯湯タンク表面に着脱自在に取付けたものであるから、貯湯タンク表面を覆う断熱材を介在させても、その断熱材を通り越して、貯湯タンク表面温度を測定することが出来るものである。
【０１４３】
又、螺旋状に等ピッチで巻き付けられた冷媒側伝熱管と給水側伝熱管を部分的に広げて作る変形部の隙間は貯湯タンク表面に取付ける温度センサが容易に着脱出来る隙間としたものであるから、組立時或いはサービス時作業者は先のピッチ拡大とパイプ変形により出来る隙間を使い自身の手をもって温度センサの着脱を容易に行なうことが出来るものである。
【０１４４】
又、熱的に接触された冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とを部分的に外側に広げて作った変形部の位置は給湯装置本体の外郭を構成する矩形状キャビネットの角部に対向させたものであるから、給湯装置の外形を広げることなく、変形部を収納することが出来るものである。
【０１４５】
又、熱的に接触された冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とから成る水冷媒熱交換器の巻きピッチ拡大部間にその拡大寸法を保持する間隔保持パイプを介在させ縦型の貯湯タンクに巻き付けられた両パイプが自身のもつ重みで拡大部を縮めてしまうようなことがないようにしたので、変形部は常に一定の形に保持され、その変形部を通しての温度センサの脱着は容易に行なえるものである。
【０１４６】
又、縦型に配置された貯湯タンクに複数個の温度センサを取付けるに当り、上下の温度センサは冷媒側伝熱管と給水側伝熱管パイプとが巻かれていない所に、そして中間の温度センサは上記両パイプの巻きピッチが拡大し、且つ部分的に上記パイプを広げた変形部に取付けるようにしたものであるから、貯湯タンクの湯量（熱量）を正確に測定出来、自動運転等で常に貯湯タンク内には所定の量の湯量を確保出来るものである。
【０１４７】
又、二組のヒートポンプサイクルの冷媒側伝熱管と給水側伝熱管とを熱交的に接触させ貯湯タンク外周に断熱材を介して巻き付けたものであるから、貯湯タンクの小型化が図れることは勿論、短時間で所定の温度に給水側伝熱管パイプ温度を上昇させることが出来るものである。
【０１４８】
又、貯湯タンクに巻き付ける水熱交換器を予め第１、第２の水熱交換器で構成し、その第１、第２水熱交換器の接続部を貯湯タンクからの距離が部分的に広がる巻き変形部としたものであるから、水冷媒熱交換器パイプ間接続には接続パイプを使う為に、前後の管径と異なるが、この管径が異なる部分を貯湯タンク外周巻きより外側に広げていることより、他の部分は同ピッチでしかも同径に巻き付けることが出来るものである。
【０１４９】
又、溶接もタンクより離れる為、容易に行なうことが出来るので、長いパイプを使用しないで済む。この為生産性も向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明のヒートポンプ給湯装置におけるヒートポンプ冷媒回路、給湯回路、運転制御手段、及び部品の概略構成の一実施例を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例であるヒートポンプ給湯装置における、据付け及び配管接続時の確認動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例であるヒートポンプ給湯装置における、貯湯運転時の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例であるヒートポンプ給湯装置における、湯水使用時の動作を示すフローチャートである。
【図５】風呂自動運転における風呂湯張り時の動作を示すフローチャートである。
【図６】風呂自動運転における風呂保温時の動作を示すフローチャートである。
【図７】風呂用熱交換器の加熱側流体と浴槽水との温度差と、加熱効率の関係の一例を示す線図である。
【図８】浴槽の残り湯が少し冷めた場合における、風呂追焚時間経過と、浴槽水の温度変化及び加熱側流体の温度設定値を示す線図である。
【図９】翌日の追焚運転のように浴槽の残り湯がかなり冷めた場合における、風呂追焚時間経過と、浴槽水の温度変化及び加熱側流体の温度設定値を示す線図である。
【図１０】本発明の他の実施例であるヒートポンプ給湯装置におけるヒートポンプ冷媒回路、給湯回路、運転制御手段、及び部品の概略構成の模式図である。
【図１１】本実施形態のヒートポンプ給湯装置の正面図であり、前面板を取り除いた図である。
【図１２】図１１の側面図である。
【図１３】図１１の上面図である。
【図１４】図１３のＡ部拡大図である。
【図１５】図１２に用いている水冷媒熱交換器パイプと給水側伝熱管パイプの拡大正面図である。
【図１６】図１５に示す変形部の説明図である。
【図１７】図１６とは異なる実施例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１ａ、１ｂ…圧縮機  １ｃ、１ｄ…圧力センサ  ２…水冷媒熱交換器  ２ａ、２ｂ…冷媒側伝熱管  ２ｃ、２ｄ…給水側伝熱管  ２ｅ…熱交サンサ  ３ａ、３ｂ…減圧装置  ４ａ、４ｂ…蒸発器  ５…給水金具  ６…減圧弁  ７…給水水量センサ  ７ａ…給水サーミスタ  ８…貯湯タンク  ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ…タンクサーミスタ  ９…機内循環ポンプ  １０…給水逆止弁  １１…水熱交水量センサ  １２…給湯混合弁  １３…湯水混合弁  １４…流量調整弁  １４ａ…給湯サーミスタ  １５…台所出湯金具  １６…台所蛇口  １７…風呂注湯弁  １８…フロースイッチ  １８ａ…風呂サーミスタ  １９…風呂循環ポンプ  ２０…入出湯金具  ２１…風呂循環アダプター  ２２…浴槽  ２２ａ…水位センサ  ２３…風呂用熱交換器  ２３ｂ…風呂水伝熱管  ２３ｄ…風呂水伝熱管  ２４…風呂出湯金具  ２５…湯水開閉弁  ２６…風呂蛇口  ２７…逃がし弁  ２８…冷媒開閉弁  ３０…ヒートポンプ冷媒回路  ３１…給湯装置本体  ３１ａ…箱形キャビネット  ３２…圧縮機室  ３３…蒸発器室  ３４…ファン  ３５…電気品ボックス  ３６…貯湯タンク室  ３７…区割板  ３８…ベース  ３９…仕切り板  ４０…給湯回路  ４１…第２の電気品ボックス  ４２…脚  ４３…取付け脚  ４４…断熱材  ４４ｂ…断熱蓋  ４５…切欠窓  ４６…変形部  ４７…間隔保持パイプ  ４８…熱交パイプ  ４９…露受樋  ５０…運転制御手段。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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