(57)【要約】【課題】貯湯タンクを備えるヒートポンプ式給湯機において、ヒートポンプサイクルの成績係数をユーザにとって有効となるように適切に向上させる。【解決手段】浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際に、目標沸上温度変更手段が、ヒートポンプサイクルの水−冷媒熱交換器における給湯水の目標沸上温度Ｔｗを、貯湯タンク内のレジオネラ菌を死滅させるように決定された貯湯用沸上温度Ｔ１（９０℃）から、浴槽用給湯端末Ｂからの目標出湯温度ＴＴｗよりも低く、かつ、水道水よりも高い温度に設定された浴槽用沸上温度Ｔ２（４０℃）に変更する。これにより、浴槽用給湯端末Ｂの出湯特性に応じてヒートポンプサイクルの加熱能力を変更することができ、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを、ユーザにとって有効となるように適切に向上させることができる。【選択図】図３
2015190630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯水と高圧冷媒とを熱交換させて前記給湯水を加熱する水−冷媒熱交換器（１２）を有するヒートポンプサイクル（１０）と、
前記水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水を貯湯する貯湯タンク（２０）と、
少なくとも前記水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水、前記貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水、および水道水のうち、２種以上を混合させた給湯水を下流側へ流出させる混合水流出手段（２３）と、
前記混合水流出手段（２３）から流出した給湯水を出湯させる複数の給湯端末（Ｆ、Ｓ、Ｂ）と、
前記複数の給湯端末（Ｆ…Ｂ）のうち予め定めた所定給湯端末（Ｂ）からの出湯が要求されていることを判定する出湯要求判定手段（Ｓ１）と、
前記水−冷媒熱交換器（１２）から流出する給湯水の目標沸上温度（Ｔｗ）を変更する目標沸上温度変更手段（Ｓ３）と、を備え、
前記目標沸上温度（Ｔｗ）は、前記水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水を前記貯湯タンク（２０）に貯湯する沸上運転を行う際には、予め定めた貯湯用沸上温度（Ｔ１）に設定されており、
前記目標沸上温度変更手段（Ｓ３）は、前記出湯要求判定手段（Ｓ１）によって前記所定給湯端末（Ｂ）からの出湯が要求されていると判定された際には、前記目標沸上温度（Ｔｗ）を、前記貯湯用沸上温度（Ｔ１）よりも低く、かつ、前記水道水よりも高い温度（Ｔ２）に変更するものであることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
前記水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水を前記貯湯タンク（２０）側へ導く高温側水通路（３２）と、
前記水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水を前記混合水流出手段（２３）側へ導く分岐用水通路（３５）と、
前記水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水の全流量（ＱＡ）に対する前記分岐用水通路（３５）を介して前記混合水流出手段（２３）側へ導かれる給湯水の端末側流量（Ｑ１）の流量割合（Ｑ１／ＱＡ）を調整する流量割合調整手段（３４）と、を備え、
前記流量割合調整手段（３４）は、前記出湯要求判定手段（Ｓ１）によって前記所定給湯端末（Ｂ）からの出湯が要求されていると判定された際に、前記流量割合（Ｑ１／ＱＡ）を増加させ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機。
【請求項３】
前記流量割合調整手段（３４）は、前記出湯要求判定手段（Ｓ１）によって前記所定給湯端末（Ｂ）からの出湯が要求されていると判定された際に、前記流量割合（Ｑ１／ＱＡ）が１となるように増加させることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項４】
前記貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水を前記混合水流出手段（２３）側へ導く流出用通路（２１）と、
前記貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水のうち前記混合水流出手段（２３）から流出する給湯水よりも低い温度の給湯水を前記混合水流出手段（２３）側へ導く中温側流出用通路（２４）と、
前記貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水を、前記流出用通路（２１）を介して前記混合水流出手段（２３）側へ導く経路と前記中温側流出用通路（２４）を介して前記混合水流出手段（２３）側へ導く経路とを切り替える水流出通路切替手段（２５）と、を備え、
前記水流出通路切替手段（２５）は、前記出湯要求判定手段（Ｓ１）によって前記所定給湯端末（Ｂ）からの出湯が要求されていると判定された際に、前記貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水を、前記中温側流出用通路（２４）を介して前記混合水流出手段（２３）側へ導く経路に切り替えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項５】
前記水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水を前記貯湯タンク（２０）側へ導く高温側水通路（３２）と、
前記貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水を前記混合水流出手段（２３）側へ導く流出用通路（２１）と、を備え、
前記高温側水通路（３２）の給湯水出口（３２ａ）および前記流出用通路（２１）の給湯水入口（２１ａ）は、前記高温側水通路（３２）から前記貯湯タンク（２０）内へ流入した給湯水の少なくとも一部が前記流出用通路（２１）へ流入可能に近接配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項６】
前記貯湯用沸上温度（Ｔ１）は、６５℃以上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項７】
前記所定給湯端末は、前記混合水流出手段（２３）から流出した給湯水を浴槽へ出湯させる浴槽用給湯端末（Ｂ）であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項８】
前記貯湯タンク（２０）から流出した給湯水を前記水−冷媒熱交換器（１２）の水通路（１２ｂ）側へ圧送する水圧送手段（３３）を備え、
前記水圧送手段（３３）の水圧送能力は、前記水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水の沸上温度（Ｔｗｏ）が前記目標沸上温度（Ｔｗ）に近づくように調整されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯機。
【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にて加熱された給湯水を貯湯タンクに貯湯するヒートポンプ式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプサイクルにて加熱された高温の給湯水（湯）を貯湯タンクに貯湯し、貯湯タンクに貯湯された給湯水に水道水を混合させることによって目標出湯温度に調整された給湯水をキッチンや風呂場等に配置された給湯端末（蛇口、シャワー等）から出湯させるヒートポンプ式給湯機が知られている。
【０００３】
この種のヒートポンプ式給湯機に適用されるヒートポンプサイクルでは、圧縮機から吐出された高温高圧冷媒と給湯水とを熱交換させる水−冷媒熱交換器を有しており、この水−冷媒熱交換器にて給湯水を加熱している。従って、水−冷媒熱交換器にて加熱される給湯水の目標沸上温度を低下させることで、圧縮機の冷媒吐出能力を低下させてサイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【０００４】
ところが、貯湯タンクに貯湯される給湯水の温度は、衛生的な理由で定められる基準温度（例えば、レジオネラ菌等を死滅させることのできる温度）以上に維持しておく必要がある。
【０００５】
このため、貯湯タンクに貯湯される給湯水を沸き上げる沸上運転時に、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させるために目標沸上温度を低下させることは好ましくない。従って、沸上運転時に、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させることによって、貯湯タンクに貯えられる給湯水を沸き上げるために必要なコストを低減させることは難しい。
【０００６】
これに対して、特許文献１には、夜間の安価な商用電力（深夜電力）を利用して沸上運転を行うことで、貯湯タンクに貯えられる給湯水を沸き上げるために必要なコストを低減させることが記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献１のヒートポンプ式給湯機では、比較的小型な貯湯タンクを採用し、例えば、風呂場のシャワーから出湯させる際に、給湯水の目標沸上温度を、シャワーから出湯される給湯水に要求される目標出湯温度（具体的には、４２℃程度）に設定してヒートポンプサイクルを作動させている。
【０００８】
そして、ヒートポンプサイクルにて目標出湯温度に加熱された給湯水を、貯湯タンクへ流入させることなくシャワーから出湯させている。一方、貯湯タンクに貯湯された高温の給湯水については、ヒートポンプサイクルの起動時等に、水−冷媒熱交換器にて加熱された給湯水に混合させることによって、シャワーから出湯される給湯水の温度を速やかに上昇させるために利用している。
【０００９】
これにより、特許文献１のヒートポンプ式給湯機では、貯湯タンクに貯湯された給湯水の温度が衛生的な理由で定められる基準温度より低くなってしまうことを抑制しつつ、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１９６８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のヒートポンプ式給湯機では、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させることはできるものの、深夜電力時間帯以外にヒートポンプサイクルを作動させる頻度が増加してしまう。このため、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させたとしても、目標出湯温度となるまで給湯水を加熱するために必要なコストを低減させることができなくなってしまうおそれがある。
【００１２】
つまり、特許文献１のヒートポンプ式給湯機では、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させたことによるエネルギ消費量低減効果を、ユーザにとって有効となるように活用できていない。
【００１３】
本発明は、上記点に鑑み、ヒートポンプサイクルにて加熱された給湯水を貯湯タンクに貯湯するヒートポンプ式給湯機において、ヒートポンプサイクルの成績係数をユーザにとって有効となるように適切に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１に記載の発明では、給湯水と高圧冷媒とを熱交換させて給湯水を加熱する水−冷媒熱交換器（１２）を有するヒートポンプサイクル（１０）と、水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水を貯湯する貯湯タンク（２０）と、少なくとも水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水、貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水、および水道水のうち、２種以上を混合させた給湯水を下流側へ流出させる混合水流出手段（２３）と、混合水流出手段（２３）から流出した給湯水を出湯させる複数の給湯端末（Ｆ、Ｓ、Ｂ）と、複数の給湯端末（Ｆ…Ｂ）のうち予め定めた所定給湯端末（Ｂ）からの出湯が要求されていることを判定する出湯要求判定手段（Ｓ１）と、水−冷媒熱交換器（１２）から流出する給湯水の目標沸上温度（Ｔｗ）を変更する目標沸上温度変更手段（Ｓ３）と、を備え、
目標沸上温度（Ｔｗ）は、水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水を貯湯タンク（２０）に貯湯する沸上運転を行う際には、予め定めた貯湯用沸上温度（Ｔ１）に設定されており、
目標沸上温度変更手段（Ｓ３）は、出湯要求判定手段（Ｓ１）によって所定給湯端末（Ｂ）からの出湯が要求されていると判定された際には、目標沸上温度（Ｔｗ）を、貯湯用沸上温度（Ｔ１）よりも低く、かつ、水道水よりも高い温度（Ｔ２）に変更するものであるヒートポンプ式給湯機を特徴としている。
【００１５】
これによれば、貯湯タンク（２０）に水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水を貯湯する沸上運転時には、目標沸上温度（Ｔｗ）が予め定めた貯湯用沸上温度（Ｔ１）に設定されているので、貯湯タンク（２０）に貯湯される給湯水の温度を、例えば、衛生的な理由で定められる基準温度以上とすることができる。
【００１６】
さらに、出湯要求判定手段（Ｓ１）によって所定給湯端末（Ｂ）からの出湯が要求されていると判定された際には、目標沸上温度変更手段（Ｓ３）が、貯湯用沸上温度（Ｔ１）よりも低い温度となるように、目標沸上温度（Ｔｗ）を変更する。従って、沸上運転時よりも、ヒートポンプサイクル（１０）の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【００１７】
この際、所定給湯端末（Ｂ）の出湯特性に応じて、貯湯用沸上温度（Ｔ１）よりも低い温度、かつ、水道水よりも高い温度となる温度範囲内で、目標沸上温度（Ｔｗ）を適切に変更することで、ヒートポンプサイクル（１０）のＣＯＰを、ユーザにとって有効となるように適切に向上させることができる。
【００１８】
例えば、所定給湯端末が、給湯水を浴槽へ出湯させる浴槽用給湯端末（Ｂ）である場合は、比較的長時間に亘って連続的に大量の給湯水が出湯されることになる。従って、目標沸上温度（Ｔｗ）を充分に低下させてヒートポンプサイクル（１０）のＣＯＰを向上させたことによるエネルギ消費量低減効果を、給湯水を加熱するために必要なコストを低減させるために活用しやすい。
【００１９】
そして、目標沸上温度（Ｔｗ）を目標出湯温度（ＴＴｗ）よりも低い温度に変更した場合は、混合水流出手段（２３）から、水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水と貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水とを混合させた給湯水を流出させることによって、目標出湯温度（ＴＴｗ）に調整された給湯水を所定給湯端末（Ｂ）から出湯させることができる。
【００２０】
一方、目標沸上温度（Ｔｗ）を目標出湯温度（ＴＴｗ）よりも高い温度に変更した場合は、混合水流出手段（２３）から、水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水と水道水とを混合させた給湯水を流出させることによって、目標出湯温度（ＴＴｗ）に調整された給湯水を所定給湯端末（Ｂ）から出湯させることができる。
【００２１】
つまり、本請求項に記載のヒートポンプ式給湯機によれば、所定給湯端末（Ｂ）における出湯特性に応じてヒートポンプサイクル（１０）の加熱能力を変更することができ、ヒートポンプサイクル（１０）の成績係数（ＣＯＰ）を、ユーザにとって有効となるように適切に向上させることができる。
【００２２】
ここで、本請求項に記載された混合水流出手段（２３）は、少なくとも水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水、貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水、および水道水のうち、２種以上を混合させた給湯水を下流側に流出させるものであればよく、これに加えて、水−冷媒熱交換器（１２）にて加熱された給湯水あるいは貯湯タンク（２０）に貯湯された給湯水を、水道水と混合させることなく下流側に流出させる機能を有するものであってもよい。
【００２３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態のヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。
【図２】第１実施形態のヒートポンプ式給湯機の電気制御部を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態のヒートポンプ式給湯機の制御処理の要部を示すフローチャートである。
【図４】目標沸上温度とヒートポンプサイクルのＣＯＰの関係を示すグラフである。
【図５】第２実施形態のヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。
【図６】第２実施形態のヒートポンプ式給湯機の制御処理の要部を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態のヒートポンプ式給湯機の全体構成図である。
【図８】第３実施形態のヒートポンプ式給湯機の制御処理の要部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】
【００２５】
（第１実施形態）
図１〜図４により、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態のヒートポンプ式給湯機１は、図１の全体構成図に示すように、ヒートポンプサイクル１０、貯湯タンク２０、および水循環回路３０等を備えている。
【００２６】
ヒートポンプサイクル１０は、給湯水を加熱する蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。貯湯タンク２０は、ヒートポンプサイクル１０にて加熱された給湯水を貯湯する貯湯手段である。さらに、水循環回路３０は、ヒートポンプサイクル１０の水−冷媒熱交換器１２と貯湯タンク２０との間で給湯水を循環させる水回路である。
【００２７】
より詳細には、ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１、水−冷媒熱交換器１２、電気式膨張弁１３、および蒸発器１４を順次配管で接続して構成されたものである。
【００２８】
また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、冷媒として二酸化炭素を採用しており、圧縮機１１の吐出口側から電気式膨張弁１３の入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。この冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
【００２９】
圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル１０において冷媒を吸入し、臨界圧力以上となるまで圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機である。固定容量型圧縮機構としては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。
【００３０】
電動モータは、後述する制御装置４０から出力される制御信号によって、その回転数が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。そして、この回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。従って、本実施形態の電動モータは、圧縮機１１の吐出能力変更手段を構成している。
【００３１】
圧縮機１１の吐出口には、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路１２ａ入口側が接続されている。水−冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路１２ａと、水循環回路３０を循環する給湯水を流通させる水通路１２ｂとを有し、冷媒通路１２ａを流通する高圧冷媒と水通路１２ｂを流通する給湯水とを熱交換させて、給湯水を加熱する加熱用熱交換器である。
【００３２】
このような水−冷媒熱交換器１２の具体的構成として、冷媒通路１２ａの外周に水通路１２ｂを配置して冷媒と冷却水とを熱交換させる構成や、冷媒通路１２ａとして冷媒を流通させる蛇行状のチューブあるいは複数本のチューブを採用し、隣り合うチューブ間に水通路１２ｂを形成し、さらに、冷媒と冷却水との間の熱交換を促進するコルゲートフィンやプレートフィンを設ける構成等を採用してもよい。
【００３３】
さらに、本実施形態では、水−冷媒熱交換器１２として、冷媒通路１２ａを流通する冷媒の流れ方向と水通路１２ｂを流通する給湯水の流れ方向が対向流となる対向流型の熱交換器を採用している。
【００３４】
このような対向流型の熱交換器では、冷媒通路１２ａ入口側の冷媒と水通路１２ｂ出口側の給湯水とを熱交換させ、冷媒通路１２ａ出口側の冷媒と水通路１２ｂ入口側の給湯水とを熱交換させることができるので、熱交換領域の全域に亘って給湯水と冷媒との温度差を確保して熱交換効率を向上させることができる。
【００３５】
また、本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、前述の如く、超臨界冷凍サイクルを構成しているので、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路１２ａでは、冷媒は凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する。
【００３６】
水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路１２ａ出口側には、電気式膨張弁１３の入口側が接続されている。電気式膨張弁１３は冷媒通路１２ａから流出した冷媒を減圧させる減圧手段である。
【００３７】
より具体的には、電気式膨張弁１３は、絞り開度を変更可能に構成された弁体、およびこの弁体の絞り開度を変化させる電動アクチュエータを有する可変絞り機構で構成されている。この電動アクチュエータは、制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００３８】
電気式膨張弁１３の出口側には、蒸発器１４の冷媒入口側が接続されている。蒸発器１４は、電気式膨張弁１３にて減圧された低圧冷媒と送風ファン１４ａにより送風された外気（室外空気）とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用の室外熱交換器である。送風ファン１４ａは、制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される外気送風手段である。
【００３９】
蒸発器１４の冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。なお、蒸発器１４の冷媒出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る冷媒経路に、蒸発器１４から流出した冷媒の気液を分離し、分離された気相冷媒を圧縮機１１の吸入口側へ流出させるとともに、分離された液相冷媒を余剰冷媒として貯えるアキュムレータを配置してもよい。
【００４０】
なお、図１の破線で囲まれたヒートポンプサイクル１０の各構成機器１１〜１４、送風ファン１４ａ等は、１つの筐体内に収容されてヒートポンプユニット１００として一体的に構成されている。さらに、ヒートポンプユニット１００は、室外に配置されている。
【００４１】
貯湯タンク２０は、耐食性に優れた金属（例えば、ステンレス）で形成され、その外周を断熱材で覆う断熱構造あるいは二重タンクによる真空断熱構造等を有し、高温の給湯水を長時間保温することができる温水タンクである。また、本実施形態の貯湯タンク２０は、中空円柱状に形成され、軸方向が略鉛直方向に延びる縦長形状に形成されている。
【００４２】
貯湯タンク２０の上方側には、貯湯タンク２０内に貯湯されている給湯水を流出させる流出用配管（流出用通路）２１、および水循環回路３０を構成する高温側水配管３２が接続されている。一方、貯湯タンク２０の下方側には、水道水を流入させる給水用配管（給水用通路）２２、および水循環回路３０を構成する低温側水配管３１が接続されている。
【００４３】
さらに、高温側水配管３２の給湯水流れ最下流部となる給湯水出口３２ａおよび流出用配管２１の給湯水流れ最上流部となる給湯水入口２１ａは、高温側水配管３２から貯湯タンク２０内へ流入した直後の給湯水の少なくとも一部が直接流出用配管２１へ流入可能な程度に、互いに近接配置されている。
【００４４】
一方、給水用配管２２の水道水流れ最下流部となる水道水出口２２ａおよび低温側水配管３１の給湯水流れ最上流部となる給湯水入口３１ａは、給水用配管２２から貯湯タンク２０内へ流入した直後の低温の水道水の少なくとも一部が直接低温側水配管３１へ流入可能な程度に、互いに近接配置されている。
【００４５】
流出用配管２１の出口側には、温度調整弁２３が接続されている。温度調整弁２３は、ヒートポンプサイクル１０の水−冷媒熱交換器１２にて加熱された直後の給湯水、貯湯タンク２０に貯湯された給湯水、および水道水のうち、２種以上を混合させた給湯水を下流側に接続された給湯端末側へ流出させる混合水流出手段である。
【００４６】
この温度調整弁２３では、ヒートポンプサイクル１０にて加熱された給湯水（水−冷媒熱交換器１２にて加熱された直後の給湯水および貯湯タンク２０に貯湯された給湯水の双方を含む）と水道水との混合比率を変化させることによって、給湯端末側へ流出させる給湯水の温度を調整することができる。
【００４７】
より具体的には、温度調整弁２３は、ヒートポンプサイクル１０にて加熱された給湯水を流通させる通路の通路断面積と水道水を流通させる通路の通路断面積とを同時に変化させる弁体、およびこの弁体を変位させて各通路の通路断面積を変化させる電動アクチュエータを有する三方式流量調整弁で構成されている。この電動アクチュエータは、制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００４８】
さらに、本実施形態の温度調整弁２３は、給湯水を流通させる通路および水道水を流通させる通路のうち、一方の通路を全開として他方の通路を全閉とすることができる。従って、温度調整弁２３は、流入した給湯水に水道水を混ぜ合わせることなく給湯端末側へ流出させることができる。
【００４９】
給湯端末は、温度調整弁２３から流出した給湯水を出湯させるためのもので、本実施形態では、具体的に、キッチンや洗面所に配置された蛇口、シャワー、および図１に示す風呂場に配置された蛇口Ｆ、シャワーＳ、浴槽へ給湯水を出湯させる浴槽用給湯端末Ｂ等が設けられている。
【００５０】
なお、図１の一点鎖線で囲まれた貯湯タンク２０、流出用配管２１、温度調整弁２３等は、１つの筐体内に収容されてタンクユニット２００として一体的に構成されている。さらに、タンクユニット２００は、ヒートポンプユニット１００と同様に、室外に配置されている。
【００５１】
水循環回路３０は、低温側水配管３１および高温側水配管３２を有して構成されている。低温側水配管３１は、給湯水入口３１ａ側から水−冷媒熱交換器１２の水通路１２ｂ入口側へ低温の給湯水を導く低温側水通路である。高温側水配管３２は、水−冷媒熱交換器１２の水通路１２ｂ出口側から給湯水出口３２ａ側へ高温の給湯水を導く高温側水通路である。
【００５２】
低温側水配管３１には、水循環ポンプ３３が配置されている。水循環ポンプ３３は、貯湯タンク２０の下方側から流出した給湯水を吸入して、水−冷媒熱交換器１２の水通路１２ｂ側へ圧送する水圧送手段である。この水循環ポンプ３３の回転数（水圧送能力）は、制御装置４０から出力される制御電圧によって制御される。
【００５３】
高温側水配管３２には、流量割合調整弁３４が配置されている。さらに、流量割合調整弁３４には、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水を、貯湯タンク２０を迂回させて、流出用配管２１の最下流部へ配置された温度調整弁２３の上流側へ導く分岐用水配管（分岐用水通路）３５が接続されている。
【００５４】
流量割合調整弁３４は、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水のうち、貯湯タンク２０側へ流入させる給湯水の流量（タンク側流量）と貯湯タンク２０を迂回させて温度調整弁２３側へ流入させる給湯水の流量（端末側流量）との流量割合を調整する機能を果たすものである。
【００５５】
より詳細には、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水の全流量をＱＡとし、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水のうち分岐用水配管３５を介して温度調整弁２３へ導かれる給湯水の端末側流量をＱ１とし、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水のうち貯湯タンク２０へ導かれる給湯水のタンク側流量をＱ２としたときに、流量割合調整弁３４は、全流量ＱＡに対する端末側流量Ｑ１の流量割合Ｑ１／ＱＡを調整する流量割合調整手段である。
【００５６】
なお、上記の説明から明らかなように、全流量ＱＡは、端末側流量Ｑ１とタンク側流量Ｑ２との合算値となる。
【００５７】
また、本実施形態では、流量割合調整弁３４として、温度調整弁２３と同様の構成の三方式流量調整弁を採用している。
【００５８】
より詳細には、温度調整弁２３は、給湯水の流れと水道水の流れとを合流させて給湯端末側へ流出させる合流部としての機能を果たすように適用された三方式流量調整弁である。流量割合調整弁３４は、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水の流れを、貯湯タンク２０側へ導かれる流れと温度調整弁２３側へ導かれる流れとに分流する分岐部としての機能を果たすように適用された三方式流量調整弁である。
【００５９】
さらに、本実施形態の流量割合調整弁３４は、貯湯タンク２０側へ導かれる給湯水の通路および温度調整弁２３側へ導かれる給湯水の通路のうち、一方の通路を全開として他方の通路を全閉とすることができる。従って、流量割合調整弁３４は、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水の全部を、貯湯タンク２０および温度調整弁２３のいずれか一方へ導く給湯水通路切替手段としての機能を兼ね備えている。
【００６０】
なお、本実施形態では、水循環回路３０に配置された水循環ポンプ３３も、図１の破線で示すように、ヒートポンプユニット１００の筐体内に収容されている。
【００６１】
次に、図２のブロック図を用いて、本実施形態の電気制御部の概要を説明する。制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。
【００６２】
制御装置４０の出力側には、圧縮機１１の電動モータ、電気式膨張弁１３の電動アクチュエータ、送風ファン１４ａ、温度調整弁２３、水循環ポンプ３３、および流量割合調整弁３４等の各種制御対象機器が接続されている。
【００６３】
一方、制御装置４０の入力側には、タンク内温度センサ４１、入水温度センサ４２、沸上温度センサ４３、蒸発器温度センサ４４、外気温センサ４５、吐出圧力センサ４６等が接続され、これらのセンサ群の検出信号が制御装置４０へ入力される。
【００６４】
タンク内温度センサ４１は、貯湯タンク２０内に貯湯された給湯水の温度を検出するタンク内温度検出手段である。より具体的には、本実施形態のタンク内温度センサ４１は、貯湯タンク２０内に上下方向に並んで配置された複数個（本実施形態では、５つ）の温度センサによって構成されている。
【００６５】
これにより、制御装置４０では、複数のタンク内温度センサ４１の出力信号によって、貯湯タンク２０内の水位レベルに応じた給湯水の温度、および貯湯タンク２０内の温度分布を検出することができる。
【００６６】
入水温度センサ４２は、水−冷媒熱交換器１２の水通路１２ｂ入口側の給湯水温度である入水温度Ｔｗｉを検出する入水温度検出手段である。沸上温度センサ４３は、水通路１２ｂ出口側の給湯水温度である沸上温度Ｔｗｏを検出する沸上温度検出手段である。
【００６７】
蒸発器温度センサ４４は、蒸発器１４における冷媒蒸発温度（蒸発器１４の温度）Ｔｅを検出する蒸発器温度検出手段である。より具体的には、本実施形態の蒸発器温度センサ４４は、蒸発器１４内の冷媒温度を検出している。もちろん、蒸発器温度検出手段として、蒸発器１４の熱交換フィン温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、蒸発器１４のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよい。
【００６８】
外気温センサ４５は、蒸発器１４にて低圧冷媒と熱交換する外気の温度である外気温Ｔａｍを検出する外気温検出手段である。吐出圧力センサ４６は、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｄを検出する吐出冷媒圧力検出手段である。
【００６９】
さらに、制御装置４０の入力側には、室内に配置されたリモコン（操作パネル）５０が接続されている。このリモコン５０には、ヒートポンプ式給湯機１の作動を要求する作動要求信号および停止を要求する停止要求信号を出力する作動スイッチ５０ａ、各給湯端末から出湯される給湯水の温度（目標出湯温度）ＴＴｗを設定する温度設定スイッチ５０ｂ、浴槽の湯張りを行うことを要求する湯張りスイッチ５０ｃ等が設けられており、これらのスイッチの操作信号が制御装置４０へ入力される。
【００７０】
なお、本実施形態の制御装置４０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体的に構成されたものであるが、制御装置４０のうちそれぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を構成している。
【００７１】
例えば、制御装置４０のうち、圧縮機１１の作動（圧縮機１１の冷媒吐出能力）を制御する構成が圧縮機制御手段を構成している。さらに、圧縮機制御手段を制御装置４０に対して別の装置で構成してもよいし、制御装置４０のうちヒートポンプサイクル１０構成機器の作動を制御する制御装置をヒートポンプ側制御装置として制御装置４０に対して別の装置で構成してもよい。
【００７２】
次に、上記構成における本実施形態のヒートポンプ式給湯機１の作動について説明する。ヒートポンプ式給湯機１に外部から電源が供給された状態で、リモコン５０の作動スイッチ５０ａが投入されると、制御装置４０が予め記憶回路に記憶している制御処理（制御プログラム）を実行する。
【００７３】
この制御処理のメインルーチンでは、貯湯タンク２０にヒートポンプサイクル１０の水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水を貯湯する沸上運転と、給湯端末から出湯される給湯水の温度をユーザの所望の温度（すなわち、リモコン５０の温度設定スイッチ５０ｂによって設定された目標出湯温度ＴＴｗ）に調整する出湯運転が実行される。
【００７４】
まず、沸上運転では、制御装置４０が流量割合調整弁３４の作動を制御する。具体的には、給湯水を貯湯タンク２０側へ導く通路を全開とし、温度調整弁２３へ導く通路を全閉とするように（すなわち、流量割合Ｑ１／ＱＡが０となるように）、流量割合調整弁３４の作動を制御する。さらに、制御装置４０は、給湯水を加熱するためのサブルーチン（以下、給湯水加熱ルーチンという。）を実行する。
【００７５】
給湯水加熱ルーチンでは、制御装置４０が、リモコン５０の操作信号およびセンサ群４１〜４６等により検出された検出信号を読み込み、読み込まれた操作信号および検出信号に基づいて、ヒートポンプサイクル１０の各種制御対象機器１１、１３、１４ａ、および水循環ポンプ３３へ出力される制御信号あるいは制御電圧を決定する。
【００７６】
例えば、圧縮機１１（具体的には、圧縮機１１の電動モータ）へ出力される制御信号については、外気温センサ４５により検出された検出外気温Ｔａｍ、および水−冷媒熱交換器１２から流出する給湯水の目標沸上温度Ｔｗに基づいて、予め制御装置４０に記憶された制御マップを参照して決定される。具体的には、外気温Ｔａｍの低下および目標沸上温度Ｔｗの上昇に伴って、圧縮機１１の目標回転数（目標冷媒吐出能力）が増加するように決定される。
【００７７】
また、電気式膨張弁１３（具体的には、電気式膨張弁１３の電動アクチュエータ）へ出力される制御信号については、フィードバック制御手法等を用いて、吐出圧力センサ４６によって検出された吐出冷媒圧力Ｐｄが目標高圧となるように決定される。この目標高圧は、外気温Ｔａｍおよび吐出冷媒圧力Ｐｄ等に基づいて、予め制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、ヒートポンプサイクル１０の成績係数（ＣＯＰ）が極大値となるように決定される。
【００７８】
また、送風ファン１４ａへ出力される制御電圧については、外気温Ｔａｍに基づいて、予め制御装置４０に記憶された制御マップを参照して決定される。また、水循環ポンプ３３へ出力される制御電圧については、フィードバック制御手法等を用いて、沸上温度センサ４３によって検出された沸上温度Ｔｗｏが目標沸上温度Ｔｗに近づくように決定される。
【００７９】
ここで、沸上運転時の目標沸上温度Ｔｗは、予め定めた貯湯用沸上温度Ｔ１（本実施形態では、９０℃）に設定されている。貯湯用沸上温度Ｔ１は、制御装置４０に初期値（デフォルト値）として記憶されており、沸上運転によって貯湯タンク２０に貯えられる給湯水の温度が、貯湯タンク２０内のレジオネラ菌を死滅させることのできる温度以上、あるいは、レジオネラ菌の繁殖を抑制可能な温度以上となるように設定されている。
【００８０】
そして、制御装置４０は、上記の如く決定した制御信号および制御電圧を各種制御対象機器へ出力する。その後、予め定めた沸上運転の終了条件が成立するまで、検出信号および操作信号の読み込み→各種制御対象機器の制御状態の決定→各種制御対象機器への制御電圧および制御信号の出力といった給湯水加熱ルーチンが繰り返される。
【００８１】
従って、給湯水加熱ルーチンが実行されている間は、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒が、水−冷媒熱交換器１２の冷媒通路１２ａへ流入して、水循環ポンプ３３によって水通路１２ｂへ圧送された給湯水と熱交換する。これにより、水通路１２ｂへ流入した給湯水が目標沸上温度Ｔｗ（沸上運転時には、貯湯用沸上温度Ｔ１）となるように加熱される。
【００８２】
水−冷媒熱交換器１２から流出した高圧冷媒は、電気式膨張弁１３にて減圧される。電気式膨張弁１３にて減圧された冷媒は、蒸発器１４へ流入し、送風ファン１４ａから送風された外気から吸熱して蒸発する。蒸発器１４から流出した冷媒は、圧縮機１１へ吸入されて再び圧縮される。
【００８３】
一方、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水は、高温側水配管３２および流量割合調整弁３４を介して、その全流量が貯湯タンク２０の上方側へ流入して貯湯タンク２０内に貯湯される。なお、本実施形態の貯湯タンク２０は、その軸方向が略鉛直方向に延びる縦長形状に形成されているので、沸上運転が終了した際の貯湯タンク２０内の給湯水には、上方側から下方側へ向かって徐々に温度低下する温度分布が生じる。
【００８４】
以上の如く、沸上運転時には、目標沸上温度Ｔｗが、比較的高い温度である貯湯用沸上温度Ｔ１（９０℃）に設定されているので、貯湯タンク２０に貯湯される給湯水の温度を、貯湯タンク２０内のレジオネラ菌を死滅させることのできる温度以上、あるいは、レジオネラ菌の繁殖を抑制可能な温度以上とすることができる。
【００８５】
ここで、本発明者らの検討によれば、貯湯用沸上温度Ｔ１を６５℃以上とすることで、貯湯タンク２０に貯湯される給湯水の温度を、貯湯タンク２０内のレジオネラ菌を死滅させることのできる温度以上、あるいは、レジオネラ菌の繁殖を抑制可能な温度以上とすることができる。
【００８６】
また、沸上運転の如く、水−冷媒熱交換器１２にて給湯水を比較的高い温度に設定された貯湯用沸上温度Ｔ１となるまで加熱する運転条件では、圧縮機１の冷媒吐出能力を増加させて吐出冷媒圧力Ｐｄを上昇させなければならない。従って、沸上運転時には、圧縮機１の駆動動力が増加してしまい、ヒートポンプサイクル１０の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることが難しい。
【００８７】
そこで、本実施形態の制御装置４０では、タイマー手段等を用いて、夜間の安価な商用電力を利用できる深夜電力時間帯（例えば、２３時から翌朝７時迄）に沸上運転を実行している。これにより、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１では、貯湯タンク２０に貯えられる給湯水を沸き上げるために必要な電力コストを低減させている。
【００８８】
次に、図３のフローチャートを用いて、出湯運転について説明する。出湯運転は、沸上運転が実行されたことによって、貯湯タンク２０内に高温の給湯水が貯湯されている状態で、各種給湯端末からの出湯が要求された際に実行される。ここで、図３に示すフローチャートの各制御ステップは、制御装置４０が有する各種の機能実現手段を構成している。このことは、他のフローチャートについても同様である。
【００８９】
また、本実施形態における「各種給湯端末からの出湯が要求された際」とは、蛇口、シャワーについては、「ユーザによって出湯操作（開栓操作）が行われた際」を意味しており、浴槽用給湯端末Ｂについては、「リモコン５０の湯張りスイッチ５０ｃが投入（ＯＮ）された際」を意味している。さらに、「リモコン５０の湯張りスイッチ５０ｃが投入された際」には、ユーザの操作によって湯張りスイッチ５０ｃが投入された際に限定されず、タイマー手段等によって湯張りスイッチ５０ｃが投入された際も含まれる。
【００９０】
まず、図３のステップＳ１では、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されているか否かが判定される。具体的には、リモコン５０の湯張りスイッチ５０ｃが投入されている際には、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定し、湯張りスイッチ５０ｃが投入されていない際には、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていないと判定する。
【００９１】
ステップＳ１にて、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際には、ステップＳ２へ進み、流量割合調整弁３４の作動が制御される。具体的には、ステップＳ２では、流量割合Ｑ１／ＱＡを、沸上運転用に定められた０から出湯運転用に決定された基準流量割合ＫＱへ増加させるように、流量割合調整弁３４の作動が制御されて、ステップＳ３へ進む。
【００９２】
ここで、基準流量割合ＫＱは、リモコン５０の温度設定スイッチ５０ｂによって設定された浴槽用給湯端末Ｂの目標出湯温度ＴＴｗに基づいて、予め制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、浴槽用給湯端末Ｂから出湯される給湯水が目標出湯温度ＴＴｗとなるように決定される。具体的には、本実施形態の基準流量割合ＫＱは、０．１以上、かつ、１未満の値に決定される。
【００９３】
ステップＳ３では、目標沸上温度Ｔｗを浴槽用沸上温度Ｔ２に変更して、ステップＳ４へ進む。浴槽用沸上温度Ｔ２は、貯湯用沸上温度Ｔ１よりも低く、かつ、水道水よりも高い温度に設定されている。具体的には、本実施形態の浴槽用沸上温度Ｔ２は、４０℃に決定されている。
【００９４】
より詳細には、本実施形態の浴槽用沸上温度Ｔ２は、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを効果的に向上させるために、リモコン５０の温度設定スイッチ５０ｂによって設定された浴槽用給湯端末Ｂの目標出湯温度ＴＴｗ（概ね、４２℃）よりも低く、かつ、水道水よりも高い温度に設定されている。
【００９５】
ステップＳ４では、沸上運転時と同様の給湯水加熱ルーチンが実行される。この出湯運転時の給湯水加熱ルーチンでは、ステップＳ３にて目標沸上温度Ｔｗが貯湯用沸上温度Ｔ１よりも低い浴槽用沸上温度Ｔ２に設定されているので、沸上運転時よりも圧縮機１の目標回転数（目標冷媒吐出能力）が減少する。
【００９６】
続くステップＳ５では、温度調整弁２３の作動が制御される。具体的には、ステップＳ５では、給湯端末から出湯される給湯水の温度が、リモコン５０の温度設定スイッチ５０ｂによって設定された各給湯端末の目標出湯温度ＴＴｗとなるように、温度調整弁２３の作動が制御されて、メインルーチンへ戻る。
【００９７】
一方、ステップＳ１にて、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていない（すなわち、浴槽用給湯端末Ｂ以外の給湯端末からの出湯が要求されている）と判定された際には、ステップＳ６へ進み、沸上運転と同様に、流量割合Ｑ１／ＱＡが０となるように、流量割合調整弁３４の作動が制御されて、ステップＳ７へ進む。
【００９８】
ステップＳ７では、目標沸上温度Ｔｗを貯湯用沸上温度Ｔ１に変更して、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、ヒートポンプサイクル１０（具体的には、圧縮機１１、送風ファン１４ａ等）の作動を停止させるとともに、水循環ポンプ３３の作動を停止させて、ステップＳ５へ進む。
【００９９】
従って、出湯運転の制御処理では、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際には、水−冷媒熱交換器１２にて浴槽用沸上温度Ｔ２となるように加熱された給湯水の一部が分岐用水配管３５を介して温度調整弁２３側へ導かれ、残余の給湯水が高温側水配管３２を介して貯湯タンク２０側へ導かれる。
【０１００】
このように、貯湯用沸上温度Ｔ１（９０℃）よりも低い温度である浴槽用沸上温度Ｔ２（４０℃）となるように加熱された給湯水が貯湯タンク２０へ導かれると、貯湯タンク２０内の給湯水の温度を大きく低下させて、貯湯タンク２０内のレジオネラ菌を死滅させることや、レジオネラ菌の繁殖を抑制することができなくなってしまうおそれがある。
【０１０１】
これに対して、本実施形態の高温側水配管３２の給湯水出口３２ａおよび流出用配管２１の給湯水入口２１ａは、高温側水配管３２から貯湯タンク２０内へ流入した直後の給湯水の少なくとも一部が直接流出用配管２１へ流入可能な程度に、互いに近接配置されている。
【０１０２】
従って、貯湯タンク２０へ流入した給湯水は、貯湯タンク２０内の給湯水の温度を大きく低下させてしまうことなく、その一部が流出用配管２１を介して温度調整弁２３側へ流出する。この際、貯湯タンク２０内の上方側の高温の給湯水も、流出用配管２１を介して温度調整弁２３側へ流出する。
【０１０３】
そして、分岐用水配管３５を介して温度調整弁２３へ導かれた給湯水と貯湯タンク２０から流出した給湯水が混合されることによって、浴槽用給湯端末Ｂの目標出湯温度ＴＴｗに調整された給湯水が、温度調整弁２３から流出して浴槽用給湯端末Ｂから出湯される。
【０１０４】
一方、浴槽用給湯端末Ｂ以外の給湯端末からの出湯が要求されていると判定された際には、流量割合調整弁３４が流量割合Ｑ１／ＱＡを０とするので、温度調整弁２３にて貯湯タンク２０の上方側から流出用配管２１を介して流出した高温の給湯水と水道水とを混合させて、目標出湯温度ＴＴｗに調整された給湯水を各給湯端末から出湯させることができる。
【０１０５】
以上の如く、出湯運転時には、いずれの給湯端末からの出湯が要求された場合であっても、目標出湯温度ＴＴｗに調整された給湯水を給湯端末から出湯させることができる。
【０１０６】
さらに、本実施形態の出湯運転では、制御ステップＳ１にて、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際に、制御ステップＳ３にて、目標沸上温度Ｔｗを、貯湯用沸上温度Ｔ１（９０℃）よりも低い温度である浴槽用沸上温度Ｔ２（４０℃）に変更している。
【０１０７】
従って、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際には、沸上運転時よりも、圧縮機１の冷媒吐出能力を減少させて、ヒートポンプサイクル１０のＣＯＰを向上させることができる。ここで、本発明者らの検討によれば、目標沸上温度Ｔｗを９０℃から４０℃に変更することによって、図４に示すように、理論的なＣＯＰを１．５倍以上向上できることが判っている。
【０１０８】
さらに、浴槽の湯張りを行うために浴槽用給湯端末Ｂから給湯水を出湯させる際には、他の給湯端末から給湯水を出湯させる際に対して、比較的長時間に亘って連続的に大量の給湯水を出湯させることになる。具体的には、１５〜２０分に亘って、合計２００リットル程度の給湯水を出湯させることになる。
【０１０９】
従って、浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際には、目標沸上温度Ｔｗを充分に低下させてヒートポンプサイクル１０のＣＯＰを向上させたことによるエネルギ消費量抑制効果を、給湯水を加熱するために必要なコストを低減させるために活用しやすい。
【０１１０】
さらに、目標沸上温度Ｔｗを充分に低下させても、温度調整弁２３から、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水と貯湯タンク２０に貯湯された給湯水とを混合させた給湯水を流出させることによって、目標出湯温度ＴＴｗに調整された給湯水を浴槽用給湯端末Ｂから出湯させることができる。この際、前述の如く、貯湯タンク２０内の給湯水の温度を大きく低下させてしまうこともない。
【０１１１】
つまり、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１によれば、浴槽用給湯端末Ｂにおける出湯特性に応じてヒートポンプサイクル１０の加熱能力を変更することができ、ヒートポンプサイクル１０のＣＯＰを、ユーザにとって有効となるように適切に向上させることができる。
【０１１２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態における浴槽用給湯端末Ｂは、特許請求の範囲に記載された所定給湯端末を構成しており、図３で説明した制御ステップＳ１は、特許請求の範囲に記載された出湯要求判定手段を構成しており、制御ステップＳ３は、特許請求の範囲に記載された目標沸上温度変更手段を構成している。
【０１１３】
また、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１では、流量割合調整弁３４を備えているので、浴槽用沸上温度Ｔ２が目標出湯温度ＴＴｗよりも低くなっていても、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水と貯湯タンク２０内に貯湯された給湯水を混合させることによって、浴槽用給湯端末Ｂから出湯される給湯水を容易に目標出湯温度ＴＴｗに調整することができる。
【０１１４】
さらに、本実施形態では、出湯運転時に浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際に、流量割合調整弁３４が沸上運転時よりも流量割合Ｑ１／ＱＡを増加させる。従って、温度の低い給湯水が、貯湯タンク２０内へ大量に流入して不必要に貯湯タンク２０内の給湯水の温度を低下させてしまうことを抑制できる。
【０１１５】
また、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１では、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水の沸上温度Ｔｗｏが目標沸上温度Ｔｗに近づくように水循環ポンプ３３の作動を制御している。これによれば、圧縮機１の冷媒吐出能力を変化させても、沸上温度Ｔｗｏを容易に目標沸上温度Ｔｗに近づけることができる。
【０１１６】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図５の全体構成図に示すように、流量割合調整弁３４および分岐用水配管３５を廃止した例を説明する。なお、図５では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面においても同様である。
【０１１７】
さらに、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１では、流量割合調整弁３４が廃止されているので、出湯運転時の制御処理についても、図６のフローチャートに示すように、第１実施形態に対して、制御ステップＳ２およびＳ６が廃止されている。また、本実施形態の制御ステップＳ３では、目標沸上温度Ｔｗを浴槽用沸上温度Ｔ３に変更する。
【０１１８】
この浴槽用沸上温度Ｔ３は、リモコン５０の温度設定スイッチ５０ｂによって設定された浴槽用給湯端末Ｂの目標出湯温度ＴＴｗに基づいて、予め制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、浴槽用給湯端末Ｂから出湯される給湯水が目標出湯温度ＴＴｗとなるように決定される。具体的には、本実施形態の浴槽用沸上温度Ｔ３は、目標出湯温度ＴＴｗよりも２〜３℃低い値に決定される。
【０１１９】
その他のヒートポンプ式給湯機１の構成および作動は第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１においても、沸上運転時には、第１実施形態と同様に、貯湯タンク２０に貯湯される給湯水の温度を、貯湯タンク２０内のレジオネラ菌を死滅させることのできる温度以上、あるいは、レジオネラ菌の繁殖を抑制可能な温度以上とすることができる。
【０１２０】
また、出湯運転時に浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際には、水−冷媒熱交換器１２にて浴槽用沸上温度Ｔ３となるように加熱された給湯水の全部が、貯湯タンク２０内へ流入する。
【０１２１】
このように、貯湯用沸上温度Ｔ１よりも低い温度である浴槽用沸上温度Ｔ３となるように加熱された給湯水の全部を貯湯タンク２０内へ流入させても、第１実施形態と同様に、高温側水配管３２の給湯水出口３２ａおよび流出用配管２１の給湯水入口２１ａが互いに近接配置されていることによって、貯湯タンク２０内の給湯水の温度を大きく低下させてしまうことを抑制できる。
【０１２２】
さらに、貯湯タンク２０へ流入した給湯水は、貯湯タンク２０内の上方側の高温の給湯水とともに、流出用配管２１を介して温度調整弁２３側へ流出する。これにより、流出用配管２１を介して温度調整弁２３側へ流出する給湯水の温度が、浴槽用給湯端末Ｂの目標出湯温度ＴＴｗに調整されて、温度調整弁２３を介して浴槽用給湯端末Ｂから出湯される。
【０１２３】
一方、出湯運転時に浴槽用給湯端末Ｂ以外の給湯端末からの出湯が要求されていると判定された際には、第１実施形態と全く同様に、目標出湯温度ＴＴｗに調整された給湯水を各給湯端末から出湯させることができる。
【０１２４】
従って、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１においても、第１実施形態と同様に、ヒートポンプサイクル１０のＣＯＰを、ユーザにとって有効となるように適切に向上させることができる。さらに、本実施形態では、流量割合調整弁３４および分岐用水配管３５が廃止されているので、簡素な構成で、ヒートポンプサイクル１０のＣＯＰを、ユーザにとって有効となるように適切に向上させることができる。
【０１２５】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図７の全体構成図に示すように、中温側流出用配管（中温側流出用通路）２４および水回路切替弁２５を追加した例を説明する。
【０１２６】
より具体的には、中温側流出用配管２４は、流出用配管２１と同様に、貯湯タンク２０内に貯湯されている給湯水を温度調整弁２３側へ流出させる配管であって、流出用配管２１よりも鉛直方向に長く形成されている。従って、中温側流出用配管２４の給湯水流れ最上流部となる中温用給湯水入口２４ａは、流出用配管２１の給湯水入口２１ａよりも下方側であって、貯湯タンク２０内の鉛直方向中間部に位置付けられている。
【０１２７】
ここで、第１実施形態で説明したように、沸上運転終了後の貯湯タンク２０内の給湯水には、上方側から下方側へ向かって徐々に温度低下する温度分布が生じている。そこで、本実施形態では、中温側流出用配管２４から温度調整弁２３側へ流出する給湯水の温度が、流出用配管２１から温度調整弁２３側へ流出する給湯水の温度よりも低く、かつ、目標出湯温度ＴＴｗよりも高い温度となるように、中温側流出用配管２４を配置している。
【０１２８】
水回路切替弁２５は、給湯水を、貯湯タンク２０から流出用配管２１を介して温度調整弁２３側へ流出させる経路と、貯湯タンク２０から中温側流出用配管２４を介して温度調整弁２３側へ流出させる経路とを切り替える水流出通路切替手段である。より具体的には、水回路切替弁２５は、電気式三方弁で構成されており、制御装置４０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。
【０１２９】
さらに、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１では、図８のフローチャートに示すように、第１実施形態に対して、制御ステップＳ２およびＳ６が、それぞれ制御ステップＳ２’およびＳ６’に変更されている。
【０１３０】
これにより、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１では、出湯運転時に浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際には、水回路切替弁２５が貯湯タンク２０内の給湯水を中温側流出用配管２４を介して温度調整弁２３側へ流出させる。一方、出湯運転時に浴槽用給湯端末Ｂ以外の給湯端末からの出湯が要求されていると判定された際には、水回路切替弁２５が貯湯タンク２０内の給湯水を流出用配管２１を介して温度調整弁２３側へ流出させる。
【０１３１】
その他のヒートポンプ式給湯機１の構成および作動は第１実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１においても、沸上運転時には、第１実施形態と同様に、貯湯タンク２０に貯湯される給湯水の温度を、貯湯タンク２０内のレジオネラ菌を死滅させることのできる温度以上、あるいは、レジオネラ菌の繁殖を抑制可能な温度以上とすることができる。
【０１３２】
また、出湯運転時に浴槽用給湯端末Ｂからの出湯が要求されていると判定された際には、第１実施形態と同様に、浴槽用沸上温度Ｔ２となるように加熱された給湯水の一部が分岐用水配管３５を介して温度調整弁２３側へ導かれ、残余の給湯水が高温側水配管３２を介して貯湯タンク２０側へ導かれる。
【０１３３】
この際、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１では、水回路切替弁２５が中温側流出用配管２４を介して貯湯タンク２０内の給湯水を流出させる経路に切り替えているので、流出用配管２１を介して貯湯タンク２０内の給湯水を流出させる場合よりも低い温度の給湯水が温度調整弁２３側へ流出する。
【０１３４】
そして、分岐用水配管３５を介して温度調整弁２３へ導かれた給湯水と貯湯タンク２０から流出した給湯水が混合されることによって、浴槽用給湯端末Ｂの目標出湯温度ＴＴｗに調整された給湯水が、温度調整弁２３から流出して浴槽用給湯端末Ｂから出湯される。
【０１３５】
このため、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１では、高温側水配管３２から貯湯タンク２０内へ流入した直後の給湯水を流出用配管２１を介して流出させることができず、貯湯タンク２０内の給湯水の温度を大きく低下させてしまうおそれがある。
【０１３６】
これに対して、本実施形態では、中温側流出用配管２４を介して、貯湯タンク２０内の上方側に貯湯された給湯水よりも温度の低い給湯水を流出させているので、第１実施形態よりも貯湯タンク２０内の上方側に貯湯された給湯水の温度が低下しやすいものの、貯湯タンク２０内の全給湯水の有する総熱量が低減してしまうことを抑制できる。
【０１３７】
従って、貯湯タンク２０内の給湯水の温度を大きく低下させてしまうことを抑制できるとともに、貯湯タンク２０内の上方側に貯湯された給湯水よりも温度の低い給湯水を有効に利用することができる。
【０１３８】
一方、出湯運転時に浴槽用給湯端末Ｂ以外の給湯端末からの出湯が要求されていると判定された際には、第１実施形態と全く同様に、目標出湯温度ＴＴｗに調整された給湯水を各給湯端末から出湯させることができる。従って、本実施形態のヒートポンプ式給湯機１においても、第１実施形態と同様に、ヒートポンプサイクル１０のＣＯＰを、ユーザにとって有効となるように適切に向上させることができる。
【０１３９】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【０１４０】
（１）上述の実施形態では、給湯端末として、蛇口、シャワー、浴槽内へ給湯水を出湯させる浴槽用給湯端末Ｂ等を設けた例を説明したが、給湯端末として、床暖房用の温水パネルや壁暖房用の温水パネル等を設けてもよい。
【０１４１】
また、上述の実施形態では、所定給湯端末を浴槽用給湯端末Ｂとした例を説明したが、所定給湯端末は、他の給湯端末であってもよい。この場合は、所定給湯端末として給湯端末の出湯特性に応じて、目標沸上温度Ｔｗ等を決定すればよい。
【０１４２】
例えば、第１実施形態のヒートポンプ式給湯機１において、流所定給湯端末を、使用頻度が比較的少なく、１回あたりの連続使用時間が比較的短い給湯端末とした場合は、所定給湯端末からの出湯が要求されていると判定された際に、目標沸上温度Ｔｗを、リモコン５０の温度設定スイッチ５０ｂによって設定された目標出湯温度ＴＴｗに設定し、流量割合調整弁３４の流量割合Ｑ１／ＱＡを１にしてもよい。
【０１４３】
これによれば、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水の全部が、分岐用水配管３５を介して温度調整弁２３へ導かれるので、貯湯タンク２０内に温度の低い給湯水が流入してしまうことがない。従って、貯湯タンク２０に貯湯される給湯水の温度を、貯湯タンク２０内のレジオネラ菌を死滅させることのできる温度、あるいは、レジオネラ菌の繁殖を抑制可能な温度よりも低下させてしまうこともない。
【０１４４】
（２）上述の第１実施形態では、浴槽用沸上温度Ｔ２として、浴槽用給湯端末Ｂの目標出湯温度ＴＴｗよりも低く、かつ、水道水よりも高い温度を採用した例を説明したが、浴槽用沸上温度Ｔ２はこれに限定されない。
【０１４５】
ヒートポンプサイクル１０のＣＯＰを、ユーザにとって有効となるように適切に向上させることができれば、浴槽用沸上温度Ｔ２として、貯湯用沸上温度Ｔ１よりも低く、かつ、浴槽用給湯端末Ｂの目標出湯温度ＴＴｗよりも高い温度を採用してもよい。
【０１４６】
この場合は、流量割合調整弁３４の流量割合Ｑ１／ＱＡを１として、温度調整弁２３にて、水−冷媒熱交換器１２にて加熱された給湯水と水道水とを混合させることによって、浴槽用給湯端末Ｂから出湯される給湯水の温度が目標出湯温度ＴＴｗとなるように調整すればよい。
【０１４７】
（３）上述の実施形態では、沸上運転の終了条件の詳細について説明していないが、沸上運転の終了条件としては、例えば、複数個の温度センサによって構成されるタンク内温度センサ４１のうち所定の温度センサ（例えば、最下方側に配置された温度センサ）によって検出された温度が予め定めた沸上運転終了温度となった際に、沸上運転を終了させるようにしてもよい。
【０１４８】
また、沸上温度センサ４３によって検出された沸上温度Ｔｗｏ、水循環ポンプ３３の水圧送能力、およびヒートポンプサイクル１０の作動時間等から算出される貯湯タンク２０内に給湯水に供給された総熱量が予め定めた基準総熱量以上となった際に、沸上運転を終了させるようにしてもよい。また、沸上運転の開始から予め定めた所定時間が掲載した際に、沸上運転を終了させるようにしてもよい。
【０１４９】
（４）上述の実施形態のヒートポンプサイクル１０では、冷媒として二酸化炭素を採用し、超臨界冷凍サイクルを構成しているが、これに限らず、冷媒としてフロン系冷媒、ＨＣ系冷媒等を採用して、サイクルの高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成してもよい。
【符号の説明】
【０１５０】
１０    ヒートポンプサイクル
１２    水−冷媒熱交換器
２０    貯湯タンク
２３    温度調整弁
Ｂ      浴槽用給湯端末
【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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