(57)【要約】【課題】追い焚き運転、風呂熱回収運転、タンクの上部、下部等への沸き上げ運転、配管の凍結防止運転を実施可能であるとともに、これらの運転を実施できる通路設定のための構成を簡単化できる給湯装置を提供する。【解決手段】給湯装置１００は、ヒートポンプユニット２０を流出した湯水を、タンク１０内の上部に流入させるか、下部に流入させるかの連通通路を設定する切替弁２２を備える。給湯装置１００は、さらにヒートポンプユニット２０を流出した湯水が切替弁２２に至るまでの途中の通路部位７４ａを、追い焚き用熱交換器７３の流入部を経由してタンク１０の中間部または下部に接続する第２連通配管７４ｂを備える。【選択図】図１
2015004494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯に用いる給湯用水を貯えるタンク（１０）と、
前記タンク内に貯える給湯用水を加熱するヒートポンプ式加熱装置（２０）と、
前記ヒートポンプ式加熱装置の給湯用水出口に接続され、前記ヒートポンプ式加熱装置から給湯用水を流出させる給湯出口配管（２１ａ）と、
前記給湯出口配管と前記タンクの上部とを接続する上部配管（２１ｂ）と、
前記ヒートポンプ式加熱装置と前記タンクの下部とを接続し、前記ヒートポンプ式加熱装置に給湯用水を流入させる給湯入口配管（２１ｃ）と、
前記給湯出口配管と前記上部配管との接続部（７４ａ）と前記給湯入口配管とを接続し、前記タンクと並列に設けられる第１連通配管（２３）と、
前記給湯出口配管、前記上部配管、及び前記第１連通配管の連通状態を切り替える切替手段（２２）と、
前記タンクの外部に設けられ、前記タンク内の給湯用水と浴槽（８０）内の浴槽水とを熱交換するタンク外熱交換器（７３）と、
前記給湯出口配管の、前記接続部よりも前記給湯用水出口側となる部位に接続され、前記タンク外熱交換器を経由して前記タンク内の中間部または下部に接続する第２連通配管（７４ｂ）と、
前記切替手段及び前記ヒートポンプ式加熱装置の運転を制御する制御装置（４０）と、
を備えることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
給湯に用いる給湯用水を貯えるタンク（１０）と、
前記タンク内に貯える給湯用水を加熱するヒートポンプ式加熱装置（２０）と、
前記タンクの上部、前記ヒートポンプ式加熱装置及び前記タンクの下部を環状に接続し、前記タンク内の湯水が循環するヒートポンプ側回路（２１）と、
前記ヒートポンプ側回路に設けられ、前記ヒートポンプ式加熱装置を流出した湯水を、前記タンク内の上部に流入させるか、前記タンク内の上部を経由しないで前記ヒートポンプ側回路を通じて前記ヒートポンプ式加熱装置に戻すかを実施するように連通通路を設定する切替弁（２２）と、
前記タンクの外部に設けられ、前記タンク内の給湯用水と浴槽（８０）内の浴槽水とを熱交換するタンク外熱交換器（７３）と、
前記ヒートポンプ式加熱装置を流出した湯水が前記切替弁に至るまでの途中の通路部位（７４ａ）を、前記タンク外熱交換器を経由して前記タンク内の中間部または下部に接続する連絡通路（７４ｂ）と、
前記切替手段及び前記ヒートポンプ式加熱装置の運転を制御する制御装置（４０）と、
を備えることを特徴とする給湯装置。
【請求項３】
前記ヒートポンプ式加熱装置によって加熱された給湯用水を前記タンクの上部に流入させる沸き上げ運転と、前記タンク外熱交換器において前記浴槽内の浴槽水を加熱する追焚運転とを同時に行う場合、前記制御装置（４０）は、前記ヒートポンプ式加熱装置と前記タンクの上部とが連通するように、前記切替手段を作動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記給湯出口配管と前記第１連通配管とを連通させて前記タンクをバイパスするように給湯用水を循環させる凍結防止運転を要求する第１要求信号と、前記タンク外熱交換器に前記タンク内の給湯用水を流入させて前記浴槽水を加熱する追焚運転を要求する第２要求信号とが重なって前記制御装置に入力された場合、前記制御装置は、前記凍結防止運転を禁止することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記ヒートポンプ式加熱装置（２０）によって加熱された給湯用水を前記タンク（１０）の上部に流入させる沸き上げ運転時に、前記タンク外熱交換器において前記浴槽内の浴槽水の熱を前記タンク内部に回収する風呂熱回収運転を要求する第３要求信号が前記制御装置に入力された場合、前記制御装置は、所定時間が経過するまで、または所定の熱量が前記タンク内部に回収されるまで、前記沸き上げ運転を停止することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記第２連通配管（７４ｂ）の、前記タンク外熱交換器よりも下流側となる部位に、給湯水の逆流を防止する逆止弁（７６）を備えることを特徴とする請求項１または請求項４に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式加熱装置によって加熱した湯をタンクに蓄え、出湯、風呂の追い焚き等に使用する給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の給湯装置は、ヒートポンプ式加熱装置で沸き上げた湯を蓄えるタンクを備え、さらに風呂の追い焚き運転を可能とし、かつ、浴槽水の熱量をタンク内部に回収する風呂熱回収運転を可能とする熱交換器をタンクの外部に備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１７０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、給湯装置の機能として、風呂の追い焚き運転、風呂熱回収運転、タンクの上部、下部等への沸き上げ運転、及びタンク周辺の配管の凍結防止運転を実施できることが求められている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の給湯装置では、ヒートポンプ式加熱装置で沸き上げた湯を直接追い焚き用の熱交換器に供給することはできない。さらに、特許文献１の給湯装置について、これらの運転を実施できるようにするためには、タンク周辺の配管に関わる通路設定を行うための切替弁が複数個必要になるなど、機能部品の個数が多くなってしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、追い焚き運転、風呂熱回収運転、タンクの上部、下部等への沸き上げ運転、配管の凍結防止運転を実施可能であるとともに、これらの運転を実施できる通路設定のための構成を簡単化できる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】
【０００７】
上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。すなわち、給湯装置に係る本発明は、給湯に用いる給湯用水を貯えるタンク（１０）と、タンク内に貯える給湯用水を加熱するヒートポンプ式加熱装置（２０）と、ヒートポンプ式加熱装置の給湯用水出口に接続され、ヒートポンプ式加熱装置から給湯用水を流出させる給湯出口配管（２１ａ）と、給湯出口配管とタンクの上部とを接続する上部配管（２１ｂ）と、ヒートポンプ式加熱装置とタンクの下部とを接続し、ヒートポンプ式加熱装置に給湯用水を流入させる給湯入口配管（２１ｃ）と、給湯出口配管と上部配管との接続部（７４ａ）と給湯入口配管とを接続し、タンクと並列に設けられる第１連通配管（２３）と、給湯出口配管、上部配管、及び第１連通配管の連通状態を切り替える切替手段（２２）と、タンクの外部に設けられ、タンク内の給湯用水と浴槽（８０）内の浴槽水とを熱交換するタンク外熱交換器（７３）と、給湯出口配管の、接続部よりも給湯用水出口側となる部位に接続され、タンク外熱交換器を経由してタンク内の中間部または下部に接続する第２連通配管（７４ｂ）と、切替手段及びヒートポンプ式加熱装置の運転を制御する制御装置（４０）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、切替手段によって、ヒートポンプ式加熱装置側の通路をタンク内の上部に連通させる連通状態に設定すれば、沸き上げた湯をタンク内の上部に供給する沸き上げ運転が実施できる。また、当該連通状態に設定するとともに、タンク内の上部から流出した湯水をタンク外熱交換器を経由してタンクの中間部または下部に戻すことにより、タンク内の上部以外に湯を供給する運転が実施できる。さらにタンク外熱交換器でタンクの湯水と浴槽水とを熱交換することにより、風呂の追い焚き運転を実施できる。
【０００９】
また、切替手段と第２連通配管とによって、ヒートポンプ式加熱装置側の通路をタンクの中間部または下部に連通させる連通状態とすることにより、タンク内の下部の湯水をヒートポンプ式加熱装置で加熱した後、タンクの中間部または下部に戻すことができる。また、切替手段と第２連通配管とによって、タンク外熱交換器でタンクの下部の湯水と浴槽水とを熱交換可能な連通状態とすることにより、浴槽水の熱量をタンク内に回収する風呂熱回収運転を実施できる。また、ヒートポンプ式加熱装置側の通路とタンクの下部側とを連通させる連通状態に設定すれば、ヒートポンプ式加熱装置に湯水を循環させることにより、タンク内の上部の温度分布を大きく乱すことなく、配管の凍結防止運転を実施できる。
【００１０】
このように、本発明によれば、追い焚き運転、風呂熱回収運転、タンクの上部、下部や中間部への沸き上げ運転、配管の凍結防止運転を実施可能であり、これらの運転を実施できる通路設定が簡単な構成で実現可能な給湯装置を提供できる。
【００１１】
なお、上記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している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用する第１実施形態に係る給湯装置の構成を示す構成図である。
【図２】給湯装置が実施する、追い焚き運転及びＨＰ沸き上げ運転に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図３】給湯装置が実施する、風呂熱回収運転及びＨＰ沸き上げ運転に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図４】給湯装置が実施する、追い焚き運転及び凍結防止運転に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図５】給湯装置が実施する、風呂熱回収運転及び凍結防止運転に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明を適用する第２実施形態に係る給湯装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明を適用する第１実施形態を以下に説明する。第１実施形態に係る給湯装置１００の構成について図１を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、給湯装置１００は、高温水を沸かすヒートポンプ式加熱装置としてのヒートポンプユニット２０と、タンクユニット９０と、給湯装置１００の作動を制御する制御装置４０と、を備えている。タンクユニット９０は、導入管１１によってその最下部に水が供給されるタンク１０、各種配管、各種弁等を含む。タンクユニット９０とヒートポンプユニット２０は、設置現場において一体化または離間して設置可能なように構成されている。また、浴槽８０内の浴槽水とタンク１０内の湯との間で熱交換するように構成される追い焚き装置７０により、追い焚き運転が行われる。
【００１６】
タンク１０は、給湯に用いる給湯用水を貯える容器であって、耐食性に優れた金属製、例えばステンレス製の容器であり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、給湯用の湯を長時間に渡って保温することができるようになっている。
【００１７】
タンク１０は略円筒形形状であり、その底面に導入口１０ａが設けられている。この導入口１０ａにはタンク１０内に水道水を供給する導入用流路としての導入管１１が接続されている。この導入管１１には給水サーミスタ５１及び減圧弁７８が設けられている。給水サーミスタ５１は、導入管１１内の温度を検出するための電気信号を制御装置４０に出力する。また、減圧弁７８は、導入管１１を流れてくる水道水の水圧を所定圧に減圧したり、断水等における湯の逆流を防止したりすることができる。
【００１８】
また、導入管１１には、導入口１０ａの上流側の部位から分岐する給水管１１Ａが設けられている。給水管１１Ａの下流端は、給湯用混合弁１５及び風呂用混合弁１６に繋がれている。
【００１９】
タンク１０の最上部には高温導出口１０ｂが設けられ、この高温導出口１０ｂにはタンク１０内に貯えられた給湯用の湯のうち、高温の湯を導出するための給湯用流路としての高温取出管１２が接続されている。また、高温取出管１２の経路途中には、逃がし弁７９が配設された排出配管が接続されており、タンク１０内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、タンク１０内の湯を外部に排出して、タンク１０等にダメージを与えないようになっている。
【００２０】
タンクの中間部１０ｃには、中間部配管１０ｃ１の一端が接続されている。中間部配管１０ｃ１には、中間部１０ｃ側への逆流を防止する逆止弁７７が設けられている。中間部配管１０ｃ１の他端は、中温用混合弁１４によって高温取出管１２に接続されている。中間部１０ｃは、例えば、タンク１０の高さ寸法を三等分し、上から順番に、上部（高温湯領域ともいう）、中間部（中温湯領域ともいう）、下部（低温湯領域ともいう）と区画した場合、中間部に含まれる部位に設けられる。
【００２１】
タンク１０の外壁面には、給湯用水の貯湯量及び貯湯温度を検出するための貯湯温度検出手段としての複数（本例では７つ）のタンク水温サーミスタ５５ａ〜５５ｇが縦方向（タンク１０の高さ方向）にほぼ等間隔に配置されている。タンク水温サーミスタ５５ａ〜５５ｇはタンク１０内に満たされた給湯用水の各水位レベルでの温度信号を制御装置４０に出力するようになっている。
【００２２】
タンク水温サーミスタ５５ａ〜５５ｇから送信される温度情報に基づいて、タンク１０内上方の沸き上げられた温水とタンク内下方の沸き上げられる前の水との温度境界位置を検出することができ、これにより貯湯量が検出できるようになっている。例えば、あるタンク水温サーミスタの検出温度が貯湯熱量として使用できる所定温度を超えていた場合は、タンク１０内の最上部からそのタンク水温サーミスタの位置までは給湯に使用できる湯が貯まっていることになる。
【００２３】
また、これらのタンク水温サーミスタ５５ａ〜５５ｇのうち、タンクの高さの中ほどに位置する水温サーミスタ５５ｃ，５５ｄは、中間部１０ｃ、タンク流入部７４ｃを流通する湯水の温度を検出する機能を有する。
【００２４】
タンク１０の下部には、ヒートポンプ側回路２１を形成する配管が接続される吸入口１０ｄが設けられている。タンク１０の上部には、ヒートポンプ側回路２１を形成する配管が接続される吐出口１０ｅが設けられている。吐出口１０ｅには、ヒートポンプユニット２０側から吐出された湯が上部からタンク１０の内部に流入する。
【００２５】
ヒートポンプ側回路２１の一部はヒートポンプユニット２０における水・冷媒熱交換器２６の水側通路２６ｂとなっている。ヒートポンプ側回路２１における、水側通路２６ｂと吐出口１０ｅとの間には、切替弁２２が設けられている。
【００２６】
ヒートポンプ側回路２１のうち、ヒートポンプユニット２０の出口側（水側通路２６ｂ）から切替弁２２までの部位には、給湯出口配管２１ａが接続されており、切替弁２２から吐出口１０ｅまでの部位には上部配管２１ｂが接続されている。上部配管２１ｂは、ヒートポンプユニット２０で加熱された高温の湯をタンク１０内に流入させる上部流入管としても機能する。
【００２７】
切替弁２２は、ヒートポンプユニット２０の出口通路を、タンク１０の吐出口１０ｅ側に連通させるか、バイパス配管２３に連通させるかを切り替えることができる切替手段として機能する。切替弁２２は、制御装置４０に電気的に接続されており、制御装置４０によって、後述するフローチャートにしたがう処理に基づいて制御される。
【００２８】
バイパス配管２３は、吸入口１０ｄと吐出口１０ｅとを水・冷媒熱交換器２６の水側通路２６ｂを経由しないで連通させる第１連通配管を形成する。また、バイパス配管２３は、水側通路２６ｂから流出した湯水をタンク１０の内部を経由しないで水側通路２６ｂに戻せる通路を形成する。
【００２９】
ヒートポンプユニット２０は、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素を使用するヒートポンプサイクル２０Ａと、ヒートポンプ側回路２１中に設置された給水ポンプ２４とから構成されている。超臨界のヒートポンプサイクルによれば、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温、例えば、８５℃〜９０℃程度の湯を貯湯タンク１０内に貯えることができる。
【００３０】
ヒートポンプサイクル２０Ａは、少なくとも電動式の圧縮機２５、加熱用熱交換器である水・冷媒熱交換器２６、電気式の膨張弁２７、空気熱交換器２８、及びアキュムレータ２９の冷凍サイクル機能部品が配管で環状に接続されることにより形成されている。さらに、空気熱交換器２８の近傍には、空気熱交換器２８に対して強制風を提供する送風機２８ａが設けられている。
【００３１】
ヒートポンプユニット２０は制御装置４０からの制御信号により作動するとともに、その作動状態を操作パネル４１に表示するように構成されている。ヒートポンプユニット２０は、主に料金設定の安価な深夜時間帯の深夜電力を利用し、圧縮機２５の回転数制御により、タンク１０内の給湯用水を加熱する沸き上げ運転を行う。また、ヒートポンプユニット２０は、深夜時間帯以外の時間帯においても、タンク１０内の貯湯熱量が不足してくると沸き上げ運転を行う。また、圧縮機２５の回転数は、種々の運転条件下において規定の能力が出るように制御装置４０により制御される。
【００３２】
膨張弁２７は、水・冷媒熱交換器２６から流出する高圧の冷媒を減圧する減圧手段であり、制御装置４０によって弁開度が電気的に制御される。空気熱交換器２８は、膨張弁２７で減圧された冷媒を送風機２８ａによって送風される室外空気との熱交換によって蒸発気化させ、圧縮機２５にガス冷媒を供給する。その送風機２８ａは、空気熱交換器２８の熱交換性能を確保するように制御装置４０によって回転数が制御される。アキュムレータ２９は、空気熱交換器２８から流出する冷媒を気液分離して、気相冷媒のみ圧縮機２５に吸引させるとともに、サイクル中の余剰冷媒を貯える。
【００３３】
水・冷媒熱交換器２６は、圧縮機２５の吐出口より吐出された高温・高圧の冷媒によって水を加熱して湯とする加熱用熱交換器である。水・冷媒熱交換器２６の冷媒側通路２６ａは、圧縮機２５の吐出口より吐出された高圧のガス冷媒と水側通路２６ｂを流れる給湯用水とを熱交換する冷媒流路管により構成されている。水・冷媒熱交換器２６は、例えば、冷媒側通路２６ａと水側通路２６ｂの対向する面とが熱交換可能に密着するように配置された二層構造となっている。水側通路２６ｂは、冷媒側通路２６ａの冷媒入口部から冷媒出口部に至る冷媒流路の全長で冷媒とヒートポンプ側回路２１を流通する水との熱交換が行われるように構成されている。そして、水側通路２６ｂの出口部から所定の沸き上げ温度（６５℃〜９０℃程度）相当の温水を取り出した場合に、規定の熱交換性能を出せるように構成されている。
【００３４】
ヒートポンプ側回路２１において、吸入口１０ｄと水側通路２６ｂとの間には、給水ポンプ２４が配設されている。給水ポンプ２４は、内蔵される電動モータによって回転駆動されて、沸き上げ運転時に、タンク１０内の給湯用水を吸入口１０ｄから吸入し、水側通路２６ｂ内で加熱した後、タンク１０の吐出口１０ｅあるいはタンク流入部７４ｃに還流させるように作動する。給水ポンプ２４は、沸き上げ温度サーミスタ３２によって検出される水側通路２６ｂの出口側水温が、種々の運転条件下において決定される所定の目標沸き上げ温度となるように制御装置４０によって回転数が制御される。
【００３５】
入水温度サーミスタ３１は水・冷媒熱交換器２６に供給される給湯用水の温度を検出するための電気信号を出力する。沸き上げ温度サーミスタ３２は水・冷媒熱交換器２６出口での沸き上げ温度を検出するための電気信号を出力する。吐出冷媒温度サーミスタ３３は圧縮機２５から吐出される冷媒の温度を検出するための電気信号を出力する。出口冷媒温度サーミスタ３４は水・冷媒熱交換器２６出口での冷媒温度を検出するための電気信号を出力する。いずれのサーミスタ３１〜３４も電気信号を制御装置４０に出力する。また、圧力センサ３５は冷媒側通路２６ａ出口での冷媒圧力を検出するための電気信号を制御装置４０に出力する。
【００３６】
中温用混合弁１４は、高温取出管１２と中間部配管１０ｃ１との合流部位に設けられている。中温用混合弁１４は、高温側の高温取出管１２と、中温側の中間部配管１０ｃ１とのそれぞれの開口面積比を調節して、高温取出管１２から取り出した高温の湯と中間部配管１０ｃ１から取り出した中温の湯との混合比を調節する。中温用混合弁１４は、当該混合比を調節することにより、給湯用配管１７、給湯用混合弁１５、風呂用混合弁１６、風呂用配管１８等に流通させる湯の温度を調節する温度調節弁である。
【００３７】
中温用混合弁１４は、タンク水温サーミスタ５５ａ〜５５ｇ、湯温サーミスタ５２により検出される温度信号に基づいて制御装置４０によって制御される。湯温サーミスタ５２は、中温用混合弁１４の出口側に設けられて、中温用混合弁１４によって混合された湯の温度を検出する。ここでは、湯温サーミスタ５２で検出された温度が所定温度（例えば、操作パネル４１で使用者が設定する設定温度＋２〜５℃程度）となるように、中間部配管１０ｃ１から取り出した中温の湯をタンク１０内の高温湯に混合させて当該所定温度に温度調節している。中温用混合弁１４の出口側には、給湯用流路としての給湯用配管１７と、給湯用配管１７から分岐する湯張り配管としての風呂用配管１８とが接続されている。
【００３８】
給湯用配管１７は、その下流端の端末としての給湯端末（カラン、シャワー等）へ設定温度に温度調節された湯を導く配管である。給湯用配管１７の流路の中途には、温度調節手段としての給湯用混合弁１５と温度検出手段としての給湯サーミスタ５３、流量カウンタ５９、逆止弁６０が設けられている。給湯サーミスタ５３は給湯用混合弁１５によって混合された湯水の温度を検出するための電気信号を制御装置４０に出力する。流量カウンタ５９は、給湯用混合弁１５からの湯の流れを検出し検出信号を制御装置４０に出力する。
【００３９】
風呂用配管１８は、その下流端が浴槽水回路７１に接続されて、浴槽水回路７１を介して浴槽８０のアダプタ８１に通じる。風呂用配管１８は、浴槽８０内に湯張り、差し湯、たし湯等を行う時に、設定温度に温度調節された湯を浴槽８０内に導く配管である。風呂用配管１８の流路の中途には、下流に向けて順に、風呂用混合弁１６、風呂用サーミスタ５４、湯張り用電磁弁６１、逆止弁６２、湯張り用流量カウンタ６３、逆止弁６４が設けられている。さらに、風呂用混合弁１６と湯張り用電磁弁６１の間と、逆止弁６２と湯張り用流量カウンタ６３の間とを連結する配管には、排水弁６８が設けられている。これら、風呂用混合弁１６、風呂用サーミスタ５４、湯張り用電磁弁６１、逆止弁６２、湯張り用流量カウンタ６３、逆止弁６４及び排水弁６８は、風呂注湯ユニット６９を構成する。
【００４０】
給湯用混合弁１５、風呂用混合弁１６は、それぞれ給湯用配管１７、風呂用配管１８の末端で出湯される湯の温度を調節する温度調節弁である。給湯用混合弁１５、風呂用混合弁１６は、それぞれの開口面積比（中温用混合弁１４で温度調節された給湯用水側の開度と給水管１１Ａから供給される給湯水側の開度の比率）を調節することで出湯される湯温を設定温度に調節する。給湯用混合弁１５、風呂用混合弁１６の作動は、給水サーミスタ５１、湯温サーミスタ５２、給湯サーミスタ５３、風呂用サーミスタ５４が検出する温度に係る電気信号に基づいて、制御装置４０で制御される。
【００４１】
風呂用サーミスタ５４は、風呂用混合弁１６の下流側で風呂用配管１８内の温度を検出するための電気信号を制御装置４０に出力する。湯張り用電磁弁６１は、風呂用配管１８の流路を開閉する弁であり、浴槽８０内への湯張り、差し湯、たし湯等を行う時に制御装置４０により制御される。湯張り用流量カウンタ６３は、風呂用混合弁１６出口の湯の流れを検出し検出信号を制御装置４０に出力する。湯張り用流量カウンタ６３が風呂用混合弁１６出口の湯の流れを検出した時は、風呂用配管１８の湯張り用電磁弁６１が開弁されて出湯されていることを示す。
【００４２】
逆止弁６２，６４は、浴槽水回路７１を循環する浴槽水を風呂用混合弁１６側に逆流させないための弁である。循環温サーミスタ５６は、浴槽水回路７１を循環する浴槽水の温度を検出するための電気信号を制御装置４０に出力する。風呂循環センサ６５は、浴槽水回路７１を浴槽水が循環しているか否かを検出可能な流水センサである。追い焚きサーミスタ５７は、追い焚き用熱交換器７３で加熱された後の浴槽水の温度を検出するための電気信号を制御装置４０に出力する。
【００４３】
水位センサ６６は、浴槽８０内に湯張りされた浴槽水の湯量、言い換えれば浴槽８０内の水位レベルを求めるための水圧を検出するセンサであり、水圧信号を制御装置４０に出力するようになっている。風呂循環ポンプ６７は、浴槽８０内の浴槽水を追い焚き用熱交換器７３に圧送する電動ポンプであり、制御装置４０によってその作動が制御されるようになっている。
【００４４】
追い焚き運転を行う時は、風呂循環ポンプ６７を駆動させることにより、浴槽８０内の浴槽水が浴槽水回路７１を循環して追い焚き用熱交換器７３で加熱される。追い焚き運転では、循環温サーミスタ５６により検出される浴槽水温度が設定温度になるまで制御が継続される。
【００４５】
給湯装置１００は、タンク１０の外部に配置された追い焚き用熱交換器７３と、追い焚き用熱交換器７３とタンク１０の内部とを連絡する１次側回路７４とを備える。追い焚き用熱交換器７３における給湯用水側通路７３ｂの入口部は、水・冷媒熱交換器２６の水側通路２６ｂの出口部と切替弁２２とを接続する配管に位置する通路部位７４ａと、第２連通配管７４ｂによって連通する。したがって、給湯用水側通路７３ｂの流入部は、ヒートポンプ側回路２１における、水側通路２６ｂの流出部と切替弁２２とを接続する通路に、第２連通配管７４ｂによって接続されている。
【００４６】
また、通路部位７４ａは、切替弁２２を経由してタンク１０の吐出口１０ｅに連通している。このように第２連通配管７４ｂは、ヒートポンプユニット２０を流出した湯水が切替弁２２に至るまでの通路部位７４ａと追い焚き用熱交換器７３の流入部とを接続する連絡通路をなす。
【００４７】
給湯用水側通路７３ｂの出口部は、タンク１０におけるタンク流入部７４ｃに配管によって接続されている。タンク流入部７４ｃは、前述の中間部１０ｃと同様に、中間部に含まれる部位に設けられる。給湯用水側通路７３ｂの出口部とタンク流入部７４ｃを接続する配管には、給湯用水側通路７３ｂの出口部側から順番に、逆止弁７６、１次側サーミスタ５８、１次側循環ポンプ７５が設けられている。
【００４８】
逆止弁７６は、ヒートポンプユニット２０からの沸き上げ時に切替弁２２をタンク１０の上部へ蓄熱する際に、第２連通配管７４ｂを経由して給湯用水側回路７３ｂへ湯が流入しないようにする弁である。逆止弁７６は、逆止弁７６の開弁圧を利用する。なお、逆止弁７６は、湯水が逆流して追い焚き用熱交換器７３へ流入しないように、通路を開閉する開閉弁に置き換えてもよい。この構成により、ヒートポンプユニット２０からの沸き上げ時の湯や凍結運転時の冷水が追い焚き用熱交換器７３を経由してタンク１０内へ流入することを回避できる。また、高温、中温または低温の湯水が流入し、停留してしまう状態を回避することができる。
【００４９】
１次側循環ポンプ７５は、制御装置４０によって制御されて、タンク１０内の給湯用水やヒートポンプユニット２０で沸き上げた高温水を１次側回路７４に循環させることができる。１次側サーミスタ５８は、給湯用水側通路７３ｂの出口部から流出した水の温度を検出するための電気信号を制御装置４０に出力する。
【００５０】
１次側回路７４は、一つには、タンク流入部７４ｃから吐出口１０ｅに至るタンク１０の内部と、吐出口１０ｅからタンク流入部７４ｃに至る配管経路と、を含む経路を構成する回路でもある。また、１次側回路７４は、タンク流入部７４ｃから吐出口１０ｅに至るタンク１０の内部と、タンク１０の吸入口１０ｄから、水側通路２６ｂ及び第２連通配管７４ｂを経由してタンク流入部７４ｃに至る配管経路と、を含む経路を構成する回路でもある。また、１次側回路７４は、タンク１０の吸入口１０ｄ、バイパス配管２３、第２連通配管７４ｂを経由し、タンク流入部７４ｃに至る経路を構成する回路でもある。
【００５１】
追い焚き装置７０は、浴槽水回路７１と、追い焚き用熱交換器７３と、を含んで構成されている。浴槽水回路７１は、浴槽８０と追い焚き用熱交換器７３の浴槽水側通路７３ａとを環状に接続する回路である。追い焚き用熱交換器７３は、熱交換により、浴槽水回路７１を循環する浴槽水を、タンク１０内に貯えた湯やヒートポンプユニット２０で沸き上げた湯によって加熱するタンク外熱交換器である。
【００５２】
タンク１０内に貯えた湯を追い焚きの熱源にするためには、以下のように各部を制御する。制御装置４０は、タンク１０の吐出口１０ｅと通路部位７４ａとが連絡するように切替弁２２を切り替え、１次側循環ポンプ７５を駆動する。タンク１０内の湯は、１次側循環ポンプ７５の駆動力により、吐出口１０ｅから流れ出て第２連通配管７４ｂを経由して追い焚き用熱交換器７３に至る。タンク１０内の湯は、追い焚き用熱交換器７３の給湯用水側通路７３ｂを通過するときに浴槽水側通路７３ａを流れる浴槽水と熱交換して浴槽水を加熱した後、タンク流入部７４ｃからタンク１０内の中間部に戻るようになる。
【００５３】
（ＨＰ沸き上げ運転と追い焚き運転を同時実施する場合）
ヒートポンプユニット２０で沸き上げた湯を追い焚きの熱源にするためには、以下のように各部を制御する。制御装置４０は、タンク１０の吐出口１０ｅと通路部位７４ａとが連絡するように切替弁２２を切り替え、１次側循環ポンプ７５及び給水ポンプ２４を駆動する。タンク１０内の湯は、タンク下部の吸入口１０ｄから取り出され水・冷媒熱交換器２６の水側通路２６ｂを通過するときに冷媒と熱交換して加熱された後、第２連通配管７４ｂを経由して追い焚き用熱交換器７３に至る。そして、ヒートポンプユニット２０で沸き上げた湯は、追い焚き用熱交換器７３の給湯用水側通路７３ｂを通過するときに浴槽水側通路７３ａを流れる浴槽水と熱交換して浴槽水を加熱した後、タンク流入部７４ｃからタンク１０内の中間部に戻るようになる。
【００５４】
このとき、制御装置４０は、追い焚き運転に必要な追い焚き能力に応じて１次側循環ポンプ７５による１次側の流量を決定する。給水ポンプ２４による沸き上げ流量が当該１次側の流量よりも大きい場合には、沸き上げ流量は、通路部位７４ａから追い焚き用熱交換器７３へ供給される流量と、通路部位７４ａからタンク１０の吐出口１０ｅへ供給される流量とに、分配される。すなわち、沸き上げ流量から１次側の流量の差し引いた流量分が、タンク１０内の上部に供給されることになる。したがって、追い焚き運転とタンク１０への熱量補給とが同時に行われる。
【００５５】
制御装置４０は、マイクロコンピュータを主体として構成される。例えば、制御装置４０は、貯湯ＥＣＵ、ヒートポンプユニット２０を制御するヒートポンプＥＣＵ、またはこれらのＥＣＵを統合するシステムＥＣＵから構成する。制御装置４０に内蔵されるＲＯＭには、予め制御プログラムが記憶されている。制御装置４０には、各サーミスタ３１〜３４、５１〜５８からの温度信号、圧力センサ３５からの圧力信号、流量カウンタ５９及び湯張り用流量カウンタ６３からの流量信号、風呂循環センサ６５からの浴槽水流通信号、水位センサ６６からの水位信号、操作パネル４１からの入力信号等が入力される。制御装置４０は、これらの信号に基づいて、各種混合弁１４〜１６、ヒートポンプユニット２０、切替弁２２、湯張り用電磁弁６１、風呂循環ポンプ６７を制御するように構成されている。
【００５６】
また、制御装置４０は、温水として使用された使用熱量の実績（例えば、ヒートポンプユニット２０の運転実績、給湯や湯張りに相当する給湯実績等）を、毎日継続して記憶手段に記憶する。記憶手段は、例えば、フラッシュメモリやＲＡＭで構成され、記憶されているデータの読み出しや書き込みを行うものである。当該記憶手段は、例えば、ヒートポンプユニット２０の運転実績を含む過去の使用熱量の実績を所定期間分記憶しておくことができ、当該所定期間からはみ出た古い実績は新しい実績に随時書き換えられる。当該記憶手段は、所定期間の一例として過去１週間分の使用熱量の実績を記憶するようにしている。そして、１週間分の使用熱量の実績は、直近の１日の実績が記憶されるタイミングになると、最も古い１日の実績が記憶手段から消去され、直近の１日の実績が書き込まれることになる。
【００５７】
操作パネル４１には、操作スイッチとして、給湯設定温度スイッチ、風呂自動スイッチ、湯張り設定温度スイッチ、追い焚きスイッチ、追い焚き設定温度スイッチ、風呂熱回収スイッチ等が設けられている。また、操作パネル４１は、浴室内や台所等の湯を使用する場所の近傍に設置されている。操作パネル４１以外の給湯装置の各部は、屋外等の適所に設置されている。
【００５８】
次に、給湯装置１００が実施する運転モードを説明する。給湯装置１００は、浴槽水を加熱する追い焚き運転、浴槽水の熱をタンク１０の内部に回収する風呂熱回収運転、ヒートポンプユニット２０の沸き上げ運転（以下、ＨＰ沸き上げ運転ともいう）及びヒートポンプ側回路２１に水を循環させる凍結防止運転、の各運転モードを実施できる。
【００５９】
（追い焚き運転）
追い焚き運転において、制御装置４０は、１次側循環ポンプ７５と切替弁２２を制御することにより、タンク１０の上部の湯やヒートポンプユニット２０で沸き上げた湯を、追い焚き用熱交換器７３の給湯用水側通路７３ｂに流通させる。さらに制御装置４０は、風呂循環ポンプ６７を駆動することにより、浴槽水を浴槽水回路７１に循環させて追い焚き用熱交換器７３の浴槽水側通路７３ａに流通させ、給湯用水側通路７３ｂを流れる湯と熱交換して加熱する。
【００６０】
（風呂熱回収運転）
制御装置４０は、ユーザーによって操作パネル４１の風呂熱回収スイッチから入力される入力信号、または自動運転において所定の条件が成立した際の信号に基づいて、浴槽８０内の浴槽水の熱量を活用してタンク１０の下部への熱回収を行う。所定の条件が成立する場合とは、自動運転が終了して一定時間（例えば２時間）が経過したこと等である。風呂熱回収運転において、制御装置４０は、１次側循環ポンプ７５と切替弁２２を制御することにより、タンク１０の下部の水をパイパス配管２３を経由して追い焚き用熱交換器７３の給湯用水側通路７３ｂに流通させる。このとき切替弁２２は、バイパス配管２３の通路を給湯用水側通路７３ｂに連通させる連通通路を設定するように制御される。
【００６１】
さらに制御装置４０は、風呂循環ポンプ６７を駆動することにより、浴槽水を浴槽水回路７１に循環させて追い焚き用熱交換器７３の浴槽水側通路７３ａに流通させ、熱交換により給湯用水側通路７３ｂを流れるタンク下部の水を加熱する。追い焚き用熱交換器７３で加熱されたタンク下部の水は、タンク流入部７４ｃからタンク１０の中間部に流入し、浴槽水の熱量がタンク１０内に回収される。このように追い焚き用熱交換器７３は、風呂の追い焚き用熱交換器であるとともに、風呂の熱回収を行うことができる風呂熱回収用の熱交換器でもある。
【００６２】
（ヒートポンプユニット２０の沸き上げ運転）
制御装置４０は、ヒートポンプユニット２０に対して作動指示をし、タンク１０内の下部側の貯湯水をヒートポンプ側回路２１に循環させヒートポンプユニット２０で加熱して、沸き上げられた高温の湯をタンク１０に貯めるＨＰ沸き上げ運転を実施する。タンク１０に貯湯するＨＰ沸き上げ運転は、第１の沸き上げ運転及び第２の沸き上げ運転を含む。第１の沸き上げ運転は、タンク１０の下部の水をヒートポンプユニット２０で沸き上げるが、まだ十分な温度となっていない場合に、切替弁２２によって、ヒートポンプユニット２０の出口通路とバイパス配管２３を連通する連通通路を設定する運転である。この第１の沸き上げ運転では、低温の湯がタンク１０の上部に流入しないようにする。
【００６３】
第２の沸き上げ運転は、タンク１０の下部の水をヒートポンプユニット２０で沸き上げ、一定の温度（所定の温度）になった後、切替弁２２によって、ヒートポンプユニット２０の出口通路と吐出口１０ｅとを連通する連通通路を設定する運転である。第２の沸き上げ運転では、湯をタンク１０の上部に取り入れる。
【００６４】
（凍結防止運転）
凍結防止運転は、ヒートポンプユニット２０とタンクユニット１０の配管凍結を予防するもので、バイパス配管２３と水・冷媒熱交換器２６の水側通路２６ｂを切替弁２２で連通するものである。制御装置４０は、給水ポンプ２４と切替弁２２を制御することにより、ヒートポンプユニット２０とタンク１０との間の配管内部の水をヒートポンプ側回路２１に循環させてバイパス配管２３を経由してヒートポンプユニット２０へ戻す。なお、このとき、圧縮機２５は停止状態であり、ヒートポンプユニット２０による加熱は行われない。この水の循環作用により、ヒートポンプ側回路２１を構成する各種通路が温められるので、冬期等の低温環境下に起こりうる凍結を防止することが可能になる。
【００６５】
次に、給湯装置１００が実施する運転モードに係る作動について図２〜図５の各フローチャートを参照して説明する。
【００６６】
（追い焚き運転とＨＰ沸き上げ運転に係る制御）
図２を参照して、追い焚き運転とＨＰ沸き上げ運転とに係る処理手順を説明する。
【００６７】
図２のフローチャートの各処理は、制御装置４０によって実行される。制御装置４０は、電源が投入された状態で本フローチャートを開始する。まずステップ１では、切替弁２２を制御して、通路部位７４ａとバイパス配管２３の通路とを連通させる連通通路（以下、タンク下部側の連通通路ともいう）を設定する。次に、ステップ２では、ヒートポンプユニット２０による沸き上げ運転（ＨＰ沸き上げ運転）が実施されているか否かを判定する。
【００６８】
ステップ２で、ＨＰ沸き上げ運転の実施中であると判定すると、ステップ３で、ＨＰ沸き上げ運転の初期であるか否かを判定する。ＨＰ沸き上げ運転の初期とは、沸き上げ運転開始後、予め定めた運転状態にあることである。例えば、沸き上げ運転開始後、所定時間（例えば１０分）以内であるとか、沸き上げ温度サーミスタ３２によって検出される水側通路２６ｂの出口側水温が所定温度以下である場合には、沸き上げ運転の初期状態であると判定する。
【００６９】
ステップ３は、ＨＰ沸き上げ運転の初期状態でないと判定するまで繰り返される。ステップ３で初期状態でないと判定すると、制御装置４０は、ステップ４で切替弁２２を制御して通路部位７４ａとタンク上部の吐出口１０ｅとを連通させる連通通路（以下、タンク上部側の連通通路ともいう）を設定し、次にステップ６に進む。
【００７０】
ステップ２で、ＨＰ沸き上げ運転の実施中でないと判定すると、ステップ５で、切替弁２２を制御して、タンク下部側の連通通路を設定する。次のステップ６では、追い焚き運転の要求があるか否かを判定する。追い焚き運転は、例えば、追い焚きスイッチが操作されて制御装置４０に信号が入力された場合や、風呂自動スイッチが操作されて風呂自動運転が設定されたときに追い焚き運転条件が成立した場合に、その要求があったものと判定される。
【００７１】
ステップ６で追い焚き運転の要求がないと判定すると、ステップ２に戻る。ステップ６で追い焚き運転の要求があると判定すると、制御装置４０は、ステップ７で切替弁２２を制御してタンク上部側の連通通路を設定し、次のステップ８で前述の追い焚き運転を実施し、浴槽水温度が設定温度になるように各部の作動を制御する。
【００７２】
次のステップ９では、ＨＰ沸き上げ運転条件が成立しているか否かを判定する。ＨＰ沸き上げ運転条件は、自動運転において、深夜時間帯でのタンク内への沸き上げ運転や深夜時間帯以外のタンク内への熱量補充のための沸き上げ運転を実施する条件を満たした場合、ヒートポンプユニット２０による沸き上げ運転が実施中である場合等に成立する。一方、ＨＰ沸き上げ運転条件は、深夜時間帯でのタンク内への沸き上げ運転や深夜時間帯以外のタンク内への熱量補充のための沸き上げ運転を実施する条件を満たさない場合、ヒートポンプユニット２０による沸き上げ運転が実施中でない場合等には成立しない。また操作パネル４１でＨＰ沸き増し操作が行われたときも実施条件の成立となる。
【００７３】
ステップ９で、ＨＰ沸き上げ運転条件の成立を判定すると、制御装置４０は、ステップ１０で前述のＨＰ沸き上げ運転を実施し、必要な熱量がタンク１０に貯湯されるように各部の作動を制御する。次のステップ１１では、ＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立しているか否かを判定する。ＨＰ沸き上げ運転の終了条件は、必要な熱量がタンク１０に貯湯された場合や、ＨＰ沸き上げ運転時間が終了した場合、ＨＰ沸き上げ運転が強制終了された場合等には成立する。
【００７４】
ステップ１１でＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立していないと判定すると、次にステップ１３に進む。ステップ１１でＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立していると判定すると、ステップ１２で、圧縮機２５及び給水ポンプ２４の運転を停止して、ＨＰ沸き上げ運転を終了する処理を実行し、次にステップ１３に進む。ステップ９で、ＨＰ沸き上げ運転条件の不成立を判定すると、次にステップ１３に進む。
【００７５】
ステップ１３では、追い焚き運転の終了条件が成立しているか否かを判定する。追い焚き運転の終了条件は、浴槽水の温度が追い焚き設定温度にまで上昇した場合、所定の追い焚き運転時間が終了した場合、追い焚き運転が強制終了された場合等に成立する。
【００７６】
ステップ１３で追い焚き運転の終了条件が成立していないと判定すると、ステップ８に戻り、追い焚き運転を継続する。ここで、ＨＰ沸き上げ運転と追い焚き運転を同時に実施している場合は、制御装置４０は、前述したように各部の作動を制御する。
【００７７】
ステップ１３で追い焚き運転の終了条件が成立したと判定すると、ステップ１４でＨＰ沸き上げ運転が実施されているか否かを判定する。ステップ１４でＨＰ沸き上げ運転が実施中であると判定すると、ステップ１５で追い焚き運転の要求があるか否かを判定する（前述のステップ６と同様の判定である）。
【００７８】
ステップ１５で追い焚き運転の要求がないと判定すると、再びステップ１４の判定を行う。ステップ１５で追い焚き運転の要求があると判定すると、ステップ８に戻り、追い焚き運転を実施する。
【００７９】
ステップ１４でＨＰ沸き上げ運転が実施中でないと判定すると、すなわち、追い焚き運転が終了しまたは追い焚き運転の要求がなく、さらにＨＰ沸き上げ運転も停止している状態である。そして、制御装置４０は、ステップ１６で切替弁２２を制御してタンク下部側の連通通路を設定し、本フローチャートを終了する。
【００８０】
（風呂熱回収運転とＨＰ沸き上げ運転に係る制御）
図３を参照して、風呂熱回収運転とＨＰ沸き上げ運転とに係る処理手順を説明する。
【００８１】
図３のフローチャートの各処理は、制御装置４０によって実行される。制御装置４０は、電源が投入された状態で本フローチャートを開始する。まずステップ１０１で、切替弁２２を制御してタンク下部側の連通通路を設定する。次のステップ１０２では、ＨＰ沸き上げ運転条件が成立しているか否かを判定する（前述のステップ９と同様）。
【００８２】
ステップ１０２で、ＨＰ沸き上げ運転条件の成立を判定すると、制御装置４０は、ステップ１０３で前述のＨＰ沸き上げ運転を実施し、必要な熱量がタンク１０に貯湯されるように各部の作動を制御する。次にステップ１０４で、ＨＰ沸き上げ運転の初期であるか否かを判定する（前述のステップ３と同様）。ステップ１０４でＨＰ沸き上げ運転の初期状態であると判定すると、ステップ１１０に進む。ステップ１０４で初期状態でないと判定すると、制御装置４０は、ステップ１０５で切替弁２２を制御して、タンク上部側の連通通路を設定し、次にステップ１０６で、風呂熱回収運転の要求があるか否かを判定する。
【００８３】
風呂熱回収運転は、例えば、風呂熱回収スイッチが操作されて制御装置４０に信号が入力された場合や、自動運転において、浴槽８０への湯張り終了後、所定時間が経過した場合等に、その要求があったものと判定される。ステップ１０６で風呂熱回収運転の要求があると判定すると、制御装置４０は、ステップ１０７で切替弁２２を制御してタンク下部側の連通通路を設定し、圧縮機２５及び給水ポンプ２４の運転を停止し、ステップ１１１に進む。ステップ１１１では、風呂熱回収運転が行われ、タンク１０の下部から取り出された低温湯は、バイパス配管２３の通路、切替弁２２、通路部位７４ａ、第２連通配管７４ｂを経由して追い焚き用熱交換器７３で浴槽水の熱を受熱した後、タンク１０の中間部に回収される。
【００８４】
ステップ１０６で風呂熱回収運転の要求がないと判定すると、制御装置４０は、次にステップ１０８で、ＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立しているか否かを判定する（前述のステップ１１と同様の判定）。ステップ１０８でＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立していないと判定すると、次にステップ１０３に戻る。ステップ１０８でＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立していると判定すると、ステップ１０９で圧縮機２５及び給水ポンプ２４の運転を停止してＨＰ沸き上げ運転を終了し、ステップ１２２に進む。
【００８５】
ステップ１０２で、ＨＰ沸き上げ運転条件の不成立を判定すると、ステップ１１０で風呂熱回収運転の要求があるか否かを判定する（前述のステップ１０６と同様の判定）。ステップ１１０で風呂熱回収運転の要求がないと判定すると、ステップ１０１に戻る。ステップ１１０で風呂熱回収運転の要求があると判定すると、制御装置４０は、ステップ１１１で前述の風呂熱回収運転の制御を実施する。
【００８６】
次にステップ１１２で風呂熱回収運転開始後、所定時間が経過しているか否かを判定する。なお、ステップ１１２では、風呂熱回収運転開始後の回収熱量が、所定熱量以上であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００８７】
ステップ１１２で所定時間が経過していると判定すると、ステップ１１４に進む。ステップ１１２で所定時間が経過していないと判定すると、次にステップ１１３で、風呂熱回収運転の終了条件が成立しているか否かを判定する。風呂熱回収運転の終了条件は、所定運転終了時間が経過しているか否か、または運転開始後の回収熱量が、所定の終了熱量以上であるか否かによって判定する。また、ユーザーのスイッチ操作によって風呂熱回収運転を終了する信号が入力されたときに、風呂熱回収運転の終了条件を満たすと判定してもよい。
【００８８】
ステップ１１３で風呂熱回収運転の終了条件が成立していないと判定すると、ステップ１１１に戻り、風呂熱回収運転の制御を継続する。ステップ１１３で風呂熱回収運転の終了条件が成立していると判定すると、次にステップ１１４で、ＨＰ沸き上げ運転の条件が成立しているか否かを判定する（前述のステップ１０２と同様の判定）。
【００８９】
ステップ１１４でＨＰ沸き上げ運転の条件が成立していないと判定すると、次にステップ１２１に進む。ステップ１１４でＨＰ沸き上げ運転の条件が成立していると判定すると、制御装置４０は、ステップ１１５で前述のＨＰ沸き上げ運転を実施し、各部の作動を制御する。次にステップ１１６でＨＰ沸き上げ運転の初期であるか否かを判定する（前述のステップ１０４と同様の判定）。ステップ１１６でＨＰ沸き上げ運転の初期であると判定すると、次にステップ１２１に進む。ステップ１２１では、風呂熱回収運転の終了条件が成立しているか否かを判定する（前述のステップ１１３と同様）。
【００９０】
ステップ１２１で風呂熱回収運転の終了条件が成立していないと判定すると、ステップ１１１に戻り、風呂熱回収運転の制御を継続する。ステップ１２１で風呂熱回収運転の終了条件が成立していると判定すると、ステップ１２２に進む。
【００９１】
制御装置４０は、ステップ１１６でＨＰ沸き上げ運転の初期でないと判定すると、ステップ１１７で１次側循環ポンプ７５及び風呂循環ポンプ６７を停止して風呂熱回収運転を終了し、ステップ１１８で切替弁２２を制御してタンク上部側の連通通路に設定する。次にステップ１１９で、ＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立しているか否かを判定する（前述のステップ１０８と同様の判定）。
【００９２】
ステップ１１９でＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立していないと判定すると、次にステップ１１５に戻る。ステップ１１９でＨＰ沸き上げ運転の終了条件が成立していると判定すると、ステップ１２０でＨＰ沸き上げ運転を終了し、ステップ１２２に進む。ステップ１２２では、制御装置４０は、切替弁２２を制御してタンク下部側の連通通路を設定し、本フローチャートを終了する。
【００９３】
（追い焚き運転と凍結防止運転に係る制御）
図４を参照して追い焚き運転と凍結防止運転に係る処理手順を説明する。図４のフローチャートの各処理は、制御装置４０によって実行される。制御装置４０は、電源が投入された状態で本フローチャートを開始する。まずステップ２０１で切替弁２２を制御してタンク下部側の連通通路に設定する。次にステップ２０２では、凍結防止運転が必要か否かを判定する。このステップでは、サーミスタ３１の温度が低く、配管等が凍結する可能性が高い場合は凍結防止運転が必要であると判定する。
【００９４】
ステップ２０２で、凍結防止運転が必要であると判定すると、制御装置４０は、ステップ２０３で給水ポンプ２４を運転して、ヒートポンプユニット２０とタンク１０の間の配管にある水をバイパス配管２３を経由して循環させて凍結防止運転を実施する。サーミスタの温度が低いままの場合は、圧縮機２５を運転させ冷媒の熱で配管の水温を上昇させる場合もある。さらにステップ２０４で凍結防止運転が必要か否かを判定する（ステップ２０２と同様の判定）。ステップ２０４で凍結防止運転が必要であると判定すると、ステップ２０５に進み、凍結防止運転が必要でないと判定すると、ステップ２１１に進む。
【００９５】
ステップ２０２で、凍結防止運転が必要でないと判定すると、次にステップ２０５で追い焚き運転の要求があるか否かを判定する（前述のステップ６と同様の判定）。ステップ２０５で追い焚き運転の要求がないと判定すると、ステップ２０１に戻る。ステップ２０５で、追い焚き運転の要求があると判定すると、制御装置４０は、ステップ２０６で凍結防止運転を停止するように各部の作動を制御する。さらに制御装置４０は、追い焚き運転の要求に伴い、ステップ２０７で切替弁２２を制御してタンク上部側の連通通路を設定し、ステップ２０８で前述の追い焚き運転を実施し、浴槽水温度が設定温度になるように各部の作動を制御する。
【００９６】
次に、ステップ２０９では、追い焚き運転の終了条件が成立しているか否かを判定する（前述のステップ１３と同様の判定）。ステップ２０９で追い焚き運転の終了条件が成立していないと判定すると、ステップ２０８に戻り、追い焚き運転を継続する。
【００９７】
ステップ２０９で追い焚き運転の終了条件が成立していると判定すると、ステップ２１０で凍結防止運転が必要か否かを判定する（ステップ２０２と同様の判定）。ステップ２１０で凍結防止運転が必要であると判定すると、再びステップ２０１に戻る。ステップ２１０で凍結防止運転が必要でないと判定すると、ステップ２１１で切替弁２２を制御してタンク下部側の連通通路に設定し、本フローチャートを終了する。
【００９８】
このように給湯装置１００では、追い焚き運転の実施中は、ヒートポンプユニット２０とタンク１０と間の配管等に湯を流通させる凍結防止運転は強制的に禁止する制御が行われる。
【００９９】
（風呂熱回収運転と凍結防止運転に係る制御）
図５を参照して風呂熱回収運転と凍結防止運転に係る処理手順を説明する。図５のフローチャートの各処理は、制御装置４０によって実行される。制御装置４０は、電源が投入された状態で本フローチャートを開始する。まずステップ３０１で切替弁２２を制御してタンク下部側の連通通路に設定する。次にステップ３０２では、凍結防止運転が必要か否かを判定する（前述のステップ２０２と同様の判定）。
【０１００】
ステップ３０２で、凍結防止運転が必要であると判定すると、制御装置４０は、ステップ３０３で前述の凍結防止運転を実施すべく、各部の作動を制御する。さらにステップ３０４で凍結防止運転が必要か否かを判定する（ステップ３０２と同様の判定）。ステップ３０４で凍結防止運転が必要であると判定すると、ステップ３０５に進み、凍結防止運転が必要でないと判定すると、本フローチャートを終了する。
【０１０１】
ステップ３０２で、凍結防止運転が必要でないと判定すると、次にステップ３０５で風呂熱回収運転の要求があるか否かを判定する（前述のステップ１０６と同様の判定）。ステップ３０５で風呂熱回収運転の要求がないと判定すると、ステップ３０１に戻る。ステップ３０５で風呂熱回収運転の要求があると判定すると、制御装置４０は、ステップ３０６で前述の風呂熱回収運転の制御を実施する。
【０１０２】
なお、ステップ３０６の風呂熱回収運転では、風呂熱回収運転と凍結防止運転とを同時に行うときには、タンク１０内の水は、下部から取り出されて水・冷媒熱交換器２６を経由して通路部位７４ａまで流れるので、この間の配管の凍結を防止できる。さらに通路部位７４ａまで流れた水は、第２連通配管７４ｂを経由した後、追い焚き用熱交換器７３を流通するときに風呂熱を回収してから、タンク１０の中間部に戻ることになる。
【０１０３】
次にステップ３０７では、凍結防止運転が必要か否かを判定する（前述のステップ２０２と同様の判定）。ステップ３０７で、凍結防止運転が必要であると判定すると、制御装置４０は、ステップ３０８で凍結防止運転を実施すべく、各部の作動を制御し、次にステップ３０９に進む。ステップ３０７で凍結防止運転が必要でないと判定すると、ステップ３０９で風呂熱回収運転の終了条件が成立しているか否かを判定する（前述のステップ１１３と同様）。
【０１０４】
ステップ３０９で風呂熱回収運転の終了条件が成立していないと判定すると、ステップ３０６に戻り、風呂熱回収運転の制御を継続する。ステップ３０９で風呂熱回収運転の終了条件が成立していると判定すると、ステップ３１０に進み、凍結防止運転が必要か否かを判定する（前述のステップ３０２と同様の判定）。
【０１０５】
ステップ３１０で凍結防止運転が必要であると判定すると、ステップ３０１に戻る。ステップ３１０で凍結防止運転が必要でないと判定すると、本フローチャートを終了する。
【０１０６】
以下に、給湯装置１００がもたらす作用効果について説明する。給湯装置１００は、バイパス配管２３、切替弁２２、追い焚き用熱交換器７３、及び第２連通配管７４ｂを備える。バイパス配管２３は、給湯出口配管２１ａと上部配管２１ｂとの接続部と給湯入口配管２１ｃとを接続しタンク１０と並列に設けられる第１連通配管である。切替弁２２は、給湯出口配管２１ａ、上部配管２１ｂ、及びバイパス配管２３の連通状態を切り替える切替手段である。さらに給湯装置１００は、切替弁２２及びヒートポンプユニット２０の運転を制御する制御装置４０を備える。第２連通配管７４ｂは、上記接続部よりも給湯用水出口側となる給湯出口配管２１ａの部位を、追い焚き用熱交換器７３を経由してタンク１０内の中間部または下部に接続する。
【０１０７】
この構成によれば、切替弁２２によって、ヒートポンプユニット２０側の通路をタンク内の上部に連通させる連通状態に設定すれば、沸き上げた湯をタンク内の上部に供給する沸き上げ運転が実施できる。また、当該連通状態に設定するとともに、タンク内の上部から流出した湯水を追い焚き用熱交換器７３を経由してタンク１０の中間部または下部に戻すことにより、タンク内の上部以外に湯を供給する運転が実施できる。さらに追い焚き用熱交換器７３でタンク１０の湯水と浴槽水とを熱交換することにより、風呂の追い焚き運転を実施できる。
【０１０８】
また、切替弁２２と第２連通配管７４ｂとによって、ヒートポンプユニット２０側の通路をタンク１０の中間部または下部に連通させる連通状態とすれば、タンク内の下部の湯水を加熱した後、タンク１０の中間部または下部に戻すことができる。また、切替弁２２と第２連通配管７４ｂとによって、追い焚き用熱交換器７３でタンク１０の下部の湯水と浴槽水とを熱交換可能な連通状態とすることにより、浴槽水の熱量をタンク内に回収する風呂熱回収運転を実施できる。また、ヒートポンプユニット２０側の通路とタンク１０の下部側とを連通させる連通状態に設定すれば、ヒートポンプユニット２０に湯水を循環させることにより、タンク内の上部の温度分布を大きく乱すことなく、配管の凍結防止運転を実施できる。
【０１０９】
上記のように、給湯装置１００によれば、追い焚き運転、風呂熱回収運転、タンクの上部、下部及び中間部への沸き上げ運転、配管の凍結防止運転を実施可能である。また、給湯装置１００は、これらの運転を実施できる通路設定が簡単な構成で実現可能である。したがって、複雑な配管構成を必要とせず、切替弁等の個数低減により、構成部品数やコスト面において有益な給湯装置１００を提供できる。
【０１１０】
また、上記これらの作用効果は、以下の構成によっても得ることができる。給湯装置１００は、ヒートポンプ側回路２１、切替弁２２、追い焚き用熱交換器７３、及び連絡通路（第２連通配管７４ｂ）を備える。ヒートポンプ側回路２１は、タンク１０の上部、ヒートポンプユニット２０及びタンク１０の下部を環状に接続し、タンク１０内の湯水が循環する回路である。切替弁２２は、ヒートポンプユニット２０を流出した湯水を、タンク内の上部に流入させるか、タンク内の上部を経由しないでヒートポンプ側回路２１を通じてヒートポンプユニット２０に戻すかを実施するように連通通路を設定できる。上記の連絡通路は、ヒートポンプユニット２０を流出した湯水が切替弁２２に至るまでの途中の通路部位７４ａを、追い焚き用熱交換器７３を経由してタンク１０内の中間部または下部に接続する通路である。
【０１１１】
また、制御装置４０は、タンク上部側かタンク下部側かのいずれかの連通通路を設定するように切替弁２２を制御し、ヒートポンプユニット２０の運転、ヒートポンプ側回路２１及び第２連通配管７４ｂへの湯水の流通を制御する。制御装置４０は、追い焚き運転、風呂熱回収運転、第１の沸き上げ運転、第２の沸き上げ運転、及び凍結防止運転、の各運転モードに応じて、切替弁２２によって、いずれかの連通通路を設定する。
【０１１２】
これにより、切替弁２２による連通通路の切替えと、圧縮機２５、給水ポンプ２４、１次側循環ポンプ７５等の制御とによって各運転モードを実施可能とする簡潔明快な給湯装置１００を提供できる。
【０１１３】
また、制御装置４０は、第２の沸き上げ運転と、追い焚き用熱交換器７３において浴槽水を加熱する追焚運転とを同時に行う場合、ヒートポンプユニット２０とタンク１０の上部とが連通するように、切替弁２２を作動させる（ステップ４、ステップ７）。これによれば、ヒートポンプユニット２０で沸き上げた高温の湯水をタンク１０の上部と追い焚き用熱交換器７３との両方に供給することができる。したがって、両方の運転機能を同時に発揮できる給湯装置１００を提供できる。
【０１１４】
また、制御装置４０は、凍結防止運転を要求する第１要求信号と、追焚運転を要求する第２要求信号とが重なって入力された場合、凍結防止運転を禁止する（ステップ２０６）。これによれば、ユーザーサイドの要求である追い焚き運転の実施を優先できるとともに、追い焚き運転と重ならない必要な凍結防止運転を実施できる給湯装置１００を提供できる。
【０１１５】
また、制御装置４０は、第２の沸き上げ運転時に、風呂熱回収運転を要求する第３要求信号が入力された場合、所定時間が経過するまで、または所定の熱量がタンク１０の内部に回収されるまで、当該沸き上げ運転を停止する（ステップ１０６、１０７、１１１、１１２）。これによれば、所定量の風呂熱を回収することを優先した風呂熱回収運転を実施するので、タンク１０内の貯熱量を高めることができ、かつヒートポンプユニット２０の運転による電力消費を軽減できる給湯装置１００を提供できる。
【０１１６】
（第２実施形態）
第２実施形態の給湯装置１００Ａは、第１実施形態の給湯装置１００に対してバイパス配管２３Ａを変更した変形例を示している。給湯装置１００Ａは、他の構成、各部の作動、運転モード、各運転モードに関する処理手順、については第１実施形態と同様である。以下に、第１実施形態と異なる構成のみについて説明する。
【０１１７】
図６に示すように、給湯装置１００Ａのタンクユニット９０Ａは、バイパス配管２３Ａを備える。バイパス配管２３Ａは、切替弁２２と、導入口１０ａよりも上流に位置する導入管１１の部位とを接続する。バイパス配管２３Ａは、その一端が切替弁２２との接続部であり、他端部が導入管１１との接続部である。したがって、切替弁２２は、吸入口１０ｄに接続される配管ではなく、導入管１１に接続されるので、タンク１０の底部に設けられた導入口１０ａと連通する。この構成により、制御装置４０が切替弁２２を制御してタンク下部側の連通通路を設定すると、導入口１０ａは、バイパス配管２３Ａ、通路部位７４ａ及び第２連通配管７４ｂを介して追い焚き用熱交換器７３の給湯用水側通路７３ｂ、タンク流入部７４ｃに連通する。
【０１１８】
給湯装置１００Ａによれば、風呂熱回収運転の際に、タンク１０の底部から取り出した水と浴槽水とを熱交換するので、浴槽水からの回収熱量向上を図ることができる。
【０１１９】
また、給湯装置１００Ａにおける風呂熱回収運転では、制御装置４０は、１次側循環ポンプ７５と切替弁２２を制御することにより、タンク１０の底部の水をパイパス配管２３Ａを経由して追い焚き用熱交換器７３の給湯用水側通路７３ｂに流通させる。このとき切替弁２２は、バイパス配管２３Ａの通路を給湯用水側通路７３ｂに連通させる連通通路を設定するように制御される。追い焚き用熱交換器７３で加熱されたタンク底部の水は、タンク流入部７４ｃからタンク１０の中間部に流入し、浴槽水の熱量がタンク１０内に回収される。
【０１２０】
また、凍結防止運転では、給水ポンプ２４と切替弁２２が制御されることにより、給湯入口配管２１ｃ、水・冷媒熱交換器２６の水側通路２６ｂ、給湯出口配管２１ａ、バイパス配管２３Ａ、導入口１０ａ、吸入口１０ｄの順に水が流れる回路を構成する。この水の循環作用により、タンク１０とヒートポンプユニット２０を連絡する通路が温められるので、冬期等の低温環境下に起こりうる凍結を防止することが可能になる。
【０１２１】
したがって、切替弁２２は、以下のような連通通路を設定することができる。連通通路は、ヒートポンプユニット２０を流出した湯水を、タンク１０内の上部に流入させるか、タンク１０内の上部を経由しないでヒートポンプ側回路２１の一部を通じてヒートポンプユニット２０に戻すかを実施できる通路である。
【０１２２】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【０１２３】
上記実施形態において、追い焚き用熱交換器７３の給湯用水側通路７３ｂからタンク側に延びる配管は、タンク１０の中間部に位置するタンク流入部７４ｃに接続されている。当該配管は、タンク１０の下部に接続される形態であってもよい。したがって、タンク流入部７４ｃは、タンク１０の下部に位置する形態でもよい。
【０１２４】
上記実施形態において、バイパス配管２３は、吸入口１０ｄに接続される配管から分岐するように構成されているが、タンク１０の下部に含まれる位置でタンク１０に直接、接続されるものであってもよい。
【０１２５】
また、ヒートポンプユニット２０のヒートポンプサイクル２０Ａを流れる作動冷媒は、二酸化炭素に限定されるものではなく、フロン等の他の冷媒であってもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１０…タンク、２０…ヒートポンプユニット（ヒートポンプ式加熱装置）
２１ａ…給湯出口配管、２１ｂ…上部配管、２１ｃ…給湯入口配管
２２…切替弁（切替手段）、２３…バイパス配管（第１連通配管）
７３…追い焚き用熱交換器（タンク外熱交換器）
７４ａ…通路部位（接続部）、７４ｂ…第２連通配管（連通通路）、８０…浴槽
【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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