(57)【要約】【課題】省エネルギー性に優れた貯湯式給湯装置を提供すること。【解決手段】ヒートポンプサイクル２と、湯を貯湯する貯湯槽３と、貯湯槽３の上部から湯を取り出す第１出湯管９と、少なくとも複数の運転モードを実行する制御手段５１と、を備え、複数の運転モードは、加熱生成した湯を貯湯槽３に貯湯する貯湯運転モードと、ヒートポンプサイクル２によって貯湯運転モードよりも低い温度の湯を加熱生成しながら、加熱生成した湯を浴槽３１への注湯に使用する直接注湯運転モードと、を含み、制御手段５１は、直接注湯運転モードにおいて、ヒートポンプサイクル２によって加熱生成された湯を三方切替弁１８によって沸き上げ管３５側に設定して、貯湯槽３の下部の水よりも温度の高い湯水が貯湯槽３の下部に流入することを防止し、ヒートポンプサイクル２へと流入する水温を低く維持するのでヒートポンプサイクル２の効率が向上する。【選択図】図１
2015078773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、水熱交換器、減圧手段、蒸発器を冷媒配管で接続したヒートポンプサイクルと、前記水熱交換器によって加熱生成した湯を貯湯する貯湯槽と、
前記貯湯槽の上部に接続され、前記貯湯槽に貯湯された湯を取り出す第１出湯管と、
前記貯湯槽の下部から前記水熱交換器へと湯水が流れる沸き上げ往き配管と、
前記水熱交換器から流出した湯水が流れる沸き上げ戻り配管と、
前記沸き上げ戻り配管を流れた湯水が前記貯湯槽の上部又は前記第１出湯管へと流れる沸き上げ管と、
前記沸き上げ戻り配管を流れた湯水が前記貯湯槽の下部へと流れる沸き上げバイパス管と、
前記沸き上げ戻り配管が入口側に接続され、前記沸き上げ管と前記沸き上げバイパス管とが出口側に接続された三方切替弁と、
少なくとも複数の運転モードを実行する制御手段と、を備え、
前記複数の運転モードは、前記ヒートポンプサイクルによって加熱生成した湯を前記貯湯槽に貯湯する貯湯運転モードと、前記ヒートポンプサイクルによって前記貯湯運転モードよりも低い温度の湯を加熱生成しながら、加熱生成した前記湯を浴槽への注湯に使用する直接注湯運転モードと、を含み、
前記制御手段は、前記直接注湯運転モードにおいて、前記三方切替弁を前記沸き上げ管側に設定することを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記沸き上げ管は、前記貯湯槽の上部に接続され、
前記沸き上げ管と前記貯湯槽との接続箇所よりも下方、かつ、前記沸き上げバイパス管と前記貯湯槽との接続箇所よりも上方の貯湯槽から湯水を取り出す第２出湯管を備えたことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯式の給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯装置は、例えば、図６のようなものがある（例えば、特許文献１参照）。図６は、特許文献１に記載された従来の給湯装置を示すものである。図６に示すように、圧縮機１０４、水熱交換器１０５、膨張弁１０６、空気熱交換器（蒸発器）１０７を冷媒配管で環状に接続してヒートポンプサイクルを形成している。また、貯湯槽１０３の底部、ポンプ１１９、流路切替弁１２６は、ＨＰ配管１１８で順次接続されており、流路切替弁１２６と貯湯槽１０３の底部、および貯湯槽１０３の上部とがＨＰ配管１１８で接続されている。水熱交換器１０５の出口水温（以下、「沸き上げ温度」と称す）は、ＨＰ配管１１８の途中に設置された沸き上げ温度センサ１２１により検知する。
【０００３】
貯湯槽内の水を加熱して温水を生成し、生成した温水を貯湯槽に蓄える貯湯運転時には、貯湯槽１０３の底部の水がポンプ１１９により水熱交換器１０５に搬送され、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒との熱交換により自身は加熱されて温水となり、ＨＰ配管１１８、流路切替弁１２６、ＨＰ配管１１８、出湯管１２０を経由して貯湯槽１０３上部に戻される。このときの沸き上げ温度やポンプ１１９の回転数、ヒートポンプサイクルの各部品の運転制御は、制御装置１２５により行われている。
【０００４】
貯湯槽１０３の上部には出湯管１２０が接続されており、貯湯槽１０３の底部には給水管１０９が接続されている。給湯混合弁１１１は、出湯管１２０から供給される貯湯槽１０３上部の温水と給水管１０９から供給される水とを混合して所定温度の温水とし、混合された温水を給湯配管１１３を経由して給湯端末１１４から給湯させる。給湯混合弁１１１出口の温水温度は、給湯配管１１３の途中に設置された給湯温度センサ１２２により検知する。また、湯はり混合弁１１２は、出湯管１２０から供給される貯湯槽１０３上部の温水と給水管１０９から供給される水とを混合して所定温度の温水年、混合された温水を湯はり配管１１５、湯はり開閉弁１１６を経由して浴槽１１７に給湯する。湯はり混合弁１１２出口の温水温度は、湯はり配管１１５の途中に設置された湯はり温度センサ１２３により検知する。また、浴槽１１７の水位は、湯はり配管１１５の途中に設置された湯はり圧力センサ１２９により検知する。
【０００５】
また、浴槽１１７への湯はり運転において、ヒートポンプサイクルを起動するとともに湯はり開閉弁１１６を開き、流路切替弁１２６を水熱交換器１０５と貯湯槽１０３の底部とが連通するように設定する。そして所定時間経過後に、流路切替弁１２６を、水熱交換器１０５と出湯管１２０とが連通するように設定し、ヒートポンプサイクルによって貯湯運転における沸き上げ温度よりも低い温度まで加熱した温水を、浴槽１１７への注湯へ使用する。
【０００６】
このように、湯はり運転において、貯湯運転における沸き上げ温度よりも低い温度の温水を生成することで、ヒートポンプサイクルの成績係数（以下、「ＣＯＰ」と称す）の工場を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４９７５０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、湯はり運転の開始時には流路切替弁を水熱交換器と貯湯槽の底部とが連通するように設定している。このため、ヒートポンプサイクルを起動してから所定時間経過後において、一定の温度まで加熱された温水が貯湯槽の底部に供給され、貯湯槽の底部の水温が上昇する。これにより、ヒートポンプサイクルに流入する貯湯槽の底部の水温が上昇することになり、その結果、ヒートポンプサイクルのＣＯＰが低下するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させ、省エネルギー性に優れた貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯装置は、圧縮機、水熱交換器、減圧手段、蒸発器を冷媒配管で接続したヒートポンプサイクルと、前記水熱交換器によって加熱生成した湯を貯湯する貯湯槽と、前記貯湯槽の上部に接続され、前記貯湯槽に貯湯された湯を取り出す第１出湯管と、前記貯湯槽の下部から前記水熱交換器へと湯水が流れる沸き上げ往き配管と、前記水熱交換器から流出した湯水が流れる沸き上げ戻り配管と、前記沸き上げ戻り配管を流れた湯水が前記貯湯槽の上部又は前記第１出湯管へと流れる沸き上げ管と、前記沸き上げ戻り配管を流れた湯水が前記貯湯槽の下部へと流れる沸き上げバイパス管と、前記沸き上げ戻り配管が入口側に接続され、前記沸き上げ管と前記沸き上げバイパス管とが出口側に接続された三方切替弁と、少なくとも複数の運転モードを実行する制御手段と、を備え、前記複数の運転モードは、前記ヒートポンプサイクルによって加熱生成した湯を前記貯湯槽に貯湯する貯湯運転モードと、前記ヒートポンプサイクルによって前記貯湯運転モードよりも低い温度の湯を加熱生成しながら、加熱生成した前記湯を浴槽への注湯に使用する直接注湯運転モードと、を含み、前記制御手段は、前記直接注湯運転モードにおいて、前記三方切替弁を前記沸き上げ管側に設定することを特徴とする。
【００１１】
これにより、直接注湯運転モードにおいて、貯湯槽の下部に蓄えられた水よりも温度が上昇した湯水が、貯湯槽の下部へと流入することを防止でき、その結果、水熱交換器に流入する水の温度を低く維持することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水熱交換器に流入する水の温度を低く維持してヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させ、省エネルギー性に優れた貯湯式給湯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯装置の概略構成図
【図２】同貯湯式給湯装置において貯湯槽内温度分布の変化を示した図
【図３】直接注湯運転モードの制御シーケンスを示した図
【図４】ヒートポンプサイクルのＣＯＰと沸き上げ温度の関係を示したグラフ
【図５】本発明の実施の形態２における貯湯式給湯装置の制御シーケンスを示した図
【図６】従来の給湯装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、圧縮機、水熱交換器、減圧手段、蒸発器を冷媒配管で接続したヒートポンプサイクルと、前記水熱交換器によって加熱生成した湯を貯湯する貯湯槽と、前記貯湯槽の上部に接続され、前記貯湯槽に貯湯された湯を取り出す第１出湯管と、前記貯湯槽の下部から前記水熱交換器へと湯水が流れる沸き上げ往き配管と、前記水熱交換器から流出
した湯水が流れる沸き上げ戻り配管と、前記沸き上げ戻り配管を流れた湯水が前記貯湯槽の上部又は前記第１出湯管へと流れる沸き上げ管と、前記沸き上げ戻り配管を流れた湯水が前記貯湯槽の下部へと流れる沸き上げバイパス管と、前記沸き上げ戻り配管が入口側に接続され、前記沸き上げ管と前記沸き上げバイパス管とが出口側に接続された三方切替弁と、少なくとも複数の運転モードを実行する制御手段と、を備え、前記複数の運転モードは、前記ヒートポンプサイクルによって加熱生成した湯を前記貯湯槽に貯湯する貯湯運転モードと、前記ヒートポンプサイクルによって前記貯湯運転モードよりも低い温度の湯を加熱生成しながら、加熱生成した前記湯を浴槽への注湯に使用する直接注湯運転モードと、を含み、前記制御手段は、前記直接注湯運転モードにおいて、前記三方切替弁を前記沸き上げ管側に設定することを特徴とする貯湯式給湯装置である。
【００１５】
これにより、浴槽に向かって湯水が流れる風呂注湯管に設けられた注湯弁が開となって開始される直接注湯運転モードにおいて、開始時よりヒートポンプで沸き上げた温水を浴槽に注湯するため、水熱交換器の入り口水温が上昇することなく、ヒートポンプサイクルのＣＯＰ低下を防止できる。
【００１６】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記沸き上げ管は、前記貯湯槽の上部に接続され、前記沸き上げ管と前記貯湯槽との接続箇所よりも下方、かつ、前記沸き上げバイパス管と前記貯湯槽との接続箇所よりも上方の貯湯槽から湯水を取り出す第２出湯管を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、貯湯槽には中温水を除去する第２出湯管を備えているため、直接注湯運転モードにおいて、ヒートポンプサイクルによって生成された湯水（低温水、中温水）が貯湯槽の上部に流入した場合でも、貯湯槽内の湯水の自然対流によって貯湯槽の下方へと移動した湯水を第２出湯管から取り出すことができるので、貯湯槽の温度成層を維持して、給湯装置としての運転効率を高く維持することができる。また、貯湯槽内に生じた中温水を第２出湯管から取り出すことで、貯湯槽の下部の水温上昇を抑制し、その結果、水熱交換器の入り口水温の上昇を抑制できるので、ヒートポンプサイクルのＣＯＰが向上するという効果がある。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯装置の概略構成を示す図である。ヒートポンプユニット２には、圧縮機４、水熱交換器５、減圧手段としての膨張弁６、空気熱交換器７を冷媒配管で環状に接続したヒートポンプサイクルが備えられており、内部には冷媒が封入されている。８は、空気熱交換器７に空気を供給するファンである。冷媒としては、ＨＦＣ冷媒や二酸化炭素冷媒を用いることができる。
【００２０】
貯湯槽３の底部、沸き上げ往き配管３２、水熱交換器５、沸き上げ戻り配管３３、三方切替弁１８、貯湯槽３を環状に接続して沸き上げ回路が構成されている。沸き上げ往き配管３２の途中には、貯湯槽３の底部の水を水熱交換器５に搬送する沸き上げポンプ２１が接続されている。
【００２１】
三方切替弁１８の入口側には沸き上げ戻り配管３３が接続されている。三方切替弁１８の出口側は沸き上げバイパス管３４により貯湯槽３の底部と接続されており、三方切替弁１８の他の出口側は沸き上げ管３５、沸き上げ管３５が接続された第１出湯管９を介して貯湯槽上部に接続されている。すなわち、沸き上げポンプ２１により搬送された沸き上げ戻り配管３内の温水は、三方切替弁１８により、貯湯槽３の底部に戻る場合と、貯湯槽３
の上部（第１出湯管９）に戻る場合とを切り替えることができるようになっている。なお、沸き上げ管３５は、貯湯槽３の上部に直接接続されていてもよい。
【００２２】
また、水熱交換器５出口の水温を検知する入水温度検知手段としての入水温度センサ４１が沸き上げ戻り配管３３に設けられている。さらに、水熱交換器５出口の水温を検知する沸き上げ温度検知手段としての出湯温度センサ４２が、沸き上げ戻り配管３３の途中に備えられている。
【００２３】
貯湯槽３の壁面には貯湯温度検知手段としての複数の温度センサ（残湯サーミスタ）４０ａ〜４０ｅが設置されており、残湯サーミスタ４０ａ〜４０ｅの温度により、貯湯槽３内の蓄熱熱量を把握することができる。
【００２４】
水道からの水は、減圧弁２０が途中に接続された給水管１１を経由して、貯湯槽３や後述する第２混合弁１４、第３混合弁１５へと供給される。給水管１１は、給水分岐部１２で第１給水分岐管１２ａ、第２給水分岐管１２ｂ、第３給水分岐管１２ｃに分岐しており、第１給水分岐管１２ａは貯湯槽３の底部に、第２給水分岐管１２ｂは第２混合弁１４に、第３給水分岐管１２ｃは第３混合弁１５にそれぞれ接続されている。
【００２５】
貯湯槽３の上部には第１出湯管９が接続されている。貯湯槽３の上下方向において第１出湯管９が接続された位置と貯湯槽３の底部との間には第２出湯管１０が接続されている。なお、沸き上げ管３５が貯湯槽３の上部に直接的に接続されている場合には、第２出湯管１０は、沸き上げ管３５が貯湯槽３に接続される箇所よりも下方に接続される。
【００２６】
第１出湯管９の他端は、出湯分岐管１６と追いだき配管２５とに分岐しており、出湯分岐管１６は第１混合弁１３に、追いだき配管２５は風呂熱交換器２４に接続されている。
【００２７】
給湯回路は、貯湯槽３内の温水と水道から供給される水とを、第１混合弁１３、第２混合弁１４、第３混合弁１５で混合して所定温度の温水にして、カランやシャワーなどの給湯端末（図示していない）や浴槽３１に給湯する回路である。
【００２８】
第１混合弁１３は、第１出湯管９から供給される温水と第２出湯管１０から供給される温水とを混合して出湯合流管１７から流出させる。出湯合流管１７は第１出湯合流管分岐管１７ａと第２出湯合流管分岐管１７ｂとに分岐しており、第１出湯合流管分岐管１７ａは第２混合弁１４に、第２出湯合流管分岐管１７ｂは第３混合弁１５にそれぞれ接続されている。
【００２９】
第２混合弁１４は、第１出湯合流管分岐管１７ａから供給される温水と第２給水分岐管１２ｂから供給される水とを混合して給湯管２８から流出させ、カランやシャワーなどの給湯端末（図示していない）から所定温度の温水を給湯させる。第２混合弁１４の出口側に接続された給湯管２８には第１給湯温度検知手段としての給湯温度センサ４３ａが設置されている。給湯端末から給湯する際には、給湯温度センサ４３ａの検知温度が目標設定温度（ユーザーがリモコンより設定する）になるように、制御手段５１が第２混合弁１４の混合比を制御する。なお、第２出湯管１０によって貯湯槽３内の中温水を使用して給湯を行う場合には、制御手段５１は、第２混合弁１４に加え、第１混合弁１３の混合比を制御する。
【００３０】
第３混合弁１５は、第２出湯合流管分岐管１７ｂから供給される温水と第３給水分岐管１２ｃから供給される水とを混合して風呂注湯管２７から流出させ、注湯弁１９、風呂往き配管２９、風呂戻り配管３０を介して所定温度の温水を浴槽３１に注湯させる。第３混合弁１５の出口側に接続された風呂注湯管２７には第２給湯温度検知手段としての風呂給
湯温度センサ４３ｂが設置されており、浴槽３１に給湯する際には、風呂給湯温度センサ４３ｂの検知温度が目標設定温度（ユーザーがリモコンより設定する）になるように、制御手段５１が第３混合弁１５の混合比を制御する。
【００３１】
風呂追いだき回路は、貯湯槽３の温水と浴槽３１の温水とを風呂熱交換器２４で熱交換することにより、浴槽３１の温水を所定温度に加熱することができる。風呂追いだき回路は、貯湯槽３、第１出湯管９、追いだき配管２５、風呂熱交換器２４、追いだきポンプ２２、追いだき戻り管２６、貯湯槽３を環状に接続すると共に、浴槽３１、風呂戻り配管３０、風呂循環ポンプ２３、風呂熱交換器２４、風呂往き配管２９、浴槽３１を環状に接続して構成されている。また、風呂戻り配管３０の途中には、浴槽３１内の温水温度を検出する浴槽温度検知手段としての風呂温度センサ４５、及び浴槽水位検知手段としての水位センサ４６が設置されている。
【００３２】
本実施の形態における貯湯式給湯装置は、ヒートポンプユニット２で加熱した温水を貯湯槽３に蓄える貯湯運転モードと、浴槽３１に所定温度の湯を所定量だけ湯はりする風呂自動湯はり運転を行う場合に、ヒートポンプユニット２を起動すると共に注湯弁１９を開き、水熱交換器５から供給された温水と第１出湯管９から供給された温水とを混合した後に、第１混合弁１３、第３混合弁１５、風呂注湯管２７を経由して浴槽３１に注湯する直接注湯運転モードとを備えている。直接注湯運転モードは設定操作手段としてのリモコン５０を操作する（例えば、風呂自動湯はりボタンを押す）ことで運転を開始させることができる。
【００３３】
貯湯運転モードおよび直接注湯運転モードにおける各機器の運転制御は、制御手段５１によって行われる。
【００３４】
以上のように構成された貯湯式給湯装置について、以下、貯湯式給湯装置の運転モードの動作を説明する。
【００３５】
貯湯運転モードは、貯湯槽３の底部の水をヒートポンプユニット２で加熱した後に、貯湯槽３の上部に貯湯するモードである。安価な電力を利用して深夜（２３時〜翌朝７時）に運転するのが通常であるが、貯湯槽３内の湯量が減少して湯切れのリスクが生じた場合には、昼間時間帯（７時〜２３時）に運転することもある。貯湯運転モード時、ヒートポンプユニット２のヒートポンプサイクル内に封入された冷媒は低圧のガス状態で圧縮機４に吸入され、高温高圧状態に圧縮された後に水熱交換器５に搬送されて、貯湯槽３から搬送された水と熱交換して自身は低温高圧状態となる。その後、冷媒は減圧手段としての膨張弁６で低温低圧状態に膨張して気液二相冷媒となり、空気熱交換器７で、ファン８により送風された外気から吸熱して低圧のガス冷媒となり、圧縮機４に吸入されるという動作を繰り返す。一方、貯湯槽３の底部の水は、沸き上げポンプ２１により沸き上げ往き配管３２を介して水熱交換器５に搬送され、前記ヒートポンプサイクルの冷媒と熱交換して自身は加熱されて温水となる。その後、加熱された温水は、沸き上げ戻り配管３３、三方切替弁１８を介し貯湯槽３の上部または底部に戻される。
【００３６】
水熱交換器５出口温水の温度は、ヒートポンプユニット２が起動してすぐに目標沸き上げ温度に到達する訳ではなく、しばらく時間を要する。沸き上げ温度検出手段４２で検出した温度（以下、検出温度と呼ぶ）が目標沸き上げ温度に対して低い間（例えば、目標沸き上げ温度と検出温度との温度差が所定値以上の場合）は、沸き上げ戻り配管３３の温水は、三方切替弁１８により、沸き上げバイパス管３４を介して貯湯槽３の底部に戻される。その後、検出温度が目標沸き上げ温度に近づいた場合（例えば、目標沸き上げ温度と検出温度との温度差が所定値未満になった場合）に、三方切替弁１８を切り替えて沸き上げ戻り配管３３の温水を沸き上げ管３５、第１出湯管９を介して貯湯槽３の上部に戻す。以
上の動作により、ヒートポンプユニット２で加熱された高温の温水が貯湯槽３内に蓄えられる。
【００３７】
次に、給湯回路における第１混合弁１３による中温出湯の動作について説明する。図２は、貯湯槽３内を全量沸き上げた状態から所定湯量を給湯した後の貯湯槽３内温度分布の一例を示したものである。図２中の実線が中温出湯を行った場合、破線が中温出湯を行わなかった場合を示している。
【００３８】
給湯端末（図示していない）、または浴槽３１に、ユーザーが設定した目標給湯温度Ｔ１（℃）で給湯する場合、貯湯槽３上部から第１出湯管９、出湯分岐管１６を経由して供給される温水と、貯湯槽３の略中央部から第２出湯管１０を経由して供給される温水とを第１混合弁１３で混合して、目標給湯温度Ｔ１よりも所定温度差δＴ（Ｋ）だけ高い温度の温水として出湯合流管１７に流出させる。給湯端末に目標給湯温度Ｔ１（℃）で給湯する場合は、第１混合弁１３から出湯合流管１７、第１出湯合流管分岐管１７ａを経由して供給されるＴ１＋δＴ（℃）の温水と、給水管１１から第２給水分岐管１２ｂを経由して供給される水とを第２混合弁１４で混合して、給湯温度センサ４３ａの検知温度が目標給湯温度Ｔ１になるように第２混合弁１４の混合比を制御手段５１により制御する。
【００３９】
また、浴槽３１に目標給湯温度Ｔ１（℃）で給湯する場合は、第１混合弁１３から出湯合流管１７、第２出湯合流管分岐管１７ｂを経由して供給されるＴ１＋δＴ（℃）の温水と、給水管１１から第３給水分岐管１２ｃを経由して供給される水とを第３混合弁１５で混合して、風呂給湯温度センサ４３ｂの検知温度が目標給湯温度Ｔ１になるように第３混合弁１５の混合比を制御手段５１により制御する。
【００４０】
なお、本実施の形態では、第１混合弁１３出口側に温度センサを設置せずに、第１出湯管９から供給される温水温度と第２出湯管１０から供給される温水温度とを残湯サーミスタ４０ａ〜４０ｅで検出して出口温度がＴ１＋δＴ（℃）になるように制御しているが、第１混合弁１３出口に第１混合弁出口温度センサを追加して、この第１混合弁出口温度センサで検出した温度が、Ｔ１＋δＴ（Ｋ）になるように第１混合弁１３を制御してもよい。以上の動作により、貯湯槽３内上部の高温の湯と貯湯槽３内底部の低温の水との境界層（以下、「中温層」と称し、主に中温層に存在する温水と同程度の温度の湯水を「中温水」と称す。）の中温水が第２出湯管１０から貯湯槽３外に排出されるため、図２に示すように、貯湯槽３底部の水温上昇（ΔＴ）を抑制することができる。
【００４１】
ヒートポンプサイクル特性として、沸き上げ運転時の入水温度、即ち水熱交換器５の入口水温が高くなるほど成績係数（ＣＯＰ）が低下することが知られている。従って、第２出湯管１０によって中温水を取り出すことで、貯湯槽３底部の水温上昇を抑制することができる。その結果、水熱交換器５に流入する水の温度を低く維持して、ヒートポンプサイクルによって温水を生成する際のＣＯＰを向上させることができ、給湯装置としての省エネルギー性を向上させることができる。
【００４２】
次に、直接注湯運転モードについて説明する。図３は、直接注湯運転モードにおける制御シーケンスを示している。図３において、ユーザーによる風呂湯はり指令がリモコン５０を介して入力されると、注湯弁１９を開かれ、ヒートポンプユニット２が起動して圧縮機４や沸き上げポンプ２１が運転される。
【００４３】
また、三方切替弁１８を、沸き上げ戻り配管３３と沸き上げ管３５とが連通するように切り替える。この操作により、貯湯槽３底部の水は沸き上げポンプ２１で水熱交換器５に搬送され、ここでヒートポンプサイクルの冷媒と熱交換して自身は加熱された後に沸き上げ戻り配管３３、三方切替弁１８、沸き上げ管３５、第１出湯管９、第１混合弁１３、第
３混合弁１５、風呂注湯管２７、注湯弁１９、風呂往き配管２９また風呂戻り配管３０を経由して浴槽３１に注湯される。これにより、ヒートポンプサイクルによって加熱生成された温水が貯湯槽３の底部に流入することを防止して、水熱交換器５に流入する水の温度が、直接注湯運転モードの開始前よりも上昇しないようにすることができるので、ヒートポンプサイクルのＣＯＰが向上して、給湯装置としての運転効率を向上させることができる。
【００４４】
なお、ヒートポンプユニット２の起動当初は、水熱交換器５出口水温はすぐには上昇しないが、沸き上げ管３５を通過後に、貯湯槽３の上部から第１出湯管９を経由して供給される温水と混合されるため、第３混合弁１５に供給される温水温度が目標給湯温度よりも低下することはない。
【００４５】
図４は、ヒートポンプサイクルにおけるＣＯＰと沸き上げ温度との関係を示したものである。貯湯運転モードにおける沸き上げ温度（出湯温度センサ４２の検知温度）は、通常６５℃〜９０℃が一般的であるが、直接注湯運転モードにおける沸き上げ温度を貯湯運転モードにおける沸き上げ温度よりも低く（例えば、３５℃）なるように運転させることにより、ヒートポンプサイクルのＣＯＰを向上させることができ、省エネルギーを図ることができる。直接注湯運転モードにおける沸き上げ温度を貯湯運転モードにおける沸き上げ温度よりも低くするための具体的手段としては、沸き上げポンプ２１の回転数を貯湯運転モード時よりも大きくすることで流量を増大させることにより、水熱交換器５出口温度を貯湯運転モード時の沸き上げ温度よりも低下させることができる。
【００４６】
直接注湯運転モードにおいて、浴槽３１に所定の注湯が終了した場合には、ヒートポンプユニット２、沸き上げポンプ２１を停止させると共に注湯弁１９を閉じて浴槽３１への注湯を停止させる。
【００４７】
なお、直接注湯運転モード終了時の浴槽３１の温度が、設定操作手段（リモコン）５０で設定した温度よりも低い場合は、風呂追いだき回路により、貯湯槽３の温水を利用して浴槽３１内の温水を加熱することも可能である。
【００４８】
（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における貯湯式給湯装置の直接注湯運転モード時の制御シーケンスを示す図である。本実施の形態において、実施の形態１と同一の箇所においては、詳細な説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態が、実施の形態１と異なる点は、直接注湯運転モードの制御シーケンスにおいて、浴槽３１の水位検知モードの間だけ、注湯弁１９を閉じて、貯湯槽３の底部と水熱交換器５とが連通するように三方切替弁１８を切り替えるところである。ここで、推移検知モードとは、浴槽３１に注湯する際に、一時的に注湯弁１９を閉じて浴槽水位検知手段（水位センサ）４６により浴槽３１の水位を把握するモードである。
【００５０】
これにより、直接注湯運転モードの途中で、直接注湯運転モードを中断して行われる浴槽３１の水位検知モードの間だけ、ヒートポンプサイクルで加熱した温水（この時の沸き上げ温度は、貯湯槽３の上部の湯温よりも低い）を貯湯槽３の底部に戻すことにより、貯湯槽３の上部の温度が低下することを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯装置は、給湯装置としての省エネルギー性を向上させることができるので、家庭用、業務用の給湯装置として適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  貯湯ユニット
２  ヒートポンプユニット
３  貯湯槽
４  圧縮機
５  水熱交換器
６  膨張弁（減圧手段）
７  空気熱交換器
８  ファン
９  第１出湯管
１０  第２出湯管
１１  給水管
１２  給水分岐部
１２ａ  第１給水分岐管
１２ｂ  第２給水分岐管
１２ｃ  第３給水分岐管
１３  第１混合弁（中間混合弁）
１４  第２混合弁（給湯混合弁）
１５  第３混合弁（風呂混合弁）
１６  出湯分岐管
１７  出湯合流管
１７ａ  第１出湯合流管分岐管
１７ｂ  第２出湯合流管分岐管
１８  三方切替弁
１９  注湯弁
２０  減圧弁
２１  沸き上げポンプ
２７  風呂注湯管
２８  給湯管
３１  浴槽
３２  沸き上げ往き配管
３３  沸き上げ戻り配管
３４  沸き上げバイパス管
３５  沸き上げ管
４０ａ〜４０ｅ  貯湯温度検知手段（残湯サーミスタ）
４１  入水温度検知手段
４２  沸き上げ温度検知手段（出湯温度センサ）
４３ａ  第１給湯温度検知手段（給湯）
４３ｂ  第２給湯温度検知手段（風呂）
４５  浴槽温度検知手段
４６  浴槽水位検知手段
５０  設定操作手段（リモコン）
５１  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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