(57)【要約】【課題】  給湯装置において、給水用減圧弁や給水用配管を加熱する凍結防止ヒータの省エネルギーを図る。【解決手段】  給湯装置９０は、冷媒と水が熱交換する水冷媒熱交換器１２０を有するヒートポンプ冷媒回路１００と、水冷媒熱交換器で熱交換して温度上昇した湯を貯える貯湯タンク４０１，４０５とを備える。貯湯タンクの下方に、給水用減圧弁２０２を介在させた給水管２２０または高温管３６５に切り替えて接続可能な接続管３２１を設ける。また、給水用減圧弁を貯湯タンクの下方であってこの貯湯タンクの近傍に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と水が熱交換する水冷媒熱交換器を有するヒートポンプ冷媒回路と、前記水冷媒熱交換器で熱交換して温度上昇した湯を貯える貯湯タンクとを備えた給湯装置において、前記貯湯タンクの下方に、給水用減圧弁を介在させた給水管または高温管に切り替えて接続可能な接続管を設け、前記給水用減圧弁を貯湯タンクの下方であってこの貯湯タンクの近傍に配置したことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記貯湯タンクを複数個有し、前記高温管は複数個ある貯湯タンクの中の他の貯湯タンクの上部に接続された管であることを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記給水用減圧弁の近傍に前記水冷媒熱交換器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記貯湯タンクと前記水冷媒熱交換器と前記給水用減圧弁とを収納するタンク室と、前記給水用減圧弁を加熱する凍結防止ヒータとを設け、前記貯湯タンクおよび水冷媒熱交換器からの放熱で前記給水用減圧弁を加熱したことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記貯湯タンクの下部であってこの貯湯タンクの近傍に、前記給水管および給水水量センサーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記貯湯タンクを複数個有し、前記高温管は複数個ある貯湯タンクの中の他の貯湯タンクの上部に接続された管であり、この他の貯湯タンクの下部に給水管を接続し、前記接続管が接続された貯湯タンク側の温度降下を抑制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７】
前記接続管はほぼＬ字状をしており、この接続管は上端部を基点にして他端部が変位可能に前記貯湯タンクに連結していることを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置に係り、特にヒートポンプ冷凍サイクルを有する給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の給湯器の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載のヒートポンプ式給湯器では、凍結防止ヒータが機能しなくて貯湯タンク内の水が凍結するのを防止するために、配管毎に凍結防止用ヒータを取り付け、外気温度センサーの検出温度に基づいて、凍結防止用ヒータに配管毎に独立して通電するようにしている。
【０００３】
従来の給湯装置の他の例が、特許文献２に示されている。この公報に記載の給湯装置では、凍結の発生を事前に検知する凍結防止温度センサーを設け、この凍結防止温度センサーの情報で凍結防止ヒータを制御する制御手段を有し、制御手段が、凍結防止温度センサーが凍結防止ヒータの加熱保温動作が必要であると判断したときに、入水温センサーまたは湯温センサーのいずれかが予め定めた凍結の可能性ありと判断できる温度を検知すると、水量制御弁を閉止から開放側に制御するようにしている。
【０００４】
一方、貯湯タンクの増設等における配管変更に対応できるように、電気温水器において、貯湯タンクの下部に第１の連結管を設け、循環配管の一端に第２の連結管を設け、第１の連結管と第２の連結管を接続管により接続することが、特許文献３に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７１１０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５９８８号公報
【特許文献３】特開平８−５１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のヒートポンプ式給湯器では、外気温度センサーの情報により、凍結防止用ヒータに通電して、配管等の凍結を防止している。そのため、冬季においては、凍結防止用ヒータの通電時間または通電率が大になり、消費電力量が増大する。同様に、特許文献２に記載の給湯装置においても、凍結防止ヒータで加熱保温しているので、冬季においては外気温が低下するので、凍結防止ヒータの通電時間または通電率が増大する。
【０００７】
特許文献３に記載の電気温水器では、第１の連結管と第２の連結管を接続する接続管を外して、増設接続管により増設貯湯タンクを増設している。しかしながらこの特許文献３に記載の増設方法では、貯湯タンクを増設した後は、増設前に主ユニットの貯湯タンクと循環配管とを接続していた接続管が不要となる。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、給湯装置において、凍結防止ヒータに印加する電圧の通電率を小さくして、省エネルギーを図ることである。本発明の他の目的は、貯湯タンクを増設する時に、配管材料が無駄にならないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、冷媒と水が熱交換する水冷媒熱交換器を有するヒートポンプ冷媒回路と、水冷媒熱交換器で熱交換して温度上昇した湯を貯える貯湯タンクとを備えた給湯装置において、貯湯タンクの下方に、給水用減圧弁を介在させた給水管または高温管に切り替えて接続可能な接続管を設け、給水用減圧弁を貯湯タンクの下方であってこの貯湯タンクの近傍に配置したことを特徴とする。
【００１０】
そしてこの特徴において、貯湯タンクを複数個有し、高温管は複数個ある貯湯タンクの中の他の貯湯タンクの上部に接続された管であることが望ましく、給水用減圧弁の近傍に水冷媒熱交換器を設けるのがよい。また、貯湯タンクと水冷媒熱交換器と給水用減圧弁とを収納するタンク室と、給水用減圧弁を加熱する凍結防止ヒータとを設け、貯湯タンク及び水冷媒熱交換器からの放熱で給水用減圧弁を加熱するのがよく、貯湯タンクの下部であってこの貯湯タンクの近傍に給水管および給水水量センサーを設けるのがよい。
【００１１】
さらに上記特徴において、貯湯タンクを複数個有し、高温管は複数個ある貯湯タンクの中の他の貯湯タンクの上部に接続された管であり、この他の貯湯タンクの下部に給水管を接続し、接続管が接続された貯湯タンク側の温度降下を抑制するものであってもよく、接続管はほぼＬ字状をしており、この接続管は上端部を基点にして他端部が変位可能に貯湯タンクに連結しているものでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、給水用減圧弁を貯湯タンクの下方であってこの貯湯タンクの近傍に配置したので、給湯装置における凍結防止ヒータに印加する電圧の通電率が小さくなり、省エネルギーを図ることができる。また、貯湯タンクを増設する時に、配管材料が無駄にならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る給湯装置のいくつかの実施例について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１に、本発明に係る給湯装置９０の一実施例を、システム図で示す。図２に、給湯装置９０の主要部を、正面断面図で、図３に、図２のＡ−Ａ矢視断面図を示す。給湯装置
９０は、ヒートポンプ冷媒回路１００と給湯回路５００と図示しない運転制御手段を備える。ヒートポンプ冷媒回路１００は、水冷媒熱交換器１２０を除いて、各部品を２個ずつ有する２サイクル方式である。
【００１５】
ヒートポンプ冷媒回路１００は、圧縮機１０１，１０２，圧縮機１０１，１０２で圧縮され温度上昇した冷媒の温熱で水を加熱する水冷媒熱交換器（湯沸し部）１２０，膨張弁等よりなる減圧装置１０５，１０６，空気と冷媒とが熱交換する空気冷媒熱交換器１０７，１０８を、それぞれ冷媒配管を介して順次接続して構成されている。
【００１６】
ここで、水冷媒熱交換器１２０内には、冷媒側伝熱管１０３，１０４が備えられている。ヒートポンプ冷媒回路１００内を、冷媒が流通する。本実施例では、冷媒にＣＯ2 を用いている。水冷媒熱交換器１２０内には、冷媒側伝熱管１０３，１０４の他に、給水側伝熱管２０６,２０７も備えられており、冷媒側伝熱管１０３,１０４と給水側伝熱管２０６，２０７との間で熱交換する。つまり、後述する給湯回路５００の、湯沸し部として作用する。
【００１７】
給湯回路５００は、直接給湯回路２００およびタンク給湯回路３００，貯湯回路４００を有している。直接給湯回路２００は、ヒートポンプ冷媒回路１００を運転して、給水口
２０１から供給された水を加熱して温水として直接供給する回路である。直接給湯回路
２００では、給水金具等よりなる給水口２０１、および給水用減圧弁２０２，給水水量センサー２０３，給水管３１１，３１３,機内循環逆止弁２０４,水熱交換量センサー２０５，給水側伝熱管２０６，２０７，タンク熱交混合弁２０８，湯水混合弁２０９，給湯流量調整弁２１０，給湯管３９１，給湯金具等よりなる給湯口２１１を、水配管により順次接続している。なお、給水口２０１は、水道などの給水源に接続されている。給湯口２１１は、台所や風呂の蛇口等に接続されている。
【００１８】
タンク給湯回路３００は、後述する貯湯回路４００を運転して生成された湯を貯湯タンク４０１に貯湯した後に、貯湯タンク４０１から温水を供給する回路である。タンク給湯回路３００では、給水金具等よりなる給水口２０１および給水用減圧弁２０２，給水水量センサー２０３，給水管３１１，給水管３１２，給水管３１４，タンク入口管３５５，増設タンク４０５，出湯管３６５，接続管３２１，貯湯タンク４０１，出湯管３６１，タンク熱交混合弁２０８，湯水混合弁２０９，給湯流量調整弁２１０，給湯管３９１，給湯金具等よりなる給湯口２１１を、水配管で順次接続している。
【００１９】
貯湯回路４００は、予め設定された所定温度の温水を、貯湯タンク４０１および増設タンク４０５に貯める水回路である。貯湯回路４００では、貯湯タンク４０１、および接続管３２１，出湯管３６５，増設タンク４０５，タンク入口管３５５，給水管３１４，給水管３１５，機内循環ポンプ５０１，水熱交換量センサー２０５，給水側伝熱管２０６，
２０７，タンク熱交混合弁２０８，出湯管３６１，貯湯タンク４０１を水配管で順次接続している。
【００２０】
なお、図２に示すように、貯湯タンク４０１は、区画されたタンク室７０内に配置されており、このタンク室７０内であって水冷媒熱交換器１２０の下方で、給水温度サーミスタ５０２が給水管３１１に取り付けられている。本実施例で示す貯湯式の給湯装置９０は、図示しない運転制御手段により運転制御される。
【００２１】
このように構成した本実施例に係る給湯装置９０では、給湯口２１１に接続された台所や風呂の蛇口を開けて湯水を使用すると、給水水量センサー２０３の出力に応じて、運転制御手段が、圧縮機１０１，１０２を始動させる。これにより、ヒートポンプ冷媒回路
１００の運転が開始され、直接給湯回路２００の運転を開始する。それとともに、タンク給湯回路３００の運転を開始する。
【００２２】
ここで、ヒートポンプ冷媒回路１００では、圧縮機１０１，１０２で圧縮して高温となった冷媒を、水冷媒熱交換器１２０の冷媒側伝熱管１０３，１０４に送り込む。そして水冷媒熱交換器１２０で、給水口２０１から供給され給水側伝熱管２０６，２０７に流入する水を加熱し、給湯口２１１側へ供給する。
【００２３】
ヒートポンプ冷媒回路１００の運転直後の立ち上がり時には、水冷媒熱交換器１２０に送り込まれる冷媒が充分な高温にならない。一方、水冷媒熱交換器１２０全体も冷えているので、給水口２０１から供給される水を加熱する加熱能力が充分でない。その結果、ヒートポンプ冷媒回路１００の運転開始直後の湯水温度は、一般的な給湯温度、例えば、
４２℃より低くなる。
【００２４】
この不具合を解消するために、本実施例では、一般的な給湯温度より高い温度、例えば、６０〜９０℃の湯水を貯湯する貯湯タンク４０１および増設タンク４０５を有している。タンク給湯回路３００を運転して、これらのタンク４０１，４０５の湯水を出湯管361からタンク熱交混合弁２０８へ導く。タンク熱交混合弁２０８で直接給湯回路２００から送られた湯水と混合する。さらに、湯水混合弁２０９で、給水口２０１から供給された低温の給水を混合し、リモコン等により設定された所定の温度、例えば、４２℃程度にし、給湯管３９１を経由して給湯口２１１より供給する。湯水使用後は、タンク貯湯運転を実行する。
【００２５】
タンク貯湯運転では、貯湯回路４００を運転し、貯湯タンク４０１と増設タンク４０５に高温湯、例えば、６０〜９０℃の湯水を貯湯する。一般に、貯湯タンク４０１の容量は、３０〜１００リットル程度であり、直接給湯回路２００を有する給湯装置９０の貯湯タンク４０１の容量は、あまり大きくない。そこで、給湯装置９０を設置した後に、家族構成の変化などにより、湯水の使用量が増加した等の理由で、１００〜３００リットル程度の容量を有する増設タンク４０５等を設けて、容量不足を解消することが多い。
【００２６】
増設タンク４０５部を有する給湯装置９０の主要部を、図２および図３を用いて説明する。給湯装置９０は、筐体６１に貯湯タンク４０１等の各部品を収納した給湯機６０と、増設タンク４０５を増設筐体８１内に収納した増設ユニット８０を有している。給湯機
６０と増設ユニット８０は、複数の固定具９１により、取り付け取外しが自在に、固定されている。
【００２７】
筐体６１では、前面および後面に、複数の空気流通口６４，６５を有する空冷室６２と、タンク室７０とが、仕切部材７１により区画されている。タンク室７０は、貯湯タンク４０１の温熱と水冷媒熱交換器１２０の温熱を保持できるように構成されている。タンク室７０内には、水冷媒熱交換器１２０、および給水用減圧弁２０２，給水水量センサー
２０３，貯湯タンク４０１，接続管３２１，結合部３４２，給水管３１１〜３１５，複数の凍結防止ヒータ７６，給水温度サーミスタ５０２が設置されている。空冷室６２内には、空気冷媒熱交換器１０７，１０８と空気冷媒熱交換器１０７，１０８に強制通風するファンおよびファンモータ６３が設置されている。
【００２８】
タンク室７０内に設けた給水用減圧弁２０２、および給水水量センサー２０３，接続管
３２１，結合部３４２，給水管３１１〜３１５，給水温度サーミスタ５０２は、貯湯タンク４０１と水冷媒熱交換器１２０からの放熱を効率よく受熱できるように、貯湯タンク
４０１と水冷媒熱交換器１２０の近傍に設置されている。
【００２９】
つまり、タンク室７０は、貯湯タンク４０１の温熱と水冷媒熱交換器１２０の温熱を保持するために、所定の気密性を有している。その結果、貯湯タンク４０１と水冷媒熱交換器１２０からの放熱を受熱して、給水用減圧弁２０２や給水水量センサー２０３，接続管
３２１，結合部３４２，給水管３１１〜３１５等の凍結防止を図る凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率を、小さくできる。
【００３０】
タンク室７０の前面には、接続管３２１（図５参照）の結合部位置が目視可能な位置に、開口部７２が形成されている。開口部７２は、接続管３２１の結合部の取り付け取外し作業が可能な位置に設けられる。この開口部７２は、取り付け取外し可能な化粧板７３で覆われる。つまり、増設タンク４０５等を増設する際に、配管接続作業が容易に出来る位置に、開口部７２と詳細を後述する貫通穴９２が形成されている。
【００３１】
増設筐体８１にも筐体６１と同様に、その前面側であって、出湯管３６５やタンク入口管３５５の結合部の取り付け取外し作業が可能な位置に、開口部８２が形成されている。開口部８２は、取り付け取外し可能な化粧板８３で覆われる。主ユニットの筐体６１または増設筐体８１の側面部に、配管を通す貫通穴９２が形成されている。貯湯タンク４０１の容量が不足して、増設タンク４０５等を増設する際に、配管接続作業が容易になる位置に、開口部８２および貫通穴９２を形成する。
【００３２】
図４ないし図７を用いて、貯湯タンク４０１および増設タンク４０５の配管接続作業を説明する。図４は、貯湯タンク４０１だけを有する場合の配管接続である。貯湯タンク
４０１を、給水管３１４に接続する場合である。貯湯タンク４０１の下方には、給水管
３１４が配置されている。給水管３０４は、タンク給湯回路３００を運転したときに、貯湯タンク４０１に給水口２０１から導かれた給水を供給する。給水管３１４と貯湯タンク４０１との間には、給水管３１４と貯湯タンク４０１とを接続する略Ｌ字状の接続管321が設けられている。
【００３３】
接続管３２１の一端３２１ｃは、貯湯タンク４０１の下部に接続されている。そしてこの一端３２１ｃを基点として回動させると、接続管３２１の他端３２１ｅに給水管３１４と出湯管３６５（図５参照）とを選択的に、接続できる。つまり、図４で左側にある給水管３１４に接続するために、他端３２１ｅ部が給水管３１４側に延びて実線で示す状態
３２１ａにあった接続管３２１を、その給水管３１４との結合部３４２だけを外し、貯湯タンク４０１の底部側である一端３２１ｃを基点として回動させる。
【００３４】
接続管３２１は、破線で表示した右側の状態３２１ｂになる。この右側の状態３２１ｂとなったときに、他端３２１ｅ部は、給湯機の筐体６１の側面に形成した貫通穴９２の近傍に位置する。ここで、他端３２１ｅに出湯管３６５（図５参照）を取り付け取外す作業が容易になるように、貫通穴９２の位置を位置決めする。貫通穴９２は、ブッシュ９５で閉塞される。
【００３５】
上記実施例は、貯湯タンク４０１のときの配管接続方法を示す例であるが、貯湯タンク４０１にこれも貯湯タンクである増設タンク４０５を配管接続する例を、図５を用いて説明する。接続管３２１は、図４の実線の状態３２１ａから、結合部３４２を外して一端
３２１ｃを基点として１８０度回動し、破線で示した状態３２１ｂに移動している。接続管３２１の他端３２１ｅには、増設タンク４０５の出湯管３６５が接続されている。接続管３２１を外した貯湯タンク４０１側の給水管３１４には、増設タンク４０５のタンク入口管３５５が接続されている。
【００３６】
より具体的には、図４において、給水管３１４と接続管３２１の結合部３４２だけを外した後、給水管３１４側の結合部３４２に増設タンク４０５の底部から延びるタンク入口管３５５を、貯湯タンク４０１に連結された接続管３２１の端部３２１ｅに増設タンク
４０５の上部から延びる出湯管３６５を接続する。これにより、タンク４０５を増設しても、接続配管を全て有効に使用でき、無駄になる配管がない。給湯機の筐体６１と増設筐体８１の側面には、上述したように、タンク入口管３５５と出湯管３６５を通過させるための貫通穴９２が、形成されている。
【００３７】
このように、増設タンク４０５を増設する配管接続をすると、タンク給湯回路３００を運転する際に、給水口２０１（図１参照）から供給された給水は、図５中で矢印ｋ２で示す流れとなる。つまり、増設タンク４０５側から先に給水されるので、給水口２０１（図１参照）から供給される比較的温度の低い給水は、増設タンク４０５の下部に流入する。そして、増設タンク４０５内に貯湯され、給水により押し出された増設タンク４０５内の湯水、例えば、６０〜９０℃程度の高温の湯水が出湯管３６５から貯湯タンク４０１に給水される。貯湯タンク４０１側は、その全体を高温湯（例えば、６０〜９０℃程度）のままに維持できる。
【００３８】
図４に示すように、貯湯タンク４０１だけを用いてタンク給湯回路３００を運転すると、給水管３１４から供給された比較的温度の低い給水は、図４中に矢印ｋ３で示すように流れる。その後、貯湯タンク４０１の下部に給水される。貯湯タンク４０１の下部は、温度が低下する。本実施例では、図５に示すように、貯湯タンク４０１と増設タンク４０５とを直列に接続し、増設タンク４０５側から先に給水しているので、上述したように、貯湯タンク４０１側を、高温に維持できる。このように、貯湯タンク４０１が高温湯を貯めているので、この貯湯タンク４０１の近傍に設けた給水用減圧弁２０２や給水管３１１〜３１５を加熱する凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率を低減できる。
【００３９】
上記実施例に用いる接続管３２１の詳細を、図６の接続管３２１の断面図および図７の係止具３７６の斜視図を用いて説明する。貯湯タンク４０１の底部には、円筒状の突起状の結合部金具３７５が形成されている。結合部金具３７５の内周部にはねじが切られており、略Ｌ字状の接続管３２１の一端に形成された結合部金具３７４の外周に螺合する。これにより、結合部３４２を外すと、接続管３２１は、破線で示した左側の接続管状態321aから実線で示した右側の接続管状態３２１ｂに、一端３１２ｃを中心として回動できる。
【００４０】
接続管３２１の結合部３４２側端３２１ｅにも、結合部金具３７１が形成されており、左側に配置した給水管３１４の先端３１４ｅに設けた結合部金具３７２と、取り付け取外し自在に結合する。右側に配置した出湯管３６５の先端３６５ｅにも、結合部金具３７２が形成されており、この結合部金具３７２は、接続管３２１の結合部金具３７１と、取り付け取外し自在に結合する。したがって、給水管３１４の先端３１４ｅに設けた結合部金具３７２と出湯管３６５の先端３６５ｅに設けた結合部金具３７２とは同一形状である。接続管３２１は、給水管３１４と出湯管３６５とに選択的に結合する。なお、結合部金具３７１，３７２間の気密を保持するために、シールリング３７３が設けられている。
【００４１】
結合部金具３７１，３７２または結合部金具３７４，３７５が、外力等により外れるのを防止するために、係止具３７６で両結合部金具３７１，３７２，３７４，３７５をカバーする。係止具３７６は、帯状の板を複数箇所で曲げて形成しており、幅方向の中間部に複数箇所（図７では４箇所）長手方向に延びる窓が形成されている。窓が形成された部分に隣り合う部分は外側に凸形状に形成されており、その一つは結合部金具３７１の係止部３７６ｂであり、他の一つは結合部金具３７２の係止部３７６ａを形成する。
【００４２】
これら係止部３７６ａ，３７６ｂが、弾力性を有するように、係止具の材料は、例えば、バネ鋼板である。係止具３７６の両端部は内径側から外径側に開いた開口部３７６ｃを形成しており、この開口部３７６ｃを押し広げて結合部３４２に装着する。装着後に、開口部３７６ｃ側の窓を用いて、図示しないボルトとナットで開口部３７６ｃを締結する。
【００４３】
【表１】
2008157540.tif 000003
【００４４】
【表２】
2008157540.tif 000004
【００４５】
表１に、上記実施例における凍結防止ヒータ７６の通電実績例を示す。表２に、比較例としての実験データを示す。なお、表１，表２とも、北海道札幌市の２月におけるデータを用いている。表１では、給水温度サーミスタ５０２（図２参照）の温度を、４個の範囲に区分している。区分１１は１℃以上、区分１２は１℃未満〜−４℃以上、区分１３は
−４℃未満〜−１０℃以上、区分１４は−１０℃未満である。給水温度サーミスタ５０２は、外気温度より高い温度を示す。
【００４６】
給水用減圧弁２０２または給水管３１１〜３１５等を加熱する凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率（以下Ｄｕｔｙと表示する）を、予め設定する。ここでは、区分１１のＤｕｔｙを０.０％、区分１２のＤｕｔｙを２０.０％ 、区分１３のＤｕｔｙを４０.０％、区分１４のＤｕｔｙを１００.０％に設定する。
【００４７】
このように設定した結果、凍結防止ヒータ７６の定格加熱容量を１９２Ｗ（凍結防止ヒータ７６の１個当たり１６Ｗ＊１２個）として、給水用減圧弁２０２や給水管３１１〜
３１５の凍結を防止できることが、本発明者らの実験やシミュレーションにより検証できた。上記検証データによれば、北海道札幌市の２月における実測時間は、区分１１が70.5時間、区分１２が３４９時間、区分１３が２５２時間、区分１４が０.５ 時間である。これらの実測時間に、定格加熱容量１９２Ｗと、それぞれのＤｕｔｙを乗じると、消費電力量の欄に示した数値となり、その合計は１.１７４ｋＷ／日 となる。これを以下に説明する表２に示した比較例と比較すると、約６％電力量を低減できている。
【００４８】
表２に、表１の検証モデルの状態、すなわち増設タンク４０５を有する状態から増設タンク４０５を省いた例における電力消費量の結果である。貯湯タンク４０１だけを使用している。その後の手順は、表１の場合と同様である。すなわち、外気温度を基準として
Ｄｕｔｙを設定する。外気温度を４つに区分する。区分２１を１℃以上、区分２２を１℃未満〜−４℃以上、区分２３を−４℃未満〜−１０℃以上、区分２４を−１０℃未満に区分する。各区分ごとに、給水用減圧弁２０２または給水管３１１〜３１５等を加熱する凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率（Ｄｕｔｙ）を予め設定する。区分２１のDutyを０.０％、区分２２のＤｕｔｙを２０.０％、区分２３のＤｕｔｙを４０.０％ 、区分
２４のＤｕｔｙを１００.０％に設定する。
【００４９】
その結果、凍結防止ヒータ７６の定格加熱容量を、表１の場合と同様に、１９２Ｗ（凍結防止ヒータ７６の１個当たり１６Ｗ＊１２個）として、給水用減圧弁２０２や給水管
３１１〜３１５等の凍結防止を図れることが、判明した。なお、上記実験データでは、北海道札幌市の２月における実測時間は、区分２１が４１.２時間、区分２２が３５５.６時間、区分２３が２７４.４時間、区分１４が０.８時間となる。実測時間に、定格加熱容量１９２Ｗと、それぞれのＤｕｔｙを乗じると、消費電力量の欄に示した数値となり、その合計は１.２４６ｋＷｈ／日となる。
【００５０】
このように、貯湯タンク４０１の下部に増設タンク４０５に貯えた高温の湯を供給し、貯湯タンク４０１内の湯を高温に保持する表１の場合に、給水用減圧弁２０２等を加熱する凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率（Ｄｕｔｙ）を零とする区分１１の時間が増大し、省エネルギーの上で有利となる。
【００５１】
本実施例によれば、貯湯タンク４０１の下部に増設タンク４０５から高温の湯を供給し、貯湯タンク４０１内に貯めた湯全体を高温にするので、貯湯タンク４０１の下方であってこの貯湯タンク４０１の近傍に配置した給水用減圧弁２０２を加熱する凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率を、低減できる。したがって、給湯装置が省エネルギーとなる。また、給水用減圧弁２０２の近傍に水冷媒熱交換器１２０を配置したので、水冷媒熱交換器１２０がヒートポンプ冷媒回路１００の運転により加熱されて湯沸し部となり、給水用減圧弁２０２を加熱する凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率を低減できる。
【００５２】
さらに、貯湯タンクの下方であってこの貯湯タンクの近傍に、給水用減圧弁２０２の他に、給水管３１１〜３１５や給水水量センサー２０３,接続管３２１,タンク入口管３５５、等を設けたので、外気温度の低下する冬季においても、凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率を低減できる。貯湯タンク４０１の下方に、貯湯タンク４０１に水を供給する給水管３１４と、増設タンク４０５の出湯管３６５とを配置し、貯湯タンク４０１の底部に一端を接続した略Ｌ字状の接続管３２１を設け、接続管３２１の一端を基点として他端を変位させることを可能にしたので、給水管と出湯管とに選択接続が可能になる。
【００５３】
また、接続管の他端に、増設タンクの配管を接続することができるので、増設作業が簡単で、かつ、配管材料が無駄にならない、しかも、貯湯タンク下部には、増設タンクからの高温の湯が供給されるので、貯湯タンク内の湯全体が高温湯になる。したがって、給水用減圧弁または水配管を加熱する凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率を低減できる。
【実施例２】
【００５４】
本発明に係る給湯装置の他の実施例を、図８および図９を参照しながら説明する。図８は、給湯装置９０の主要部の正面断面図であり、図９は、図８のＢ−Ｂ矢視断面図である。本実施例が上記実施例と異なるのは、貯湯タンク４０１を収納するタンク室７０の内壁に断熱材を設け、タンク室７０の保温性を向上させていることにある。
【００５５】
貯湯タンク４０１の温熱および水冷媒熱交換器１２０の温熱を保持できるように、タンク室７０の内壁に断熱材７７が取り付けられている。断熱材７７としては、真空断熱材やグラスウール、または、発泡スチロール等を用いる。断熱材７７により保温されたタンク室７０内に、給水用減圧弁２０２、および給水水量センサー２０３，接続管３２１，結合部３４２，給水管３１１〜３１５等を配置する。貯湯タンク４０１と水冷媒熱交換器120からの放熱を受熱できるように各機器を配置する。
【００５６】
したがって、貯湯タンク４０１および水冷媒熱交換器１２０の温熱からの放熱を利用して、給水用減圧弁２０２や給水水量センサー２０３，接続管３２１，結合部３４２，給水管３１１〜３１５等の凍結防止を図る凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率を低減できる。
【００５７】
本実施例では、タンク室７０は、貯湯タンク４０１の温熱や水冷媒熱交換器１２０の温熱を保持できるので、外気温度の低下する冬季においても、給水用減圧弁１２０または給水管３１１〜３１５を加熱する凍結防止ヒータ７６に印加する電圧の通電率を、より低減できる。貯湯タンク４０１の温熱により、ヒートポンプ運転停止中の水冷媒熱交換器120自体が暖められるので、ヒートポンプ冷媒回路１００を運転開始した後の立ち上がり時であっても、水冷媒熱交換器１２０の加熱能力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る給湯装置の一実施例のシステム図である。
【図２】図１に示した給湯装置の要部の正面断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図１に示した給湯装置が有する貯湯タンクの配管を説明する図である。
【図５】図１に示した給湯装置が有する増設タンクの配管を説明する図である。
【図６】図１に示した給湯装置が有する接続管を説明する図である。
【図７】図１に示した給湯装置が有する係止具の斜視図である。
【図８】本発明に係る給湯装置の他の実施例の要部の正面断面図である。
【図９】図８におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
６０  給湯機
６１  給湯機の筐体
６２  空冷室
６３  ファンおよびファンモータ
６４，６５  空気流通口
７０  タンク室
７１  仕切部材
７２，８２  開口部
７３，８３  化粧板
７６  凍結防止ヒータ
７７  断熱材
８０  増設ユニット
８１  増設筐体
９０  給湯装置
９１  固定具
９２〜９４  貫通穴
９５〜９７  ブッシュ
１００  ヒートポンプ冷媒回路
１０１，１０２  圧縮機
１０３，１０４  冷媒側伝熱管
１０５，１０６  減圧装置
１０６  空気冷媒熱交換器
１２０  水冷媒熱交換器（湯沸し部）
２００  直接給湯回路
２０１  給水口
２０２  給水用減圧弁
２０３  給水水量センサー
２０４  機内循環逆止弁
２０５  水熱交換量センサー
２０６，２０７  給水側伝熱管
２０８  タンク熱交混合弁
２０９  湯水混合弁
２１０  給湯流量調整弁
２１１  給湯口
３００  タンク給湯回路
３１１〜３１５  給水管
３２１  接続管
３４２  結合部
３５５  タンク入口管
３６１，３６５  出湯管
３７１，３７２，３７４，３７５  結合部金具
３７３  シールリング
３７６  係止具
３９１  給湯管
４００  貯湯回路
４０１  貯湯タンク
４０５  増設タンク
５００  給湯回路
５０１  機内循環ポンプ
５０２  給水温度サーミスタ
６００  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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