(57)【要約】【課題】浴槽以外の給湯先には安定した温度の温水を供給することができるとともに，浴槽へ多量の温水を使うことによる湯切れのおそれを低減することが可能なヒートポンプ式給湯機を提供すること。【解決手段】ＣＯ2サイクルＳ１と，Ｒ４１０ＡサイクルＳ２と，ＣＯ2冷媒及びＲ４１０Ａ冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器１５と，前記水熱交換器１５により加熱された水を貯留するリザーブタンク１２とを備えてなり，浴槽への給水指令を受けたときは，前記ＣＯ2サイクルＳ１及び／又は前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２を稼動させて前記水熱交換器１５により加熱された水をもっぱら浴槽に供給するとともに，前記浴槽への給水指令以外の給水指令を受けたときには，前記リザーブタンク１２に貯留された水を前記浴槽以外の給湯先に供給するヒートポンプ式給湯機Ｘ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の冷媒が少なくとも第１の膨張器及び第１の圧縮機を経て循環される第１のヒートポンプサイクルと，第２の冷媒が少なくとも第２の膨張器及び第２の圧縮機を経て循環される第２のヒートポンプサイクルと，前記第１の冷媒及び前記第２の冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器と，前記水熱交換器により加熱された水を貯留する貯留手段とを備えたヒートポンプ式給湯機であって，
浴槽への給水指令を受けたときは，前記第１のヒートポンプサイクル及び／又は前記第２のヒートポンプサイクルを駆動させて前記水熱交換器により加熱された水をもっぱら浴槽に供給するとともに，前記浴槽への給水指令以外の給水指令を受けたときには，前記貯留手段に貯留された水を前記浴槽以外の給湯先に供給する給湯先切換手段を具備してなることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
前記貯留手段が，前記浴槽への給湯容量より小さい容量の貯湯タンクである請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項３】
前記貯留手段が，略１００リットル以下の貯湯タンクである請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項４】
前記貯留手段が，前記浴槽の略８０％以内の容量の貯湯タンクである請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項５】
前記第１の冷媒が炭酸ガス冷媒であって，前記第２の冷媒がＨＦＣ冷媒である請求項１〜４のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機。
【請求項６】
外気温度を検知する検知手段と，前記検知手段により検知された外気温度に応じて駆動するヒートポンプサイクルを決定する使用サイクル決定手段と，を備えてなるものである請求項１〜５のいずれか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，ヒートポンプ式給湯機に関し，特に，水熱交換器で加熱した水を直接給湯口へ供給する機能と，貯留タンクなどの貯留手段に貯留した水を給湯口へ供給する機能の両方を備えたヒートポンプ式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なヒートポンプ式給湯機には，給水口から供給された水を水熱交換器で加熱して加熱された温水をそのまま給湯口へ供給する瞬間式給湯機と，水熱交換器により加熱された温水を貯留タンクに一旦貯留し，該貯留タンクに貯留された温水を必要に応じて給湯口に供給する貯湯式給湯機とがある。
特許文献１及び特許文献２に記載のヒートポンプ式給湯機は，前記瞬間式給湯機であり，前記給湯口への給水指令を受けるたびに瞬間的に水を沸き上げて給湯口に温水を供給している。
一方，特許文献３に記載のヒートポンプ式給湯機は，貯留タンクが備えられた貯湯式給湯機であり，水熱交換器で温めた温水を予め前記貯留タンクに貯留しておき，前記給湯口への給水指令を受けると前記貯留タンクに貯留していた温水を前記給湯口に供給している。
【特許文献１】特開２００５−１６７５５号公報
【特許文献２】特開２００５−９７２４号公報
【特許文献３】特開２００５−８３５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら，前記瞬間式給湯機では，供給された温水を溜めずにすぐに使うので，ヒートポンプサイクルが安定するまでは供給される温水の温度にはムラが生じることが多い。そのため，瞬間湯沸かしした温水によって，熱すぎたり，逆に冷たすぎるといったことが生じうる。
一方，前記貯湯式給湯機では，前記貯留タンクに貯留していた温水を使いきってしまい，温水を供給できない場合があった（所謂湯切れ）。
従って，本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，浴槽へ多量の温水を使うことによる湯切れのおそれを低減し，前記浴槽以外の給湯先に安定した温度の温水を供給するヒートポンプ式給湯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述のように，第１の冷媒が少なくとも第１の膨張器及び第１の圧縮機を経て循環される第１のヒートポンプサイクルと，第２の冷媒が少なくとも第２の膨張器及び第２の圧縮機を経て循環される第２のヒートポンプサイクルとを備え，前記第１の冷媒及び前記第２の冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器と，前記水熱交換器により加熱された水を貯留する貯留手段との両方を備えた従来のヒートポンプ式給湯機では，前記水熱交換器を用いて温めた温水を使う場合に，前記水熱交換器により熱交換されて供給される温水の温度にムラが生じることがある。そのため，給湯先（例えばシャワーや台所の蛇口など）に前記水熱交換器により加熱された温水を供給する場合，利用者が期待する温度の温水を得ることができない場合があった。さらに，前記貯留手段に貯留された温水を使いきってしまい，温水を供給できない所謂湯切れが起こる場合があった。
そのため，本発明では，浴槽への給水指令を受けたときは，前記第１のヒートポンプサイクル及び／又は前記第２のヒートポンプサイクルを駆動させて前記水熱交換器により加熱された水をもっぱら浴槽に供給するとともに，前記浴槽への給水指令以外の給水指令を受けたときには，前記貯留手段に貯留された水を前記浴槽以外の給湯先に供給する給湯先切換手段が備えられている。
このように，供給される温水の温度についてはあまり高度の制御を必要とせず，多量に温水を使う浴槽へは前記水熱交換器により加熱された水を供給し，前記浴槽以外の給湯先，例えばシャワーや台所の蛇口へは貯留手段に貯留された温水を供給するよう切り換えることで，シャワーなどで使う温水の温度を安定化させるとともに，前記浴槽へ多量の温水を使うことによる前記貯留手段での湯切れのおそれを低減させることができる。
また，前記貯留手段が，前記浴槽への給湯容量より小さい容量の貯湯タンク，又は略１００リットル以下の貯湯タンク，又は前記浴槽の略８０％以内の容量の貯湯タンクであることが好ましい。
なぜなら，前記浴槽へは瞬間湯沸かしにより加熱された水が供給されるので，従来の貯湯タンクのように浴槽へ供給するような多量の水を貯留しなくてもよいからである。これにより，前記貯留手段に貯留された水を沸かす時間が，従来の貯湯タンクに貯留された水を沸かす時間より短くてすむ。
前記第１の冷媒としては炭酸ガス冷媒（例えばＣＯ2冷媒），前記第２の冷媒としてはＨＦＣ冷媒（例えばＨＦＣ冷媒）が考えられる。
更に，本発明は，外気温度を検知する検知手段と，前記検知手段により検知された外気温度に応じて駆動するヒートポンプサイクルを決定する使用サイクル決定手段とを備えたヒートポンプ式給湯機にも適用される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は，上述のように構成されているので，シャワーなどの前記浴槽以外の給湯先には安定した温度の温水を供給することができるとともに，浴槽へ多量の温水を使うことによる湯切れのおそれを低減することが可能なヒートポンプ式給湯機を提供することができる。
これにより，蛇口やシャワーなどから供給される温水の温度ムラにより利用者が望んでいない高温や低温の温水が供給されてしまう不都合を解消することができる。
また，多量に温水を使用する浴槽へは貯留手段に貯留された温水から供給されないので，前記貯留手段の容量は，従来の貯湯タンクの容量と比べて少なくてもよい。この場合，前記貯留手段の水を所定の温度まで沸かす時間が従来より短いという副次的効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘの概略構成を示す模式図，図２は本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘの制御系統のブロック図，図３は本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘに備えられた制御部１により実行される給湯先に応じて切り換えられる給湯処理の手順についてその一例を説明するためのフローチャートである。
【０００７】
図１及び図２に示すように，本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘは，ヒートポンプユニットＵ，混合弁１７，二方弁１９，操作入力部２，当該ヒートポンプ式給湯機Ｘの外気温度を検知する検知手段３，これらを統括的に制御する制御部１，給水口１１，給湯口１８などを備えて構成されている。
前記ヒートポンプユニットＵは，水配管１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ），リザーブタンク１２，循環ポンプ１３，切り換え弁１４，水熱交換器１５，切り換え弁１６，ＣＯ2サイクルＳ１（第１のヒートポンプサイクルの一例），Ｒ４１０ＡサイクルＳ２（第２のヒートポンプサイクルの一例）などを備えて構成されている。
前記リザーブタンク１２は，前記水熱交換器１５により熱交換（加熱）された水を貯留する。一例として一般的な浴槽よりも容量が少ない約１００Ｌのタンクである。前記リザーブタンク１２は，前記ヒートポンプユニットＵに備えられており，一般的な貯湯ユニットに備えられている貯湯タンク（例えば容量４６０Ｌのタンク）に比べて容量が少なく，該貯湯タンクとは別のものである。
前記リザーブタンク１２は，貯留手段の一例に相当する。
前記水熱交換器１５は，前記ＣＯ2サイクルＳ１の配管３０を流れるＣＯ2冷媒（第１の冷媒の一例。炭酸ガス冷媒の一例。）や前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の配管４０を流れるＲ４１０Ａ冷媒（第２の冷媒の一例。ＨＦＣ冷媒の一例。）と，前記水配管１０の水配管１０Ａや水配管１０Ｂを流れる水との間で熱交換を行うものである。
ここで，前記水配管１０Ａは，前記給水口１１から供給された水を，前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５まで供給し前記水熱交換器１５により熱交換された水を前記切り換え弁１６を経て前記混合弁１７まで供給する流水経路，前記水配管１０Ｂは，前記リザーブタンク１２に貯留された水を，前記循環ポンプ１３，前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５まで供給し前記水熱交換器１５により熱交換された水を前記切り換え弁１６を経て前記リザーブタンク１２まで供給する流水経路である。
【０００８】
まず，水をいきなり高温に沸き上げて給湯する瞬間給湯処理について説明する。
当該ヒートポンプ式給湯機Ｘでは，前記制御部１により，前記混合弁１７，前記ヒートポンプユニットＵの前記ＣＯ2サイクルＳ１及び／又は前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２と，前記切り換え弁１４，１６などの各構成要素が制御されることによって，前記給水口１１から供給された水が前記水熱交換器１５により熱交換され，熱交換された水が，前記切り換え弁１６を経て前記混合弁１７で前記給水口１１から供給された水と混合されて各給湯先に供給される。
具体的には，まず，前記制御部１により，前記給水口１１から供給された水を前記水熱交換器１５へ供給する方向へ，前記切り換え弁１４が切り換えられ，前記水熱交換器１５から供給された水を前記混合弁１７へ供給する方向へ，前記切り換え弁１６が切り換えられる。
続いて，前記給水口１１より水が供給される。
前記給水口１１により供給された水は，前記配管１０Ａを経由し前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５へ供給される。前記配管１０Ａを流れる水は，前記水熱交換器１５により前記ＣＯ2サイクルＳ１の前記配管３０を流れる前記ＣＯ2冷媒や前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の前記配管４０を流れる前記Ｒ４１０Ａ冷媒と熱交換される。前記ＣＯ2サイクルＳ１と前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２についての詳細は後記する。前記水熱交換器１５により熱交換された水は，前記切り換え弁１６を経て前記混合弁１７で前記給水口１１から供給された水と混合されて各給湯先に供給される。給湯先についての詳細は，後述する。
【０００９】
一方，前記リザーブタンク１２に貯留された水を徐々に温めていき前記リザーブタンク１２に貯留する貯湯処理について説明する。
当該ヒートポンプ式給湯機Ｘでは，前記制御部１により前記ＣＯ2サイクルＳ１及び／又は前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２と，前記循環ポンプ１３，前記切り換え弁１４，１６などの各構成要素が制御されることによって，前記給水口１１から供給されて前記リザーブタンク１２に貯留された水を前記水熱交換器１５により熱交換（加熱）して前記リザーブタンク１２に貯留する貯湯処理が行われる。
具体的には，まず，前記リザーブタンク１２に貯留された水が前記循環ポンプ１３から前記水熱交換器１５へ供給される方向へ，前記切り換え弁１４が切り換えられ，前記水熱交換器１５から供給された水が前記リザーブタンク１２へ供給される方向へ，前記切り換え弁１６が切り換えられる。
続いて，前記給水口１１から前記リザーブタンク１２に水が供給され貯留される。
前記リザーブタンク１２に貯留された水は，前記水配管１０Ｂを経由して前記循環ポンプ１３により吸い上げられ前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５により，前記ＣＯ2サイクルＳ１の前記配管３０を流れる前記ＣＯ2冷媒や前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の前記配管４０を流れる前記Ｒ４１０Ａ冷媒と熱交換される。前記ＣＯ2サイクルＳ１と前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２についての詳細は後記する。前記水熱交換器１５により熱交換された水は，前記切り換え弁１６を経て前記リザーブタンク１２に貯留される。
前記リザーブタンク１２に貯留された水は，所望量，所望温度の水が得られるまで，前記循環ポンプ１３，前記切り換え弁１４，前記水熱交換器１５，前記切り換え弁１６，前記リザーブタンク１２を循環する。
【００１０】
前記ＣＯ2サイクルＳ１は，図１に示すように，前記水熱交換器１５，前記ＣＯ2冷媒が流れる経路である配管３０，前記ＣＯ2冷媒を膨張させる膨張器３１（第１の膨張器の一例），前記ＣＯ2冷媒を室外の空気と熱交換させて吸熱させ気化させる室外空気熱交換器３２，前記ＣＯ2冷媒を圧縮する圧縮機３３（第１の圧縮機の一例）などを備えて構成されている。
前記配管３０を流れるＣＯ2冷媒は，前記膨張器３１により膨張され，前記室外空気熱交換器３２により室外の空気と熱交換されて吸熱，気化し，前記圧縮機３３により圧縮されて高温高圧となり，前記水熱交換器１５において，前記水配管１０Ａや前記水配管１０Ｂを流れる水と熱交換される。前記水熱交換器１５により熱交換されたＣＯ2冷媒は，再び前記膨張器３１，前記室外空気熱交換器３２，前記圧縮機３３，前記水熱交換器１５を循環する。
なお，前記ＣＯ2冷媒は，後記のＲ４１０Ａ冷媒と異なる特性を持ち，水を高温（例えば９０℃程度）まで加熱することができる。
【００１１】
一方，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２は，図１に示すように，前記Ｒ４１０Ａ冷媒が流れる配管４０Ａ及び配管４０Ｂからなる配管４０を有している。
本実施の形態では，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２を，室内の冷暖房を行う空調処理や，水を急激に高温に沸きあげて給湯する瞬間給湯処理や，前記リザーブタンク１２に貯留された水を徐々に温めていき前記リザーブタンク１２に貯留する貯湯処理に用いている。
【００１２】
まず，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２を前記瞬間給湯処理や前記貯湯処理における水の加熱に用いる場合の前記Ｒ４１０Ａ冷媒が循環する経路である配管４０Ａについて説明する。
前記配管４０Ａは，図１に示すように，圧縮機４３（第２の圧縮機の一例），四方弁４４，切り換え弁４５，前記水熱交換器１５，切り換え弁４６，膨張器４１（第２の膨張器の一例），室外空気熱交換器４２，前記四方弁４４を順に閉じた回路となるように接続する管路である。
前記制御部１により，前記操作入力部２を通じた操作入力により浴槽への給湯処理開始の指示が入力されたと判断されると，前記圧縮機４３，前記膨張器４１が駆動され，前記四方弁４４，前記切り換え弁４５，４６が制御される。そして前記制御部１により，前記切り換え弁４５が，前記四方弁４４から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒が前記水熱交換器１５へ流れる方向に切り換えられるとともに，前記切り換え弁４６が，前記水熱交換器１５から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒が前記膨張器４１へ流れる方向に切り換えられる。これにより，前記Ｒ４１０Ａ冷媒は，前記配管４０Ａを実線矢印方向に循環する。
具体的には，前記配管４０Ａを流れるＲ４１０Ａ冷媒は，前記膨張器４１により膨張され，前記室外空気熱交換器４２により室外の空気と熱交換されて吸熱，気化し，前記四方弁４４を経て前記圧縮機４３により圧縮されて高温高圧となり，前記四方弁４４，前記切り換え弁４５を経て前記水熱交換器１５において，前記水配管１０Ｂを流れる水と熱交換される。前記水熱交換器１５により熱交換されたＲ４１０Ａ冷媒は，前記切り換え弁４６を経て再び前記膨張器４１，前記室外空気熱交換器４２，前記四方弁４４，前記圧縮機４３，前記四方弁４４，前記切り換え弁４５，前記水熱交換器１５を循環する。
このように，前記Ｒ４１０Ａ冷媒が，前記配管４０Ａを循環することにより，前記水配管１０Ｂを流れる水を加熱して，前記瞬間給湯処理や前記貯湯処理に利用される。
なお，前記Ｒ４１０Ａ冷媒は，前記ＣＯ2冷媒と異なる特性を持ち，水を中低温（例えば６５℃程度）までしか加熱することができない。
【００１３】
続いて，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２を空調処理（室内空気の加熱（暖房）又は冷却（冷房））に用いる場合の前記Ｒ４１０Ａ冷媒が循環する経路である配管４０Ｂについて説明する。
前記配管４０Ｂは，図１に示すように，前記圧縮機４３，前記四方弁４４，前記切り換え弁４５，室内空気熱交換器４７，前記切り換え弁４６，前記膨張器４１，前記室外空気熱交換器４２，前記四方弁４４を順に閉じた回路として接続する管路である。
前記室内空気熱交換器４７は，室内の冷暖房を行う空気調和機（不図示）に設けられ，前記配管４０Ｂを流れる前記Ｒ４１０Ａ冷媒と室内空気との間で熱交換を行うことにより室内空気を加熱或いは冷却するものである。
まず，室内空気を加熱する暖房の場合に前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２で行われる空調処理について説明する。
前記制御部１により，前記操作入力部２を通じた操作入力により暖房開始の指示が入力されたと判断されると，前記圧縮機４３，前記膨張器４１が駆動され，前記四方弁４４，前記切り換え弁４５，４６が制御される。このとき，前記四方弁４４内部では図示する実線経路が確立されている。そして前記制御部１により，前記四方弁４４から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒が前記室内空気熱交換器４７へ流れる方向に，前記切り換え弁４５が切り換えられるとともに，前記室内空気熱交換器４７から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒が前記膨張器４１へ流れる方向に，前記切り換え弁４６が切り換えられる。これにより，前記Ｒ４１０Ａ冷媒は，前記配管４０Ｂを実線矢印方向に循環する。
具体的には，前記配管４０Ｂを流れる前記Ｒ４１０Ａ冷媒は，前記膨張器４１により膨張され，前記室外空気熱交換器４２により室外の空気と熱交換されて吸熱，気化し，前記四方弁４４を経て前記圧縮機４３により圧縮されて高温高圧となり，前記四方弁４４，前記切り換え弁４５を経て前記室内空気熱交換器４７により室内の空気と熱交換されて冷却される。前記室内空気熱交換器４７により熱交換されて冷却されたＲ４１０Ａ冷媒は，前記切り換え弁４６を経て再び前記膨張器４１，前記室外空気熱交換器４２，前記四方弁４４，前記圧縮機４３，前記四方弁４４，前記切り換え弁４５，前記室内空気熱交換器４７を循環する。
このようにして，前記Ｒ４１０Ａ冷媒が，前記配管４０Ｂを循環して室内空気との間で熱交換を行うことにより，室内空気が加熱（暖房）される。
なお，室内空気を冷却する冷房の場合に前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２で行われる空調処理は，前記Ｒ４１０Ａ冷媒が前記暖房の場合に前記配管４０Ｂを流れる順序と逆に循環して行われる。
【００１４】
前述のような瞬間給湯処理のみで温水の供給を行う従来の瞬間式給湯機では，ヒートポンプサイクルが安定するまでに供給される温水の温度にムラが生じることが多かった。そのため，シャワーや蛇口などに供給する場合，利用者にとって熱すぎたり逆に冷たすぎたりすることがあった。
また，前述のような貯湯処理により貯留された温水を供給する従来の貯湯式給湯機では，貯留していた温水を使い切ってしまう所謂湯切れを起こす場合があった。
本実施の形態では，以下に示すように，浴槽以外の給湯先に安定した温度の温水を供給することができるとともに，浴槽へ多量の温水を使うことによる湯切れのおそれを低減することが可能なヒートポンプ式給湯機を提供する。
【００１５】
図３のフローチャートに基づいて，本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘに備えられた制御部１により実行される給湯先に応じて切り換えられる給湯処理の手順についてその一例を説明する。
図中のＳ１０，Ｓ２０…は処理手順（ステップ）番号を示し，処理はステップＳ１０より開始される。
ステップＳ１０では，前記制御部１により，浴槽への給水指令を受けたか否かが判断される。具体的には，例えば前記操作入力部２のお湯はりボタン２−１（図２参照）を通じた操作入力により浴槽への給水指令がなされ，前記制御部１により，浴槽への給水指令を受けたと判断された場合（ステップＳ１０のＹｅｓ側），処理はステップＳ２０に移行される。前記操作入力部２のお湯はり以外のボタン（例えば図２に示すシャワーボタン２−２）などを通じた操作入力により浴槽以外（シャワー，台所の蛇口など）への給水指令がなされ，前記制御部１により，浴槽への給水指令以外の給水指令を受けたと判断された場合（ステップＳ１０のＮｏ側），処理はステップＳ１１に移行される。
【００１６】
ステップＳ１１では，浴槽への給水指令以外の給水指令を受けて，前記制御部１により，前記リザーブタンク１２に貯留された水を前記リザーブタンク１２から前記混合弁１７へ供給する方向へ，前記切り換え弁１６が切り換えられる。さらに，給水指令がなされた給湯先に応じて，前記給湯口１８から温水が供給される経路が切り換えられ，給水指令を受けた給湯先（例えばシャワー）に，前記リザーブタンク１２に貯留された温水が前記給湯口１８から供給される（ステップＳ１２）。具体的には，前記リザーブタンク１２に貯留された温水が，前記リザーブタンク１２と前記切り換え弁１６とを接続する水配管１０Ｃを図１における破線矢印方向に流れて前記切り換え弁１６に供給され，前記切り換え弁１６に供給された温水が，前記混合弁１７が制御されることにより前記給水口１１から供給された水と混合されて前記給湯口１８に供給される。その後，前記切り換えられた経路の給湯先に供給され，処理はステップＳ１３に移行される。
【００１７】
前記ステップＳ１３では，前記制御部１により，予め定められた条件が充足されたか否かが判断される。一例として，前記予め定められた条件が，前記空気調和機の運転停止及び予め定められた時刻である，或いは，前記空気調和機の運転停止及び前記リザーブタンク１２に貯留された水の温度が予め定められた温度（例えば４５℃）未満である，などの条件が考えられる。前記制御部１により前記予め定められた条件が充足されたと判断されると（ステップＳ１３のＹｅｓ側），後記のステップＳ１４〜ステップＳ１７の貯湯処理が実行される。前記制御部１により前記予め定められた条件が充足されていないと判断されると（ステップＳ１３のＮｏ側），処理は終了する。
【００１８】
ステップＳ１４では，前記制御部１により，前記検知手段３により検知された外気温度が１５℃以下であるか否かが判断される。前記検知手段３により検知された外気温度が１５℃以下であれば（ステップＳ１４のＹｅｓ側），処理はステップＳ１５に移行される。前記検知手段３により検知された外気温度が１５℃より高ければ（ステップＳ１４のＮｏ側），処理はステップＳ１６に移行される。
ステップＳ１５では，前記ＣＯ2サイクルＳ１が駆動されて前記リザーブタンク１２に温水が貯留される貯湯処理が行われる。具体的には，まず，前記制御部１により，前記循環ポンプ１３から供給された水を前記水熱交換器１５に供給する方向に，前記切り換え弁１４が切り換えられるとともに，前記水熱交換器１５から供給された水を前記リザーブタンク１２に供給する方向に，前記切り換え弁１６が切り換えられる。その後，前記循環ポンプ１３が駆動されることにより，前記リザーブタンク１２に貯留された水が，前記水配管１０Ｂを経て前記循環ポンプ１３により吸い上げられ，前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５に供給される。一方，前記制御部１により前記ＣＯ2サイクルＳ１の前記膨張器３１，前記圧縮機３３が駆動されて，前記ＣＯ2冷媒が前記配管３０を循環することにより前記水熱交換器１５において前記水配管１０Ｂを流れる水が加熱される。そして，前記水熱交換器１５により熱交換された水は，前記切り換え弁１６を経て前記リザーブタンク１２に貯留される。続いて，処理はステップＳ１７に移行される。
ステップＳ１６では，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２が駆動されて前記リザーブタンク１２に温水が貯留される貯湯処理が行われる。具体的には，まず，前記制御部１により，前記循環ポンプ１３から供給された水を前記水熱交換器１５に供給する方向に，前記切り換え弁１４が切り換えられるとともに，前記水熱交換器１５から供給された水を前記リザーブタンク１２に供給する方向に，前記切り換え弁１６が切り換えられる。その後，前記循環ポンプ１３が駆動されることにより，前記リザーブタンク１２に貯留された水が，前記水配管１０Ｂを経て前記循環ポンプ１３により吸い上げられ，前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５に供給される。一方，前記制御部１により前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の前記四方弁４４が図１に示す実線経路に切り換えられるとともに，前記四方弁４４から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒を前記水熱交換器１５に供給する方向に，前記切り換え弁４５が切り換えられ，更に，前記水熱交換器１５から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒を前記膨張器４１に供給する方向に，前記切り換え弁４６が切り換えられる。続いて，前記膨張器４１，前記圧縮機４３が駆動されて，前記Ｒ４１０Ａ冷媒が前記配管４０Ａを循環することにより前記水熱交換器１５において前記水配管１０Ｂを流れる水が加熱される。そして，前記水熱交換器１５により熱交換された水は，前記切り換え弁１６を経て前記リザーブタンク１２に貯留される。その後，処理はステップＳ１７に移行される。
ステップＳ１７では，前記制御部１により，前記貯湯処理が終了したか否かが判断される。前記リザーブタンク１２に設けられた温度センサ２０（図１及び図２参照）からの信号によって，予め定められた温度（一例として，前記ＣＯ2サイクルＳ１により加熱（熱交換）される場合は９０℃。前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２により加熱（熱交換）される場合は６５℃。）の温水が予め定められた水位に達したと判断される場合には，前記制御部１により，前記貯湯処理が終了したと判断され（ステップＳ１７のＹｅｓ側），処理は終了する。前記リザーブタンク１２に，予め定められた温度の所望量の温水が貯留されていなければ，前記制御部１により，前記貯湯処理が終了していないと判断され（ステップＳ１７のＮｏ側），処理はステップＳ１５又はステップＳ１６に戻り，前記リザーブタンク１２に，予め定められた温度の所望量の温水が貯留されるまで貯湯処理が実行される。
【００１９】
一方，ステップＳ２０では，浴槽への給水指令を受けて，前記制御部１により，前記給水口１１から供給された水を前記水熱交換器１５へ供給する方向へ前記切り換え弁１４が切り換えられるとともに，前記水熱交換器１５から供給された水を前記混合弁１７へ供給する方向へ前記切り換え弁１６が切り換えられる。そして，前記二方弁１９が開栓され，処理はステップＳ３０に移行される。
【００２０】
ステップＳ３０では，前記制御部１により，前記空気調和機の運転が停止しているか否かが判断される。具体的には，前記膨張器４１及び前記圧縮機４３が駆動していなければ，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の前記配管４０Ｂを前記Ｒ４１０Ａ冷媒が循環していないので，前記制御部１により，前記空気調和機の運転が停止していると判断され（ステップＳ３０のＹｅｓ側），処理はステップＳ４０に移行される。前記膨張器４１及び前記圧縮機４３が駆動していれば，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の前記配管４０Ｂを前記Ｒ４１０Ａ冷媒が循環しているので，前記制御部１により，前記空気調和機の運転がなされていると判断され（ステップＳ３０のＮｏ側），処理はステップＳ３１に移行される。
【００２１】
前記ステップＳ３０の判断結果によれば，前記空気調和機の運転がなされている，すなわち，前述のように，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２では，前記Ｒ４１０Ａ冷媒が前記配管４０Ｂを循環して空調処理を実行しており，前記Ｒ４１０Ａ冷媒は前記配管４０Ａを流れないので前記水熱加熱器１５において前記配管１０を流れる水と熱交換を行うことができない。そのため，ステップＳ３１では，前記ＣＯ2サイクルＳ１が駆動されて瞬間給湯処理が行われる。具体的には，前記制御部１により，前記ＣＯ2サイクルＳ１の前記膨張器３１，前記圧縮機３３が駆動されるとともに，前記給水口１１から供給された水を前記水熱交換器１５に供給する方向へ前記切り換え弁１４が切り換えられ，さらに前記水熱交換器１５により供給された水を前記混合弁１７に供給する方向へ前記切り換え弁１６が切り換えられる。これにより，前記給水口１１から供給され前記水配管１０Ａを経由し前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５に供給された水が，前記水熱交換器１５により前記ＣＯ2冷媒と熱交換されて温水となり，前記切り換え弁１６に供給される瞬間給湯処理が実行され，処理はステップＳ６０に移行される。
【００２２】
ステップＳ４０では，前記制御部１により，前記検知手段３により検知された外気温度が１５℃以下であるか否かが判断される。前記検知手段３により検知された外気温度が１５℃以下であれば（ステップＳ４０のＹｅｓ側），処理はステップＳ５０に移行される。前記検知手段３により検知された外気温度が１５℃より高ければ（ステップＳ４０のＮｏ側），処理はステップＳ４１に移行される。
【００２３】
ステップＳ４１では，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２が駆動されて瞬間給湯処理が行われる。具体的には，前記制御部１により，前記給水口１１から供給された水を前記水熱交換器１５に供給する方向へ前記切り換え弁１４が切り換えられ，さらに前記水熱交換器１５により供給された水を前記混合弁１７に供給する方向へ前記切り換え弁１６が切り換えられる。一方，前記制御部１により前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の前記四方弁４４が図１に示す実線経路に切り換えられるとともに，前記四方弁４４から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒を前記水熱交換器１５に供給する方向に，前記切り換え弁４５が切り換えられ，更に，前記水熱交換器１５から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒を前記膨張器４１に供給する方向に，前記切り換え弁４６が切り換えられる。続いて，前記膨張器４１，前記圧縮機４３が駆動されて，前記Ｒ４１０Ａ冷媒が前記配管４０Ａを循環することにより前記水熱交換器１５において前記水配管１０Ｂを流れる水が加熱される。このようにして，前記給水口１１から供給され前記水配管１０Ａを経由し前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５に供給された水が，前記水熱交換器１５により前記Ｒ４１０Ａ冷媒と熱交換されて温水（例えば約４５℃の温水）となり，前記切り換え弁１６に供給される瞬間給湯処理が実行され，処理はステップＳ６０に移行される。
【００２４】
ステップＳ５０では，前記ステップ１０における当該ヒートポンプ式給湯機Ｘから温水を供給する給湯先が浴槽であるという結果と，前記ステップＳ３０における前記空気調和機の運転停止という判断結果と，前記ステップＳ４０における外気温度が１５℃以下という判断結果を受けて，前記ＣＯ2サイクルＳ１及び前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２両方を駆動させて瞬間給湯処理が行われる。具体的には，前記制御部１により，前記給水口１１から供給された水を前記水熱交換器１５に供給する方向へ前記切り換え弁１４が切り換えられ，さらに前記水熱交換器１５により供給された水を前記混合弁１７に供給する方向へ前記切り換え弁１６が切り換えられる。一方，前記制御部１により前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の前記四方弁４４が図１に示す実線経路に切り換えられるとともに，前記四方弁４４から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒を前記水熱交換器１５に供給する方向に，前記切り換え弁４５が切り換えられ，更に，前記水熱交換器１５から供給された前記Ｒ４１０Ａ冷媒を前記膨張器４１に供給する方向に，前記切り換え弁４６が切り換えられる。続いて，前記ＣＯ2サイクルＳ１の前記膨張器３１，前記圧縮機３３，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２の前記膨張器４１，前記圧縮機４３が駆動される。これにより，前記給水口１１から供給され前記水配管１０Ａを経由し前記切り換え弁１４を経て前記水熱交換器１５に供給された水が，前記水熱交換器１５により前記Ｒ４１０Ａ冷媒及び前記ＣＯ2冷媒と熱交換されて温水（例えば約５０℃の温水）となり，前記切り換え弁１６に供給される瞬間給湯処理が実行され，処理はステップＳ６０に移行される。
ここで，前記ステップＳ１４における外気温度が１５℃より高いという判断結果を受けて，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２を駆動させる，或いは，前記ステップＳ１４における外気温度が１５℃以下という判断結果を受けて，前記ＣＯ2サイクルＳ１を駆動させる，或いは，前記ステップＳ４０における外気温度が１５℃より高いという判断結果を受けて，前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２を駆動させる，或いは，前記ステップＳ４０における外気温度が１５℃以下という判断結果を受けて，前記ＣＯ2サイクルＳ１及び前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２を駆動させる前記制御部１が，使用サイクル決定手段の一例に相当する。
【００２５】
ステップＳ６０では，前記ステップＳ３１或いは前記ステップＳ４１或いは前記ステップＳ５０で加熱された温水が，浴槽に供給される。前記ステップＳ３１或いは前記ステップＳ４１或いは前記ステップＳ５０で加熱されて前記切り換え弁１６に供給された温水は，前記混合弁１７が前記制御部１によって制御されることにより前記給水口１１から供給された水と混合されて，前記ステップＳ２０で開栓された前記二方弁１９を経て浴槽に供給され，処理は終了する。
ここで，前記浴槽への給水指令を受けたときは，前記ＣＯ2サイクルＳ１及び／又は前記Ｒ４１０ＡサイクルＳ２を駆動させて前記水熱加熱器１５により加熱された水をもっぱら前記浴槽に供給するとともに，前記浴槽への給水指令以外の給水指令を受けたときには，前記リザーブタンク１２に貯留された水を前記浴槽以外の給湯先に供給する処理を実行する前記制御部１が，給湯先切り換え手段の一例に相当する。
【００２６】
このように，多量の温水を使用する浴槽へは前記水熱交換器１５により加熱された水を供給し，前記浴槽以外へは前記リザーブタンク１２に貯留された温水を供給することによって，前記浴槽以外の給湯先に安定した温度の温水を供給するとともに，浴槽へ多量の温水を使うことによる湯切れのおそれを低減することができる。
これにより，蛇口やシャワーなどから供給される温水の温度ムラにより利用者が望んでいない高温や低温の温水が供給されてしまう不都合が解消される。
本実施の形態では，多量に温水を使用する浴槽へは前記リザーブタンク１２に貯留された温水から供給されないので，前記リザーブタンク１２の容量は，従来の貯湯タンクの容量と比べて少ない。このような場合，前記リザーブタンク１２の水を所定の温度まで沸かす時間が従来の貯湯タンクに貯留された水を沸かす時間より短いという副次的効果がある。
なお，本実施の形態では，前記ヒートポンプユニットＵに前記リザーブタンク１２が備えられた構成であるが，前記ヒートポンプユニットＵと接続した貯湯タンクから浴槽以外の給湯先への給湯を実行する構成でもかまわない。
また，本発明は，前記ヒートポンプユニットＵに備えられた前記水熱交換器１５により熱交換された温水を直接浴槽に供給するとともに，前記ヒートポンプユニットＵに備えられた前記水熱交換器１５或いは新たに設けられた水熱交換器により前記水配管１０を流れる温水と前記浴槽に貯留された温水とを熱交換させて，該浴槽に貯留された温水を加熱或いは保温する追い焚き機能を設けたヒートポンプ式給湯機にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘの概略構成を示す模式図。
【図２】本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘの制御系統のブロック図。
【図３】本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Ｘに備えられた制御部１により実行される給湯先に応じて切り換えられる給湯処理の手順についてその一例を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００２８】
１０…水配管
１１…給水口
１２…リザーブタンク
１３…循環ポンプ
１４，１６，４５，４６…切り換え弁
１５…水熱交換器
１７…混合弁
１８…給湯口
１９…二方弁
２０…温度センサ
３０，４０…配管
３１，４１…膨張器
３２，４２…室外空気熱交換器
３３，４３…圧縮機
４４…四方弁
４７…室内空気熱交換器
【図１】
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【図２】
2008032333.tif 000004
【図３】
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