(57)【要約】【課題】効率良く浴槽の湯等を保温することができ、しかも、保温の際に、電気ヒータや貯湯タンクの湯を使用することのないヒートポンプ式給湯機を提供する。【解決手段】入口３２から導入した低温水を沸上げて出口３３から高温水として流出させる水熱交換器１６を有して、かつ高圧側が超臨界圧力で運転するヒートポンプ式給湯機である。水熱交換器１６に中間入口３４と中間出口３５とを形成する。中間入口３４から導入した湯を、低温水と高温水との間の温度の中温水として中間出口３５から流出させる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口（３２）から導入した低温水を沸上げて出口（３３）から高温水として流出させる水熱交換器（１６）を有して、かつ高圧側が超臨界圧力で運転する冷凍サイクル（Ｒ）を備えたヒートポンプ式給湯機であって、上記水熱交換器（１６）に中間入口（３４）と中間出口（３５）とを形成し、この中間入口（３４）から導入した湯を、上記低温水と高温水との間の温度の中温水として上記中間出口（３５）から流出させることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
浴槽（２５）内の湯を上記中間入口（３４）から上記水熱交換器（１６）に導入し、上記中間出口（３５）から中温水を上記浴槽（２５）内に返流することによって、上記浴槽（２５）内の湯の保温運転を行うことを特徴とする請求項１のヒートポンプ式給湯機。
【請求項３】
床暖房用配管（４５）内の湯を上記中間入口（３４）から上記水熱交換器（１６）に導入し、上記中間出口（３５）から中温水を上記床暖房用配管（４５）内に返流することによって、床暖房用配管（４５）内の湯の保温運転を行うことを特徴とする請求項１ヒートポンプ式給湯機。
【請求項４】
上記水熱交換器（１６）の出口（３３）からの高温水を貯湯タンク（３）に貯湯する沸上運転と、上記水熱交換器（１６）の中間出口（３５）から中温水を流出させる中温加熱運転とが可能であると共に、上記沸上運転と中温加熱運転のどちらか一方の単独運転と、沸上運転と中温加熱運転との並行運転との切換えを可能としたことを特徴とする請求項１のヒートポンプ式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートポンプ式給湯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートポンプ式給湯機としては、一般には図９に示すように、貯湯タンク７０を有するタンクユニット７１と、冷凍サイクル７２を有する熱源ユニット（ヒートポンプユニット）７３とを備える。また、冷凍サイクル７２は、圧縮機７４と、水熱交換器７５と、膨張弁７７と、蒸発器７８とを順に接続して構成される。そして、タンクユニット７１は、上記貯湯タンク７０と循環路７９とを備え、この循環路７９には、水循環用ポンプ８０と熱交換路８１とが介設されている。この場合、熱交換路８１は水熱交換器７５にて構成される。
【０００３】
また、冷凍サイクル７２の冷媒として、ジクロロジフルオロメタン（Ｒ−１２）やクロロジフルオロメタン（Ｒ−２２）のような冷媒が使用されてきたが、オゾン層の破壊、環境汚染等の問題から、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ−１３４ａ）のような代替冷媒が使用されるようになっている。しかしながらこのＲ−１３４ａにおいても、依然として地球温暖化能が高いなどの問題があることから、近年では、このような問題のない自然系冷媒を使用することが推奨されつつある。この自然系冷媒として炭酸ガス等の超臨界冷媒が有用であることは、公知である。
【０００４】
上記装置においては、圧縮機７４を駆動させると共に、ポンプ８０を駆動（作動）させると、貯湯タンク７０の底部に設けた取水口から貯溜水（温湯）が循環路７９に流出し、これが熱交換路８１を流通する。そのときこの温湯は水熱交換器７５によって加熱され（沸上げられ）、湯入口から貯湯タンク７０の上部に返流される。これによって、貯湯タンク７０に高温の温湯を貯めるものである。そして、この貯湯タンク７０内の湯が浴槽８２等に供給される。また、浴槽８２には、この浴槽８２内の湯を保温するための保温用循環路８３が接続されている。
【０００５】
この場合、保温用循環路８３は、循環配管８４と、この循環配管８４に介設されるポンプ８５及び保温用電気ヒータ８６とで構成される。すなわち、循環配管８４は、第１配管８４ａと第２配管８４ｂとからなり、第１配管８４ａにポンプ８５が介設され、第２配管８４ｂに保温用電気ヒータ８６が介設されている。このため、ポンプ８５が駆動することによって、浴槽８２内の湯がこの循環配管８４の第１配管８４ａに導入され、この第１配管８４ａから第２配管８４ｂに入り、保温用電気ヒータ８６にて暖められて浴槽に返流する。そして、この循環が継続することによって、浴槽８２内の湯が約一定の温度に維持される。
【０００６】
また、この保温用循環路８３は、貯湯タンク７０の出湯口８７に接続される配管８８に接続される。配管８８には開閉弁８９が介設され、この開閉弁８９が開状態のときに、貯湯タンク７０の高温の湯がこの配管８８及び保温用循環路８３を介して浴槽８２に供給され、浴槽８２への湯はり運転が行われる。そして、この開閉弁８９が閉状態のときに、上記したように、保温用循環路８３を浴槽８２の湯が循環することによって、保温運転が行われる。
【０００７】
このように、従来には、浴槽の湯を保温するために、ポンプ及び保温ヒータが介設された循環路を有するものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特許２００１−１３２９６９号公報（第４−６頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように、図９や特許文献１に記載のように、電気ヒータ８６を使用した場合、加熱量が大きければ、受電容量が大きく、消費電力が大となって、コスト高となっていた。そこで、他の従来例として、ヒートポンプユニットにて沸上げた湯を貯湯タンクに貯め、この貯湯タンク内の湯と熱交換を行うことによって、保温運転を行う場合もあった。しかしながら、このように貯湯タンクの湯を利用する場合、この貯湯タンクに貯めた湯の温度を低下させることになり、貯湯タンクにおいて中間温度層が増加することになる。
【００１０】
また、貯湯タンクの湯を貯める通常の沸上運転においては、貯湯タンクの取水口から流出させる貯溜水（温湯）をヒートポンプユニットにて沸上げるものであるので、中間温度層が増加していれば、このヒートポンプユニットの熱交換路への入水温度が高い状態となっている。そして、冷凍サイクルの冷媒に自然冷媒である炭酸ガスを使用していれば、一般には、その冷凍サイクルは図８の実線で示すものとなる。このため、水熱交換器への入水温度が上昇（水温ＵＰ）すれば、図８の２点鎖線で示すように、放熱過程でのエンタルピ差が狭くなり、給湯能力及びＣＯＰが減少していた。また、貯湯タンクの湯を貯めるものにおいて、運転時間が長くなると夜間のみで一日に使用する湯を貯湯することができず、電力使用料が高額となる昼間において運転を行う必要がありコスト高となり、さらに、放熱ロスが生じることになって、一層運転時間が大きくなるという問題点もあった。
【００１１】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、効率良く浴槽の湯等を保温することができ、しかも、保温の際に、電気ヒータや貯湯タンクの湯を使用することのないヒートポンプ式給湯機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１のヒートポンプ式給湯機は、入口３２から導入した低温水を沸上げて出口３３から高温水として流出させる水熱交換器１６を有して、かつ高圧側が超臨界圧力で運転する冷凍サイクルＲを備えたヒートポンプ式給湯機であって、上記水熱交換器１６に中間入口３４と中間出口３５とを形成し、この中間入口３４から導入した湯を、上記低温水と高温水との間の温度の中温水として上記中間出口３５から流出させることを特徴としている。
【００１３】
請求項１のヒートポンプ式給湯機では、水熱交換器１６から高温の湯と中温の湯とを取出すことができる。すなわち、高圧側が超臨界圧力で運転することによって、水熱交換器１６での温度勾配を大きくとることができ、この大きな温度勾配を有することによって、高温の湯（高温水）と中温の湯（中温水）を取出すことができ、この高温の湯及び中温の湯を利用することができる。しかも、高温の湯を低温水と混合させることなく中温の湯を得ることができ、沸上げた高温の湯の減少を防止することができる。さらに、この冷凍サイクルとしては、従来のこの種のヒートポンプ式給湯機に使用される基本回路をそのまま利用することができる。しかも、電気ヒータも使用しないので、電力消費の低減を図ることができる。特に、水熱交換器１６の入口３２には中温水が導入されず、この入口３２温度を低く保つことができるので、効率的な運転が可能である。
【００１４】
請求項２のヒートポンプ式給湯機は、浴槽２５内の湯を上記中間入口３４から上記水熱交換器１６に導入し、上記中間出口３５から中温水を上記浴槽２５内に返流することによって、上記浴槽２５内の湯の保温運転を行うことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項２のヒートポンプ式給湯機では、浴槽２５内の湯の保温を行うことができ、浴槽２５の湯の温度を快適温度に維持することができる。また、この保温運転では、水熱交換器１６を流れる中温状態の冷媒と浴槽２５の湯との１段階（１回）の熱交換であるので、効率がよいものとなる。これに対して、貯湯タンク３に貯めた湯を利用するものでは、湯を沸上げる際の冷媒と低温水との熱交換と、貯湯タンクの湯と浴槽２５の湯との熱交換とを必要として、２段階（２回）の熱交換を行うもので効率が悪い。
【００１６】
請求項３のヒートポンプ式給湯機は、床暖房用配管４５内の湯を上記中間入口３４から上記水熱交換器１６に導入し、上記中間出口３５から中温水を上記床暖房用配管４５内に返流することによって、床暖房用配管４５内の湯の保温運転を行うことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項３のヒートポンプ式給湯機では、貯湯タンク３の湯や電気ヒータを使用することなく、床暖房に使用する湯を保温することができる。これにより、ランニングコストの低減を達成することができると共に、ユーザは快適な床暖房を享受することができる。また、上記請求項１と同様、水熱交換器１６の入口３２には中温水が導入されず、この入口温度を低く保つことができるので、効率的な運転が可能である。
【００１８】
請求項４のヒートポンプ式給湯機は、上記水熱交換器１６の出口３３からの高温水を貯湯タンク３に貯湯する沸上運転と、上記水熱交換器１６の中間出口３５から中温水を流出させる中温加熱運転とが可能であると共に、上記沸上運転と中温加熱運転のどちらか一方の単独運転と、沸上運転と中温加熱運転との並行運転との切換えを可能としたことを特徴としている
【００１９】
上記請求項４のヒートポンプ式給湯機では、沸上運転と中温加熱運転とが可能であり、しかも沸上運転と中温加熱運転のどちらか一方の単独運転と、沸上運転と中温加熱運転との並行運転の切換えが可能であるので、例えば、貯湯タンク３内に高温水がない場合等において、沸上運転と中温加熱運転を行うことによって、貯湯タンク３内に高温の湯を貯めると共に、浴槽２５の保温（加熱）運転や床暖房に使用する湯を保温することができ、また、浴槽２５の湯等の保温が必要でない場合においては、貯湯タンク３に湯を貯める沸上運転のみを行い、逆に貯湯タンク３に湯が十分に有るとき等には、中温加熱運転のみを行うことができる。そして、貯湯タンク３に湯を貯める沸上運転時には、上記請求項１のように、水熱交換器１６の入口３２には中温水が導入されず、この入口３２温度を低く保つことができるので、効率的な運転が可能である。しかも、中温加熱運転時には、高温の湯を沸かす必要がないので、沸上げ温度を所定温度以下に制限したり、湯循環量を増加させたりすることによって、運転効率を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、この発明のヒートポンプ式給湯機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はヒートポンプ式給湯機の簡略図を示し、このヒートポンプ式給湯機は、タンクユニット（貯湯ユニット）１と熱源ユニット（ヒートポンプユニット）２を備え、タンクユニット１の水（温湯）をヒートポンプユニット２にて加熱するものである。
【００２１】
タンクユニット１は貯湯タンク３を備え、この貯湯タンク３に貯湯された温湯浴槽２５等に供給される。すなわち、貯湯タンク３には、その底壁に給水口５が設けられると共に、その上壁に出湯口６が設けられている。そして、給水口５から貯湯タンク３に市水（水道水）が供給され、出湯口６から高温の温湯が出湯される。また、貯湯タンク３には、その底壁側に取水口７が開設され、側壁（周壁）の上部に湯入口８が開設され、取水口７よりも僅か上方位置に下部湯入口４が開設され、取水口７と湯入口８と下部湯入口４とが循環路９にて連結されている。
【００２２】
すなわち、循環路９は、後述する水熱交換器１６にて構成される熱交換路１１を有する第１循環路９ａと、この第１循環路９ａからの湯（加熱水）を貯湯タンク３に返流させるための第２循環路９ｂとを有する。そして、第１循環路９ａは、その一端側が取水口７に接続され、その他端側が切換弁１２を介して第２循環路９ｂに接続される。また、第２循環路９ｂは、その一端側が下部湯入口４に接続され、その他端側が湯入口８に接続されている。なお、この循環路９の第１循環路９ａに水循環用ポンプＰ１が介設されている。
【００２３】
従って、水循環用ポンプＰ１を駆動させれば、切換弁１２を切換えることによって、取水口７から流出した湯を湯入口８を介して貯湯タンク３へ返流させたり、下部湯入口４を介して貯湯タンク３へ返流させたりすることができる。
【００２４】
また、出湯口６には混合弁１３が介設された給湯用配管１４が接続されている。すなわち、給湯用配管１４は、出湯口６から混合弁１３までの第１配管１４ａと、混合弁１３から台所等の給湯用の蛇口等に接続される第２配管１４ｂと、この第２配管１４ｂから分岐して接続用アタプタ２３を介して浴槽２５に接続される第３配管１４ｃとを有する。そして、第３配管１４ｃには開閉弁２６が介設されている。なお、上記混合弁１３には、減圧弁２７が介設された水道水用配管２８が接続され、さらに、この水道水用配管２８において、減圧弁２７と混合弁１３との間から給水口５に接続される給水用配管２９が分岐している。
【００２５】
このため、混合弁１３を閉状態とすれば、水道水用配管２８からの水道水を給水用配管２９を介して給水口５から貯湯タンク３へ供給することができる。また、混合弁１３を調整して、出湯口６からの湯と水道水とを混合させて、所望の温度の湯を浴槽２５等に供給することができる。
【００２６】
ヒートポンプユニット２は冷凍サイクルＲを備え、この冷凍サイクルＲは、圧縮機１５と、熱交換路１１を構成する水熱交換器１６と、減圧機構（電動膨張弁）１７と、空気熱交換器１８とを順に接続して構成される。すなわち、圧縮機１５の吐出口と、水熱交換器１６とを冷媒通路２０にて接続し、水熱交換器１６と電動膨張弁１７とを冷媒通路２１にて接続し、電動膨張弁１７と空気熱交換器１８とを冷媒通路２２にて接続し、空気熱交換器１８と圧縮機１５とを冷媒通路２４にて接続している。そして、冷媒としては、高圧側が超臨界圧力で運転することになる炭酸ガス（ＣＯ２）等を用いる。
【００２７】
次に、このヒートポンプ式給湯機の運転動作（湯沸かし運転）を説明する。圧縮機１５を駆動させると共に、水循環用ポンプＰ１を駆動（作動）させる。すると、貯湯タンク３の底部に設けた取水口７から貯溜水（温湯）が流出し、これが矢印のように循環路９の熱交換路１１を流通する。また、圧縮機１５からの吐出冷媒が、矢印のように、水熱交換器１６、減圧機構１７、空気熱交換器１８とを順次経由して圧縮機１５へと返流する。そのため、循環路９の熱交換路１１を流通する水が水熱交換器１６によって加熱される。この場合、後述するように、水熱交換器１６の入口３２から導入された低温水が沸上げられて水熱交換器１６の出口３３から流出して貯湯タンク３へ返流される。この通常の運転時には、切換弁１２を切換えて下部湯入口４側へ湯が供給されない状態としておく。このため、加熱された湯は湯入口８から貯湯タンク３の上部に返流される。そしてこのような動作を継続して行うことによって、貯湯タンク３に温湯が貯湯される沸上運転を行うことになる。そして、貯湯タンク３の温湯が給水用配管１４を介して浴槽２５に供給される湯張り運転を行うことができる。なお、現状の電力料金制度は夜間の電力料金単価が昼間に比べて低く設定されているので、この運転は、低額である深夜時間帯に行い、コストの低減を図るようにするのが好ましい。
【００２８】
また、上記のように沸上運転を行わなければ循環路９が凍結するような冬場等においては、湯入口８を介して貯湯タンク３へ返流させずに、下部湯入口４を介して、貯湯タンク３へ返流させる運転を行うのが好ましい。この場合、ヒートポンプユニット２を駆動させずに貯湯タンク３の下部の低温水を循環させるのみであっても、ヒートポンプユニット２を駆動させて加熱してもよい。これによって、循環路９内を温水が循環して、循環路９の凍結を防止できると共に、低温水が貯湯タンク３の上部の高温の湯に混合することがなく、貯湯タンク３内の高温の湯の温度を低下させない。
【００２９】
そして、家族が多い場合等において、入浴する時間帯がずれているようなときには、浴槽２５内の湯の温度が低下しないように、浴槽２５に湯を保温する必要があり、そのため、このヒートポンプ式給湯機は保温手段３０を備えている。この場合の保温手段３０は上記水熱交換器１６を使用する。すなわち、水熱交換器１６は、例えば、図２に示すように、低温水を導入する入口３２と高温水を流出させる出口３３とを形成する配管３１（熱交換路１１を構成する配管）と、中間入口３４と中間出口３５とを形成する配管３６とを有する。
【００３０】
ところで、図３に示すように、水熱交換器１６の入口３２から低温水が流入して、出口３３から高温水が流出する場合において、入口３２からの出口３３までの距離を例えば１２ｍとすれば、この入口３２からの出口３３までの温度分布は図４のようになる。なお、この温度分布における水熱交換器１６（図２に示す水熱交換器１６とは相違する）においては、入口３２と出口３３とを有する配管３１は上下２段に配置されるが、この図３においては図面の簡略化のために、後述する冷媒配管３７を省略していると共に、上側と下側とを同一平面上に並設して描いている。また、冷媒をＲ４１０Ａ（ＣＯ２）とし、冷媒循環量を５０．５ｋｇ／ｈｒとし、圧縮機１５からの吐出冷媒の温度を１１０℃とし、出湯温度（出口３３から流出する湯の温度）を８５℃としている。これから、入口３２からの出口３３までの間の中間部位（例えば、入口３２から６ｍの近傍）においては、入口３２と出口３３との間の中間温度（中温）である約５０℃程度に沸上がることがわかる。そこで、このヒートポンプ式給湯機では、浴槽２５の湯の保温にこの水熱交換器１６の中間部位を利用している。すなわち、上記のように、中間入口３４と中間出口３５とを形成する配管３６を設け、浴槽２５の湯を中間入口３４から導入して加熱して、中間出口３５から浴槽２５に戻すようにしている。
【００３１】
具体的には、水熱交換器１６内の冷媒配管３７を各配管３１、３６に巻設し、圧縮機１５からの吐出冷媒を、図２の矢印Ａのように冷媒配管３７に流れ込ませて、各配管３１、３６に沿って流し、矢印Ｂのように、この水熱交換器１６から流出させるようにしている。また、水熱交換器１６の中間入口３４にはポンプＰ２が介設された往路配管４１が接続されると共に、水熱交換器１６の中間出口３５には復路配管４２が接続されている。そして、図１に示すように、往路配管４１は接続用アダプタ２３を介して浴槽２５に接続されると共に、復路配管４２は給湯用配管１４の第３配管１４ｃに接続される。
【００３２】
従って、開閉弁２６を閉状態として、ポンプＰ２を駆動させることによって、浴槽２５内の湯を中間入口３４から水熱交換器１６の配管３６に流入させることができる。これによって、配管３６を流れる循環水と冷媒配管３７の冷媒との間で熱交換させることができ、中間入口３４からこの配管３６に入った浴槽２５の湯が上記低温水と高温水との中間の温度の中温水となって、中間出口３５から流出して浴槽２５へ返流される。すなわち、ポンプＰ２の駆動によって、水熱交換器１６の中間入口３４から流入した浴槽２５の約３８℃〜４０℃の湯を約５０℃の中温水として水熱交換器１６の中間出口３５から流出させて浴槽２５へ返流することができ、浴槽２５内の湯を暖めて、例えば、４２℃程度の温度（快適温度）に保温することが可能となる。
【００３３】
このように、このヒートポンプ式給湯機では、貯湯タンク３に高温水を貯める沸上運転と、浴槽２５の湯を保温する保温運転（中温加熱運転）とを行うことができる。このため、沸上運転と中温加熱運転のどちらか一方の単独運転や、沸上運転と中温加熱運転との並行運転を可能とすることができる。例えば、貯湯タンク３内に高温水がない場合等において、沸上運転と中温加熱運転を行うことによって、貯湯タンク３内に高温の湯を貯めると共に、浴槽２５の保温（加熱）運転を行うようにすることができ、また、浴槽２５の湯等の保温が必要でない場合においては、貯湯タンク３に湯を貯める沸上運転のみを行い、逆に貯湯タンク３に湯が十分に有るとき等には、中温加熱運転のみを行うようにすることができる。この際、運転操作用の図示省略のリモコン（台所や浴室に壁に装着されるリモコン又は自由に持ち歩けるリモコン）に切換スイッチ（図示省略）を設けることにより、単独運転と、並行運転との切換えを可能とすることができる。
【００３４】
上記のように構成したヒートポンプ式給湯機では、浴槽２５内の湯を保温することによって、浴槽２５内の湯を一定温度に維持でき、ユーザは安心して入浴することができる。しかも、保温運転時には貯湯タンク３の湯を利用するものではないので、貯湯タンク３に貯めた湯の温度を低下させない。このため、予め設定していた１日に使用する分の湯を貯湯タンク３から減少させなくて済み、追加の沸上運転を行う必要がない。また、水熱交換器１６を流れる中温状態の冷媒と浴槽２５の湯との１段階（１回）の熱交換であるので、効率がよいものとなる。これに対して、貯湯タンク３の湯を利用して保温しようとすれば、湯を沸上げる際の冷媒と低温水との熱交換と、貯湯タンク３の湯と浴槽２５の湯との熱交換とを必要として、２段階（２回）の熱交換を行うことになって、効率が悪いものとなっていた。さらに、このヒートポンプ式給湯機では、電気ヒータも使用しないので、電力消費の低減を図ることができ、ランニングコストの低減を達成することができる。また、貯湯タンク３内に湯を貯める沸上運転時には、水熱交換器１６の入口３２の温度を低温に維持することができ、効率の良い運転が可能である。
【００３５】
しかも、このヒートポンプ式給湯機では、沸上運転と中温加熱運転とのどちらか一方の単独運転や沸上運転と中温加熱運転の並行運転が可能であるので、貯湯タンク３内の貯湯量に関係なく、中温加熱運転を行って、浴槽２５内の湯を保温したりすることができ、ユーザにとっては使い勝手がよい給湯機となる。さらに、中温加熱運転時には、高温の湯を沸かす必要がないので、沸上げ温度を所定温度以下に制限したり、湯循環量を増加させたりすることによって、運転効率を高めることができる。しかも、この冷凍サイクルＲとしては、従来のこの種のヒートポンプ式給湯機に使用される基本回路をそのまま利用することができるので、このヒートポンプ式給湯機のイニシャルコストの低減を図ることができる。
【００３６】
次に、図５は他の実施の形態を示し、この場合、床暖房にタンクユニット１の湯を使用するものである。すなわち、このヒートポンプ式給湯機は床暖房機器４３を有する暖房ユニット４４を備える。床暖房機器４３は循環パイプ（床暖房用配管）４５を有する床暖房パネルからなり、循環パイプ４５の一端側開口部４５ａが第１配管４６に接続され、循環パイプ４５の他端側開口部４５ｂが第２配管４７に接続されている。そして、第１配管４６にポンプＰ３が介設されている。
【００３７】
ところで、このヒートポンプ式給湯機においても、その図示を省略しているが、図１と同様のタンクユニット１とヒートポンプユニット２とを備える。そして、暖房ユニット４４の第１配管４６が、図２に示す水熱交換器１６の中間入口３４に接続され、暖房ユニット４４の第２配管４７が、水熱交換器１６の中間出口３５に接続されている。
【００３８】
従って、ポンプＰ３が駆動すれば、循環パイプ４５内の湯が第１配管４６に流出して、中間入口３４から水熱交換器１６に流入し、ここで加熱されて中温水（例えば、５０℃程度の温水）となって中間出口３５から第２配管４７に流出して、この中温水が第２配管４７を介して循環パイプ４５へ返流する。そして、この運転が継続されることによって、循環パイプ４５内の湯を保温することができる。
【００３９】
この図５に示すヒートポンプ式給湯機でも、貯湯タンク３の湯や電気ヒータを使用することなく、床暖房に使用する湯を保温することができ、効率のよい運転を行うことができると共に、コストの低減を達成することができる。しかも、この場合も、沸上運転と、床暖房に使用する湯を保温する中温加熱運転との少なくともどちらか単独運転、及び沸上運転と中温加熱運転との並行運転が可能である。このように構成することによって、使い勝手のよいものとなる。
【００４０】
ところで、上記図１や図５に示すヒートポンプ式給湯機の水熱交換器１６としては、図６と図７に示すようなものであってもよい。すなわち、冷媒配管３７を、複数の通路４８が並設された扁平の帯状の配管４９から構成すると共に、温湯が流れる配管３１、３６を断面扁平楕円の配管５０とし、この配管４９、５０を重ねて、コイル状に巻設することによって、水熱交換器１６を形成している。この際、配管４９は、圧縮機１５からの吐出冷媒が導入される導入口４９ａから、減圧機構（膨張弁）１７へ流出する流出口４９ｂまで連続しており、配管５０は、第１部５１と第２部５２と第３部５３との３つに分割されている。この場合、第１部５１の入口５１ａに貯湯タンク３からの低温水が入水し、第１部５１の出口５１ｂから流出した中温水が、第３部５３の入口５３ａに流入して、高温水となって第３部５３の出口５３ｂからタンクユニット１の貯湯タンク３へ返流される。つまり、第１部５１の入口５１ａがこの水熱交換器１６の入口３２となって、第３部５３の出口５３ｂがこの水熱交換器１６の出口３３となる。また、第２部５２の入口５２ａには浴槽２５又は床暖房パネル（床暖パネル）からの湯が流入し、この第２部５２の出口５２ｂから所定の中温水となって浴槽２５又は床暖房パネルへ返流される。つまり、この第２部５２の入口５２ａが中間入口３４となり、第２部５２の出口５２ｂが中間出口３５となる。
【００４１】
このため、この図６と図７に示す水熱交換器１６を使用しても、貯湯タンク３の湯や電気ヒータを使用することなく、中温水（例えば、５０℃程度の温水）を取出すことができ、浴槽２５の湯を保温したり、床暖房に使用する湯を保温したりすることができる。このため、この図６等に示す水熱交換器１６であっても、上記図２の水熱交換器１６を使用した場合と同様、消費電力の低減等を図ることができると共に、貯湯タンク３の湯を貯める沸上運転及び中温加熱運転の効率に向上を達成できる等の作用効果を発揮することができる。
【００４２】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、取出される中温水の温度としては、種々の温度に調整することができ、この場合、熱交換させる冷媒の温度によって変更することができるので、熱交換する部位を変更すればよい。また、中温水を浴槽２５の保温（風呂保温）や、床暖房の保温以外にも使用することができる。すなわち、貯湯タンク３の低温水や、水道水を中間入口３４からこの水熱交換器１６に導入し、そして、加熱されて形成された中温水を台所や洗面所等に供給するものであってもよい。さらに、ヒートポンプ式給湯機として、浴槽２５の保温と床暖房の保温との両保温を行えるものであってもよい。また、冷凍サイクルＲの冷媒としては、炭酸ガス以外に、エチレンやエタン、酸化窒素等の冷媒であってもよい。もちろん、冷凍サイクルＲとして、図１に示すものに限るものではない。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１のヒートポンプ式給湯機によれば、高温の湯を低温水と混合させることなく高温の湯と中温の湯とをそれぞれ得ることができ、この中温の湯を取出してこの温度の湯を必要とする種々の用途に使用することができる。また、中温の湯を得る際に、沸上げた高温の湯を減少させないので、使用したいときに高温の湯がなくなっている「湯切れ」現象を回避することができる。さらに、この冷凍サイクルとしては、従来のこの種のヒートポンプ式給湯機に使用される基本回路をそのまま利用することができ、低イニシャルコストにてこのヒートポンプ式給湯機を提供することができる。しかも、電気ヒータも使用しないので、電力消費の低減を図ることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。特に、水熱交換器の入口には中温水が導入されず、この入口温度を低く保つことができるので、効率的な運転が可能である。
【００４４】
請求項２のヒートポンプ式給湯機によれば、浴槽内の湯の保温を行うことができ、浴槽の湯の温度を快適温度に維持することができる。これによって、ユーザは安心して入浴することができる。また、保温運転では、水熱交換器を流れる中温状態の冷媒と浴槽の湯との１段階（１回）の熱交換であるので、効率がよいものとなる。そして、保温運転では、貯湯タンクの湯を利用するものではないので、貯湯タンクに貯めた湯の温度を低下させない。このため、予め設定していた１日に使用する分の湯を貯湯タンクから減少させなくて済み、追加の沸上運転を行う必要がない。このため、電気使用料が高額となる昼間における運転を回避することができ、電気使用料の低減を図ることが可能である。
【００４５】
請求項３のヒートポンプ式給湯機によれば、貯湯タンクの湯や電気ヒータを使用することなく、床暖房に使用する湯を保温することができる。これによって、ランニングコストの低減を達成することができると共に、ユーザは快適な床暖房を享受することができる。しかも、上記請求項１と同様、水熱交換器の入口には中温水が導入されず、この入口温度を低く保つことができるので、効率的な運転が可能である。
【００４６】
請求項４のヒートポンプ式給湯機によれば、例えば、貯湯タンク内に高温水がない場合等において、沸上運転と中温加熱運転を行うことによって、貯湯タンク内に高温の湯を貯めると共に、浴槽の保温（加熱）運転や床暖房に使用する湯を保温することができ、また、浴槽の湯等の保温が必要でない場合においては、貯湯タンクに湯を貯める沸上運転のみを行い、逆に貯湯タンクに湯が十分に有るとき等には、中温加熱運転のみを行うことができる。そのため、ユーザにとっては使い勝手のよいものとなっている。そして、貯湯タンクに湯を貯める沸上運転時には、上記請求項１のように、水熱交換器の入口には中温水が導入されず、この入口温度を低く保つことができるので、効率的な運転が可能である。しかも、中温加熱運転時には、高温の湯を沸かす必要がないので、沸上げ温度を所定温度以下に制限したり、湯循環量を増加させたりすることによって、運転効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のヒートポンプ式給湯機の実施形態を示す簡略図である。
【図２】上記ヒートポンプ式給湯機の水熱交換器の要部簡略図である。
【図３】上記ヒートポンプ式給湯機の水熱交換器の温度分布を説明するための簡略図である。
【図４】上記ヒートポンプ式給湯機の水熱交換器の温度分布を示すグラフ図である。
【図５】この発明のヒートポンプ式給湯機の他の実施形態を示す要部簡略図である。
【図６】この発明のヒートポンプ式給湯機に使用する水熱交換器の変形例を示す斜視図である。
【図７】上記図６の水熱交換器の断面図である。
【図８】従来のヒートポンプ式給湯機の入水が上昇した場合の問題点を説明する冷凍サイクル図である。
【図９】従来のヒートポンプ式給湯機の簡略図である。
【符号の説明】
１６　　水熱交換器
２５　　浴槽
３２　　入口
３３　　出口
３４　　中間入口
３５　　中間出口
４５　　床暖房用配管
Ｒ　　冷凍サイクル
【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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