(57)【要約】【課題】沸き上げ動作を正常に行うことができる給湯機を提供する。【解決手段】貯湯タンク１０と、ヒートポンプユニット３と、入水配管１１と、出湯配管１２と、バイパス配管１３と、貯湯タンク１０の下部１０ａからヒートポンプユニット３の入口３ｉへ向かう経路を連通させる第一状態、バイパス配管１３からヒートポンプユニット３の入口３ｉへ向かう経路を連通させる第二状態および当該三方弁１４での連通を遮断する第三状態に切り替え可能な三方弁１４と、三方弁１４とヒートポンプユニット３との間の入水配管１１に設けられ外部へ開放可能なエア抜きバルブ１５と、制御部５０，６０と、を備え、制御部５０，６０は、エア抜き運転の際、エア抜きバルブ１５が入水配管１１を開放した状態で、三方弁１４を前記第三状態に切り替える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに貯留される水を加熱する熱源ユニットと、
前記貯湯タンクの下部から前記熱源ユニットの入口に向かう入水配管と、
前記熱源ユニットの出口から前記貯湯タンクの上部へ向かう出湯配管と、
前記入水配管と前記出湯配管とを接続し、前記貯湯タンクをバイパスするバイパス配管と、
前記入水配管と前記バイパス配管との接続部に設けられる三方弁と、
前記三方弁を制御する制御装置と、を備え、
前記三方弁と前記熱源ユニットとの間の前記入水配管には、この入水配管を外部へ開放可能なエア抜き機構が設けられ、
前記三方弁は、前記貯湯タンクの下部から前記熱源ユニットの入口へ向かう経路を連通させる第一状態と、前記バイパス配管から前記熱源ユニットの入口へ向かう経路を連通させる第二状態と、当該三方弁での連通を遮断する第三状態と、に切り替え可能に構成され、
前記制御装置は、エア抜き運転の際、前記エア抜き機構が前記入水配管を開放した状態で、前記三方弁を前記第三状態に切り替えることを特徴とする給湯機。
【請求項２】
前記エア抜き機構は、前記三方弁と前記熱源ユニットの入口とを接続する前記入水配管において、前記三方弁の近傍に位置していることを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
【請求項３】
外気温度を検出する外気温度検出手段を備え、
前記制御装置は、
前記貯湯タンクに加熱された湯を貯留する沸き上げ運転の際に、前記三方弁を前記第一状態とし、
前記外気温度検出手段により検出された外気温度が所定温度以下に低下した凍結防止運転の際に、前記三方弁を前記第二状態とし、
前記エア抜き運転、前記沸き上げ運転および前記凍結防止運転のいずれの運転でもない場合、前記三方弁を前記第三状態とすることを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンク下部の水を熱源ユニットで加熱して、加熱された温水を貯湯タンク上部側に蓄える方式のヒートポンプ式の給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の給湯機は、熱源ユニットから流出した温水を、貯湯タンクを経て再び熱源ユニットに戻すための第１経路と、熱源ユニットから流出した温水を、貯湯タンクをバイパスして再び熱源ユニットに戻す第２経路とを備え、第１経路と第２経路とを三方弁を介して切り替える方式を採用したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９６９１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、給湯機を据付けた後に、貯湯タンク内に水を満たす処理が行われるが、このとき貯湯タンクと熱源ユニットとを繋ぐ配管（第１経路、第２経路）内にはエアが残留しているため、エアが残留している状態で沸き上げ運転を行うと、循環ポンプにおいてエア噛みが発生し、沸き上げ運転が正常に行われないという問題がある。
【０００５】
そこで、従来の三方弁を備えた給湯機では、熱源ユニットの入口と出口にそれぞれエア抜きバルブ（エア抜き機構）を設けて、エア抜き時に、三方弁を第１経路が連通するように切り替えることが行われている。
【０００６】
しかし、このような従来の給湯機のエア抜き機構では、貯湯タンク下部から熱源ユニットに向かう入水配管と、熱源ユニットから貯湯タンク上部に向かう出湯配管の両方から熱源ユニットへ向かって貯湯タンク内の水が流入してくるため、双方のエア抜きバルブの先の領域、すなわち熱源ユニット内のエアが抜けないおそれがあった。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題を解決するものであり、沸き上げ動作を正常に行うことができる給湯機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、貯湯タンクと、前記貯湯タンクに貯留される水を加熱する熱源ユニットと、前記貯湯タンクの下部から前記熱源ユニットの入口に向かう入水配管と、前記熱源ユニットの出口から前記貯湯タンクの上部へ向かう出湯配管と、前記入水配管と前記出湯配管とを接続し、前記貯湯タンクをバイパスするバイパス配管と、前記入水配管と前記バイパス配管との接続部に設けられる三方弁と、前記三方弁を制御する制御装置と、を備え、前記三方弁と前記熱源ユニットとの間の前記入水配管には、この入水配管を外部へ開放可能なエア抜き機構が設けられ、前記三方弁は、前記貯湯タンクの下部から前記熱源ユニットの入口へ向かう経路を連通させる第一状態と、前記バイパス配管から前記熱源ユニットの入口へ向かう経路を連通させる第二状態と、当該三方弁での連通を遮断する第三状態と、に切り替え可能に構成され、前記制御装置は、エア抜き運転の際、前記エア抜き機構が前記入水配管を開放した状態で、前記三方弁を前記第三状態に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、確実にエア抜きができ、沸き上げ動作を正常に行うことができる給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る給湯機を示す全体構成図である。
【図２】三方弁の状態を示し、（ａ）は第一状態、（ｂ）は第二状態、（ｃ）は第三状態である。
【図３Ａ】本実施形態に係る給湯機の動作を示すフローチャートである。
【図３Ｂ】本実施形態に係る給湯機の動作を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る給湯機のエア抜き運転時の動作説明図である。
【図５】本実施形態に係る給湯機の沸き上げ運転時の動作説明図である。
【図６】本実施形態に係る給湯機の凍結防止運転時の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態に係る給湯機１について図面を参照して説明する。なお、以下では、タンク内の湯水そのものを一般給湯や浴槽給湯に利用する場合を例に挙げて説明するが、このような方式の給湯機１に限定されるものではなく、タンク内の湯水を熱交換用の熱媒体として、給水源からの水をタンク内の湯水と熱交換することにより、一般給湯や浴槽給湯として利用するものであってもよい。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の給湯機１は、貯湯タンクユニット２、ヒートポンプユニット３（熱源ユニット）、コントローラ１００を含んで構成されている。
【００１３】
貯湯タンクユニット２は、貯湯タンク１０、入水配管１１、出湯配管１２、バイパス配管１３、三方弁１４、エア抜きバルブ１５、制御部５０などを備えている。
【００１４】
貯湯タンク１０は、湯水を溜める容器であり、縦長の筒形状を呈している。また、貯湯タンク１０は、保温性能向上のため、その周囲が発泡スチロールなどの断熱材などで覆われている。なお、貯湯タンク１０の形状は、円筒形状であっても、角形形状であってもよい。
【００１５】
貯湯タンク１０内の温水の温度は、鉛直方向下方から上方にいくにしたがって高く、すなわち貯湯タンク１０内の下部から上部にいくにしたがって、相対的に低、中、高の温度分布となっている。例えば、貯湯タンク１０内の上部で約９０℃、中間部で約５０℃となっている。
【００１６】
また、貯湯タンク１０には、鉛直方向に沿って、温水の温度を検出する複数のタンク温度センサ５１，５２，５３，５４，５５，５６が上部から下部に配置されており、これらのタンク温度センサ５１，５２，５３，５４，５５，５６により検出された貯湯タンク１０内の温水の温度を示す検出信号は、制御部５０に出力され、給湯機１の制御に使用されている。
【００１７】
また、貯湯タンク１０には、その下部１０ａから、給水源（水道管）からの水道水が、配管５，６を介して導入される。配管５には、上流側から順にストレーナＳ、逆止弁ＣＶ１、給水温度センサ７、減圧弁Ｖ１が設けられている。また、貯湯タンク１０の下部１０ａには、配管８が接続され、この配管８に貯湯タンク１０内の湯水を排水するための排水弁Ｖ２が設けられている。なお、排水弁Ｖ２は、手動式のものであり、通常用として使用する際の排水口と、非常用水として使用する際の排水口と、を備えている。
【００１８】
入水配管１１は、ヒートポンプユニット３の入口３ｉと貯湯タンク１０の下部１０ａとを接続し、貯湯タンク１０内の水（低温水）をヒートポンプユニット３に送り込む流路を構成している。
【００１９】
出湯配管１２は、ヒートポンプユニット３の出口３ｏと貯湯タンク１０の上部１０ｂとを接続し、ヒートポンプユニット３で加熱された水（高温水）を貯湯タンク１０の上部１０ｂに送り出す流路を構成している。
【００２０】
バイパス配管１３は、入水配管１１と出湯配管１２とを接続し、ヒートポンプユニット３から貯湯タンク１０をバイパスして後記する三方弁１４と接続される流路を構成している。
【００２１】
三方弁１４は、例えば、ステッピングモータを駆動源とするものであり、入水配管１１とバイパス配管１３との接続部に設けられている。この三方弁１４は、図２（ａ）に示すように、貯湯タンク１０と三方弁１４とを接続する配管１１ａ（入水配管１１の上流側）と、三方弁１４とヒートポンプユニット３の入口３ｉとを接続する配管１１ｂ（入水配管１１の下流側）とを連通させる第一状態と、図２（ｂ）に示すように、バイパス配管１３と配管１１ｂとを連通させる第二状態と、図２（ｃ）に示すように、三方弁１４でのすべての連通を遮断する第三状態とを切り替え可能に構成されている。なお、第三状態とは、前記第一状態および前記第二状態の双方を遮断する状態だけではなく、バイパス配管１３と配管１１ａとの連通をも遮断する状態も含むことを意味している。
【００２２】
また、三方弁１４は、制御部５０によって、第一状態と第二状態と第三状態とが適宜切り替えられるようになっている。なお、図示していないが、三方弁１４には、第一状態、第二状態および第三状態のいずれの状態であるかを検知する位置センサが設けられており、制御部５０によって、三方弁１４が現在どの状態であるかを検知することができるように構成されている。
【００２３】
図１に戻って、エア抜きバルブ１５（エア抜き機構）は、例えば手動式のもの（作業者が手で開け閉めするもの）であり、給湯機１の据付時において、エア抜きバルブ１５を開放する（開弁する）ことによって、ヒートポンプユニット３内、配管１１ｂ内および出湯配管１２内のエア（空気）を抜くことができるものである。また、エア抜きバルブ１５は、入水配管１１の三方弁１４の近傍に位置している。なお、エア抜きバルブ１５の位置は、三方弁１４の近傍に限定されるものではなく、後記するエア抜き運転を行ったときに、循環ポンプ１６でのエア噛みが発生しない程度の位置（三方弁１４からの距離）に設定されていればよい。
【００２４】
なお、図示省略しているが、エア抜きバルブ１５は、例えばねじ込み式のものであり、作業者が手で入水配管１１に取り付けられたねじ部を緩めることにより、ねじ部と入水配管１１との間に隙間が形成され、入水配管１１の内部と外部とが連通するように構成されたものである。また、以下では、手動式のエア抜きバルブ１５を例に挙げて説明するが、電動式の開閉弁を用いてエア抜き機構を構成してもよい。また、配管内のエア抜きを行うことができるものであれば、その機構については特に限定されるものではない。
【００２５】
制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成され、コントローラ１００からの操作信号および後記する制御部６０からの検出信号に基づいて給湯機１全体を統括的に制御する。
【００２６】
なお、屋外に設置されるヒートポンプユニット３、入水配管１１および出湯配管１２には、凍結防止用の断熱材が巻かれている。また、配管には、凍結防止用として、電気ヒータなどが設けられていてもよい。
【００２７】
ヒートポンプユニット３は、冷媒を圧縮して高温・高圧にする圧縮機３ａ、高温・高圧の冷媒（例えば、二酸化炭素）と貯湯タンク１０からの低温水との間で熱交換させ低温水を加熱する熱交換器３ｂ、冷媒を膨張させ減圧する膨張弁３ｃ、減圧され温度低下した冷媒に外気の熱を吸熱させる吸熱器３ｄ、循環ポンプ１６、制御部６０などを備えている。
【００２８】
循環ポンプ１６は、入水配管１１と熱交換器３ｂとを接続する配管３ｅに設けられている。この循環ポンプ１６は、沸き上げ運転時や凍結防止運転時に作動するものであり、入水配管１１から熱交換器３ｂを介して出湯配管１２に向けて流体を循環させるようになっている。なお、流体とは、沸き上げ運転時であれば低温水、凍結防止運転時であれば温水（凍結防止に有効な温度の水）を意味している。
【００２９】
また、ヒートポンプユニット３には、入水温度センサ６１、出湯温度センサ６２、外気温度センサ６３が設けられている。入水温度センサ６１は、ヒートポンプユニット３内の配管３ｅに設けられ、熱交換器３ｂに導入される流体（低温水など）の温度を検知する機能を有している。出湯温度センサ６２は、ヒートポンプユニット３内の熱交換器３ｂと出湯配管１２と接続される配管３ｆに設けられ、熱交換器３ｂから流出する流体（湯など）の温度を検知する機能を有している。外気温度センサ６３は、給湯機１が設置される外気（大気）の温度を検知する機能を有している。
【００３０】
制御部６０は、ヒートポンプユニット３を電子制御する制御装置であり、貯湯タンクユニット２に設けられた制御部５０によって制御信号に応じて、圧縮機３ａのモータ回転速度、膨張弁３ｃの開度、吸熱器３ｄの電動ファンの回転速度および循環ポンプ１６のモータ回転速度を制御する。また、制御部６０は、入水温度センサ６１、出湯温度センサ６２および外気温度センサ６３の各検出信号（検出値）を取得して制御部５０に送るようになっている。
【００３１】
コントローラ１００は、湯張り、追い焚き、給湯等を行なうために利用者が操作するふろリモコン１０１、台所リモコン１０２を有する。なお、貯湯タンクユニット２には、電源スイッチが設けられており、この電源スイッチをオンすることにより、ヒートポンプユニット３およびコントローラ１００に電力が供給されるようになっている。
【００３２】
また、給湯機１は、一般給湯回路２０、浴槽給湯回路３０、浴槽水循環回路４０などを備えている。なお、前記した逆止弁ＣＶ１および以下に示す逆止弁ＣＶ２〜ＣＶ７は、図示の矢印方向への流れのみを許容する弁であることを意味している。
【００３３】
一般給湯回路２０は、一般給湯端末に湯を供給する回路であり、配管２１，２２，２３、給湯混合弁Ｖ３などで構成されている。なお、一般給湯端末とは、台所、洗面所、風呂場などの蛇口やシャワー等であり、供給された湯を一度利用して完了するような利用形態のものを意味している。
【００３４】
配管２１は、一端が配管６に対して分岐して接続され、他端が逆止弁ＣＶ２を介して給湯混合弁Ｖ３の一方の入力ポートに接続されている。給湯混合弁Ｖ３は、配管２１からの水（低温水）と配管２２からの湯水（高温水）とを混合して、コントローラ１００で設定された給湯温度になるように混合割合が制御部５０によって制御される。配管２２は、一端が貯湯タンク１０の上部１０ｂに接続され、他端が逆止弁ＣＶ３を介して給湯混合弁Ｖ３の他方の入力ポートに接続されている。
【００３５】
なお、制御部５０は、給湯温度センサ７１および給湯流量センサ７２の各検出信号（検出値）に基づいて、コントローラ１００で設定された給湯温度となるように給湯混合弁Ｖ３を制御する。
【００３６】
浴槽給湯回路３０は、浴槽Ｂに湯を供給する回路であり、配管２１，２２，３１〜３５、風呂混合弁Ｖ４などで構成されている。なお、配管２１，２２は、一般給湯回路２０と共通の配管となっている。
【００３７】
配管３１は、一端が配管２１の逆止弁ＣＶ２の上流側に接続され、他端が逆止弁ＣＶ４を介して風呂混合弁Ｖ４の一方の入力ポートに接続されている。風呂混合弁Ｖ４は、配管３１からの水（低温水）と配管３２からの湯水（高温水）とを混合して、コントローラ１００で設定された給湯温度（風呂温度）になるように混合割合が制御部５０によって制御される。
【００３８】
配管３２は、一端が配管２２の逆止弁ＣＶ３の上流側に接続され、他端が逆止弁ＣＶ５を介して風呂混合弁Ｖ４の他方の入力ポートに接続されている。
【００３９】
配管３３は、一端が風呂混合弁Ｖ４の出力ポートと接続され、他端が風呂電磁弁Ｖ５、逆止弁ＣＶ６、風呂流量センサ７３、逆止弁ＣＶ７、水位センサ７４、風呂温度センサ７５を介して浴槽Ｂに接続されている。風呂電磁弁Ｖ５は、湯張り運転時に制御部５０によって開弁され、浴槽Ｂへの給湯が可能となるように構成されている。
【００４０】
配管３４は、一端が逆止弁ＣＶ７と水位センサ７４との間の配管３３に接続され、他端が風呂循環ポンプ７６、水流スイッチ７７を介して循環調整弁Ｖ６の入力ポートに接続されている。配管３５は、一端が風呂調整弁Ｖ６の出力ポートと接続され、他端が浴槽Ｂと接続されている。
【００４１】
また、浴槽給湯回路３０は、二次側からの逆流が発生したときに、図示しない排水弁を開弁して排水する逆流防止装置７８を備えている。
【００４２】
制御部５０は、風呂流量センサ７３で検出された検出信号（流量）に基づいて、コントローラ１００で設定された所定の給湯量となるように演算して給湯量を制御し、所定の給湯量になった場合に風呂電磁弁Ｖ５を閉弁し、浴槽Ｂへの給湯を停止する。
【００４３】
また、制御部５０は、水位センサ７４で検出された検出信号に基づいて、浴槽Ｂ内が所定の設定水位となるように風呂電磁弁Ｖ５などを制御する。また、制御部５０は、風呂温度センサ７５によって湯張り時の配管３３を通る温水の温度を検出し、該検出温度の検出信号に基づいて、利用者が設定した給湯温度となるように風呂混合弁Ｖ４での水（低温水）と湯水（高温水）との混合比を調整する。
【００４４】
浴槽水循環回路４０は、追焚き運転時に浴槽水を循環させて加熱する回路であり、配管３３，３４，４１，４２、追焚き熱交換器４３などで構成されている。なお、配管３３の一部および配管３４は、浴槽給湯回路３０と共通の配管となっている。
【００４５】
配管４１は、一端が循環調整弁Ｖ６の他方の出力ポートと接続され、他端が貯湯タンク１０内に設けられた追焚き熱交換器４３の入口と接続されている。配管４２は、一端が追焚き熱交換器４３の出口と接続され、他端が浴槽Ｂと接続されている。
【００４６】
制御部５０は、風呂温度センサ７５によって検出された配管３４を通る追い焚き前の温水の温度と、温度センサ７９によって検出された追い焚き後の配管３５を通る温水の温度とに基づいて、浴槽Ｂ内の温水の温度が、利用者の設定温度となるまで風呂循環ポンプ７６を駆動させ、追い焚きモードを継続するようになっている。そして、制御部５０は、浴槽Ｂ内の温水の温度が、利用者の設定温度になった時点で風呂循環ポンプ７６の駆動を停止し、追い焚きモードを終了する。また、水流スイッチ７７は、追焚きモード時に温水が流れているかどうかを検出するセンサである。
【００４７】
逃し弁８０は、配管２２に分岐して接続された配管８１に設けられ、貯湯タンク１０の耐圧を超えない所定圧になったときに開弁して大気（外気）に開放するようになっている。なお、逃し弁８０は、制御部５０によって電気的に制御されるものではなく、前記所定圧に至ったときに機械的に開弁するように構成されたものである。また、開弁後に貯湯タンク１０内の圧力が所定圧を下回ったときには、自動的に閉弁するようになっている。また、逃し弁８０は、後記するエア抜き作業において、作業者が手で開け閉めできるようにもなっている。また、逃し弁８０は、機械的に動作するものに限定されず、貯湯タンク１０内の圧力を検知する圧力センサを設けて、圧力センサの検出値に基づき（前記と同様な所定圧になったときに）逃し弁８０を電気的に開弁するものであってもよい。
【００４８】
次に、本実施形態に係る給湯機１の運転制御について図３Ａ，図３Ｂ、図４〜図６を参照（適宜、図１および図２を参照）して説明する。
まず、作業者が給湯機１を所定の位置に据付後、逃し弁８０を手動で開弁した状態で貯湯タンク１０内に給水を開始する。なお、このとき配管２１から配管２３に給水源からの水が流れないように一般給湯端末が設定され、また配管２２から配管３３に貯湯タンク１０内の水が流れないように風呂電磁弁Ｖ５が設定されている。そして、貯湯タンク１０内が満水になると、逃し弁８０から水が流れ出すので、作業者は、この状態を確認することにより貯湯タンク１０内が満水であることを確認でき、逃し弁８０を手動で閉じる。なお、このとき、三方弁１４は、第三状態（図２（ｃ）参照）に設定されている。
【００４９】
そして、図３Ａに示すように、作業者によって電源がオン（ＯＮ）にされると、制御装置（制御部５０および制御部６０）は、ステップＳ１０１において、エア抜き動作開始指令が発せられたか否かを判定する。なお、エア抜き動作開始指令は、作業者がコントローラ１００（例えば、台所リモコン１０２）からエア抜き開始用に予め設定された操作が行われることにより発せられる。制御装置は、エア抜き動作開始指令有りと判定した場合には（Ｓ１０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。なお、作業者は、コントローラ１００からエア抜き開始用の操作を行った後に、エア抜きバルブ１５を手動で開弁（開放）する。
【００５０】
ステップＳ１０２において、制御装置は、三方弁１４が第三状態であるか否かを判定する。なお、三方弁１４が第三状態であるか否かは、前記したように三方弁１４に設けられた位置センサ（不図示）によって判定することができる。制御装置は、三方弁１４が第三状態ではないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１０３に進み、三方弁１４を第三状態に切り替え、また三方弁１４が第三状態であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、リターンする。
【００５１】
このように三方弁１４が第三状態に設定されると、三方弁１４でのすべての流通が遮断されるので、貯湯タンク１０の上部１０ｂから出湯配管１２、ヒートポンプユニット３、入水配管１１の配管１１ｂ、三方弁１４に至る流路、つまりヒートポンプユニット３に対して一方向のみからの流路が形成される。
【００５２】
よって、エア抜きバルブ１５が開放されると、貯湯タンク１０内の給水圧力によって、貯湯タンク１０内の水が出湯配管１２、ヒートポンプユニット３（配管３ｅ，３ｆ、熱交換器３ｂ）、配管１１ｂ内に残留するエアを押し出しながら、貯湯タンク１０の上部１０ｂから出湯配管１２、ヒートポンプユニット３を通り、配管１１ｂに向かって水が逆流する。
【００５３】
これにより、図４において太線で示すように、出湯配管１２、ヒートポンプユニット３（配管３ｅ，３ｆ、熱交換器３ｂ）、配管１１ｂ内に残留するエアがエア抜きバルブ１５を介して外部（大気中）に排出される。そして、エア抜きバルブ１５から水のみが継続して流出することを作業者が確認することにより、エア抜きが完了したことを確認でき、エア抜きバルブ１５を手動で閉じる操作を行う。
【００５４】
なお、本実施形態では、エア抜きバルブ１５が手動式のものを例に挙げて説明したが、エア抜きバルブを電動式のものとして、エア抜きバルブが開放したことを検知するセンサ（タイマ）を設けて、エア抜きバルブが開放してから所定時間が経過したときにエア抜きが完了したと制御装置が判断し、エア抜きバルブを閉じるように構成してもよい。なお、所定時間は、出湯配管１２、ヒートポンプユニット３（配管３ｅ，３ｆ、熱交換器３ｂ）、配管１１ｂ内に残留するエアをすべて（ほぼすべて）排出できる時間であり、事前の試験等に基づいて設定される。
【００５５】
また、このエア抜き運転は、基本的に給湯機１の据付時にのみ行われ、通常運転時には行われないものである。ただし、貯湯タンク１０内を清掃等するために貯湯タンク１０内の水を入れ替えるなどのメンテナンスを行った場合には、再度エア抜き運転が行われる。
【００５６】
ステップＳ１０１において、制御装置は、エア抜き動作開始指令無しと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２０１に進み、沸き上げ動作開始指令が発せられたか否かを判定する。沸き上げ動作は、作業者がコントローラ１００から沸き上げ用ボタンの操作が行われることにより発せられる。なお、初回の沸き上げ動作については、沸き上げ用ボタンが操作されたときに、エア抜き動作が終了したと判定し、ステップＳ２０１のＹｅｓに進む。
【００５７】
ステップＳ２０２において、制御装置は、出湯温度が第一所定温度以上であるか否かを判定する。なお、出湯温度は、出湯温度センサ６２によって検出される。第一所定温度は、例えば高温水（９０℃など）となる温度に設定される。
【００５８】
ステップＳ２０２において、制御装置は、出湯温度が第一所定温度以上ではないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２０３に進み、三方弁１４が第二状態（図２（ｂ）参照）であるか否かを判定する。三方弁１４が第二状態であるか否かは、三方弁１４に設けられた位置センサ（不図示）に基づいて判定することができる。
【００５９】
ステップＳ２０３において、制御装置は、三方弁１４が第二状態であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、リターンし、三方弁１４が第二状態ではないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２０４に進み、三方弁１４を第二状態に切り替える。
【００６０】
このように沸き上げ運転開始直後は、ヒートポンプユニット３での熱交換が十分ではないため、ヒートポンプユニット３から出湯配管１２に流出する温水の温度は低い状態となっている。この状態で貯湯タンク１０に温水を供給すると、逆に貯湯タンク１０内の熱量を少なくしてしまう。よって、出湯配管１２に設けられた出湯温度センサ６２が第一所定温度以上を検知するまで三方弁１４を第二状態として温水を循環して、ヒートポンプユニット３の余熱運転を行う。
【００６１】
一方、ステップＳ２０２において、制御装置は、出湯温度が第一所定温度以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５に進み、三方弁１４が第一状態（図２（ａ）参照）であるか否かを判定する。
【００６２】
ステップＳ２０５において、制御装置は、三方弁１４が第一状態であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７に進み、また三方弁１４が第一状態ではないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２０６に進み、三方弁１４を第一状態に切り替えて、その後ステップＳ２０７に進む。
【００６３】
このように、三方弁１４を第一状態に切り替えることにより、図５において太線で示すように、貯湯タンク１０の下部１０ａから取り出した水（低温水）が、入水配管１１を介してヒートポンプユニット３で加熱され、出湯配管１２から導出された湯水（高温水）が貯湯タンク１０の上部１０ｂに送られる。
【００６４】
そして、ステップＳ２０７において、制御装置は、タンク温度が第二所定温度以上ではないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２０７を繰り返し、タンク温度が第二所定温度以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、リターンする。
【００６５】
なお、タンク温度とは、タンク温度センサ５１〜５６によって検出されるものであり、例えば、タンク温度センサ５３の温度が第二所定温度（例えば、９０℃以上）であると検出されたときに、沸き上げ運転が完了したと判定する。なお、これは一例であり、タンク温度センサ５６の検出値が第二所定温度以上、またはタンク温度センサ５２の検出値が第二所定温度以上であるか否かを判定してもよく、適宜変更できる。
【００６６】
ところで、ヒートポンプユニット３と、このヒートポンプユニット３に接続される入水配管１１および出湯配管１２は、通常屋外に設置されるものであるため、外気温度が氷点下以下になると、入水配管１１、ヒートポンプユニット３、出湯配管１２にかけて凍結するおそれがある。そこで、制御装置は、エア抜き動作開始指令無し（Ｓ１０１、Ｎｏ）、かつ、沸き上げ動作開始指令無し（Ｓ２０１、Ｎｏ）と判定した場合には、図３Ｂに示すように、ステップＳ３０１に進み、凍結防止動作開始指令有りか否かを判定する。
【００６７】
なお、凍結防止動作開始指令の有無は、外気温度センサ６３によって検出された外気温度に基づいて判定することができる。外気温度が所定外気温度以下であると判定した場合には、制御装置によって凍結防止動作開始指令が発せられる。所定外気温度は、入水配管１１から出湯配管１２にかけて凍結するよりも高い温度、例えば２℃に設定される。
【００６８】
図３ＢのステップＳ３０１において、制御装置は、凍結防止動作開始指令有りと判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２に進み、三方弁１４が第二状態（図２（ｂ）参照）であるか否かを位置センサ（不図示）の検出信号（検出値）に基づいて判定する。
【００６９】
ステップＳ３０２において、制御装置は、三方弁１４が第二状態であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４に進み、三方弁１４が第二状態ではないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ３０３に進み、三方弁１４を第二状態に切り替えた後、ステップＳ３０４に進む。
【００７０】
ステップＳ３０４において、制御装置は、循環ポンプ１６を作動させる。これにより、図６において太線で示すように、ヒートポンプユニット３、入水配管１１、出湯配管１２およびバイパス配管１３内に湯水を循環させることができ、入水配管１１、出湯配管１２およびヒートポンプユニット３の凍結を防止できる。なお、温水が循環しない部分、つまり、入水配管１１の上流側の配管１１ａ、出湯配管１２のバイパス配管１３の接続部分から貯湯タンク１０の上部１０ｂまでの配管など屋外に設置される部分については、配管に電気ヒータなどを巻き付けて凍結を防止するようにしてもよい。
【００７１】
ステップＳ３０５において、制御装置は、外気温度が第三所定温度以上であるか否かを判定する。なお、第三所定温度は、ヒステリシスを持たせて、前記所定外気温度よりも高い温度（例えば、５℃）が設定される。ステップＳ３０５において、制御装置は、外気温度が第三所定温度以上ではないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ３０４に戻って循環ポンプ１６の作動を継続し、外気温度が第三所定温度以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６に進み、循環ポンプ１６を停止する。
【００７２】
なお、図３Ｂには図示していないが、循環ポンプ１６の作動による温水の循環のみでは凍結防止を回避できないと判定した場合には、さらにヒートポンプユニット３を作動させて、高温水を生成して、三方弁１４を第二状態で循環させるように構成してもよい。
【００７３】
また、ステップＳ３０１において、制御装置は、凍結防止動作開始指令無しと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ４０１に進む。つまり、エア抜き動作開始指令無し（Ｓ１０１、Ｎｏ）、かつ、沸き上げ動作開始指令無し（Ｓ２０１、Ｎｏ）、かつ、凍結防止動作開始指令無し（Ｓ３０１、Ｎｏ）であると判定した場合（エア抜き運転、沸き上げ運転および凍結防止運転のいずれの運転でもない場合）には、ステップＳ４０１に進む。
【００７４】
ステップＳ４０１において、制御装置は、三方弁１４が第三状態であるか否かを判定し、三方弁１４が位置センサ（不図示）により第三状態であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、リターンし、三方弁１４が第三状態ではないと判定した場合には（Ｎｏ）、Ｓ４０２に進み、三方弁１４を第三状態に切り替えて、リターンする。
【００７５】
ところで、比較例として、第一状態と第二状態にのみ切り替え可能な三方弁を備えた給湯機では、沸き上げ運転を停止したときに、三方弁を第一状態から第二状態に切り替える制御を行うものが提案されている。しかし、三方弁を第二状態に設定すると、沸き上げ運転を停止したときに、出湯配管１２側の高温水の熱によって入水配管１１側に伝達され易くなり、次回沸き上げ運転を開始する際に、入水配管１１からヒートポンプユニット３に向けて暖かいお湯が導入され易くなるので、熱交換器３ｂでの熱変換効率が低下する。また、熱交換器３ｂに暖かいお湯が導入されることにより、圧縮機３ａに大きな負荷がかかることにもなる。
【００７６】
本実施形態では、沸き上げ運転停止後に三方弁１４を第三状態に設定することにより、出湯配管１２側の高温水の熱がヒートポンプユニット３を介して入水配管１１に伝達され難くなり、次回沸き上げ運転を開始する際に、入水配管１１からヒートポンプユニット３に向けて暖かいお湯が導入され難くなる。よって、熱交換効率の低下を抑制することができ、また圧縮機３ａに大きな負荷がかかるのを防止できる。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態に係る給湯機１では、貯湯タンク１０と、ヒートポンプユニット３と、入水配管１１と、出湯配管１２と、バイパス配管１３と、第一状態、第二状態および第三状態に切り替え可能な三方弁１４と、エア抜きバルブ１５と、制御装置（制御部５０，６０）と、を備え、エア抜き運転の際、エア抜きバルブ１５を開弁して入水配管１１を開放した状態で、三方弁１４を第三状態に切り替えるものである。これによれば、貯湯タンク１０の上部から出湯配管１２、ヒートポンプユニット３、配管１１ｂ（入水配管１１）のエア抜きバルブ１５までの水の流入が一方通行となるので、ヒートポンプユニット３内などにエア溜まりを作ることなく、エア抜きをすることが可能となる。よって、沸き上げ運転の際に、エアの残りによるエア噛みを防止することができ、沸き上げ運転等を正常に行うことが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態によれば、エア抜きバルブ１５は、三方弁１４とヒートポンプユニット３の入口３ｉとを接続する配管１１ｂ（入水配管１１）において、三方弁１４の近傍に位置しているので、貯湯タンク１０の上部から出湯配管１２、ヒートポンプユニット３、配管１１ｂ（入水配管１１）のエア抜きバルブ１５までに残っている空気をほぼ全量外部に排出することができ、エアの残りによるエア噛みをより確実に防止することができ、沸き上げ運転等をより正常に行うことが可能となる。
【００７９】
また、本実施形態によれば、外気温度を検出する外気温度センサ６３を備え、制御装置は、沸き上げ運転のときに三方弁１４を第一状態とし、凍結防止運転のときに三方弁１４を第二状態とし、エア抜き運転、沸き上げ運転および凍結防止運転のいずれの運転でもないときに三方弁１４を第三状態とすることで、沸き上げ運転および凍結防止運転を確実に行うことができ、しかもいずれの運転でもないときの不具合（圧縮機３ａに過大な負荷がかかること）を防止することが可能になる。
【００８０】
なお、本発明は、前記した実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。例えば、図３Ａのエア抜き運転において、フロー（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）に、エア抜き動作開始指令有りの場合（Ｓ１０１、Ｙｅｓ）、三方弁１４を第三状態に設定する前に、三方弁１４を第一状態に設定する制御を追加するようにしてもよい。なお、三方弁１４を第一状態に設定する時間は、貯湯タンク１０内の水が、貯湯タンク１０の下部１０ａから三方弁１４を通ってエア抜きバルブ１５までのエアを全量排出できる時間に設定され、事前の試験等によって決定される。
【００８１】
このようにエア抜き運転の際に三方弁１４を制御することにより、貯湯タンク１０の下部から配管１１ａを通ってエア抜きバルブ１５までに残るエアを外部に排出することが可能となり、その後における三方弁１４を第三状態とする制御によって、出湯配管１２、ヒートポンプユニット３および入水配管１１に残るエアのすべてを排出することが可能になる。よって、エア噛みをさらに確実に防止することができる。
【００８２】
よって、エア抜き運転の際に、三方弁１４を第一状態にした後に第三状態にする制御では、エア抜きバルブ１５を、例えばヒートポンプユニット３の入口３ｉに取り付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１        給湯機
２        貯湯タンクユニット
３        ヒートポンプユニット（熱源ユニット）
１０      貯湯タンク
１０ａ    貯湯タンクの下部
１０ｂ    貯湯タンクの上部
１１      入水配管
１２      出湯配管
１３      バイパス配管
１４      三方弁
１５      エア抜きバルブ（エア抜き機構）
１６      循環ポンプ
５０，６０  制御部（制御装置）
６３      外気温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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