(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯を貯湯する貯湯タンクと、
この貯湯タンクの外部に配置され、前記貯湯タンク側からの湯を熱負荷側と熱交換する熱交換器と、
前記貯湯タンク内の上部の湯をこの貯湯タンクから取り出す上部取出経路と、
この上部取出経路と前記熱交換器との間に接続された給湯経路と、
前記熱交換器を通過した湯を前記貯湯タンクの上下方向の中間部に戻す中間部取入経路と、
この中間部取入経路と前記給湯経路とを接続する循環経路と、
この循環経路を介して前記中間部取入経路から前記給湯経路へと循環する湯に対する前記上部取出経路を介して前記貯湯タンクの上部から取り出す湯の混合比率を調整する混合弁と、
この混合弁により前記給湯経路から前記熱交換器に流れる湯の温度を制御する制御部と、
湯を沸き上げるヒートポンプユニットと、
前記貯湯タンク側の湯水を前記ヒートポンプユニットに導く沸上用取出経路と、
この沸上用取出経路と前記中間部取入経路とを接続する接続経路と、
この接続経路を介して前記中間部取入経路から前記沸上用取出経路へと流す湯の流量を調整する調整弁と、
前記ヒートポンプユニットを通過した湯を前記貯湯タンク側に戻すことが可能な沸上用取入経路と、
少なくとも前記中間部取入経路が前記貯湯タンクに接続される位置付近での湯水の温度を検知する温度検知手段とを具備し、
制御部は、前記温度検知手段により検知した湯水の温度が所定温度以上であれば、前記上部取出経路を介して前記貯湯タンクの上部から取り出す湯を前記給湯経路に対して遮断するように前記混合弁を制御し、前記接続経路を介して前記中間部取入経路から前記沸上用取出経路へと湯を取り出すように前記調整弁を制御するとともに、前記ヒートポンプユニットを通過した湯を前記貯湯タンク側に前記沸上用取入経路を介して戻すように制御し、前記温度検知手段により検知した湯水の温度が所定温度未満であれば、前記接続経路を介して前記中間部取入経路から前記沸上用取出経路へと湯を取り出すように前記調整弁を制御するとともに、前記ヒートポンプユニットを通過した湯を前記貯湯タンクの上部に前記沸上用取入経路を介して戻すように制御する
ことを特徴とする給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンク内の湯を給湯および熱負荷との熱交換に利用する給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯装置では、貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプユニットで沸き上げるとともに沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に取り入れて貯湯し、この貯湯タンクに貯湯した湯を給油や浴槽に張った浴槽水の追い焚きに用いている。
【０００３】
このように貯湯タンク内の湯を利用して浴槽水の追い焚きをする際に、貯湯タンク外に配置した追焚用の熱交換器を用いる場合には、貯湯タンク内の高温湯をタンク上部、タンク上部と中間部からの混合、あるいはタンク中間部から取り出し、この取り出した高温湯を熱交換器に送水して、浴槽の湯と熱交換させた後、熱交換後の湯の全てを貯湯タンクに戻す（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００８−２０１０３号公報（第７−８頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の給湯装置の場合、浴槽の湯と熱交換した高温湯は、熱交換器にて熱が取られるので中温水（仮に約４０℃〜６５℃）となり、この中温水は、タンク中間部、あるいはタンク下部に戻されることになる。
【０００５】
そのため、タンク上部の湯の温度が仮に８０℃とし、追い焚きに使用した湯を貯湯タンクに戻す位置の水の温度を仮に１０℃とした場合、８０℃の高温湯を熱交換器に送水し、熱交換器にて熱が奪われ、５０℃程度になった中温水を貯湯タンクに戻すと、貯湯タンクの戻し口の１０℃の水に５０℃の湯を混ぜることになり、戻し口の水の温度が２０℃程度まで上昇する。したがって、追い焚きに使用した後の中温水が水と混ざり、給湯としてはそのまま使用できない温度の水となってしまう。すなわち、追い焚きに使用した後の中温水の熱量が、水の温度上昇に使われるだけで、無駄となっている。
【０００６】
また、浴槽の追い焚きを行うと、貯湯タンク内の高温湯の使用量が多くなってしまうとともに、上記のように給湯として使用可能な中温水を水と混合してそのまま給湯として使用できない温度の水にしてしまうために、給湯として使用できる温度の湯（仮に約４２℃程度）が減ってしまう。すなわち、給水温度よりも高くかつ給湯としてそのまま使用できない温度の多量の水が貯湯タンクに貯湯されることになる。
【０００７】
さらに、タンク下部の水の温度を給水温度よりも高くしてしまうために、ヒートポンプユニットを利用して貯湯タンク内の水を沸き上げる場合に、沸き上げる水の温度が高くなることによって沸上効率（ＣＯＰ）が低下する。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、貯湯タンクでの熱量の消費を抑制できるとともに、貯湯タンクの上部の湯の使用量を低減できる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】
【０００９】
請求項１記載の給湯装置は、湯を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクの外部に配置され、前記貯湯タンク側からの湯を熱負荷側と熱交換する熱交換器と、前記貯湯タンク内の上部の湯をこの貯湯タンクから取り出す上部取出経路と、この上部取出経路と前記熱交換器との間に接続された給湯経路と、前記熱交換器を通過した湯を前記貯湯タンクの上下方向の中間部に戻す中間部取入経路と、この中間部取入経路と前記給湯経路とを接続する循環経路と、この循環経路を介して前記中間部取入経路から前記給湯経路へと循環する湯に対する前記上部取出経路を介して前記貯湯タンクの上部から取り出す湯の混合比率を調整する混合弁と、この混合弁により前記給湯経路から前記熱交換器に流れる湯の温度を制御する制御部と、湯を沸き上げるヒートポンプユニットと、前記貯湯タンク側の湯水を前記ヒートポンプユニットに導く沸上用取出経路と、この沸上用取出経路と前記中間部取入経路とを接続する接続経路と、この接続経路を介して前記中間部取入経路から前記沸上用取出経路へと流す湯の流量を調整する調整弁と、前記ヒートポンプユニットを通過した湯を前記貯湯タンク側に戻すことが可能な沸上用取入経路と、少なくとも前記中間部取入経路が前記貯湯タンクに接続される位置付近での湯水の温度を検知する温度検知手段とを具備し、制御部は、前記温度検知手段により検知した湯水の温度が所定温度以上であれば、前記上部取出経路を介して前記貯湯タンクの上部から取り出す湯を前記給湯経路に対して遮断するように前記混合弁を制御し、前記接続経路を介して前記中間部取入経路から前記沸上用取出経路へと湯を取り出すように前記調整弁を制御するとともに、前記ヒートポンプユニットを通過した湯を前記貯湯タンク側に前記沸上用取入経路を介して戻すように制御し、前記温度検知手段により検知した湯水の温度が所定温度未満であれば、前記接続経路を介して前記中間部取入経路から前記沸上用取出経路へと湯を取り出すように前記調整弁を制御するとともに、前記ヒートポンプユニットを通過した湯を前記貯湯タンクの上部に前記沸上用取入経路を介して戻すように制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の給湯装置によれば、熱交換器を通過して温度低下した後の循環湯と貯湯タンクの上部の高温湯とを混合弁で混合し、熱交換器での熱交換に再利用することにより、貯湯タンクでの熱量の消費を抑制でき、再利用する湯に熱量を追加する分だけ貯湯タンクの上部の湯を使用するので、貯湯タンクの上部の湯の使用量を低減できる。また、温度検知手段により検知した湯水の温度が所定温度以上であれば、混合弁により上部取出経路を介して貯湯タンクの上部から取り出す湯を給湯経路に対して遮断し、調整弁により接続経路を介して中間部取入経路から沸上用取出経路へと湯を取り出し、ヒートポンプユニットを通過した湯を貯湯タンク側に沸上用取入経路を介して戻すことにより、熱交換器での熱交換に使用した湯の温度が、中間部取入経路が貯湯タンクに接続される位置付近で充分に高いときには貯湯タンクの上部の湯を使用することなく、熱交換器での熱交換に利用した湯を循環させて再利用できる。さらに、温度検知手段により検知した湯水の温度が所定温度未満であれば、調整弁により接続経路を介して中間部取入経路から沸上用取出経路へと湯を取り出すとともに、ヒートポンプユニットを通過した湯を貯湯タンクの上部に沸上用取入経路を介して戻すことにより、熱交換器での熱交換に使用した湯の温度が、中間部取入経路が貯湯タンクに接続される位置付近で低いときにはこの湯を貯湯タンクの水に混ぜることなく熱量として貯湯タンクの上部に戻すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に一関連技術を示し、給湯装置11は、本体ユニット12と、湯を沸き上げるための室外機13とを備え、浴槽14に張った浴槽水の追焚機能を有している。
【００１３】
本体ユニット12は、湯を貯湯する貯湯タンク17を有し、この貯湯タンク17には、貯湯タンク17の上部位置と、貯湯タンク17の上部から容量に対応した１／５位置、２／５位置、３／５位置、４／５位置と、貯湯タンク17の下部位置とに、貯湯タンク17内の湯水温度を検知する複数の温度検知手段としてのサーミスタ18a〜18fがそれぞれ配設されている。
【００１４】
貯湯タンク17の下部には、水道管等の給水源に配管される給水経路20が接続されている。この給水経路20には、給水圧力を減圧する減圧弁21、逆流を規制する逆止弁22が配設されている。
【００１５】
貯湯タンク17の上部に上部取出経路25が接続され、貯湯タンク17の上下方向中間位置であって１／５位置のサーミスタ18bと２／５位置のサーミスタ18cとの間に中間部取入経路の機能および中間部取出経路の機能を有する中間部経路26が接続され、この中間部経路26に循環経路27が接続されている。循環経路27には中間部経路26から貯湯タンク17の中間部へと取り入れる湯の一部の流れを取り出し方向にのみ許容する逆止弁28が配設されている。これら上部取出経路25と循環経路27とは電動弁である混合弁29に接続され、この混合弁29により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部経路26から貯湯タンク17へと戻す湯の一部を循環経路27を介して循環させるように取り出す湯との混合比率を調整して取り出す。この混合弁29で調整可能とする混合比率には、いずれか一方が１００％、他方が０％の場合も含まれる。混合弁29には取り出された湯を給湯する給湯経路30が接続されている。給湯経路30には湯の温度を検知する取出温度検知手段としての取出温度センサ31が配設されている。そして、これら上部取出経路25、中間部経路26、循環経路27、混合弁29、給湯経路30によって、貯湯タンク17から湯を取り出す取出経路32が形成されている。
【００１６】
また、給湯経路30（取出経路32）と給水経路20とが給湯用の湯温調整手段としての混合弁34および浴槽用の湯温調整手段としての混合弁35にそれぞれ接続されている。これら混合弁34，35は、給湯経路30（取出経路32）からの湯と給水経路20からの水とを混合して所定温度の湯を給湯する。これら混合弁34，35で調整可能とする混合比率には、いずれか一方が１００％、他方が０％の場合も含まれる。
【００１７】
これら混合弁34，35に接続される給湯経路30および給水経路20には、給湯経路30側および給水経路20側への逆流を規制する逆止弁36，37がそれぞれ配設されている。
【００１８】
給湯用の混合弁34は、例えば台所等に設置されるメインリモコンや浴室に設置される浴室リモコン等によりそれぞれ設定される給湯設定温度の湯を供給する。この給湯用の混合弁34には所定の給湯場所に給湯する給湯路38が接続され、この給湯路38には流量を測定する流量センサ39および温度を検知する給湯温度センサ40が配設されている。
【００１９】
浴槽用の混合弁35は、例えば台所等に設置されるメインリモコンや浴室に設置される浴室リモコン等によりそれぞれ設定される湯張り設定温度の湯を供給したり、浴室リモコンによる追い焚き操作時に浴槽水の追い焚き能力に応じた温度の湯を供給したりする。この浴槽用の混合弁35には浴槽14に給湯する浴槽用給湯経路41が接続され、この浴槽用給湯経路41には流路を開閉する浴槽用給湯手段としての給水電磁弁等を備えたホッパ42が配設されている。
【００２０】
また、給湯経路30（取出経路32）の混合弁34，35の接続箇所より下流側には、上流側への逆流を規制する逆止弁43、および熱負荷側である浴槽14の浴槽水と熱交換する熱交換器としての追焚用熱交換器44を介して、この追焚用熱交換器44を通過した湯を貯湯タンク17に戻す戻り経路45が接続されている。この戻り経路45には、貯湯タンク17から取出経路32を通じて湯を取り出すとともに追焚用熱交換器44を通過した湯を戻り経路45および中間部経路26を経て貯湯タンク17の中間部に戻すように湯を循環させる追焚用循環ポンプ46が配設されている。
【００２１】
戻り経路45は中間部経路26に接続されている。そして、戻り経路45と中間部経路26とで、貯湯タンク17の中間部に追焚用熱交換器44を通過した湯を戻す取入経路52が形成されている。
【００２２】
そして、取出経路32および取入経路52によって熱負荷回路としての追焚回路53が形成されている。
【００２３】
また、追焚用熱交換器44と浴槽14とが浴槽用循環経路54によって接続されている。この浴槽用循環経路54は、浴槽14の浴槽水を取り込んで追焚用熱交換器44に導く戻り配管55、追焚用熱交換器44を通過した浴槽水を浴槽14に導く往き配管56を有している。戻り配管55には、浴槽14から取り込んだ浴槽水の温度を検知するサーミスタ57、浴槽14の水位を検知する圧力センサ58、浴槽14への自動湯張り時に流路を切り換えるための切換弁59、浴槽水を循環させる浴槽用循環ポンプ60、浴槽水の循環を検知するフロースイッチ61が配設されている。往き配管56には、浴槽14に導入する浴槽水の温度を検知するサーミスタ62が配設されている。なお、このサーミスタ62は、浴槽14に導入する浴槽水の温度を検知しているが、この温度は、戻り経路45を流れる熱交換後の湯の温度と略等しいため、このサーミスタ62は、戻り経路45を流れる湯の温度を間接的に検知している。
【００２４】
切換弁59には浴槽用給湯経路41が接続され、浴槽用給湯経路41から給湯される湯を戻り配管55の１管、または戻り配管55と往き配管56との２管を通じて浴槽14に給湯可能になっている。
【００２５】
また、貯湯タンク17の上部取出経路25には、沸上時の過剰な圧力を逃す逃し弁65が接続され、この逃し弁65は排水経路66に接続されている。
【００２６】
また、貯湯タンク17側と室外機13とが沸上回路70によって接続されている。この沸上回路70は、貯湯タンク17の下部と室外機13の入口側とを接続する沸上用取出経路71、室外機13の出口側と貯湯タンク17側とを接続する沸上用戻り経路72を有している。この沸上用取出経路71は、バルブ73を介して所定の排水場所に排水するように構成されている。
【００２７】
また、沸上用戻り経路72には切換手段としての分配バルブである切換弁75が接続され、この切換弁75には、貯湯タンク17の上部に接続される沸上用上部取入経路76、貯湯タンク17の上下方向中間位置であって３／５位置と４／５位置との間に接続される沸上用中間部取入経路77が接続されている。この切換弁75により、沸上用戻り経路72に対して、沸上用上部取入経路76および沸上用中間部取入経路77のいずれか一方が接続するように切り換えられる。そして、沸上用戻り経路72と沸上用上部取入経路76および沸上用中間部取入経路77とで、貯湯タンク17の上部および中間部の複数位置に室外機13を通過した湯を戻す複数の沸上用取入経路78が形成されている。
【００２８】
また、室外機13には、湯を沸き上げる沸上手段としてのヒートポンプユニット81が配設されている。このヒートポンプユニット81は、圧縮機、凝縮器として機能する沸上用熱交換器82、膨張弁、蒸発器等で構成される冷媒回路を有している。このヒートポンプユニット81の沸上用熱交換器82に沸上回路70が接続されている。このヒートポンプユニット81の沸上用熱交換器82の上流側に、貯湯タンク17の下部の水を沸上用取出経路71側から沸上用戻り経路72側に循環させる沸上用循環ポンプ83が配設されている。また、ヒートポンプユニット81には、沸上用取出経路71に取り入れた湯水の温度を検知する沸上用取入温度検知手段としての取入温度センサ84と、沸上用熱交換器82を通過した湯の温度を検知する沸上用出湯温度検知手段としての出湯温度センサ85とがそれぞれ配設されている。
【００２９】
また、給湯装置11は、サーミスタ62の検知に基づいて、循環経路27を介して中間部経路26から給湯経路30へと循環する循環湯に対する上部取出経路25を介して貯湯タンク17の上部から取り出す湯の混合比率を調整するように混合弁29を制御する制御部88を有している。より詳細には、制御部88は、サーミスタ62により間接的に検知した循環湯の温度が高いほど、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯量を減少させ、循環湯の温度が低くなると、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯量を増加させるように混合弁29を制御する機能を有する。
【００３０】
次に、本関連技術の作用を説明する。
【００３１】
まず、貯湯タンク17への湯の貯湯動作について説明する。
【００３２】
特定の沸上時間帯として例えば時間帯別電灯制度の夜間時間帯において、室外機13のヒートポンプユニット81および沸上用循環ポンプ83を作動させる。沸上用循環ポンプ83の作動により、貯湯タンク17の下部の水を沸上用取出経路71から取り出してヒートポンプユニット81に送り、このヒートポンプユニット81で沸き上げた湯を沸上用戻り経路72から貯湯タンク17に戻す。
【００３３】
出湯温度センサ85で検知した室外機13のヒートポンプユニット81からの湯の出湯温度が低いときには、切換弁75で沸上用中間部取入経路77に切り換え、貯湯タンク17の中間部に中温水を戻し、貯湯タンク17の上部の湯の温度低下を防止する。また、出湯温度センサ85で検知した室外機13のヒートポンプユニット81からの湯の出湯温度が沸上目標温度以上のときには、切換弁75で沸上用上部取入経路に切り換え、貯湯タンク17の上部に沸上目標温度以上の湯を送り込んで貯湯する。これにより、貯湯タンク17の上部に低温湯を貯湯することがなくなり、貯湯温度を高温にできる。
【００３４】
次に、給湯動作について説明する。
【００３５】
給湯路38の下流側に配設される給湯栓等を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク17内の湯を押し出し、上部取出経路25、中間部経路26、混合弁29および給湯経路30を通じて貯湯タンク17から取り出される湯と給水経路20から給水される水とを給湯用の混合弁34で混合して給湯設定温度の湯とし、この湯を給湯路38から給湯する。給湯経路30に取り出す湯は、混合弁29により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部経路26から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。
【００３６】
次に、浴槽14の利用について説明する。
【００３７】
浴槽14に湯張りする場合には、ホッパ42の給水電磁弁を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク17内の湯を押し出し、上部取出経路25、中間部経路26、混合弁29および給湯経路30を通じて貯湯タンク17から取り出される湯と給水経路20から給水される水とを浴槽用の混合弁35で混合して湯張り設定温度の湯とし、この湯を供給し、浴槽用給湯経路41およびこの浴槽用給湯経路41の一部を構成する浴槽用循環経路54を通じて浴槽14に給湯する。浴槽14に湯張りする場合、切換弁59で戻り配管55と往き配管56との２管に湯が流れるように切り換えることにより、所定量の湯を迅速に給湯して湯張りできる。なお、浴槽14に湯張りする場合、切換弁59で往き配管56の１管のみに湯が流れるように切り換え、戻り配管55の圧力センサ58で水位を監視しながら給湯することにより、浴槽14の湯の水位が設定水位に正確に一致するように湯張りできる。また、給湯経路30に取り出す湯は、混合弁29により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部経路26から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。
【００３８】
そして、浴槽14に湯張りした後は、所定時間毎に、浴槽用循環ポンプ60を作動させて浴槽14の浴槽水を浴槽用循環経路54内に循環させ、サーミスタ57で浴槽水の温度を検知し、保温の必要つまり追い焚き動作の必要があるか監視する。
【００３９】
また、浴槽水の温度が設定温度よりも低下した際には自動的に追い焚き動作し、また、浴槽リモコン等の手動操作によっても追い焚き動作する。
【００４０】
追い焚き動作では、図１の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、まず、浴槽用循環ポンプ60を作動させ、浴槽水を浴槽用循環経路54内に取り込んで追焚用熱交換器44に循環させる。その状態で、追焚用循環ポンプ46を作動させることにより、貯湯タンク17内の湯を、上部取出経路25、中間部経路26、混合弁29、給湯経路30（取出経路32）を通じて取り出して追焚用熱交換器44に送り込み、この追焚用熱交換器44で貯湯タンク17からの湯と浴槽14からの浴槽水とで熱交換させ、この熱交換により温度上昇した浴槽水を浴槽14に戻し、浴槽14内の湯温を上昇させる。なお、給湯経路30（取出経路32）に取り出す湯は、混合弁29により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部経路26から循環経路27を経て循環し追焚用熱交換器44を通過して温度低下した中温水である循環湯との混合比率を、サーミスタ62により間接的に検知した循環湯の温度に応じて調整して取り出す。
【００４１】
さらに、追焚用熱交換器44を通過して温度低下した貯湯タンク17からの湯は、戻り経路45および中間部経路26を通じて貯湯タンク17にその一部を戻す。
【００４２】
このとき、例えば追焚用循環ポンプ46の循環量が仮に１０Ｌであり、再利用する循環湯の量を８Ｌとすれば、中間部経路26を経由して貯湯タンク17に戻る湯量は２Ｌとなる。
【００４３】
このように、追焚用熱交換器44を通過して温度低下した後の循環湯（仮に約４０℃〜６５℃）と貯湯タンク17の上部の高温湯とを混合弁29で混合して、追い焚きに使用する湯に温度を上昇させて、再度追焚用熱交換器44での熱交換、すなわち追い焚きに使用することにより、貯湯タンク17での熱量の消費を抑制でき、再利用する中温水に熱量を追加する分だけ貯湯タンク17の上部の湯を使用するので、貯湯タンク17の上部の湯の使用量を低減できる。
【００４４】
また、追い焚きに使用した後の湯を再利用して再度追い焚きに使用するため、追い焚きに使用した湯全てを一旦貯湯タンク17に戻す従来の構成と比較して、追い焚きに使用する湯の消費速度を軽減できる。このため、追い焚きを行っても、使用可能な給湯量の低下を防止できる。
【００４５】
また、追い焚きに使用して中温水となった湯を全て貯湯タンク17に一旦戻す従来の構成では、戻し口付近の貯湯タンク17内の温度が水である場合、追い焚きに使用した中温水が混ざることで水の温度が上昇し、貯湯タンク17内の湯がそのままでは給湯として使用できない温度となってしまい、そのままでは給湯として使用できない温度の湯を貯湯タンク17内に多量に作ってしまうため、例えばヒートポンプユニット81を利用して貯湯タンク17内の水を沸き上げる場合に、沸き上げる中温水の量が増加してしまい、沸上効率（ＣＯＰ）が低下してしまうのに対して、本関連技術では、追い焚きに使用した湯の一部のみを貯湯タンク17に戻すため、貯湯タンク17内にできる中温水の量を減少させることができ、給湯として使用できる温度の湯が減ることを防止できるとともに、沸上効率の低下を軽減できる。
【００４６】
また、追い焚きに使用した湯を、貯湯タンク17の上部の湯と混合して追い焚きに再利用するので、貯湯タンク17側のポンプの回転数の調整や順完了の調整がなくても追焚用熱交換器44に送水する温度を制御することにより、流量を調整する余分な部品や回転数制御可能な高価なポンプを用いることなく容易に追い焚き能力を制御でき、コスト的にも有利となる。
【００４７】
また、例えば貯湯タンク17の上部取り出し位置と貯湯タンク17の中間部取り出し位置との湯温が仮に９０℃の高温の場合、貯湯タンク17側の追い焚き用の湯の循環量を調整する機能を有さない従来の構成では、追焚用熱交換器44に一定量の高温湯が循環し続けるため、追い焚きさせて浴槽14に戻る湯温が例えば７０℃以上などの高温湯となるおそれがあるのに対して、本関連技術では、貯湯タンク17の上部取り出し位置と貯湯タンク17の中間部取り出し位置との湯温が仮に９０℃の高温であっても、混合弁29の開度調整（追い焚き能力の可変）によって、追焚用熱交換器44に送水する湯温を下げることができるので、浴槽14に戻る湯温を適温まで低減することができる。
【００４８】
また、制御部88は、循環湯の温度を検知する際に、浴槽14に導入する浴槽水の温度を検知するサーミスタ62を代用することにより、循環湯の温度を検知する検知手段を別個に設ける場合と比較して、コストを低減できる。
【００４９】
次に、図２ないし図４に一実施の形態を示す。なお、上記一関連技術と相違する点のみを説明する。
【００５０】
中間部経路26（戻り経路45）に接続経路91が接続され、この接続経路91と、貯湯タンク17の下部に接続された下部取出経路92と、ヒートポンプユニット81のポンプ側取入経路93とが、混合弁である調整弁94に接続されている。
【００５１】
また、下部取出経路92とポンプ側取入経路93とにより沸上用取出経路71が形成されている。
【００５２】
また、制御部88は、サーミスタ18a〜18fにより検知した貯湯タンク17の中間部経路26が接続される位置付近、すなわち取出口付近の残湯温度が予め設定された所定温度以上であれば、混合弁29を制御して上部取出経路25を介して貯湯タンク17の上部から取り出す湯を給湯経路30に対して遮断し、調整弁94を制御して接続経路91を介して中間部経路26から沸上用取出経路71(ヒートポンプユニット81側)へと湯を取り出すとともに、切換弁75を制御してヒートポンプユニット81を通過した湯を貯湯タンク17の中間部に戻す沸上用取入経路78（沸上用中間部取入経路77）に切り換える機能を有している。
【００５３】
また、制御部88は、サーミスタ18a〜18fにより検知した貯湯タンク17の中間部経路26が接続される位置付近の残湯温度が予め設定された所定温度未満であれば、調整弁94を制御して接続経路91を介して中間部経路26から沸上用取出経路71(ヒートポンプユニット81側)へと湯を取り出すとともに、切換弁75を制御してヒートポンプユニット81を通過した湯を貯湯タンク17の上部に戻す沸上用取入経路78（沸上用上部取入経路76）に切り換える機能を有している。
【００５４】
なお、上記沸上用取入経路78（沸上用中間部取入経路77あるいは沸上用上部取入経路76）を介して貯湯タンク17に戻す湯は、ヒートポンプユニット81の沸上用熱交換器82を単に通過するだけの湯、すなわちヒートポンプユニット81により沸き上げられない湯でも、ヒートポンプユニット81の沸上用熱交換器82を介して沸き上げられた湯でもよく、それらは制御部88などにより必要に応じて適宜判断される。
【００５５】
そして、追い焚き動作では、図２の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、まず、浴槽用循環ポンプ60を作動させ、浴槽水を浴槽用循環経路54内に取り込んで追焚用熱交換器44に循環させる。その状態で、追焚用循環ポンプ46を作動させることにより、貯湯タンク17内の湯を、上部取出経路25、中間部経路26、混合弁29、給湯経路30（取出経路32）を通じて取り出して追焚用熱交換器44に送り込み、この追焚用熱交換器44で貯湯タンク17からの湯と浴槽14からの浴槽水とで熱交換させ、この熱交換により温度上昇した浴槽水を浴槽14に戻し、浴槽14内の湯温を上昇させる。なお、給湯経路30（取出経路32）に取り出す湯は、混合弁29により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部経路26から循環経路27を経て循環し追焚用熱交換器44を通過して温度低下した中温水である循環湯との混合比率を、サーミスタ62により間接的に検知した循環湯の温度に応じて調整して取り出す。このとき、調整弁94は閉じており、中間部経路26（戻り経路45）から湯が接続経路91側へ流れないようになっている。
【００５６】
さらに、追焚用熱交換器44を通過して温度低下した貯湯タンク17からの湯は、戻り経路45および中間部経路26を通じて貯湯タンク17にその一部を戻す。
【００５７】
このとき、例えば追焚用循環ポンプ46の循環量が仮に１０Ｌであり、再利用する循環湯の量を８Ｌとすれば、中間部経路26を経由して貯湯タンク17に戻る湯量は２Ｌとなる。
【００５８】
この結果、上記一関連技術と同様の作用効果を奏することができる。
【００５９】
また、サーミスタ18b，18cなどにより検知した貯湯タンク17の中間部経路26が接続される位置付近、すなわち取出口付近の残湯温度が所定温度以上の高温の場合には、図３の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、混合弁29の開度を調整して上部取出経路25から給湯経路30への湯を遮断し、中間部経路26からしか給湯経路30へと湯が流れないように切り換えるとともに、調整弁94の開度を中間部経路26（戻り経路45）側からポンプ側取入経路93（沸上用取出経路71）へと湯が流れるように調整し、かつ、切換弁75により沸上用取入経路78を沸上用中間部取入経路77に切り換えて、ヒートポンプユニット81の沸上用循環ポンプ83を動作させる。
【００６０】
すなわち、追焚用熱交換器44から戻り経路45を経由した湯は、一部が中間部経路26へと流れ、残りの他部がポンプ側取入経路93（沸上用取出経路71）を介してヒートポンプユニット81へと流れる。中間部経路26へと流れた湯は、給湯経路30へと循環する。また、ポンプ側取入経路93へと流れた湯は、ヒートポンプユニット81を通過した後、沸上用中間部取入経路77を介して貯湯タンク17の中間部に戻る。
【００６１】
このため、貯湯タンク17の上部の高温の湯を使用することなく、追い焚きに使用した湯を再利用できる。
【００６２】
また、沸上用循環ポンプ83の回転数を調整することにより、追い焚きに使用した後の循環湯の再利用する量を調整できるので、この調整によって、追い焚きの能力を調整できる。
【００６３】
したがって、貯湯タンク17の上部の高温湯を使用しなくても追い焚きに使用した湯を再利用して追い焚きが行えるので、追い焚きに使用した後の湯を貯湯タンク17内の水に混ぜる量を低減でき、貯湯タンク17での熱量の消費を低減できる。
【００６４】
このように、貯湯タンク17の上部の湯が高温で、サーミスタ18b，18cなどにより検知した貯湯タンク17の中間部経路26が接続される位置付近の温度が中温水の場合、中温水で浴槽の保温や追い焚きがまかなえるときには、貯湯タンク17の上部の高温湯を使用する前に貯湯タンク17の中間部の中温水を先に使用することで、中温水を削減でき、その後のヒートポンプユニット81での中温水の沸上量が減少するので、沸上効率を向上できる。
【００６５】
また、貯湯タンク17のサーミスタ18b，18cなどにより検知した貯湯タンク17の中間部経路26が接続される位置付近の温度が所定温度未満の水の温度で、貯湯タンク17の上部にしか高温湯がない場合には、図４の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、混合弁29の開度を調整して上部取出経路25から取り出した高温湯と中間部経路26から取り出した湯水との混合比率を所定値とするとともに、調整弁94の開度を中間部経路26（戻り経路45）側から流れるように調整し、かつ、切換弁75により沸上用取入経路78を沸上用上部取入経路76に切り換えて、ヒートポンプユニット81の沸上用循環ポンプ83を動作させる。
【００６６】
すなわち、追焚用熱交換器44から戻り経路45を経由した湯は、一部が中間部経路26へと流れ、残りの他部がポンプ側取入経路93（沸上用取出経路71）を介してヒートポンプユニット81へと流れる。中間部経路26へと流れた湯は、上部取出経路25から取り出した高温湯と混合されて給湯経路30へと循環する。また、ポンプ側取入経路93へと流れた湯は、ヒートポンプユニット81を通過した後、沸上用上部取入経路76を介して貯湯タンク17の上部に戻る。
【００６７】
このため、追い焚きに使用した後の湯を水に混ぜることなく（ロスすることなく）熱量として貯湯タンク17の上部に戻せるので、給湯使用量を多く確保できるようになる。
【００６８】
すなわち、仮に追い焚きに使用する湯温を８０℃とし、追い焚きに使用した後の中温水の湯温を５０℃とした場合、再利用しない水路の場合には、常に８０℃の熱量を熱交換器に送水しなければならない。また、使用後の中温水を水に混ぜてしまうと、５０℃の熱量（残った熱量）が貯湯タンク17内の水の温度上昇に使用されて無駄になってしまう。すなわち、このような中温水を水に混ぜると、そのままでは給湯としては使用できない中温水となり、給湯として使用できる温度の湯が減ってしまう。言い換えれば、給水温度よりも高くかつ給湯としてそのまま使用できない温度の多量の水が貯湯タンクに貯湯されることになる。さらに、タンク下部の水の温度を給水温度よりも高くしてしまうために、ヒートポンプユニットを利用して貯湯タンク内の水を沸き上げる場合に、沸き上げる水の温度が高くなることによって沸上効率が低下する。
【００６９】
そこで、追い焚き使用後の湯を再利用することにより、追焚用熱交換器44に送水する８０℃の熱量のうち、循環湯の熱量を再利用し、追い焚きに使用されて消費された熱量分だけを貯湯タンク17から追加すればよいので、貯湯タンク17内の高温湯の使用量を削減できることになる。
【００７０】
なお、上記一実施の形態において、ヒートポンプユニット81を通過した湯は、任意の構成で貯湯タンク17側へと戻すことができる。
【００７１】
また、上記一実施の形態において、循環湯の温度を検知する際に、浴槽14に導入する浴槽水の温度を検知するサーミスタ62を代用してコストを削減したが、戻り経路45や中間部経路26などに循環湯の温度を検知する循環湯温度検知手段を設けてもよい。この場合には、循環湯の温度をより正確に検知でき、制御部88が、混合弁29によって、よりきめ細かい制御を行うことができる。
【００７２】
さらに、熱交換器で貯湯タンク17の湯と熱交換する熱負荷としては、浴槽14の浴槽水の追い焚きに限らず、温水暖房する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一関連技術を示す給湯装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す給湯装置の構成図である。
【図３】同上給湯装置の温度検知手段により検知した湯の温度が所定温度以上の場合の追い焚き動作の構成図である。
【図４】同上給湯装置の温度検知手段により検知した湯の温度が所定温度未満の場合の追い焚き動作の構成図である。
【符号の説明】
【００７４】
11    給湯装置
17    貯湯タンク
18a〜18f    温度検知手段としてのサーミスタ
25    上部取出経路
26    中間部取入経路の機能を有する中間部経路
27    循環経路
29    混合弁
30    給湯経路
44    熱交換器としての追焚用熱交換器
71    沸上用取出経路
78    沸上用取入経路
81    ヒートポンプユニット
88    制御部
91    接続経路
94    調整弁
【図１】
0005067869.tif 000002
【図２】
0005067869.tif 000003
【図３】
0005067869.tif 000004
【図４】
0005067869.tif 000005