特許 6148186 貯湯式ヒートポンプ給湯装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6148186

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】貯湯式ヒートポンプ給湯装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 4/02 20060101AFI20170607BHJP

   F24H 1/18 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   F24H4/02 N

   F24H1/18 302T

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-22990(P2014-22990)

(22)【出願日】2014年2月10日

(65)【公開番号】特開2015-148424(P2015-148424A)

(43)【公開日】2015年8月20日

【審査請求日】2016年7月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】小林 徳司

(72)【発明者】

【氏名】広野 徳純

(72)【発明者】

【氏名】佐山 和也

(72)【発明者】

【氏名】山崎 真吾

【審査官】 柳本 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３４３０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５０６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８０６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６３２４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ ４／０２

Ｆ２４Ｈ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプ式加熱手段と、前記貯湯タンク下部の湯水を前記ヒートポンプ式加熱手段へ流入するヒーポン往き管と、前記ヒートポンプ式加熱手段で加熱された湯水を前記貯湯タンクの上部へ流入するヒーポン戻り管と、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とで構成されたヒーポン循環回路と、該ヒーポン循環回路の途中に設置されたヒーポン循環ポンプと、前記貯湯タンク上部の高温水を２次側回路内の湯水を加熱する外熱交換器へ流入する１次側往き管と、前記外熱交換器で熱交換された湯水を前記貯湯タンクの下部から流入する１次側戻り管と、前記１次側往き管と前記１次側戻り管とで構成された１次側循環回路と、該１次側循環回路の途中に設置された１次側循環ポンプと、前記ヒートポンプ式加熱手段で加熱された湯水を前記１次側往き管に流入させるよう切り替え可能な切替手段と、前記２次側回路内の湯水の流動有無を検知する流動検知手段と、前記ヒートポンプ式加熱手段により深夜時間帯に前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げ目標温度まで加熱する沸き上げ動作を実行する沸き上げ手段と、前記流動検知手段で湯水の流動を検知したら前記１次側循環ポンプを駆動させて前記貯湯タンク上部の高温水を前記外熱交換器内に流入して前記２次側回路内の湯水を加熱する２次側加熱手段とを備え、前記２次側加熱手段は、前記流動検知手段が前記沸き上げ動作の終了後でかつ前記深夜時間帯の終了前に湯水の流動を検知したら、前記切替手段により前記ヒートポンプ式加熱手段で加熱された湯水を前記１次側往き管に流入させるよう切り替えて前記ヒーポン循環ポンプ及び前記１次側循環ポンプを駆動させ、前記ヒートポンプ式加熱手段により前記外熱交換器に流入する湯水の温度が前記沸き上げ目標温度以下となるよう加熱することを特徴とした貯湯式ヒートポンプ給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ヒートポンプ式加熱手段で貯湯タンク内の湯水を加熱し、貯湯タンク内の湯水を熱源として外部流体を加熱する貯湯式ヒートポンプ給湯装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のものでは、電力が安価な深夜時間帯にヒートポンプ式加熱手段で貯湯タンク２内の湯水を沸き上げる沸き上げ動作を実施するものにおいて、貯湯タンクの両端に接続された１次側循環回路の途中に外熱交換器を設置し、２次側回路内で湯水が流動したことを流動検知手段で検知したら、１次側循環回路に設置された１次側循環ポンプを駆動させ貯湯タンク上部の高温水を外熱交換器内に流入することで２次側回路内の湯水と熱交換し、２次側回路内の湯水を昇温する貯湯式ヒートポンプ給湯装置があった。（例えば、特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−４２１６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、この従来のものでは、深夜時間帯の沸き上げ動作が終了した後でかつ深夜時間帯が終了する前に流動検知手段で２次側回路の湯水の流動を検知すると、貯湯タンク上部の高温水を外熱交換器に流入して２次側回路内の湯水を加熱することから貯湯タンク内の高温水が減少してしまい、深夜時間帯終了後に貯湯タンク内の高温水が減少したとしてヒートポンプ式加熱手段で貯湯タンク内の湯水を沸き上げる頻度が増加するため、電力が安価な深夜時間帯以外の時間に湯水の沸き上げを行うことで消費電力が増加することから、改善の余地があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプ式加熱手段と、前記貯湯タンク下部の湯水を前記ヒートポンプ式加熱手段へ流入するヒーポン往き管と、前記ヒートポンプ式加熱手段で加熱された湯水を前記貯湯タンクの上部へ流入するヒーポン戻り管と、前記ヒーポン往き管と前記ヒーポン戻り管とで構成されたヒーポン循環回路と、該ヒーポン循環回路の途中に設置されたヒーポン循環ポンプと、前記貯湯タンク上部の高温水を２次側回路内の湯水を加熱する外熱交換器へ流入する１次側往き管と、前記外熱交換器で熱交換された湯水を前記貯湯タンクの下部から流入する１次側戻り管と、前記１次側往き管と前記１次側戻り管とで構成された１次側循環回路と、該１次側循環回路の途中に設置された１次側循環ポンプと、前記ヒートポンプ式加熱手段で加熱された湯水を前記１次側往き管に流入させるよう切り替え可能な切替手段と、前記２次側回路内の湯水の流動有無を検知する流動検知手段と、前記ヒートポンプ式加熱手段により深夜時間帯に前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げ目標温度まで加熱する沸き上げ動作を実行する沸き上げ手段と、前記流動検知手段で湯水の流動を検知したら前記１次側循環ポンプを駆動させて前記貯湯タンク上部の高温水を前記外熱交換器内に流入して前記２次側回路内の湯水を加熱する２次側加熱手段とを備え、前記２次側加熱手段は、前記流動検知手段が前記沸き上げ動作の終了後でかつ前記深夜時間帯の終了前に湯水の流動を検知したら、前記切替手段により前記ヒートポンプ式加熱手段で加熱された湯水を前記１次側往き管に流入させるよう切り替えて前記ヒーポン循環ポンプ及び前記１次側循環ポンプを駆動させ、前記ヒートポンプ式加熱手段により前記外熱交換器に流入する湯水の温度が前記沸き上げ目標温度以下となるよう加熱することを特徴としている。

【発明の効果】

【0006】

この発明によれば、流動検知手段が沸き上げ動作の終了後でかつ深夜時間帯の終了前に湯水の流動を検知したら、切替手段によりヒートポンプ式加熱手段で加熱された湯水を１次側往き管に流入させるよう切り替えてヒーポン循環ポンプ及び１次側循環ポンプを駆動させ、ヒートポンプ式加熱手段により外熱交換器に流入する湯水の温度が沸き上げ目標温度以下となるよう加熱するので、貯湯タンク上部の高温水が減らないので電力の安価な深夜時間帯以外での湯水の沸き上げ頻度を減少させることができ、また、外熱交換器へ沸き上げ目標温度以下の湯水を流入することで、十分に温度が低下した湯水が貯湯タンク下部へ流入してヒートポンプ式加熱手段での加熱効率を落とすことがないため、効率よく湯水を加熱することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】この発明の一実施形態を示す概略構成図

【図2】同実施形態のブロック構成図

【図3】同実施形態の沸き上げ動作時の湯水の流動を説明する図

【図4】同実施形態の給湯時の湯水の流動を説明する図

【図5】同実施形態の深夜時間帯でかつ沸き上げ動作が終了した後の給湯時の湯水の流動を説明する図

【図6】同実施形態の給湯時の動作を説明するフローチャート

【図7】別の実施形態を示す概略構成図

【発明を実施するための形態】

【0008】

次に、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
１は所定量の湯水を貯湯可能な貯湯タンク２を収納した貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク２内の湯水を加熱可能なヒートポンプユニットである。

【0009】

前記ヒートポンプユニット３は、冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機４と、高温高圧の冷媒と熱交換によって湯水を加熱する冷媒水熱交換器５と、冷媒を減圧する電動式の膨張弁６と、空気熱で冷媒を蒸発させる空気熱交換器７とを配管で環状に接続した冷媒回路と、空気熱交換器７に周囲の空気を送り込む送風ファン８とを備えており、冷媒回路内を流動する冷媒によって貯湯タンク２内の湯水の加熱が可能なヒートポンプ式加熱手段９が形成されている。

【0010】

ここで、冷媒水熱交換器５は冷媒と被加熱水である貯湯タンク２内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるため効率よく高温まで被加熱水を加熱することができ、冷媒水熱交換器５に流入する冷媒の入口温度と流出する出口温度の温度差が一定になるように膨張弁６または圧縮機４を制御して、冷媒水熱交換器５に流入する被加熱水の温度を５〜２０℃の低温にすることで効率よく加熱することができ、ＣＯＰが向上する。

【0011】

１０は圧縮機４から吐出し冷媒水熱交換器５に流入する冷媒の温度を検出する水熱交入口センサ、１１は冷媒水熱交換器５で放熱した冷媒の温度を検出する水熱交出口センサ、１２は膨張弁６で減圧され空気熱交換器７に流入する冷媒の温度を検出する空熱交入口センサ、１３は空気熱交換器７で蒸発した冷媒の温度を検出する空熱交出口センサ、１４は空気熱交換器７の上部に設置され周囲の気温を検出する外気温センサである。

【0012】

１５は貯湯タンク２の下部側と冷媒水熱交換器５とを配管で接続するヒーポン往き管、１６は冷媒水熱交換器５と貯湯タンク２上部側とを配管で接続するヒーポン戻り管、１７はヒーポン往き管１５の途中に設置され配管内の湯水を循環させるヒーポン循環ポンプであり、該ヒーポン循環ポンプ１７を駆動することで貯湯タンク２下部にある湯水をヒーポン往き管１５から冷媒水熱交換器５に流入させて冷媒との熱交換によって加熱し、ヒーポン戻り管１６から貯湯タンク２の上部に流入することで高温水を貯湯するヒーポン循環回路１８を形成している。

【0013】

１９はヒーポン往き管１５の途中に設置され冷媒水熱交換器５に流入する湯水の温度を検出する往き管温度センサ、２０はヒーポン戻り管１６の途中に設置され冷媒水熱交換器５で加熱された湯水の温度を検出する戻り管温度センサであり、往き管温度センサ１９及び戻り管温度センサ２０で検出された湯水の温度に基づいて圧縮機４の出力やヒーポン循環ポンプ１７の回転数を制御し、設定された沸き上げ目標温度まで加熱する沸き上げ動作を実施する。

【0014】

２１は貯湯タンク２の上部側と接続された１次側往き管、２２は貯湯タンク２の下部側と接続された１次側戻り管、２３は前記１次側往き管２１と前記１次側戻り管２２と接続して２次側を流動する循環水と熱交換する外熱交換器であり、前記１次側往き管２１と前記１次側戻り管２２とで１次側循環回路２４が形成されている。

【0015】

２５は１次側戻り管２２の途中に設置され所定の回転数で駆動することで１次側循環回路２４内の湯水を循環させる１次側循環ポンプ、２６は１次側戻り管２２の途中に設置され貯湯タンク２の下部に流入する湯水を減圧する１次側減圧弁である。

【0016】

２７はヒーポン戻り管１６の途中に設置された三方弁であり、前記三方弁２７は、配管内を流動する湯水を貯湯タンク２の上部へ流入させるヒーポン戻り管１６方向と１次側往き管２１と接続された１次側バイパス管２８方向とのいずれか一方に流路を切り替えることが可能であり、前記三方弁２７と前記１次側往き管２１に接続された１次側バイパス管２８とで切替手段が構成されている。

【0017】

２９は市水が流動する給水管、３０は前記給水管２９の途中から分岐して前記外熱交換器２３に接続する給水バイパス管、３１は前記外熱交換器２３と接続して熱交換された高温水が流動する給湯管であり、前記給水バイパス管３０と前記給湯管３１とで２次側回路が形成されており、１次側循環回路２４内を流動する湯水と外熱交換器２３で熱交換することで設定された給湯温度の湯水が給湯管３１内を流動する。

【0018】

３２は前記給湯管３１の端部に備えられ外熱交換器２３で所定の給湯温度に昇温された湯水を開栓することで出湯可能な給湯栓、３３は給湯管３１内を流動する湯水の流量を検知する流動検知手段としての給湯流量センサ、３４は給湯管３１内を流動する湯水の温度を検知する給湯温度センサである。

【0019】

３５は貯湯タンク２の上下方向に複数配置された貯湯温度センサで、この実施形態では貯湯温度センサ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅの５つが設置されているものであり、この貯湯温度センサ３４が検出する温度情報によって貯湯タンク２内の残熱量と、貯湯タンク２内の上下方向の温度分布が確認できる。

【0020】

３６は貯湯タンク２上部に連通し加熱した湯水の体積膨張による貯湯タンク２内の圧力上昇を防止するための逃し弁、３７は市水からの圧力を一定に減圧する給水減圧弁、３８は給水管２９内を流動する市水の温度を検出する給水温度センサ、３９は給水管２９の端部に接続され栓を開閉することで給水有無を切り替えることが可能な給水栓、４０は給水管２９の途中に設置され貯湯タンク２下部から給水管２８方向への湯水の逆流を防止する給水逆止弁である。

【0021】

４１は台所等に設置されたリモコンであり、前記リモコン４１は、温度設定スイッチ４２で選択可能な３５℃から６０℃までの給湯温度や現在の運転状態等を表示する表示部４３と、沸き上げ目標温度を外気温に基づいて自動で沸き上げる沸き上げ自動モードと複数の沸き上げ目標温度から選択して決定する沸き上げ固定モードとから選択可能なモード選択スイッチ４４と、給湯設定温度等を音声で報知するスピーカ４５とが備えられている。

【0022】

４６はヒートポンプユニット３内に設置された各センサの入力を受け、各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを内蔵した沸き上げ手段であり、ヒートポンプ式加熱手段９を制御して深夜時間帯に貯湯タンク２内の湯水を所定の沸き上げ目標温度まで加熱する沸き上げ動作を実行する。

【0023】

４７は貯湯タンクユニット１内に設置された各センサの入力を受け、各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを内蔵した２次側加熱手段であり、給湯流量センサ３３で検知される湯水の流量に基づいて１次側循環ポンプ２５の回転数を制御することで、リモコン４１で設定した給湯温度の湯水を給湯栓３１から出湯させる。

【0024】

４８は貯湯タンク２の下部に接続され配管途中に排水栓４９を設置した排水管であり、地震等の災害が発生して断水状態になった場合は、給水栓３９を閉栓して逃し弁３６を開放し、排水栓４９を開栓することで貯湯タンク２内に残存する湯水が取り出せる。

【0025】

（沸き上げ動作の説明）
次に、本実施形態での貯湯タンク２内の湯水を設定温度まで沸き上げる沸き上げ動作について図３に基づいて説明する。
まず沸き上げ手段４６は、リモコン４１のモード選択スイッチ４４で選択されている沸き上げモードの種類を判断し、沸き上げ自動モードが設定されていると判断したら、各地域の時間帯別契約電力における電力単価が安価な深夜時間帯（例えば２３時から７時）の開始時刻に達したか判断し、深夜時間帯に達したと判断したら外気温センサ１４で検知された外気温に基づいて貯湯タンク２内に貯湯する湯水の沸き上げ目標温度を判断し、深夜時間帯が終了する時刻以前の沸き上げ完了時刻までに沸き上げ目標温度の湯水を沸き上げ可能な沸き上げ開始時刻を算出する。

【0026】

そして、沸き上げ開始時刻に達したと判断したら、沸き上げ手段４６は、図３で示すようにヒーポン戻り管１６から貯湯タンク２の上部方向へ湯水が流動するよう三方弁２７が切り替わっているか確認してヒーポン循環回路１８内を湯水が循環するようにして、膨張弁６を初期開度に開き、ヒーポン循環ポンプ１７を駆動すると共に送風ファン８を送風状態とする。その後、少し遅れて圧縮機４を駆動し、膨張弁６の開度と、ヒーポン循環ポンプ１７の回転数と、圧縮機４の駆動周波数とを制御して戻り管温度センサ２０で検知する温度が沸き上げ目標温度となるように沸き上げ手段４６で沸き上げ動作を行う。

【0027】

沸き上げ動作を開始した後、沸き上げ手段４６は、貯湯温度センサ３５ｅで所定の沸き上げ停止温度（例えば、沸き上げ目標温度−１５℃）を検知したか判断し、貯湯温度センサ３５ｅで沸き上げ停止温度を検知したと判断したら、ヒートポンプ式加熱手段９及びヒーポン循環ポンプ１７を駆動停止して沸き上げ動作を終了する。

【0028】

（沸き増し動作の説明）
次に、本実施形態において深夜時間帯以外で貯湯タンク２内に貯湯された湯水の温度が低下した時に実施する沸き増し動作について説明する。
まず、リモコン４１で貯湯タンク２内の高温水の貯湯量が所定量以下まで減少したら深夜時間帯以外であってもヒートポンプ式加熱手段９により貯湯タンク２内の湯水を加熱する沸き増し動作の実施を許可する設定がされていれば、沸き上げ手段４６は、貯湯温度センサ３５ｅが沸き上げ目標温度よりも所定値だけ低い沸き増し開始温度（例えば、沸き上げ目標温度−２０℃）以下を検知したか判断し、沸き増し開始温度以下を検知していれば、ヒーポン戻り管１６から貯湯タンク２の上部方向へ湯水が流動するよう三方弁２７が切り替わっているか確認してヒーポン循環回路１８内を湯水が循環するようにして、ヒートポンプ式加熱手段９及びヒーポン循環ポンプ１７を駆動させて貯湯タンク２内の湯水の加熱を実施する。

【0029】

そして、沸き増し動作を開始したら、沸き上げ手段４６は、貯湯温度センサ３５ｅが所定の沸き増し停止温度（例えば、沸き上げ目標温度−１５℃）以上を検知したか判断し、貯湯温度センサ３５ｅが沸き増し停止温度以上を検知したと判断したら、ヒートポンプ式加熱手段９及びヒーポン循環ポンプ１７を駆動停止して沸き増し動作を終了する。

【0030】

（給湯使用時の動作の説明）
次に、本実施形態において給湯使用があった時の動作について図４、５及び図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、２次側加熱手段４７は、給湯流量センサ３３で湯水の流動を検知したか判断し（ステップＳ１０１）、給湯流量センサ３３で湯水の流動があったと判断したら次のステップへ進み、給湯流量センサ３３で湯水の流動が検知されなければステップＳ１０１の判断を繰り返す。

【0031】

前記ステップＳ１０１で給湯流量センサ３３で湯水の流動を検知したら、２次側加熱手段４７は、現在の時刻が深夜時間帯であるか判断し（ステップＳ１０２）、現在の時刻が深夜時間帯であれば、沸き上げ動作が終了した後かを判断し（ステップＳ１０３）、沸き上げ動作が終了した後であれば次のステップへ進み、ステップＳ１０２で深夜時間帯ではないと判断されたか、もしくはステップＳ１０３で沸き上げ動作の終了後ではないと判断されたら、図４で示すように１次側循環ポンプ２５を駆動させ（ステップＳ１０４）、貯湯タンク２の上部にある高温水と外熱交換器２３で熱交換することで給湯管３１内を流動する湯水をリモコン４１の温度設定スイッチ４２で設定した給湯温度まで昇温して、給湯栓３２から出湯する。

【0032】

前記ステップＳ１０３で沸き上げ動作が終了した後だと判断されたら、２次側加熱手段４７は、図５で示すようにヒーポン戻り管１６から１次側バイパス管２８方向へ湯水が流動するよう三方弁２７を切り替えてからヒーポン循環ポンプ１７及び１次側循環ポンプ２５を駆動させてヒートポンプ式加熱手段９により湯水の加熱を開始し（ステップＳ１０５）、貯湯タンク２の下部から流出してヒートポンプ式加熱手段９で加熱された湯水と給水バイパス管３０内の市水とが外熱交換器２３で熱交換することにより、給湯管３１内の湯水の温度をリモコン４１の温度設定スイッチ４２で設定した給湯温度まで昇温させ、給湯栓３２から出湯する。

【0033】

ここで、前記ステップＳ１０５で駆動するヒートポンプ式加熱手段９の動作について説明すると、ヒーポン循環ポンプ１７及び１次側循環ポンプ２５での駆動が開始されたことを検知したら、沸き上げ手段４６は、戻り管温度センサ２０での検知温度が所定温度である沸き上げ目標温度よりも低い温度（例えば、沸き上げ目標温度−２０℃）となるよう圧縮機４の駆動周波数や膨張弁６の開度を制御することにより、外熱交換器２３で熱交換され１次側戻り管２２から貯湯タンク２の下部に流入する湯水の温度を低下させることができるため、貯湯タンク２の下部に高温水が流入せず、沸き上げ動作時の加熱効率低下を防止することができる。

【0034】

前記ステップＳ１０４もしくは前記ステップＳ１０５で給湯水の加熱を開始した後、２次側加熱手段４７は、給湯流量センサ３３で流量が検知されなくなったか判断し（ステップＳ１０６）、給湯流量センサ３３で流量が検知されなければ、給湯栓３２が閉止され給湯使用が終了したとして１次側循環ポンプ２５の駆動を停止させ、ヒーポン循環ポンプ１７及びヒートポンプ式加熱手段９が駆動している場合は駆動を停止させて、三方弁２７を給湯使用開始前の状態に戻すことで（ステップＳ１０７）、給湯使用時の制御を終了する。また、ステップＳ１０６で給湯流量センサ３３で流量が検知され続けていれば、２次側加熱手段４７は、ステップＳ１０６の判断を繰り返す。

【0035】

以上のように、給湯使用の開始時が深夜時間帯でかつ沸き上げ動作の終了後であれば、ヒーポン戻り管１６から１次側バイパス管２８方向へ湯水が流動するよう三方弁２７を切り替えてから、ヒーポン循環ポンプ１７及び１次側循環ポンプ２５を駆動させてヒートポンプ式加熱手段９による湯水の加熱を開始し、貯湯タンク２の下部にある湯水をヒートポンプ式加熱手段９で沸き上げ目標温度以下の温度となるよう加熱して外熱交換器２３に流入することで、給湯使用する市水をリモコン４１で設定された給湯温度まで昇温することができるので、貯湯タンク２の上部にある高温水を使用せずに給湯使用する水を昇温できることから、深夜時間帯終了後に沸き増し動作が実施される頻度を減らすことができるため消費電力の低減が可能となり、電力料金の安価な深夜時間帯を最大限活用して給湯水を昇温することができる。

【0036】

また、ヒートポンプ式加熱手段９で貯湯タンク２下部の水を加熱する時、戻り管温度センサ２０での検知温度が沸き上げ目標温度よりも低い温度となるよう圧縮機４の駆動周波数や膨張弁６の開度を制御するので、外熱交換器２３で熱交換され１次側戻り管２２から貯湯タンク２の下部に流入する湯水の温度を低下させることができるため、貯湯タンク２内の下部に高温水が流入せず、沸き上げ動作時の加熱効率低下を防止することができる。

【0037】

なお、前記ステップＳ１０５においてヒートポンプ式加熱手段９を駆動する時、沸き上げ手段４６は、貯湯温度センサ３５ｅが所定の沸き増し停止温度である沸き上げ目標温度−１５℃以上を検知したと判断したら、ヒートポンプ式加熱手段９及びヒーポン循環ポンプ１７を駆動停止する制御を無効となるように設定することで、貯湯タンク２内が高温の湯でほぼ満タンな状態であっても給湯使用されている最中にヒートポンプ式加熱手段９の駆動がすぐに停止することを防止して、リモコン４１の温度設定スイッチ４２で設定した給湯温度の湯水を出湯し続けられるようにしている。

【0038】

また、本実施形態では給湯使用が開始された時に深夜時間帯の終了前でかつ沸き上げ動作の終了後であれば、ヒーポン循環ポンプ１７及び１次側循環ポンプ２５を駆動させてヒーポン循環回路１８及び１次側循環回路２４内の湯水を循環させているが、ヒーポン循環ポンプ１７と１次側循環ポンプ２５との回転数をそれぞれ変化させて駆動させることや、ヒーポン循環ポンプ１７と１次側循環ポンプ２５の２つを交互に駆動させることで、貯湯タンク２内の湯水をヒーポン循環回路１８及び１次側循環回路２４内を循環させる制御であってもよい。

【0039】

また、本発明の別の実施形態として図７で示すように、ヒーポン戻り管１６の途中に貯湯タンク２の上部へ湯水を流入するヒーポン戻り管１６と外熱交換器２３へ流入する１次側往き管２１とに接続された三方弁２７を設置し、ヒーポン戻り管１６から分岐された１次側往き管２１と三方弁２７とで切替手段を構成するものであってもよく、沸き上げ動作と沸き増し動作時はヒーポン戻り管１６から貯湯タンク２の上部方向へ湯水が流入するよう三方弁２７を切り替えてヒートポンプ式加熱手段９及びヒーポン循環ポンプ１７を駆動させ、給湯使用時は貯湯タンク２上部から１次側往き管２１方向へ湯水流入するよう三方弁２７を切り替えて１次側循環ポンプ２５を駆動させ、深夜時間帯でかつ沸き上げ動作の終了後であればヒーポン戻り管１６から１次側往き管２１方向へ湯水が流入するよう三方弁２７を切り替えてヒートポンプ式加熱手段９とヒーポン循環ポンプ１７と１次側循環ポンプ２５とを駆動させることで、各動作に応じて湯水の流動方向を変化させ貯湯タンク２内への高温水の貯湯や設定温度での給湯を可能としている。

【0040】

また、本実施形態における構成や制御内容は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0041】

２ 貯湯タンク
９ ヒートポンプ式加熱手段
１５ ヒーポン往き管
１６ ヒーポン戻り管
１７ ヒーポン循環ポンプ
１８ ヒーポン循環回路
２１ １次側往き管
２２ １次側戻り管
２３ 外熱交換器
２４ １次側循環回路
２５ １次側循環ポンプ
２７ 三方弁（切替手段）
２８ 一次側バイパス管（切替手段）
３３ 給湯流量センサ（流動検知手段）
４６ 沸き上げ手段
４７ ２次側加熱手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】