特許 6660737 給湯システム

(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】6660737

(24)【登録日】2020年2月13日

(45)【発行日】2020年3月11日

(54)【発明の名称】給湯システム

(51)【国際特許分類】

   F24H 4/02 20060101AFI20200227BHJP

   F24D 17/00 20060101ALI20200227BHJP

   F24H 1/18 20060101ALI20200227BHJP

【ＦＩ】

   F24H4/02 G

   F24D17/00 N

   F24H1/18 H

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-2986(P2016-2986)

(22)【出願日】2016年1月8日

(65)【公開番号】特開2017-122562(P2017-122562A)

(43)【公開日】2017年7月13日

【審査請求日】2018年8月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】祖父江 務

【審査官】 豊島 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１５６５３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ １／００ − ４／０６

Ｆ２４Ｄ １７／００ − １９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水を加熱するヒートポンプと、
水を貯えるタンクと、
ヒートポンプからタンクへ水を送る第１循環往路と、
タンクからヒートポンプへ水を送る第１循環復路と、
タンクに水を供給する給水路と、
タンクから水を給湯する給湯路と、
給水路から分岐して、給湯路に合流するバイパス水路と、
第１循環往路から分岐して、バイパス水路の合流箇所よりも下流側の給湯路に合流する第２循環往路と、
第２循環往路の合流箇所よりも下流側の給湯路から分岐して、第１循環復路に合流する第２循環復路と、
第２循環往路の合流箇所よりも上流側の給湯路を流れる水の温度を検出する温度検出手段と、
ヒートポンプ、第１循環往路、タンク、第１循環復路の順に水を循環させる第１循環運転と、ヒートポンプ、第１循環往路、第２循環往路、給湯路、第２循環復路、第１循環復路の順に水を循環させる第２循環運転を実行可能な循環装置を備えており、
循環装置で第１循環運転を実行しながらヒートポンプで水を加熱する第１加熱運転と、循環装置で第２循環運転を実行しながらヒートポンプで水を加熱する第２加熱運転を実行可能であり、
第２加熱運転の実行中に、給湯路への給湯が開始された場合に、温度検出手段で検出される温度が所定温度に満たない場合に、第２加熱運転をそのまま継続し、温度検出手段で検出される温度が所定温度以上の場合に、第２加熱運転から第１加熱運転に切り替える、給湯システム。

【請求項2】

循環装置が、第２循環往路の分岐箇所よりも上流側の第１循環往路または第２循環復路の合流箇所よりも下流側の第１循環復路に設けられている循環ポンプを備えている、請求項１の給湯システム。

【請求項3】

第２加熱運転の際のヒートポンプの目標沸き上げ温度が、第１加熱運転の際のヒートポンプの目標沸き上げ温度よりも低い、請求項１または２の給湯システム。

【請求項4】

第１加熱運転と第２加熱運転がヒートポンプを停止させることなく連続的に実行可能である、請求項１から３の何れか一項の給湯システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、給湯システムが開示されている。その給湯システムは、水を加熱するヒートポンプと、水を貯えるタンクと、ヒートポンプからタンクへ水を送る第１循環往路と、タンクからヒートポンプへ水を送る第１循環復路と、タンクに水を供給する給水路と、タンクから水を給湯する給湯路と、給湯路から分岐して、給水路に合流する返湯路と、返湯路から分岐して、給湯路に合流するバイパス水路と、ヒートポンプ、第１循環往路、タンク、第１循環復路の順に水を循環させる第１循環運転を実行可能な第１循環装置と、タンク、給湯路、返湯路、給水路の順に水を循環させる第２循環運転を実行可能な第２循環装置を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−７５２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の給湯システムでは、第２循環運転を実行することによって、タンクの上部から供給される高温の水を給湯路に循環させて、給湯栓が開かれたときに高温の水を速やかに供給する即湯機能を実現している。しかしながら、このような構成とすると、第２循環運転において、返湯路を介してタンクの下部に高温の水が戻されてしまう。タンクの下部に高温の水が戻されてしまうと、タンク内の温度成層が乱されてしまう。タンク内の温度成層が乱されてしまうと、タンクの下部からヒートポンプへ送る水の温度が上昇してヒートポンプのＣＯＰが低下してしまう。また、タンク内の温度成層が乱されてしまうと、タンクの上部から給湯路に送る水の温度が低下してしまう。タンク内の温度成層を乱すことなく、即湯機能を実現することが可能な技術が期待されている。

【0005】

本明細書は上記課題を解決する技術を提供する。本明細書は、ヒートポンプとタンクを備える給湯システムにおいて、タンク内の温度成層を乱すことなく、即湯機能を実現することが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書は、給湯システムを開示する。その給湯システムは、水を加熱するヒートポンプと、水を貯えるタンクと、ヒートポンプからタンクへ水を送る第１循環往路と、タンクからヒートポンプへ水を送る第１循環復路と、タンクに水を供給する給水路と、タンクから水を給湯する給湯路と、給水路から分岐して、給湯路に合流するバイパス水路と、第１循環往路から分岐して、バイパス水路の合流箇所よりも下流側の給湯路に合流する第２循環往路と、第２循環往路の合流箇所よりも下流側の給湯路から分岐して、第１循環復路に合流する第２循環復路と、ヒートポンプ、第１循環往路、タンク、第１循環復路の順に水を循環させる第１循環運転と、ヒートポンプ、第１循環往路、第２循環往路、給湯路、第２循環復路、第１循環復路の順に水を循環させる第２循環運転を実行可能な循環装置を備えている。

【0007】

上記の給湯システムでは、循環装置が第１循環運転を実行し、かつヒートポンプが水を加熱することで、タンク内の水をヒートポンプで循環加熱することができる。また、上記の給湯システムでは、循環装置が第２循環運転を実行し、かつヒートポンプが水を加熱することで、その後の給湯に備えて給湯路に高温の水を循環させることができる。この際に、上記の給湯システムでは、給湯路を循環する高温の水がタンクの下部に流入することがないので、タンク内の温度成層が乱されることがない。上記の給湯システムによれば、タンク内の温度成層を乱すことなく、即湯機能を実現することができる。

【0008】

上記の給湯システムは、循環装置で第１循環運転を実行しながらヒートポンプで水を加熱する第１加熱運転と、循環装置で第２循環運転を実行しながらヒートポンプで水を加熱する第２加熱運転を実行可能である。上記の給湯システムは、第２循環往路の合流箇所よりも上流側の給湯路を流れる水の温度を検出する温度検出手段をさらに備えており、第２加熱運転の実行中に、給湯路への給湯が開始された場合に、温度検出手段で検出される温度が所定温度に満たない場合に、第２加熱運転をそのまま継続し、温度検出手段で検出される温度が所定温度以上の場合に、第２加熱運転から第１加熱運転に切り替える。

【0009】

上記の給湯システムによれば、タンク内の水をヒートポンプで循環加熱する第１加熱運転と、その後の給湯に備えて給湯路に高温の水を循環させる第２加熱運転を、それぞれ実行することができる。

【0010】

上記の給湯システムは、循環装置が、第２循環往路の分岐箇所よりも上流側の第１循環往路または第２循環復路の合流箇所よりも下流側の第１循環復路に設けられている循環ポンプを備えているように構成することができる。

【0011】

上記の給湯システムによれば、単一の循環ポンプを用いて、ヒートポンプ、第１循環往路、タンク、第１循環復路の順に水を循環させる第１循環運転と、ヒートポンプ、第１循環往路、第２循環往路、給湯路、第２循環復路、第１循環復路の順に水を循環させる第２循環運転の両方を実行することができる。循環ポンプの個数を低減して、給湯システムの製造に係るコストを低減することができる。

【0012】

上記の給湯システムは、第２加熱運転の際のヒートポンプの目標沸き上げ温度が、第１加熱運転の際のヒートポンプの目標沸き上げ温度よりも低いように構成することができる。

【0013】

通常、タンクからの給湯の際には、タンクからの高温の水に上水道からの低温の水を混合することで、給湯設定温度に調温して給湯する。このため、第１加熱運転における目標沸き上げ温度は、給湯設定温度よりも高温に設定される。これに対して、第２加熱運転における目標沸き上げ温度は、給湯設定温度に近い温度である方が好ましい。上記のように、第２加熱運転の際のヒートポンプの目標沸き上げ温度を、第１加熱運転の際のヒートポンプの目標沸き上げ温度よりも低く設定することで、第２加熱運転におけるエネルギー消費を低減することができる。

【0014】

上記の給湯システムは、第１加熱運転と第２加熱運転がヒートポンプを停止させることなく連続的に実行可能であるように構成することができる。

【0015】

ヒートポンプを停止した状態から駆動する場合、冷媒の状態が安定するまでに時間がかかるため、目標沸き上げ温度で水を加熱できるようになるまで、ある程度の時間を要する。このため、第１加熱運転と第２加熱運転をそれぞれ実行する場合に、ヒートポンプをその都度停止および再始動する構成とすると、ヒートポンプによる沸き上げ温度が安定するまでに時間を要することになる。上記の給湯システムによれば、ヒートポンプを停止させることなく第１加熱運転と第２加熱運転を連続的に実行するので、ヒートポンプによる沸き上げ温度を速やかに安定させることができる。なお、上記の給湯システムでは、第１加熱運転の直後に第２加熱運転を実行してもよいし、第２加熱運転の直後に第１加熱運転を実行してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施例に係る給湯システム２の構成を模式的に示す図である。

【図2】実施例に係る給湯システム２における、タンク沸き上げ運転を説明する図である。

【図3】実施例に係る給湯システム２における、即湯循環運転を説明する図である。

【図4】実施例に係る給湯システム２における、即湯循環運転から給湯運転への切り換えを説明する図である。

【図5】実施例に係る給湯システム２における、給湯運転を説明する図である。

【図6】実施例に係る給湯システム２における、前回の給湯から長時間が経過している場合の給湯運転を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（実施例）
図１に示すように、本実施例に係る給湯システム２は、ヒートポンプユニット４と、タンクユニット６と、即湯循環ユニット８と、制御ユニット１００を備えている。

【0018】

ヒートポンプユニット４は、ヒートポンプ１０と循環ポンプ１２を備えている。ヒートポンプ１０は、冷媒（例えばＲ４１０ＡといったＨＦＣ冷媒や、Ｒ７４４といったＣＯ_２冷媒）を循環させるための冷媒循環路１４と、圧縮機１６と、凝縮器１８と、膨張弁２０と、蒸発器２２と、ファン２４を備えている。圧縮機１６は、気相状態の冷媒を加圧して送り出す。凝縮器１８は、冷媒流路１８ａと水流路１８ｂを備えている。凝縮器１８は、冷媒流路１８ａを流れる冷媒と、水流路１８ｂを流れる水の間で熱交換させる。膨張弁２０は、液相状態の冷媒を断熱膨張させて減圧する。蒸発器２２は、内部を流れる冷媒とファン２４によって送風された外気の間で熱交換させる。

【0019】

ヒートポンプ１０では、圧縮機１６から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、凝縮器１８へ流入する。冷媒は、凝縮器１８の冷媒流路１８ａを通過する際に水流路１８ｂを流れる水に放熱して凝縮し、液相状態となる。凝縮器１８を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁２０で減圧される。膨張弁２０を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、蒸発器２２へ流入する。冷媒は、蒸発器２２を通過する際に外気から吸熱して蒸発し、気相状態となる。蒸発器２２を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機１６へ戻される。すなわち、ヒートポンプ１０は、蒸発器２２で外気から吸熱し、凝縮器１８で水を加熱する、熱源機として動作する。

【0020】

凝縮器１８の水流路１８ｂの下流側には、第１循環往路２６が接続されている。凝縮器１８の水流路１８ｂの上流側には、第１循環復路２８が接続されている。第１循環復路２８には、循環ポンプ１２が設けられている。第１循環往路２６には、サーミスタ３０が設けられている。ヒートポンプユニット４では、ヒートポンプ１０を駆動し、かつ循環ポンプ１２を駆動することで、水を加熱することができる。この場合、循環ポンプ１２の駆動によって、水が第１循環復路２８から水流路１８ｂに送られ、水流路１８ｂを通過して加熱された水は第１循環往路２６へ送られる。ヒートポンプユニット４では、水流路１８ｂから第１循環往路２６へ送られる水の温度（以下では沸き上げ温度ともいう）が、目標沸き上げ温度となるように、圧縮機１６、膨張弁２０、ファン２４等の動作を制御する。水流路１８ｂから第１循環往路２６へ送られる水の温度は、サーミスタ３０で検出される。

【0021】

タンクユニット６は、タンク３２と、低温側流量調整弁３４と、高温側流量調整弁３６を備えている。タンク３２は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク３２の内部には、満水まで水が貯えられている。タンク３２には、サーミスタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄがタンク３２の高さ方向に所定の間隔で配置されている。サーミスタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、それぞれ、その取付位置のタンク３２内の水の温度を測定する。サーミスタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの検出温度から、タンク３２の蓄熱状態を特定することができる。

【0022】

タンク３２の底部には、第１循環復路２８が接続されている。タンク３２の頂部には、第１循環往路２６が接続されている。ヒートポンプユニット４の循環ポンプ１２が駆動すると、タンク３２の下部から第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに水が送られるとともに、水流路１８ｂから第１循環往路２６を介してタンク３２の上部に水が送られる。ヒートポンプユニット４において、ヒートポンプ１０と循環ポンプ１２をそれぞれ駆動すると、タンク３２の下部の水が凝縮器１８で加熱されてタンク３２の上部に戻される。タンク３２の内部には、低温の水の層の上に高温の水の層が積み重なった温度成層が形成される。

【0023】

タンク３２の底部には、給水路３８が接続されている。給水路３８は、上水道からの水をタンク３２に供給する。タンク３２の頂部には、給湯路４０が接続されている。給湯路４０は、台所や洗面所などの給湯栓４２にタンク３２からの水を供給する。給水路３８と給湯路４０には、バイパス水路４４が接続されている。バイパス水路４４は、給水路３８から分岐して、給湯路４０に合流している。バイパス水路４４には、バイパス水路４４を流れる水の流量を検出する低温側流量計４６と、バイパス水路４４を流れる水の流量を調整する低温側流量調整弁３４が設けられている。バイパス水路４４の合流箇所よりも上流側（タンク３２側）の給湯路４０には、タンク３２から給湯路４０に送られる水の流量を検出する高温側流量計４８と、タンク３２から給湯路４０に送られる水の流量を調整する高温側流量調整弁３６が設けられている。バイパス水路４４の合流箇所よりも下流側（給湯栓４２側）の給湯路４０には、タンクユニット６から給湯栓４２に供給される水の温度を検出するサーミスタ５０が設けられている。

【0024】

給湯栓４２が開かれると、給水路３８からタンク３２の下部に低温の水が送られるとともに、タンク３２の上部から高温の水が給湯路４０に送られる。さらに、給水路３８からバイパス水路４４を介して低温の水が給湯路４０に送られる。給湯路４０では、タンク３２からの高温の水とバイパス水路４４からの低温の水が混合して、混合された水が給湯栓４２に送られる。タンクユニット６は、サーミスタ５０で検出される温度が、予め設定された給湯設定温度となるように、低温側流量調整弁３４の開度と高温側流量調整弁３６の開度をそれぞれ調整する。低温側流量調整弁３４と高温側流量調整弁３６は、タンク３２からの高温の水とバイパス水路４４からの低温の水を混合して給湯設定温度に調温する混合器として動作する。

【0025】

即湯循環ユニット８は、第１三方弁５２と、第２三方弁５４と、逆止弁５６を備えている。第１三方弁５２は、第１循環往路２６に介装されている。第１三方弁５２には、第２循環往路５８が接続されている。第２循環往路５８は、第１循環往路２６から分岐して、バイパス水路４４の合流箇所よりも下流側（給湯栓４２側）の給湯路４０に合流している。第１三方弁５２は、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水がタンク３２に送られる状態と、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水が第２循環往路５８に送られる状態の間で、切り替わる。第２三方弁５４は、循環ポンプ１２より上流側（タンク３２側）の第１循環復路２８に介装されている。第２三方弁５４には、第２循環復路６０が接続されている。第２循環復路６０は、第２循環往路５８の合流箇所よりも下流側（給湯栓４２側）の給湯路４０から分岐して、第１循環復路２８に合流している。第２三方弁５４は、タンク３２からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態と、第２循環復路６０からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態の間で、切り替わる。逆止弁５６は、第２循環復路６０に設けられている。逆止弁５６は、第１循環復路２８から第２循環復路６０へ水が流れることを禁止する。

【0026】

制御ユニット１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。ＲＯＭには各種の運転プログラムが格納されている。ＲＡＭには、ヒートポンプユニット４、タンクユニット６および即湯循環ユニット８の各構成要素から制御ユニット１００に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。制御ユニット１００は、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、ヒートポンプユニット４、タンクユニット６および即湯循環ユニット８の各構成要素の動作を制御する。また、制御ユニット１００には、図示しないリモコンが接続されている。リモコンには、使用者が給湯システム２を操作するための各種のスイッチや、使用者に給湯システム２の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。

【0027】

次いで、本実施例の給湯システム２の動作について説明する。以下では、給湯システム２が実施する、タンク沸き上げ運転、即湯循環運転、給湯運転について、それぞれ説明する。

【0028】

（タンク沸き上げ運転）
タンク沸き上げ運転は、タンク３２内の水をヒートポンプユニット４で加熱し、高温となった水をタンク３２に戻す運転である。本実施例の給湯システム２では、制御ユニット１００が、過去の所定期間（例えば１週間）における、給湯栓４２への給湯時刻および給湯水量の実績を記憶している。そして、制御ユニット１００は、毎日、所定時刻（例えば午前２時）に、過去の給湯実績から予想されるその日の給湯時刻と給湯水量を推定し、推定される給湯時刻より前に、タンク３２内に必要な給湯水量を超える量の高温の水が貯えられるように、タンク沸き上げ運転の開始時刻を設定する。その後、制御ユニット１００は、設定された開始時刻が到来すると、タンク沸き上げ運転を開始する。また、本実施例の給湯システム２では、タンク３２の蓄熱量をサーミスタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄによって常時監視しており、タンク３２の蓄熱量が所定量以下となった場合にも、タンク沸き上げ運転を開始する。

【0029】

タンク沸き上げ運転を実行する際には、制御ユニット１００は、即湯循環ユニット８の第１三方弁５２を、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水がタンク３２に送られる状態に切り替えるとともに、第２三方弁５４を、タンク３２からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態に切り替える。また、制御ユニット１００は、ヒートポンプユニット４の圧縮機１６、ファン２４を駆動するとともに、循環ポンプ１２を駆動する。

【0030】

図２に示すように、圧縮機１６の駆動により、冷媒循環路１４内の冷媒は、圧縮機１６、凝縮器１８、膨張弁２０、蒸発器２２の順に循環する。この場合、凝縮器１８を通過する冷媒循環路１４内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、循環ポンプ１２の駆動により、タンク３２の下部に存在する低温の水が、第１循環復路２８を介して凝縮器１８に送られ、凝縮器１８を通過する際に冷媒の熱によって加熱され、凝縮器１８を通過して高温となった水が、第１循環往路２６を介してタンク３２の上部に送られる。この際、制御ユニット１００は、サーミスタ３０で検出される凝縮器１８を通過した後の水の温度が、設定された目標沸き上げ温度となるように、圧縮機１６、ファン２４、循環ポンプ１２の動作を制御する。これにより、タンク３２に高温の水が貯められる。本実施例の給湯システム２では、タンク沸き上げ運転における目標沸き上げ温度は、給湯設定温度に所定温度（例えば５℃）を加算した温度に設定される。タンク３２の内部が高温の水で満たされた満蓄状態となると、制御ユニット１００は、タンク沸き上げ運転を終了する。

【0031】

（即湯循環運転）
即湯循環運転は、給湯栓４２への給湯に備えて、給湯路４０に高温の水を循環させる運転である。本実施例の給湯システム２では、制御ユニット１００は、過去の給湯実績から推定されるその日の給湯時刻の直前（例えば、推定される給湯時刻の５分前）に、即湯循環運転を実行する。あるいは、本実施例の給湯システム２では、制御ユニット１００は、過去の給湯実績から推定されるその日の給湯時刻の前に行われるタンク沸き上げ運転の直後に、即湯循環運転を実行する。あるいは、本実施例の給湯システム２では、制御ユニット１００は、タンク沸き上げ運転の実行中に給湯が行われるのに備えて、タンク沸き上げ運転を実行する直前に、即湯循環運転を実行する。

【0032】

即湯循環運転を実行する際には、制御ユニット１００は、即湯循環ユニット８の第１三方弁５２を、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水が第２循環往路５８に送られる状態に切り替えるとともに、第２三方弁５４を、第２循環復路６０からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態に切り替える。また、制御ユニット１００は、ヒートポンプユニット４の圧縮機１６、ファン２４を駆動するとともに、循環ポンプ１２を駆動する。

【0033】

図３に示すように、圧縮機１６の駆動により、冷媒循環路１４内の冷媒は、圧縮機１６、凝縮器１８、膨張弁２０、蒸発器２２の順に循環する。この場合、凝縮器１８を通過する冷媒循環路１４内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、循環ポンプ１２の駆動により、給湯路４０の低温の水が、第２循環復路６０、第１循環復路２８を介して凝縮器１８に送られ、凝縮器１８を通過する際に冷媒の熱によって加熱され、凝縮器１８を通過して高温となった水が、第１循環往路２６、第２循環往路５８を介して給湯路４０に送られる。この際、制御ユニット１００は、サーミスタ３０で検出される凝縮器１８を通過した後の水の温度が、設定された目標沸き上げ温度となるように、圧縮機１６、ファン２４、循環ポンプ１２の動作を制御する。本実施例の給湯システム２では、即湯循環運転における目標沸き上げ温度は、給湯設定温度に設定される。これにより、給湯路４０には高温の水が循環する。その後に給湯栓４２が開かれたときに、給湯栓４２に速やかに高温の水を供給することができる。

【0034】

本実施例の給湯システム２では、タンク沸き上げ運転の直後に連続して即湯循環運転を実行する場合には、ヒートポンプ１０、循環ポンプ１２を停止させることなく、タンク沸き上げ運転から即湯循環運転に移行することができる。ヒートポンプ１０は、一旦停止させて再び始動させると、冷媒の状態が安定するまでに時間がかかるため、目標沸き上げ温度で水を加熱できるようになるまである程度の時間を要する。上記のように、ヒートポンプ１０を停止させることなく連続して動作させることで、タンク沸き上げ運転の後に行われる即湯循環運転において、沸き上げ温度を速やかに安定させることができる。また、本実施例の給湯システム２では、即湯循環運転の直後に連続してタンク沸き上げ運転を実行する場合には、ヒートポンプ１０、循環ポンプ１２を停止させることなく、即湯循環運転からタンク沸き上げ運転に移行することができる。ヒートポンプ１０を停止させることなく連続して動作させることで、即湯循環運転の後に行われるタンク沸き上げ運転において、沸き上げ温度を速やかに安定させることができる。

【0035】

（給湯運転）
給湯運転は、給湯栓４２に給湯設定温度の水を供給する運転である。制御ユニット１００は、低温側流量計４６で検出される流量と高温側流量計４８で検出される流量の合計が所定値を超える場合に、給湯栓４２への給湯が開始されたものと判断して、給湯運転を実行する。

【0036】

（即湯循環運転を実行中に給湯運転を開始する場合の動作）
即湯循環運転を実行中に給湯運転が開始された場合、制御ユニット１００は、即湯循環運転をそのまま継続する。この場合、図４に示すように、給湯栓４２には、第２循環往路５８の合流箇所よりも上流側（タンク３２側）の給湯路４０に残留している低温の水と、第２循環往路５８から給湯路４０に流入する高温の水が混合して供給される。また、給湯路４０の水は、給湯栓４２に供給されるだけでなく、第２循環復路６０にも送られる。この状態で、タンク３２からの高温の水がサーミスタ５０まで到達し、サーミスタ５０の検出温度が給湯設定温度に達すると、制御ユニット１００は、即湯循環ユニット８の第１三方弁５２を、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水がタンク３２に送られる状態に切り替えるとともに、第２三方弁５４を、タンク３２からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態に切り替える。これによって、図５に示すように、給湯栓４２には、タンク３２からの高温の水とバイパス水路４４からの低温の水を混合して給湯設定温度に調温された水が供給される。また、給湯栓４２への給湯と並行して、タンク沸き上げ運転が実行される。なお、上記のように即湯循環運転から給湯運転へ移行する場合、制御ユニット１００は、ヒートポンプ１０および循環ポンプ１２を停止させることなく、連続して動作させることができる。これによって、タンク沸き上げ運転における沸き上げ温度を速やかに安定させることができる。

【0037】

制御ユニット１００は、給湯運転の実行中に、低温側流量計４６で検出される流量と高温側流量計４８で検出される流量の合計が所定値を下回ると、給湯栓４２が閉じられて給湯が終了したものと判断して、給湯運転を終了する。給湯運転を終了する際には、制御ユニット１００は、ヒートポンプユニット４の圧縮機１６、ファン２４を停止するとともに、循環ポンプ１２を停止する。

【0038】

なお、給湯運転を終了する際に、ヒートポンプ１０と循環ポンプ１２を停止することなく、その後の給湯運転に備えて即湯循環運転を再び実行してもよい。この場合、制御ユニット１００は、ヒートポンプ１０と循環ポンプ１２を停止することなく、即湯循環ユニット８の第１三方弁５２を、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水が第２循環往路５８に送られる状態に切り替えるとともに、第２三方弁５４を、第２循環復路６０からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態に切り替える。これによって、その後の給湯運転に備えた即湯循環運転が実行される。ヒートポンプ１０を停止させることなく連続して動作させることで、即湯循環運転における沸き上げ温度を速やかに安定させることができる。

【0039】

（即湯循環運転を実行していない時に給湯運転を開始する場合の動作）
即湯循環運転を実行していない時に給湯運転が開始された場合、制御ユニット１００は、前回の給湯運転を終了してからの経過時間に応じて、異なる動作を実行する。

【0040】

前回の給湯運転を終了してからの経過時間が所定時間（例えば３０分）に満たない場合、タンク３２と給湯栓４２の間の給湯路４０には比較的高温の水が残留しているものと考えられる。従って、このような場合には、制御ユニット１００は、即湯循環ユニット８の第１三方弁５２を、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水がタンク３２に送られる状態に切り替えるとともに、第２三方弁５４を、タンク３２からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態に切り替える。また、制御ユニット１００は、ヒートポンプユニット４の圧縮機１６、ファン２４を駆動するとともに、循環ポンプ１２を駆動する。これによって、図５に示すように、給湯栓４２には、タンク３２からの高温の水とバイパス水路４４からの低温の水を混合して給湯設定温度に調温された水が供給される。また、タンク３２から給湯栓４２への給湯と並行して、タンク沸き上げ運転が実行される。

【0041】

前回の給湯運転を終了してからの経過時間が所定時間（例えば３０分）を超える場合、タンク３２と給湯栓４２の間の給湯路４０には比較的低温の水が残留しているものと考えられる。従って、このような場合には、制御ユニット１００は、即湯循環ユニット８の第１三方弁５２を、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水がタンク３２に送られる状態に切り替えるとともに、第２三方弁５４を、第２循環復路６０からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態に切り替える。また、制御ユニット１００は、ヒートポンプユニット４の圧縮機１６、ファン２４を駆動するとともに、循環ポンプ１２を駆動する。これによって、図６に示すように、給湯路４０の水は、給湯栓４２に送られるだけでなく、第２循環復路６０にも送られるため、タンク３２と給湯栓４２の間の給湯路４０に残留している低温の水がタンク３２からの高温の水に速やかに置き換えられる。また、タンク３２と給湯栓４２の間の給湯路４０に残留している低温の水は、ヒートポンプ１０で加熱された後、タンク３２に戻されるため、タンク３２への蓄熱を行なうことができる。この状態で、タンク３２からの高温の水がサーミスタ５０まで到達し、サーミスタ５０の検出温度が給湯設定温度に達すると、制御ユニット１００は、即湯循環ユニット８の第１三方弁５２を、凝縮器１８の水流路１８ｂから第１循環往路２６に送られた水がタンク３２に送られる状態に維持するとともに、第２三方弁５４を、タンク３２からの水が第１循環復路２８を介して凝縮器１８の水流路１８ｂに送られる状態に切り替える。これによって、図５に示すように、給湯栓４２には、タンク３２からの高温の水とバイパス水路４４からの低温の水を混合して給湯設定温度に調温された水が供給される。また、給湯栓４２への給湯と並行して、タンク沸き上げ運転が実行される。

【0042】

上記の実施例では、循環ポンプ１２が第２三方弁５４よりも下流側（ヒートポンプ１０側）の第１循環復路２８に設けられている構成を説明したが、循環ポンプ１２は第１三方弁５２よりも上流側（ヒートポンプ１０側）の第１循環往路２６に設けられていてもよい。

【0043】

上記の実施例では、第１三方弁５２と第２三方弁５４がいずれも三方切替弁である構成を説明したが、第１三方弁５２および第２三方弁５４の一方または両方を、２つの開閉弁で置き換えてもよいし、２つの流量調整弁で置き換えてもよいし、三方流量調整弁で置き換えてもよい。

【0044】

以上のように、本実施例の給湯システム２は、水を加熱するヒートポンプ１０と、水を貯えるタンク３２と、ヒートポンプ１０からタンク３２へ水を送る第１循環往路２６と、タンク３２からヒートポンプ１０へ水を送る第１循環復路２８と、タンク３２に水を供給する給水路３８と、タンク３２から水を給湯する給湯路４０と、給水路３８から分岐して、給湯路４０に合流するバイパス水路４４と、第１循環往路２６から分岐して、バイパス水路４４の合流箇所よりも下流側の給湯路４０に合流する第２循環往路５８と、第２循環往路５８の合流箇所よりも下流側の給湯路４０から分岐して、第１循環復路２８に合流する第２循環復路６０と、ヒートポンプ１０、第１循環往路２６、タンク３２、第１循環復路２８の順に水を循環させる第１循環運転と、ヒートポンプ１０、第１循環往路２６、第２循環往路５８、給湯路４０、第２循環復路６０、第１循環復路２８の順に水を循環させる第２循環運転を実行可能な循環装置（循環ポンプ１２、第１三方弁５２および第２三方弁５４）を備えている。

【0045】

上記の給湯システム２では、循環装置（循環ポンプ１２、第１三方弁５２および第２三方弁５４）が、第２循環復路６０の合流箇所よりも下流側の第１循環復路２８に設けられている循環ポンプ１２を備えている。

【0046】

上記の給湯システム２では、循環装置（循環ポンプ１２、第１三方弁５２および第２三方弁５４）で第１循環運転を実行しながらヒートポンプ１０で水を加熱する第１加熱運転（タンク沸き上げ運転）と、循環装置で第２循環運転を実行しながらヒートポンプ１０で水を加熱する第２加熱運転（即湯循環運転）を実行可能である。

【0047】

上記の給湯システム２では、第２加熱運転（即湯循環運転）の際のヒートポンプ１０の目標沸き上げ温度が、第１加熱運転（タンク沸き上げ運転）の際のヒートポンプ１０の目標沸き上げ温度よりも低い。

【0048】

上記の給湯システム２では、第１加熱運転（タンク沸き上げ運転）と第２加熱運転（即湯循環運転）がヒートポンプ１０を停止させることなく連続的に実行可能である。

【0049】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0050】

２ ：給湯システム
４ ：ヒートポンプユニット
６ ：タンクユニット
８ ：即湯循環ユニット
１０ ：ヒートポンプ
１２ ：循環ポンプ
１４ ：冷媒循環路
１６ ：圧縮機
１８ ：凝縮器
１８ａ ：冷媒流路
１８ｂ ：水流路
２０ ：膨張弁
２２ ：蒸発器
２４ ：ファン
２６ ：第１循環往路
２８ ：第１循環復路
３０ ：サーミスタ
３２ ：タンク
３２ａ ：サーミスタ
３２ｂ ：サーミスタ
３２ｃ ：サーミスタ
３２ｄ ：サーミスタ
３４ ：低温側流量調整弁
３６ ：高温側流量調整弁
３８ ：給水路
４０ ：給湯路
４２ ：給湯栓
４４ ：バイパス水路
４６ ：低温側流量計
４８ ：高温側流量計
５０ ：サーミスタ
５２ ：第１三方弁
５４ ：第２三方弁
５６ ：逆止弁
５８ ：第２循環往路
６０ ：第２循環復路
１００ ：制御ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】