JP2003166750A - ヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒートポンプサイクルの構成部品を新たに設
計し直すことなく、大きな加熱能力が必要とされても対
応可能なヒートポンプ式給湯装置を実現する。 【構成】 複数のヒートポンプサイクル４によって加熱
した給湯水を貯湯タンク６内に貯湯する。これにより、
ヒートポンプサイクル４の構成部品を新たに設計し直す
ことなく、大きな加熱能力が必要とされても充分対応で
きる。また、各ヒートポンプサイクル４に整理番号を設
定し、この整理番号を用いて各ヒートポンプサイクル４
の運転台数を制御することによって、各ヒートポンプサ
イクル４を一括生産しても、各ヒートポンプサイクル４
に自分が何号機であるかを認識させることができる。従
って、必要な数のヒートポンプサイクル４を必要な時に
適宜運転可能となり、その結果としてシステム全体の加
熱能力を効率良く制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプサイ
クル式給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような給湯装置としては、例えば
特開平２０００−２１３８０６号公報に記載のものが知
られている。

【０００３】上記公報には、冷媒としてＣＯ２冷媒を用
い、図８に示す通り、冷媒を圧縮する電動圧縮機２１
０、電動圧縮機２１０の吐出冷媒と給湯水とを熱交換す
る水冷媒熱交換器２２０、水冷媒熱交換器２２０から流
出する冷媒を減圧する膨張弁２３０、および膨張弁２３
０から流出する冷媒に大気中の熱を吸熱させることによ
ってこの冷媒を蒸発させる蒸発器２４０を有した超臨界
ヒートポンプサイクルを備え、水冷媒熱交換器２２０に
て加熱された給湯水を、複数の貯湯タンク３００内に貯
湯し、この貯湯タンク３００内の給湯水を水道水にて押
し出すことにより給湯用蛇口から給湯する点が記載され
ている。

【０００４】このようなヒートポンプ式給湯装置による
と、電動圧縮機２１０の吐出冷媒は臨界圧力以上まで加
圧されるため、フロン系冷媒を用いたヒートポンプ式給
湯装置では実現が困難であった高い給湯温度を実現で
き、さらには、貯湯タンク３００内の貯湯温度を衛生面
上望まれる６０℃以上に保つことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般家庭に
おいては、給湯水の使用頻度が高い時間帯はある程度決
まっており、通常は昼間時間帯の使用湯量が高い。そし
て、その使用湯量は貯湯タンク内の貯湯量で充分まかな
えるため、料金の安い夜間時間帯のうちに給湯水を沸き
上げておき、この給湯水を貯湯タンク内に貯えておけ
ば、ランニングコストをできるだけ抑えることができ
る。

【０００６】しかしながら、例えば飲食店等では、客の
入り具合によって使用湯量が変わるため、ある時間帯に
おいて使用湯量が一時的に急増する可能性がある。この
ような場合、ヒートポンプサイクルの加熱能力が一般家
庭用の給湯装置と同等程度に設定されていると、貯湯タ
ンク内の貯湯量ではまかないきれず、湯切れの恐れがあ
る。

【０００７】このような使用湯量の一時的な急増に対応
するには、ヒートポンプサイクルの加熱能力を大きくす
ることが考えられるが、この場合には、ヒートポンプサ
イクルの構成部品、すなわち、電動圧縮機、水冷媒熱交
換器、蒸発器等を新たに大能力タイプに設計し直す必要
があり、採算性に問題がある。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑み、ヒートポン
プサイクルの構成部品を新たに設計し直すことなく、大
きな加熱能力が必要とされても対応可能なヒートポンプ
式給湯装置を実現することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために以下の技術的手段を用いる。

【００１０】すなわち、請求項１記載の発明では、ヒー
トポンプサイクル（４）を複数個設け、これら各ヒート
ポンプサイクル（４）の放熱器（１２）にて加熱された
給湯用流体を、それぞれ貯湯タンク（６）に貯湯するこ
とを特徴としている。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、ヒートポ
ンプサイクル（４）を貯湯タンク（６）よりも多数有
し、これら各ヒートポンプユニット（４）の放熱器（１
２）にて加熱された給湯用流体を、貯湯タンク（６）に
貯湯することを特徴としている。

【００１２】また、請求項３記載の発明では、ヒートポ
ンプサイクル（４）を複数個設け、これら各ヒートポン
プサイクル（４）を１つの貯湯タンク（６）に接続し、
各ヒートポンプサイクル（４）の放熱器（１２）にて加
熱された給湯用流体を、貯湯タンク（６）に貯湯するこ
とを特徴としている。

【００１３】上記各技術的手段によると、複数のヒート
ポンプサイクル（４）によって発生した熱量を貯湯タン
ク（６）内の給湯用流体に伝達できるので、ヒートポン
プサイクルの構成部品を新たに設計し直すことなく、大
きな加熱能力が必要とされても充分対応できる。

【００１４】また、請求項４記載の発明では、各ヒート
ポンプサイクル（４）をそれぞれ貯湯タンク（６）に並
列接続することを特徴としているので、各ヒートポンプ
サイクル（４）の加熱能力を、給湯用流体へと効率良く
伝達し、貯湯タンク内に貯湯することができる。

【００１５】また、請求項５記載の発明では、各ヒート
ポンプサイクル（４）の加熱能力を制御することを特徴
としているので、各ヒートポンプサイクル（４）の加熱
能力を給湯負荷に応じて給湯用流体へと効率良く伝達で
きる。

【００１６】また、請求項６記載の発明では、給湯負荷
に応じてヒートポンプサイクル（４）の運転台数を決定
することを特徴としているので、必要な数のヒートポン
プサイクル（４）を必要な時に適宜運転可能となり、そ
の結果としてシステム全体の加熱能力を効率良く制御で
きる。

【００１７】また、請求項７記載の発明では、各ヒート
ポンプサイクル（４）に整理番号を設定し、この整理番
号を用いて各ヒートポンプサイクル（４）を制御するこ
とを特徴としている。

【００１８】これにより、各ヒートポンプサイクル
（４）を一括生産しても、各ヒートポンプサイクル
（４）に自分が何号機であるかを認識させることができ
るので、必要な数のヒートポンプサイクル（４）を必要
な時に適宜運転可能となり、その結果として請求項６記
載の発明と同じようにシステム全体の加熱能力を効率良
く制御できる。

【００１９】また、請求項８記載の発明では、各ヒート
ポンプサイクル（４）のうち、過去の稼働時間が少ない
ものから優先的に運転することを特徴としているので、
各ヒートポンプサイクル（４）の運転時間を平均化する
ことが可能となり、その結果としてシステム全体の寿命
をできるだけ長くできる。

【００２０】また、請求項９記載の発明では、冷媒とし
てＣＯ２冷媒を用いることを特徴としているので、圧縮
機（１１）の吐出冷媒が臨界圧力以上まで加圧され、フ
ロン系冷媒を用いたヒートポンプ式給湯装置では実現が
困難であった高い給湯温度を実現できる。その結果とし
て、一時的な使用湯量の急増が発生したとしても、早急
に目標の給湯温度へと沸き上げることが容易に実現可能
となる。さらには、貯湯タンク（６）内の貯湯温度を衛
生面上望まれる６０℃以上に保つことができる。

【００２１】

【発明の実施形態】以下、本発明の第１実施形態につい
て図１〜４を用いて説明する。なお、図１はヒートポン
プ式給湯装置の外観を示す全体構成図、図２はヒートポ
ンプ式給湯装置の詳細な構成を示す模式図、図３は制御
系の構成を示すブロック図、図４は各ヒートポンプユニ
ット１〜３の運転台数の制御方法を説明する図である。

【００２２】図１中、１〜３は、第１〜３のヒートポン
プユニットであり、冷媒としてＣＯ２冷媒を用い、給湯
用流体としての給湯水を加熱して高温（本実施形態では
約９０℃）の温水を生成する超臨界ヒートポンプサイク
ル４（図２参照、以下、ヒートポンプサイクル４と略
す）をそれぞれ内蔵している。本実施形態では、各ヒー
トポンプユニット１〜３を、金属製（本実施形態では溶
融亜鉛メッキ鋼板）のケーシング（図示しない）によっ
てそれぞれヒートポンプサイクル４を囲うことによって
構成している。なお、上記ケーシングは例えば樹脂にて
成形しても良い。

【００２３】各ヒートポンプユニット１〜３によって加
熱された給湯水は、流体通路としての温水通路５を介し
て、タンクユニット９に内蔵された貯湯タンク６（図２
参照）内に貯湯される。温水通路５は、各ヒートポンプ
ユニット１〜３を貯湯タンク６に並列接続するようにな
っており、各ヒートポンプユニット１〜３に給湯水を給
水する入口側通路７と、各ヒートポンプユニット１〜３
にて加熱された給湯水を貯湯タンク６に供給する出口側
通路８とによって構成されている。

【００２４】さらに、入口側通路７は、貯湯タンク６か
ら給湯水を流出する第１入口通路７ａと、第１入口通路
７ａから分岐して各ヒートポンプユニット１〜３へ給水
する第２入口通路７ｂ、７ｃ、７ｄとを有している。ま
た、出口通路８は、各ヒートポンプユニット１〜３から
加熱された給湯水を流出する第１出口通路８ａ、８ｂ、
８ｃと、これら第１出口通路８ａ、８ｂ、８ｃから流出
した給湯水を集約して貯湯タンク６へと戻す第２出口通
路８ｄとを有している。

【００２５】貯湯タンク６は、ステンレス等の耐食性に
優れた金属にて成形されており、金属製（本実施形態で
は溶融亜鉛メッキ鋼板）のケーシング（図示せず）によ
って囲われることによって、タンクユニット９を構成し
ている。なお、上記ケーシングは例えば樹脂にて構成し
ても良い。

【００２６】また、貯湯タンク６の下方部位には、水道
水が流入する、又は貯湯タンク６内の給湯水を第１入口
通路７ａへ流出する第１開口部（図示せず）が形成され
ている。一方、貯湯タンク６の上方部位には、貯湯タン
ク６内の給湯水を給湯用蛇口（図示せず）へと流出す
る、又は第２出口通路８ｄからの給湯水を貯湯タンク６
内に流入する第２開口部（図示せず）が形成されてい
る。なお、上記第１開口部には常に水道水の水圧が作用
しており、上記給湯蛇口からの出湯により貯湯タンク内
６の湯量が減ると、自動的に水道水が補充されるように
なっている。

【００２７】また、上記第２開口部には、貯湯タンク６
内に貯蔵された給湯水の熱が上記第２開口部から大気中
に放熱されることを防止する断熱部（図示せず）が設け
られている。この断熱部は熱伝導率が小さい断熱材にて
成形されている。

【００２８】また、貯湯タンク６の外壁面には、貯湯タ
ンク６内の給湯水の温度を検出する温度センサ１０が上
下方向に離散的に複数個設けられている。なお、温度セ
ンサ１０は、貯湯タンク６内に設けても良い。

【００２９】次に、ヒートポンプサイクル４の具体的構
成について図２を用いて説明する。

【００３０】本実施形態のヒートポンプサイクル４は、
冷媒を吸入圧縮する圧縮機１１、圧縮機１１の吐出冷媒
と給湯水とを熱交換する水冷媒熱交換器１２、水冷媒熱
交換器１２から流出した冷媒を減圧する減圧器１３、減
圧器１３から流出した冷媒に大気中の熱を吸熱させて冷
媒を蒸発させる蒸発器１４、および蒸発器１４から流出
した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するアキュムレ
ータ１５からなっている。

【００３１】圧縮機１１は、冷媒を吸入圧縮する圧縮機
構（図示せず）およびこの圧縮機構を駆動する電動モー
タ（図示せず）が一体となった電動圧縮機であり、電動
モータの回転数を制御することによって冷媒の吐出量を
可変できるように構成されている。なお、本実施形態の
圧縮機１１では、周知のスクロール圧縮方式を採用して
いる。

【００３２】水冷媒熱交換器１２は、請求項１、２の放
熱器に対応したものであり、冷媒流れと給湯水流れとが
対向するよう構成された対向流型の熱交換器である。こ
の水冷媒熱交換器１２では、圧縮機１１から吐出された
高温高圧の気相冷媒の熱を、給湯水に放熱することによ
って給湯水が加熱される。

【００３３】減圧器１３は、その開度が電気信号によっ
て可変可能な電気式膨張弁にて構成されており、水冷媒
熱交換器１２から流出した冷媒を断熱膨張することによ
って、低温低圧の気液２層冷媒とし、蒸発器１４へと流
出する。

【００３４】蒸発器１４には、室外ファン１６によって
空気（本実施形態では外気）が送風されるようになって
いる。

【００３５】アキュムレータ１５は、上述のように蒸発
器１４から流出した冷媒を気液分離することによって、
圧縮機１１の吸入側へ気相冷媒を流出し、ヒートポンプ
サイクル４中の余剰冷媒を蓄えるようになっている。な
お、アキュムレータ１５は、周知のように、液相冷媒中
に含まれる潤滑オイルを気相冷媒と共に圧縮機１１の吸
入側に戻すことによって、圧縮機１１の破損を防止する
ようになっている。

【００３６】ところで、本実施形態の温水通路５には、
水冷媒熱交換器１２に給湯水を循環させると共にその循
環量を調節する、流体循環手段としての電動ウォーター
ポンプ１７（以下、ポンプと略す）が設けられている。
なお、ポンプ１７は、図示しない電動モータの回転数を
可変することによって、上記循環量を可変するようにな
っている。

【００３７】さらに、ポンプ１７は、各ヒートポンプユ
ニット１〜３の水冷媒熱交換器１２にそれぞれ対応して
３つ設けられており、本実施形態では、各水冷媒熱交換
器１２の温水入口側（第２入口通路７ｂ〜７ｄ）にそれ
ぞれ設けられている。なお、各ポンプ１７は各ヒートポ
ンプサイクル４とともに、各ヒートポンプユニット１〜
３に内蔵されている。

【００３８】また、温水通路５には、水温検出手段とし
て、水冷媒熱交換器１２の入口側温度を検出する入口側
水温センサ１００と、水冷媒熱交換器１２の出口側温度
を検出する出口側水温センサ１０１とがそれぞれ設けら
れている。

【００３９】また、水冷媒熱交換器１２の冷媒出口側に
は、冷媒温度を検出する出口側冷媒温度センサ１０２が
設けられており、本実施形態では、後述するヒートポン
プサイクル４の作動時において、この出口側冷媒温度セ
ンサ１０２の検出値と、入口側水温センサ１００の検出
値との偏差が所定値になるように、圧縮機１１の回転数
と減圧器１３の開度が制御される。

【００４０】次に、本実施形態の制御系の構成について
図３を用いて説明する。

【００４１】本実施形態では、図４に示すように、各ヒ
ートポンプユニット１〜３をそれぞれ制御する第１〜３
のヒートポンプ側制御ユニット１９〜２１、給水や給湯
等の貯湯タンク６側の制御を行うタンク側制御ユニット
２２、およびこれら各制御ユニット１９〜２２間で電気
信号を通信させる信号伝達ライン２３を有している。な
お、各制御ユニット１９〜２２の内部には、図示しない
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコン
ピュータや、Ａ／Ｄ変換回路等が設けられている。

【００４２】各ヒートポンプ側制御ユニット１９〜２１
は、各ヒートポンプユニット１〜３の加熱能力を制御す
るものであり、具体的には、運転条件設定手段としての
リモートコントローラー２４にて設定された運転条件
（本実施形態では、給湯水の設定温度）、温度センサ１
０の検出値、給水る水道水の温度、および時間帯等の給
湯負荷に関連する物理量に基づいて、圧縮機１１の回転
数、減圧器１３の開度、室外ファン１６の回転数、およ
びポンプ１７を制御するようになっている。また、各ヒ
ートポンプ側制御ユニット１９〜２１は、それぞれヒー
トポンプユニット１〜３の過去の稼働時間を記憶し、後
述するようにタンク側制御ユニット２２へ送信するよう
になっている。

【００４３】また、タンク側制御ユニット２２は、リモ
ートコントローラー２４にて設定された設定温度に基づ
いて、貯湯タンク内６の給湯水と水道水とを混合する混
合弁（図示せず）の開度を制御するようになっている。
また、後述するように、各ヒートポンプ側制御ユニット
１９〜２１に必要な制御信号を送信するようになってい
る。

【００４４】各ヒートポンプ側制御ユニット１９〜２１
およびタンク側制御ユニット２２は、それぞれ通信回路
２５〜２７を有しており、信号伝達ライン２３によっ
て、各ヒートポンプ側制御ユニット１９〜２１の通信回
路２５〜２７は、それぞれタンク側制御ユニット２２の
通信回路２８に並列接続されている。

【００４５】これにより、タンク側制御ユニット２２を
ホスト側として、各通信回路２５〜２８間でポーリング
通信を行う。すなわち、タンク側制御ユニット２２から
の制御信号が信号伝達ライン２３を介して各ヒートポン
プ側制御ユニット１９〜２１に伝達されて始めて各ヒー
トポンプ側制御ユニット１９〜２１は起動するようにな
っており、さらに、各ヒートポンプ側制御ユニット１９
〜２１からタンク側制御ユニット２２へと制御信号（例
えば、上記過去の稼動時間）がフィードバックされるよ
うになっている。なお、上記ポーリング通信に変えて、
ホスト側からの通信がなくても各ヒートポンプ側制御ユ
ニット１９〜２１が起動するよう、コンテンション通信
を行っても良い。

【００４６】本実施形態では、各通信回路２５〜２８間
の通信速度は、それぞれ人が遅いと感じない限界の時間
（４００ｍｓｅｃ程度）に設定されている。

【００４７】また、各ヒートポンプ側制御ユニット１９
〜２１には、各ヒートポンプユニット１〜３に整理番号
を設定するため、番号設定手段としてのスイッチ２９〜
３１が設けられている。これにより、施工時において、
スイッチ２９〜３１にて各ヒートポンプユニット１〜３
に整理番号を設定することによって、各ヒートポンプ側
制御ユニット１９〜２１は自分が何号機であるかを認識
できるようになっている。

【００４８】そして、タンク側制御ユニット２２が３つ
のヒートポンプユニット１〜３のうち、どのヒートポン
プユニットを運転するか指定し、指定されたヒートポン
プユニットだけが運転されるようになっている。

【００４９】次に、本実施形態の作動について説明す
る。

【００５０】まず、温度センサ１０の検出値に基づい
て、現時点での貯湯タンク６の貯湯量が演算され、この
貯湯量が所望の必要湯量となるように、各ヒートポンプ
ユニット１〜３が制御される。

【００５１】また、図４に示すように、必要湯量に応じ
て各ヒートポンプユニット１〜３の運転時間および運転
台数を変える。このとき、タンク側制御ユニット２２
は、各ヒートポンプサイクル４のうち、過去の稼働時間
が少ないものから優先的に運転するよう各ヒートポンプ
側制御ユニット１９〜２１へと制御信号を送信するの
で、各ヒートポンプサイクル４の運転時間を平均化する
ことが可能となっている。

【００５２】また、各ヒートポンプ側制御ユニット１９
〜２１は、各ヒートポンプユニット１〜３の故障検知
（例えば、圧縮機１１のロックや、水温センサ１００、
１０１あるいは冷媒温度センサ１０２のショート・断線
等）をするようになっており、故障箇所があると判定さ
れた各ヒートポンプユニットはその運転が指示されて
も、他のヒートポンプユニットへとその運転指示がスキ
ップされる。つまり、故障したヒートポンプユニットは
運転しないようになっている。

【００５３】このように、ヒートポンプユニット１〜３
の運転が指示されると、運転の指示されたヒートポンプ
ユニット１〜３内のポンプ１７が作動して給湯水が水冷
媒熱交換器１２に流入するとともに、運転の指示された
ヒートポンプユニット１〜３内のヒートポンプサイクル
４が下記のように作動する。

【００５４】すなわち、圧縮機１１が稼動し、冷媒がサ
イクル内を循環する。このとき圧縮機１１の吐出冷媒は
臨界圧力以上まで加圧されているので、水冷媒熱交換器
１２内では、冷媒が凝縮することなく、冷媒入口から冷
媒出口に向かうほど温度が低下するような温度勾配を有
して流通する。

【００５５】一方、水冷媒熱交換器１２は、冷媒流れと
給湯水流れとが対向するように構成されているので、給
湯水は、温水入口から温水出口に向かうほど温度が上昇
するような温度勾配を有して流通する。

【００５６】また、減圧器１３にて減圧された冷媒は、
蒸発器１４にて大気から熱交換器を吸熱して蒸発した
後、アキュムレータ１５を経由して圧縮機１１に吸入さ
れる。

【００５７】そして、温度センサ１０の検出値に基づい
て、貯湯タンク６内の貯湯量が上記所望の必要湯量に達
したと判定されると、ポンプ１７が停止するとともに、
圧縮機１１が停止してヒートポンプサイクル４の運転が
停止する。

【００５８】以上のように貯湯された給湯水は、上記混
合弁の開度に応じて所望温度に調節された後、上記給湯
蛇口から出湯される。

【００５９】以上説明した本実施形態では、複数のヒー
トポンプサイクル４によって発生した熱量を貯湯タンク
６内の給湯水に伝達できるので、ヒートポンプサイクル
４の構成部品を新たに設計し直すことなく、大きな加熱
能力が必要とされても充分対応できる。

【００６０】また、各ヒートポンプサイクル４に整理番
号を設定し、この整理番号を用いて各ヒートポンプサイ
クル４の運転台数を制御するので、各ヒートポンプサイ
クル４を一括生産しても、各ヒートポンプサイクル４に
自分が何号機であるかを認識させることができる。

【００６１】従って、必要な数のヒートポンプサイクル
４を必要な時に適宜運転可能となり、その結果としてシ
ステム全体の加熱能力を効率良く制御できる。

【００６２】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態について説明する。なお、第２実施形態は、第１実
施形態に対して制御系の構成を一部変更したものである
が、その他の部分については第１実施形態と同じである
ため、以下、この変更点についてのみ説明する。

【００６３】本実施形態では、図５に示すように、タン
ク側制御ユニット２２と各ヒートポンプ側制御ユニット
１９〜２１との間に台数制御ユニット３２が接続されて
おり、この台数制御ユニット３２は、各ヒートポンプ側
制御ユニット１９〜２１の接続端子に上記整理番号を割
り当てており、これらの接続端子に各ヒートポンプ側制
御ユニット１９〜２１を接続すれば、台数制御ユニット
３２が各ヒートポンプサイクル４に運転の開始、停止を
指示する。従って、各ヒートポンプサイクル４自体は自
分が何号機であるかを認識する必要がない。

【００６４】これにより、上記第１実施形態のようにス
イッチ２９〜３１にて上記整理番号を設定する必要がな
いので、施工時の手間が省ける。

【００６５】また、すでに汎用されている製品に対し
て、台数制御ユニット３２を後付けするだけで上記の効
果を奏することができ、汎用性が大きい。

【００６６】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態について説明する。なお、本実施形態についても、
制御系の構成を一部変更したものであるので、以下、こ
の変更点についてのみ説明する。

【００６７】本実施形態では、図６に示すように、タン
ク側制御ユニット２２と各ヒートポンプ側制御ユニット
１９〜２１とが直列に接続されている。

【００６８】また、本実施形態では、各ヒートポンプ側
制御ユニット１９〜２１には、各ヒートポンプ側制御ユ
ニット１９〜２１のうち、タンク側制御ユニット２２に
接続されたものが１号機、１号機に接続されたものが２
号機、および２号機に接続されたものが３号機であると
認識するプログラムが予め記憶されている。

【００６９】この制御処理について、図７のフローチャ
ートに示す。

【００７０】まず、ステップＳ１００では、そのヒート
ポンプ側制御ユニットがタンク側制御ユニット２２に接
続されているか否かを判定し、ＹＥＳと判定されればス
テップＳ１１０にて自身を１号機と認識し、ＮＯと判定
されればステップＳ１２０に移る。

【００７１】ステップＳ１２０では、１号機と接続され
ているか否かを判定し、ＹＥＳと判定されればステップ
Ｓ１３０にて自身を２号機と認識し、ＮＯと判定されれ
ばステップＳ１４０に移る。

【００７２】ステップＳ１４０では、２号機と接続され
ているか否かを判定し、ＹＥＳと判定されればステップ
Ｓ１５０にて自身を３号機と認識し、ＮＯと判定されれ
ばこの制御処理を終了する。

【００７３】本実施形態によると、各ヒートポンプ側制
御ユニット１９〜２１に自分が何号機かを認識させるに
あたって、上記第１実施形態のようにスイッチ２９〜３
１で上記整理番号を設定したり、上記第２実施形態のよ
うに台数制御ユニット３２を用いる、といったことが不
要となる。

【００７４】（他の実施形態）上記各実施形態では、ヒ
ートポンプユニット１〜３を貯湯タンク６よりも多数設
けているが、同数としても良い。要するに、複数のヒー
トポンプユニット１〜３によって給湯水を加熱し、貯湯
タンク内６に貯湯すれば本発明の効果を奏するのであ
る。

【００７５】また、上記各実施形態では、ヒートポンプ
ユニット１〜３にて加熱した給湯水を貯湯タンク６内へ
供給する方法として、各第１出口通路８ａ〜８ｃからの
給湯水を、一旦、共通の第２出口通路８ｄに集約してか
ら貯湯タンク６内に供給するという方法を採用している
が、これに限らず、各第１出口通路８ａ〜８ｃからの給
湯水を、それぞれ独立して貯湯タンク６内に供給しても
良い。なお、入口通路７側についても同様である。

【００７６】また、上記第各実施形態では、各ヒートポ
ンプユニット１〜３を貯湯タンク６に並列接続している
が、これに限らず直列接続しても良い。

【００７７】また、上記各実施形態では、各ヒートポン
プユニット１〜３の水冷媒熱交換器１２の温水入口側
（第２入口通路７ｂ〜７ｄ）に設けているが、例えば、
１つのポンプを第１入口通路７ａに設け、使用しないヒ
ートポンプユニットには別途設けた開閉弁などで給湯水
が流入しないようにすれば良い。この場合には、ポンプ
による給湯水の循環量が不足しないよう比較的大能力の
ポンプを用いると良い。また、ポンプ１７は出口側通路
８に設けても良い。

【００７８】また、上記各実施形態では、放熱器として
の水冷媒熱交換器１７によって加熱された給湯水を温水
通路５によって貯湯タンク６内へと供給する、いわゆる
間接加熱方式を採用しているが、例えば、放熱器を貯湯
タンク内に設け、貯湯タンク内の給湯水を直接加熱す
る、いわゆる直接加熱方式を採用してもよい。

【００７９】また、上記各実施形態では、本発明をＣＯ
２冷媒を用いたヒートポンプ式給湯装置に適用したが、
これに限らずヒートポンプ式の給湯装置ならば本発明の
効果を奏する。すなわち、冷媒としては、高圧側の冷媒
圧力が臨界圧力以上になる冷媒のうち、 ＣＯ２以外の
もの（エチレン、エタン、酸化窒素等）を用いても良い
し、高圧側の冷媒圧力が臨界圧力以上にならないフロン
系の冷媒を用いても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態におけるヒートポンプ式
給湯装置の外観を示す全体構成図である。

【図２】上記第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯
装置の詳細な構成を示す模式図である。

【図３】上記第１実施形態における制御系の構成を示す
ブロック図である。

【図４】上記第１実施形態において、各ヒートポンプユ
ニット１〜３の運転台数の制御方法を説明する図であ
る。

【図５】本発明の第２実施形態における図３相当図であ
る。

【図６】本発明の第３実施形態における図３相当図であ
る。

【図７】上記第３実施形態における制御処理を示すフロ
ーチャートである。

【図８】従来のヒートポンプ式給湯装置における図２相
当図である。

【符号の説明】

４…ヒートポンプサイクル、 ６…貯湯タンク、 １１…圧縮機、 １２…水冷媒熱交換器（放熱器）、 １３…減圧器、 １４…蒸発器。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮機（１１）、前記圧
   縮機（１１）の吐出冷媒と給湯用流体とを熱交換する放
   熱器（１２）、前記放熱器（１２）から流出した冷媒を
   減圧する減圧手段（１３）、および前記減圧器（１３）
   から流出した冷媒に熱を吸熱させてこの冷媒を蒸発させ
   る蒸発器（１４）を有したヒートポンプサイクル（４）
   と、 前記放熱器（１２）にて加熱された前記給湯用流体を貯
   湯する貯湯タンク（６）とを備え、 前記ヒートポンプサイクル（４）は、複数個設けられて
   おり、 これら各ヒートポンプサイクル（４）の放熱器（１２）
   にて加熱された前記給湯用流体を、それぞれ前記貯湯タ
   ンク（６）に貯湯することを特徴とするヒートポンプ式
   給湯装置。
2. 【請求項２】 冷媒を圧縮する圧縮機（１１）、前記圧
   縮機（１１）の吐出冷媒と給湯用流体とを熱交換する放
   熱器（１２）、前記放熱器（１２）から流出した冷媒を
   減圧する減圧手段（１３）、および前記減圧器（１３）
   から流出した冷媒に熱を吸熱させてこの冷媒を蒸発させ
   る蒸発器（１４）を有したヒートポンプサイクル（４）
   と、 前記放熱器（１２）にて加熱された前記給湯用流体を貯
   湯する貯湯タンク（６）とを備え、 前記ヒートポンプサイクル（４）を前記貯湯タンク
   （６）よりも多数有し、 これら各ヒートポンプサイクル（４）の放熱器（１２）
   にて加熱された前記給湯用流体を、前記貯湯タンク
   （６）に貯湯することを特徴とするヒートポンプ式給湯
   装置。
3. 【請求項３】 冷媒を圧縮する圧縮機（１１）、前記圧
   縮機（１１）の吐出冷媒と給湯用流体とを熱交換する放
   熱器（１２）、前記放熱器（１２）から流出した冷媒を
   減圧する減圧手段（１３）、および前記減圧器（１３）
   から流出した冷媒に熱を吸熱させてこの冷媒を蒸発させ
   る蒸発器（１４）を有したヒートポンプサイクル（４）
   と、 前記放熱器（１２）にて加熱された前記給湯用流体を貯
   湯する貯湯タンク（６）とを備え、 前記ヒートポンプサイクル（４）は、複数個設けられて
   おり、 これら各ヒートポンプサイクル（４）を１つの前記貯湯
   タンク（６）に接続し、 前記各ヒートポンプサイクル（４）の放熱器（１２）に
   て加熱された前記給湯用流体を、前記貯湯タンク（６）
   に貯湯することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
4. 【請求項４】 前記各ヒートポンプサイクル（４）を、
   前記貯湯タンク（６）にそれぞれ並列接続することを特
   徴とする請求項１ないし３いずれか１つに記載のヒート
   ポンプ式給湯装置。
5. 【請求項５】 前記各ヒートポンプサイクル（４）の加
   熱能力を制御する制御手段（１９〜２２）を有したこと
   を特徴とする請求項１ないし４いずれか１つに記載のヒ
   ートポンプ式給湯装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段（１９〜２２）は、給湯負
   荷に応じて前記ヒートポンプサイクル（４）の運転台数
   を決定することを特徴とする請求項５に記載のヒートポ
   ンプ式給湯装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段（１９〜２２）は、前記各
   ヒートポンプサイクル（４）に整理番号を設定し、この
   整理番号を用いて前記各ヒートポンプサイクル（４）の
   運転台数を制御することを特徴とする請求項６記載のヒ
   ートポンプ式給湯装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段（１９〜２２）は、前記各
   ヒートポンプサイクル（４）のうち、過去の稼働時間が
   少ないものから優先的に運転することを特徴とする請求
   項５ないし７いずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯
   装置。
9. 【請求項９】 前記冷媒としてＣＯ２冷媒を用いたこと
   を特徴とする請求項１ないし８いずれか１つに記載のヒ
   ートポンプ式給湯装置。