JP2003185253A - ヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents
ヒートポンプ式給湯装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒートポンプ式給湯装置において加熱用高圧
側熱交換器への給水温度の上昇による加熱性能の低下を
抑制する。 【解決手段】 貯湯タンクと、貯湯タンク内に蓄えられ
る水を加熱するための高圧側熱交換器を有するヒートポ
ンプ熱源機と、貯湯タンク内底部の水を高圧側熱交換器
を通過した後に、貯湯タンク内上部へ循環する循環ポン
プとを備え、ヒートポンプ熱源機および循環ポンプを作
動させて、貯湯タンク内の水を沸き上げる沸き上げ運転
を行う際に、貯湯タンク内の水の全量を沸き上げる前
に、ヒートポンプ熱源機の作動を停止し、ヒートポンプ
熱源機の作動停止後に、貯湯タンク下内底部の未加熱の
水を循環ポンプの作動により貯湯タンク内上部へ移動さ
せる。
側熱交換器への給水温度の上昇による加熱性能の低下を
抑制する。 【解決手段】 貯湯タンクと、貯湯タンク内に蓄えられ
る水を加熱するための高圧側熱交換器を有するヒートポ
ンプ熱源機と、貯湯タンク内底部の水を高圧側熱交換器
を通過した後に、貯湯タンク内上部へ循環する循環ポン
プとを備え、ヒートポンプ熱源機および循環ポンプを作
動させて、貯湯タンク内の水を沸き上げる沸き上げ運転
を行う際に、貯湯タンク内の水の全量を沸き上げる前
に、ヒートポンプ熱源機の作動を停止し、ヒートポンプ
熱源機の作動停止後に、貯湯タンク下内底部の未加熱の
水を循環ポンプの作動により貯湯タンク内上部へ移動さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプ熱源
機にて水を加熱し、この加熱後の温水を貯湯タンク内に
上部から積層蓄熱していくヒートポンプ式給湯装置に関
するもので、特にヒートポンプ熱源機がＣＯ2等の冷媒
を用いる超臨界冷凍サイクルにて構成される場合に有効
なものである。
機にて水を加熱し、この加熱後の温水を貯湯タンク内に
上部から積層蓄熱していくヒートポンプ式給湯装置に関
するもので、特にヒートポンプ熱源機がＣＯ2等の冷媒
を用いる超臨界冷凍サイクルにて構成される場合に有効
なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のヒートポンプ式給湯装置
においては、温水を貯湯タンク内に上部から積層蓄熱し
ていくので、貯湯タンク内底部側へ行くにつれて温水温
度が低下することになる。温水中でのレジオナラ菌の繁
殖を防止するために、通常、貯湯タンク内底部側の温水
が約５５℃程度の温度に上昇するまで、ヒートポンプ熱
源機の沸き上げ運転を継続させる必要があった。
においては、温水を貯湯タンク内に上部から積層蓄熱し
ていくので、貯湯タンク内底部側へ行くにつれて温水温
度が低下することになる。温水中でのレジオナラ菌の繁
殖を防止するために、通常、貯湯タンク内底部側の温水
が約５５℃程度の温度に上昇するまで、ヒートポンプ熱
源機の沸き上げ運転を継続させる必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ヒートポンプ
熱源機では、温水を加熱する高圧側熱交換器への給水温
度が高くなると、高圧側熱交換器での冷媒と温水との温
度差が減少して、加熱性能が低下する。
熱源機では、温水を加熱する高圧側熱交換器への給水温
度が高くなると、高圧側熱交換器での冷媒と温水との温
度差が減少して、加熱性能が低下する。
【０００４】特に、ＣＯ2等の冷媒を用いる超臨界冷凍
サイクルの場合には通常のフロン系冷媒を用いる冷凍サ
イクルの場合よりヒートポンプの高圧側圧力が元々、７
倍程度に高く、圧縮機動力が大きいので、給水温度が上
昇するとヒートポンプの運転効率（ＣＯＰ）の低下度合
いが顕著となる。
サイクルの場合には通常のフロン系冷媒を用いる冷凍サ
イクルの場合よりヒートポンプの高圧側圧力が元々、７
倍程度に高く、圧縮機動力が大きいので、給水温度が上
昇するとヒートポンプの運転効率（ＣＯＰ）の低下度合
いが顕著となる。
【０００５】本発明は上記点に鑑みて、ヒートポンプ式
給湯装置において高圧側熱交換器への給水温度の上昇に
よる加熱性能の低下を抑制することを目的とする。
給湯装置において高圧側熱交換器への給水温度の上昇に
よる加熱性能の低下を抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、貯湯タンク（１６）
と、貯湯タンク（１６）内に蓄えられる水を加熱するた
めの高圧側熱交換器（１３）を有するヒートポンプ熱源
機（１０）と、貯湯タンク（１６）内底部の水を高圧側
熱交換器（１３）を通過した後に、貯湯タンク（１６）
内上部へ循環する循環ポンプ（２１）とを備え、ヒート
ポンプ熱源機（１０）および循環ポンプ（２１）を作動
させて、貯湯タンク（１６）内の水を沸き上げる沸き上
げ運転を行う際に、貯湯タンク（１６）内の水の全量を
沸き上げる前に、ヒートポンプ熱源機（１０）の作動を
停止し、ヒートポンプ熱源機（１０）の作動停止後に、
貯湯タンク（１６）内底部の水を循環ポンプ（２１）の
作動により貯湯タンク（１６）内上部へ移動させること
を特徴とする。
め、請求項１に記載の発明では、貯湯タンク（１６）
と、貯湯タンク（１６）内に蓄えられる水を加熱するた
めの高圧側熱交換器（１３）を有するヒートポンプ熱源
機（１０）と、貯湯タンク（１６）内底部の水を高圧側
熱交換器（１３）を通過した後に、貯湯タンク（１６）
内上部へ循環する循環ポンプ（２１）とを備え、ヒート
ポンプ熱源機（１０）および循環ポンプ（２１）を作動
させて、貯湯タンク（１６）内の水を沸き上げる沸き上
げ運転を行う際に、貯湯タンク（１６）内の水の全量を
沸き上げる前に、ヒートポンプ熱源機（１０）の作動を
停止し、ヒートポンプ熱源機（１０）の作動停止後に、
貯湯タンク（１６）内底部の水を循環ポンプ（２１）の
作動により貯湯タンク（１６）内上部へ移動させること
を特徴とする。
【０００７】このように、貯湯タンク（１６）内の水の
全量を沸き上げる前に、ヒートポンプ熱源機（１０）の
作動を停止するから、貯湯タンク（１６）内下部の未加
熱の低温水を高圧側熱交換器（１３）に給水して沸き上
げ運転を行うことができる。これにより、高圧側熱交換
器への給水温度の上昇による加熱性能の低下を抑制で
き、ヒートポンプの運転効率を向上できる。特に、請求
項１３のようにヒートポンプ熱源機（１０）が超臨界冷
凍サイクルにて構成される場合は高圧側圧力が非常に高
いので、ヒートポンプの運転効率改善の効果が顕著であ
る。
全量を沸き上げる前に、ヒートポンプ熱源機（１０）の
作動を停止するから、貯湯タンク（１６）内下部の未加
熱の低温水を高圧側熱交換器（１３）に給水して沸き上
げ運転を行うことができる。これにより、高圧側熱交換
器への給水温度の上昇による加熱性能の低下を抑制で
き、ヒートポンプの運転効率を向上できる。特に、請求
項１３のようにヒートポンプ熱源機（１０）が超臨界冷
凍サイクルにて構成される場合は高圧側圧力が非常に高
いので、ヒートポンプの運転効率改善の効果が顕著であ
る。
【０００８】しかも、ヒートポンプ熱源機（１０）の沸
き上げ運転終了後に、貯湯タンク（１６）内底部の水を
循環ポンプ（２１）の作動により貯湯タンク（１６）内
上部へ移動させるから、貯湯タンク（１６）内上下の温
水の温度差を減少できる。そのため、貯湯タンク（１
６）内の全量の沸き上げ前に沸き上げ運転を終了して
も、貯湯タンク内底部側に低温水が溜まることがない。
き上げ運転終了後に、貯湯タンク（１６）内底部の水を
循環ポンプ（２１）の作動により貯湯タンク（１６）内
上部へ移動させるから、貯湯タンク（１６）内上下の温
水の温度差を減少できる。そのため、貯湯タンク（１
６）内の全量の沸き上げ前に沸き上げ運転を終了して
も、貯湯タンク内底部側に低温水が溜まることがない。
【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、沸き上げ運転の開始時点における貯湯タンク（１
６）内の残湯量を判定し、残湯量と貯湯タンク（１６）
の容量とに基づいて沸き上げ運転による目標沸き上げ量
を決定し、また、残湯量の残湯熱量と次回沸き上げ運転
の目標蓄熱量との差の蓄熱量および目標沸き上げ量に基
づいて目標沸き上げ温度を決定し、ヒートポンプ熱源機
（１０）の沸き上げ温度が目標沸き上げ温度となるよう
に沸き上げ運転を制御することを特徴とする。
いて、沸き上げ運転の開始時点における貯湯タンク（１
６）内の残湯量を判定し、残湯量と貯湯タンク（１６）
の容量とに基づいて沸き上げ運転による目標沸き上げ量
を決定し、また、残湯量の残湯熱量と次回沸き上げ運転
の目標蓄熱量との差の蓄熱量および目標沸き上げ量に基
づいて目標沸き上げ温度を決定し、ヒートポンプ熱源機
（１０）の沸き上げ温度が目標沸き上げ温度となるよう
に沸き上げ運転を制御することを特徴とする。
【００１０】これにより、貯湯タンク（１６）内の実際
の残湯量とその残湯熱量を考慮して適切な目標沸き上げ
温度を決定でき、沸き上げ運転の制御を適切に行うこと
ができる。
の残湯量とその残湯熱量を考慮して適切な目標沸き上げ
温度を決定でき、沸き上げ運転の制御を適切に行うこと
ができる。
【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項２にお
いて、貯湯タンク（１６）のうち、目標沸き上げ量近傍
に位置する高さ部位の水の温度が目標沸き上げ温度近傍
の温度に上昇するとヒートポンプ熱源機（１０）の作動
を停止することを特徴とする。
いて、貯湯タンク（１６）のうち、目標沸き上げ量近傍
に位置する高さ部位の水の温度が目標沸き上げ温度近傍
の温度に上昇するとヒートポンプ熱源機（１０）の作動
を停止することを特徴とする。
【００１２】これにより、目標沸き上げ量の沸き上げ終
了を適切に判定してヒートポンプの沸き上げ運転を停止
できる。
了を適切に判定してヒートポンプの沸き上げ運転を停止
できる。
【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項２また
は３において、貯湯タンク（１６）の高さ方向に水の温
度を検出する温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）を複数配置
し、複数の温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）の検出温度の
うち、所定の残湯判定温度以上の検出温度を示す温度セ
ンサ（２６ａ〜２６ｆ）の高さ部位から残湯量を判定す
ることを特徴とする。
は３において、貯湯タンク（１６）の高さ方向に水の温
度を検出する温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）を複数配置
し、複数の温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）の検出温度の
うち、所定の残湯判定温度以上の検出温度を示す温度セ
ンサ（２６ａ〜２６ｆ）の高さ部位から残湯量を判定す
ることを特徴とする。
【００１４】これにより、タンク高さ方向に配置した複
数の温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）を用いて、残湯量を
具体的に判定することができる。
数の温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）を用いて、残湯量を
具体的に判定することができる。
【００１５】請求項５に記載の発明のように、請求項４
において、残湯量と所定の残湯判定温度以上の検出温度
とに基づいて残湯量の残湯熱量を算出することができ
る。
において、残湯量と所定の残湯判定温度以上の検出温度
とに基づいて残湯量の残湯熱量を算出することができ
る。
【００１６】請求項６に記載の発明のように、請求項３
において、貯湯タンク（１６）の高さ方向に水の温度を
検出する温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）を複数配置し、
目標沸き上げ量近傍に位置する温度センサ（２６ａ〜２
６ｆ）の検出温度が目標沸き上げ温度近傍の所定温度に
上昇するとヒートポンプ熱源機（１０）の作動を停止す
るようにしてよい。
において、貯湯タンク（１６）の高さ方向に水の温度を
検出する温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）を複数配置し、
目標沸き上げ量近傍に位置する温度センサ（２６ａ〜２
６ｆ）の検出温度が目標沸き上げ温度近傍の所定温度に
上昇するとヒートポンプ熱源機（１０）の作動を停止す
るようにしてよい。
【００１７】請求項７に記載の発明では、請求項１にお
いて、沸き上げ運転の開始時点における貯湯タンク（１
６）内の残湯量を判定し、残湯量の残湯熱量と次回沸き
上げ運転の目標蓄熱量との差の蓄熱量と、ヒートポンプ
熱源機（１０）の加熱能力とに基づいて沸き上げ運転時
間を算出し、この沸き上げ運転時間の経過によりヒート
ポンプ熱源機（１０）の作動を停止するするようにして
よい。
いて、沸き上げ運転の開始時点における貯湯タンク（１
６）内の残湯量を判定し、残湯量の残湯熱量と次回沸き
上げ運転の目標蓄熱量との差の蓄熱量と、ヒートポンプ
熱源機（１０）の加熱能力とに基づいて沸き上げ運転時
間を算出し、この沸き上げ運転時間の経過によりヒート
ポンプ熱源機（１０）の作動を停止するするようにして
よい。
【００１８】これによると、沸き上げ運転時間により貯
湯タンク（１６）内の水温判定をせずに、沸き上げ運転
停止の判定を行うことができる。
湯タンク（１６）内の水温判定をせずに、沸き上げ運転
停止の判定を行うことができる。
【００１９】請求項８に記載の発明のように、請求項２
または７において、前回までの出湯実績に基づく使用蓄
熱量を算出記憶しておき、この記憶された使用蓄熱量に
基づいて次回沸き上げ運転の目標蓄熱量を決定するよう
にしてよい。
または７において、前回までの出湯実績に基づく使用蓄
熱量を算出記憶しておき、この記憶された使用蓄熱量に
基づいて次回沸き上げ運転の目標蓄熱量を決定するよう
にしてよい。
【００２０】請求項９に記載の発明のように、請求項１
ないし８のいずれか１つにおいて、循環ポンプ（２１）
の作動後、予め設定した設定時間が経過すると、循環ポ
ンプ（２１）の作動を停止するようにしてよい。
ないし８のいずれか１つにおいて、循環ポンプ（２１）
の作動後、予め設定した設定時間が経過すると、循環ポ
ンプ（２１）の作動を停止するようにしてよい。
【００２１】請求項１０に記載の発明のように、請求項
２ないし８のいずれか１つにおいて、循環ポンプ（２
１）の作動後、残湯量と循環ポンプ（２１）の循環流量
とにより算出される時間が経過すると、循環ポンプ（２
１）の作動を停止するようにしてよい。
２ないし８のいずれか１つにおいて、循環ポンプ（２
１）の作動後、残湯量と循環ポンプ（２１）の循環流量
とにより算出される時間が経過すると、循環ポンプ（２
１）の作動を停止するようにしてよい。
【００２２】これによると、循環ポンプ（２１）により
貯湯タンク（１６）上部へ移動すべき実際の残湯量に対
応した適切な時期にて循環ポンプ（２１）を作動停止で
きる。
貯湯タンク（１６）上部へ移動すべき実際の残湯量に対
応した適切な時期にて循環ポンプ（２１）を作動停止で
きる。
【００２３】請求項１１に記載の発明のように、請求項
１ないし８のいずれか１つにおいて、貯湯タンク（１
６）内下部と高圧側熱交換器（１３）との間の水の温度
が所定温度以上に上昇すると、循環ポンプ（２１）の作
動を停止するようにしてよい。
１ないし８のいずれか１つにおいて、貯湯タンク（１
６）内下部と高圧側熱交換器（１３）との間の水の温度
が所定温度以上に上昇すると、循環ポンプ（２１）の作
動を停止するようにしてよい。
【００２４】これによると、貯湯タンク（１６）底部か
ら流出する水の温度上昇を判定して、適切な時期に循環
ポンプ（２１）を作動停止できる。
ら流出する水の温度上昇を判定して、適切な時期に循環
ポンプ（２１）を作動停止できる。
【００２５】請求項１２に記載の発明のように、請求項
１ないし８のいずれか１つにおいて、貯湯タンク（１
６）内上下の水の温度差が所定温度以下になると、循環
ポンプ（２１）の作動を停止するようにしてよい。
１ないし８のいずれか１つにおいて、貯湯タンク（１
６）内上下の水の温度差が所定温度以下になると、循環
ポンプ（２１）の作動を停止するようにしてよい。
【００２６】これによると、貯湯タンク（１６）内上下
の水の温度差が減少したことを判定して、適切な時期に
循環ポンプ（２１）を作動停止できる。
の水の温度差が減少したことを判定して、適切な時期に
循環ポンプ（２１）を作動停止できる。
【００２７】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
【００２８】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明によるヒートポンプ式給湯装置を一般家庭用の給
湯装置に適用したものであって、図１は給湯装置の全体
構成図であり、給湯装置の構成は、ヒートポンプ熱源機
１０と貯湯タンクユニット１１とに大別される。
本発明によるヒートポンプ式給湯装置を一般家庭用の給
湯装置に適用したものであって、図１は給湯装置の全体
構成図であり、給湯装置の構成は、ヒートポンプ熱源機
１０と貯湯タンクユニット１１とに大別される。
【００２９】ヒートポンプ熱源機１０（以下ヒートポン
プ１０と略称）は冷媒としてＣＯ2を用い、高圧側圧力
が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルにて構
成されている。ヒートポンプ１０は回転数を制御可能な
電動圧縮機１２を有し、この電動圧縮機１２にて圧縮さ
れた高圧冷媒を加熱用高圧側熱交換器１３に流入させ
る。この高圧側熱交換器１３にて高圧冷媒と水とを熱交
換して水を加熱し、高圧側熱交換器１３を通過した放熱
後の高圧冷媒はその後、減圧装置１４で低圧状態に減圧
される。
プ１０と略称）は冷媒としてＣＯ2を用い、高圧側圧力
が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルにて構
成されている。ヒートポンプ１０は回転数を制御可能な
電動圧縮機１２を有し、この電動圧縮機１２にて圧縮さ
れた高圧冷媒を加熱用高圧側熱交換器１３に流入させ
る。この高圧側熱交換器１３にて高圧冷媒と水とを熱交
換して水を加熱し、高圧側熱交換器１３を通過した放熱
後の高圧冷媒はその後、減圧装置１４で低圧状態に減圧
される。
【００３０】この低圧冷媒は蒸発器１５に流入し、この
蒸発器１５で大気から吸熱して蒸発し、その後、電動圧
縮機１２に冷媒が吸入され再度圧縮される。ヒートポン
プ１０は料金の安い夜間電力を利用して主に夜間に稼働
される電気式温水器を構成する。
蒸発器１５で大気から吸熱して蒸発し、その後、電動圧
縮機１２に冷媒が吸入され再度圧縮される。ヒートポン
プ１０は料金の安い夜間電力を利用して主に夜間に稼働
される電気式温水器を構成する。
【００３１】貯湯タンクユニット１１は縦長の貯湯タン
ク１６を有し、ヒートポンプ１０の高圧側熱交換器（放
熱器）１３で加熱された高温の温水が温水配管１７によ
り貯湯タンク１６の最上部の入口１８から貯湯タンク１
６内上部に流入する。そして、貯湯タンク１６の底部の
出口１９から低温水が水配管２０によりヒートポンプ１
０の高圧側熱交換器１３に流入する。
ク１６を有し、ヒートポンプ１０の高圧側熱交換器（放
熱器）１３で加熱された高温の温水が温水配管１７によ
り貯湯タンク１６の最上部の入口１８から貯湯タンク１
６内上部に流入する。そして、貯湯タンク１６の底部の
出口１９から低温水が水配管２０によりヒートポンプ１
０の高圧側熱交換器１３に流入する。
【００３２】ヒートポンプ１０の高圧側熱交換器１３と
貯湯タンク１６との間で温水を循環するために、この温
水循環回路、本例では、水配管２０の途中に回転数を制
御可能な電動式の循環ポンプ２１を設置している。ま
た、貯湯タンク１６の底部には、水道水等を給水するた
めの給水配管２２が接続される給水入口２３が設けてあ
る。この給水配管２２には水道圧を減圧する減圧弁２２
ａが設置してある。
貯湯タンク１６との間で温水を循環するために、この温
水循環回路、本例では、水配管２０の途中に回転数を制
御可能な電動式の循環ポンプ２１を設置している。ま
た、貯湯タンク１６の底部には、水道水等を給水するた
めの給水配管２２が接続される給水入口２３が設けてあ
る。この給水配管２２には水道圧を減圧する減圧弁２２
ａが設置してある。
【００３３】また、貯湯タンク１６の最上部には図示し
ない台所、洗面所、風呂等の給湯対象機器に給湯するた
めの給湯配管２４が接続してあり、この給湯配管２４を
通して給湯対象機器に給湯するようになっている。この
給湯配管２４の途中には給湯配管２４内の圧力が設定圧
力以上に上昇すると開弁して空気や水を外部へ逃がす逃
がし弁２５が設置されている。
ない台所、洗面所、風呂等の給湯対象機器に給湯するた
めの給湯配管２４が接続してあり、この給湯配管２４を
通して給湯対象機器に給湯するようになっている。この
給湯配管２４の途中には給湯配管２４内の圧力が設定圧
力以上に上昇すると開弁して空気や水を外部へ逃がす逃
がし弁２５が設置されている。
【００３４】給湯装置の作動を自動制御すためのセンサ
として、縦長形状の貯湯タンク１６には、その内部の温
水温度を検出する温度センサ（サーミスタ）２６ａ〜２
６ｆをタンク上下方向の異なる高さに複数個（図示の例
では６個）所定間隔で設けてある。なお、本例では貯湯
タンク１６の容量が３７０Ｌ（リットル）に設定してあ
り、温度センサ２６の配置高さを示す符号５０Ｌ、１０
０Ｌ、１５０Ｌ、２００Ｌ、２５０Ｌ、３２０Ｌはそれ
ぞれタンク最上部から５０Ｌ、１００Ｌ、１５０Ｌ、２
００Ｌ、２５０Ｌ、３２０Ｌ分の容量だけ下がった高さ
部位であることを示している。
として、縦長形状の貯湯タンク１６には、その内部の温
水温度を検出する温度センサ（サーミスタ）２６ａ〜２
６ｆをタンク上下方向の異なる高さに複数個（図示の例
では６個）所定間隔で設けてある。なお、本例では貯湯
タンク１６の容量が３７０Ｌ（リットル）に設定してあ
り、温度センサ２６の配置高さを示す符号５０Ｌ、１０
０Ｌ、１５０Ｌ、２００Ｌ、２５０Ｌ、３２０Ｌはそれ
ぞれタンク最上部から５０Ｌ、１００Ｌ、１５０Ｌ、２
００Ｌ、２５０Ｌ、３２０Ｌ分の容量だけ下がった高さ
部位であることを示している。
【００３５】また、高圧側熱交換器１３の出口側高圧配
管部に冷媒温度センサ２７が配置され、高圧側熱交換器
１３へ給水する水配管２０にヒートポンプ給水温度セン
サ２８が配置されている。また、貯湯タンク１６底部へ
の給水配管２２にはタンク給水温度センサ２９が配置さ
れ、給湯配管２４には給湯対象機器に供給される出湯量
を計測するための流量センサ３０が配置されている。
管部に冷媒温度センサ２７が配置され、高圧側熱交換器
１３へ給水する水配管２０にヒートポンプ給水温度セン
サ２８が配置されている。また、貯湯タンク１６底部へ
の給水配管２２にはタンク給水温度センサ２９が配置さ
れ、給湯配管２４には給湯対象機器に供給される出湯量
を計測するための流量センサ３０が配置されている。
【００３６】次に、図２は本実施形態の電気制御のブロ
ック図であり、上記タンク温度センサ２６ａ〜２６ｆ、
冷媒温度センサ２７、ヒートポンプ給水温度センサ２
８、タンク給水温度センサ２９、流量センサ３０等を含
むセンサ群の検出信号、および給湯装置操作パネル３１
の操作信号が電子制御装置３２に入力される。この電子
制御装置３２はマイクロコンピュータとその周辺回路と
により構成されるものであって、予め設定されたプログ
ラムに基づく所定の演算処理を行って、電動圧縮機１
２、循環ポンプ２１等の機器の作動を制御するようにな
っている。
ック図であり、上記タンク温度センサ２６ａ〜２６ｆ、
冷媒温度センサ２７、ヒートポンプ給水温度センサ２
８、タンク給水温度センサ２９、流量センサ３０等を含
むセンサ群の検出信号、および給湯装置操作パネル３１
の操作信号が電子制御装置３２に入力される。この電子
制御装置３２はマイクロコンピュータとその周辺回路と
により構成されるものであって、予め設定されたプログ
ラムに基づく所定の演算処理を行って、電動圧縮機１
２、循環ポンプ２１等の機器の作動を制御するようにな
っている。
【００３７】図３は電子制御装置３２により実行される
第１実施形態の作動制御例であり、先ず、ステップＳ１
００にて深夜時間帯であるか判定する。ここで、深夜時
間帯は電力会社の安価な深夜電力料金が適用される２３
時から翌朝７時までの時間帯である。従って、時刻が２
３時になると、ステップＳ１１０に進み、目標沸き上げ
温度Ｔａを算出する。
第１実施形態の作動制御例であり、先ず、ステップＳ１
００にて深夜時間帯であるか判定する。ここで、深夜時
間帯は電力会社の安価な深夜電力料金が適用される２３
時から翌朝７時までの時間帯である。従って、時刻が２
３時になると、ステップＳ１１０に進み、目標沸き上げ
温度Ｔａを算出する。
【００３８】この目標沸き上げ温度Ｔａを本実施形態で
は具体的に次の考え方で算出する。すなわち、２３時の
時点においては１日の出湯により貯湯タンク１６内の湯
がほとんど使用され、貯湯タンク１６内に残っている所
定温度（例えば５０℃）以上の残湯量Ｌｔが少量の一定
量であると想定する。例えば、本実施形態の貯湯タンク
１６の容量（３７０Ｌ）に対して、２３時の時点におけ
る残湯量は５０Ｌの一定値であると想定する。従って、
この場合は、ヒートポンプの目標沸き上げ量Ｌａは３７
０Ｌ−５０Ｌ＝３２０Ｌの一定値となる。
は具体的に次の考え方で算出する。すなわち、２３時の
時点においては１日の出湯により貯湯タンク１６内の湯
がほとんど使用され、貯湯タンク１６内に残っている所
定温度（例えば５０℃）以上の残湯量Ｌｔが少量の一定
量であると想定する。例えば、本実施形態の貯湯タンク
１６の容量（３７０Ｌ）に対して、２３時の時点におけ
る残湯量は５０Ｌの一定値であると想定する。従って、
この場合は、ヒートポンプの目標沸き上げ量Ｌａは３７
０Ｌ−５０Ｌ＝３２０Ｌの一定値となる。
【００３９】一方、沸き上げの目標蓄熱量Ｑｔは過去１
週間における１日当たりの最大出湯時の熱量により決定
する。この１日当たりの最大出湯時の熱量は、流量セン
サ３０により検出される１日当たりの最大出湯量に基づ
いて電子制御装置３２のマイクロコンピュータにて算出
され、その記憶手段に記憶されている。
週間における１日当たりの最大出湯時の熱量により決定
する。この１日当たりの最大出湯時の熱量は、流量セン
サ３０により検出される１日当たりの最大出湯量に基づ
いて電子制御装置３２のマイクロコンピュータにて算出
され、その記憶手段に記憶されている。
【００４０】従って、目標沸き上げ温度Ｔａは、目標蓄
熱量Ｑｔ、残湯量Ｌｔの熱量ＱＬｔ、およびヒートポン
プ１０の目標沸き上げ量Ｌａに基づいて次の数式１によ
り算出できる。
熱量Ｑｔ、残湯量Ｌｔの熱量ＱＬｔ、およびヒートポン
プ１０の目標沸き上げ量Ｌａに基づいて次の数式１によ
り算出できる。
【００４１】
【数１】
Ｔａ＝（Ｑｔ−ＱＬｔ）／（Ｌａ・Ｃ）＋Ｔｉｎ１
上記数１において、Ｌａは本例では３７０Ｌ−５０Ｌ＝
３２０Ｌである。Ｃは水の比熱、Ｔｉｎ１は貯湯タンク
１６の底部の給水入口２３に供給される水道水の平均給
水温度であって、具体的には、タンク給水温度センサ２
９により検出された前日の水道水平均温度を用いる。
３２０Ｌである。Ｃは水の比熱、Ｔｉｎ１は貯湯タンク
１６の底部の給水入口２３に供給される水道水の平均給
水温度であって、具体的には、タンク給水温度センサ２
９により検出された前日の水道水平均温度を用いる。
【００４２】次のステップＳ１２０にて循環ポンプ２１
を作動させ、次のステップＳ１３０にて圧縮機１２を作
動させる。これにより、ヒートポンプ１０による沸き上
げ運転が開始され、ヒートポンプ１０では実際の沸き上
げ温度（高圧側熱交換器１３の出口温水温度）が目標沸
き上げ温度Ｔａとなるように圧縮機１２の回転数等が制
御される。
を作動させ、次のステップＳ１３０にて圧縮機１２を作
動させる。これにより、ヒートポンプ１０による沸き上
げ運転が開始され、ヒートポンプ１０では実際の沸き上
げ温度（高圧側熱交換器１３の出口温水温度）が目標沸
き上げ温度Ｔａとなるように圧縮機１２の回転数等が制
御される。
【００４３】そして、ステップＳ１４０にて貯湯タンク
１６の温度センサ２６ａ〜２６ｆのうち、最下部の高
さ、すなわち、貯湯タンク１６の上部から目標沸き上げ
量Ｌａ（本例では３２０Ｌ）相当の高さ（３２０Ｌ）に
位置する温度センサ２６ｆの検出温度Ｔ３２０が目標沸
き上げ温度Ｔａに基づいて決定される所定温度Ｔａｏ以
上であるか判定する。ここで、所定温度ＴａｏはＴａよ
り僅少値αだけ低い温度、すなわち、Ｔａｏ＝Ｔａ−α
である。この僅少値αは貯湯タンク１６の上下方向にお
いて生じる温水温度差（温度勾配）に相当する温度で、
１０℃程度の値である。
１６の温度センサ２６ａ〜２６ｆのうち、最下部の高
さ、すなわち、貯湯タンク１６の上部から目標沸き上げ
量Ｌａ（本例では３２０Ｌ）相当の高さ（３２０Ｌ）に
位置する温度センサ２６ｆの検出温度Ｔ３２０が目標沸
き上げ温度Ｔａに基づいて決定される所定温度Ｔａｏ以
上であるか判定する。ここで、所定温度ＴａｏはＴａよ
り僅少値αだけ低い温度、すなわち、Ｔａｏ＝Ｔａ−α
である。この僅少値αは貯湯タンク１６の上下方向にお
いて生じる温水温度差（温度勾配）に相当する温度で、
１０℃程度の値である。
【００４４】温度センサ２６の検出温度Ｔ３２０が所定
温度Ｔａｏ以上になると、貯湯タンク１６内の目標沸き
上げ量Ｌａの温水蓄熱量が目標とする蓄熱量（Ｑｔ−Ｑ
Ｌｔ）に到達したことになるので、次のステップＳ１５
０に進み、温度センサ２８により検出されるヒートポン
プ給水温度Ｔｉｎ２が所定温度、例えば４０℃以上にな
ったか判定する。ここで、ステップＳ１５０の判定温度
はヒートポンプ１０の効率が悪化するのを抑制するため
の給水上限温度であり、本例では上記の４０℃に設定し
ている。
温度Ｔａｏ以上になると、貯湯タンク１６内の目標沸き
上げ量Ｌａの温水蓄熱量が目標とする蓄熱量（Ｑｔ−Ｑ
Ｌｔ）に到達したことになるので、次のステップＳ１５
０に進み、温度センサ２８により検出されるヒートポン
プ給水温度Ｔｉｎ２が所定温度、例えば４０℃以上にな
ったか判定する。ここで、ステップＳ１５０の判定温度
はヒートポンプ１０の効率が悪化するのを抑制するため
の給水上限温度であり、本例では上記の４０℃に設定し
ている。
【００４５】ヒートポンプ給水温度Ｔｉｎ２が４０℃未
満であると、ヒートポンプ１０の効率が良い状態である
と判定して、ステップＳ１４０の判定がＹＥＳになった
後も、圧縮機１２および循環ポンプ２１の作動を継続
し、ヒートポンプ１０の沸き上げ運転を継続する。
満であると、ヒートポンプ１０の効率が良い状態である
と判定して、ステップＳ１４０の判定がＹＥＳになった
後も、圧縮機１２および循環ポンプ２１の作動を継続
し、ヒートポンプ１０の沸き上げ運転を継続する。
【００４６】そして、ヒートポンプ給水温度Ｔｉｎ２が
４０℃以上に上昇すると、ステップＳ１６０に進み、圧
縮機１２を停止してヒートポンプ１０の沸き上げ運転を
終了する。従って、貯湯タンク１６の底部付近に４０℃
以下の低温水を残した状態にてヒートポンプ１０の沸き
上げ運転を終了することになり、ヒートポンプ給水温度
Ｔｉｎ２の上昇によるヒートポンプ沸き上げ運転の効率
低下を防止できる。
４０℃以上に上昇すると、ステップＳ１６０に進み、圧
縮機１２を停止してヒートポンプ１０の沸き上げ運転を
終了する。従って、貯湯タンク１６の底部付近に４０℃
以下の低温水を残した状態にてヒートポンプ１０の沸き
上げ運転を終了することになり、ヒートポンプ給水温度
Ｔｉｎ２の上昇によるヒートポンプ沸き上げ運転の効率
低下を防止できる。
【００４７】次に、ステップＳ１７０にて循環ポンプ２
１の作動回転数を最大回転数として、循環ポンプ２１を
最大流量状態で作動させる。これにより、ヒートポンプ
沸き上げ運転の終了後に、貯湯タンク１６内底部寄りの
低温水、より具体的には、貯湯タンク１６の温度センサ
２６ａ〜２６ｆのうち最下部の温度センサ２６ｆより下
方部に溜まっている未加熱の低温水（本例では５０Ｌの
水）を循環ポンプ２１により吸入して貯湯タンク１６内
の上部に移動させることができる。
１の作動回転数を最大回転数として、循環ポンプ２１を
最大流量状態で作動させる。これにより、ヒートポンプ
沸き上げ運転の終了後に、貯湯タンク１６内底部寄りの
低温水、より具体的には、貯湯タンク１６の温度センサ
２６ａ〜２６ｆのうち最下部の温度センサ２６ｆより下
方部に溜まっている未加熱の低温水（本例では５０Ｌの
水）を循環ポンプ２１により吸入して貯湯タンク１６内
の上部に移動させることができる。
【００４８】次のステップＳ１８０にてタイマーを始動
させ、次のステップＳ１９０にて給湯対象機器への出湯
量の算出を開始する。この出湯量は流量センサ３０の検
出信号に基づいて算出できる。
させ、次のステップＳ１９０にて給湯対象機器への出湯
量の算出を開始する。この出湯量は流量センサ３０の検
出信号に基づいて算出できる。
【００４９】次のステップＳ２００にてタイマーのカウ
ント時間ｔが所定時間ｔｏ以上になったか判定し、タイ
マーのカウント時間ｔが所定時間ｔｏ以上になるまでは
ステップＳ２１０にて出湯量が所定量（例えば１０Ｌ）
以上であるか判定し、出湯量が所定量未満である場合は
ステップＳ２００に戻り、循環ポンプ２１の最大流量状
態での作動を継続する。
ント時間ｔが所定時間ｔｏ以上になったか判定し、タイ
マーのカウント時間ｔが所定時間ｔｏ以上になるまでは
ステップＳ２１０にて出湯量が所定量（例えば１０Ｌ）
以上であるか判定し、出湯量が所定量未満である場合は
ステップＳ２００に戻り、循環ポンプ２１の最大流量状
態での作動を継続する。
【００５０】そして、タイマーのカウント時間ｔが所定
時間ｔｏ以上になると、ステップＳ２２０に進み、循環
ポンプ２１の作動を停止する。ここで、所定時間ｔｏは
予め想定した一定値の残湯量Ｌｔの移動に必要な時間を
循環ポンプ２１の最大流量により算出した時間である。
時間ｔｏ以上になると、ステップＳ２２０に進み、循環
ポンプ２１の作動を停止する。ここで、所定時間ｔｏは
予め想定した一定値の残湯量Ｌｔの移動に必要な時間を
循環ポンプ２１の最大流量により算出した時間である。
【００５１】これに対し、循環ポンプ２１の最大流量状
態での作動中にもし、出湯量が所定量（例えば１０Ｌ）
以上になった場合は、ステップＳ２１０からステップＳ
２２０に進み、循環ポンプ２１の作動を直ちに停止す
る。
態での作動中にもし、出湯量が所定量（例えば１０Ｌ）
以上になった場合は、ステップＳ２１０からステップＳ
２２０に進み、循環ポンプ２１の作動を直ちに停止す
る。
【００５２】ここで、給湯対象機器へ出湯されると、給
水配管２２から低温の水道水が貯湯タンク１６内底部へ
流入する。従って、給湯対象機器への出湯があっても、
循環ポンプ２１の作動をそのまま継続すると、低温の水
道水が貯湯タンク１６内上部に移動して貯湯タンク１６
内上部の高温の温水温度を下げるという不具合が生じ
る。しかし、本実施形態では出湯量が所定量を超える
と、循環ポンプ２１の作動を直ちに停止するから、低温
の水道水が貯湯タンク１６内上部へ移動して、高温の温
水温度を下げるという不具合を未然に防止できる。
水配管２２から低温の水道水が貯湯タンク１６内底部へ
流入する。従って、給湯対象機器への出湯があっても、
循環ポンプ２１の作動をそのまま継続すると、低温の水
道水が貯湯タンク１６内上部に移動して貯湯タンク１６
内上部の高温の温水温度を下げるという不具合が生じ
る。しかし、本実施形態では出湯量が所定量を超える
と、循環ポンプ２１の作動を直ちに停止するから、低温
の水道水が貯湯タンク１６内上部へ移動して、高温の温
水温度を下げるという不具合を未然に防止できる。
【００５３】以上の作動説明から理解されるように、本
実施形態によると、貯湯タンク１６の容量全部の温水を
沸き上げる前に、具体的には、目標沸き上げ量Ｌａに対
応する高さ部位（３２０Ｌ部）の温水温度Ｔ320が所定
温度Ｔａｏに上昇すると、圧縮機１２を停止し、ヒート
ポンプ１０の沸き上げ運転を終了するから、ヒートポン
プ１０の沸き上げ運転をしている間は貯湯タンク１６内
底部の低温水をヒートポンプ１０の加熱用高圧側熱交換
器１３に供給できる。
実施形態によると、貯湯タンク１６の容量全部の温水を
沸き上げる前に、具体的には、目標沸き上げ量Ｌａに対
応する高さ部位（３２０Ｌ部）の温水温度Ｔ320が所定
温度Ｔａｏに上昇すると、圧縮機１２を停止し、ヒート
ポンプ１０の沸き上げ運転を終了するから、ヒートポン
プ１０の沸き上げ運転をしている間は貯湯タンク１６内
底部の低温水をヒートポンプ１０の加熱用高圧側熱交換
器１３に供給できる。
【００５４】従って、加熱用高圧側熱交換器１３におけ
る高圧冷媒温度とヒートポンプ吸水温度Ｔｉｎ２との温
度差を沸き上げ運転の間大きい状態に維持して、ヒート
ポンプ１０の加熱性能および運転効率（ＣＯＰ）を高い
状態に維持できる。
る高圧冷媒温度とヒートポンプ吸水温度Ｔｉｎ２との温
度差を沸き上げ運転の間大きい状態に維持して、ヒート
ポンプ１０の加熱性能および運転効率（ＣＯＰ）を高い
状態に維持できる。
【００５５】そして、沸き上げ運転の終了後に、所定時
間ｔｏの間循環ポンプ２１を作動させることにより、貯
湯タンク１６内底部の低温水を貯湯タンク１６内上部に
移動して高温の温水と混合することにより、貯湯タンク
１６内温水の高さ方向の温度勾配を小さくして、貯湯タ
ンク１６内底部の温水温度をレジオナラ菌の繁殖しない
５５℃以上の温度にすることができ、レジオナラ菌の繁
殖を防止できる。
間ｔｏの間循環ポンプ２１を作動させることにより、貯
湯タンク１６内底部の低温水を貯湯タンク１６内上部に
移動して高温の温水と混合することにより、貯湯タンク
１６内温水の高さ方向の温度勾配を小さくして、貯湯タ
ンク１６内底部の温水温度をレジオナラ菌の繁殖しない
５５℃以上の温度にすることができ、レジオナラ菌の繁
殖を防止できる。
【００５６】また、このとき、循環ポンプ２１を最大流
量状態で作動させることにより、循環ポンプ２１の作動
時間を短くして、循環ポンプ２１の温水循環作用による
無駄な温水放熱を最小限に抑制できる。
量状態で作動させることにより、循環ポンプ２１の作動
時間を短くして、循環ポンプ２１の温水循環作用による
無駄な温水放熱を最小限に抑制できる。
【００５７】なお、第１実施形態においては、ステップ
Ｓ１４０とステップＳ１５０の判定がともにＹＥＳとな
って、両判定のＡＮＤ条件の成立により、ヒートポンプ
１０の沸き上げ運転を終了させているが、ステップＳ１
５０の判定を廃止して、ヒートポンプ給水温度Ｔｉｎ２
の如何にかかわらず、ステップＳ１４０の判定のみで、
直ちにヒートポンプ１０の沸き上げ運転を終了させても
よい。
Ｓ１４０とステップＳ１５０の判定がともにＹＥＳとな
って、両判定のＡＮＤ条件の成立により、ヒートポンプ
１０の沸き上げ運転を終了させているが、ステップＳ１
５０の判定を廃止して、ヒートポンプ給水温度Ｔｉｎ２
の如何にかかわらず、ステップＳ１４０の判定のみで、
直ちにヒートポンプ１０の沸き上げ運転を終了させても
よい。
【００５８】（第２実施形態）上記の第１実施形態で
は、ヒートポンプ１０の沸き上げ運転を開始する２３時
の時点においては１日の出湯により貯湯タンク１６内の
湯がほとんど使用され、貯湯タンク１６内に残っている
所定温度（例えば５０℃）以上の残湯量Ｌｔが少量の一
定量（具体的には５０Ｌ）であると想定して、目標蓄熱
量Ｑｔと残湯熱量ＱＬｔとの差の蓄熱量に基づいて目標
沸き上げ温度Ｔａを算出しているが、実際には、給湯装
置の使用形態が使用日毎に大きく変動し、それに伴って
１日当たりの出湯量も大きく変動するのが実状である。
このことは、残湯量Ｌｔも使用日毎に大きく変動するこ
とを意味する。
は、ヒートポンプ１０の沸き上げ運転を開始する２３時
の時点においては１日の出湯により貯湯タンク１６内の
湯がほとんど使用され、貯湯タンク１６内に残っている
所定温度（例えば５０℃）以上の残湯量Ｌｔが少量の一
定量（具体的には５０Ｌ）であると想定して、目標蓄熱
量Ｑｔと残湯熱量ＱＬｔとの差の蓄熱量に基づいて目標
沸き上げ温度Ｔａを算出しているが、実際には、給湯装
置の使用形態が使用日毎に大きく変動し、それに伴って
１日当たりの出湯量も大きく変動するのが実状である。
このことは、残湯量Ｌｔも使用日毎に大きく変動するこ
とを意味する。
【００５９】そして、実際の出湯量が予め想定した目標
出湯量を大きく下回る場合が発生し、この場合は残湯量
Ｌｔが上記一定量を大きく上回ることになる。ところ
が、沸き上げ運転の終了直後の温水初期温度が高くて
も、次の沸き上げ運転開始時刻（２３時）までの放置時
間が長いので、この長時間の放置により残湯の温度は初
期温度（例えば８０〜９０℃程度）から大きく低下して
いる。
出湯量を大きく下回る場合が発生し、この場合は残湯量
Ｌｔが上記一定量を大きく上回ることになる。ところ
が、沸き上げ運転の終了直後の温水初期温度が高くて
も、次の沸き上げ運転開始時刻（２３時）までの放置時
間が長いので、この長時間の放置により残湯の温度は初
期温度（例えば８０〜９０℃程度）から大きく低下して
いる。
【００６０】従って、この状態から第１実施形態による
沸き上げ運転の制御を行うと、貯湯タンク１６の底部寄
りの３２０Ｌ部の温水温度Ｔ320が所定温度Ｔａｏ（＝
Ｔａ−α）に上昇するまで、ヒートポンプ１０の沸き上
げ運転を継続することになる。このことは、貯湯タンク
１６内の残湯、すなわち、温度低下していると言えども
低温水道水よりもかなり高温の水がヒートポンプ１０の
加熱用高圧側熱交換器１３に供給される状態を長く続け
ないと、ヒートポンプ１０の沸き上げ運転による畜熱量
が目標畜熱量に到達しないことになる。
沸き上げ運転の制御を行うと、貯湯タンク１６の底部寄
りの３２０Ｌ部の温水温度Ｔ320が所定温度Ｔａｏ（＝
Ｔａ−α）に上昇するまで、ヒートポンプ１０の沸き上
げ運転を継続することになる。このことは、貯湯タンク
１６内の残湯、すなわち、温度低下していると言えども
低温水道水よりもかなり高温の水がヒートポンプ１０の
加熱用高圧側熱交換器１３に供給される状態を長く続け
ないと、ヒートポンプ１０の沸き上げ運転による畜熱量
が目標畜熱量に到達しないことになる。
【００６１】この結果、加熱用高圧側熱交換器１３にお
ける高圧冷媒温度とヒートポンプ吸水温度Ｔｉｎ２との
温度差が小さい状態の運転時間が長く続く場合が生じ、
ヒートポンプ１０の加熱性能および運転効率の低下を招
く。
ける高圧冷媒温度とヒートポンプ吸水温度Ｔｉｎ２との
温度差が小さい状態の運転時間が長く続く場合が生じ、
ヒートポンプ１０の加熱性能および運転効率の低下を招
く。
【００６２】第２実施形態では、以上の点に鑑みて、ヒ
ートポンプ１０の沸き上げ運転の開始時刻における実際
の残湯量Ｌｔを判定し、この実際の残湯量Ｌｔを考慮し
て目標沸き上げ温度Ｔａを算出し、ヒートポンプ１０の
沸き上げ運転を制御することにより、第１実施形態に比
してヒートポンプ１０の運転効率を向上させるものであ
る。
ートポンプ１０の沸き上げ運転の開始時刻における実際
の残湯量Ｌｔを判定し、この実際の残湯量Ｌｔを考慮し
て目標沸き上げ温度Ｔａを算出し、ヒートポンプ１０の
沸き上げ運転を制御することにより、第１実施形態に比
してヒートポンプ１０の運転効率を向上させるものであ
る。
【００６３】図４は第２実施形態の制御ルーチンであ
り、図４の制御ルーチンは深夜電力料金の適用開始時刻
の２３時になるとスタートし、先ず、ステップＳ３００
にて貯湯タンク１６内の残湯量Ｌｔを判定する。この判
定は具体的には図５に示すように行う。図５は深夜電力
料金の適用開始時刻における貯湯タンク１６の高さ方向
の各部位ごとの水温の具体例を示すものであり、横軸の
５０Ｌ〜３２０Ｌの符号は図１の符号に対応する。
り、図４の制御ルーチンは深夜電力料金の適用開始時刻
の２３時になるとスタートし、先ず、ステップＳ３００
にて貯湯タンク１６内の残湯量Ｌｔを判定する。この判
定は具体的には図５に示すように行う。図５は深夜電力
料金の適用開始時刻における貯湯タンク１６の高さ方向
の各部位ごとの水温の具体例を示すものであり、横軸の
５０Ｌ〜３２０Ｌの符号は図１の符号に対応する。
【００６４】図５の例では残湯判定温度を５０℃に設定
し、５０℃より温度の高いタンク上部の温水を残湯とし
て判定している。従って、図５では、残湯量Ｌｔ＝１５
０Ｌである。そして、この残湯量Ｌｔを除く残りの温水
量が目標沸き上げ量Ｌａであり、図５では目標沸き上げ
量Ｌａ＝３７０Ｌ−１５０Ｌ＝２２０Ｌである。
し、５０℃より温度の高いタンク上部の温水を残湯とし
て判定している。従って、図５では、残湯量Ｌｔ＝１５
０Ｌである。そして、この残湯量Ｌｔを除く残りの温水
量が目標沸き上げ量Ｌａであり、図５では目標沸き上げ
量Ｌａ＝３７０Ｌ−１５０Ｌ＝２２０Ｌである。
【００６５】次のステップＳ３１０では、上記目標沸き
上げ量Ｌａにて目標とする蓄熱量が得られるように目標
沸き上げ温度Ｔａを算出する。
上げ量Ｌａにて目標とする蓄熱量が得られるように目標
沸き上げ温度Ｔａを算出する。
【００６６】具体的には、目標沸き上げ温度Ｔａを下記
数式２により算出する。
数式２により算出する。
【００６７】
【数２】
Ｔａ＝（Ｑｔ−ＱＬｔ）／（２２０Ｌ・Ｃ）＋Ｔｉｎ１
数式２において、沸き上げの目標蓄熱量Ｑｔは数式１と
同様に過去１週間における１日当たりの最大出湯時の熱
量により決定されるものであり、Ｃ、Ｔｉｎ１も数式１
と同様に、水の比熱、タンク給水温度である。ＱＬｔは
残湯量Ｌｔ＝１５０Ｌの熱量であり、この残湯熱量ＱＬ
ｔは具体的には下記数式３により算出する。
同様に過去１週間における１日当たりの最大出湯時の熱
量により決定されるものであり、Ｃ、Ｔｉｎ１も数式１
と同様に、水の比熱、タンク給水温度である。ＱＬｔは
残湯量Ｌｔ＝１５０Ｌの熱量であり、この残湯熱量ＱＬ
ｔは具体的には下記数式３により算出する。
【００６８】
【数３】ＱＬｔ＝５０Ｌ×（Ｔ５０−Ｔｉｎ１）×Ｃ＋
５０Ｌ×（Ｔ１００−Ｔｉｎ１）×Ｃ＋５０Ｌ×（Ｔ１
５０−Ｔｉｎ１）×Ｃ なお、数式３において、Ｔ５０、Ｔ１００、Ｔ１５０は
それぞれ図５の横軸の−に示すタンク高さ方向の各部位
５０Ｌ、１００Ｌ、１５０Ｌの水温である。
５０Ｌ×（Ｔ１００−Ｔｉｎ１）×Ｃ＋５０Ｌ×（Ｔ１
５０−Ｔｉｎ１）×Ｃ なお、数式３において、Ｔ５０、Ｔ１００、Ｔ１５０は
それぞれ図５の横軸の−に示すタンク高さ方向の各部位
５０Ｌ、１００Ｌ、１５０Ｌの水温である。
【００６９】次に、ステップＳ３２０にて循環ポンプ２
１および圧縮機１２を作動させ、ヒートポンプ１０の沸
き上げ運転を開始する。次に、ステップＳ３３０にて沸
き上げ運転を終了してよいと判定するまで、沸き上げ運
転を継続する。ステップＳ３３０の判定は具体的には、
タンク高さ方向の２５０Ｌ部位の水温Ｔ２５０が目標沸
き上げ温度Ｔａにより決まる所定温度Ｔａｏ（＝Ｔａ−
α）以上に上昇したかを判定する。すなわち、目標沸き
上げ量Ｌａはタンク容量−残湯量Ｌｔであり、本例では
前述の２２０Ｌであるから、この２２０Ｌを上回る２５
０Ｌ部位の水温Ｔ２５０が所定温度Ｔａｏ以上に上昇し
たことを判定すれば、この目標沸き上げ量Ｌａの水に目
標の蓄熱量（Ｑｔ−ＱＬｔ）を蓄熱したと判定できる。
１および圧縮機１２を作動させ、ヒートポンプ１０の沸
き上げ運転を開始する。次に、ステップＳ３３０にて沸
き上げ運転を終了してよいと判定するまで、沸き上げ運
転を継続する。ステップＳ３３０の判定は具体的には、
タンク高さ方向の２５０Ｌ部位の水温Ｔ２５０が目標沸
き上げ温度Ｔａにより決まる所定温度Ｔａｏ（＝Ｔａ−
α）以上に上昇したかを判定する。すなわち、目標沸き
上げ量Ｌａはタンク容量−残湯量Ｌｔであり、本例では
前述の２２０Ｌであるから、この２２０Ｌを上回る２５
０Ｌ部位の水温Ｔ２５０が所定温度Ｔａｏ以上に上昇し
たことを判定すれば、この目標沸き上げ量Ｌａの水に目
標の蓄熱量（Ｑｔ−ＱＬｔ）を蓄熱したと判定できる。
【００７０】そして、ステップＳ３３０の判定がＹＥＳ
になると、ステップＳ３４０に進み、圧縮機１２を停止
して沸き上げ運転を終了する。一方、循環ポンプ２１は
最大流量状態にして運転を継続させる。
になると、ステップＳ３４０に進み、圧縮機１２を停止
して沸き上げ運転を終了する。一方、循環ポンプ２１は
最大流量状態にして運転を継続させる。
【００７１】これにより、第１実施形態と同様に貯湯タ
ンク１６内底部の低温水を貯湯タンク１６内上部に移動
して高温の温水と混合することにより、貯湯タンク１６
内温水の高さ方向の温度勾配を小さくして、貯湯タンク
１６内底部の温水温度をレジオナラ菌の繁殖しない５５
℃以上の温度にすることができる。
ンク１６内底部の低温水を貯湯タンク１６内上部に移動
して高温の温水と混合することにより、貯湯タンク１６
内温水の高さ方向の温度勾配を小さくして、貯湯タンク
１６内底部の温水温度をレジオナラ菌の繁殖しない５５
℃以上の温度にすることができる。
【００７２】次のステップＳ３５０にて循環ポンプ２１
の停止が判定されるまで循環ポンプ２１の運転を継続
し、循環ポンプ２１の停止条件が判定されると、ステッ
プＳ３６０に進み、循環ポンプ２１の運転を停止する。
の停止が判定されるまで循環ポンプ２１の運転を継続
し、循環ポンプ２１の停止条件が判定されると、ステッ
プＳ３６０に進み、循環ポンプ２１の運転を停止する。
【００７３】ここで、循環ポンプ２１の停止条件は次の
ように判定する。すなわち、貯湯タンク１６の２５０Ｌ
部位以下の温水量、換言すると、上記残湯量Ｌｔに相当
する温水量を貯湯タンク１６内上部に移動させるに必要
な時間を、この温水量（残湯量）と循環ポンプ２１の循
環流量とにより算出し、沸き上げ運転の終了後、この算
出時間が経過すると循環ポンプ２１を停止する。
ように判定する。すなわち、貯湯タンク１６の２５０Ｌ
部位以下の温水量、換言すると、上記残湯量Ｌｔに相当
する温水量を貯湯タンク１６内上部に移動させるに必要
な時間を、この温水量（残湯量）と循環ポンプ２１の循
環流量とにより算出し、沸き上げ運転の終了後、この算
出時間が経過すると循環ポンプ２１を停止する。
【００７４】また、循環ポンプ２１の停止条件の別の判
定方法としては、貯湯タンク１６の底部付近の温水温
度、具体的には最下部（３２０Ｌ）の温度センサ２６ｆ
の検出温度、あるいは温度センサ２８により検出される
ヒートポンプ給水温度Ｔｉｎ２が５５℃以上の所定温度
以上に上昇したことを判定して、循環ポンプ２１を停止
してもよい。すなわち、貯湯タンク１６の底部から流出
する温水温度が所定温度以上に上昇したことを判定して
循環ポンプ２１を停止するようにしてもよい。
定方法としては、貯湯タンク１６の底部付近の温水温
度、具体的には最下部（３２０Ｌ）の温度センサ２６ｆ
の検出温度、あるいは温度センサ２８により検出される
ヒートポンプ給水温度Ｔｉｎ２が５５℃以上の所定温度
以上に上昇したことを判定して、循環ポンプ２１を停止
してもよい。すなわち、貯湯タンク１６の底部から流出
する温水温度が所定温度以上に上昇したことを判定して
循環ポンプ２１を停止するようにしてもよい。
【００７５】また、貯湯タンク１６内上下の水の温度差
が所定温度以下になると、循環ポンプ２１の作動を停止
するようにしてもよい。例えば、温度センサ２６のう
ち、最上部の温度センサ２６ａと最下部の温度センサ２
６ｆの検出温度の差が所定温度以下になると、循環ポン
プ２１の作動を停止するようにしてもよい。
が所定温度以下になると、循環ポンプ２１の作動を停止
するようにしてもよい。例えば、温度センサ２６のう
ち、最上部の温度センサ２６ａと最下部の温度センサ２
６ｆの検出温度の差が所定温度以下になると、循環ポン
プ２１の作動を停止するようにしてもよい。
【００７６】第２実施形態によると、ヒートポンプ１０
の沸き上げ運転開始時における実際の残湯量Ｌｔを判定
し、この残湯量Ｌｔを除く残りの温水量である目標沸き
上げ量Ｌａに目標の蓄熱量を蓄熱するための目標沸き上
げ温度Ｔａを算出し、この目標沸き上げ量Ｌａに相当す
る高さ部位の温水温度（前述の例では２５０Ｌ部位の水
温Ｔ２５０）が目標沸き上げ温度Ｔａに上昇すると、沸
き上げ運転を終了するため、実際の残湯量Ｌｔが多い場
合は、沸き上げ運転の終了時期が第１実施形態よりも早
くなる。その結果、残湯による比較的高温の水がヒート
ポンプ１０の加熱用高圧側熱交換器１３に供給される状
態を第１実施形態よりも減少して、より効率的な沸き上
げ運転を実施できる。
の沸き上げ運転開始時における実際の残湯量Ｌｔを判定
し、この残湯量Ｌｔを除く残りの温水量である目標沸き
上げ量Ｌａに目標の蓄熱量を蓄熱するための目標沸き上
げ温度Ｔａを算出し、この目標沸き上げ量Ｌａに相当す
る高さ部位の温水温度（前述の例では２５０Ｌ部位の水
温Ｔ２５０）が目標沸き上げ温度Ｔａに上昇すると、沸
き上げ運転を終了するため、実際の残湯量Ｌｔが多い場
合は、沸き上げ運転の終了時期が第１実施形態よりも早
くなる。その結果、残湯による比較的高温の水がヒート
ポンプ１０の加熱用高圧側熱交換器１３に供給される状
態を第１実施形態よりも減少して、より効率的な沸き上
げ運転を実施できる。
【００７７】（第３実施形態）上記の第２実施形態で
は、ヒートポンプ１０の沸き上げ運転の開始時刻におけ
る実際の残湯量Ｌｔを判定し、この実際の残湯量Ｌｔを
考慮して目標沸き上げ温度Ｔａを算出しているが、第３
実施形態はヒートポンプ１０の実際の運転条件、具体的
には外気温、タンク給水温度Ｔｉｎ１等に基づいて、ヒ
ートポンプ１０の運転効率確保のための沸き上げ可能温
度（沸き上げ上限温度）Ｔａｈを別途算出しておき、目
標沸き上げ温度Ｔａを沸き上げ可能温度Ｔａｈに制限す
ることにより、実際の運転条件が大きく変動してもヒー
トポンプ１０の運転効率を常に高いレベルに維持しよう
とするものである。
は、ヒートポンプ１０の沸き上げ運転の開始時刻におけ
る実際の残湯量Ｌｔを判定し、この実際の残湯量Ｌｔを
考慮して目標沸き上げ温度Ｔａを算出しているが、第３
実施形態はヒートポンプ１０の実際の運転条件、具体的
には外気温、タンク給水温度Ｔｉｎ１等に基づいて、ヒ
ートポンプ１０の運転効率確保のための沸き上げ可能温
度（沸き上げ上限温度）Ｔａｈを別途算出しておき、目
標沸き上げ温度Ｔａを沸き上げ可能温度Ｔａｈに制限す
ることにより、実際の運転条件が大きく変動してもヒー
トポンプ１０の運転効率を常に高いレベルに維持しよう
とするものである。
【００７８】図６は第３実施形態の制御ルーチンを示し
ており、ステップＳ３１０〜Ｓ３６０は図４と同じであ
る。ステップＳ３０５による残湯量Ｌｔの判定、ステッ
プＳ３１０による目標沸き上げ温度Ｔａの算出を図４と
同様に行った後に、ステップＳ３７０にて目標沸き上げ
温度Ｔａが上記した沸き上げ可能温度Ｔａｈ以下である
か判定する。
ており、ステップＳ３１０〜Ｓ３６０は図４と同じであ
る。ステップＳ３０５による残湯量Ｌｔの判定、ステッ
プＳ３１０による目標沸き上げ温度Ｔａの算出を図４と
同様に行った後に、ステップＳ３７０にて目標沸き上げ
温度Ｔａが上記した沸き上げ可能温度Ｔａｈ以下である
か判定する。
【００７９】この判定で、目標沸き上げ温度Ｔａが沸き
上げ可能温度Ｔａｈを上回る時はステップＳ３０５に戻
って残湯量Ｌｔの再判定を行う。この再判定を行う毎
に、図５に示す残湯判定温度を所定値高くしていく。こ
れにより、残湯量Ｌｔの再判定値が減少するので、前述
の数式２における分母の目標沸き上げ量Ｌａの数値（２
２０Ｌ）が増加して目標沸き上げ温度Ｔａが下がってい
く。
上げ可能温度Ｔａｈを上回る時はステップＳ３０５に戻
って残湯量Ｌｔの再判定を行う。この再判定を行う毎
に、図５に示す残湯判定温度を所定値高くしていく。こ
れにより、残湯量Ｌｔの再判定値が減少するので、前述
の数式２における分母の目標沸き上げ量Ｌａの数値（２
２０Ｌ）が増加して目標沸き上げ温度Ｔａが下がってい
く。
【００８０】そして、ステップＳ３７０の判定がＹＥＳ
になると、ステップＳ３２０に進み、沸き上げ運転を開
始し、沸き上げ可能温度Ｔａｈ以下となった目標沸き上
げ温度Ｔａとなるようにヒートポンプ１０の沸き上げ温
度が制御される。
になると、ステップＳ３２０に進み、沸き上げ運転を開
始し、沸き上げ可能温度Ｔａｈ以下となった目標沸き上
げ温度Ｔａとなるようにヒートポンプ１０の沸き上げ温
度が制御される。
【００８１】以上により、第３実施形態によると、外気
温、タンク給水温度Ｔｉｎ１等の運転条件から決定され
る沸き上げ可能温度Ｔａｈ以下となるように目標沸き上
げ温度Ｔａを決定することにより、運転条件の変動にか
かわらず、ヒートポンプ１０の運転効率を常に高いレベ
ルに維持できる。
温、タンク給水温度Ｔｉｎ１等の運転条件から決定され
る沸き上げ可能温度Ｔａｈ以下となるように目標沸き上
げ温度Ｔａを決定することにより、運転条件の変動にか
かわらず、ヒートポンプ１０の運転効率を常に高いレベ
ルに維持できる。
【００８２】（第４実施形態）図７は上記第３実施形態
と同様に外気温、タンク給水温度Ｔｉｎ１等の実際の運
転条件に基づいて、ヒートポンプ１０の運転効率確保の
ための沸き上げ可能温度（沸き上げ上限温度）Ｔａｈを
別途算出し、目標沸き上げ温度Ｔａを沸き上げ可能温度
Ｔａｈ以内に制限する場合に、給湯による湯使用後に、
ヒートポンプ１０を再度沸き上げ運転することにより、
目標沸き上げ温度Ｔａの制限による蓄熱量の不足を補う
ようにしたものである。
と同様に外気温、タンク給水温度Ｔｉｎ１等の実際の運
転条件に基づいて、ヒートポンプ１０の運転効率確保の
ための沸き上げ可能温度（沸き上げ上限温度）Ｔａｈを
別途算出し、目標沸き上げ温度Ｔａを沸き上げ可能温度
Ｔａｈ以内に制限する場合に、給湯による湯使用後に、
ヒートポンプ１０を再度沸き上げ運転することにより、
目標沸き上げ温度Ｔａの制限による蓄熱量の不足を補う
ようにしたものである。
【００８３】図７において、図４、６と同等部分には同
一符号を付している。但し、ステップＳ３１５では、目
標沸き上げ温度Ｔａを前述の数式２のように実際の残湯
量Ｌｔを考慮して算出し、そして、この目標沸き上げ温
度Ｔａと外気温、タンク給水温度Ｔｉｎ１等の実際の運
転条件に基づいて別途算出した沸き上げ可能温度（沸き
上げ上限温度）Ｔａｈとを比較して、Ｔａ≦Ｔａｈであ
るときは前述の数式２により算出した目標沸き上げ温度
Ｔａをそのまま用いる。一方、Ｔａ＞Ｔａｈであるとき
は、沸き上げ可能温度Ｔａｈを目標沸き上げ温度Ｔａと
して用いる。
一符号を付している。但し、ステップＳ３１５では、目
標沸き上げ温度Ｔａを前述の数式２のように実際の残湯
量Ｌｔを考慮して算出し、そして、この目標沸き上げ温
度Ｔａと外気温、タンク給水温度Ｔｉｎ１等の実際の運
転条件に基づいて別途算出した沸き上げ可能温度（沸き
上げ上限温度）Ｔａｈとを比較して、Ｔａ≦Ｔａｈであ
るときは前述の数式２により算出した目標沸き上げ温度
Ｔａをそのまま用いる。一方、Ｔａ＞Ｔａｈであるとき
は、沸き上げ可能温度Ｔａｈを目標沸き上げ温度Ｔａと
して用いる。
【００８４】このように沸き上げ可能温度Ｔａｈ以下に
制限した目標沸き上げ温度Ｔａを用いて、ステップＳ３
２０にてヒートポンプ１０の沸き上げ運転を行う。ステ
ップＳ３３０〜Ｓ３６０は図４と同じ制御処理を行う。
そして、ステップＳ３８０において、追加沸き上げ量Ｌ
ｕを次のようにして算出する。
制限した目標沸き上げ温度Ｔａを用いて、ステップＳ３
２０にてヒートポンプ１０の沸き上げ運転を行う。ステ
ップＳ３３０〜Ｓ３６０は図４と同じ制御処理を行う。
そして、ステップＳ３８０において、追加沸き上げ量Ｌ
ｕを次のようにして算出する。
【００８５】すなわち、ＴａをＴａｈに制限した場合に
おける蓄熱可能量を、実際の残湯量Ｌｔとその温度、目
標沸き上げ量Ｌａ（＝タンク容量−残湯量Ｌｔ）とＴａ
ｈとに基づいて算出し、そして、ＴａをＴａｈに制限し
ない場合（Ｔａ＞Ｔａｈ）における蓄熱可能量を同様に
算出し、この両者の蓄熱可能量の差を不足熱量として求
め、この不足熱量と沸き上げ温度Ｔａｈとにより追加目
標沸き上げ量Ｌｕを算出する。
おける蓄熱可能量を、実際の残湯量Ｌｔとその温度、目
標沸き上げ量Ｌａ（＝タンク容量−残湯量Ｌｔ）とＴａ
ｈとに基づいて算出し、そして、ＴａをＴａｈに制限し
ない場合（Ｔａ＞Ｔａｈ）における蓄熱可能量を同様に
算出し、この両者の蓄熱可能量の差を不足熱量として求
め、この不足熱量と沸き上げ温度Ｔａｈとにより追加目
標沸き上げ量Ｌｕを算出する。
【００８６】次に、ステップＳ３９０にて給湯機器への
出湯量が所定量以上になったか判定する。ここで、出湯
量は流量センサ３０により検出されるものであり、出湯
量が所定量例えば１００Ｌ以下であると、ステップＳ３
９０の判定が繰り返されるだけであるが、出湯量が１０
０Ｌを超えると、ステップＳ４００に進み、ヒートポン
プ１０の圧縮機１２を作動させるとともに循環ポンプ２
１を作動させて、ヒートポンプ１０の追加の沸き上げ運
転を開始する。
出湯量が所定量以上になったか判定する。ここで、出湯
量は流量センサ３０により検出されるものであり、出湯
量が所定量例えば１００Ｌ以下であると、ステップＳ３
９０の判定が繰り返されるだけであるが、出湯量が１０
０Ｌを超えると、ステップＳ４００に進み、ヒートポン
プ１０の圧縮機１２を作動させるとともに循環ポンプ２
１を作動させて、ヒートポンプ１０の追加の沸き上げ運
転を開始する。
【００８７】そして、ステップＳ４１０にてヒートポン
プ１０の追加沸き上げ量Ｌを例えば、ヒートポンプ１０
の追加沸き上げ運転時間に基づいて算出する。この沸き
上げ量Ｌは、循環ポンプ２１の循環流量に基づいて算出
してもよい。
プ１０の追加沸き上げ量Ｌを例えば、ヒートポンプ１０
の追加沸き上げ運転時間に基づいて算出する。この沸き
上げ量Ｌは、循環ポンプ２１の循環流量に基づいて算出
してもよい。
【００８８】次のステップＳ４２０にて、追加沸き上げ
運転による実際の追加沸き上げ量Ｌが上記追加目標沸き
上げ量Ｌｕ以上に到達したかを判定し、実際の追加沸き
上げ量Ｌが追加目標沸き上げ量Ｌｕに到達すると、ステ
ップＳ４３０に進み、ヒートポンプ１０の圧縮機１２お
よび循環ポンプ２１を停止して、追加の沸き上げ運転を
停止する。
運転による実際の追加沸き上げ量Ｌが上記追加目標沸き
上げ量Ｌｕ以上に到達したかを判定し、実際の追加沸き
上げ量Ｌが追加目標沸き上げ量Ｌｕに到達すると、ステ
ップＳ４３０に進み、ヒートポンプ１０の圧縮機１２お
よび循環ポンプ２１を停止して、追加の沸き上げ運転を
停止する。
【００８９】（他の実施形態）なお、上記の各実施形態
では、沸き上げ運転の開始時点における貯湯タンク１６
内の残湯量Ｌｔを判定し、この残湯量Ｌｔに基づいて沸
き上げ運転による目標沸き上げ量Ｌａ（タンク容量−残
湯量Ｌｔ）を決定し、この残湯量Ｌｔの残湯熱量ＱＬｔ
と次回沸き上げ運転の目標蓄熱量Ｑｔとの差の蓄熱量お
よび目標沸き上げ量Ｌａに基づいて目標沸き上げ温度Ｔ
ａを決定し、貯湯タンク１６のうち、目標沸き上げ量Ｌ
ａ近傍に位置する高さ部位の水の温度が目標沸き上げ温
度Ｔａ近傍の所定温度Ｔａｏ（＝Ｔａ−α）に上昇する
と、ヒートポンプ１０の作動（沸き上げ運転）を停止す
るようにしているが、本発明はこのように目標沸き上げ
量Ｌａ近傍に位置する高さ部位の水の温度が目標沸き上
げ温度Ｔａ近傍の所定温度Ｔａｏに上昇したどうかを判
定せずに、ヒートポンプ１０の作動（沸き上げ運転）を
停止するようにしてもよい。
では、沸き上げ運転の開始時点における貯湯タンク１６
内の残湯量Ｌｔを判定し、この残湯量Ｌｔに基づいて沸
き上げ運転による目標沸き上げ量Ｌａ（タンク容量−残
湯量Ｌｔ）を決定し、この残湯量Ｌｔの残湯熱量ＱＬｔ
と次回沸き上げ運転の目標蓄熱量Ｑｔとの差の蓄熱量お
よび目標沸き上げ量Ｌａに基づいて目標沸き上げ温度Ｔ
ａを決定し、貯湯タンク１６のうち、目標沸き上げ量Ｌ
ａ近傍に位置する高さ部位の水の温度が目標沸き上げ温
度Ｔａ近傍の所定温度Ｔａｏ（＝Ｔａ−α）に上昇する
と、ヒートポンプ１０の作動（沸き上げ運転）を停止す
るようにしているが、本発明はこのように目標沸き上げ
量Ｌａ近傍に位置する高さ部位の水の温度が目標沸き上
げ温度Ｔａ近傍の所定温度Ｔａｏに上昇したどうかを判
定せずに、ヒートポンプ１０の作動（沸き上げ運転）を
停止するようにしてもよい。
【００９０】すなわち、沸き上げ運転の開始時点におけ
る貯湯タンク１６内の残湯量Ｌｔを判定し、この残湯量
Ｌｔの残湯熱量ＱＬｔと次回沸き上げ運転の目標蓄熱量
Ｑｔとの差の蓄熱量（Ｑｔ−ＱＬｔ）を算出し、そし
て、この蓄熱量を得るに必要な沸き上げ運転時間を、こ
の蓄熱量と、ヒートポンプ１０の加熱能力とにより算出
し、この沸き上げ運転時間の経過によりヒートポンプ１
０の作動を停止するようにしてもよい。つまり、前述の
各実施形態における、「目標沸き上げ量Ｌａ近傍に位置
する高さ部位の水の温度が目標沸き上げ温度Ｔａ近傍の
所定温度Ｔａｏに上昇した状態」を、上記蓄熱量（Ｑｔ
−ＱＬｔ）とヒートポンプ加熱能力とにより算出される
沸き上げ運転時間の経過により推定するようにしてもよ
い。
る貯湯タンク１６内の残湯量Ｌｔを判定し、この残湯量
Ｌｔの残湯熱量ＱＬｔと次回沸き上げ運転の目標蓄熱量
Ｑｔとの差の蓄熱量（Ｑｔ−ＱＬｔ）を算出し、そし
て、この蓄熱量を得るに必要な沸き上げ運転時間を、こ
の蓄熱量と、ヒートポンプ１０の加熱能力とにより算出
し、この沸き上げ運転時間の経過によりヒートポンプ１
０の作動を停止するようにしてもよい。つまり、前述の
各実施形態における、「目標沸き上げ量Ｌａ近傍に位置
する高さ部位の水の温度が目標沸き上げ温度Ｔａ近傍の
所定温度Ｔａｏに上昇した状態」を、上記蓄熱量（Ｑｔ
−ＱＬｔ）とヒートポンプ加熱能力とにより算出される
沸き上げ運転時間の経過により推定するようにしてもよ
い。
【００９１】また、前述の各実施形態では、ヒートポン
プ沸き上げにより蓄熱すべき目標沸き上げ量Ｌａを単純
にタンク容量と残湯量Ｌｔとの差で求めるようにしてい
るが、給湯装置の実際の沸き上げ制御に際しては、貯湯
タンク１６内に常に確保され実用に供しない最低貯湯量
を通常設定する。この最低貯湯量は、タンク容量が前述
のように３７０Ｌの場合に例えば５０〜１００Ｌ程度の
量である。この最低貯湯量は使用せず、常に貯湯タンク
１６内に確保されている量であるから、貯湯タンク１６
の実容量から最低貯湯量を減算し、更に残湯量Ｌｔを減
算して、目標沸き上げ量Ｌａを算出するようにしてよ
い。
プ沸き上げにより蓄熱すべき目標沸き上げ量Ｌａを単純
にタンク容量と残湯量Ｌｔとの差で求めるようにしてい
るが、給湯装置の実際の沸き上げ制御に際しては、貯湯
タンク１６内に常に確保され実用に供しない最低貯湯量
を通常設定する。この最低貯湯量は、タンク容量が前述
のように３７０Ｌの場合に例えば５０〜１００Ｌ程度の
量である。この最低貯湯量は使用せず、常に貯湯タンク
１６内に確保されている量であるから、貯湯タンク１６
の実容量から最低貯湯量を減算し、更に残湯量Ｌｔを減
算して、目標沸き上げ量Ｌａを算出するようにしてよ
い。
【００９２】すなわち、目標沸き上げ量Ｌａ＝貯湯タン
ク１６の実容量−最低貯湯量−残湯量Ｌｔにて算出する
ようにしてよい。
ク１６の実容量−最低貯湯量−残湯量Ｌｔにて算出する
ようにしてよい。
【図１】本発明の第１実施形態のヒートポンプ式給湯装
置の概略システム図である。
置の概略システム図である。
【図２】第１実施形態の電気制御ブロック図である。
【図３】第１実施形態の制御を示すフローチャ−トであ
る。
る。
【図４】第２実施形態の制御を示すフローチャ−トであ
る。
る。
【図５】第２実施形態の残湯量判定の説明図である。
【図６】第３実施形態の制御を示すフローチャ−トであ
る。
る。
【図７】第４実施形態の制御を示すフローチャ−トであ
る。
る。
１０…ヒートポンプ熱源機、１１…貯湯タンク、１２…
貯湯タンク、１３…高圧側熱交換器、２１…循環ポン
プ。
貯湯タンク、１３…高圧側熱交換器、２１…循環ポン
プ。
Claims (13)
- 【請求項１】 貯湯タンク（１６）と、 前記貯湯タンク（１６）内に蓄えられる水を加熱するた
めの高圧側熱交換器（１３）を有するヒートポンプ熱源
機（１０）と、 前記貯湯タンク（１６）内底部の水を前記高圧側熱交換
器（１３）を通過した後に、前記貯湯タンク（１６）内
上部へ循環する循環ポンプ（２１）とを備え、 前記ヒートポンプ熱源機（１０）および前記循環ポンプ
（２１）を作動させて、前記貯湯タンク（１６）内の水
を沸き上げる沸き上げ運転を行う際に、前記貯湯タンク
（１６）内の水の全量を沸き上げる前に、前記ヒートポ
ンプ熱源機（１０）の作動を停止し、 前記ヒートポンプ熱源機（１０）の作動停止後に、前記
貯湯タンク（１６）内底部の水を前記循環ポンプ（２
１）の作動により前記貯湯タンク（１６）内上部へ移動
させることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項２】 前記沸き上げ運転の開始時点における前
記貯湯タンク（１６）内の残湯量を判定し、前記残湯量
と前記貯湯タンク（１６）の容量とに基づいて前記沸き
上げ運転による目標沸き上げ量を決定し、 また、前記残湯量の残湯熱量と次回沸き上げ運転の目標
蓄熱量との差の蓄熱量と前記目標沸き上げ量とに基づい
て目標沸き上げ温度を決定し、 前記ヒートポンプ熱源機（１０）の沸き上げ温度が前記
目標沸き上げ温度となるように前記沸き上げ運転を制御
することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式
給湯装置。 - 【請求項３】 前記貯湯タンク（１６）のうち、前記目
標沸き上げ量近傍に位置する高さ部位の水の温度が前記
目標沸き上げ温度近傍の所定温度に上昇すると前記ヒー
トポンプ熱源機（１０）の作動を停止することを特徴と
する請求項２に記載のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項４】 前記貯湯タンク（１６）の高さ方向に水
の温度を検出する温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）を複数
配置し、前記複数の温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）の検
出温度のうち、所定の残湯判定温度以上の検出温度を示
す温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）の高さ部位から前記残
湯量を判定することを特徴とする請求項２または３に記
載のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項５】 前記残湯量と前記所定の残湯判定温度以
上の検出温度とに基づいて前記残湯量の残湯熱量を算出
することを特徴とする請求項４に記載のヒートポンプ式
給湯装置。 - 【請求項６】 前記貯湯タンク（１６）の高さ方向に水
の温度を検出する温度センサ（２６ａ〜２６ｆ）を複数
配置し、前記目標沸き上げ量近傍に位置する前記温度セ
ンサ（２６ａ〜２６ｆ）の検出温度が前記目標沸き上げ
温度近傍の所定温度に上昇すると前記ヒートポンプ熱源
機（１０）の作動を停止することを特徴とする請求項３
に記載のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項７】 前記沸き上げ運転の開始時点における前
記貯湯タンク（１６）内の残湯量を判定し、 前記残湯量の残湯熱量と次回沸き上げ運転の目標蓄熱量
との差の蓄熱量と、前記ヒートポンプ熱源機（１０）の
加熱能力とに基づいて沸き上げ運転時間を算出し、 前記沸き上げ運転時間の経過により前記ヒートポンプ熱
源機（１０）の作動を停止することを特徴とする請求項
１に記載のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項８】 前回までの出湯実績に基づく使用蓄熱量
を算出記憶しておき、この記憶された使用蓄熱量に基づ
いて前記次回沸き上げ運転の目標蓄熱量を決定すること
を特徴とする請求項２または７に記載のヒートポンプ式
給湯装置。 - 【請求項９】 前記循環ポンプ（２１）の作動後、予め
設定した設定時間が経過すると、前記循環ポンプ（２
１）の作動を停止することを特徴とする請求項１ないし
８のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項１０】 前記循環ポンプ（２１）の作動後、前
記残湯量と前記循環ポンプ（２１）の循環流量とにより
算出される時間が経過すると、前記循環ポンプ（２１）
の作動を停止することを特徴とする請求項２ないし８の
いずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項１１】 前記貯湯タンク（１６）内下部と前記
高圧側熱交換器（１３）との間の水の温度が所定温度以
上に上昇すると、前記循環ポンプ（２１）の作動を停止
することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つ
に記載のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項１２】 前記貯湯タンク（１６）内上下の水の
温度差が所定温度以内になると、前記循環ポンプ（２
１）の作動を停止することを特徴とする請求項１ないし
８のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項１３】 前記ヒートポンプ熱源機（１０）は、
高圧側圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイ
クルにて構成されていることを特徴とする請求項１ない
し１２のいずれか１つに記載のヒートポンプ式給湯装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381815A JP3849518B2 (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | ヒートポンプ式給湯装置 |
| DE10257431A DE10257431A1 (de) | 2001-12-14 | 2002-12-09 | Heißwasserzufuhrsystem mit Wärmepumpe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381815A JP3849518B2 (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | ヒートポンプ式給湯装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003185253A true JP2003185253A (ja) | 2003-07-03 |
| JP3849518B2 JP3849518B2 (ja) | 2006-11-22 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3849518B2 (ja) |
| DE (1) | DE10257431A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2007240091A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Corona Corp | 貯湯式給湯装置 |
| JP2008008507A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 貯湯式給湯システム |
| JP2008298386A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Hitachi Appliances Inc | ヒートポンプ給湯装置 |
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| JP2009121772A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Hitachi Appliances Inc | ヒートポンプ給湯装置 |
| WO2012111063A1 (ja) * | 2011-02-14 | 2012-08-23 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置及び冷凍サイクル制御方法 |
| JP2016183838A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式ヒートポンプ給湯機 |
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| JP2018091522A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | ダイキン工業株式会社 | 給湯装置 |
| WO2018117307A1 (ko) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 주식회사 티이 | 지열을 이용하는 히트펌프 시스템의 생산 열량과 효율의 계산 방법 |
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| CN114413472A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-29 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种多联机系统 |
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2001
- 2001-12-14 JP JP2001381815A patent/JP3849518B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2002
- 2002-12-09 DE DE10257431A patent/DE10257431A1/de not_active Withdrawn
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|---|---|
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