JP2003214700A - 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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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
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- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過大な入力エネルギーを必要とせずに循環路
の凍結を防止することが可能なヒートポンプ式給湯装置
を提供する。 【解決手段】 貯湯タンク３と、貯湯タンク３の底部側
の取水口１０と貯湯タンク３の上部側の湯入口１１とを
結ぶ循環路１２とを有する。循環路１２に水循環用ポン
プ１３と熱交換路１４とを介設する。熱交換路１４をヒ
ートポンプ式加熱源により加熱して、取水口１０からの
未加熱水を沸上げて湯入口１１に返流する沸上げ運転を
行う。循環路１２に、湯入口１１側から分岐して貯湯タ
ンク３の底部側に接続されるバイパス用流路１７を設け
る。外気温度が凍結防止基準外気温以下等であるとき
に、水循環用ポンプ１３を駆動させ、貯湯タンク３の水
をバイパス用流路１７を介して貯湯タンク３に返流させ
る循環凍結防止運転を行う。
の凍結を防止することが可能なヒートポンプ式給湯装置
を提供する。 【解決手段】 貯湯タンク３と、貯湯タンク３の底部側
の取水口１０と貯湯タンク３の上部側の湯入口１１とを
結ぶ循環路１２とを有する。循環路１２に水循環用ポン
プ１３と熱交換路１４とを介設する。熱交換路１４をヒ
ートポンプ式加熱源により加熱して、取水口１０からの
未加熱水を沸上げて湯入口１１に返流する沸上げ運転を
行う。循環路１２に、湯入口１１側から分岐して貯湯タ
ンク３の底部側に接続されるバイパス用流路１７を設け
る。外気温度が凍結防止基準外気温以下等であるとき
に、水循環用ポンプ１３を駆動させ、貯湯タンク３の水
をバイパス用流路１７を介して貯湯タンク３に返流させ
る循環凍結防止運転を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ヒートポンプ式
給湯装置に関するものである。
給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ヒートポンプ式給湯装置は、一般には図
５に示すように、貯湯タンク５１を有するタンクユニッ
ト５２と、水熱交換器５３を有するヒートポンプユニッ
ト５４とを備える。すなわち、貯湯タンク５１の底部側
の取水口５５と、この貯湯タンク５１の上部側の湯入口
５６とを循環路５７にて結び、この循環路５７に水循環
用ポンプ５８と熱交換路５９とを介設している。この場
合、水熱交換器５３が熱交換路５９を構成し、この上記
熱交換路５９をヒートポンプ式加熱源により加熱するも
のである。すなわち、水循環用ポンプ５８を駆動させ
て、上記取水口５５からの未加熱水を熱交換路５９にて
沸上げて上記湯入口５６に返流する沸上げ運転を行う。
なお、ヒートポンプユニット５４は、図示省略している
が、上記水熱交換器５３以外に、圧縮機と膨張弁と蒸発
器とを備え、圧縮機を駆動させることによって、上記水
熱交換器５３を凝縮器として機能させるものである。
５に示すように、貯湯タンク５１を有するタンクユニッ
ト５２と、水熱交換器５３を有するヒートポンプユニッ
ト５４とを備える。すなわち、貯湯タンク５１の底部側
の取水口５５と、この貯湯タンク５１の上部側の湯入口
５６とを循環路５７にて結び、この循環路５７に水循環
用ポンプ５８と熱交換路５９とを介設している。この場
合、水熱交換器５３が熱交換路５９を構成し、この上記
熱交換路５９をヒートポンプ式加熱源により加熱するも
のである。すなわち、水循環用ポンプ５８を駆動させ
て、上記取水口５５からの未加熱水を熱交換路５９にて
沸上げて上記湯入口５６に返流する沸上げ運転を行う。
なお、ヒートポンプユニット５４は、図示省略している
が、上記水熱交換器５３以外に、圧縮機と膨張弁と蒸発
器とを備え、圧縮機を駆動させることによって、上記水
熱交換器５３を凝縮器として機能させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冬場等
の外気が低温である場合に上記沸上げ運転を長時間停止
すれば、タンクユニット５２とヒートポンプユニット５
４との間の配管（循環路５７）及び熱交換路５９を構成
する水熱交換器５３内の水が凍結するおそれがあった。
このため、上記圧縮機を駆動させることなく、水循環用
ポンプ５８のみを駆動させて、循環路５７内の水を循環
させる凍結防止運転を行っていた。ところが、この循環
路５７の水を循環させることは、取水口５５から低温の
水を循環路５７へ流出させてこの低温のままの水を湯入
口５６から返流することになる。
の外気が低温である場合に上記沸上げ運転を長時間停止
すれば、タンクユニット５２とヒートポンプユニット５
４との間の配管（循環路５７）及び熱交換路５９を構成
する水熱交換器５３内の水が凍結するおそれがあった。
このため、上記圧縮機を駆動させることなく、水循環用
ポンプ５８のみを駆動させて、循環路５７内の水を循環
させる凍結防止運転を行っていた。ところが、この循環
路５７の水を循環させることは、取水口５５から低温の
水を循環路５７へ流出させてこの低温のままの水を湯入
口５６から返流することになる。
【０００４】この場合、貯湯タンク５１の上部（頂部）
に出湯口６０が設けられ、この出湯口６０から台所や浴
室に温湯が供給される。そのため、この貯湯タンク５１
には高温の温湯が貯められており、低温のままの水がこ
の上部に返流されれば、この上部の高温の温湯の温度が
低下して、台所や浴室に供給される温湯が低温となる。
したがって、圧縮機を駆動させる沸上げ運転を行う必要
があり、凍結防止のために、過大な入力エネルギーを必
要として、消費電力の増大を招いていた。
に出湯口６０が設けられ、この出湯口６０から台所や浴
室に温湯が供給される。そのため、この貯湯タンク５１
には高温の温湯が貯められており、低温のままの水がこ
の上部に返流されれば、この上部の高温の温湯の温度が
低下して、台所や浴室に供給される温湯が低温となる。
したがって、圧縮機を駆動させる沸上げ運転を行う必要
があり、凍結防止のために、過大な入力エネルギーを必
要として、消費電力の増大を招いていた。
【０００５】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、過大な入力エ
ネルギーを必要とせずに循環路の凍結を防止することが
可能なヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
めになされたものであって、その目的は、過大な入力エ
ネルギーを必要とせずに循環路の凍結を防止することが
可能なヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで請求項１のヒート
ポンプ式給湯装置は、貯湯タンク３と、この貯湯タンク
３の底部側の取水口１０とこの貯湯タンク３の上部側の
湯入口１１とを結ぶ循環路１２とを有し、この循環路１
２に水循環用ポンプ１３と熱交換路１４とを介設し、上
記熱交換路１４をヒートポンプ式加熱源により加熱し
て、上記取水口１０からの未加熱水を沸上げて上記湯入
口１１に返流する沸上げ運転を行うヒートポンプ式給湯
装置において、上記循環路１２に、湯入口１１側から分
岐して上記貯湯タンク３の底部側に接続されるバイパス
用流路１７を設け、外気温度が凍結防止基準外気温以下
であるとき、及び上記循環路１２内の水が凍結防止基準
温以下であるときのすくなくともいずれか一方の場合
に、上記水循環用ポンプ１３を駆動させ、上記貯湯タン
ク３の水を取水口１０から上記循環路１２へ流出させて
上記バイパス用流路１７を介して上記貯湯タンク３の底
部側に返流させる循環凍結防止運転を行うことを特徴と
している。
ポンプ式給湯装置は、貯湯タンク３と、この貯湯タンク
３の底部側の取水口１０とこの貯湯タンク３の上部側の
湯入口１１とを結ぶ循環路１２とを有し、この循環路１
２に水循環用ポンプ１３と熱交換路１４とを介設し、上
記熱交換路１４をヒートポンプ式加熱源により加熱し
て、上記取水口１０からの未加熱水を沸上げて上記湯入
口１１に返流する沸上げ運転を行うヒートポンプ式給湯
装置において、上記循環路１２に、湯入口１１側から分
岐して上記貯湯タンク３の底部側に接続されるバイパス
用流路１７を設け、外気温度が凍結防止基準外気温以下
であるとき、及び上記循環路１２内の水が凍結防止基準
温以下であるときのすくなくともいずれか一方の場合
に、上記水循環用ポンプ１３を駆動させ、上記貯湯タン
ク３の水を取水口１０から上記循環路１２へ流出させて
上記バイパス用流路１７を介して上記貯湯タンク３の底
部側に返流させる循環凍結防止運転を行うことを特徴と
している。
【０００７】請求項１のヒートポンプ式給湯装置では、
外気温度が凍結防止基準外気温以下であるとき、及び上
記循環路１２内の水が凍結防止基準温以下であるときの
すくなくともいずれか一方の場合に、貯湯タンク３の水
を取水口１０から上記循環路１２へ流出させてバイパス
用流路１７を介してこの貯湯タンク３の底部側に返流さ
せるものである。この際、上記凍結防止基準外気温とし
て、この温度以下となれば、上記循環路１２が凍結する
おそれがある温度を設定し、上記凍結防止基準温とし
て、この温度以下となれば、上記循環路１２が凍結する
おそれがある温度を設定することができる。これによ
り、外気温度がこの凍結防止基準外気温以下となった際
に、循環路１２内の水を循環させることができ、また、
循環路１２内の水の温度がこの凍結防止基準温以下に低
下した際に、循環路１２内の水を循環させることができ
る。すなわち、凍結のおそれがある場合に、循環路１２
内の水が循環して凍結するのを防止することができる。
この際、循環路１２の水は貯湯タンクの底部側に返流さ
れるので、貯湯タンク３の上部の高温の温湯に低温の水
が混合されず、使用（利用）する温湯の温度低下を防止
することができる。
外気温度が凍結防止基準外気温以下であるとき、及び上
記循環路１２内の水が凍結防止基準温以下であるときの
すくなくともいずれか一方の場合に、貯湯タンク３の水
を取水口１０から上記循環路１２へ流出させてバイパス
用流路１７を介してこの貯湯タンク３の底部側に返流さ
せるものである。この際、上記凍結防止基準外気温とし
て、この温度以下となれば、上記循環路１２が凍結する
おそれがある温度を設定し、上記凍結防止基準温とし
て、この温度以下となれば、上記循環路１２が凍結する
おそれがある温度を設定することができる。これによ
り、外気温度がこの凍結防止基準外気温以下となった際
に、循環路１２内の水を循環させることができ、また、
循環路１２内の水の温度がこの凍結防止基準温以下に低
下した際に、循環路１２内の水を循環させることができ
る。すなわち、凍結のおそれがある場合に、循環路１２
内の水が循環して凍結するのを防止することができる。
この際、循環路１２の水は貯湯タンクの底部側に返流さ
れるので、貯湯タンク３の上部の高温の温湯に低温の水
が混合されず、使用（利用）する温湯の温度低下を防止
することができる。
【０００８】請求項２のヒートポンプ式給湯装置は、外
気温度が凍結防止基準外気温以下であり、かつ上記循環
路１２内の水が凍結防止基準温以下であるときに、上記
循環凍結防止運転を行うことを特徴としている。
気温度が凍結防止基準外気温以下であり、かつ上記循環
路１２内の水が凍結防止基準温以下であるときに、上記
循環凍結防止運転を行うことを特徴としている。
【０００９】請求項２のヒートポンプ式給湯装置では、
外気温度が凍結防止基準外気温以下であり、かつ上記循
環路１２内の水が凍結防止基準温以下であるときに、循
環路１２内の水を循環させる循環凍結防止運転を行うこ
とができる。すなわち、上記請求項２と同様に、上記凍
結防止基準外気温として、この温度以下となれば、上記
循環路１２が凍結するおそれがある温度を設定し、上記
凍結防止基準温として、この温度以下となれば、上記循
環路１２が凍結するおそれがある温度を設定しておけ
ば、外気温度および循環路１２内の水の温度が上記基準
値以下となれば、凍結するおそれが極めて高く、このと
きに、循環凍結防止運転を行って確実に凍結を防止する
ことができる。
外気温度が凍結防止基準外気温以下であり、かつ上記循
環路１２内の水が凍結防止基準温以下であるときに、循
環路１２内の水を循環させる循環凍結防止運転を行うこ
とができる。すなわち、上記請求項２と同様に、上記凍
結防止基準外気温として、この温度以下となれば、上記
循環路１２が凍結するおそれがある温度を設定し、上記
凍結防止基準温として、この温度以下となれば、上記循
環路１２が凍結するおそれがある温度を設定しておけ
ば、外気温度および循環路１２内の水の温度が上記基準
値以下となれば、凍結するおそれが極めて高く、このと
きに、循環凍結防止運転を行って確実に凍結を防止する
ことができる。
【００１０】請求項３のヒートポンプ式給湯装置は、上
記循環路１２内の水の温度が上記凍結防止基準温よりも
さらに低い低温基準値以下であるときに、上記ヒートポ
ンプ式加熱源の沸上げによる加熱凍結防止運転を行うこ
とを特徴としている。
記循環路１２内の水の温度が上記凍結防止基準温よりも
さらに低い低温基準値以下であるときに、上記ヒートポ
ンプ式加熱源の沸上げによる加熱凍結防止運転を行うこ
とを特徴としている。
【００１１】上記請求項３のヒートポンプ式給湯装置で
は、循環路１２内の水の温度が極めて低く凍結するおそ
れが高い場合に、ヒートポンプ加熱源の沸上げによる加
熱凍結防止運転を行って、循環路１２内の水を温めるこ
とができる。これにより凍結を確実に防止することがで
きる。なお、ヒートポンプ加熱源にて沸上げる場合、通
常はバイパス用通路１７を介することなく貯湯タンク３
に返流する運転を行うことになるが、バイパス用通路１
７を介して貯湯タンク３に返流するような運転を行って
もよい。
は、循環路１２内の水の温度が極めて低く凍結するおそ
れが高い場合に、ヒートポンプ加熱源の沸上げによる加
熱凍結防止運転を行って、循環路１２内の水を温めるこ
とができる。これにより凍結を確実に防止することがで
きる。なお、ヒートポンプ加熱源にて沸上げる場合、通
常はバイパス用通路１７を介することなく貯湯タンク３
に返流する運転を行うことになるが、バイパス用通路１
７を介して貯湯タンク３に返流するような運転を行って
もよい。
【００１２】請求項４のヒートポンプ式給湯装置は、上
記循環凍結防止運転を所定時間継続した後、上記循環路
１２内の水の温度が上記凍結防止基準温よりもさらに低
い低温基準値以下であるときに、上記ヒートポンプ式加
熱源の沸上げによる加熱凍結防止運転を行うことを特徴
としている。
記循環凍結防止運転を所定時間継続した後、上記循環路
１２内の水の温度が上記凍結防止基準温よりもさらに低
い低温基準値以下であるときに、上記ヒートポンプ式加
熱源の沸上げによる加熱凍結防止運転を行うことを特徴
としている。
【００１３】上記請求項４のヒートポンプ式給湯装置で
は、循環路１２の水を加熱することなく、単に循環路１
２内の水を循環させるのみではまだ凍結のおそれがある
場合に、ヒートポンプ式加熱源の沸上げによる加熱凍結
防止運転を行って確実に凍結を防止することができる。
は、循環路１２の水を加熱することなく、単に循環路１
２内の水を循環させるのみではまだ凍結のおそれがある
場合に、ヒートポンプ式加熱源の沸上げによる加熱凍結
防止運転を行って確実に凍結を防止することができる。
【００１４】請求項５のヒートポンプ式給湯装置は、外
気温度が上記凍結防止基準外気温よりも高い凍結防止解
除外気温以上、及び上記循環路１２内の水の温度が上記
凍結防止基準温よりも高い凍結防止解除入水温以上のす
くなくともいずれか一方の場合に、上記凍結防止運転を
停止することを特徴としている。
気温度が上記凍結防止基準外気温よりも高い凍結防止解
除外気温以上、及び上記循環路１２内の水の温度が上記
凍結防止基準温よりも高い凍結防止解除入水温以上のす
くなくともいずれか一方の場合に、上記凍結防止運転を
停止することを特徴としている。
【００１５】上記請求項５のヒートポンプ式給湯装置で
は、外気温度が上記凍結防止基準外気温よりも高い凍結
防止解除外気温以上や上記循環路１２内の水の温度が上
記凍結防止基準温よりも高い凍結防止解除入水温以上の
ときには、凍結のおそれがないので、このような状態
で、凍結防止運転を停止することができる。これによ
り、不必要な凍結防止運転を回避することができる。
は、外気温度が上記凍結防止基準外気温よりも高い凍結
防止解除外気温以上や上記循環路１２内の水の温度が上
記凍結防止基準温よりも高い凍結防止解除入水温以上の
ときには、凍結のおそれがないので、このような状態
で、凍結防止運転を停止することができる。これによ
り、不必要な凍結防止運転を回避することができる。
【００１６】請求項６のヒートポンプ式給湯装置は、外
気温度が上記凍結防止基準外気温よりも高い凍結防止解
除外気温以上、及び上記循環路１２内の水の温度が上記
凍結防止基準温よりも高い凍結防止解除温以上となった
ときから所定時間を経過したときのすくなくとも一方の
場合に、上記凍結防止運転を停止することを特徴として
いる。
気温度が上記凍結防止基準外気温よりも高い凍結防止解
除外気温以上、及び上記循環路１２内の水の温度が上記
凍結防止基準温よりも高い凍結防止解除温以上となった
ときから所定時間を経過したときのすくなくとも一方の
場合に、上記凍結防止運転を停止することを特徴として
いる。
【００１７】上記請求項６のヒートポンプ式給湯装置で
は、循環路１２内の水の温度が上記凍結防止基準温より
も高い凍結防止解除温以上となったときから所定時間を
経過したときには、凍結しない確率が高く、不必要な凍
結防止運転を確実に回避することができる。
は、循環路１２内の水の温度が上記凍結防止基準温より
も高い凍結防止解除温以上となったときから所定時間を
経過したときには、凍結しない確率が高く、不必要な凍
結防止運転を確実に回避することができる。
【００１８】請求項７のヒートポンプ式給湯装置は、上
記凍結防止基準温は、上記循環路１２の熱交換路１４の
前位側に対する温度であることを特徴としている。
記凍結防止基準温は、上記循環路１２の熱交換路１４の
前位側に対する温度であることを特徴としている。
【００１９】上記請求項７のヒートポンプ式給湯装置で
は、凍結防止運転は、循環路１２の熱交換路１４の前位
側の水の温度を基準とする。
は、凍結防止運転は、循環路１２の熱交換路１４の前位
側の水の温度を基準とする。
【００２０】請求項８のヒートポンプ式給湯装置は、上
記凍結防止基準温は、上記循環路１２の熱交換路１４の
後位側に対する温度であることを特徴としている。
記凍結防止基準温は、上記循環路１２の熱交換路１４の
後位側に対する温度であることを特徴としている。
【００２１】上記請求項８のヒートポンプ式給湯装置で
は、凍結防止運転は、循環路１２の熱交換路１４の後位
側の水の温度を基準とする。
は、凍結防止運転は、循環路１２の熱交換路１４の後位
側の水の温度を基準とする。
【００２２】請求項９のヒートポンプ式給湯装置は、上
記凍結防止基準温は、上記循環路１２の熱交換路１４の
前位側又は後位側に対する温度であることを特徴として
いる。
記凍結防止基準温は、上記循環路１２の熱交換路１４の
前位側又は後位側に対する温度であることを特徴として
いる。
【００２３】上記請求項９のヒートポンプ式給湯装置で
は、凍結防止運転は、循環路１２の熱交換路１４の前位
側又は後位側の水の温度を基準とする。
は、凍結防止運転は、循環路１２の熱交換路１４の前位
側又は後位側の水の温度を基準とする。
【００２４】請求項１０のヒートポンプ式給湯装置は、
上記凍結防止基準温は、上記循環路１２の熱交換路１４
の前位側及び後位側に対する温度であることを特徴とし
ている。
上記凍結防止基準温は、上記循環路１２の熱交換路１４
の前位側及び後位側に対する温度であることを特徴とし
ている。
【００２５】上記請求項１０のヒートポンプ式給湯装置
では、凍結防止運転は、循環路１２の熱交換路１４の前
位側及び後位側の水の温度を基準とする。
では、凍結防止運転は、循環路１２の熱交換路１４の前
位側及び後位側の水の温度を基準とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に、この発明のヒートポンプ式
給湯装置の具体的な実施の形態について、図面を参照し
つつ詳細に説明する。図１はこのヒートポンプ式給湯装
置の簡略図を示し、このヒートポンプ式給湯装置は、タ
ンクユニット１と熱源ユニット（ヒートポンプユニッ
ト）２を備え、タンクユニット１の水（温湯）を熱源ユ
ニット２にて加熱するものである。
給湯装置の具体的な実施の形態について、図面を参照し
つつ詳細に説明する。図１はこのヒートポンプ式給湯装
置の簡略図を示し、このヒートポンプ式給湯装置は、タ
ンクユニット１と熱源ユニット（ヒートポンプユニッ
ト）２を備え、タンクユニット１の水（温湯）を熱源ユ
ニット２にて加熱するものである。
【００２７】タンクユニット１は貯湯タンク３を備え、
この貯湯タンク３に貯湯された温湯が図示省略の浴槽等
に供給される。すなわち、貯湯タンク３には、その底壁
に給水口５が設けられると共に、その上壁に出湯口６が
設けられている。そして、給水口５から貯湯タンク３に
市水が供給され、出湯口６から高温の温湯が出湯され
る。また、貯湯タンク３には、その底壁に取水口１０が
開設されると共に、側壁（周壁）の上部に湯入口１１が
開設され、取水口１０と湯入口１１とが循環路１２にて
連結されている。そして、この循環路１２に水循環用ポ
ンプ１３と熱交換路１４とが介設されている。なお、給
水口５には給水用流路８が接続されている。
この貯湯タンク３に貯湯された温湯が図示省略の浴槽等
に供給される。すなわち、貯湯タンク３には、その底壁
に給水口５が設けられると共に、その上壁に出湯口６が
設けられている。そして、給水口５から貯湯タンク３に
市水が供給され、出湯口６から高温の温湯が出湯され
る。また、貯湯タンク３には、その底壁に取水口１０が
開設されると共に、側壁（周壁）の上部に湯入口１１が
開設され、取水口１０と湯入口１１とが循環路１２にて
連結されている。そして、この循環路１２に水循環用ポ
ンプ１３と熱交換路１４とが介設されている。なお、給
水口５には給水用流路８が接続されている。
【００２８】また、上記循環路１２に、湯入口１１側か
ら分岐して上記貯湯タンク３の底部側に接続されるバイ
パス用流路１７が設けられている。また、上記バイパス
用流路１７の分岐部よりも湯入口１１側の循環路１２に
設けられる第１開閉弁（２方向弁）１５ａと、バイパス
用流路１７に設けられる第２開閉弁（２方向弁）１５ｂ
とからなる切換手段１５が形成され、この切換手段１５
の切換にて循環路１２の流路が変更される。すなわち、
第１開閉弁１５ａを開状態とすると共に、第２開閉弁１
５ｂを閉状態とすることによって、取水口１０から循環
路１２に入った水（温湯）がこの循環路１２を流れて湯
入口１１から貯湯タンク３に戻る運転とすることがで
き、また、逆に、第２開閉弁１５ｂを開状態とすると共
に、第１開閉弁１５ａを閉状態とすることによって、取
水口１０から循環路１２に入った水（温湯）がこの循環
路１２を流れてバイパス用流路１７に入って、このバイ
パス用流路１７から貯湯タンク３の底壁の接続口１６を
介して貯湯タンク３に戻るバイパス運転とすることがで
きる。なお、切換手段１５を３方弁にて構成することも
可能である。また、バイパス用流路１７を貯湯タンク３
の底部側に接続する場合、貯湯タンク３の底壁の接続口
１６に直接接続するのではなく、循環路１２の水循環用
ポンプ１３の上流側、つまり、取水口１０と水循環用ポ
ンプ１３との間において接続してもよい。
ら分岐して上記貯湯タンク３の底部側に接続されるバイ
パス用流路１７が設けられている。また、上記バイパス
用流路１７の分岐部よりも湯入口１１側の循環路１２に
設けられる第１開閉弁（２方向弁）１５ａと、バイパス
用流路１７に設けられる第２開閉弁（２方向弁）１５ｂ
とからなる切換手段１５が形成され、この切換手段１５
の切換にて循環路１２の流路が変更される。すなわち、
第１開閉弁１５ａを開状態とすると共に、第２開閉弁１
５ｂを閉状態とすることによって、取水口１０から循環
路１２に入った水（温湯）がこの循環路１２を流れて湯
入口１１から貯湯タンク３に戻る運転とすることがで
き、また、逆に、第２開閉弁１５ｂを開状態とすると共
に、第１開閉弁１５ａを閉状態とすることによって、取
水口１０から循環路１２に入った水（温湯）がこの循環
路１２を流れてバイパス用流路１７に入って、このバイ
パス用流路１７から貯湯タンク３の底壁の接続口１６を
介して貯湯タンク３に戻るバイパス運転とすることがで
きる。なお、切換手段１５を３方弁にて構成することも
可能である。また、バイパス用流路１７を貯湯タンク３
の底部側に接続する場合、貯湯タンク３の底壁の接続口
１６に直接接続するのではなく、循環路１２の水循環用
ポンプ１３の上流側、つまり、取水口１０と水循環用ポ
ンプ１３との間において接続してもよい。
【００２９】ところで、貯湯タンク３には、上下方向に
所定ピッチで４個の残湯量検出器１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄ、及び給水温度検出器１８ｅが設けられ、さ
らには、貯湯タンク３の上壁に保安器（温度センサ）１
９が設けられている。上記検出器１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄ、１８ｅ及び温度センサ１９は、例えば、そ
れぞれサーミスタからなる。また、上記循環路１２に
は、熱交換路１４の上流側に取水サーミスタ２０が設け
られると共に、熱交換路１４の下流側に出湯サーミスタ
２１が設けられている。
所定ピッチで４個の残湯量検出器１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄ、及び給水温度検出器１８ｅが設けられ、さ
らには、貯湯タンク３の上壁に保安器（温度センサ）１
９が設けられている。上記検出器１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄ、１８ｅ及び温度センサ１９は、例えば、そ
れぞれサーミスタからなる。また、上記循環路１２に
は、熱交換路１４の上流側に取水サーミスタ２０が設け
られると共に、熱交換路１４の下流側に出湯サーミスタ
２１が設けられている。
【００３０】次に、熱源ユニット（ヒートポンプユニッ
ト）２は冷媒回路を備え、この冷媒回路は、圧縮機２５
と、熱交換路１４を構成する水熱交換器２６と、電動膨
張弁（減圧機構）２７と、空気熱交換器（蒸発器）２８
とを順に接続して構成される。すなわち、圧縮機２５の
吐出管２９を水熱交換器２６に接続し、水熱交換器２６
と電動膨張弁２７とを冷媒通路３０にて接続し、電動膨
張弁２７と蒸発器２８とを冷媒通路３１にて接続し、蒸
発器２８と圧縮機２５とをアキュームレータ３２が介設
された冷媒通路３３にて接続している。これにより、圧
縮機２５が駆動すると、水熱交換器２６が凝縮器として
機能して、後述するように、熱交換路１４を流れる水を
加熱することができる。
ト）２は冷媒回路を備え、この冷媒回路は、圧縮機２５
と、熱交換路１４を構成する水熱交換器２６と、電動膨
張弁（減圧機構）２７と、空気熱交換器（蒸発器）２８
とを順に接続して構成される。すなわち、圧縮機２５の
吐出管２９を水熱交換器２６に接続し、水熱交換器２６
と電動膨張弁２７とを冷媒通路３０にて接続し、電動膨
張弁２７と蒸発器２８とを冷媒通路３１にて接続し、蒸
発器２８と圧縮機２５とをアキュームレータ３２が介設
された冷媒通路３３にて接続している。これにより、圧
縮機２５が駆動すると、水熱交換器２６が凝縮器として
機能して、後述するように、熱交換路１４を流れる水を
加熱することができる。
【００３１】ところで、このヒートポンプ式給湯装置の
制御部は、図２に示すように、外気温検出手段３５と、
入水温検出手段３６と、出湯温検出手段３４と、タイマ
手段３７と、これらの各検出手段３４、３５、３６、３
７からのデータ（数値）が入力される制御手段３８とを
備える。なお、制御手段３８は例えばマイクロコンピュ
ータを用いて構成することができる。
制御部は、図２に示すように、外気温検出手段３５と、
入水温検出手段３６と、出湯温検出手段３４と、タイマ
手段３７と、これらの各検出手段３４、３５、３６、３
７からのデータ（数値）が入力される制御手段３８とを
備える。なお、制御手段３８は例えばマイクロコンピュ
ータを用いて構成することができる。
【００３２】この場合、図１に示すように、外気温検出
手段３５は外気サーミスタ３５ａからなり、入水温検出
手段３６は上記取水サーミスタ２０からなり、出湯温検
出手段３４は上記出湯サーミスタ２１からなる。すなわ
ち、外気温検出手段３５にて外気の温度が検出され、入
水温検出手段３６にて循環路１２内の熱交換路１４の前
位側（上流側）の温度が検出され、出湯温検出手段３４
にて循環路１２内の熱交換路１４の後位側（下流側）の
温度が検出され、これらの検出値が制御手段３８に入力
される。
手段３５は外気サーミスタ３５ａからなり、入水温検出
手段３６は上記取水サーミスタ２０からなり、出湯温検
出手段３４は上記出湯サーミスタ２１からなる。すなわ
ち、外気温検出手段３５にて外気の温度が検出され、入
水温検出手段３６にて循環路１２内の熱交換路１４の前
位側（上流側）の温度が検出され、出湯温検出手段３４
にて循環路１２内の熱交換路１４の後位側（下流側）の
温度が検出され、これらの検出値が制御手段３８に入力
される。
【００３３】また、この制御手段３８には、凍結防止基
準外気温と、凍結防止基準温等が入力されている。ここ
で、凍結防止基準外気温とは、外気温（外気温度）がこ
の凍結防止基準外気温以下に低下した場合に、循環路１
２が凍結するおそれがある温度である。また、凍結防止
基準温には凍結防止基準入水温と凍結防止基準出湯温と
があり、凍結防止基準入水温とは、入水温度（循環路１
２内の熱交換路１４の前位側の温度）がこの温度以下に
低下した場合に、循環路１２が凍結するおそれがある温
度であり、凍結防止基準出湯温とは、出湯温度（循環路
１２内の熱交換路１４の後位側の温度）がこの温度以下
に低下した場合に、循環路１２が凍結するおそれがある
温度である。そして、上記凍結防止基準外気温と凍結防
止基準温（凍結防止基準入水温と凍結防止基準出湯温）
とは設定手段３９（図２参照）にて設定される。なお、
凍結防止基準出湯温は、加熱されない低温の水に対する
ものであり、低温（例えば、３℃程度）である。
準外気温と、凍結防止基準温等が入力されている。ここ
で、凍結防止基準外気温とは、外気温（外気温度）がこ
の凍結防止基準外気温以下に低下した場合に、循環路１
２が凍結するおそれがある温度である。また、凍結防止
基準温には凍結防止基準入水温と凍結防止基準出湯温と
があり、凍結防止基準入水温とは、入水温度（循環路１
２内の熱交換路１４の前位側の温度）がこの温度以下に
低下した場合に、循環路１２が凍結するおそれがある温
度であり、凍結防止基準出湯温とは、出湯温度（循環路
１２内の熱交換路１４の後位側の温度）がこの温度以下
に低下した場合に、循環路１２が凍結するおそれがある
温度である。そして、上記凍結防止基準外気温と凍結防
止基準温（凍結防止基準入水温と凍結防止基準出湯温）
とは設定手段３９（図２参照）にて設定される。なお、
凍結防止基準出湯温は、加熱されない低温の水に対する
ものであり、低温（例えば、３℃程度）である。
【００３４】そして、制御手段３８では、検出した外気
温（外気温度）と凍結防止基準外気温とを比較すると共
に、循環路１２内の検出した水の温度と凍結防止基準温
とを比較する。検出した外気温が凍結防止基準外気温以
下であるときや、検出した温度が凍結防止基準温以下で
あるときに、上記切換手段１５を切換えて、バイパス運
転可能状態としてポンプ１３を駆動させる。これによっ
て、取水口１０から循環路１２に入った水（温湯）がこ
の循環路１２を流れてバイパス用流路１７に入って、貯
湯タンク３の底壁の接続口１６から貯湯タンク３に戻る
バイパス運転（循環凍結防止運転）が行われる。
温（外気温度）と凍結防止基準外気温とを比較すると共
に、循環路１２内の検出した水の温度と凍結防止基準温
とを比較する。検出した外気温が凍結防止基準外気温以
下であるときや、検出した温度が凍結防止基準温以下で
あるときに、上記切換手段１５を切換えて、バイパス運
転可能状態としてポンプ１３を駆動させる。これによっ
て、取水口１０から循環路１２に入った水（温湯）がこ
の循環路１２を流れてバイパス用流路１７に入って、貯
湯タンク３の底壁の接続口１６から貯湯タンク３に戻る
バイパス運転（循環凍結防止運転）が行われる。
【００３５】また、凍結防止基準温よりもさらに低く設
定された低温基準値（この場合、入水温度に対応する基
準値と出湯温度に対応する基準値とがある）、凍結防止
基準外気温よりも高い凍結防止解除外気温、及び凍結防
止基準温よりも高い凍結防止解除温（この場合、入水温
度に対応する凍結防止解除入水温と出湯温度に対応する
凍結防止解除出湯温とがある）が上記設定手段３９にて
それぞれ設定され、この低温基準値、凍結防止解除外気
温、及び凍結防止解除温が上記制御手段３８にそれぞれ
入力されている。そして、検出した温度（入水温度及び
／又は出湯温度）とこの低温基準値とが制御手段３８に
て比較され、検出した温度が低温基準値以下のとき等
に、圧縮機２５を駆動させて沸上運転である加熱凍結防
止運転を行う。また、検出した外気温とこの凍結防止解
除外気温等が制御手段３８にて比較され、外気温が凍結
防止解除外気温以上のとき等に、上記循環凍結防止運転
や加熱凍結防止運転が停止される。
定された低温基準値（この場合、入水温度に対応する基
準値と出湯温度に対応する基準値とがある）、凍結防止
基準外気温よりも高い凍結防止解除外気温、及び凍結防
止基準温よりも高い凍結防止解除温（この場合、入水温
度に対応する凍結防止解除入水温と出湯温度に対応する
凍結防止解除出湯温とがある）が上記設定手段３９にて
それぞれ設定され、この低温基準値、凍結防止解除外気
温、及び凍結防止解除温が上記制御手段３８にそれぞれ
入力されている。そして、検出した温度（入水温度及び
／又は出湯温度）とこの低温基準値とが制御手段３８に
て比較され、検出した温度が低温基準値以下のとき等
に、圧縮機２５を駆動させて沸上運転である加熱凍結防
止運転を行う。また、検出した外気温とこの凍結防止解
除外気温等が制御手段３８にて比較され、外気温が凍結
防止解除外気温以上のとき等に、上記循環凍結防止運転
や加熱凍結防止運転が停止される。
【００３６】次に、上記ヒートポンプ式給湯装置の運転
動作を説明する。圧縮機２５を駆動させると共に、水循
環用ポンプ１３を駆動（作動）させる。すると、貯湯タ
ンク３の底部に設けた取水口１０から貯溜水（温湯）が
流出し、これが循環路１２の熱交換路１４を流通する。
そのときこの温湯は水熱交換器２６によって加熱され
（沸上げられ）、湯入口１１から貯湯タンク３の上部に
返流される。そしてこのような動作を継続して行うこと
によって、貯湯タンク３に温湯が貯湯されることにな
る。この場合、出湯サーミスタ２１にて検出し沸上げ温
度が、予め設定された所定温度（例えば、８５℃）以下
であれば、切換手段１５を切換えてバイパス用流路１７
に温湯が流れるバイパス運転（循環凍結防止運転）を行
って、上記所定温度を超えれば、切換手段１５を切換え
てバイパス用流路１７に温湯を流さない通常の運転を行
わせるようにすることも可能である。なお、現状の電力
料金制度は夜間の電力料金単価が昼間に比べて低く設定
されているので、この沸上運転は、低額である深夜時間
帯に行い、コストの低減を図るようにするのが好まし
い。
動作を説明する。圧縮機２５を駆動させると共に、水循
環用ポンプ１３を駆動（作動）させる。すると、貯湯タ
ンク３の底部に設けた取水口１０から貯溜水（温湯）が
流出し、これが循環路１２の熱交換路１４を流通する。
そのときこの温湯は水熱交換器２６によって加熱され
（沸上げられ）、湯入口１１から貯湯タンク３の上部に
返流される。そしてこのような動作を継続して行うこと
によって、貯湯タンク３に温湯が貯湯されることにな
る。この場合、出湯サーミスタ２１にて検出し沸上げ温
度が、予め設定された所定温度（例えば、８５℃）以下
であれば、切換手段１５を切換えてバイパス用流路１７
に温湯が流れるバイパス運転（循環凍結防止運転）を行
って、上記所定温度を超えれば、切換手段１５を切換え
てバイパス用流路１７に温湯を流さない通常の運転を行
わせるようにすることも可能である。なお、現状の電力
料金制度は夜間の電力料金単価が昼間に比べて低く設定
されているので、この沸上運転は、低額である深夜時間
帯に行い、コストの低減を図るようにするのが好まし
い。
【００３７】次に、通常の沸上げ運転を停止している場
合のこのヒートポンプ式給湯装置の一つの制御方法を図
３に示すフローチャート図に沿って説明する。ステップ
Ｓ１のように、外気温が凍結防止基準外気温（例えば、
３℃）以下かつ入水温度が凍結防止基準入水温（例え
ば、３℃）以下であるか否かを判断する。そして、これ
らが以下でなければそのままの停止状態を継続し、両温
度がそれ以下であれば、ステップＳ２へ移行して凍結防
止モードに入る。ここで、凍結防止モードとは、バ
イパス運転が可能な状態に切換手段１５を切換えて、水
循環ポンプ１３を駆動させるモードである。この際、圧
縮機２５を駆動させない。したがって、この凍結防止モ
ードでは、外気が低下すると共に、循環路１２の水の
温度が低下して、この循環路１２が凍結するおそれが生
じた際に、循環路１２内の水が循環する循環凍結防止運
転を行って凍結を防止することができる。
合のこのヒートポンプ式給湯装置の一つの制御方法を図
３に示すフローチャート図に沿って説明する。ステップ
Ｓ１のように、外気温が凍結防止基準外気温（例えば、
３℃）以下かつ入水温度が凍結防止基準入水温（例え
ば、３℃）以下であるか否かを判断する。そして、これ
らが以下でなければそのままの停止状態を継続し、両温
度がそれ以下であれば、ステップＳ２へ移行して凍結防
止モードに入る。ここで、凍結防止モードとは、バ
イパス運転が可能な状態に切換手段１５を切換えて、水
循環ポンプ１３を駆動させるモードである。この際、圧
縮機２５を駆動させない。したがって、この凍結防止モ
ードでは、外気が低下すると共に、循環路１２の水の
温度が低下して、この循環路１２が凍結するおそれが生
じた際に、循環路１２内の水が循環する循環凍結防止運
転を行って凍結を防止することができる。
【００３８】その後はステップＳ３へ移行して、凍結防
止モードを解除するか否かを判断する。すなわち、外
気温が上記凍結防止基準外気温よりも所定値だけ高い凍
結防止解除外気温（例えば、６℃）以上であるか、また
は入水温度が上記凍結防止基準入水温よりも所定値だけ
高い凍結防止解除入水温（例えば、６℃）以上であるか
を判断する。そして、どちらかがそれ以上であれば、ス
テップＳ４へ移行して凍結防止モードを解除する。すな
わち、水循環ポンプ１３を停止してバイパス運転を停止
する。次に、ステップＳ３で凍結防止モードを解除し
ない場合、つまり、外気温が凍結防止解除外気温以上で
ないと共に、入水温度が凍結防止解除入水温以上でない
場合に、ステップＳ５へ移行する。
止モードを解除するか否かを判断する。すなわち、外
気温が上記凍結防止基準外気温よりも所定値だけ高い凍
結防止解除外気温（例えば、６℃）以上であるか、また
は入水温度が上記凍結防止基準入水温よりも所定値だけ
高い凍結防止解除入水温（例えば、６℃）以上であるか
を判断する。そして、どちらかがそれ以上であれば、ス
テップＳ４へ移行して凍結防止モードを解除する。すな
わち、水循環ポンプ１３を停止してバイパス運転を停止
する。次に、ステップＳ３で凍結防止モードを解除し
ない場合、つまり、外気温が凍結防止解除外気温以上で
ないと共に、入水温度が凍結防止解除入水温以上でない
場合に、ステップＳ５へ移行する。
【００３９】このステップＳ５では、入水温度が上記低
温基準値（例えば、１℃）以下で、かつ上記凍結防止モ
ードが所定時間（例えば、３０分）以上継続したかを
判断する。この凍結防止モードの継続時間は、上記タ
イマ手段３７にて計測する。すなわち、上記凍結防止モ
ードが所定時間継続しているにもかかわらず、入水温
度が上記低温基準値以下であれば、ステップＳ６の凍結
防止モードへ移行する。そして、ステップＳ５で、凍
結防止モードが所定時間経過していても入水温度が低
温基準値を超えていれば、ステップＳ３に戻る。ここ
で、凍結防止モードとは、循環路１２の温湯が湯入口
１１から貯湯タンク３に返流するように、上記切換手段
１５を切換えて、圧縮機２５を駆動させる通常の沸上げ
運転モードをいう。したがって、凍結防止モードで
は、取水口１０から循環路１２に入った水（未加熱水）
を熱交換路１４にて沸上げて湯入口１１から貯湯タンク
３に返流する加熱凍結防止運転となって、循環路１２の
凍結を確実に防止することができる。しかも、沸上げら
れた温湯を湯入口１１から貯湯タンク３へ供給するの
で、出湯口６から出湯される利用側の湯の温度を低下さ
せることがない。
温基準値（例えば、１℃）以下で、かつ上記凍結防止モ
ードが所定時間（例えば、３０分）以上継続したかを
判断する。この凍結防止モードの継続時間は、上記タ
イマ手段３７にて計測する。すなわち、上記凍結防止モ
ードが所定時間継続しているにもかかわらず、入水温
度が上記低温基準値以下であれば、ステップＳ６の凍結
防止モードへ移行する。そして、ステップＳ５で、凍
結防止モードが所定時間経過していても入水温度が低
温基準値を超えていれば、ステップＳ３に戻る。ここ
で、凍結防止モードとは、循環路１２の温湯が湯入口
１１から貯湯タンク３に返流するように、上記切換手段
１５を切換えて、圧縮機２５を駆動させる通常の沸上げ
運転モードをいう。したがって、凍結防止モードで
は、取水口１０から循環路１２に入った水（未加熱水）
を熱交換路１４にて沸上げて湯入口１１から貯湯タンク
３に返流する加熱凍結防止運転となって、循環路１２の
凍結を確実に防止することができる。しかも、沸上げら
れた温湯を湯入口１１から貯湯タンク３へ供給するの
で、出湯口６から出湯される利用側の湯の温度を低下さ
せることがない。
【００４０】凍結防止モードに移行した後は、ステッ
プＳ７へ移行して、ステップＳ３と同様、外気温が上記
凍結防止基準外気温よりも所定値だけ高い凍結防止解除
外気温（例えば、６℃）以上か、または入水温度が上記
凍結防止基準入水温よりも所定値だけ高い凍結防止解除
入水温（例えば、６℃）以上かを判断する。つまり、凍
結防止モードを解除するか否かを判断する。解除でな
ければ、凍結防止モードをさらに続行する。解除であ
れば、ステップＳ４へ移行し、この凍結防止モードを
解除してステップＳ１に戻る。
プＳ７へ移行して、ステップＳ３と同様、外気温が上記
凍結防止基準外気温よりも所定値だけ高い凍結防止解除
外気温（例えば、６℃）以上か、または入水温度が上記
凍結防止基準入水温よりも所定値だけ高い凍結防止解除
入水温（例えば、６℃）以上かを判断する。つまり、凍
結防止モードを解除するか否かを判断する。解除でな
ければ、凍結防止モードをさらに続行する。解除であ
れば、ステップＳ４へ移行し、この凍結防止モードを
解除してステップＳ１に戻る。
【００４１】このように、循環路１２が凍結するおそれ
がある条件において、循環路１２の水を循環させ、さら
には、熱交換路１４を使用して加熱することによって、
凍結を防止することができる。しかも、熱交換路１４を
使用して加熱しない場合であっても、低温の水を貯湯タ
ンク３の上部に返流させないので、この低温の水が貯湯
タンク３の上部の高温の温湯と混合せず、出湯口６から
出湯される温湯の温度を低下させることがなく、安定し
て高温の温湯を使用することができる。すなわち、バイ
パス運転（循環凍結防止運転）を行っても、使用する温
湯を低下させないので、無駄な沸上げ運転を行う必要が
なくなって、省エネを達成することができる。しかも、
凍結するおそれがなくなれば、循環凍結防止運転および
加熱凍結防止運転を停止することができ、無駄な運転を
回避することができる。
がある条件において、循環路１２の水を循環させ、さら
には、熱交換路１４を使用して加熱することによって、
凍結を防止することができる。しかも、熱交換路１４を
使用して加熱しない場合であっても、低温の水を貯湯タ
ンク３の上部に返流させないので、この低温の水が貯湯
タンク３の上部の高温の温湯と混合せず、出湯口６から
出湯される温湯の温度を低下させることがなく、安定し
て高温の温湯を使用することができる。すなわち、バイ
パス運転（循環凍結防止運転）を行っても、使用する温
湯を低下させないので、無駄な沸上げ運転を行う必要が
なくなって、省エネを達成することができる。しかも、
凍結するおそれがなくなれば、循環凍結防止運転および
加熱凍結防止運転を停止することができ、無駄な運転を
回避することができる。
【００４２】また、他の制御方法として、次の図４のフ
ローチャートのようにしてもよい。この場合、ステップ
Ｓ１１のように、外気温が凍結防止基準外気温（例え
ば、３℃）以下かつ出湯温度が凍結防止基準出湯温（例
えば、３℃）以下であるか否かを判断する。そして、こ
れらが以下でなければそのままの停止状態を継続し、両
温度がそれ以下であれば、ステップＳ１２へ移行して凍
結防止モード（バイパス用通路１７を水が循環するモ
ード）に入る。したがって、この凍結防止モードで
は、外気が低下すると共に、循環路１２の水の温度が低
下して、この循環路１２が凍結するおそれが生じた際
に、循環路１２内の水が循環する循環凍結防止運転を行
って凍結を防止することができる。
ローチャートのようにしてもよい。この場合、ステップ
Ｓ１１のように、外気温が凍結防止基準外気温（例え
ば、３℃）以下かつ出湯温度が凍結防止基準出湯温（例
えば、３℃）以下であるか否かを判断する。そして、こ
れらが以下でなければそのままの停止状態を継続し、両
温度がそれ以下であれば、ステップＳ１２へ移行して凍
結防止モード（バイパス用通路１７を水が循環するモ
ード）に入る。したがって、この凍結防止モードで
は、外気が低下すると共に、循環路１２の水の温度が低
下して、この循環路１２が凍結するおそれが生じた際
に、循環路１２内の水が循環する循環凍結防止運転を行
って凍結を防止することができる。
【００４３】その後はステップＳ１３へ移行して、凍結
防止モードを解除するか否かを判断する。すなわち、
外気温が上記凍結防止基準外気温よりも所定値だけ高い
凍結防止解除外気温（例えば、６℃）以上であるか、ま
たは所定時間（例えば６０秒）経過したかを判断する。
この所定時間のカウント開始としては、入水温度が上記
凍結防止基準入水温（例えば、３℃）よりも所定値だけ
高い凍結防止解除温（例えば、６℃）以上であり、かつ
出湯温度が上記凍結防止基準出湯温（例えば、３℃）よ
りも所定値だけ高い凍結防止解除温（例えば、６℃）以
上となったときである。そして、上記ステップＳ１３で
どちらかの条件が成立すれば、ステップＳ１４へ移行し
て凍結防止モードを解除する。すなわち、水循環ポンプ
１３を停止してバイパス運転を停止する。次に、ステッ
プＳ１３で凍結防止モードを解除しない場合、つま
り、外気温が凍結防止解除外気温以上でないと共に、所
定時間経過していない場合に、ステップＳ１５へ移行す
る。なお、ステップＳ１３での所定時間のカウントは上
記タイマ手段３７にて計測する。
防止モードを解除するか否かを判断する。すなわち、
外気温が上記凍結防止基準外気温よりも所定値だけ高い
凍結防止解除外気温（例えば、６℃）以上であるか、ま
たは所定時間（例えば６０秒）経過したかを判断する。
この所定時間のカウント開始としては、入水温度が上記
凍結防止基準入水温（例えば、３℃）よりも所定値だけ
高い凍結防止解除温（例えば、６℃）以上であり、かつ
出湯温度が上記凍結防止基準出湯温（例えば、３℃）よ
りも所定値だけ高い凍結防止解除温（例えば、６℃）以
上となったときである。そして、上記ステップＳ１３で
どちらかの条件が成立すれば、ステップＳ１４へ移行し
て凍結防止モードを解除する。すなわち、水循環ポンプ
１３を停止してバイパス運転を停止する。次に、ステッ
プＳ１３で凍結防止モードを解除しない場合、つま
り、外気温が凍結防止解除外気温以上でないと共に、所
定時間経過していない場合に、ステップＳ１５へ移行す
る。なお、ステップＳ１３での所定時間のカウントは上
記タイマ手段３７にて計測する。
【００４４】このステップＳ１５では、入水温度が低温
基準値（例えば、１℃）以下か又は出湯温度が低温基準
値（例えば、１℃）以下であるかを判断する。すなわ
ち、入水温度か出湯温度のどちらかが低温基準値であれ
ば、ステップＳ１６の凍結防止モード（加熱凍結防止
運転）へ移行する。そして、ステップＳ１５で、入水温
度も出湯温度も低温基準値を越えていれば、ステップＳ
１３に戻る。したがって、凍結防止モードでは、取水
口１０から循環路１２に入った水（未加熱水）を熱交換
路１４にて沸上げて湯入口１１から貯湯タンク３に返流
する加熱凍結防止運転となって、循環路１２の凍結を確
実に防止することができる。しかも、沸上げられた温湯
を湯入口１１から貯湯タンク３へ供給するので、出湯口
６から出湯される利用側の湯の温度を低下させることが
ない。
基準値（例えば、１℃）以下か又は出湯温度が低温基準
値（例えば、１℃）以下であるかを判断する。すなわ
ち、入水温度か出湯温度のどちらかが低温基準値であれ
ば、ステップＳ１６の凍結防止モード（加熱凍結防止
運転）へ移行する。そして、ステップＳ１５で、入水温
度も出湯温度も低温基準値を越えていれば、ステップＳ
１３に戻る。したがって、凍結防止モードでは、取水
口１０から循環路１２に入った水（未加熱水）を熱交換
路１４にて沸上げて湯入口１１から貯湯タンク３に返流
する加熱凍結防止運転となって、循環路１２の凍結を確
実に防止することができる。しかも、沸上げられた温湯
を湯入口１１から貯湯タンク３へ供給するので、出湯口
６から出湯される利用側の湯の温度を低下させることが
ない。
【００４５】凍結防止モードに移行した後は、ステッ
プＳ１７へ移行して、ステップＳ１３と同様、外気温が
上記凍結防止基準外気温よりも所定値だけ高い凍結防止
解除外気温（例えば、６℃）以上であるか、または所定
時間（例えば６０秒）経過したかを判断する。つまり、
凍結防止モードを解除するか否かを判断する。解除で
なければ、凍結防止モードをさらに続行する。解除で
あれば、ステップＳ１４へ移行し、この凍結防止モード
を解除してステップＳ１１に戻る。
プＳ１７へ移行して、ステップＳ１３と同様、外気温が
上記凍結防止基準外気温よりも所定値だけ高い凍結防止
解除外気温（例えば、６℃）以上であるか、または所定
時間（例えば６０秒）経過したかを判断する。つまり、
凍結防止モードを解除するか否かを判断する。解除で
なければ、凍結防止モードをさらに続行する。解除で
あれば、ステップＳ１４へ移行し、この凍結防止モード
を解除してステップＳ１１に戻る。
【００４６】ところで、上記実施の形態では、外気温
と、入水温度（又は出湯温度）とがともに基準温度以下
である場合に凍結防止モードに入っていたが、外気温
が凍結防止基準外気温以下、又は入水温度（出湯温度）
が凍結防止基準温以下であれば、凍結防止モードにな
るようにしてもよい。このように、どちらか一方のみに
基づく場合、制御の演算処理等の簡略化を図ることがで
きる。このため、凍結防止モードに入る場合、外気温
のみ、入水温度のみ、出湯温度のみをもって判断基準と
してもよく、さらには、これら３種類のうち任意に２種
類を選択してそれらを判断基準としたり、又は３種類全
部を判断基準したりしてもよい。また、凍結防止モード
解除を行う場合、つまり図３のステップＳ３やステップ
Ｓ７において、入水温度に代えて出湯温度を判断基準と
したり、外気温が凍結防止解除外気温以上でかつ入水温
度及び／又は出湯温度が凍結防止解除温以上でなけれ
ば、凍結解除を行わないようにしてもよい。さらに、図
４のステップＳ１３やステップＳ１７において、外気温
が凍結防止解除外気温以上でかつ所定時間経過したとき
にでなければ、凍結解除を行わないようにしてもよく、
さらに、この所定時間のカウント開始を、入水温度又は
出湯温度のどちらかのみを基準とすることも可能であ
る。また、図３のステップＳ５において、入水温度に代
えて出湯温度を判断基準とすることができ、入水温度の
み、出湯温度のみ、凍結防止モードの継続時間のみに
基づいて判断してもよく、さらには外気温に基づいて判
断してもよい。さらに、図４のステップＳ１５で、入水
温度及び出湯温度が共に基準温以下でなければ、ステッ
プＳ１６へ移行しないようにすることも可能である。
と、入水温度（又は出湯温度）とがともに基準温度以下
である場合に凍結防止モードに入っていたが、外気温
が凍結防止基準外気温以下、又は入水温度（出湯温度）
が凍結防止基準温以下であれば、凍結防止モードにな
るようにしてもよい。このように、どちらか一方のみに
基づく場合、制御の演算処理等の簡略化を図ることがで
きる。このため、凍結防止モードに入る場合、外気温
のみ、入水温度のみ、出湯温度のみをもって判断基準と
してもよく、さらには、これら３種類のうち任意に２種
類を選択してそれらを判断基準としたり、又は３種類全
部を判断基準したりしてもよい。また、凍結防止モード
解除を行う場合、つまり図３のステップＳ３やステップ
Ｓ７において、入水温度に代えて出湯温度を判断基準と
したり、外気温が凍結防止解除外気温以上でかつ入水温
度及び／又は出湯温度が凍結防止解除温以上でなけれ
ば、凍結解除を行わないようにしてもよい。さらに、図
４のステップＳ１３やステップＳ１７において、外気温
が凍結防止解除外気温以上でかつ所定時間経過したとき
にでなければ、凍結解除を行わないようにしてもよく、
さらに、この所定時間のカウント開始を、入水温度又は
出湯温度のどちらかのみを基準とすることも可能であ
る。また、図３のステップＳ５において、入水温度に代
えて出湯温度を判断基準とすることができ、入水温度の
み、出湯温度のみ、凍結防止モードの継続時間のみに
基づいて判断してもよく、さらには外気温に基づいて判
断してもよい。さらに、図４のステップＳ１５で、入水
温度及び出湯温度が共に基準温以下でなければ、ステッ
プＳ１６へ移行しないようにすることも可能である。
【００４７】以上にこの発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とができる。例えば、冷媒としては、ジクロロジフルオ
ロメタン（Ｒ−１２）、クロロジフルオロメタン（Ｒ−
２２）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ−
１３４ａ）のような冷媒であっても、二酸化炭素、エチ
レン、エタン、酸化窒素等の超臨界で使用する冷媒であ
ってもよい。なお、冷媒が超臨界で使用する冷媒であれ
ば、水熱交換器２６は、圧縮機２５にて圧縮された高温
・高圧の超臨界冷媒を冷却する機能を有するガス冷却器
となる。また、凍結防止基準外気温や凍結防止基準温
（凍結防止基準入水温、凍結防止基準出湯温）や低温基
準値は、循環路１２が凍結するであろう温度に基づいて
決定（設定）するものであるので、使用する配管の長さ
や肉厚等に応じて変更することができ、凍結防止基準入
水温と凍結防止基準出湯温とを相違させても、低温基準
値において、凍結防止基準入水温に対するものと、凍結
防止基準出湯温に対するものとで相違させてもよい。さ
らに、上記図３のステップＳ５において、ヒートポンプ
ユニットの沸上げによる凍結防止運転（凍結運転モード
）を行う基準となる継続時間（凍結運転モードの継
続時間）も３０分に限るものではなく、外気温や入水温
度等の種々の条件によって変更することができる。ま
た、図４のステップＳ１３やステップＳ１７において
も、凍結防止モード解除の基準の所定時間も６０秒に限
るものではない。なお、加熱凍結防止運転を行う場合、
上記実施の形態では、バイパス用流路１７を使用するこ
となく湯入口１１から貯湯タンク３に返流させていた
が、バイパス用流路１７を介して貯湯タンク３に返流す
るようにしてもよい。
いて説明したが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とができる。例えば、冷媒としては、ジクロロジフルオ
ロメタン（Ｒ−１２）、クロロジフルオロメタン（Ｒ−
２２）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ−
１３４ａ）のような冷媒であっても、二酸化炭素、エチ
レン、エタン、酸化窒素等の超臨界で使用する冷媒であ
ってもよい。なお、冷媒が超臨界で使用する冷媒であれ
ば、水熱交換器２６は、圧縮機２５にて圧縮された高温
・高圧の超臨界冷媒を冷却する機能を有するガス冷却器
となる。また、凍結防止基準外気温や凍結防止基準温
（凍結防止基準入水温、凍結防止基準出湯温）や低温基
準値は、循環路１２が凍結するであろう温度に基づいて
決定（設定）するものであるので、使用する配管の長さ
や肉厚等に応じて変更することができ、凍結防止基準入
水温と凍結防止基準出湯温とを相違させても、低温基準
値において、凍結防止基準入水温に対するものと、凍結
防止基準出湯温に対するものとで相違させてもよい。さ
らに、上記図３のステップＳ５において、ヒートポンプ
ユニットの沸上げによる凍結防止運転（凍結運転モード
）を行う基準となる継続時間（凍結運転モードの継
続時間）も３０分に限るものではなく、外気温や入水温
度等の種々の条件によって変更することができる。ま
た、図４のステップＳ１３やステップＳ１７において
も、凍結防止モード解除の基準の所定時間も６０秒に限
るものではない。なお、加熱凍結防止運転を行う場合、
上記実施の形態では、バイパス用流路１７を使用するこ
となく湯入口１１から貯湯タンク３に返流させていた
が、バイパス用流路１７を介して貯湯タンク３に返流す
るようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】請求項１のヒートポンプ式給湯装置によ
れば、循環路及び熱交換路を構成する水熱交換器内等が
凍結のおそれがある場合に、循環路内の水が循環して凍
結するのを防止することができる。この際、循環路の水
は貯湯タンクの底部側に返流されるので、貯湯タンクの
上部の高温の温湯に低温の水が混合されず、使用（利
用）する温湯の温度低下を防止することができる。これ
により、過大な入力エネルギーを必要とせず、省エネ化
に寄与することができる。
れば、循環路及び熱交換路を構成する水熱交換器内等が
凍結のおそれがある場合に、循環路内の水が循環して凍
結するのを防止することができる。この際、循環路の水
は貯湯タンクの底部側に返流されるので、貯湯タンクの
上部の高温の温湯に低温の水が混合されず、使用（利
用）する温湯の温度低下を防止することができる。これ
により、過大な入力エネルギーを必要とせず、省エネ化
に寄与することができる。
【００４９】請求項２のヒートポンプ式給湯装置によれ
ば、循環路及び熱交換路を構成する水熱交換器内等が凍
結のおそれがある場合に、循環路内の水を循環させて凍
結するのを確実に防止することができる。しかも、凍結
のおそれない場合には、循環凍結防止運転を行わないの
で、ランニングコストの低減に寄与する。
ば、循環路及び熱交換路を構成する水熱交換器内等が凍
結のおそれがある場合に、循環路内の水を循環させて凍
結するのを確実に防止することができる。しかも、凍結
のおそれない場合には、循環凍結防止運転を行わないの
で、ランニングコストの低減に寄与する。
【００５０】請求項３又は請求項４のヒートポンプ式給
湯装置によれば、循環路内の水が極めて低く凍結するお
それが高い場合に、加熱凍結防止運転を行って確実に凍
結を防止することができる。これにより、循環路等の凍
結を確実に防止することができ、その後の通常の沸上運
転を安定して行うことができて、貯湯タンク３に所望の
量の高温の湯を貯湯することができる。しかも、貯湯タ
ンクの温湯の温度の低下を確実に防止することができ、
貯湯タンクから高温の温湯を安定して出湯させることが
できる。
湯装置によれば、循環路内の水が極めて低く凍結するお
それが高い場合に、加熱凍結防止運転を行って確実に凍
結を防止することができる。これにより、循環路等の凍
結を確実に防止することができ、その後の通常の沸上運
転を安定して行うことができて、貯湯タンク３に所望の
量の高温の湯を貯湯することができる。しかも、貯湯タ
ンクの温湯の温度の低下を確実に防止することができ、
貯湯タンクから高温の温湯を安定して出湯させることが
できる。
【００５１】請求項５又は請求項６のヒートポンプ式給
湯装置によれば、循環路等が凍結のおそれがなくなれば
凍結防止運転を停止することができるので、不必要な凍
結防止運転を回避することができ、一層の省エネ化を達
成できる。しかも、凍結のおそれがあるときには、凍結
防止運転を行うことができて凍結を防止することができ
る。
湯装置によれば、循環路等が凍結のおそれがなくなれば
凍結防止運転を停止することができるので、不必要な凍
結防止運転を回避することができ、一層の省エネ化を達
成できる。しかも、凍結のおそれがあるときには、凍結
防止運転を行うことができて凍結を防止することができ
る。
【００５２】請求項７のヒートポンプ式給湯装置によれ
ば、凍結防止運転は、循環路の熱交換路の前位側の水の
温度を基準とする。これにより、凍結のおそれがあると
きに、安定して凍結防止運転を行うことができる。
ば、凍結防止運転は、循環路の熱交換路の前位側の水の
温度を基準とする。これにより、凍結のおそれがあると
きに、安定して凍結防止運転を行うことができる。
【００５３】請求項８のヒートポンプ式給湯装置によれ
ば、凍結防止運転は、循環路の熱交換路の後位側の水の
温度を基準とする。すなわち、熱交換路を通過して一層
低温となるおそれがある部位を基準とするので、凍結防
止運転開始の信頼性が向上する。
ば、凍結防止運転は、循環路の熱交換路の後位側の水の
温度を基準とする。すなわち、熱交換路を通過して一層
低温となるおそれがある部位を基準とするので、凍結防
止運転開始の信頼性が向上する。
【００５４】請求項９のヒートポンプ式給湯装置によれ
ば、凍結防止運転は、熱交換路の前位側又は後位側のど
ちらかの水の温度を基準とするので、凍結防止運転の判
定を行い易い。
ば、凍結防止運転は、熱交換路の前位側又は後位側のど
ちらかの水の温度を基準とするので、凍結防止運転の判
定を行い易い。
【００５５】請求項１０のヒートポンプ式給湯装置によ
れば、凍結防止運転は、循環路の熱交換路の前位側及び
後位側の水の温度を基準とする。これにより、凍結のお
それがあるときに、より一層安定して凍結防止運転を行
うことができる。
れば、凍結防止運転は、循環路の熱交換路の前位側及び
後位側の水の温度を基準とする。これにより、凍結のお
それがあるときに、より一層安定して凍結防止運転を行
うことができる。
【図１】この発明のヒートポンプ式給湯装置の実施形態
を示す簡略図である。
を示す簡略図である。
【図２】上記ヒートポンプ式給湯装置の制御部の簡略ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】上記ヒートポンプ式給湯装置の運転制御を示す
フローチャート図である。
フローチャート図である。
【図４】上記ヒートポンプ式給湯装置の他の運転制御を
示すフローチャート図である。
示すフローチャート図である。
【図５】従来のヒートポンプ式給湯装置の簡略図であ
る。
る。
３ 貯湯タンク
１０ 取水口
１１ 湯入口
１２ 循環路
１３ 水循環用ポンプ
１４ 熱交換路
１７ バイパス用流路
Claims (10)
- 【請求項１】 貯湯タンク（３）と、この貯湯タンク
（３）の底部側の取水口（１０）とこの貯湯タンク
（３）の上部側の湯入口（１１）とを結ぶ循環路（１
２）とを有し、この循環路（１２）に水循環用ポンプ
（１３）と熱交換路（１４）とを介設し、この熱交換路
（１４）をヒートポンプ式加熱源により加熱して、上記
取水口（１０）からの未加熱水を沸上げて上記湯入口
（１１）に返流する沸上げ運転を行うヒートポンプ式給
湯装置において、上記循環路（１２）に、湯入口（１
１）側から分岐して上記貯湯タンク（３）の底部側に接
続されるバイパス用流路（１７）を設け、外気温度が凍
結防止基準外気温以下であるとき、及び上記循環路（１
２）内の水が凍結防止基準温以下であるときのすくなく
ともいずれか一方の場合に、上記水循環用ポンプ（１
３）を駆動させ、上記貯湯タンク（３）の水を取水口
（１０）から上記循環路（１２）へ流出させて上記バイ
パス用流路（１７）を介して上記貯湯タンク（３）の底
部側に返流させる循環凍結防止運転を行うことを特徴と
するヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項２】 外気温度が凍結防止基準外気温以下であ
り、かつ上記循環路（１２）内の水が凍結防止基準温以
下であるときに、上記循環凍結防止運転を行うことを特
徴とする請求項１のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項３】 上記循環路（１２）内の水の温度が上記
凍結防止基準温よりもさらに低い低温基準値以下である
ときに、上記ヒートポンプ式加熱源の沸上げによる加熱
凍結防止運転を行うことを特徴とする請求項１又は請求
項２のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項４】 上記循環凍結防止運転を所定時間継続し
た後、上記循環路（１２）内の水の温度が上記凍結防止
基準温よりもさらに低い低温基準値以下であるときに、
上記ヒートポンプ式加熱源の沸上げによる加熱凍結防止
運転を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２のヒ
ートポンプ式給湯装置。 - 【請求項５】 外気温度が上記凍結防止基準外気温より
も高い凍結防止解除外気温以上、及び上記循環路（１
２）内の水の温度が上記凍結防止基準温よりも高い凍結
防止解除温以上のすくなくともいずれか一方の場合に、
上記凍結防止運転を停止することを特徴とする請求項１
〜請求項４のいずれかのヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項６】 外気温度が上記凍結防止基準外気温より
も高い凍結防止解除外気温以上、及び上記循環路（１
２）内の水の温度が上記凍結防止基準温よりも高い凍結
防止解除温以上となったときから所定時間を経過したと
きのすくなくとも一方の場合に、上記凍結防止運転を停
止することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか
のヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項７】 上記凍結防止基準温は、上記循環路（１
２）の熱交換路（１４）の前位側に対する温度であるこ
とを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかのヒート
ポンプ式給湯装置。 - 【請求項８】 上記凍結防止基準温は、上記循環路（１
２）の熱交換路（１４）の後位側に対する温度であるこ
とを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかのヒート
ポンプ式給湯装置。 - 【請求項９】 上記凍結防止基準温は、上記循環路（１
２）の熱交換路（１４）の前位側又は後位側に対する温
度であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれ
かのヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項１０】 上記凍結防止基準温は、上記循環路
（１２）の熱交換路（１４）の前位側及び後位側に対す
る温度であることを特徴とする請求項１〜請求項６のい
ずれかのヒートポンプ式給湯装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002278620A JP3758627B2 (ja) | 2001-11-13 | 2002-09-25 | ヒートポンプ式給湯装置 |
| EP02780068A EP1455145B1 (en) | 2001-11-13 | 2002-11-11 | Heat pump type hot water supply device |
| AT02780068T ATE430903T1 (de) | 2001-11-13 | 2002-11-11 | Wärmepumpen-warmwasserversorgungsvorrichtung |
| DE60232269T DE60232269D1 (de) | 2001-11-13 | 2002-11-11 | Wärmepumpen-warmwasserversorgungsvorrichtung |
| PCT/JP2002/011716 WO2003042606A1 (fr) | 2001-11-13 | 2002-11-11 | Dispositif d'alimentation en eau chaude de pompe a chaleur |
| US10/495,364 US7228695B2 (en) | 2001-11-13 | 2002-11-11 | Heat pump type hot water supply device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-347571 | 2001-11-13 | ||
| JP2001347571 | 2001-11-13 | ||
| JP2002278620A JP3758627B2 (ja) | 2001-11-13 | 2002-09-25 | ヒートポンプ式給湯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214700A true JP2003214700A (ja) | 2003-07-30 |
| JP3758627B2 JP3758627B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=26624500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002278620A Expired - Fee Related JP3758627B2 (ja) | 2001-11-13 | 2002-09-25 | ヒートポンプ式給湯装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7228695B2 (ja) |
| EP (1) | EP1455145B1 (ja) |
| JP (1) | JP3758627B2 (ja) |
| AT (1) | ATE430903T1 (ja) |
| DE (1) | DE60232269D1 (ja) |
| WO (1) | WO2003042606A1 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132612A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーションシステム及びその制御方法並びにプログラム |
| JP2007278579A (ja) * | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Rinnai Corp | 貯湯式給湯システム |
| JP2008020099A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | 給湯装置 |
| JP2009008373A (ja) * | 2007-05-31 | 2009-01-15 | Corona Corp | 貯湯式給湯装置 |
| JP2010054108A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Corona Corp | ヒートポンプ式給湯機 |
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