JP2003322402A - 風呂装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風呂装置において追焚き運転時の追焚き時間
を短縮し、消費電力を低減すること。 【解決手段】 追焚き運転時、第１の三方弁２０及び第
２の三方弁２３を追焚き用熱交換器２４側の流路に切り
替え、冷媒対水熱交換器２にて温度上昇した高温水を追
焚き用熱交換器２４へ流し、浴槽３０の湯を追焚き用熱
交換器２４に流し、冷媒対水熱交換器２からの高温水と
熱交換して温度上昇した高温水が浴槽３０へ戻り、ヒー
トポンプユニット１００を熱源とした追焚き運転が行わ
れ、追焚き運転時の貯湯槽ユニット２００及び給湯回路
３００からの放熱を極力少なくし、追焚き運転の効率を
向上し追焚き時間を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒の凝縮熱を利
用したヒートポンプユニット等の加熱用熱源により加熱
した高温水を貯湯槽に供給すると共に、この貯湯槽から
給湯する風呂装置に関する。詳述すれば、風呂水を追焚
きする熱交換器を備えた風呂装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒートポンプユニット、燃料電池
などを加熱用熱源とし、循環ポンプを使用して貯湯槽内
の水を加熱用熱源との間で循環させ、給湯用の温水を生
成して貯湯槽内に貯湯し、この貯湯槽から風呂へ給湯す
る風呂装置においては、風呂の浴槽に給湯した後、浴槽
内の湯温が低下すると、貯湯槽内の温水と浴槽内の温水
とを熱交換器にて熱交換して浴槽の水を加熱、すなわち
追焚きして入浴できるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記風呂装置
では、追焚きの熱源に貯湯槽内の湯を使用するため、給
湯などにより貯湯槽内の湯の温度が低下して低くなる
と、貯湯槽内の湯を追焚きに利用できなくなる。このた
め、追焚き時には、上記加熱用熱源を運転して加熱され
た高温水を貯湯槽内に供給することにより貯湯槽内の湯
の温度を上昇させ、追焚きに利用できるようにしていた
ので、貯湯槽内の湯を加熱して温度上昇させる分、追焚
き時の効率が非常に悪く、電力消費も多くなり不経済で
あるという問題が発生する。

【０００４】また、追焚きを開始してから貯湯槽内の湯
の温度が上昇し、この温度上昇した湯を利用した追焚き
により浴槽の湯の温度が上昇始めるまでに時間が掛か
り、即ち追焚き時のレスポンスが悪いという問題が発生
する。

【０００５】特に、貯湯槽を備えた給湯機では、電力料
金が安い夜間（例えば午後１１時から午前７時まで）の
間に熱源を運転し、貯湯槽内の水を加熱して温度を上昇
させて貯湯しておき、貯湯槽内の温水を電力料金が高い
夜間以外の昼間に使用することで、使用者が負担する電
力料金を抑えている。

【０００６】しかしながら、昼間に加熱用熱源を運転し
て風呂の追焚きを行うと、電力料金が高い昼間の電力を
消費することになり、使用者の電力料金の負担が大幅に
増加するという問題が発生する。

【０００７】そこで本発明は、電力消費の上昇を極力抑
え、効率よく追焚きを行い、また、追焚き時間を短縮す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため第１の発明は、
循環ポンプにより水を貯湯槽と加熱用熱源との間を循環
させると共に前記貯湯槽から出湯可能とする給湯回路
と、風呂水を追焚きする熱交換器とを備えた風呂装置に
おいて、前記加熱用熱源にて加熱した高温の水を前記貯
湯槽に供給するか前記熱交換器に供給するかを切り替え
る加熱用熱源出口側切替弁を備えたことを特徴とする。

【０００９】また第２の発明は、循環ポンプにより水を
貯湯槽と加熱用熱源との間を循環させると共に前記貯湯
槽から出湯可能とする給湯回路と、風呂水を追焚きする
熱交換器とを備えた風呂装置において、前記加熱用熱源
にて加熱された高温水と貯湯槽からの高温水とを混合す
る混合弁と、この混合弁にて混合された高温水を前記熱
交換器へ送る配管とを備えたこと特徴とする。

【００１０】さらに第３の発明は、第２の発明におい
て、前記混合弁は加熱用熱源にて加熱された高温水と貯
湯槽からの高温水とを混合する比率を可変設定可能とし
たことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て、以下説明する。図１は本発明が適用される貯湯式給
湯機としてのヒートポンプ給湯機を浴槽と配管接続した
風呂装置の回路説明図で、風呂装置は圧縮機にて圧縮さ
れた冷媒と水とを加熱用熱交換器により熱交換させる冷
媒回路を備えた加熱用熱源としてのヒートポンプユニッ
ト１００と、ヒートポンプユニット１００にて温度上昇
した高温水を貯留する貯湯槽などを備えた貯湯槽ユニッ
ト２００と、循環ポンプにより水を貯湯槽と前記加熱用
熱交換器との間を循環させると共に前記貯湯槽から出湯
可能とする給湯回路３００と、浴槽の湯の追焚き回路４
００とを主要構成としている。

【００１２】前記ヒートポンプユニット１００に設けら
れた冷媒回路は、冷媒を吸入圧縮し高温高圧にする圧縮
機１、冷媒と水とを熱交換させる加熱用の冷媒対水熱交
換器２、電動式の膨張弁３、外気と冷媒との熱交換を行
う室外側熱交換器としての蒸発器４、アキュムレータ５
等を有している。

【００１３】前記貯湯槽ユニット２００は、台所で操作
される台所リモコン（リモートコントローラ）７及び風
呂場で操作される風呂リモコン（リモートコントロー
ラ）８が接続された貯湯槽側の制御基板９及びお湯を貯
湯する貯湯槽１０を備え、制御基板９には風呂装置を制
御する制御手段としてマイクロコンピュータ（以下「マ
イコン」という）等が搭載される。尚、台所リモコン７
及び風呂リモコン８には時刻表示装置等が設けられてい
る。

【００１４】前記給湯回路３００は、前記貯湯槽１０に
水道水を供給する逆止弁付き水道減圧弁１１、貯湯槽１
０からお湯を取出す出湯管１２、水道減圧弁１１の出口
側から出湯管１２に接続された混合弁１３に至るバイパ
ス管１４、出湯管１２から分岐したお湯張り管１５、該
お湯張り管１５に接続された逆止弁１５ａ及び流量調整
弁１６、前記混合弁１３より上流側の出湯管１２に接続
される圧力逃がし弁１７、貯湯槽１０の下端部と前記冷
媒対水熱交換器２の入口側との間に接続された往き管１
８、この往き管１８の途中に接続されて貯湯槽１０から
前記冷媒対水熱交換器２に水を供給するための第１の循
環ポンプ１９、この第１の循環ポンプ１９の上流側に接
続された切替弁又は混合弁であり冷媒対水熱交換器２の
入口側切替弁としての第１の三方弁２０、冷媒対水熱交
換器２の出口側と貯湯槽１０の上端部との間に接続され
た戻り管２１、この戻り管２１の途中に接続された流量
調整手段としての流量調整弁２２及び切替弁又は混合弁
であり冷媒対水熱交換器２の出口側切替弁としての第２
の三方弁２３を配管接続して構成されている。

【００１５】前記第１の三方弁２０は入口側を貯湯槽１
０の底部側或いは後述する追焚き用熱交換器側にするか
を切り替えるか、または貯湯槽１０の底部１０ｂからの
低温水と追焚き用熱交換器からの温水とを混合して冷媒
対水熱交換器２へ流出する。前記第２の三方弁２３は冷
媒対水熱交換器２からの高温水が流入し、出口側を後述
する追焚き用熱交換器２４或いは貯湯槽１０の上部１０
ａにするかを切り替えるか、または流入した高温水を貯
湯槽１０の上部１０ａ側と冷媒対水熱交換器２側とに配
分する。

【００１６】また、追焚き回路４００は追焚き用熱交換
器２４、第２の三方弁２３から追焚き用熱交換器２４に
至る往き管２５、貯湯槽１０の上部から往き管２５の途
中に至り追焚き用温水温度センサ３８を途中に備えた追
焚き用温水往き管２６、追焚き用熱交換器２４から第１
の三方弁２０に至る第１の追焚き用温水戻り管２７、こ
の第１の追焚き用温水戻り管２７の途中に設けられた第
２の循環ポンプ２８、第２の循環ポンプ２８の下流側の
第１の追焚き用温水戻り管２７の途中から分岐して貯湯
槽１０の中間部１０ｃに至り逆止弁２９ａを途中に接続
した第２の追焚き用温水戻り管２９、追焚き用熱交換器
２４と浴槽３０との間に接続された追焚き往き管３１及
び追焚き戻り管３２、追焚き往き管３１の途中に設けら
れた第３の循環ポンプ３３を配管接続して構成されてい
る。そして、第３の循環ポンプ３３の入口側の追焚き往
き管３１の途中に風呂温度センサ３４が設けられ、出口
側の追焚き往き管３１の途中にお湯張り管１５が接続さ
れている。

【００１７】また、冷媒対水熱交換器２の入口側及び出
口側には温度センサ（以下、「熱源入口温度センサ」と
いう）３５及び温度センサ（以下、「熱源出口温度セン
サ」という）３６が設けられ、冷媒対水熱交換器２の入
口側の貯湯槽ユニット２００内に外気温度センサ３７が
設けられ、更に前記貯湯槽１０に水道水を供給する水温
を検出する給水温度センサ３９が設けられている。

【００１８】次に図２の制御ブロック図に基づいて説明
する。貯湯槽ユニット２００側の制御基板９に設けられ
たマイコン４０は、本風呂装置の貯湯槽ユニット２０
０、給湯回路３００及び追焚き回路４００に係る動作を
統括制御するＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユ
ニット）４１、各種データを記憶する記憶装置としての
ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）４２、給湯動作
及び追焚き運転の動作に係るプログラムを格納するＲＯ
Ｍ（リ−ド・オンリー・メモリ）４３から構成されてい
る。ＲＯＭ４３には図３に示したテーブルのような、貯
湯槽１０内の例えば深夜電力を使用して深夜に沸き上げ
るときの最大貯湯量である最大沸上量、沸き増しを開始
する最低貯湯量及び沸き増しを停止する貯湯量である沸
き増し終了の貯湯量が沸き上げ（沸き増し）制御のモー
ドとしてモード１からモード７まで格納され、また、こ
れらのモードを貯湯量の変化に基づいて変更するプログ
ラムが設定されている。そして、ＣＰＵ２１は前記ＲＡ
Ｍ４２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ４３に
格納されたプログラム及び上記モードに従い、本風呂装
置の給湯及び追焚きに係る動作を統括制御する。そし
て、通常は貯湯槽１０内の容量全てを所定の温度に沸き
上げるようにマイコン４０は給湯機を制御する。

【００１９】また、台所リモコンＣＰＵ７ａがマイコン
４０に信号線にて接続され、台所リモコンＣＰＵ７ａに
は浴槽３０への給湯時にお湯張りの量を設定するための
沸き上げ量設定スイッチ７ｂ及び上記モードを切り替え
るためのモード切替スイッチ７ｃが接続されている。

【００２０】また、風呂リモコン８がマイコン４０に信
号線にて接続され、風呂リモコン８には浴槽３０の追焚
きを開始或いは停止する時に使用者が操作する追焚きス
イッチ８ａが設けられている。

【００２１】また、ヒートポンプユニット１００側のマ
イクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）５０
は、ヒートポンプユニット１００に係る動作を統括制御
するＣＰＵ５１、各種データを記憶する記憶する記憶装
置としてのＲＡＭ５２、ヒートポンプユニット１００の
動作に係るプログラムを格納するＲＯＭ５３から構成さ
れている。そして、圧縮機１、膨張弁３、熱源入口温度
センサ３５及び熱源出口温度センサ３６がマイコン５０
に信号線にて接続されている。

【００２２】マイコン４０とマイコン５０とは信号線５
５にて接続され、前記入口温度センサ３５及び出口温度
センサ３６の検出温度はマイコン５０及び信号線５５を
介してマイコン４０に送信され、ＲＡＭ４２に随時記憶
される。また、ＲＡＭ４２には、後述する貯湯槽１０へ
の高温水の供給時の冷媒対水熱交換器２の出口側設定温
度である第１の設定温度（例えば８５℃）及び追焚き時
の冷媒対水熱交換器２の出口側設定温度である第２の設
定温度（例えば９０℃）、追焚き時の冷媒対水熱交換器
２の入口側設定温度である第３の設定温度が記憶されて
いる。ここで、追焚き時の第３の設定温度は、例えば上
記第２の設定温度を９０℃とした場合に、この９０℃の
温水を冷媒対水熱交換器２から吐出するための冷媒対水
熱交換器２の出力、即ち音冷媒対水熱交換器２の加熱能
力が４０ｄｅｇであるときは、９０−４０＝５０℃であ
る。

【００２３】そして、前記貯湯槽１０の容量が、例えば
３７０リットルであり、貯湯槽１０には、湯温検出セン
サＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４、ＴＳ５、ＴＳ６及
びＴＳ７が貯湯槽１０の下部から上部まで上下間隔を存
して設けられ、本給湯機がその沸き上げ可能温度が５５
℃までのため、前記各センサの検出湯温が５５℃以上の
場合には貯湯槽１０内の上端からその位置までは貯湯さ
れており残湯ありと判断する。このとき、検出センサＴ
Ｓ１の配置箇所は残湯量が３５０リットル、ＴＳ２が同
じく３００リットル、ＴＳ３が２５０リットル、ＴＳ４
が２００リットル、ＴＳ５が１５０リットル、ＴＳ６が
１００リットル、ＴＳ７が５０リットルの位置である。

【００２４】ここで、外気温度センサ３７による外気温
度（例えば２５℃）、ヒートポンプユニット１００の能
力（例えば５．０ｋＷ）、沸き上げ温度（例えば７５
℃）、給水温度センサ３９により検出された逆止弁付き
水道減圧弁１１を介して貯湯槽１０に供給する水道水の
給水温度（例えば２０℃）、湯温検出センサＴＳ３の検
出温度（例えば６３℃）、湯温検出センサＴＳ１及びＴ
Ｓ２の検出温度（例えば５０℃）等のデータは、前記マ
イコン４０のＲＡＭ４２に格納され、これらのデータに
基づいてマイコン４０が貯湯槽１０内の貯湯量を判断す
る。

【００２５】即ち、初めに７個の湯温検出センサの中か
ら沸き上げ湯温５５℃を２個の検出センサ間に含む検出
センサの組み合わせをマイコン４０が探索し、５５℃よ
り高い温度を検出している検出センサの検出温度をＴｈ
ｉ、その残湯量をＬｈｉとし、低い温度を検出している
検出センサの検出温度をＴｌｏ、その残湯量をＬｌｏと
して、５５℃に到達している前記貯湯槽１０内の貯湯量
（残湯量）Ｌｚを、Ｌｚ＝（Ｔｈｉ−５５）／（Ｔｈｉ
−Ｔｌｏ）×（Ｌｌｏ−Ｌｈｉ）＋Ｌｈｉからマイコン
４０が算出する。

【００２６】従って、５５℃に到達している残湯量Ｌｚ
は（６３−５５）／（６３−５０）×（３００−２５
０）＋２５０から約２８６リットルであると、マイコン
４０は判断する。

【００２７】次に循環流量（１分間当りの沸き上げ量）
を、ヒートポンプによる１分間当りの加熱量を沸き上げ
温度から水温を引いた温度で割り算して算出するが、具
体的には循環流量＝（ヒートポンプ能力Ｐ×８６０（Ｋ
ｃａｌ）／６０（分間）／（沸き上げ温度Ｔｐ−（外気
温度Ｔｔ×０．８＋３））からマイコン４０が算出す
る。即ち、所定能力が一定に出る給水温度（冷媒対水熱
交換器２に入る水温）は、外気温度値を用いて、各種性
能試験で得られた換算式より算出している。

【００２８】従って、循環流量は、（５×８６０／６０
／（７５−（２５×０．８＋３）から約１．３８リット
ル／分と、マイコン４０は判断する。即ち、ヒートポン
プの特性上（特に冷媒がＣＯ₂の場合）、沸き上げ温度
を固定で、給水温度（冷媒対水熱交換器２に入る水温）
が上昇すると圧縮機１の周波数を一定に保っていても徐
々に加熱能力が低下し、また水温の上昇と能力の低下の
カーブは完全にはリニアにはならないため、本給湯機で
圧縮機１の保護も含め、入口水温に合わせて圧縮機１の
周波数を段階的に下げる動作を行い、結果的に入口水温
が変動しても同じ外気温度条件なら略一定の循環流量を
維持する運転を行なうように制御することとなる。

【００２９】以上のようにマイコン４０により、貯湯槽
１０内の貯湯量が判断されると共に、沸き上げ時（沸き
増し時）の循環量が算出される。

【００３０】以下、貯湯槽１０からの給湯時の制御につ
いて説明する。

【００３１】図４の（ａ）に示したような貯湯槽１０内
の貯湯状態（ハッチングされた部分が全体の容量の内の
貯湯量を表す。）から給湯され、湯使用された時には、
貯湯槽１０に水が一杯になるように逆止弁付き水道減圧
弁１１から水が給水される。湯が使用され貯湯量が次第
に少なくなり（ｂ）に示した貯湯状態になる。さらに、
給湯され貯湯量が少なくなり（ｃ）に示したように最低
貯湯量（例えばモード４の場合においては１５０リット
ル）より少なくなり、検出センサＴＳ６の検出温度が貯
湯状態と判断する温度である５５℃より低下すると、マ
イコン４０は貯湯量が検出センサの位置より少なくなっ
たと判断し、ヒートポンプユニット１００側のマイコン
５０に運転信号を出力し、ヒートポンプユニット１００
に沸き増し運転を開始させる。

【００３２】即ち、圧縮機１が運転を開始し、圧縮機１
で圧縮されて高温になった冷媒が冷媒対水熱交換器２に
供給される。そして、第１の三方弁２０及び第２の三方
弁２３は共に図１に実線矢印にて示したような流路に切
り替わっており、循環ポンプ１９が起動されて貯湯槽１
０の底部１０ｂの水が冷媒対水熱交換器２に給水され
て、冷媒と水との熱交換が開始される。これにより、冷
媒は熱を失って凝縮し、また水は冷媒の凝縮熱により温
度が上昇して、高温水すなわち湯となって貯湯槽１０
（その上部１０ａ）に戻る。

【００３３】このとき、熱源出口温度センサ３６の検出
温度に基づいてマイコン４０が動作し、流量調整弁２２
の開度を制御することにより、ほぼ設定温度（例えば８
５℃）まで温度上昇した湯が戻り管２１から貯湯槽１０
の上部１０ａへ供給される。これにより貯湯槽１０内の
上層は湯で下層は水となり、時間の経過と共にお湯の層
と水の層とが混じることなく、湯の層が増え水の層が少
なくなる。そして、通常の運転状態（モード７のときに
相当）では、最終的に貯湯槽１０が湯で満たされるが、
例えば沸き上げ制御のモードがモード４の場合には、図
４の（ｃ）に示したように貯湯量が設定された沸き増し
終了の量である２００リットルまで上昇し、検出センサ
ＴＳ５の検出温度が５５℃以上になると、ＣＰＵ４１が
動作しマイコン４０が第１の循環ポンプ１９へ停止信号
を出力すると共に、マイコン５０を介して圧縮機１へ停
止信号を出力し、沸き増し運転が終了する。

【００３４】上記のように沸き増し運転時には図３に示
した沸き上げ制御のモードに従い、沸き増し運転が制御
されるが、以下、沸き上げ制御のモードを変更するとき
の制御について、図５のフローチャートに基づいて説明
する。

【００３５】まず、沸き上げ制御のモード（運転モー
ド）が手動か自動かが判断され、手動の場合には、前記
沸き上げ量設定スイッチ７ｂの操作に基づいて、沸き上
げ制御のモードがモード１乃至３までの間にて設定され
る。即ち、沸き上げ量を例えば多い、中間、少ない場合
の３段階に分け、多い場合にはモード３、中間の場合に
はモード２、少ない場合にはモード１が設定され、その
後、沸き上げ運転時には設定されたモードに従って風呂
装置の特にヒートポンプユニット１００、貯湯槽ユニッ
ト２００及び給湯回路３００が制御される。

【００３６】沸き上げ制御のモード（運転モード）が自
動の場合には、例えば貯湯槽ユニット１００及びヒート
ポンプユニット２００への電源投入時に標準モードであ
る沸き上げ制御のモード３が自動的に設定される。この
ため、貯湯槽１０からの給湯により貯湯量が減少し、検
出センサＴＳ６の検出温度が５５℃より低くなり、貯湯
量が１００リットルをより少なくなったとマイコン４０
が判断する（判断Ａ）。この判断に伴いマイコン４０に
設けられた図示しないタイマが動作を開始する。そし
て、その後、貯湯量が５０リットル以下にならず、即ち
検出センサＴＳ７が５５℃以上の温度を検出し続けた場
合には、沸き上げ制御のモード３がタイマに予め設定さ
れている所定時間（例えば３日間）維持される。

【００３７】尚、所定時間が経過する前に貯湯量が減少
し、検出センサＴＳ７の検出温度が５５℃より低くなっ
た場合には、貯湯量が５０リットルより少なくなったと
マイコン４０が判断し（判断Ｂ）、沸き上げ制御のモー
ドを一ランク上のモード、即ち、モード番号の大きいモ
ードであるモード４へ移行する。このため、沸き増し開
始の最低貯湯量が１００リットルから１５０リットルへ
増加し、かつ沸き増し運転の終了貯湯量が１５０リット
ルから２００リットルに増加する。

【００３８】また、検出センサＴＳ６の検出温度に基づ
いて貯湯槽１０に１００リットル以上の貯湯量があると
マイコン４０が判断した（判断Ｃ）場合には、図示しな
いタイマが動作する。そして、１００リットル以上の貯
湯量が予め設定されていた所定期間（例えば３日間）維
持された場合には、タイマがカウントアップし、マイコ
ン４０が動作し、一ランク下のモード、即ち、モード番
号が小さいモードであるモード２へ移行する。この結
果、最大沸上量が３７０リットルから３００リットルへ
減少する。

【００３９】各沸き上げ制御のモードにおいて、上記モ
ード３と同様の判断が行われ、例えばモード５において
は、１００リットル以上の貯湯量が所定期間維持された
場合には、タイマがカウントアップし、マイコン４０が
動作し、一ランク下のモード、即ち、モード番号が小さ
いモードであるモード４へ移行する。この結果、沸き増
し開始の最低貯湯量が２００リットルから１５０リット
ルへ減少し、かつ沸き増し運転の終了貯湯量が２５０リ
ットルから２００リットルに減少する。同様に、モード
４からモード７においては、１００リットル以上の貯湯
量が所定期間維持された場合には、タイマがカウントア
ップし、マイコン４０が動作し、一ランク下のモード、
即ち、モード番号が小さいモードであるモードへ移行す
る。この結果、沸き増し開始の最低貯湯量と沸き増し運
転の終了貯湯量との双方が５０リットルずつ減少する。

【００４０】この結果、給湯量が多いとき、即ち使用負
荷が多いときにはモード番号を大きい方へ移行させ、負
荷に適切に対応することが可能であることはもちろん、
給湯量が少なく使用負荷が少ないときには、モード番号
を小さい方へ移行させ、深夜の最大沸上量を減少させ、
また、沸き増し開始の最低貯湯量と沸き増し運転の終了
貯湯量との双方を減少させることにより、１つの貯湯槽
１０の容量で使用負荷に対応した幅広い運転、即ち、貯
湯量或いは沸き増し量の制御が可能であり、放熱よる熱
ロスを極力少なくし、ヒートポンプ給湯機の運転効率、
即ち湯の供給効率が向上する。

【００４１】以下、上記のように給湯運転が制御される
本風呂装置の追焚き時の動作について説明する。

【００４２】使用者が入浴中に浴槽３０の湯の温度が低
下し、風呂リモコン８の追焚きスイッチ８ａを操作する
と、風呂リモコン８は追焚き運転信号を制御基板９に出
力する。制御基板９は追焚き運転信号を受信すると、マ
イコン４０が動作して第１の三方弁２０及び第２の三方
弁２３を図１に破線矢印にて示したように追焚き用熱交
換器２４側の流路に切り替え、その後、流量調整弁２２
を全開状態にすると共に第１の循環ポンプ１９及び第２
の循環ポンプ２８の運転を開始させる。このため、冷媒
対水熱交換器２にて温度上昇した高温水は戻り管２１、
往き管２５を経て追焚き用熱交換器２４へ流れ、浴槽３
０からの温水と熱交換して追焚きを行い温度低下した水
は第２の循環ポンプ２８、第１の三方弁２０及び第１の
循環ポンプ１９を経て冷媒対水熱交換器２へ循環する。
また、マイコン４０は第３の循環ポンプ３３の運転を開
始させ、第３の循環ポンプ３３の運転により浴槽３０の
湯は追焚き用熱交換器２４に流れ、冷媒対水熱交換器２
からの高温水と熱交換して温度上昇し、浴槽３０へ戻
り、追焚きが行われる。このため、ヒートポンプユニッ
ト１００を熱源とした追焚き運転が行われ、追焚き運転
には貯湯槽１００内の高温水を使用しないので、追焚き
運転時の貯湯槽ユニット２００及び給湯回路３００から
の放熱を極力少なくし、追焚き運転の効率を向上するこ
とができる。また、追焚き時間を短縮し、ヒートポンプ
ユニット１００での消費電力を削減することができる。

【００４３】また、マイコン４０は冷媒対水熱交換器２
の吐出温度を追焚き温度の設定温度である第２の設定温
度まで上昇させるために効率が良い冷媒対水熱交換器２
の入口側の温度になるように、第１の三方弁２０の入口
側の開度を制御する。例えば、追焚き時の冷媒対水熱交
換器２の吐出温度である第２の設定温度を９０℃とした
場合に、上記のように冷媒対水熱交換器２の入口側の温
度が第３の設定温度になるように第１の三方弁２０の貯
湯槽１０側の開度及び追焚き用熱交換器側の開度を制御
する。このとき、追焚き用熱交換器２４から流出した湯
のうちの一部が上記開度に応じて第２の追焚き用温水戻
り管２９を介して貯湯槽１０の中間部１０ｃに戻され
る。

【００４４】このため、追焚き時の冷媒対水熱交換器２
での加熱効率を良好に保ち、追焚き運転の効率を一層向
上することができ、また、追焚き用熱交換器２４の吐出
温度を適温に保つことも可能になる。

【００４５】次に、追焚きを行っているときに、給湯を
同時に行う動作について説明する。

【００４６】上記のように追焚きを行っているときに、
貯湯槽１０に設けられている、例えば湯温検出線センサ
ＴＳ４が設定温度である例えば６０℃を検出すると、マ
イコン４０が動作し、流量調整弁２２の開度を制御し、
冷媒対水熱交換器２の流量を調節しヒートポンプユニッ
ト１００から貯湯槽１０に供給する高温水の温度を第１
の設定温度（８５℃）に制御する。冷媒対水熱交換器２
から流出した高温水は第２の三方弁２３にて、例えば貯
湯槽１０からの高温水の供給量に応じて追焚き熱交換器
２４と貯湯槽１０とに適宜配分される。このため、追焚
き運転を行いつつ、貯湯槽１０に給湯用の高温水を供給
して給湯用の温水を貯留することができ、使用者は風呂
の追焚きをしながら、貯湯槽１０からの湯を使用するこ
とができる。

【００４７】また、追焚き用熱交換器２４からの戻り水
を貯湯槽１０に極力送らずに冷媒対水熱交換器２に戻し
て加熱するように、第１の三方弁２０の入口側の開度を
制御することにより、貯湯槽１０での放熱ロスを極力少
なくし、追焚き時の熱効率を向上することができ、また
追焚き時間の短縮により消費電力を低減することができ
る。

【００４８】また、第２の三方弁２３を冷媒対水熱交換
器２にて加熱された高温水と、貯湯槽１０に貯留され追
焚き用温水往き管２６を介して流れてきた高温水とを混
合して追焚き用熱交換器２４へ送る混合弁とした場合に
は、冷媒対水熱交換器２からの高温水の温度と、追焚き
用温水温度センサ３８の検出温度である貯湯槽１０から
の高温水の温度とのうち何れか高い温度の高温水を主に
利用して追焚きすることが可能になり、追焚き時間を一
層短縮し、消費電力を大幅に低減でき、しかも使用者に
とって大変使い勝手が良い風呂装置を提供することがで
きる。

【００４９】尚、上記実施の形態において、加熱用熱源
としてヒートポンプユニットについて説明したが、加熱
用熱源に燃料電池などを用いた場合にも、同様の作用効
果を得ることができる。

【００５０】以上本発明の実施態様について説明した
が、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替
例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含す
るものである。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明は、切替弁を切り替
えることにより加熱用熱源にて加熱した高温の水を追焚
き用の熱交換器に供給し、追焚きを行うことができ、追
焚き時間を短縮し、消費電力を低減することができる。

【００５２】また、加熱用熱源にて加熱された高温水と
貯湯槽からの高温水とを混合弁にて混合し、熱交換器へ
送ることにより、何れか温度が高いほうの温水を利用し
て追焚きすることができ、この結果、追焚き時間を一層
短縮し、貯湯槽からの高温水利用により消費電力も低減
することができる。

【００５３】さらに、加熱用熱源にて加熱された高温水
と貯湯槽からの高温水とを混合する混合弁の比率を可変
設定可能とすることにより、貯湯槽からの高温水を有効
に利用し、追焚き時間をさらに短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヒートポンプ給湯機の回路説明図である。

【図２】制御ブロック図である。

【図３】各モード毎の最大沸上量、沸き増し開始時の最
低貯湯量及び沸き増し終了時の貯湯量のテーブルを示す
図である。

【図４】沸き増し運転時の貯湯量の変化を説明する図で
ある。

【図５】フローチャートを示す図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 冷媒対水熱交換器（加熱用熱交換器） １０ 貯湯槽 １８ 往き管 ２０ 第１の切替弁（混合弁） ２１ 戻り管 ２３ 第２の切替弁（混合弁） ２４ 追焚き用熱交換器 ２５ 第２の戻り管 ３０ 浴槽 ４０ マイコン ４１ ＣＰＵ ４２ ＲＡＭ ４３ ＲＯＭ ５０ マイコン １００ ヒートポンプユニット ２００ 貯湯槽ユニット ３００ 給湯回路 ４００ 追焚き回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢島 卓幸 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 Ｆターム(参考） 3L024 CC05 CC10 DD03 DD27 DD28 EE03 GG02 GG03 GG05 GG15 GG23 HH26 HH35 HH36

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 循環ポンプにより水を貯湯槽と加熱用熱
   源との間を循環させると共に前記貯湯槽から出湯可能と
   する給湯回路と、風呂水を追焚きする熱交換器とを備え
   た風呂装置において、前記加熱用熱源にて加熱した高温
   の水を前記貯湯槽に供給するか前記熱交換器に供給する
   かを切り替える加熱用熱源出口側切替弁を備えたことを
   特徴とする風呂装置。
2. 【請求項２】 循環ポンプにより水を貯湯槽と加熱用熱
   源との間を循環させると共に前記貯湯槽から出湯可能と
   する給湯回路と、風呂水を追焚きする熱交換器とを備え
   た風呂装置において、前記加熱用熱源にて加熱された高
   温水と貯湯槽からの高温水とを混合する混合弁と、この
   混合弁にて混合された高温水を前記熱交換器へ送る配管
   とを備えた風呂装置。
3. 【請求項３】 前記混合弁は加熱用熱源にて加熱された
   高温水と貯湯槽からの高温水とを混合する比率を可変設
   定可能としたことを特徴とする請求項２に記載の風呂装
   置。