JP2006317056A - 貯湯タンクおよびこれを備えたヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯タンク内へ均一な給湯流体を供給することができ、貯湯タンク内流体の温度のばらつきを抑制することができる貯湯タンクおよびヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【解決手段】ヒートポンプサイクルにより加熱された給湯用流体が貯湯される貯湯タンク１３０に対して、前記ヒートポンプサイクルを構成する室外ユニットの複数個をそれぞれ独立して連結し、内部を給湯用流体が流入することになる流入配管１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃを、前記貯湯タンクにおいて略同じ高さに接続する構成としたので、貯湯タンク１３０内に満たされた流体の温度層分布の乱れを低減して貯湯タンク１３０内流体の温度のばらつきを抑制することができる貯湯タンクが得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルを構成する室外ユニットが接続される貯湯タンクおよびこれを備えたヒートポンプ式給湯装置に関する。

従来、この種のヒートポンプ式給湯装置は、貯湯タンク内に満たされた給湯水をヒートポンプユニットに送り、放熱器により加熱して貯湯タンクに戻すというサイクルを繰り返すことで、貯湯タンク内の給湯水の温度を所定温度以上に保つものである。この給湯水は、給湯用として、風呂への湯張りや、台所で使用される温水に用いるために供給される。

そして、この給湯水は、使用頻度の高い時間帯や、飲食店などの業務用に使用される場合において、湯切れを起こさないように貯湯タンク内に貯えられるようにしている。

そこで、湯切れを起こさないためには、ヒートポンプサイクルの能力を増加させる方法があり、その方策として、複数個のヒートポンプユニットを備えたヒートポンプ式給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３‐１６６７５０号公報（第１図）

しかしながら、上記特許文献１に記載のヒートポンプ式給湯装置においては、複数個のヒートポンプユニットから加熱された給湯水を送り込むための配管は、途中で１本に集約されてから貯湯タンクに接続されている。この構成によると、各ヒートポンプユニットから流出される給湯水は、前記集約された配管内に流入するので、圧力損失が大きくなり、各ヒートポンプユニットが送り込む給湯水にばらつきが生じて安定した流量が供給できない場合があった。さらに、これにより貯湯タンク内の給湯水の温度層が乱れることになり、貯湯タンク内の給湯水の温度がはらつき、貯湯される給湯水の温度が安定しにくいという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、貯湯タンク内へ均一な給湯流体を供給することができ、貯湯タンク内流体の温度のばらつきを抑制することができる貯湯タンクおよびヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段を採用する。
すなわち、請求項１に記載の貯湯タンクの発明は、ヒートポンプサイクルにより加熱された給湯用流体が貯湯される貯湯タンク（１３０）であって、前記ヒートポンプサイクルを構成する室外ユニット（１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）の複数個のそれぞれと独立して連結されて、前記給湯用流体を前記貯湯タンク（１３０）内に導く流入配管（１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ）が、略同じ高さに接続されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、複数個の室外ユニットを分岐配管を使用しないで、貯湯タンクにそれぞれ独立して接続し、前記給湯用流体を貯湯タンクに対して略同じ高さから流入させることにより、貯湯タンク内に満たされた流体の温度層分布を前記給湯用流体の流入部付近から均一に変化させて形成することができ、貯湯タンク内流体の温度のばらつきを抑制することができる貯湯タンクが得られる。

請求項２に記載の貯湯タンクの発明は、前記流入配管（１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ）のそれぞれは、接続手段により、前記室外ユニットと連結するか否かを選択自在とできることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、必要とされる給湯能力に対応するために、室外ユニットを構成する部品の能力を変更しなくても、前記給湯能力に対応可能な数量の室外ユニットを接続して対応することができるので、汎用性の高い貯湯タンクを提供することができる。

請求項３に記載の貯湯タンクの発明は、前記複数個の室外ユニット（１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）から貯湯される前記給湯用流体は、側方から略同一の高さで流入することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、前記給湯用流体を重力方向に流入させる場合と比べて貯湯タンク内流体の温度層が重力方向に変化することを抑制できるので、貯湯タンク内流体の温度の境界層を小さく形成することができるため、貯湯タンク内流体の温度を均一化させる効果がより大きくなる。

請求項４に記載のヒートポンプ式給湯装置の発明は、冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機（１１１）、この圧縮機（１１１）から流出された冷媒と給湯用流体とを熱交換する放熱器（１１２）、この放熱器（１１２）から流出された冷媒を減圧する減圧手段（１１３）、およびこの減圧手段（１１３）から流出された冷媒に熱を吸熱させてこの冷媒を蒸発させる蒸発器（１１４）を備える室外ユニット（１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）の複数個と、前記室外ユニットの複数個と接続される請求項１〜３のいずれかに記載の貯湯タンク（１３０、１３０Ａ）とを備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、前記請求項１、２、または３と同様の効果を有するヒートポンプ式給湯装置が提供できる。

請求項５に記載のヒートポンプ式給湯装置の発明は、前記貯湯タンク（１３０、１３０Ａ）と前記放熱器（１１２）の間で前記給湯用流体を循環させる循環ポンプ（１４１）が、前記室外ユニット（１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）に備えられることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、前記貯湯タンクに対して、循環ポンプ（１４１）を有する室外ユニットのそれぞれを直接的に接続することで、給湯用流体を循環させる機能を確実に備えたヒートポンプ式給湯装置を提供することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本実施形態は、ヒートポンプサイクルを構成する室外ユニットの複数個が独立して直接的に配管接続することができる貯湯タンクの構成について説明するものであり（本実施形態においては、４個の室外ユニットを配管接続している）、また、この貯湯タンク、およびこれと連結される複数の室外ユニットからなるヒートポンプ式給湯装置の構成について説明するものである。

以下に、図１〜図３を用いて第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態における貯湯タンクおよびヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示した模式図である。図２は、本実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の制御構成を示した構成図である。図３は、本実施形態における貯湯タンクへの流入配管の流入口を示した平面図である。

図１に示すように、室外ユニット１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ（以下、室外ユニット１１０〜１１０Ｃとする）は、貯湯タンク１３０に対して、独立してそれぞれ流入配管１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ（以下、流入配管１４０〜１４０Ｃとする）により連結されている。また、室外ユニット１１０〜１１０Ｃは、貯湯タンク１３０内の流体をタンクの下部から室外ユニット１１０〜１１０Ｃのそれぞれに独立して接続される流入配管を通して取り込み、後述する放熱器により加熱して、流入配管１４０〜１４０Ｃを通して貯湯タンク１３０内に供給している（この回路をヒートポンプサイクル側循環回路という）。

室外ユニット１１０〜１１０Ｃが構成するヒートポンプサイクルは、同一の構成であり、以下に室外ユニット１１０を代表して説明する。

室外ユニット１１０は、圧縮機１１１、高圧側熱交換に相当する放熱器１１２、減圧手段である膨張弁１１３、低圧側熱交換器に相当する蒸発器１１４、およびアキュムレータ１１５が、順次環状に配管接続されて形成されたものである。内部を流れる冷媒は、本実施形態においては、例えば、二酸化炭素を使用するものとする。

圧縮機１１１は、内蔵される電動モータによって駆動され、アキュムレータ１１５より吸入した気相冷媒を臨界圧力以上に圧縮して吐出する。なお、圧縮機１１１は後述する制御部１６０によって制御される。

放熱器１１２は、圧縮機１１１より吐出された高温冷媒（ホットガス）と、貯湯タンク１３０内から供給される流体である水との間で熱交換し、放熱作用によって水を加熱して高温の湯（例えば目標温度９０℃）とするものである。この放熱器１１２は、冷媒が流れる冷媒通路と、水が流れる水通路とを有し、冷媒通路を流れる冷媒の流れ方向と水通路を流れる水の流れ方向とが対向するように構成されている。

膨張弁１１３は、放熱器１１２から流出される冷媒を弁開度に応じて等エンタルピ的に減圧する減圧手段であり、具体的には弁開度を小さくすることで、より大きな減圧を行う。いいかえると、弁開度を小さくすることで冷媒の高圧側に対しては圧力を上昇させる。膨張弁１１３は、制御部１６０によって弁開度が電気的に制御される。

蒸発器１１４は、送風機１１６から送風される外気から吸熱して、膨張弁１１３で減圧された冷媒を蒸発させる熱交換器である。ここで、送風機１１６は、例えば、遠心式ファン、またはプロペラファンを用いており、制御部１６０によって制御される。

アキュムレータ１１５は、蒸発器１１４より流出される冷媒を気液分離して、気相冷媒のみを圧縮機１１１に吸入させるとともに、サイクル中の余剰冷媒を蓄えるレシーバの働きを行う。

そして、放熱器１１２と膨張弁１１３との間には、圧力センサ１１７が設けられ、室外ユニット１１０における放熱器１１２の高圧側冷媒圧力を検出するようにしている。この圧力センサ１１７によって検出される圧力信号は、制御部１６０に出力される。

貯湯タンク１３０は、耐食性に優れた金属製の容器であり、例えば、ステンレス製で内容量２００Ｌであり、外周部に図示しない断熱材が配置され、高温の湯を内部に貯めて長時間に渡って保温することができるようになっている。

貯湯タンク１３０の外壁面には複数の水位サーミスタ１３１（本実施形態においては５個）が縦方向にほぼ等間隔に配置され、貯湯タンク１３０内に満たされた水あるいは高温の湯の各水位レベルでの温度情報を制御部１６０に出力するようになっている。例えば、容量２００Ｌの貯湯タンク１３０においては、容量５０Ｌ刻みの水位レベルの温度情報を出力し、貯湯タンク１３０内上方の沸き上げられた高温の湯と、貯湯タンク１３０内下方の沸き上げられる前の水との境界面を５０Ｌ刻みで検出できるようになっている。

また、貯湯タンク１３０には、室外ユニット１１０〜１１０Ｃとの間でそれぞれ構成されるヒートポンプサイクル側循環回路と、後述する加熱用循環回路１５０とが設けられている。

ヒートポンプサイクル側循環回路は、室外ユニット１１０との間に構成される回路を代表して説明すると、ポンプ１４１によって貯湯タンク１３０内の湯水が下側から流出されて上側に戻される回路であり、内部の湯水は、放熱器１１２の水通路を流通するようにしている。ヒートポンプサイクル側循環回路における放熱器１１２の出口側には、加熱された高温の湯の温度を検出する温度センサ１４２が設けられ、温度センサ１４２で検出された温度信号は制御部１６０に出力されるようになっている。また、ポンプ１４１は、制御部１６０によって制御される。

一方、加熱用循環回路１５０は、ポンプ１５１によって貯湯タンク１３０内の高温の湯が上側から流出されて下側に戻される回路であり、その途中に熱交換器１５２が設けられている。なお、ポンプ１５１は、制御部１６０によって制御される。

熱交換器１５２は、貯湯タンク１３０から流出されて加熱用循環回路１５０を流通する高温の湯と、給水配管１５３を流通する給湯用水（水道水）との間で熱交換して給湯用水を加熱し、ユーザが給湯部（例えば、シャワー、カラン、風呂）で使用する湯とするものである。この熱交換器１５２は、高温の湯が流れる湯通路と、給湯用水が流れる水通路とを有し、湯通路を流れる高温の湯の流れ方向と水通路を流れる給湯用水の流れ方向とが対向するように構成されている。なお、給水配管１５３の熱交換器１５２の出口側には、加熱された湯の温度を検出する温度センサ１５４が設けられ、検出された温度信号は制御部１６０に出力されるようになっている。

制御手段としての制御部１６０は、図２に示すように、ユーザが設定する設定温度信号、例えば、リモコンから入力される温度４２℃や、圧力センサ１１７からの圧力信号や、水位サーミスタ１３１、温度センサ１４２、１５４からの温度信号に基づき、圧縮機１１１、膨張弁１１３、送風機１１６、およびポンプ１４１、１５１を通電制御する。

室外ユニット１１０〜１１０Ｃのそれぞれから貯湯タンク１３０に独立して連結され、貯湯タンク１３０内に送り込まれる給湯用流体が流通する流入配管１４０〜１４０Ｃは、貯湯タンク１３０に対して、略同じ高さに接続される構成とする。図１および図３に示すように、流入配管１４０〜１４０Ｃのそれぞれは、貯湯タンク１３０の上面に形成された流入口１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃに接続されている。また、流入配管１４０〜１４０Ｃは、流入口１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃに挿入された端部を略同じ高さに合わせた状態で貯湯タンク１３０に接続され、ろう付けなどにより固定されている。

次に、上記構成におけるヒートポンプ式給湯装置の作動について説明する。このヒートポンプ式給湯装置においては、まず、電力料金の安価な深夜時間帯（当日の２３時から翌日の７時の間）に、貯湯タンク１３０内への高温の湯の沸き上げが行われる。すなわち、制御部１６０によって、水位サーミスタ１３１の温度信号から、貯湯タンク１３０内の残湯量（高温の湯の残り量）が把握され、タンクの全容量から残湯量を差し引いた分の沸き上げ量が算出され、貯湯タンク１３０内が高温の湯で満タンとなるように、室外ユニット１１０〜１１０Ｃおよびそれらのヒートポンプサイクル側循環回路が作動されることになる。

具体的には、必要とされる給湯能力を満たすために、制御部１６０によって作動される室外ユニットが選択され、選択された室外ユニットにおける、圧縮機１１１が駆動され、ヒートポンプサイクル内の冷媒が循環され、また、送風機１１６が駆動されることで蒸発器１１４に外気が供給され、外気からの吸熱が行われる。そして、放熱器１１２での放熱によって、温度センサ１４２で得られる水の温度が、目標温度（例えば９０℃）となるように、ヒートポンプサイクル側循環回路のポンプ１４１の回転数が制御される。これによって、貯湯タンク１３０内の水は下側から流出され、放熱器１１２で加熱され、作動されている室外ユニットと連結される流入配管内を通ってその流入口から貯湯タンク１３０の上側に流入されて、貯湯タンク１３０内が高温の湯で満たされることになる。

このとき、放熱器１１２での湯の沸き上げが最適効率となるように、水側の温度、例えば貯湯タンク１３０の下側の水温サーミスタ１３１で得られる水の温度に応じて、放熱器１１２側の冷媒の温度が所定温度となるように膨張弁１１３の弁開度が調整される。つまり、冷媒温度は圧力と相関するので、圧力センサ１１７で得られる高圧側冷媒圧力が所定圧力となるように膨張弁１１３の弁開度が調節される（深夜電力運転）。

そして、深夜時間帯以外の７時から２３時の間で、使用者が給湯部を使用すると、制御部１６０によって、温度センサ１５４で得られる給湯用水の温度が、ユーザが設定する設定温度（例えば４２℃）となるように、加熱用循環回路１５０のポンプ１５１の作動回転数が制御される。

ここで、使用者の給湯部の使用に伴い、水位サーミスタ１３１によって得られる貯湯タンク１３０内の高温の湯の量が所定量（例えば１５０Ｌ）以下となると、上記と同様に、
室外ユニットおよびヒートポンプサイクル側循環回路が作動されて、高温の湯が貯湯タンク１３０内に沸き増しされる（湯切れ防止運転）。このとき、湯切れを起こさないために、制御部１６０は、貯湯タンクに給湯させる湯量に応じて、複数個の室外ユニットのうち必要な数の室外ユニットを作動するように制御するものである。

このように本実施形態によれば、貯湯タンク１３０に対して、室外ユニットの複数個をそれぞれ独立して連結し、加熱された給湯用流体が流入することになる流入配管１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃを、略同じ高さに接続する構成としたので、複数個の室外ユニットを分岐配管を使用しないで、貯湯タンク１３０にそれぞれ独立して接続した流入配管内を通して給湯用流体を貯湯タンク１３０に対して略同じ高さから流入させることにより、貯湯タンク１３０内に満たされた流体の温度層分布を前記給湯用流体の流入部付近から順に均一に変化させて形成することができ、貯湯タンク１３０内流体の温度のばらつきを抑制することができる貯湯タンクが得られる。

なお、この流入配管１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃが貯湯タンク１３０に対して略同じ高さに接続される構成というのは、厳密に同じ高さに接続される構成という意味だけではなく、貯湯タンク１３０内における流体の温度分布の形成を著しく乱さず、貯湯タンク１３０内流体の温度のばらつきを著しく生じさせない場合の多少の接続高さの違いがある構成も含むものとする。

また、複数個の室外ユニットのそれぞれを独立して連結し、給湯用流体が流入することになる流入配管１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃが略同じ高さに接続された貯湯タンク１３０と、冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機１１１、この圧縮機１１１から流出された冷媒と給湯用流体とを熱交換する放熱器１１２、この放熱器１１２から流出された冷媒を減圧する減圧手段である膨張弁１１３、およびこの膨張弁１１３から流出された冷媒に熱を吸熱させてこの冷媒を蒸発させる蒸発器１１４を備える前記室外ユニットの複数個と、を備えたヒートポンプ式給湯装置の構成としたので、貯湯タンク１３０内流体の温度のばらつきを抑制することができ、安定した温度の給湯を供給することができるヒートポンプ式給湯装置が提供できる。

また、貯湯タンク１３０と放熱器１１２の間で給湯用流体を循環させる循環ポンプ１４１を、室外ユニット１１０〜１１０Ｃに備えたヒートポンプ式給湯装置の構成とした場合には、貯湯タンク１３０に対して、循環ポンプ１４１を有する室外ユニットのそれぞれを直接的に接続することで、給湯用流体を循環させる機能を確実に備えたヒートポンプ式給湯装置を提供することができる。

また、室外ユニット１１０〜１１０Ｃ内の冷媒を二酸化炭素として、この冷媒を圧縮機１１１で臨界圧力以上に圧縮吐出するようにした場合には、室外ユニット内の冷媒温度をより高くすることができ、貯湯タンク１３０内の水に対する加熱能力を増大することができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、流入配管の接続位置が第１実施形態のものと異なる貯湯タンクの構成について説明するものであり、また、この貯湯タンク、およびこれと連結される複数の室外ユニットからなるヒートポンプ式給湯装置の構成について説明するものである。さらに、室外ユニットの数に応じて連結する流入配管を選択可能な貯湯タンクの構成について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その構成要素についての説明は省略する。

図４〜図７を用いて本実施形態を説明する。図４は、本実施形態における貯湯タンクおよびヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示した模式図である。図５は、本実施形態における貯湯タンクへの流入配管を示した平面図である。図６は、本実施形態における貯湯タンクの流入配管および流出配管に接続される接続配管部品の構成を示した概念図である。図７は、本実施形態における室外ユニットと接続しない配管における接続配管部品の構成を示した模式図である。

図４〜図６に示すように、貯湯タンク１３０Ａに対して室外ユニット１１０〜１１０Ｃのそれぞれを独立して連結する流入配管１４０〜１４０Ｃは、貯湯タンク１３０Ａの上部において略同じ高さに接続され、流入配管１４０〜１４０Ｃ内を流れる給湯用流体は、貯湯タンク１３０Ａに対して側方から流入口１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ（以下、流入口１２１〜１２１Ｃとする）を通って流入する構成とする。流入口１２１〜１２１Ｃは、貯湯タンク１３０Ａの高さ方向について略同じ高さの位置における周方向に等間隔で設けられ、流入配管１４０〜１４０Ｃは、流入口１２１〜１２１Ｃから放射状に延設され、直接、またはジョイントやバルブを介して室外ユニット１１０〜１１０Ｃと連通している。

前記流入配管１４０〜１４０Ｃのそれぞれは、接続手段により、前記室外ユニットと連結するか否かを選択自在とできる構成としている。この接続手段は、給湯用流体を貯湯タンク１３０Ａ内に導く各流入配管に、室外ユニットを連結する場合と、連結しない場合とを選択できるものであり、連結する場合には、バルブや接続ユニオンなどを介して室外ユニットと連結することとし、連結しない場合には、流入配管に接続したバルブを閉じたり、キャップで蓋をしたりして流路を遮断することとする。

前記接続手段の一例としては、以下のような構成を採用する。室外ユニット１１０と連通する流入配管１４０には上流側に接続部である接続ユニオン１５６が設けられ、この接続ユニオン１５６には上流側にバルブ１５７が締結され、このバルブ１５７の上流側には、下流側端部にナット１５８を備えた接続配管１６１が接続され、接続配管１６１はナット１５８を締結することによりバルブ１５７に固定される構成とする。そして、接続配管１６１は室外ユニット１１０まで延設されている。これと同様に、流入配管１４０Ａ、１４０Ｂ、および１４０Ｃについても、接続ユニオン１５６、バルブ１５７、および接続配管１６１がそれぞれ接続されている。

一方、貯湯タンク１３０Ａの下部には、タンク内に満たされた給湯用流体（温水）を室外ユニット１１０に向けて送り出すための流出配管１５５が備えられる。この流出配管１５５の下流側端部には接続部である接続ユニオン１６２が設けられ、この接続ユニオン１６２には下流側にバルブ１６３が締結される。このバルブ１６３の下流側には、上流側端部にナット１６４を備えた接続配管１６５が接続され、ナット１６４を締結することにより接続配管１６５はバルブ１６３に固定される。そして、接続配管１６５は室外ユニット１１０まで延設されている。なお、これと同様に、流出配管１５５Ａ、１５５Ｂ、および１５５Ｃについても、接続ユニオン１６２、バルブ１６３、および接続配管１６５がそれぞれ接続されている。

次に、流入配管にバルブの代わりにキャップで流路を塞ぐ場合の構成について説明する。室外ユニットと連通する流入配管には上流側に接続部である接続ユニオンを設け、この接続ユニオンの上流側にメネジ部を有するキャップを締結する。このキャップを取り付ける構成を採用することにより、室外ユニットを連結しない流入配管の流路を塞ぐことができる。

また、前述と同様にキャップで流路を塞ぐ構成を流出配管について適用した例を説明する。図７に示すように、室外ユニット１１０と連通する流出配管１５５には下流側に接続部である接続ユニオン１６２を設け、この接続ユニオン１６２の下流側にメネジ部１５９を有するキャップ１６６を締結する。このキャップ１６６を取り付ける構成を採用することにより、室外ユニットを連結しない流入配管の流路を塞ぐことができる。なお、他の流出配管１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃのうち、室外ユニットを連結しない流入配管についても、前述のようにキャップ１６６を取り付ける構成を採用すればよい。

このように本実施形態によれば、流入配管１４０〜１４０Ｃのそれぞれは、前記接続手段により、室外ユニットと連結するか否かを選択自在とできる構成とした場合には、必要とされる給湯能力に対応するためには、室外ユニットを構成する部品の能力を変更しなくても、前記給湯能力に対応可能な数量の室外ユニットを接続して対応することができる。

また、複数個の室外ユニット１１０〜１１０Ｃから貯湯される給湯用流体は、側方から略同一の高さで貯湯タンク１３０Ａ内に流入する構成とした場合には、給湯用流体を重力方向に流入させる場合と比べて貯湯タンク１３０Ａ内の流体の温度層が重力方向に変化することを抑制できるので、貯湯タンク１３０Ａ内の流体の温度境界層を小さく形成することができるため、貯湯タンク内流体の温度をより均一化させることが可能となる。

なお、複数個の室外ユニット１１０〜１１０Ｃから貯湯される給湯用流体は、側方から略同一の高さで貯湯タンク１３０Ａ内に流入する構成というのは、厳密に同一の高さから流入するという意味だけではなく、貯湯タンク１３０Ａ内における流体の温度層の重力方向の変化を著しく生じさせず、貯湯タンク内流体の温度境界層を乱さない程度であれば、多少の流入高さの違いがある構成も含むものとする。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態および第２実施形態においては、室外ユニット１１０内の減圧手段として、膨張弁１１３を用いたが、これに代えて、エジェクタとしても用いてもよい。エジェクタは、放熱器１１２から流出した高圧側冷媒を減圧膨張させるノズル部と、このノズル部から噴射される冷媒と蒸発器１１４から吸引される気相冷媒とを混合させて冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するものであり、これにより、圧縮機１１１の動力を低減でき、ヒートポンプ式給湯装置の成績係数を向上することができる。

また、給湯部に供給される湯は、貯湯タンク１３０内の高温の湯によって熱交換器１５２で給湯用水が加熱されて生成されるようにしたが、貯湯タンク１３０内の高温の湯が給湯用水と混合されるなどして生成されるように構成してもよい。

また、室外ユニット１１０は、圧縮機１１１で冷媒を臨界圧力以上に加圧するいわゆる超臨界ヒートポンプサイクルを構成したが、超臨界ヒートポンプサイクルに限定されるものではない。また、冷媒は二酸化炭素に限定されるものではなく、フロン等の他の冷媒であってもよい。

第１実施形態における貯湯タンクおよびヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示した模式図である。 第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の制御構成を示した構成図である。 第１実施形態における貯湯タンクへの流入配管の流入口を示した平面図である。 第２実施形態における貯湯タンクおよびヒートポンプ式給湯装置の概略構成を示した模式図である。 第２実施形態における貯湯タンクへの流入配管を示した平面図である。 第２実施形態における貯湯タンクの流入配管および流出配管に接続される接続配管部品の構成を示した概念図である。 第２実施形態における室外ユニットと接続しない配管における接続配管部品の構成を示した模式図である。

符号の説明

１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ 室外ユニット
１１１ 圧縮機
１１２ 放熱器
１１３ 膨張弁（減圧手段）
１１４ 蒸発器
１３０、１３０Ａ 貯湯タンク
１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ 流入配管
１４１ 循環ポンプ
１５６ 接続ユニオン

Claims (5)

1. ヒートポンプサイクルにより加熱された給湯用流体が貯湯される貯湯タンク（１３０）であって、
   前記ヒートポンプサイクルを構成する室外ユニット（１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）の複数個のそれぞれと独立して連結されて、前記給湯用流体を前記貯湯タンク（１３０）内に導く流入配管（１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ）が、略同じ高さに接続されていることを特徴とする貯湯タンク。
2. 前記流入配管（１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ）のそれぞれは、接続手段により、前記室外ユニットと連結するか否かを選択自在とできることを特徴とする請求項１に記載の貯湯タンク。
3. 前記複数個の室外ユニット（１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）から貯湯される前記給湯用流体は、側方から略同一の高さで流入することを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯タンク。
4. 冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機（１１１）、この圧縮機（１１１）から流出された冷媒と給湯用流体とを熱交換する放熱器（１１２）、この放熱器（１１２）から流出された冷媒を減圧する減圧手段（１１３）、およびこの減圧手段（１１３）から流出された冷媒に熱を吸熱させてこの冷媒を蒸発させる蒸発器（１１４）を備える室外ユニット（１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）の複数個と、
   前記室外ユニットの複数個と接続される請求項１〜３のいずれかに記載の貯湯タンク（１３０、１３０Ａ）と、を備えたことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
5. 前記貯湯タンク（１３０、１３０Ａ）と前記放熱器（１１２）の間で前記給湯用流体を循環させる循環ポンプ（１４１）が、前記室外ユニット（１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ）に備えられ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。

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