JP2007247985A - ヒートポンプ給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯タンクの大型化を抑制しつつ給湯量の増加を可能とし、またヒートポンプの成績係数を低下させるようなことなく、湯切れが発生することを適切に防止することができるヒートポンプ給湯装置を提供する。
【解決手段】制御手段４は、出湯口３０から出湯が行なわれるときには、目標給湯温度に所定の付加温度を上乗せした温度をヒートポンプ１の湯水加熱温度とし、前記付加温度については、貯湯タンク２内の残熱量が多い場合よりも少ない場合の方が小さい値にする制御を実行するように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、湯水の加熱手段としてヒートポンプを利用し、たとえば台所、洗面所、および浴室などの所望の給湯先に湯水を供給するのに使用されるヒートポンプ給湯装置に関する。

この種のヒートポンプ給湯装置の具体例としては、たとえば特許文献１〜３に記載されたものがある。これらの特許文献１〜３に記載された装置は、ヒートポンプと、このヒートポンプによって加熱された湯水を貯留するための貯湯タンクとを備えており、ヒートポンプは、貯湯タンク内に湯水を貯留させて蓄熱を図る場合に限らず、給湯時においても駆動されるように構成されている。より具体的には、貯湯タンク内の湯水が給湯に利用される際には、これと同時にヒートポンプが駆動され、このヒートポンプによって加熱された湯水が貯湯タンク内から流出する湯水と混合されて、これが給湯に利用されるように構成されている。

このような構成によれば、たとえばヒートポンプを駆動させることなく貯湯タンク内の湯水のみを給湯先に供給させる場合と比較すると、貯湯タンク内の湯水の消費量が抑制される。したがって、貯湯タンクを大容量に形成する必要が少なくなる。

前記したように、給湯動作時にヒートポンプを駆動させる場合、このヒートポンプをどのように駆動させるかは、単にヒートポンプの効率の良し悪しを左右するだけではなく、給湯装置全体の性能を大きく左右する。そこで、前記従来技術においては、給湯温度やその他の条件に応じてヒートポンプの湯水加熱温度を種々変更することが行なわれている。

具体的には、特許文献１においては、貯湯タンク内の残熱量（残湯量）を制御手段により検出し、この残熱量が多いときには、ヒートポンプの湯水加熱温度を低くしている。これは、残熱量が多いときには、貯湯タンク内の湯水を多く使用し、ヒートポンプの湯水加熱温度を低くすることによって、ヒートポンプの成績係数（ＣＯＰ）を高くしようとする考え方である。また、前記特許文献１においては、前記残熱量が少ないときには、ヒートポンプの湯水加熱温度を高くしている。これは、貯湯タンク内の残熱量が少ないときには、熱補充を行なうことを目的としてヒートポンプの湯水加熱温度を高くし、このことによって余剰となった熱を貯湯タンク内に蓄積させて、貯湯タンク内の蓄熱量不足を解消させようとする考え方である。

しかしながら、前記特許文献１に記載の従来技術においては、次に述べるように、改善すべき点がある。

すなわち、前記従来技術においては、貯湯タンク内の残熱量が多いときには、ヒートポンプによる加熱温度を低くして、貯湯タンク内の熱を多く使用しようとしているが、このような方式では、給湯先において多くの給湯量（熱量）が要求される場合に、貯湯タンクの残熱量の減少速度が速い。したがって、貯湯タンクの容積が小さい場合には、残熱量が短時間で少量となってしまい、給湯量が多く要求される場合に、適切に対応することが難しくなる。これを解消するためには、貯湯タンクの容積をある程度大きくして蓄熱量を多くする必要があるものの、そのようにすると、装置全体の大型化を招く。また、前記従来技術においては、貯湯タンク内の残熱量が少ないときには、ヒートポンプの湯水加熱温度を高くして、貯湯タンク内に熱を補充しようとしているが、このような効果を十分に得るためには、ヒートポンプとして出力がかなり高いものを用いる必要がある。ヒートポンプとして、比較的廉価で出力が低いものを用いた場合には、仮にその湯水加熱温度を高くしたとしても、それに伴って出湯量が減少する結果、前記したような熱の補充効果は十分に得られない場合がある。前記従来技術においては、ヒートポンプの湯水加熱温度を高くすることによって、却ってその成績係数を低下させるという不具合を招く。

特開２００５−３２１２号公報 特開２００５−１９５２１１号公報 特開２００４−１４４４７４号公報

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、貯湯タンクの大型化を抑制しつつ給湯量の増加を可能とし、またヒートポンプの成績係数を低下させるようなことなく、いわゆる湯切れが発生することを適切に防止することができるヒートポンプ給湯装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供されるヒートポンプ給湯装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンクから送られてくる湯水を加熱して前記貯湯タンク内に戻す処理、および給水管からの供給水の加熱が可能なヒートポンプと、出湯口を有し、かつ前記貯湯タンクから流出する湯水と前記給水管から前記ヒートポンプに供給されて加熱された湯水とを混合させて前記出湯口に向けて導くことが可能な出湯用の配管部と、前記出湯口から出湯する湯水が目標給湯温度となるように、前記出湯用の配管部を流れる湯水に対し、前記給水管またはこれとは別の給水管からの供給水を所望の比率で混合させることが可能な混合弁と、前記貯湯タンク内の残熱量を判断して前記ヒートポンプの湯水加熱温度を制御する制御手段と、を備えている、ヒートポンプ給湯装置であって、前記制御手段は、前記出湯口から出湯が行なわれるときには、目標給湯温度に所定の付加温度を上乗せした温度を前記ヒートポンプの湯水加熱温度とし、かつ前記付加温度については、前記貯湯タンク内の残熱量が多い場合よりも少ない場合の方が小さい値にする制御を実行するように構成されていることを特徴としている。

本発明においては、貯湯タンクの残熱量の多少に基づいてヒートポンプの湯水加熱温度が変更されており、この点に限っては、前記特許文献１と同様であるが、ヒートポンプの湯水加熱温度を高くするか否かの点については、前記特許文献１とは正反対の制御となっている。このことにより、次に述べるような効果が得られる。

すなわち、本発明においては、貯湯タンク内の残熱量が多いときは、ヒートポンプの湯水加熱温度は高くされる。このようにすると、ヒートポンプの負担率が高まり、貯湯タンクから流出される湯水の熱量とヒートポンプから供給される湯水の熱量との総量を多くして湯水の用途の多用化を図ることができるとともに、貯湯タンク内の湯水が高い比率で消費されることが抑えられる効果が得られる。したがって、高温の湯水が多く消費されるなどして給湯熱量が多く要求される場合であっても、前記特許文献１とは異なり、貯湯タンク内の残熱量が短時間で少量に減少することが回避され、貯湯タンクを大型にすることなく、前記の要求に好適に対応し得ることとなる。このような態様での給湯モードは、複数の給湯先への同時給湯などを可能とする機能優先的なモードということができ、このようなモードの給湯が適切に実現される。

一方、貯湯タンク内の残熱量が少ないときには、ヒートポンプの湯水加熱温度は低くされる。ただし、このヒートポンプの湯水加熱温度は、少なくとも目標給湯温度以上の温度となる。このようにすると、前記の場合とは異なり、高温の湯水を多く生成する効果は得られないものの、ヒートポンプの成績係数を高くしつつ、給湯先に送られる目標給湯温度以上の湯水は適切に確保され、いわゆる湯切れが発生しないようにすることができる。ヒートポンプの加熱能力には限界があるため、このヒートポンプの加熱温度を上げつつ加熱湯水量を多くすることは難しいものの、このヒートポンプの加熱温度を下げることによって、加熱湯水の流量を多くすることが可能であり、このことにより目標給湯温度以上の湯水流量を十分に確保することができるのである。このような態様での給湯モードは、目標給湯温度以上の湯水の流量を確保し得る湯量優先モードということができ、このようなモードの給湯も適切に実現される。また、本発明は、前記特許文献１とは異なり、貯湯タンク内の残熱量が少ないときにその熱補充を行なおうとするものではないため、ヒートポンプとして高出力の高価なものを用いる必要も無い。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記貯湯タンク内の残熱量が予め設定された値以下に減少しているときには、前記付加温度をゼロとするように構成されている。

このような構成によれば、貯湯タンク内の残熱量が予め設定された値以下になったときには、ヒートポンプの湯水加熱温度が目標給湯温度と同一となる。したがって、ヒートポンプの成績係数を、その目標給湯温度の給湯条件下において最良な値にしつつ、目標給湯温度の湯水供給を適切に行なわせることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、機能優先モードと湯量優先モードとを選択して切り換え設定可能な操作手段を有しており、前記制御手段は、前記操作手段によって前記機能優先モードおよび湯量優先モードのいずれかが設定されたときには、前記貯湯タンクの残熱量の多少には関係なく前記付加温度を予め定められた値とし、かつこの値は、前記機能優先モードの場合の方が前記湯量優先モードの場合よりも大きくされている。

このような構成によれば、貯湯タンクの残湯量の多少には関係なく、たとえばユーザが操作手段を操作することによって、ヒートポンプの湯水加熱温度が高くされる機能優先モードと、湯水加熱温度が低くされる湯量優先モードとを任意に選択設定することが可能となり、ユーザの要望に応じた給湯動作が実現される。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明が適用されたヒートポンプ給湯装置の一実施形態を示している。本実施形態のヒートポンプ給湯装置Ａは、ヒートポンプ１、貯湯タンク２、台所などの給湯栓９０に配管接続される出湯口３０を一端に有する出湯用の配管部３、および主制御部４を備えている。

貯湯タンク２は、ヒートポンプ１によって加熱された湯水を貯留させておくためのものであり、上下高さ方向（鉛直方向）に延びた略円筒状、あるいはそれ以外の適当な形状である。この貯湯タンク２の下部には、水道管などの給水管３１が接続される下部配管３２が接続されており、給水管３１から供給されてくる水が貯湯タンク２内にその下部から入水するようになっている。貯湯タンク２の上部には、開閉弁Ｖ１を有する上部配管３３が接続されている。この開閉弁Ｖ１を開くと、給水管３１から貯湯タンク２内の下部への入水が行なわれると同時に、貯湯タンク２内の湯水を上部配管３３に流出させることが可能となる。なお、開閉弁Ｖ１は、全開と全閉とを２値的に切り換えるもの、あるいは弁開度を全開から全閉までリニアに変化させることができるもののいずれであってもよい。また、開閉弁Ｖ１に代えて、配管３４と上部配管３３との合流部分に混合弁を設ける手段、あるいは三方弁を設ける手段を採用することもできる。三方弁を設ける手段においては、ヒートポンプ１によって加熱された湯水と貯湯タンク２内からの湯水とを出湯させる場合に、ヒートポンプ１によって加熱された湯水が出湯される状態と貯湯タンク２からの湯水が出湯される状態とを短い周期で交互に切り換えるようにすることも可能である。

ヒートポンプ１は、たとえばＣＯ₂ などの冷媒の循環流通経路上に、大気熱を吸収するための蒸発器１１、圧縮機１２、凝縮器としての湯水加熱用熱交換器１３、および熱膨張弁１５が設けられたものである。また、このヒートポンプ１は、補助制御部１４も備えている。湯水加熱用熱交換器１３は、液送ポンプＰの駆動により貯湯タンク２の下部から配管３４内を流れてくる湯水、および給水管３１から配管３４内を流れてくる水を加熱可能である。補助制御部１４は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されており、主制御部４との間でデータ通信を実行し、主制御部４からの指示内容にしたがったヒートポンプ１の動作制御を実行する。湯水加熱用熱交換器１３の出口側部分には、湯水加熱温度を検出するための温度センサＳａが設けられており、補助制御部１４がヒートポンプ１の各部を動作させる際には、前記湯水加熱温度が主制御部４から指示された温度となるように制御される。

出湯用の配管部３のうち、出湯口３０とは反対側の端部には、配管３４の下流側端部と貯湯タンク２の上部配管３３の端部とが繋がっている。このことにより、ヒートポンプ２によって加熱されて配管３４を流通してきた湯水を貯湯タンク２内の上部に流入させる蓄熱動作、および前記湯水を貯湯タンク２内に流入させることなく、出湯用の配管部３に送り込む動作を選択的に行なわせることが可能である。後者の動作の場合、貯湯タンク２内の湯水を出湯用の配管部３内に同時に流入させて、この湯水とヒートポンプ２によって加熱された湯水とを混合させることもできる。この出湯用の配管部３には、湯水温度調整用の混合弁Ｖ２が設けられている。この混合弁Ｖ２は、給水管３１から供給される水の一部が流通する配管３５をその一端部に接続したものであり、この配管３５を流通してくる水と出湯用の配管部３内を流れてきた湯水とを所定の比率で混合させることによって、目標給湯温度の湯水を生成可能である。混合弁Ｖ２の上流部、下流部、および給水管３１から供給される水の流通経路途中には、湯水温度または入水温度を検出するための温度センサＳｂ〜Ｓｄが設けられており、これらによって検出される温度に基づいて混合弁Ｖ２の各ポートの開度が調整される。

主制御部４は、補助制御部１４と同様に、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されたものであり、このヒートポンプ給湯装置Ａの全体の動作制御、およびデータ処理を実行する。貯湯タンク２には、その上部から下部にわたって適当な間隔で湯水温度を検出するための複数の温度センサＴ１〜Ｔ５が設けられており、主制御部４は、これら温度センサＴ１〜Ｔ５からの検出信号に基づいて貯湯タンク２内の残熱量（残湯量）を判断可能である。この判断は、たとえば蓄熱量が満杯、２／３、１／２、１／３、ゼロまたは略ゼロといったふうに概略的なものでよい。主制御部４は、別途準備された操作用リモコン４９との間で通信可能であり、ユーザが操作リモコン４９のスイッチ操作で目標給湯温度Ｔａを設定すると、その内容を主制御部４が認識できるように構成されている。主制御部４は、給湯動作時には、前記した目標給湯温度Ｔａのデータおよび残熱量のデータに基づいて、ヒートポンプ２の湯水加熱温度を決定し、補助制御部１４にその加熱温度を指示するように構成されている。その詳細については、後述する。

次に、上記した構成のヒートポンプ給湯装置Ａの作用、ならびに主制御部４の動作処理手順の一例について、図２に示したフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、主制御部４は、貯湯タンク２内に残熱量があるか否かを判断する（Ｓ１）。この判断は、たとえば温度センサＴ１による検出温度が９０℃以上であれば、残熱量があるとし、そうでない場合には残熱量はないとして行なう。主制御部４は、前記残熱量があると判断したときには、開閉弁Ｖ１を開状態とする（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２）。このように設定すると、給湯栓９０が開かれたときに貯湯タンク２内から出湯用の配管部３に湯水を流出させることが可能となる。出湯用の配管部３には、そのような給湯のための湯水の流通を検出するためのセンサ（図示略）が設けられており、このセンサによって流量検出がなされると、主制御部４はその時点で液送ポンプＰを駆動させる（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ４）。

次いで、主制御部４は、貯湯タンク２内の残熱量が満杯であるか否かを判断する（Ｓ５）。この判断では、温度センサＴ５による検出温度が９０℃以上であれば満杯であり、そうでない場合には満杯ではないとする。この判断において、残熱量が満杯であると主制御部４が判断したときには、ヒートポンプ１の湯水加熱温度Ｔ_Hを、たとえば９０℃に決定する（Ｓ５：ＹＥＳ，Ｓ６）。この湯水加熱温度Ｔ_Hは、目標給湯温度Ｔａに付加温度Ｔｘを上乗せした値である。付加温度Ｔｘは、残熱量が少なくなるほど小さくされる変数であり、残熱量が満杯の際には最大値とされ、たとえばＴｘ＝５０℃とされる。目標給湯温度Ｔａが４０℃である場合、湯水加熱温度Ｔ_Hは、Ｔａ＋Ｔｘ＝９０℃となる。

主制御部４は、前記のようにして湯水加熱温度Ｔ_Hを決定した後には、ヒートポンプ１の補助制御部１４に対してその温度の湯水加熱を行なう旨を指示し（Ｓ７）、出湯口３０からの出湯温度が目標給湯温度Ｔａである４０℃となるように混合弁Ｖ２を制御する（Ｓ８）。このような制御が行なわれると、出湯用の配管部３内には、ヒートポンプ１によって加熱された９０℃の湯水と、貯湯タンク２から流出する９０℃の湯水とが供給される。そして、これらの混合湯水が混合弁Ｖ２において４０℃に調整された後に、出湯口３０から給湯栓９０に向けて供給される。

前記とは異なり、貯湯タンク２内の残熱量が満杯でない場合（Ｓ５：ＮＯ）、主制御部４は、２／３の残熱量が存在するか否かを判断する（Ｓ１０）。そして、２／３の残熱量が存在しない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、その後主制御部４は、１／２の残熱量が存在するか否かを判断し（Ｓ１３）、さらにこの判断において１／２の残熱量が存在しないとの結果がでた場合には、１／３の残熱量が存在するか否かを判断する（Ｓ１３：ＮＯ，Ｓ１６）。これらの残熱量の有無の判断は、温度センサＴ４，Ｔ３，Ｔ２によって検出される温度がたとえば９０℃以上であるか否かにより行なわれる。

前記したような動作処理において、主制御部４は、貯湯タンク２内の残熱量が２／３の場合には、ヒートポンプ１の湯水加熱温度Ｔ_Hの決定に際して、付加温度ＴｘをステップＳ６の場合よりも若干小さい値、たとえばＴｘ＝３０℃とし、湯水加熱温度Ｔ_Hの値を７０℃に決定する（Ｓ１０：ＹＥＳ，Ｓ１１）。また、残熱量が１／２の場合には、付加温度Ｔｘをさらに小さい値のたとえば２０℃とし、湯水加熱温度Ｔ_Hの値を６０℃に決定する（Ｓ１３：ＹＥＳ，Ｓ１４）。残熱量がさらに少ない１／３の場合には、付加温度Ｔｘをさらに小さい値のたとえば１０℃とし、湯水加熱温度Ｔ_Hの値を５０℃に決定する（Ｓ１６：ＹＥＳ，Ｓ１７）。このような決定がなされた後には、その決定された温度の湯水がヒートポンプ１において加熱生成される。この湯水と貯湯タンク２内から流出する９０℃の湯水とが混合された後に混合弁Ｖ２において温度調整される点は、先の場合と同様である（Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１８，Ｓ８，Ｓ９）。貯湯タンク２内に残熱量がある場合には、上記したような動作が繰り返し実行される（Ｓ９：ＮＯ，Ｓ１）。

一方、温度センサＴ１による検出温度が９０℃未満であって、貯湯タンク２内に残熱量が無いと判断された場合（Ｓ１：ＮＯ）、主制御部４は、開閉弁Ｖ１を閉じ状態とする（Ｓ１９）。このようにすると、貯湯タンク２から出湯用の配管部３への湯水流出は阻止される。このような状態において、その後給湯栓９０が開けられるなどして所定のセンサにより給湯流量検出があると（Ｓ２０：ＹＥＳ）、その時点で主制御部４は、液送ポンプＰを駆動させるとともに、ヒートポンプ１による湯水加熱温度Ｔ_Hの値を決定する（Ｓ２１，Ｓ２２）。この湯水加熱温度Ｔ_Hの値の決定に際しては、付加温度Ｔｘをゼロとし、湯水加熱温度Ｔ_Hを目標給湯温度Ｔａと同一の４０℃に決定する。ヒートポンプ１は、その温度の湯水を生成するように駆動される（Ｓ２３）。このような処理がなされると、出湯用の配管部３内には、ヒートポンプ１によって加熱された４０℃の湯水のみが流通することとなる。この湯水は、給水管３１および配管３５を介して供給されてくる水や上部配管３３からの湯水とは混合されず、出湯口３０からそのまま給湯先に供給される。

このように、このヒートポンプ給湯装置Ａにおいては、貯湯タンク２内の残熱量が多いときには、ヒートポンプ１の湯水加熱温度Ｔ_Hが高くされ、残熱量が少なくなるにしたがって徐々に湯水加熱温度Ｔ_Hが低くされる。残熱量が多い場合に、ヒートポンプ１の湯水加熱温度Ｔ_Hが高くされると、貯湯タンク２からの出湯熱量とヒートポンプ１からの出湯熱量との総量が多くなり、給湯熱量が多く要求される場合にも十分に対処できることとなる。たとえば、湯水を複数の給湯先に対して同時給湯し得ることとなって、機能性が増す。また、ヒートポンプ１の負担率が高まり、貯湯タンク２内の湯水が急激に減少することも抑制される。したがって、貯湯タンク２としてさほど大型のものを用いることなく、熱量が多い給湯を長時間にわたって継続させることが可能となる。

一方、貯湯タンク２内の残熱量が少ない場合には、ヒートポンプ１の湯水加熱温度Ｔ_Hが低くされるために、給湯熱量の総量を多くすることはできないものの、いわゆる湯切れは生じないようにすることができる。また、ヒートポンプ１の成績係数は高くなる。さらに、湯水加熱温度Ｔ_Hは、少なくとも目標給湯温度Ｔａ以上であり、出湯口３０からは目標給湯温度Ｔａの湯水を適切に出湯させることが可能である。したがって、残熱量が少ない場合であっても、ユーザにとってとくに不具合を生じさせないようにすることができる。また、ヒートポンプ１として、比較的低出力のものを用いることも可能となる。好ましくは、このヒートポンプ給湯装置Ａにおいては、貯湯タンク２内の残熱量が少ない場合には、残熱量が多い場合よりも、ヒートポンプ１の湯水加熱用熱交換器１３を流れる湯水流量が多くされる制御が実行される。ヒートポンプ１には、能力の限界があるため、ヒートポンプ１の出口温度を目標温度通りにするには湯水流量が制御されるが、貯湯タンク２内の残熱量が少なく、ヒートポンプ１の湯水加熱温度を下げたときには、その湯水流量を多くすることが可能である。このことにより、貯湯タンク２内の残熱量が少ない場合であっても、出湯口３０からの出湯流量を十分な流量にすることが可能となる。なお、ヒートポンプ１の湯水加熱用熱交換器１３を流れる湯水流量の増減変更は、液送ポンプＰの回転数制御、あるいは湯水加熱用熱交換器１３への湯水供給を行なう配管に設けられた流量調整弁（図示略）の制御により行なわれる。

前記したヒートポンプ給湯装置Ａにおいては、図２のフローチャートには示していないものの、次に述べるような構成にすることもできる。すなわち、操作リモコン４９については、所定のスイッチ操作を行なうことにより、機能優先モードと湯量優先モードとを選択して切り換え設定し得るように構成しておく。そして、主制御部４については、操作リモコン４９によって機能優先モードおよび湯量優先モードのいずれかが設定されたときには、貯湯タンク２内の残熱量には関係なく、付加温度Ｔｘを予め定められた値とする制御を実行させる。ただし、この場合の付加温度Ｔｘは、機能優先モードの場合と湯量優先モードの場合とでは相違させ、機能優先モードの方が湯量優先モードよりも大きな値とする。このような構成によれば、ユーザが操作リモコン４９を操作し、機能優先モードを設定すると、ヒートポンプ１による湯水加熱温度Ｔ_Hが高くなり、貯湯タンク２内に残熱量が存在する限りは、その残熱量の多少には関係なく、熱量の多い給湯が可能となる。これに対し、湯量優先モードが設定されたときには、貯湯タンク２内に残熱量が存在するか否かには関係なく、ヒートポンプ１の湯水加熱温度Ｔ_Hが低くされ、成績係数を高くした状態でヒートポンプ１を運転させることができる。もちろん、貯湯タンク２内に残熱量が無い場合に湯切れを適切に防止し得る効果も得られる。

図３は、本発明の他の実施形態を示している。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。

図３に示す実施形態のヒートポンプ給湯装置は、２台のヒートポンプ１Ａ，１Ｂを備えている。そして、これら２台のヒートポンプ１Ａ，１Ｂのそれぞれの湯水加熱用熱交換器１３を個々に通過する配管３９ａ，３９ｂの終端は、三方弁Ｖ３および配管３８を介して出湯用の配管部３に繋がっている。

このような構成によれば、２台のヒートポンプ１Ａ，１Ｂを同時に運転させて湯水を加熱することができるために、給湯時の総熱量を多くするのに好適となる。また、いずれか一方のみを運転させて、他方を運転させない態様も可能となり、要求される熱量に応じてヒートポンプ１Ａ，１Ｂを経済的に運転させることも可能となる。２台のヒートポンプ１Ａ，１Ｂの運転の仕方としては、それらの湯水加熱温度を同一温度に揃えてもよいが、それらの湯水加熱温度を相違させるようにしてかまわない。本発明は、このように複数台のヒートポンプを用いる場合において、それらの湯水加熱温度を制御する場合、それら複数台のヒートポンプの全部、または一部のみに適用することができる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るヒートポンプ給湯装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本発明において、ヒートポンプの湯水加熱温度Ｔ_Hは、目標給湯温度Ｔａに付加温度Ｔｘを上乗せした値とされるが、この付加温度Ｔｘは、残湯量に対応して固定化された値である必要はなく、たとえば目標給湯温度Ｔａの値に応じて変更させることが可能である。具体的には、たとえば残熱量が満杯であって、目標給湯温度Ｔａが４０℃の場合に、付加温度Ｔｘが５０℃とされて、湯水加熱温度Ｔ_Hが９０℃とされている条件下において、目標給湯温度Ｔａがたとえば３８℃に変更されたからといって湯水加熱温度Ｔ_Hを８８℃に変更しなくてもよい。この場合、付加温度Ｔｘを５２℃として、湯水加熱温度Ｔ_Hを９０℃のままに維持させることができる。

上述した実施形態における目標給湯温度、付加温度、および湯水加熱温度についての各種の数値は、あく迄も例示であり、これに限定されないことは言うまでもない。また、上述した実施形態では、貯湯タンク内の残熱量を満杯、２／３、１／２…などの計５段階に分けているが、やはりこれに限定されず、たとえば残熱量を一定値以上の場合とそうでない場合との２段階のみに分け、これに応じて付加温度を変更させるようにした場合も、本発明の技術的範囲に包摂される。

本発明が適用されたヒートポンプ給湯装置の一実施形態を模式的に示す説明図である。 図１に示すヒートポンプ給湯装置の主制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明が適用されたヒートポンプ給湯装置の他の実施形態を模式的に示す説明図である。

符号の説明

Ａ ヒートポンプ給湯装置
Ｖ２ 混合弁
１ ヒートポンプ
２ 貯湯タンク
３ 出湯用の配管部
４ 主制御部（制御手段）
１３ 湯水加熱用熱交換器
１４ 補助制御部（制御手段）
３０ 出湯口
３１ 給水管

Claims (3)

1. 貯湯タンクと、
   この貯湯タンクから送られてくる湯水を加熱して前記貯湯タンク内に戻す処理、および給水管からの供給水の加熱が可能なヒートポンプと、
   出湯口を有し、かつ前記貯湯タンクから流出する湯水と前記給水管から前記ヒートポンプに供給されて加熱された湯水とを混合させて前記出湯口に向けて導くことが可能な出湯用の配管部と、
   前記出湯口から出湯する湯水が目標給湯温度となるように、前記出湯用の配管部を流れる湯水に対し、前記給水管またはこれとは別の給水管からの供給水を所望の比率で混合させることが可能な混合弁と、
   前記貯湯タンク内の残熱量を判断して前記ヒートポンプの湯水加熱温度を制御する制御手段と、
   を備えている、ヒートポンプ給湯装置であって、
   前記制御手段は、前記出湯口から出湯が行なわれるときには、目標給湯温度に所定の付加温度を上乗せした温度を前記ヒートポンプの湯水加熱温度とし、かつ前記付加温度については、前記貯湯タンク内の残熱量が多い場合よりも少ない場合の方が小さい値にする制御を実行するように構成されていることを特徴とする、ヒートポンプ給湯装置。
2. 前記制御手段は、前記貯湯タンク内の残熱量が予め設定された値以下に減少しているときには、前記付加温度をゼロとするように構成されている、請求項１に記載のヒートポンプ給湯装置。
3. 機能優先モードと湯量優先モードとを選択して切り換え設定可能な操作手段を有しており、
   前記制御手段は、前記操作手段によって前記機能優先モードおよび湯量優先モードのいずれかが設定されたときには、前記貯湯タンクの残熱量の多少には関係なく前記付加温度を予め定められた値とし、かつこの値は、前記機能優先モードの場合の方が前記湯量優先モードの場合よりも大きくされている、請求項１または２に記載のヒートポンプ給湯装置。

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