JP2008286508A

JP2008286508A - 貯湯式給湯暖房装置

Info

Publication number: JP2008286508A
Application number: JP2007134662A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; 彰鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2027-05-21
Also published as: JP5315630B2

Abstract

【課題】ブライン加熱回路Ｋ２への空気の混入を防ぐ。
【解決手段】温水導出入口７３の先端開口部７３ａを、貯湯タンク７の上部に発生する空気溜まり部７０の下方から温水を取り出すようにしている。
これによれば、ブライン加熱回路Ｋ２に温水を循環させても、空気溜まり部７０の空気が温水導出入口７３の先端開口部７３ａから吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９の空気噛みを防ぐことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、熱源機を用いて給湯用水を沸き上げ、貯湯タンクに溜めながら給湯を行うとともに、貯湯タンク内の温水を用いてブラインを加熱し、その加熱されたブラインを暖房器に循環させて暖房や乾燥などを行う貯湯式給湯暖房装置に関するものである。

従来、熱源機を用いて給湯用水を沸き上げ、貯湯タンクに溜めながら給湯を行うとともに、貯湯タンク内の温水を用いてブラインを加熱し、その加熱されたブラインを暖房器に循環させて暖房や乾燥などを行う貯湯式給湯暖房装置がある（例えば、下記特許文献１参照）。
特開２００６−７１１５１号公報

図１は、本発明に係る貯湯式給湯暖房装置１の全体構成を示す模式図であり、図６は、従来の貯湯タンク７上部の構造を示す部分断面図である。これらの図を用いて従来の貯湯式給湯暖房装置における問題点を説明する。本従来例では、熱源機１ａによって貯湯タンク７内の給湯用水が沸き上げられて貯湯タンク７内に溜められる。

そして給湯時には、貯湯タンク７の内面最上部に設けられた給湯導出口７４より温水が取り出されるとともに、その温水を取り出した分だけ補充するように、貯湯タンク７の下部に設けられた冷水導入口７１から給湯用水として水道水などが給水されるようになっている。

また暖房時には、貯湯タンク７の内面最上部に設けられた温水導出口７３の先端開口部７３ａより温水が取り出されてブライン加熱回路Ｋ２を流通し、水ブライン熱交換器８でブライン循環回路Ｂを流通するブラインを加熱した後、貯湯タンク７の下部に設けられた戻し口７５から貯湯タンク７内に戻されるようになっている。そして、水ブライン熱交換器８で加熱されたブラインが暖房器１０に循環されて各種の暖房機能を発揮するようになっている。

上記構成の貯湯式給湯暖房装置１において、冷水導入口７１から給水される水に空気が混じっていた場合、その空気は図６中に矢印Ａ１で示すように温水中を上がって貯湯タンク７の内面最上部に空気溜まり部７０を作ることとなる。通常、この空気溜まり部７０は、給湯時に給湯導出口７４の先端開口部７４ａより吸い出されて排出されるが、一部排出されずに貯湯タンク７の内面最上部の空気溜まり部７０に溜まっている状態が有り得る。

この状態で暖房運転が開始された場合、空気溜まり部７０の空気を温水導出口７３の先端開口部７３ａから吸い込んでブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９が空気噛みを起こしてしまうという問題点がある。しかも、温水導出口７３の先端開口部７３ａから吸い込んだ空気はブライン加熱回路Ｋ２を経由して、図６中に矢印Ａ２で示すように戻し口７５から吹き出されて戻ってくるため、温水循環中は空気溜まり部７０の空気量が減ることはなく、温水ポンプ９の空気噛みが連続して発生することとなってしまう。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、ブライン加熱回路への空気の混入を防ぐことのできる貯湯式給湯暖房装置を提供することにある。なお、図１、図６で説明しなかった符号は、後述の実施形態での符号と対応しているため、ここでの説明は省略する。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、給湯用の温水を貯湯する貯湯タンク（７）と、貯湯タンク（７）内の給湯用水を加熱して温水にする熱源機（１ａ）と、貯湯タンク（７）の上部に設けられて給湯用に温水を取り出す給湯導出口（７４）と、貯湯タンク（７）の下部に設けられて給湯用に取り出した温水分だけ給湯用水を取り込む冷水導入口（７１）と、高温水を１次側に流通させて２次側に流通するブラインを加熱する水ブライン熱交換器（８）と、貯湯タンク（７）の上部に設けられた温水導出口（７３）より取り出した温水を水ブライン熱交換器（８）に流通させた後、貯湯タンク（７）の下部に戻すブライン加熱回路（Ｋ２）と、水ブライン熱交換器（８）で加熱されたブラインを暖房の用途で放熱させる暖房器（１０）との間で循環させるブライン循環回路（Ｂ）とを備えた貯湯式給湯暖房装置において、
給湯導出口（７４）の先端開口部（７４ａ）が、貯湯タンク（７）の内面最上部の位置において貯湯タンク（７）内に開口されているとともに、温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）が、貯湯タンク（７）の上部に発生する空気溜まり部（７０）よりも下方の位置において貯湯タンク（７）内に開口され、その位置から温水が取り出されることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、ブライン加熱回路（Ｋ２）に温水を循環させても、空気溜まり部（７０）の空気が温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）から吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路（Ｋ２）の温水ポンプ（９）の空気噛みを防ぐことができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１記載の貯湯式給湯暖房装置において、温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）が、貯湯タンク（７）の内面最上部より下方へ突き出されていることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、従来、貯湯タンク（７）の内面最上部に設けられていた温水導出口（７３）を、その内面最上部より下方へ突き出した構造とすることにより、空気溜まり部（７０）の空気が温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）から吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路（Ｋ２）の温水ポンプ（９）の空気噛みを防ぐことができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１記載の貯湯式給湯暖房装置において、温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）が、貯湯タンク（７）の内面最上部より下方となる位置において貯湯タンク（７）の側方に設けられていることを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、従来、貯湯タンク（７）の内面最上部に設けられていた温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）を、その内面最上部より下方となるよう貯湯タンク（７）の側方に設けることにより、空気溜まり部（７０）の空気が温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）から吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路（Ｋ２）の温水ポンプ（９）の空気噛みを防ぐことができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の貯湯式給湯暖房装置において、温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）と貯湯タンク（７）の内面最上部との高低差（Ｈ）が２０ｍｍ以上とされていることを特徴としている。貯湯タンク（７）へ空気が混入するのは給湯時だが、既に貯まっている空気溜まり部（７０）は給湯時に排出されるため、一定量の空気溜まり部（７０）について吸い込みを防止すれば良い。

発明者らが行った実験によれば、温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）と貯湯タンク（７）の内面最上部との高低差（Ｈ）を２０ｍｍ以上とすることにより、通常溜まりうる空気溜まり部（７０）の空気が温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）から吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができる。よって、この請求項４に記載の発明によれば、ブライン加熱回路（Ｋ２）の温水ポンプ（９）の空気噛みを防ぐことができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の貯湯式給湯暖房装置において、温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）と貯湯タンク（７）の内面最上部との高低差（Ｈ）が５０ｍｍ以上とされていることを特徴としている。

温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）と貯湯タンク（７）の内面最上部との高低差（Ｈ）を５０ｍｍ以上とすることにより、通常溜まりうる空気溜まり部（７０）の空気が温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）から吸い込まれて温水に混入するのをより確実に防ぐことができる。よって、この請求項５に記載の発明によれば、ブライン加熱回路（Ｋ２）の温水ポンプ（９）の空気噛みをより確実に防ぐことができる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の貯湯式給湯暖房装置において、温水導出口（７３）と給湯導出口（７４）とが貯湯タンク（７）の内面最上部に設けられているとともに、給湯導出口（７４）の先端開口部（７４ａ）の上方に、貯湯タンク（７）内に混入した空気を溜めるためのエアー溜め（１４）が形成されていることを特徴としている。

この請求項５に記載の発明によれば、給湯導出口（７４）の先端開口部（７４ａ）の上方にエアー溜め（１４）を設けることにより、貯湯タンク（７）内に混入した空気はこのエアー溜め（１４）に溜められるため、貯湯タンク（７）の内面最上部に温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）を設けても、エアー溜め（１４）の空気が温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）から吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路（Ｋ２）の温水ポンプ（９）の空気噛みを防ぐことができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について添付した図１〜図３を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る貯湯式給湯暖房装置１の全体構成を示す模式図である。本実施形態での貯湯式給湯暖房装置１は、超臨界ヒートポンプサイクルを用いて貯湯タンク７内の給湯用水を高温（本実施形態では約９０℃）に加熱して貯湯タンク７内に貯湯しながら給湯を行うと共に、加熱した温水を用いて熱交換媒体となる不凍液などのブラインを中間温度（本実施形態では４０〜６０℃）に加熱して、そのブラインを住居内の暖房、例えば床暖房などに利用するものである。

なお、超臨界ヒートポンプサイクルとは、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポンプサイクルを言い、例えば二酸化炭素、エチレン、エタン、酸化窒素などを冷媒とするヒートポンプサイクルである。貯湯式給湯暖房装置１は大きく分けて、主に後述する冷凍サイクル機器が収納されたヒートポンプ式の熱源機１ａと、主に貯湯タンク７が収納されたタンクユニット１ｂと、当実施例の場合は床暖房ユニット１ｃとより成る。

熱源機１ａ内は、大きく分けてヒートポンプサイクルの冷媒回路Ｒと、給湯関係の給湯水加熱回路Ｋ１とで構成されている。冷媒回路Ｒは、冷媒を圧縮する圧縮機２と、給湯用水の加熱手段である冷媒水熱交換器３と、冷媒の減圧手段である膨張弁４と、大気から吸熱するための冷媒空気熱交換器５とを環状に接続して構成され、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ_２）が封入されている。

圧縮機２は、内蔵する図示しない駆動モータと、吸引したガス冷媒を臨界圧力以上の高圧にまで昇圧して吐出する図示しない高圧圧縮部とで構成しており、これらが密閉容器内に収納されている。そして、装置全体の制御手段である制御装置３０により通電制御される。

冷媒水熱交換器３は、高圧圧縮部で昇圧された高温高圧のガス冷媒と給湯用水とを熱交換して給湯用水を加熱するものであり、高圧冷媒通路３ａに隣接して給湯水通路３ｂが設けられ、その高圧冷媒通路３ａを流れる冷媒の流れ方向と給湯水通路３ｂ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。

膨張弁４は、冷媒水熱交換器３と冷媒空気熱交換器５との間に設けられ、冷媒水熱交換器３で冷却された冷媒を高圧から低圧にまで減圧して冷媒空気熱交換器５に供給する。またこの膨張弁４は、弁開度を電気的に調整可能な構成を有し、制御装置３０により通電制御される。

冷媒空気熱交換器５は、図示しない送風ファンによる送風を受けて、膨張弁４で減圧された冷媒を大気との熱交換によって蒸発させ、ガスとなった冷媒は先の圧縮機２に吸引される。給湯関係の給湯水加熱回路Ｋ１は、給湯用水の加熱手段である上記冷媒水熱交換器３の給湯水通路３ｂと、給湯用水を循環させる給湯水ポンプ６と、給湯用水や温水を貯留する貯湯タンク７とを環状に接続して構成される。

給湯水ポンプ６は、図１に示すように、貯湯タンク７内の下部に設けられた冷水導出口７２からの冷水を、冷媒水熱交換器３の給湯水通路３ｂを通して貯湯タンク７の上部に設けられた温水導出入口（本発明で言う温水導出口）７３から還流する様に水流を発生させる。この給湯水ポンプ６は、図示しない内蔵モータの回転数に応じて流量を調節することができ、制御装置３０により通電制御される。

図２は、貯湯タンク７の構造例を示す斜視図であり、図３は、本発明の第１実施形態における貯湯タンク７上部の構造を示す部分断面図である。貯湯タンク７は、耐食性に優れた金属製（例えば、ステンレス製）の容器であり、外周部に断熱体２０が配置されている。容器と断熱体２０とで貯湯タンク７を構成し、給湯用の温水を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７の容器部分は、図２に示すように縦長形状であり、略円筒状の筒状部７ａと、筒状部７ａの上下に設けられて上下方に突出した略半球状（ドーム状）の鏡板部７ｂ、７ｃとから成っている。その下側の鏡板部７ｂには、給湯用水として水道水を給水するための冷水導入口７１と、熱源機１ａへの冷水導出口７２とが設けられている。

また上側の鏡板部７ｃには、熱源機１ａからの温水を貯タンク７内に導入するとともに、後述のブライン加熱回路Ｋ２に温水を導出する温水導出入口７３と、給湯のために温水を導出する給湯導出口７４とが設けられている。また、側面の下方には、後述のブライン加熱回路Ｋ２から戻ってきた中温水が流入する戻し口７５が設けられている。

本実施形態の断熱体２０は、図２に示すように、複数（図示例では３つ）に分割形成された分割体２０ａ〜２０ｃが組み合わされている。分割体２０ａ、２０ｂは、容器部分の筒状部７ａに対応する分割体であり、分割体２０ｃは、容器部分上側の鏡板部７ｃに対応する分割体である。

これら分割体２０ａ〜２０ｃのうち、分割体２０ａ、２０ｂは、内部に真空層が形成された真空断熱材２１と、内部に空気層が形成された空気断熱材２２とにより構成されている。ここで、真空断熱材２１および空気断熱材２２について説明する。真空断熱材２１は、芯材と、芯材を覆うガスバリア性のラミネートフィルム（アルミ箔など）からなる外被材とからなり、その内部圧力が１Ｐａ〜２００Ｐａとなるように減圧して密閉封止したものである。

真空断熱材２１の内部には、内部のガスやラミネートフィルム相互のヒートシール部から僅かに侵入するガスを吸着する吸着剤を備えており、内部圧力を上記圧力に減圧維持するようになっている。真空断熱材２１の芯材に使用する材料は、気相比率９０％前後の多孔体をシート状または板状に加工したものであり、工業的に利用できるものとして、発泡体、粉体、および繊維体などがある。

これらは、その使用用途や必要特性に応じて公知の材料を使用することができる。また、真空断熱材２１の外被材に使用するガスバリア性のラミネートフィルムは、金属箔、或いは金属蒸着層を有するラミネートフィルムが望ましい。また、ラミネートフィルムは、金属箔を有するラミネートフィルムと金属蒸着層を有するラミネートフィルムの２種類のラミネートフィルムを組み合わせて適用しても良い。

一方、空気断熱材２２は、柔軟性と圧縮性とを有する公知の断熱材が使用可能であり、無機系、有機系のいずれの断熱材も使用できる。このうち無機系としては、施工性と優れた断熱特性の観点から繊維体が適用し易く、例えば、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウールなどを使用することができる。

また、有機系としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メラミンなどの軟質フォームが利用できる。また、その形状は、シート状、バルク状、および成形体が利用可能であるが、シート状の断熱材を単層あるいは積層して適用することが、断熱効果の観点からは良好である。そして、分割体２０ａ〜２０ｃ同士を容器部分の外周面で組み合わせて断熱体２０を形成する前に、予め、各分割体２０ａ、２０ｂ毎に真空断熱材２１と空気断熱材２２とを積層している。

図２に示すように、容器部分の外周面は、上方の上部領域と、上部領域より下方の下部領域とからなり、真空断熱材２１は上部領域のみを覆うように配置されている。また、真空断熱材２１の外周側を含め、容器部分の外周の全域を覆うように空気断熱材２２が配置されている。

なお、真空断熱材２１および空気断熱材２２には、容器部分への各配管の接続部位（冷水導入口７１、冷水導出口７２、温水導出入口７３、給湯導出口７４、戻し口７５）に対応して、各配管を挿設するための図示しない開口が形成されている。それぞれの開口形状は、配管断面形状に対応して略円形状に形成されている。なお、上述した貯湯タンク７は、一構造例であり、給湯用の温水を長時間に渡って保温することができるものであれば、これに限るものではない。

貯湯タンク７に貯留された温水は、給湯時に冷水混合手段である給湯混合弁１３で、貯湯タンク７上部の給湯導出口７４からの温水と水道からの冷水とを混合して温度調節した後、主に台所や風呂のカランやシャワーなどに給湯される。なお、給湯混合弁１３も制御装置３０により通電制御される。

次に、床暖房ユニット１ｃであるが、大きく分けてブラインを加熱するブライン加熱回路Ｋ２と、床暖器１０へのブライン循環回路Ｂとで構成されている。ブラインを加熱するブライン加熱回路Ｋ２は、ブラインの加熱手段である水ブライン熱交換器８と、熱源となる温水を循環させる温水ポンプ９と、温水を貯留する先の貯湯タンク７とを環状に接続して構成される。

水ブライン熱交換器８は、貯湯タンク７に貯留された温水とブラインとを熱交換してブラインを加熱するもので、温水通路８ａに隣接してブライン通路８ｂが設けられ、その温水通路８ａを流れる温水の流れ方向とブライン通路８ｂを流れるブラインの流れ方向とが対向するように構成されている。なお、水ブライン熱交換器８の上流側で貯湯タンク７の温水導出入口７３と給湯水加熱回路Ｋ１とブライン加熱回路Ｋ２とが接続されて連通するようになっている。

そして、この接続点には、給湯水加熱回路Ｋ１で沸き上げた温水がブライン加熱回路Ｋ２へと循環する流量を調整する流量調整手段としての比例弁１２を有している。この比例弁１２は、いずれかの経路と他の２経路との連通割合を可変するとともに、給湯水加熱回路Ｋ１の給湯水ポンプ６とブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９との流量をコントロールすることにより、貯湯タンク７の上部へ貯湯しながら暖房を行ったり、貯湯タンク７の上部から温水を補充しながら暖房を行ったりができるようになっている。

但し、流量調節手段として
（１）給湯水加熱回路Ｋ１と温水導出入口７３
（２）温水導出入口７３とブライン加熱回路Ｋ２
（３）給湯水加熱回路Ｋ１とブライン加熱回路Ｋ２
との連通をそれぞれ切り換えることのできる切換弁１２を用いても良い。

これにより、熱源機１ａから貯湯タンク７へ温水を貯湯するときに不要なブライン加熱回路Ｋ２側に温水が流れたり、貯湯タンク７の温水をブライン加熱回路Ｋ２に流しているときに熱源機１ａ側から冷水を吸引したりすることを防いでいる。なお、比例弁１２も制御装置３０により通電制御される。

温水ポンプ９は、図１に示すように、貯湯タンク７内の上部に設けられた温水導出入口７３から、温水を水ブライン熱交換器８の温水通路８ａを通して、貯湯タンク７の下方部に設けられた戻し口７５に還流する様に水流を発生させる。この温水ポンプ９は、図示しない内蔵モータの回転数に応じて流量を調節することができ、制御装置３０により通電制御される。

床暖器１０へのブライン循環回路Ｂは、ブラインの加熱手段である上記水ブライン熱交換器８のブライン通路８ｂと、暖房器としての床暖房パネル１０と、ブラインを循環させるブラインポンプ１１とを環状に接続して構成される。床暖房パネル１０は、住居居室の床板下に配置される配管パネルである。

また、ブラインポンプ１１は、図示しない内蔵モータの回転数に応じて循環させるブラインの流量を調節することができる。そして、このような床暖房は、人体が直接床材に触れても快適な暖房感が得られるよう、ブラインを熱く感じない６０℃程度の温度で供給し、冷たく感じない４０℃程度の温度で戻ってくるよう、流量を制御装置３０により通電制御される。

次に、本実施形態での特徴的な構造について説明する。給湯時に冷水導入口７１から補給される水道水に空気が混じっていた場合、その空気は図３中に示すように、温水中を上がって貯湯タンク７の内面最上部の空気溜まり部７０に、空気溜まりを作ることとなる。通常、この空気溜まりは、給湯時に、貯湯タンク７の内面最上部（空気溜まり部７０）に開口する給湯導出口７４の先端開口部７４ａより吸い出されて排出されるが、一部排出されずに貯湯タンク７の内面最上部に溜まっている状態が有り得る。

この状態で暖房運転が開始された場合であっても、空気溜まり部７０の空気溜まりを温水導出入口７３の先端開口部７３ａから吸い込んでブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９が空気噛みを起こさないように、温水導出入口７３を、通常貯湯タンク７の上部に発生する空気溜まり部７０よりも下方から温水を取り出すようにしている。

そのために本実施形態では、図３に示すように、温水導出入口７３を貯湯タンク７の内面最上部より下方へ突出させ、先端開口部７３ａを空気溜まり部７０よりも下方の位置において、貯湯タンク７に開口させている。そしてその温水導出入口７３の先端開口部７３ａと貯湯タンク７の内面最上部との高低差Ｈを２０ｍｍ以上、より望ましくは５０ｍｍ以上としている。これにより本実施形態では、ブライン加熱回路Ｋ２への空気の混入を防ぐことができ、ブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９の空気噛みを防ぐことができる。

次に、本貯湯式給湯暖房装置１の作動について説明する。本貯湯式給湯暖房装置１は、周知のヒートポンプサイクルと給湯水加熱回路Ｋ１とを用いた貯湯運転と、周知のブライン加熱回路Ｋ２とブライン循環回路Ｂとを用いた暖房運転以外に、本実施形態での特徴的な作動として沸き上げ暖房運転がある。これは、状況に応じて給湯水加熱回路Ｋ１で沸き上げた温水を、先の比例弁１２を介してブライン加熱回路Ｋ２へ直接循環させて暖房を行うものである。

これは、給湯水加熱回路Ｋ１の給湯水ポンプ６とブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９とで流量を略同等とすることにより、給湯水加熱回路Ｋ１で沸き上げた温水が貯湯タンク７をバイパスして、ほぼそのままブライン加熱回路Ｋ２へ流すことができる。これにより熱源機１ａでは、暖房に適した低い温度で沸き上げを行うことができるため、ＣＯＰが向上する。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。温水導出入口７３の先端開口部７３ａを、貯湯タンク７の上部に発生する空気溜まり部７０よりも下方から温水を取り出すようにしている。これによれば、ブライン加熱回路Ｋ２に温水を循環させても、空気溜まり部７０の空気が温水導出入口７３から吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９の空気噛みを防ぐことができる。

また、温水導出入口７３の先端開口部７３ａを、貯湯タンク７の内面最上部より下方へ突出させている。これによれば、従来、貯湯タンク７の内面最上部に設けられていた温水導出入口７３の先端開口部７３ａを、その内面最上部より下方へ突き出した構造とすることにより、空気溜まり部７０の空気が温水導出入口７３の先端開口部７３ａから吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９の空気噛みを防ぐことができる。

また、温水導出入口７３の先端開口部７３ａと貯湯タンク７の内面最上部との高低差Ｈを２０ｍｍ以上、より望ましくは５０ｍｍ以上としている。貯湯タンク７へ空気が混入するのは給湯時だが、既に貯まっている空気溜まり部７０は給湯時に排出されるため、一定量の空気溜まり部７０について吸い込みを防止すれば良い。

発明者らが行った実験によれば、温水導出入口７３と貯湯タンク７の内面最上部との高低差Ｈを２０ｍｍ以上、より望ましくは５０ｍｍ以上とすることにより、通常溜まりうる空気溜まり部７０の空気が温水導出入口７３の先端開口部７３ａから吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができる。よって、これによれば、ブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９の空気噛みを防ぐことができる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態における貯湯タンク７上部の構造を示す部分断面図である。なお、以降の各実施形態では、上述した第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して説明を省略し、上述した実施形態と異なる特徴部分について説明する。本実施形態では、温水導出入口７３の先端開口部７３ａを、貯湯タンク７の内面最上部より下方となる位置で貯湯タンク７の側方に設けている。

これによれば、従来、貯湯タンク７の内面最上部に設けられていた温水導出入口７３の先端開口部７３ａを、その内面最上部より下方となる位置で貯湯タンク７の側方に設けることにより、空気溜まり部７０の空気が温水導出入口７３の先端開口部７３ａから吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９の空気噛みを防ぐことができる。

また、その温水導出入口７３の先端開口部７３ａと貯湯タンク７の内面最上部との高低差Ｈは、第１実施形態と同様に２０ｍｍ以上、より望ましくは５０ｍｍ以上としている。これによっても、通常溜まりうる空気溜まり部７０の空気が温水導出入口７３の先端開口部７３ａから吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができて、ブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９の空気噛みを防ぐことができる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態における貯湯タンク７上部の構造を示す部分断面図である。上述した各実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態では、温水導出入口７３と給湯導出口７４のそれぞれの先端開口部７３ａ、７４ａを貯湯タンク７の内面最上部に設けとともに、給湯導出口７４の先端開口部７４ａの上方に、貯湯タンク７内に混入した空気を溜めるためのエアー溜め１４を形成している。

これによれば、給湯導出口７４の先端開口部７４ａの上方にエアー溜め１４を設けることにより、貯湯タンク７内に混入した空気はこのエアー溜め１４に溜められるため、貯湯タンク７の内面最上部に温水導出入口７３の先端開口部７３ａを設けても、エアー溜め１４の空気が温水導出入口７３の先端開口部７３ａから吸い込まれて温水に混入するのを防ぐことができるため、ブライン加熱回路Ｋ２の温水ポンプ９の空気噛みを防ぐことができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、給湯用水を加熱する熱源機にヒートポンプサイクルを用いているが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、ガスや電気を用いた熱源機であっても良い。また、ブライン循環回路Ｂに一つの床暖房装置１０を接続しているが、接続する暖房器の種類や数などの構成は異なるものであっても良い。また、第３実施形態のエアー溜め１４は、第１実施形態や第２実施形態と組み合わせて構成しても良い。

本発明に係る貯湯式給湯暖房装置１の全体構成を示す模式図である。貯湯タンク７の構造例を示す斜視図である。本発明の第１実施形態における貯湯タンク７上部の構造を示す部分断面図である。本発明の第２実施形態における貯湯タンク７上部の構造を示す部分断面図である。本発明の第３実施形態における貯湯タンク７上部の構造を示す部分断面図である。従来の貯湯タンク７上部の構造を示す部分断面図である。

符号の説明

１ａ…熱源機
７…貯湯タンク
８…水ブライン熱交換器
１０…床暖房装置（暖房器）
１４…エアー溜め
７０…空気溜まり部
７１…冷水導入口
７３…温水導出入口（温水導出口）
７３ａ…先端開口部
７４…給湯導出口
７４ａ…先端開口部
Ｂ…ブライン循環回路
Ｈ…高低差
Ｋ２…ブライン加熱回路

Claims

給湯用の温水を貯湯する貯湯タンク（７）と、
前記貯湯タンク（７）内の給湯用水を加熱して温水にする熱源機（１ａ）と、
前記貯湯タンク（７）の上部に設けられて給湯用に温水を取り出す給湯導出口（７４）と、
前記貯湯タンク（７）の下部に設けられて給湯用に取り出した温水分だけ給湯用水を取り込む冷水導入口（７１）と、
高温水を１次側に流通させて２次側に流通するブラインを加熱する水ブライン熱交換器（８）と、
前記貯湯タンク（７）の上部に設けられた温水導出口（７３）より取り出した温水を前記水ブライン熱交換器（８）に流通させた後、前記貯湯タンク（７）の下部に戻すブライン加熱回路（Ｋ２）と、
前記水ブライン熱交換器（８）で加熱されたブラインを暖房の用途で放熱させる暖房器（１０）との間で循環させるブライン循環回路（Ｂ）とを備えた貯湯式給湯暖房装置において、
前記給湯導出口（７４）の先端開口部（７４ａ）が、前記貯湯タンク（７）の内面最上部の位置において前記貯湯タンク（７）内に開口されているとともに、
前記温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）が、前記貯湯タンク（７）の上部に発生する空気溜まり部（７０）よりも下方の位置において前記貯湯タンク（７）内に開口され、その位置から温水が取り出されることを特徴とする貯湯式給湯暖房装置。
前記温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）が、前記貯湯タンク（７）の内面最上部より下方へ突き出されていることを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯暖房装置。
前記温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）が、前記貯湯タンク（７）の内面最上部より下方となる位置において前記貯湯タンク（７）の側方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯暖房装置。
前記温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）と前記貯湯タンク（７）の内面最上部との高低差（Ｈ）が２０ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の貯湯式給湯暖房装置。
前記温水導出口（７３）の先端開口部（７３ａ）と前記貯湯タンク（７）の内面最上部との高低差（Ｈ）が５０ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の貯湯式給湯暖房装置。
前記温水導出口（７３）と前記給湯導出口（７４）とが前記貯湯タンク（７）の内面最上部に設けられているとともに、前記給湯導出口（７４）の先端開口部（７４ａ）の上方に、前記貯湯タンク（７）内に混入した空気を溜めるためのエアー溜め（１４）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯暖房装置。