JP2008309384A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯容量を大きくできるとともに、給湯などの際に、貯湯タンクの温度成層の乱れを防止して高温の湯の量を確保する。
【解決手段】複数の貯湯タンク４１ａ，４１ｂが並列に設けられているとともに、各貯湯タンクの下部から導出された水を、水熱交換器７，２７に流して、放熱器３，２３の放熱で加熱して湯とした後に、各貯湯タンクの上部に戻す貯湯回路１２ａ，１２ｂが設けられている。そして、貯湯タンクの上部の水温が給湯停止温度以下になった際に、この貯湯タンクに対応する給湯用弁６０ａ，６０ｂが閉じられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルで焚いた湯を貯湯した後、使用に供する給湯装置に関する。

従来の給湯装置は、たとえば特許文献１に記載されているように、ヒートポンプサイクルの放熱器の放熱で水を加熱して湯として貯湯タンクに貯め、この貯められた湯を供給している。
特開２００７−７８２６６号公報

ところで、特許文献１に記載された給湯装置のように、単一の貯湯タンクで貯湯量を大きくするためには、貯湯タンクの高さを高くするか、径を大きくする必要がある。貯湯タンクの高さは、その設置される場所において、許容される高さに制限がある。また、貯湯タンクの径を大きくすると、給湯などの際に、貯湯タンクの温度成層（上部が高温層で下部が低温層となる）が保ちにくい場合が増加する。また、貯湯タンクの径を大きくすると、水圧に耐えうる強度を確保するために相応に貯湯タンクの外壁を厚くする必要があり、貯湯タンクの重量増加という問題も生じる。
なお、複数の貯湯タンクの上部と下部とを順に配管でつないで、疑似的に高さを高くした貯湯タンクを構成したものがあるが、温度成層の境が配管を通過する際の流量調整が、給湯量とのバランスから難しく温度成層が乱れる恐れがあった。

解決しようとする問題点は、貯湯タンクの容量を大きくすると、貯湯タンクの高さが高くなりすぎたり、給湯などの際に貯湯タンクの温度成層が乱れたりする点である。

本発明の給湯装置は、少なくとも冷媒圧縮機（２，２２）、放熱器（３，２３）、絞り手段（４，２４）及び蒸発器（６，２６）を環状に接続して成るヒートポンプサイクル（１，２１）と、
このヒートポンプサイクルの前記放熱器で加熱された湯を貯える少なくとも２個の貯湯タンク（４１ａ，４１ｂ）と、
この各貯湯タンク下部に接続されて、貯湯タンクに市水を供給する給水配管（４２）と、
各貯湯タンク上部に夫々接続されて、貯湯タンクの湯を取り出す給湯管（６１ａ，６１ｂ）と、
これらの給湯管を集合させてなる単一の給湯本管（６２）とを備えている。
そして、放熱器はヒートポンプサイクルを循環する冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器（７，２７）の構成部品であり、夫々の給湯管に設けられ貯湯タンクの湯が給湯管を通って給湯本管に流れ出すことを防止する給湯用弁（６０ａ，６０ｂ）を有すると共に、各貯湯タンクの下部から導出された水を、放熱器で加熱して湯とした後に、各貯湯タンクの上部に戻す貯湯回路（１２，１２ａ，１２ｂ）が設けられ、夫々の貯湯タンク内の上部の水温が給湯停止温度以下になった際に、この貯湯タンクに対応する給湯用弁が閉じられる。

また、各貯湯タンクの下部から水が貯湯回路へ流れ出すことを防止する貯湯停止弁（４６ａ，４６ｂ）が各貯湯タンク毎に設けられ、貯湯タンクの下部の水温が貯湯停止温度以上になった際に、この貯湯タンクに対応する貯湯停止弁が閉じられる場合がある。
そして、ヒートポンプサイクルが複数のサイクルを並列に接続して構成されている場合がある。

本発明によれば、複数の貯湯タンクが並列に設けられているとともに、各貯湯タンクの下部から導出された水を、水熱交換器に流して、放熱器の放熱で加熱して湯とした後に、各貯湯タンクの上部に戻す貯湯回路が設けられている。したがって、給湯負荷に応じて、並列に設けられた貯湯タンクの数を増減することで幅広いシステム構成が可能となるとともに、大流量のお湯を供給する場合であっても貯湯タンクを直列に配管でつなげた場合に比べて、貯湯タンクの下部から流入する冷水の流速を低く抑えることができるので、冷水の流入により、貯湯タンクの温度成層が乱れたりすることを防止することができる。しかも、貯湯タンクの上部の水温が給湯停止温度以下になった際に、この貯湯タンクに対応する給湯用弁が閉じられるので、低温の水が給湯管に流れることを防止することができ、給湯管から供給される湯の温度が大きく低下することを阻止することができる。また、各貯湯タンクからの給湯停止は、給水側ではなく、給湯側で行われているため、給湯運転時に給水側が閉じられて、貯湯タンク内圧が異常に低下することを防止することができる。この様に、貯湯タンク内圧の異常低下を防止することができるので、貯湯タンクの増強が不要となる。

また、各貯湯タンクの下部から水が貯湯回路へ流れ出すことを遮断する貯湯停止弁が各貯湯タンク毎に設けられ、貯湯タンクの下部の水温が貯湯停止温度以上になった際に、この貯湯タンクに対応する貯湯停止弁が閉じられる場合には、貯湯タンクに湯が十分に貯められると、この貯湯タンクには湯を貯めずに、他方の貯湯タンクに貯めるようになり、各貯湯タンク内の貯湯量の不均衡を是正することができる。しかも、水熱交換器に高い温度の水が流れ込むことを防止することができるため、ヒートポンプの熱交換効率が向上する。

貯湯容量を大きくできるとともに、給湯などの際に、貯湯タンクの温度成層の乱れを防止して高温の湯の量を確保するという目的を、複数の貯湯タンクを並列に設けるとともに、各貯湯タンクの下部から導出された水を、水熱交換器に流して、放熱器の放熱で加熱して湯とした後に、各貯湯タンクの上部に戻す貯湯回路を設けることで実現した。

次に、本発明における給湯装置を備えた冷却装置の一実施例について、図を用いて説明する。図１は本発明の一実施例における給湯装置を備えた冷却装置の回路図である。図２は冷却装置の制御装置の入出力図である。なお、図２において、本発明に関する主な部品のみが記載されており、図示されていない他の部品も制御装置に接続されている。

冷却装置のヒートポンプサイクルとしての第１冷凍サイクル１は、第１圧縮機２、第１放熱器３、第１絞り手段としての第１膨張弁４、第１蒸発器６を順次冷媒配管で接続して閉回路をなすように構成されている。第１放熱器３は第１水熱交換器７の構成部品であり、この水熱交換器７において、第１放熱器３の冷媒は給湯部１１の貯湯回路１２ａを流れる水と熱交換可能である。また、第１蒸発器６は、冷却容器であるミルクタンク８内の被冷却物である牛乳を冷却する。すなわち、この第１蒸発器６は、ミルクタンク８またはミルクタンク８内の牛乳を直接冷却しており、ミルクタンク８内の牛乳の温度に基づいて精度の高い保冷運転が可能となっている。

このミルクタンク８には、被冷却物を攪拌する攪拌機１３が設けられている。そして、ミルクタンク８の上部には、搾乳ラインからの給乳管（被冷却物供給管）１４および洗浄液供給管１６が接続されている。また、ミルクタンク８の下部には、牛乳取出管１７が接続されている。この牛乳取出管１７には２個の開閉弁１８，１８が設けられ、この両開閉弁１８の間から、洗浄液戻管１９が分岐している。

ヒートポンプサイクルとしての第２冷凍サイクル２１は、第２圧縮機２２、第２放熱器２３、第２絞り手段としての第２膨張弁２４、第２蒸発器２６を順次冷媒配管で接続して閉回路をなすように構成されている。第２放熱器２３は第２水熱交換器２７の構成部品であり、この水熱交換器２７において、第２放熱器２３の冷媒は給湯部１１の貯湯回路１２ｂを流れる水と熱交換可能である。また、第２蒸発器２６は、氷蓄熱装置２８内の水を冷却して、製氷する。すなわち、第２蒸発器２６の配管の外周に着氷させる。さらに、第２放熱器２３から第２膨張弁２４への回路を流れる冷媒と、第２蒸発器２６から第２圧縮機２２への回路を流れる冷媒とを熱交換する内部熱交換器２９が設けられている。

ヒートポンプサイクルとしての第３冷凍サイクル３１は、第３圧縮機３２、第３放熱器３３、第３絞り手段としての第３膨張弁３４、第３蒸発器３６を順次冷媒配管で接続して閉回路をなすように構成されている。第３放熱器３３は第３水熱交換器３７の構成部品であり、この水熱交換器３７において、第３放熱器３３の冷媒は給湯部１１の第２貯湯回路３９を流れる水と熱交換可能である。また、第３蒸発器３６は、送風機３８の送風により外気と熱交換をすることができる。

そして、各冷凍サイクル１，２１，３１には冷媒として二酸化炭素が封入されている。放熱器３，２３，３３の内部等の冷凍サイクル高圧側での冷媒圧力は臨界圧力を超えるため、冷凍サイクルは遷臨界サイクルとなる。また、圧縮機２，２２，３２の潤滑オイルとしては、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、ＰＯＥ（ポリオールエーテル）等が使用される。また、冷媒に二酸化炭素を用いることにより、放熱器３，２３，３３で水の加熱温度が高くなり、実質的に貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃ内には８５℃〜９５℃程度の高温の湯が貯えられるものである。

第２冷凍サイクル２１の第２蒸発器２６の出口において、冷媒を気液二相状態にしている。このように、第２蒸発器２６の出口の冷媒を湿り状態にしているので、第２蒸発器２６内でオイルの滞留を減らすことができる。そして、この第２蒸発器２６から流れ出た気液二相状態の冷媒は、内部熱交換器２９において、高圧側の冷媒と熱交換することにより気化しており、第２圧縮機２２への液冷媒の戻りを防止している。

給湯装置は、前述のヒートポンプサイクルと給湯部１１で構成されている。そして、給湯部１１は、３個の貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃを具備しており、各貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃの下部には各々、給水配管４２が給水弁４３および減圧弁４４を介して接続されている。この給水弁４３は通常、開いており、湯を使用すると、その使用量に相当する水量を補うために給湯部１１内へ、減圧弁４４で減圧された市水がその水圧によって供給される。

また、第１貯湯タンク４１ａおよび第２貯湯タンク４１ｂの下部には、貯湯回路１２の入口側端部が分岐し、貯湯停止弁としての遮断弁４６ａ，４６ｂを介して各々接続され、各貯湯タンク４１ａ，４１ｂの下部の低温の水を取り出すことができる。一方、貯湯回路１２の出口側は２本の流路１２ａ，１２ｂに分岐し、各々ポンプ４７ａ，４７ｂ、流量調整弁４８ａ，４８ｂおよび水熱交換器７，２７を通って合流し、ついで、再び分岐して、この分岐した流路が各々逆止弁４９ａ，４９ｂを介して貯湯タンク４１ａ，貯湯タンク４１ｂの上部に接続されている。そして、ポンプ４７ａ，４７ｂが稼働すると、第１貯湯タンク４１ａおよび第２貯湯タンク４１ｂの下部から水を吸い込み、この水を水熱交換器７，２７で熱交換して加熱し、第１貯湯タンク４１ａおよび第２貯湯タンク４１ｂの上部に戻す。この様に、貯湯回路１２，１２ａ，１２ｂは、貯湯タンク４１ａ，４１ｂの下部からの水を、水熱交換器７，２７を通って貯湯タンク４１ａ，４１ｂの上部に戻すように構成されている。なお、排水流路５０ａ，５０ｂは圧縮機２，２２の起動時（すなわち、放熱器３，２３の温度が低い時）に用いられるものであり、通常は閉じており、水は流れない。

上述の様に、第１貯湯タンク４１ａおよび第２貯湯タンク４１ｂは並列に設けられており、水熱交換器７，２７を流れる水は、両貯湯タンク４１ａ，４１ｂに流れ込むことが可能である。また、第１水熱交換器７および第２水熱交換器２７は並列に設けられており、貯湯タンク４１ａ，４１ｂの水は、両水熱交換器７，２７に流れることが可能である。したがって、両水熱交換器７，２７を流れる水に対して、貯湯タンク４１ａ，４１ｂを兼用して使用することができる。

さらに、第１貯湯タンク４１ａおよび第２貯湯タンク４１ｂには、排水弁５１ａ，５１ｂを具備する排水管５２ａ，５２ｂが接続されている。この排水弁５１ａ，５１ｂを開けることにより、貯湯タンク４１ａ，４１ｂ内の余分な水を排出することができる。

また、第３貯湯タンク４１ｃの下部には、前述の第２貯湯回路３９の入口側端部が接続されている。第２貯湯回路３９には、その入口側端部から出口側に向かってポンプ４７ｃおよび水熱交換器３７が設けられ、出口側端部が第３貯湯タンク４１ｃの上部に接続されている。そして、ポンプ４７ｃが稼働すると、第３貯湯タンク４１ｃの下部から水を吸い込み、この水を水熱交換器３７で熱交換して加熱し、第３貯湯タンク４１ｃの上部に戻す。なお、第２貯湯回路３９には、遮断弁は設けられていない。但し、第３貯湯タンク４１ｃ内の上部の水が所定温度以下になった際には、第３圧縮機３２の運転が開始され、第３貯湯タンク４１ｃ内の上部に高温の湯を供給するものである。

そして、各貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃの上部には、高温の湯を取り出す給湯管の流入側の枝管６１ａ，６１ｂ，６１ｃが各々接続されている。第１貯湯タンク４１ａおよび第２貯湯タンク４１ｂに接続された第１枝管６１ａおよび第２枝管６１ｂには、給湯用弁としての遮断弁６０ａ，６０ｂが設けられている。なお、第３貯湯タンク４１ｃに接続された第３枝管６１ｃには遮断弁は設けられていない。そして、枝管６１ａ，６１ｂ，６１ｃは合流して一本の給湯本管６２となり、そして、この給湯本管６２の流出側において、パイプライン洗浄用枝管６３ａ、ミルクタンク洗浄用枝管６３ｂおよび、通常の給湯用、お風呂用などに用いるその他用途用枝管６３ｃに分岐している。

ミルクタンク洗浄用枝管６３ｂの端部は開閉弁６４を介して、自動洗浄機６６に接続されている。この自動洗浄機６６には、給水管６７および、洗剤や殺菌剤などを供給するための洗剤供給管６８が接続されている。そして、自動洗浄機６６の下部には、洗浄液を吸い込む洗浄ポンプ７１が洗浄液吸込管７２を介して接続されている。この洗浄ポンプ７１から吐出された洗浄液は、前述の洗浄液供給管１６を介してミルクタンク８に供給される。そして、ミルクタンク８を洗浄した後の洗浄液は、前述の洗浄液戻管１９を介して洗浄ポンプ７１に戻る。この洗浄液戻管１９は遮断弁７３を具備するとともに、端部が洗浄液吸込管７２に接続されている。また、洗浄液吸込管７２には、排水弁７４を具備する洗浄排水管７６が接続されている。

氷蓄熱装置２８には、水が貯められており、第２蒸発器２６で冷却されて製氷される。そして、氷蓄熱装置２８内の水を攪拌するために、氷蓄熱装置２８の上部から空気を吸い込んで、氷蓄熱装置２８の下部から吹き出す攪拌装置としての送風機８１が設けられている。そして、氷蓄熱装置２８の下部から低温の水を吸い込むポンプ８２が設けられており、このポンプ８２は吸い込んだ冷水を冷水循環回路８３に吐出する。この冷水循環回路８３の端部は氷蓄熱装置２８の上部に接続されている。この様にして、冷水循環回路８３には氷蓄熱装置２８の冷水が循環するが、この冷水循環回路８３には熱交換器８４が設けられており、この熱交換器８４において、冷水循環回路８３の冷水と、給乳管１４の牛乳とで熱交換を行い、給乳管１４の牛乳の温度を下げ、この低温となった牛乳をミルクタンク８に流し込む。

この冷却装置には、各種センサが取り付けられているが、この発明に関係する代表的センサとしては、ミルクタンク８の牛乳の温度計測する被冷却物温度センサＴ１、貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃの上部の貯湯温度を計測する上部温度センサＴ２，Ｔ３，Ｔ４、および、貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃの下部の貯水温度を計測する下部温度センサＴ６，Ｔ７，Ｔ８などがある。

冷却装置の制御手段である制御装置９１はマイコンなどで構成され、冷却装置の運転を制御している。そして、特に、図２に図示するように、制御装置９１には、温度センサＴ１〜Ｔ８などからの信号が入力される。また、制御装置９１から、第１圧縮機２、遮断弁４６ａ，４６ｂ、遮断弁６０ａ，６０ｂおよび第３圧縮機３２などに駆動信号が出力される。さらに、制御装置９１には、その他各種機器が入力や出力可能に接続されている。そして、制御装置９１の記憶部（ＥＰＲＯＭやＲＡＭなど）には種々の設定値（たとえば、給湯停止温度、貯湯停止温度、貯湯開始温度や被冷却物貯蔵温度など）が記憶されるとともに、図示しないタイマを内蔵している。なお、給湯停止温度と貯湯開始温度とは略同じ値（同じ値を含む）となっている。

次に、この様に構成されている冷却装置において、牛乳をミルクタンク８で貯蔵する際の説明を行う。
まず初めに、工場の電力消費量に余裕がある場合や、電気料金などの安価な時間帯などにおいて、第２冷凍サイクル２１を稼働させて、氷蓄熱装置２８内の水を、第２蒸発器２６で冷却して製氷しておく。この第２冷凍サイクル２１の稼働の際には、第２放熱器２３の温度が高くなるが、この熱を外部に放出すると熱エネルギーの無駄となるため、第２放熱器２３を流れる冷媒の熱を、水熱交換器２７において、貯湯回路１２ｂを流れる水と熱交換し、高温となった水すなわち湯を第１貯湯タンク４１ａや第２貯湯タンク４１ｂに貯える。そして、第１貯湯タンク４１ａや第２貯湯タンク４１ｂに湯が十分に溜まると、貯湯タンク４１ａ，４１ｂの下部の水温（すなわち、下部温度センサＴ６，Ｔ７の検出温度）が上昇する。制御装置９１は、下部温度センサＴ６，Ｔ７の検出温度が貯湯停止温度に達すると、対応する貯湯タンク４１ａ，４１ｂに湯が十分に溜まったと判断し、対応する遮断弁４６ａ，４６ｂを閉じて、湯が十分に溜まった貯湯タンク４１ａ，４１ｂにはそれ以上湯を貯えないようにし、他方の貯湯タンク４１ａ，４１ｂに湯を貯える。なお、下部温度センサＴ６，Ｔ７の両方の検出温度が貯湯停止温度未満の場合には、両方の貯湯タンク４１ａ，４１ｂに湯を貯える。

そして、搾乳ラインなどから温かい牛乳が送られてくると、ポンプ８２を稼働させて、氷蓄熱装置２８内の氷の潜熱により低温となった冷水を熱交換器８４に送る。この熱交換器８４で、氷蓄熱装置２８からの冷水と、送られてきた牛乳と熱交換し、牛乳の温度を低下させる。この低温の牛乳をミルクタンク８内に投入する。したがって、ミルクタンク８内に貯められていた牛乳の温度が大きく変動することを防止することができる。

ミルクタンク８では、ミルクタンク８の牛乳の温度を検出する被冷却物温度センサＴ１の検出値が設定温度（被冷却物貯蔵温度）となるように、制御装置９１が、第１冷凍サイクル１（すなわち、第１圧縮機２など）を稼働させる。すなわち、制御装置９１は、被冷却物温度センサＴ１の検出温度が被冷却物貯蔵温度以上になると、第１冷凍サイクル１に稼働信号を出力し、第１冷凍サイクル１を稼働させて、第１蒸発器６での吸熱によりミルクタンク８内の牛乳の温度を低下させ、被冷却物温度センサＴ１の検出温度が被冷却物貯蔵温度未満になると、第１冷凍サイクル１に停止信号を出力し、第１冷凍サイクル１を停止させる。尚、第１圧縮機２に能力可変型の圧縮機を用いた場合は、この限りではなく、牛乳の温度と設定温度との差に基づいて能力を可変する。
そして、ミルクタンク８内の適温となった牛乳は、適宜必要に応じて、牛乳取出管１７から搬出される。第１冷凍サイクル１の稼働の際には、第１放熱器３の温度が高くなるが、この熱を外部に放出すると熱エネルギーの無駄となるため、第１放熱器３を流れる冷媒の熱を、水熱交換器７において、貯湯回路１２ａを流れる水と熱交換し、高温となった水すなわち湯を第１貯湯タンク４１ａや第２貯湯タンク４１ｂに貯える。そして、第１貯湯タンク４１ａや第２貯湯タンク４１ｂに湯が十分に溜まると、前述と同様にして、制御装置９１は、下部温度センサＴ６，Ｔ７の検出温度が貯湯停止温度に達すると、対応する遮断弁４６ａ，４６ｂを閉じて、湯が十分に溜まった貯湯タンク４１ａ，４１ｂにはそれ以上湯を貯えないようにし、他方の貯湯タンク４１ａ，４１ｂに湯を貯える。

また、第３冷凍サイクル３１は、第３貯湯タンク４１ｃに略常時湯を貯めておくためのものであり、第３冷凍サイクル３１が稼働すると、第３放熱器３３を流れる高温冷媒の熱を、水熱交換器３７において、第２貯湯回路３９を流れる水と熱交換し、高温となった水すなわち湯を第３貯湯タンク４１ｃに貯える。すなわち、制御装置９１は、下部温度センサＴ８の検出温度が貯湯停止温度に達すると、貯湯タンク４１ｃに湯が十分に溜まったと判断し、第３冷凍サイクル３１（すなわち、第３圧縮機３２など）に停止信号を出力し、貯湯を停止させる。一方、制御装置９１は、上部温度センサＴ４の検出温度が貯湯開始温度に達すると、貯湯タンク４１ｃに湯が少なくなったと判断し、第３冷凍サイクル３１（すなわち、第３圧縮機３２など）に稼働信号を出力し、貯湯を開始させる。したがって、第３貯湯タンク４１ｃは常時、給湯可能となっている。

ミルクタンク８を洗浄する際には、ミルクタンク８の牛乳を牛乳取出管１７から外に全て排出して、ミルクタンク８内を空にする。そして、貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃからの湯を枝管６１ａ，６１ｂ，６１ｃ、給湯本管６２、ミルクタンク洗浄用枝管６３ｂを介して自動洗浄機６６に導き、給水管６７からの水を混合して適温とするとともに、洗剤供給管６８からの洗剤や殺菌剤などを混合させて、洗浄ポンプ７１によりミルクタンク８に流し込んで洗浄を行う。洗浄後、洗浄液やすすぎ水などは洗浄排水管７６や牛乳取出管１７から外に排出される。
なお、貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃの湯は、パイプライン洗浄装置やその他用途にも使用される。

そして、第１貯湯タンク４１ａや第２貯湯タンク４１ｂの湯が使用されて少なくなると、貯湯タンク４１ａ，４１ｂの上部の水温（すなわち、上部温度センサＴ２，Ｔ３の検出温度）が低下する。制御装置９１は、上部温度センサＴ２，Ｔ３の検出温度が給湯停止温度に達すると、対応する貯湯タンク４１ａ，４１ｂの湯が少なくなったと判断し、対応する遮断弁６０ａ，６０ｂを閉じて、対応する貯湯タンク４１ａ，４１ｂからの給湯を停止する。なお、上部温度センサＴ２，Ｔ３の両方の検出温度が給湯停止温度を越えている場合には、両方の貯湯タンク４１ａ，４１ｂから給湯を行う。従って、第１貯湯タンク４１ａと第２貯湯タンク４１ｂとの貯湯量に差があった場合は、先に湯切れした方の貯湯タンクに対応する遮断弁を閉じて、給湯本管に温水と冷水とが同時に供給されて給湯本管を流れる湯温が低下するのを抑制できるものである。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）第３冷凍サイクル３１は必ずしも設ける必要はない。また、ヒートポンプサイクルの回路は複数でも、単数でも可能である。
（２）貯湯タンク４１ａ，４１ｂ，４１ｃは３個設けられているが、複数であればその個数は適宜変更可能である。

（３）給湯装置の湯の用途は洗浄に限定されず、洗浄以外の他の用途にも使用可能である。
（４）ミルクタンクに限らず、一般の給湯機に用いても良いものである。
（５）制御手段は、マイコンである必要は必ずしもなく、他の制御手段たとえば、リレーなどでも可能である。

複数の貯湯タンクが並列に設けられているとともに、各貯湯タンクの下部から導出された水を、水熱交換器に流して、放熱器の放熱で加熱して湯とした後に、各貯湯タンクの上部に戻す貯湯回路が設けられている。したがって、貯湯容量を大きくできるとともに、給湯などの際に、貯湯タンクの温度成層の乱れを防止することができる。そのため、給湯負荷に応じて貯湯量を任意に変更することができる幅広いシステム構成を要求される給湯装置などに適用することが最適である。

図１は本発明の一実施例における給湯装置を備えた冷却装置の回路図である。 図２は冷却装置の制御装置の入出力図である。

符号の説明

１ 第１冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）
２ 第１圧縮機
３ 第１放熱器
４ 第１膨張弁（第１絞り手段）
６ 第１蒸発器
７ 第１水熱交換器
１２，１２ａ，１２ｂ 貯湯回路
２１ 第２冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）
２２ 第２圧縮機
２３ 第２放熱器
２４ 第２膨張弁（第２絞り手段）
２６ 第２蒸発器
２７ 第２水熱交換器
４１ａ 第１貯湯タンク
４１ｂ 第２貯湯タンク
４２ 給水配管
４６ａ，４６ｂ 遮断弁（貯湯停止弁）
６０ａ，６０ｂ 遮断弁（給湯用弁）
６１ａ，６１ｂ 給湯管の枝管
６２ 給湯本管

Claims (3)

1. 少なくとも冷媒圧縮機、放熱器、絞り手段及び蒸発器を環状に接続して成るヒートポンプサイクルと、
   このヒートポンプサイクルの前記放熱器で加熱された湯を貯える少なくとも２個の貯湯タンクと、
   この各貯湯タンク下部に接続されて、貯湯タンクに市水を供給する給水配管と、
   前記各貯湯タンク上部に夫々接続されて、貯湯タンクの湯を取り出す給湯管と、
   これらの給湯管を集合させてなる単一の給湯本管とを備え、
   前記放熱器は前記ヒートポンプサイクルを循環する冷媒と水との熱交換を行う水熱交換器の構成部品であり、
   前記夫々の給湯管に設けられ、前記貯湯タンクの湯が前記給湯管を通って給湯本管に流れ出すことを防止する給湯用弁を有すると共に、
   前記各貯湯タンクの下部から導出された水を、前記放熱器で加熱して湯とした後に、前記各貯湯タンクの上部に戻す貯湯回路が設けられ、
   前記夫々の貯湯タンク内の上部の水温が給湯停止温度以下になった際に、この貯湯タンクに対応する前記給湯用弁が閉じられることを特徴とする給湯装置。
2. 前記各貯湯タンクの下部から水が貯湯回路へ流れ出すことを防止する貯湯停止弁が各貯湯タンク毎に設けられ、
   前記貯湯タンクの下部の水温が貯湯停止温度以上になった際に、この貯湯タンクに対応する前記貯湯停止弁が閉じられることを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
3. 前記ヒートポンプサイクルは複数のサイクルを並列に接続して構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の給湯装置。

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