JP2009109094A

JP2009109094A - 給湯装置

Info

Publication number: JP2009109094A
Application number: JP2007282662A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yaguchi; 正彦矢口
Original assignee: Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Current assignee: Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが逆接続状態にあることを短時間で判定できる給湯装置11を提供する。
【解決手段】沸上運転時、ヒートポンプユニット75および沸上回路70の沸上用循環ポンプ77を運転する。沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72との接続が正常な場合、切換弁47を閉止すれば、沸上回路70での湯水の循環が停止する。循環停止による異常を異常検知手段82が検知すれば、接続が正常であると判定する。沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが逆接続状態にある場合、切換弁47を閉止すれば、貯湯タンク17の水が取出経路31から追焚用循環路52、合流部73、沸上用戻り経路72、ヒートポンプユニット75および沸上用往き経路71を経由して貯湯タンク17に戻るように循環する。循環する場合には異常を異常検知手段82が検知せず、逆接続状態にあると判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯タンクに貯湯する湯の沸き上げにヒートポンプユニットを用いた給湯装置に関する。

従来、貯湯タンクに貯湯する湯を沸き上げるのにヒートポンプを用いた給湯装置では、沸上運転時において、貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプユニットで所定の沸上温度に沸き上げるとともに沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に取り入れるように沸上用循環ポンプによって循環させることにより、温度の異なる湯と水との比重差で、貯湯タンクの上部側の湯と下部側の水との間に形成される湯と水の混合層を介して、湯が水と混合せずに貯湯タンク内の上部側から順に貯湯される。

貯湯タンクに貯湯された湯は、貯湯タンクの上部から取り出して給湯に利用されるとともに、浴槽に湯張りした浴槽水の追い焚きや暖房などの熱負荷に対する熱源としても利用される。

また、貯湯タンクとヒートポンプユニットとは別置きで設置され、これらの間において、貯湯タンクの下部とヒートポンプとを接続する沸上用往き経路と、ヒートポンプユニットと貯湯タンクの上部とを接続する沸上用戻り経路とを接続して沸上回路を構成している。そして、ヒートポンプユニットに配設された沸上用循環ポンプによって、貯湯タンクの下部の水を沸上用往き経路からヒートポンプユニットおよび沸上用戻り経路を経由して貯湯タンクの上部に戻す方向に循環させることにより、正常な沸上運転が可能となっている。

しかしながら、給湯装置の設置時において、沸上用往き経路の配管と沸上用戻り経路の配管とを逆接続してしまう場合がある。特に、貯湯タンクとヒートポンプユニットとを接続する沸上用往き経路および沸上用戻り経路の各配管が地中やコンクリートなどに埋設されている場合などには発生しやすい。

給湯装置の設置後の試運転で、沸上運転を行った場合、沸上用往き経路の配管と沸上用戻り経路の配管とを逆接続していると、ヒートポンプユニットは、貯湯タンクの上部から湯を取り出して沸き上げ、この沸き上げた湯を貯湯タンクの下部に戻すように循環させるため、貯湯タンクの下部に戻された湯で貯湯タンク内全体の水が温められるだけで、所定の沸上温度の湯を貯湯タンクの上部側から順に貯湯させることができない。

そこで、沸上用往き経路の配管と沸上用戻り経路の配管とを逆接続していることを検知する方法として、貯湯タンク内の残湯量を検知する複数の残湯量検知センサを利用し、最上部の例えば残湯量６０リットルを検知する残湯量検知センサで検知する温度が所定時間内に所定の沸上温度になるかどうかに基づいて判定することができる。

しかし、ヒートポンプユニットによる沸上流量は毎分１リットル程度であるため、最上部の例えば残湯量６０リットルを検知する残湯量検知センサを利用しても、逆接続を判定するのに１時間以上の時間がかかってしまう。

また、沸上用往き経路に給水温度検知センサを、沸上用戻り経路に沸上温度検知センサをそれぞれ設け、逆接続であると、ヒートポンプユニットで沸き上げられた湯を給水温度検知センサで検知するために、給水温度検知センサで検知する温度が沸上温度検知センサで検知する温度よりも所定温度以上高くなることで、逆接続状態にあると判定するものがある。

ただし、給水温度検知センサは、沸上運転時に、沸上完了近くなって貯湯タンク内の下部側に達した所定温度以上の湯が沸上用往き経路に取り出され、この所定温度以上の湯を検知することで沸上完了を判定するのに用いているため、沸上完了と誤検知してしまうおそれがある。そのため、残湯量検知センサによる検知を併用し、逆接続を判定している（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３９６９３８３号公報（第５−６頁、図１−５）

上述のように、従来の給湯装置では、沸上用往き経路の配管と沸上用戻り経路の配管とを逆接続を判定するのに時間かかかる問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が正常接続なのか逆接続なのかを短時間で判定できる給湯装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の給湯装置は、湯を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクから湯を取り出す取出経路と、前記貯湯タンクから取り出された湯水を前記貯湯タンクの異なる高さ位置にそれぞれ戻すことが可能な複数の取入経路と、入口側から流入する湯水を複数の出口側に接続された複数の取入経路のうちのいずれか１つに流出するように切換可能とするとともに、入口側を開閉可能とする切換手段と、前記取出経路および前記切換手段の入口側に接続される熱負荷用循環路、この熱負荷用循環路に配設されて熱負荷側と熱交換する熱負荷用熱交換器、および前記熱負荷用循環路に配設されて前記貯湯タンクの湯を前記取出経路から前記熱負荷用循環路、前記切換手段および前記取入経路を経由して前記貯湯タンクに戻す方向に循環させる熱負荷用循環ポンプを有し、前記取出経路から前記取入経路へ向けた循環方向にのみ湯の循環を可能とする熱負荷回路と、湯を沸き上げるヒートポンプユニット、前記貯湯タンクの下部と前記ヒートポンプとを接続する沸上用往き経路、前記ヒートポンプユニットと前記切換手段の入口側で前記熱負荷用循環路に合流する合流部とを接続する沸上用戻り経路、前記貯湯タンクの下部の水を前記沸上用往き経路から前記ヒートポンプユニット、前記沸上用戻り経路、前記合流部、前記切換手段および前記取入経路を経由して前記貯湯タンクに戻す方向に循環させる沸上用循環ポンプを有する沸上回路と、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路の前記沸上用循環ポンプを運転させる沸上運転時に、前記沸上回路での湯水の循環停止による前記ヒートポンプユニットの異常を検知する異常検知手段と、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路の前記沸上用循環ポンプを運転させる沸上運転時に、前記切換手段で入口側を閉止させ、この状態で前記異常検知手段が異常を検知すれば、前記沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が正常であると判定する制御部とを具備しているものである。

請求項２記載の給湯装置は、湯を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクから湯を取り出す取出経路と、前記貯湯タンクから取り出された湯水を前記貯湯タンクの異なる高さ位置にそれぞれ戻すことが可能な複数の取入経路と、入口側から流入する湯水を複数の出口側に接続された複数の取入経路のうちのいずれか１つに流出するように切換可能とするとともに、入口側を開閉可能とする切換手段と、前記取出経路および前記切換手段の入口側に接続される熱負荷用循環路、この熱負荷用循環路に配設されて熱負荷側と熱交換する熱負荷用熱交換器、および前記熱負荷用循環路に配設されて前記貯湯タンクの湯を前記取出経路から前記熱負荷用循環路、前記切換手段および前記取入経路を経由して前記貯湯タンクに戻す方向に循環させる熱負荷用循環ポンプを有し、前記取出経路から前記取入経路へ向けた循環方向にのみ湯の循環を可能とする熱負荷回路と、湯を沸き上げるヒートポンプユニット、前記貯湯タンクの下部と前記ヒートポンプとを接続する沸上用往き経路、前記ヒートポンプユニットと前記切換手段の入口側で前記熱負荷用循環路に合流する合流部とを接続する沸上用戻り経路、前記貯湯タンクの下部の水を前記沸上用往き経路から前記ヒートポンプユニット、前記沸上用戻り経路、前記合流部、前記切換手段および前記取入経路を経由して前記貯湯タンクに戻す方向に循環させる沸上用循環ポンプを有する沸上回路と、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路の前記沸上用循環ポンプを運転させる沸上運転時に、前記沸上回路での湯水の循環停止による前記ヒートポンプユニットの異常を検知する異常検知手段と、前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路の前記沸上用循環ポンプを運転させる沸上運転時に、前記切換手段で入口側を閉止させ、この状態で前記異常検知手段が異常を検知しなければ、前記沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路とが逆接続状態にあると判定する制御部とを具備しているものである。

請求項１記載の給湯装置によれば、沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が正常であると、沸上運転時に、切換手段で入口側を閉止することにより、沸上回路での湯水の循環が停止し、異常検知手段でヒートポンプユニットの異常を検知するため、この異常を検知したときには沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が正常であると判定でき、言い換えれば、接続が正常であると判定されなければ、逆接続であると判定でき、これにより、従来よりも短時間で正常接続なのか逆接続なのかを判定できる。

請求項２記載の給湯装置によれば、沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路とが逆接続状態にあると、沸上運転時に、切換手段で入口側を閉止することにより、貯湯タンクの水が取出経路から熱負荷用循環路、合流部、沸上用戻り経路、ヒートポンプユニットおよび沸上用往き経路を経由して貯湯タンクに戻るように循環し、異常検知手段が異常を検知しないため、この異常を検知しないときには沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が逆接続であると判定でき、言い換えれば、逆接続であると判定されなければ、接続が正常であると判定でき、これにより、従来よりも短時間で正常接続なのか逆接続なのかを判定できる。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。

図に示すように、給湯装置11は、本体ユニット12と、湯を沸き上げるための室外機13とを備え、浴槽14に張った浴槽水の追焚機能を有している。

本体ユニット12は、湯を貯湯する貯湯タンク17を有し、この貯湯タンク17には、貯湯タンク17の上部位置と、貯湯タンク17の上部から容量に対応した１／５位置、２／５位置、３／５位置、４／５位置と、貯湯タンク17の下部位置とに、貯湯タンク17内の湯水温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタなどの温度検知センサ18a〜18fがそれぞれ配設されている。上部の温度検知センサ18aを除く、１／５位置、２／５位置、３／５位置、４／５位置および下部位置の温度検知センサ18b〜18fは、貯湯タンク17内の残湯量を検知する残湯量検知手段として機能する。

貯湯タンク17の下部には、水道管などの給水源に配管される給水経路20が接続されている。この給水経路20には、給水圧力を減圧する減圧弁21、逆流を規制する逆止弁22が配設されている。

貯湯タンク17の上部に上部取出経路25が接続され、貯湯タンク17の上下方向中間位置であって１／５位置の温度検知センサ18bと２／５位置の温度検知センサ18cとの間に中間部取出経路26が接続されている。中間部取出経路26には貯湯タンク17の中間部から湯を取り出す方向にのみ湯の流れを許容する逆止弁27が配設されている。これら上部取出経路25と中間部取出経路26とは取出比率調整手段としての電動弁である調整弁28に接続され、この調整弁28により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部取出経路26から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。この調整弁28で調整可能とする混合比率には、いずれか一方が１００％、他方が０％の場合も含まれる。調整弁28には取り出された湯を給湯する給湯経路29が接続されている。給湯経路29には湯の温度を検知する取出温度検知手段としての取出温度検知センサ30が配設されている。そして、これら上部取出経路25、中間部取出経路26、調整弁28、給湯経路29によって、貯湯タンク17から湯を取り出す取出経路31が形成されている。

また、給湯経路29（取出経路31）と給水経路20とが給湯用の湯温調整手段としての混合弁33および浴槽用の湯温調整手段としての混合弁34にそれぞれ接続されている。これら混合弁33，34は、給湯経路29（取出経路31）からの湯と給水経路20からの水とを混合して所定温度の湯を給湯する。これら混合弁33，34で調整可能とする混合比率には、いずれか一方が１００％、他方が０％の場合も含まれる。これら混合弁33，34に接続される給湯経路29および給水経路20には、給湯経路29側および給水経路20側への逆流を規制する逆止弁35，36がそれぞれ配設されている。

給湯用の混合弁33は、例えば台所などに設置されるメインリモコンや浴室に設置される浴室リモコン等によりそれぞれ設定される給湯設定温度の湯を供給する。この給湯用の混合弁33には所定の給湯場所に給湯する給湯路37が接続され、この給湯路37には流量を測定する流量センサ38および給湯温度を検知するサーミスタなどの給湯温度センサ39が配設されている。

浴槽用の混合弁34は、例えば台所などに設置されるメインリモコンや浴室に設置される浴室リモコン等によりそれぞれ設定される湯張り設定温度の湯を供給したり、浴室リモコンによる追い焚き操作時に浴槽水の追い焚き能力に応じた温度の湯を供給する。この浴槽用の混合弁34には浴槽14に給湯する浴槽用給湯経路40が接続され、この浴槽用給湯経路40には給湯温度を検知するサーミスタなどの給湯温度センサ41および流路を開閉する浴槽用給湯手段としての給水電磁弁などを備えたホッパ42が配設されている。

また、給湯経路29（取出経路31）の混合弁33，34の接続箇所より下流側には、上流側への逆流を規制する逆止弁43、および熱負荷側である浴槽14の浴槽水と熱交換する熱負荷用熱交換器としての追焚用熱交換器44を介して、この追焚用熱交換器44を通過した湯を貯湯タンク17に戻す戻り経路45が接続されている。この戻り経路45には、貯湯タンク17から取出経路31を通じて湯を取り出すとともに追焚用熱交換器44を通過した湯を戻り経路45を経由して貯湯タンク17に戻すように湯を循環させる熱負荷用循環ポンプとしての追焚用循環ポンプ46が配設されている。

戻り経路45には切換手段としての切換弁47の入口側が接続され、この切換弁47の複数の出口側には、貯湯タンク17の上部に接続される上部取入経路48、貯湯タンク17の上下方向中間位置であって３／５位置の温度検知センサ18dと４／５位置の温度検知センサ18eとの間に接続される中間部取入経路49、給水経路20を通じて貯湯タンク17の下部に接続される下部取入経路50が接続されている。この切換弁47により、戻り経路45に対して、上部取入経路48、中間部取入経路49および下部取入経路50のいずれか１つが接続するように切り換えられるとともに、入口側である戻り経路45側の流路を開閉可能とする。切換弁47には、入口側である戻り経路45側の流路を開閉可能とするために、例えばボールベアリングを用い、通常の使用位置でない位置にボールを位置させることにより閉止できる。そして、戻り経路45、切換弁47、上部取入経路48、中間部取入経路49および下部取入経路50で、貯湯タンク17の上部、中間部および下部の異なる高さ位置に追焚用熱交換器44を通過した湯を戻す取入経路51が形成されている。

そして、取出経路31、複数の取入経路51および切換弁47によって熱負荷用循環路としての追焚用循環路52が形成され、この追焚用循環路52、追焚用熱交換器44および追焚用循環ポンプ46を含めて熱負荷回路としての追焚回路53が形成されている。

また、追焚用熱交換器44と浴槽14とが浴槽用循環経路55によって接続されている。この浴槽用循環経路55は、浴槽14の浴槽水を取り込んで追焚用熱交換器44に導く戻り配管56、追焚用熱交換器44を通過した浴槽水を浴槽14に導く往き配管57を有している。戻り配管56には、浴槽14から取り込んだ浴槽水の温度を検知するサーミスタなどの浴槽水温度検知センサ58、浴槽14の水位を検知する圧力センサ59、浴槽14への自動湯張り時に流路を切り換えるための切換弁60、浴槽水を循環させる浴槽用循環ポンプ61、浴槽水の循環を検知するフロースイッチ62が配設されている。往き配管57には、浴槽14に導入する浴槽水の温度を検知するサーミスタなどの温度検知センサ63が配設されている。

切換弁60には浴槽用給湯経路40が接続され、浴槽用給湯経路40から給湯される湯を戻り配管56の１管、または戻り配管56と往き配管57との２管を通じて浴槽14に給湯可能になっている。

また、貯湯タンク17の上部取出経路25には、沸上時の過剰な圧力を逃す逃し弁65が接続され、この逃し弁65は排水経路66に接続されている。貯湯タンク17の下部と排水経路66との間は、貯湯タンク17内の水を排水する排水バルブ67を介して接続されている。

また、貯湯タンク17側と室外機13とが沸上用循環路70aを有する沸上回路70によって接続されている。この沸上回路70の沸上用循環路70aは、貯湯タンク17の下部と室外機13の入口側とを接続する沸上用往き経路71、室外機13の出口側と貯湯タンク17とを接続する沸上用戻り経路72を有している。この沸上用戻り経路72は、追焚回路53の戻り経路45の途中の合流部73で接続され、切換弁47、上部取入経路48、中間部取入経路49および下部取入経路50を共用している。そして、切換弁47により、室外機13の出口側に対する接続が上部取入経路48、中間部取入経路49および下部取入経路50のいずれか１つに切り換えられる。

また、室外機13には、湯を沸き上げるヒートポンプユニット75が配設されている。このヒートポンプユニット75は、圧縮機、凝縮器として機能する沸上用熱交換器76、膨張弁、蒸発器等で構成される冷媒回路を有している。このヒートポンプユニット75の沸上用熱交換器76に沸上回路70が接続されている。このヒートポンプユニット75の沸上用熱交換器76の上流側に、貯湯タンク17の下部の水を沸上用往き経路71側から沸上用戻り経路72側に循環させる沸上用循環ポンプ77が配設されている。沸上用往き経路71には貯湯タンク17の下部から取り出される水の温度を検知する給水温度検知センサ78が配設され、沸上用戻り経路72には沸上用熱交換器76で沸き上げられた湯の沸上温度を検知する沸上温度検知センサ79が配設されている。

また、給湯装置11は、この給湯装置11を制御する制御部81を備えている。この制御部81は、次のような機能を有している。

ヒートポンプユニット75および沸上回路70の沸上用循環ポンプ77を運転させる沸上運転時に、沸上回路70での湯水の循環停止によるヒートポンプユニット75の異常を検知する異常検知手段82の機能。この異常検知手段82は、ヒートポンプユニット75の冷媒吐出温度や冷媒圧力の異常上昇、給水温度検知センサ78および沸上温度検知センサ79の検知温度の異常上昇などから、沸上回路70での湯水の循環停止によるヒートポンプユニット75の異常を検知することができる。ヒートポンプユニット75の冷媒吐出温度や冷媒圧力を検知するにはヒートポンプユニット75が備えた既存の冷媒吐出温度検知センサおよび冷媒圧力検知センサが用いられ、給水温度検知センサ78および沸上温度検知センサ79を含めて、いずれも既存のセンサが用いられる。

沸上運転時に、切換弁47で入口側を閉止させ、この状態で異常検知手段が異常を検知すれば、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72との接続が正常であると判定し、切換弁47の入口側を開いて、沸上運転を継続させる機能。

沸上運転時に、切換弁47で入口側を閉止させ、この状態で異常検知手段が異常を検知しなければ、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが逆接続状態にあると判定し、リモコンの表示などで報知する機能。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

まず、ヒートポンプユニット75を利用した貯湯タンク17への湯の貯湯動作について説明する。ここでは、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが正常に接続されているものとする。

図３の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、特定の沸上時間帯として例えば時間帯別電灯制度の夜間時間帯において、室外機13のヒートポンプユニット75および沸上用循環ポンプ77を運転させる。沸上用循環ポンプ77の運転により、貯湯タンク17の下部の水を沸上用往き経路71から取り出してヒートポンプユニット75に送り、このヒートポンプユニット75で沸き上げた湯を沸上用戻り経路72から貯湯タンク17に戻す。

室外機13のヒートポンプユニット75からの湯の出湯温度が低いときには、切換弁47で下部取入経路50に切り換え、貯湯タンク17の下部に温度の低い湯水を戻し、貯湯タンク17の上部の湯の温度低下を防止する。また、室外機13のヒートポンプユニット75で沸き上げられた湯の出湯温度が沸上目標温度以上のときには、切換弁47で上部取入経路48に切り換え、貯湯タンク17の上部に沸上目標温度以上の湯を送り込んで貯湯する。これにより、貯湯タンク17の上部に低温湯を貯湯することがなくなり、貯湯温度を高温にできる。

次に、給湯動作について説明する。

給湯路37の下流側に配設される給湯栓等を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク17内の湯を押し出し、上部取出経路25、中間部取出経路26、調整弁28および給湯経路29を通じて貯湯タンク17から取り出される湯と給水経路20から給水される水とを給湯用の混合弁33で混合して給湯設定温度の湯とし、この湯を給湯路37から給湯する。給湯経路29に取り出す湯は、調整弁28により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部取出経路26から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。

次に、浴槽14の利用について説明する。

浴槽14に湯張りする場合には、ホッパ42の給水電磁弁を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク17内の湯を押し出し、上部取出経路25、中間部取出経路26、調整弁28および給湯経路29を通じて貯湯タンク17から取り出される湯と給水経路20から給水される水とを浴槽用の混合弁34で混合して湯張り設定温度の湯とし、この湯を供給し、浴槽用給湯経路40およびこの浴槽用給湯経路40の一部を構成する浴槽用循環経路55を通じて浴槽14に給湯する。浴槽14に湯張りする場合、切換弁60で戻り配管56と往き配管57との２管に湯が流れるように切り換えることにより、所定量の湯を迅速に給湯して湯張りできる。なお、浴槽14に湯張りする場合、切換弁60で往き配管57の１管のみに湯が流れるように切り換え、戻り配管56の圧力センサ59で水位を監視しながら給湯することにより、浴槽14の湯の水位が設定水位に正確に一致するように湯張りできる。また、給湯経路29に取り出す湯は、調整弁28により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部取出経路26から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。

そして、浴槽14に湯張りした後は、所定時間毎に、浴槽用循環ポンプ61を運転させて浴槽14の浴槽水を浴槽用循環経路55内に循環させ、浴槽水温度検知センサ58で浴槽水の温度を検知し、保温の必要つまり追い焚き動作の必要があるか監視する。

また、浴槽水の温度が設定温度よりも低下した際には自動的に追い焚き動作し、また、浴槽リモコンなどの手動操作によっても追い焚き動作する。

追い焚き動作では、図５の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、まず、浴槽用循環ポンプ61を運転させ、浴槽水を浴槽用循環経路55内に取り込んで追焚用熱交換器44に循環させる。その状態で、追焚用循環ポンプ46を運転させることにより、貯湯タンク17内の湯を、上部取出経路25、中間部取出経路26、調整弁28、給湯経路29（取出経路31）を通じて取り出して追焚用熱交換器44に送り込み、この追焚用熱交換器44で貯湯タンク17からの湯と浴槽14からの浴槽水とで熱交換させ、この熱交換により温度上昇した浴槽水を浴槽14に戻し、浴槽14内の湯温を上昇させる。なお、給湯経路29（取出経路31）に取り出す湯は、調整弁28により、上部取出経路25から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部取出経路26から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。

さらに、追焚用熱交換器44を通過して温度低下した貯湯タンク17からの湯は、戻り経路45、切換弁47、上部取入経路48、中間部取入経路49および下部取入経路50のいずれか１つを通じて貯湯タンク17に戻す。

このとき、貯湯タンク17の各温度検知センサ18a〜18fの検知に基づいて上部取入経路48、中間部取入経路49および下部取入経路50が接続される貯湯タンク17の上部、中間部および下部の各位置付近での貯湯タンク17内の湯水の温度が給湯に使える温度以上にあるか判定し、給湯に使える温度以上にあると判定される貯湯タンク17の位置に追焚用熱交換器44を通過した湯を戻すように切換弁47を切り換える。

次に、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが逆接続状態にあるか否かの判定について説明する。

給湯装置11の設置時に、室外機13のヒートポンプユニット75の沸上用往き経路71の配管および沸上用戻り経路72の配管を、本体ユニット12の貯湯タンク17側と接続する。

給湯装置11の設置後の試運転時、つまり電源投入後の最初の沸上運転開始時に、室外機13のヒートポンプユニット75および沸上用循環ポンプ77を運転させる。

このとき、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72との接続が正常であれば、図３の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、沸上用循環ポンプ77の運転により、貯湯タンク17の下部の水を沸上用往き経路71から取り出してヒートポンプユニット75に送り、このヒートポンプユニット75で所定の沸上温度に沸き上げた湯を沸上用戻り経路72から貯湯タンク17の上部に戻し、貯湯タンク17の上部側から所定の沸上温度の湯を貯湯させる。

ここで、図４の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、切換弁47の入口側を閉じることにより、沸上用循環ポンプ77の運転を継続していても、沸上回路70内の湯水は、閉止された切換弁47によって取入経路51から貯湯タンク17に戻ることができず、また、沸上用戻り経路72が合流部73で接続された追焚回路53側には逆止弁43が配設されているために流れず、したがって、沸上回路70内の湯水が循環しなくなる。

沸上回路70内の湯水が循環しなくなっても、ヒートポンプユニット75の運転が継続されたままの状態にあるため、沸上運転開始後から例えば１０〜２０分程度の所定時間経過するまでの間に、ヒートポンプユニット75の冷媒吐出温度や冷媒圧力が異常上昇したり、給水温度検知センサ78および沸上温度検知センサ79の検知温度の異常上昇し、これらから制御部81の異常検知手段82で沸上回路70での湯水の循環停止によるヒートポンプユニット75の異常を検知する。

制御部81の異常検知手段82で異常を検知した場合には、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが正常に接続されているものと判定し、切換弁47の入口側を開く。これにより、沸上回路70内の湯水が貯湯タンク17に循環し、貯湯タンク17の上部側から湯を貯湯させる。

一方、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが逆接続された状態にあると、図２の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、沸上用循環ポンプ77の運転により、貯湯タンク17の上部の水を上部取入経路48、切換弁47、合流部73、沸上用戻り経路72を経由してヒートポンプユニット75に取り出し、このヒートポンプユニット75で所定の沸上温度に沸き上げた湯を沸上用往き経路71から貯湯タンク17の下部に戻す。そのため、貯湯タンク17の下部に戻った湯は貯湯タンク17の下部の水と混ざり合って温度低下し、貯湯タンク17の上部側には所定の沸上温度の湯は貯湯されない。

ここで、図１の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、切換弁47の入口側を閉じることにより、貯湯タンク17の上部からの上部取入経路48および切換弁47を通じての水の取り出しが停止される。しかし、その後は、沸上用循環ポンプ77の運転継続により、貯湯タンク17内の水を上部取出経路25または中間部取出経路26、調整弁28、給湯経路29（取出経路31）、追焚用循環路52、合流部73、沸上用戻り経路72、ヒートポンプユニット75および沸上用往き経路71を経由して貯湯タンク17の下部に戻るように循環する。

そのため、沸上運転開始後から例えば１０〜２０分程度の所定時間経過しても、ヒートポンプユニット75の冷媒吐出温度や冷媒圧力が異常上昇したり、給水温度検知センサ78および沸上温度検知センサ79の検知温度の異常上昇することがなく、これらから制御部81の異常検知手段82で異常を検知しない。

制御部81の異常検知手段82で所定時間経過しても異常を検知しなければ、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが逆接続されているものと判定し、リモコンの表示などにより報知する。

なお、切換弁47を閉止するタイミングは、沸上運転開始から例えばヒートポンプユニット75による湯の沸上が可能となる所定時間経過後でも、沸上運転開始と同時でもよい。

このように、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72との接続が正常であると、沸上運転時に、切換弁47で入口側を閉止することにより、沸上回路70での湯水の循環が停止し、異常検知手段82でヒートポンプユニット75の異常を検知するため、この異常を検知したときには沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経72路との接続が正常であると判定でき、言い換えれば、接続が正常であると判定されなければ、逆接続であると判定でき、これにより、従来よりも短時間で正常接続なのか逆接続なのかを判定できる。

あるいは、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72とが逆接続状態にあると、沸上運転時に、切換弁47で入口側を閉止することにより、貯湯タンク17の水が取出経路31から追焚用循環路52、合流部73、沸上用戻り経路72、ヒートポンプユニット75および沸上用往き経路71を経由して貯湯タンク17に戻るように循環し、異常検知手段82でヒートポンプユニット75の異常を検知しないため、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経72路とが逆接続状態にあると判定でき、言い換えれば、逆接続であると判定されなければ、接続が正常であると判定でき、これにより、従来よりも短時間で正常接続なのか逆接続なのかを判定できる。

また、異常検知手段82で異常を検知しているかどうかを判断するタイミングは、沸上運転開始から例えば１０〜２０分程度の所定時間であって、沸上回路70の沸上用往き経路71と沸上用戻り経路72との接続が正常な場合に残湯量を検知する最上部の１／５位置の温度検知センサ18bで貯湯タンク17の上部側に貯湯された湯を検知するのに要する時間（１時間程度）よりも短い時間である。

なお、この逆接続の検知は、給湯装置11の設置後の試運転時、つまり電源投入後の最初の沸上運転時に行い、２回目以降の沸上運転では実行しない。

また、熱負荷回路の熱負荷用熱交換器で貯湯タンク17の湯と熱交換する熱負荷としては、浴槽14の浴槽水の追い焚きに限らず、床暖房などの温水暖房する場合にも適用できる。

本発明の一実施の形態を示す給湯装置の沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路とが逆接続の場合での沸上運転において切換手段の入口側を閉止した状態の構成図である。同上給湯装置の沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路とが逆接続の場合での沸上運転において切換手段の入口側を開いた状態の構成図である。同上給湯装置の沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が正常な場合での沸上運転において切換手段の入口側を開いた状態の構成図である。同上給湯装置の沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が正常な場合での沸上運転において切換手段の入口側を閉止した状態の構成図である。同上給湯装置の沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が正常な場合での追焚運転を示す構成図である。

符号の説明

11 給湯装置
31 取出経路
44 熱負荷用熱交換器としての追焚用熱交換器
46 熱負荷用循環ポンプとしての追焚用循環ポンプ
47 切換手段として切換弁
51 取入経路
52 熱負荷用循環路としての追焚用循環路
53 熱負荷回路としての追焚回路
70 沸上回路
71 沸上用往き経路
72 沸上用戻り経路
73 合流部
75 ヒートポンプユニット
77 沸上用循環ポンプ
81 制御部
82 異常検知手段

Claims

湯を貯湯する貯湯タンクと、
この貯湯タンクから湯を取り出す取出経路と、
前記貯湯タンクから取り出された湯水を前記貯湯タンクの異なる高さ位置にそれぞれ戻すことが可能な複数の取入経路と、
入口側から流入する湯水を複数の出口側に接続された複数の取入経路のうちのいずれか１つに流出するように切換可能とするとともに、入口側を開閉可能とする切換手段と、
前記取出経路および前記切換手段の入口側に接続される熱負荷用循環路、この熱負荷用循環路に配設されて熱負荷側と熱交換する熱負荷用熱交換器、および前記熱負荷用循環路に配設されて前記貯湯タンクの湯を前記取出経路から前記熱負荷用循環路、前記切換手段および前記取入経路を経由して前記貯湯タンクに戻す方向に循環させる熱負荷用循環ポンプを有し、前記取出経路から前記取入経路へ向けた循環方向にのみ湯の循環を可能とする熱負荷回路と、
湯を沸き上げるヒートポンプユニット、前記貯湯タンクの下部と前記ヒートポンプとを接続する沸上用往き経路、前記ヒートポンプユニットと前記切換手段の入口側で前記熱負荷用循環路に合流する合流部とを接続する沸上用戻り経路、前記貯湯タンクの下部の水を前記沸上用往き経路から前記ヒートポンプユニット、前記沸上用戻り経路、前記合流部、前記切換手段および前記取入経路を経由して前記貯湯タンクに戻す方向に循環させる沸上用循環ポンプを有する沸上回路と、
前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路の前記沸上用循環ポンプを運転させる沸上運転時に、前記沸上回路での湯水の循環停止による前記ヒートポンプユニットの異常を検知する異常検知手段と、
前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路の前記沸上用循環ポンプを運転させる沸上運転時に、前記切換手段で入口側を閉止させ、この状態で前記異常検知手段が異常を検知すれば、前記沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路との接続が正常であると判定する制御部と
を具備していることを特徴とする給湯装置。
湯を貯湯する貯湯タンクと、
この貯湯タンクから湯を取り出す取出経路と、
前記貯湯タンクから取り出された湯水を前記貯湯タンクの異なる高さ位置にそれぞれ戻すことが可能な複数の取入経路と、
入口側から流入する湯水を複数の出口側に接続された複数の取入経路のうちのいずれか１つに流出するように切換可能とするとともに、入口側を開閉可能とする切換手段と、
前記取出経路および前記切換手段の入口側に接続される熱負荷用循環路、この熱負荷用循環路に配設されて熱負荷側と熱交換する熱負荷用熱交換器、および前記熱負荷用循環路に配設されて前記貯湯タンクの湯を前記取出経路から前記熱負荷用循環路、前記切換手段および前記取入経路を経由して前記貯湯タンクに戻す方向に循環させる熱負荷用循環ポンプを有し、前記取出経路から前記取入経路へ向けた循環方向にのみ湯の循環を可能とする熱負荷回路と、
湯を沸き上げるヒートポンプユニット、前記貯湯タンクの下部と前記ヒートポンプとを接続する沸上用往き経路、前記ヒートポンプユニットと前記切換手段の入口側で前記熱負荷用循環路に合流する合流部とを接続する沸上用戻り経路、前記貯湯タンクの下部の水を前記沸上用往き経路から前記ヒートポンプユニット、前記沸上用戻り経路、前記合流部、前記切換手段および前記取入経路を経由して前記貯湯タンクに戻す方向に循環させる沸上用循環ポンプを有する沸上回路と、
前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路の前記沸上用循環ポンプを運転させる沸上運転時に、前記沸上回路での湯水の循環停止による前記ヒートポンプユニットの異常を検知する異常検知手段と、
前記ヒートポンプユニットおよび前記沸上回路の前記沸上用循環ポンプを運転させる沸上運転時に、前記切換手段で入口側を閉止させ、この状態で前記異常検知手段が異常を検知しなければ、前記沸上回路の沸上用往き経路と沸上用戻り経路とが逆接続状態にあると判定する制御部と
を具備していることを特徴とする給湯装置。