JP2012097990A - ヒートポンプ給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】凍結防止運転を行った後に貯湯運転を行う場合でも冷凍サイクル回路の熱交換効率が低下せず、正常に動作するヒートポンプ給湯機を提供する。
【解決手段】ヒートポンプ給湯機において、水熱交換器を有する冷凍サイクル回路と、貯湯手段と、温湯を貯湯手段に供給する湯供給通路と、水熱交換器を介して湯供給通路に接続された水供給通路と、湯供給通路及び水供給通路内の湯水の流動方向を切替える流路切替え手段と、水供給通路内の水の凍結を防止する凍結防止運転を制御する凍結防止制御手段とを有し、湯水を湯供給通路側から水熱交換器を介して水供給通路側へ所定時間流動させる第１の運転モードと、湯供給通路側から水熱交換器を介して水供給通路側へ所定時間流動させる第２の運転モードを行うように制御する。
【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、ヒートポンプ給湯機に係る。

一般にヒートポンプ給湯機は湯水を貯留しておくための貯湯手段である貯湯タンクと、湯を生成するための熱源である冷凍サイクル回路を備えている。この貯湯タンクと冷凍サイクル回路とは、貯湯タンク内に貯留された水を熱源である冷凍サイクル回路へ導くための水供給通路と、冷凍サイクル回路で生成された湯を貯湯タンク内へ導くための湯供給通路を有している。

ここで、ヒートポンプ給湯機には屋外に設置されるものがあり、外気温が零度以下の状態で貯湯運転を行っていない場合、湯供給通路又は水供給通路が凍結することがある。
そのため、外気温が低く貯湯運転を行っていない場合、通路内の凍結を防止するための凍結防止運転を行う必要がある。
この凍結防止運転は、貯湯タンク内の温湯を湯供給通路、冷凍サイクル回路の水熱交換器を介して水供給通路に循環させることにより行われる。

特開２００８―１１６１３１号公報

しかし、上述のように凍結防止運転を行った場合、凍結防止運転が終了したときに水供給通路内に温湯が滞留している。この状態で冷凍サイクル回路を運転し、貯湯運転を行うと、冷凍サイクル回路の凝縮器（水熱交換器）内に温湯が流れこみ、熱交換効率が低下し、冷凍サイクル回路が正常に動作しなくなる。
本実施形態は上記事情にもとづきなされたものであり、凍結防止運転を行った後に貯湯運転を行う場合でも冷凍サイクル回路の熱交換効率が低下せず、正常に動作するヒートポンプ給湯機を提供する。

本実施形態ヒートポンプ給湯機は、圧縮機と水熱交換器と膨張装置と蒸発器とからなり、大気中から熱を汲み上げる冷凍サイクル回路と、水熱交換器で生成された温湯を貯湯する貯湯手段と、貯湯手段に接続され、水熱交換器で生成された温湯を貯湯手段に供給する湯供給通路と、貯湯手段に接続され、水熱交換器を介して湯供給通路に接続された水供給通路と、湯供給通路及び水供給通路内の温湯又は水を流動させる循環ポンプと、湯供給通路及び水供給通路内の温湯又は水の流動方向を切替える流路切替え手段と、水供給通路内の水の凍結を防止する凍結防止運転を制御する凍結防止制御手段とを有し、凍結防止制御手段は、湯供給通路及び水供給通路内の温湯又は水を、湯供給通路側から水熱交換器を介して水供給通路側へ所定時間流動させる第１の運転モードと、湯供給通路側から水熱交換器を介して水供給通路側へ所定時間流動させる第２の運転モードの両方の運転モードで凍結防止運転を行うように制御される。

本発明の実施形態に係るヒートポンプ給湯機の構成と貯湯運転を示す図。 本発明の実施形態に係るヒートポンプ給湯機の制御部の要部を示すブロック図。 本発明の実施形態に係るヒートポンプ給湯機の第１の運転モードを示す図。 本発明の実施形態に係るヒートポンプ給湯機の第２の運転モードを示す図。 本発明の実施形態に係るヒートポンプ給湯機の凍結防止運転を示すフローチャート。

本発明の実施形態について図１乃至図５を用いて説明する。
図１に第１の実施形態に係るヒートポンプ給湯機１００の構成を示す。ヒートポンプ給湯機１００は熱源として大気中から熱を汲み上げるヒートポンプユニット２９と、貯湯手段である貯湯タンクユニットＡを有している。

ヒートポンプユニット２９は、筐体内部に圧縮機４０と、四方弁４１と、水熱交換器３７と、膨張装置４２と、空気熱交換器４３を備えており、順次冷媒配管によって接続された冷凍サイクル回路を構成している。また、空気熱交換器４３には熱交換を促進させるための送風機４４が隣設されている。貯湯運転時には、冷凍サイクル回路と送風機４４は冷凍サイクル回路制御部５１によって運転制御され、水を加熱するための熱源装置として機能する。
また、ヒートポンプユニット２９の筐体には外気温度Ｔ０を検知するための外気温センサ３４が設けられている。

ヒートポンプユニット２９には流路切替え手段である第１、第２の三方弁３５、３６が設けられている。第１、第２の三方弁３５、３６にはそれぞれに３つのポート３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３６ａ、３６ｂ、３６ｃが設けられている。
第１の三方弁３５のポート３５ａは湯水配管３１により水熱交換器３７と接続されており、第２の三方弁３６のポート３６ａは湯水配管３２により水熱交換器３７と接続されている。湯水配管３１には途中に温湯又は水を循環させるための循環ポンプ３０が設けられており、この循環ポンプ３０を運転することで湯水配管３１から水熱交換器３７を介して、湯水配管３２へ温湯又は水が流動する。

貯湯タンクユニットＡは、主タンクユニット１と、この主タンクユニット１に直列に連結された副タンクユニット２、３、４で構成されている。これら副タンクユニット２、３、４は主タンクユニット１の貯湯容量を補うために設けられたものであり、必要とされる貯湯容量に応じて何台連結してもよく、それぞれのタンク容量も任意に変更することができる。また、主タンクユニット１のみで必要な貯湯容量を得ることができる場合は、副タンクユニットは不要である。

本実施形態では例として、主貯湯タンク５を備えた主タンクユニット１と、主貯湯タンク５と同一の構造を有する副貯湯タンク６、７、８を備えた副タンクユニット２、３、４を用いた場合について説明する。

主貯湯タンク５と、副貯湯タンク６、７、８は円筒形状に形成され、内部に湯水を貯留可能となっている。
主タンクユニット１の主貯湯タンク５の内部には上方から下方にかけて湯温検知手段である湯温センサ９、１０、１１が設けられている。最も上方に位置する湯温センサ９で計測される温度をＴｚ３、中間に位置する湯温センサ１０で計測される温度をＴｚ２、最も下方に位置する湯温センサ１１で計測される温度をＴｚ１とする。
また、主タンクユニット１内にはヒートポンプ給湯器１００の運転を制御する制御器５０が設けられている。

主貯湯タンク５の上部には貯湯運転時に温湯を流入させるための湯供給通路６１の一端が接続されており、他端には流路切替え手段である第１の三方弁３５のポート３５ｃと第２の三方弁３６のポート３６ｂが接続されている。また、湯供給通路６１の中途部には排水口に接続されたエアー抜き弁１５が設けられている。

主貯湯タンク５の下方は湯水配管６２により、副貯湯タンク６の上部と接続され連通している。さらに、副貯湯タンク６の下部と副貯湯タンク７の上部、及び副貯湯タンク７の下部と副貯湯タンク８の上部も同様に湯水配管６３、６４により接続されており、副貯湯タンク８の下部には水供給通路６５の一端が接続されている。これにより、水供給通路から水が供給されると、湯水配管６４、６３、６２を介して主貯湯タンク５と副貯湯タンク６，７，８内に水が貯留される。

水供給通路６５の中途部には流量検知部５５が設けられており、水供給通路６５を流動した水の総量を検知するようになっている。また、水供給通路６５の一端と流量検知部５５との区間には給水管６８が接続されており、ヒートポンプ給湯機１００外部の給水口から水を供給可能となっている。
水供給通路６５の他端には第２の三方弁３６のポートｃと第１の三方弁３５のポート３５ｂが接続されている。

また、上記流量検知部５５は、水供給通路６５の一端側から水熱交換器３７へ向かう水の流れを許容し、それとは逆方向の水の流れを阻止する第１の逆止弁２５ａと、第１の流量センサ１７ａと、水供給通路内６５内の水温Ｔｗを検知する水温検知手段としての第１の水温センサ２１ａが配置された主流路６５ａと、この主流路６５ａに対し並列に接続され、水熱交換器３７から水供給通路６５の一端側へ向かう水の流れを許容し、それとは逆の水の流れを阻止する第２の逆止弁２５ｂ、第２の流量センサ１７ｂ、水供給通路６５内の水温Ｔｗを検知する水温検知手段としての第２の水温センサ２１ｂが配設されたバイパス流路６５ｂを有している。

ヒートポンプ給湯機１００が据付けられた後、上記のように接続された各貯湯タンクと各供給通路と湯水配管には、給水管６８を介して、エアー抜き弁１５から空気が抜かれつつ、水が供給される。そして、各貯湯タンクと各供給通路と湯水配管内は水で満たされる。
このときの水の流れを一点鎖線で示す。

図２に通常の運転制御を実行するとともに凍結防止手段としても機能する制御器５０の要部を示す。
制御器５０には上記した外気温センサ３４、水温センサ２１ａ，２１ｂ、湯温センサ９、１０、１１と循環ポンプ３０と、第１、第２の三方弁３５、３６と、冷凍サイクル回路制御部５１と流量検知部５５の流量センサ１７ａ、１７ｂと第１、第２の水温センサ２１ａ、２１ｂが接続されている。

制御器５０は、ヒートポンプ給湯機１００が後述の貯湯運転と凍結防止運転を行う際に、冷凍サイクル回路制御部５１に運転オン・オフを指令し、流路切替え手段である第１、第２の三方弁３５、３６に流路切替えを指令し、循環ポンプ３０に運転オン・オフを指令する。また、流量検知部５５において、貯湯タンクユニットＡ内に貯留されている温湯量と水量の割合を検知し、貯湯運転の際に所定流量を検知し運転停止の判断を行う。

外気温センサ３４、第１、第２の水温センサ２１ａ，２１ｂ、湯温センサ９、１０、１１が検知した外気温Ｔ０、水供給通路６５内の水温Ｔｗ、主貯湯タンク５内の湯温Ｔｚ１、Ｔｚ２、Ｔｚ３から後述の凍結防止運転の各制御判断を行う。

上記の構成を有するヒートポンプ給湯機１００の貯湯運転について説明する。
貯湯運転は、予め定められている時間帯（例えば深夜電力時間帯など）に自動で開始される。貯湯運転が開始されると、制御器５０が冷凍サイクル回路の制御部５１に運転オンを指令し、かつ循環ポンプ３０を運転オンする。

ヒートポンプ給湯機１００が貯湯運転を行う際には、冷凍サイクル回路内の冷媒は図１の破線矢印の示す方向へ流動する。即ち、圧縮機４０で圧縮された冷媒が四方弁４１を介して水熱交換器３７へ流動し、水熱交換器３７内の水と熱交換して凝縮される。ここで冷媒の凝縮熱により水は温湯となる。凝縮された冷媒は、膨張装置４２で減圧されつつ空気熱交換器４３内で大気と熱交換し蒸発する。蒸発した冷媒は四方弁４１を介して圧縮機４０内へ流動し、再び圧縮され上記冷媒配管内を循環する。

貯湯運転を行う際には、第１、第２の三方弁３５、３６のポート３５ａとポート３５ｂが連通し、ポート３６ａとポート３６ｂが連通するように開放される。これにより、湯水配管３２と湯供給通路６１が連通され、湯水配管３１と水供給通路６５が連通される。図１の実線矢印は、このとき温湯又は水の流動方向を示す。

湯水配管３１に設けられた循環ポンプ３０が運転されると、副貯湯タンク８に貯留された水（又は低温の温湯）が水供給通路６５と流量検知部５５の主流路６５ａを介して流動され、第１の三方弁３５のポート３５ｂ、３５ａと湯水配管３１を介して水熱交換器３７内に流入する。水熱交換器３７内で水は冷媒の凝縮熱により加熱され、高温の温湯となる。高温の温湯は水熱交換器３７から、湯水配管３２と第２の三方弁３６のポート３６ａ、３６ｂと湯供給通路６１を介して主貯湯タンク５の上部へ流動し、主貯湯タンク５の上方から下方に向かって貯湯されていき、さらに副貯湯タンク６、７、８へ順次貯湯されていく。
これにより、主貯湯タンク５の上方から副貯湯タンク８の下方に向かい、高温から低温へ向かう温度分布となって温湯が貯留される。

そして、流量検知部５５により第１の流量センサ１７ａ、貯湯タンクユニットA内に貯留された湯量が所定量に達したことが検知されると、制御器５０が冷凍サイクル回路制御部５１へ運転オフを指令し、循環ポンプに運転オフを指令し、貯湯運転が終了される。

次に、凍結防止運転について図３ないし図５を用いて説明する。

凍結防止運転は貯湯運転を終了後、外気温が５℃以下の低外気温状態のときに水供給通路６５の凍結を防止するための運転である。

凍結防止運転は流路切替え手段である第１、第２の三方弁３５、３６により切替えられる第１の運転モードと第２の運転モードを有している。

まず、図３を用いて第１の運転モードについて説明する。
第１の運転モードが開始されると、制御器５０からの指令により流路切替え手段である第１、第２の三方弁３５、３６の流路が切替えられ、ポート３５ａとポート３５ｃが連通し、ポート３６ａとポート３６ｃが連通する。即ち、湯供給通路６１と湯水配管３１が連通し、水供給通路６５と湯水配管３２が連通する。

これにより、循環ポンプ３０が運転されると、主貯湯タンク５の上部から流動した温湯（又は水）は、湯供給通路６１と第１の三方弁３５と湯水配管３１と水熱交換器３７と湯水配管３２と第２の三方弁３５と流量検知部５５のバイパス流路６５ｂと水供給通路６５内を順次流動し、副貯湯タンク８の下部へと向かう。

ここで、循環ポンプ３０は運転開始から所定時間Ａだけ運転を行う。この所定時間Ａは、循環ポンプ３０の運転開始後に主貯湯タンク８から湯供給通路６１に流出した温湯（又は）水が、水供給通路６５の副貯湯タンク８下部と接続されている一端に到達するまでの時間であり、循環ポンプ３０の流量と湯供給通路６１及び水供給通路６５の流路長さに応じて設定される。

次に、図４を用いて第２の運転モードについて説明する。
第２の運転モードが開始されると、制御器５０から流路切替え手段である第１、第２の三方弁３６、３５が切替えられ、ポート３６ａと３６ｂが連通し、ポート３５ａとポート３５ｂが連通する。即ち、湯供給通路６１と湯水配管３２が連通し、水供給通路６５と湯水配管３１が連通する。

これにより、循環ポンプ３０が運転されると、副貯湯タンク８の下部から水供給通路６５と流量検知手段５５の主流路６５ａと第１の三方弁３５と湯水配管３１と水熱交換器３７と湯水配管３２と第２の三方弁３６と湯供給通路６１を順次流動し、主貯湯タンク５の上部へと向かう。

ここで、循環ポンプ３０は運転開始から所定時間Ｂだけ運転を行う。この所定時間Ｂは、循環ポンプの運転開始直後に副貯湯タンク８から水供給通路６５に流出した温湯（又は水）が、湯供給通路６１の主貯湯タンク５上部と接続されている一端に到達するまでの時間であり、循環ポンプ３０の流量と湯供給通路６１及び水供給通路６５の流路長さに応じて設定される。

ここで、第１の運転モードと第２の運転モードでは流れ方向が異なるのみで、流路長さと流量差がなく、所定時間Ａと所定時間Ｂは略同一である。

上記のような第１の運転モードと第２の運転モードを有する凍結防止運転制御手段の作用について、制御器５０の制御処理を図５のフローチャートを用いて説明する。

制御器５０からの指令により貯湯運転を停止すると、冷凍サイクル回路制御部５１が圧縮機４０を停止させ冷凍サイクル回路の運転を停止させる（ステップ２０１）。

その後、冷凍サイクル回路の運転が完全に停止しているか否かを判定する（ステップ２０２）。冷凍サイクル回路が停止している場合（ステップ２０２のＹｅｓ）、外気温センサ３４で検知されている外気温Ｔ０が５℃より高いか否かを判定する。

外気温Ｔ０が5℃よりも高い場合（ステップ２０３のＮｏ）は、ステップ２０２に戻り冷凍サイクル回路が停止しているかを再度確認する。即ち、冷凍サイクル回路が動作を停止している状態であっても、外気温が５℃以上の状態では、以後の凍結防止運転は行われない。

外気温Ｔ０が５℃以下の場合（ステップ２０３のＹｅｓ）、主貯湯タンク５内の最も上部に位置する湯温センサ９で検知された湯温Ｔｚ３が４５℃以上であるか否かを判定する（ステップ２０４）。ここで、Ｔｚ３が４５℃以上である場合（ステップ２０４のＹｅｓ）、初めに上記の第１の運転モードの凍結防止運転を行う（ステップ２０５）。即ち、制御器５０から流路切替え手段である第１、第２の三方弁３６、３５の流路が切替えられ、ポート３５ａとポート３５ｃ、及びポート３６ａとポート３６ｃが連通し、湯供給通路６１と湯水配管３１、及び、水供給通路６５と湯水配管３２が連通する。そして、循環ポンプ３０が所定時間Ａだけ運転され、主貯湯タンク５の上部から温湯が流動し、湯供給通路６１と第１の三方弁３５と湯水配管３１と水熱交換器３７と湯水配管３２と第２の三方弁３５と流量検知部５５のバイパス流路６５ｂと水供給通路６５内を順次流動し、副貯湯タンク８の下部へと向かう。

その後、循環ポンプ３０の運転が３０秒間休止される（ステップ２０６）。これにより、主貯湯タンク５の上部に貯留されていた４５℃以上の温湯が、凍結しやすい水供給通路６５の一端まで行渡り滞留することで、充分に水供給配管６５が加熱される。

３０秒が経過すると（ステップ２０６のＹｅｓ）、第２の運転モードの運転を行う（ステップ２０７）。即ち、制御器５０から流路切替え手段である第１、第２の三方弁３６、３５が切替えられ、ポート３６ａと３６ｂ、及びポート３５ａとポート３５ｂが連通し、湯供給通路６１と湯水配管３２、及び水供給通路６５と湯水配管３１が連通される。そして循環ポンプ３０が所定時間Ｂだけ運転され、副貯湯タンク８の下部から温湯が流動し、水供給通路６５と流量検知部５５の主流路６５ａと第１の三方弁３５と湯水配管３１と水熱交換器３７と湯水配管３２と第２の三方弁３６と湯供給通路６１を順次流動し、主貯湯タンク５の上部へと向かう。

ここで、所定時間ＡとＢは同一であり、第１の運転モードで主貯湯タンク５から水供給通路６５の一端へ流出した温湯は、主貯湯タンク５内へ戻る。

第２の運転モードを終了すると運転を休止し、そのままの状態で３０分が経過したか否かを判定する（ステップ２０８）。
３０分が経過していない状態では（ステップ２０８のＮｏ）、貯湯運転が開始したか否かの判定が行われる（ステップ２１４）。貯湯運転が開始されると（ステップ２１４のＹｅｓ）、以後の凍結防止運転は行われず通常の貯湯運転が行われる（ステップ２０９）。
貯湯運転が開始されないまま、３０分が経過すると（ステップ２０８のＹｅｓ）、ステップ２０２へ戻る。

その後、主貯湯タンク５内の最も上部に位置する湯温センサ９で検知された湯温Ｔｚ３が４５℃以上であるか否かの判定で、Ｔｚ３が４５℃未満である場合（ステップ２０４のＮｏ）、上記の第２の運転モードの凍結防止運転を行う（ステップ２１０）。即ち、制御器５０から流路切替え手段である第１、第２の三方弁３６、３５が切替えられ、ポート３６ａと３６ｂ、及びポート３５ａとポート３５ｂが連通し、湯供給通路６１と湯水配管３２、及び水供給通路６５と湯水配管３１が連通される。そして循環ポンプ３０が所定時間Ｂだけ運転され、副貯湯タンク８の下部から水が流動し、水供給通路６５と流量検知部５５の主流路６５ａ第１の三方弁３５と湯水配管３１と水熱交換器３７と湯水配管３２と第２の三方弁３６と湯供給通路６１を順次流動し、主貯湯タンク５の上部へと向かう。

その後、３０秒間運転が休止される（ステップ２１１）。これにより、主貯湯タンク５の上部に貯留されていた４５℃未満の温湯が、凍結しやすい水供給通路６５の一端まで行渡り滞留することで、水供給配管６５が加熱され凍結が防止される。

３０秒が経過すると（ステップ２１１のＹｅｓ）、第１の運転モードの運転を行う（ステップ２１２）。即ち、制御器５０から流路切替え手段である第１、第２の三方弁３６、３５の流路が切替えられ、ポート３５ａとポート３５ｃ、及びポート３６ａとポート３６ｃが連通し、湯供給通路６１と湯水配管３１、及び、水供給通路６５と湯水配管３２が連通する。そして、循環ポンプ３０が所定時間Ａだけ運転され、主貯湯タンク５の上部から水（又は温湯）が流動し、湯供給通路６１と第１の三方弁３５と湯水配管３１と水熱交換器３７と湯水配管３２と第２の三方弁３５と流量検知部５５のバイパス流路６５ｂと水供給通路６５内を順次流動し、副貯湯タンク８の下部へと向かう。

ここで、所定時間ＡとＢは同一であり、第２の運転モードで副貯湯タンク８から湯供給通路６１の一端へ流出した温湯は、副貯湯タンク８内へ戻る。

第１の運転モードが終了すると、水供給通路６５に設けられた流量検知部５５の第２の水温センサ２１ｂにより検出された水温Ｔｗが５℃以上であるか否かの判定が行われる（ステップ２１３）。水温Ｔｗが５℃以上である場合（ステップ２１３のＹｅｓ）には、運転を休止したままの状態で３０分経過したか否かの判定が行われる（ステップ２０８）。

３０分が経過していない状態では（ステップ２０８のＮｏ）、貯湯運転が開始したか否かの判定が行われる（ステップ２１４）。貯湯運転が開始されると（ステップ２１４のＹｅｓ）、以後の凍結防止運転は行われず通常の貯湯運転が行われる（ステップ２０９）。
貯湯運転が開始されないまま３０分が経過すると（ステップ２０８のＹｅｓ）、ステップ２０２へ戻り上記の動作を繰り返す。

また、上記第１の運転モードが終了後、ステップ２１３で水温Ｔｗが５℃以下と判定された場合（ステップ２１３のＮｏ）には、制御器５０から冷凍サイクル回路制御部５１へ運転開始を指令し、貯湯運転が開始される（ステップ２１５）。

即ち、制御器５０の指令により、第１、第２の三方弁３５、３６のポート３５ａとポート３５ｂが連通し、ポート３６ａとポート３６ｂが連通するように開放され、湯水配管３２と湯供給通路３６が連通し湯水配管３１と水供給通路６５が連通される。

そして、湯水配管３１に設けられた循環ポンプ３０が運転し、副貯湯タンク８に貯留された水（又は低温の温湯）が水供給通路６５と流量検知部５５の主流路６５ａを介して流動され、第１の三方弁３５のポート３５ｂ、３５ａと湯水配管３１を介して水熱交換器３７内に流動され、冷媒の凝縮熱により過熱され、高温の温湯となる。高温の温湯は水熱交換器３７から、湯水配管３２と第２の三方弁３６のポート３６ａ、３６ｂと湯供給通路６１を介して主貯湯タンク５の上部へ流動し、貯湯される。

その後、主貯湯タンク５の最も上方に位置する湯温センサ９で検知される湯温Ｔｚ３が４５℃以上であるか否かを判定し（ステップ２１６）、湯温Ｔｚ３が４５℃以上となるまで上記貯湯運転が継続される。

湯温Ｔｚ３が４５℃以上であると判定されると（ステップ２１６のＹｅｓ）、制御器５０の指令により、貯湯運転が停止される（ステップ２１７）。

貯湯運転が停止されると、上記したステップ２０５、２０６、２０７、２０８の動作が順次行われる。

そして、深夜電力時間帯などで貯湯運転を開始した場合（ステップ２０２のＮｏ）には、凍結防止運転を終了し通常の貯湯運転を行う（ステップ２０９）。

本実施形態においては、湯水を湯供給通路６１側から水熱交換器３７を介して水供給通路６５側へ所定時間Ａ流動させる第１の運転モードでの運転と、水供給通路側から水熱交換器を介して湯供給通路側へ所定時間Ｂ流動させる第２の運転モードでの運転を交互に行うことで、水供給通路６５内の水又は温湯が往復的に流動される。そして、凍結防止運転終了時に、主貯湯タンク５の上方に貯湯された高温の温湯が、湯供給通路６１及び水供給通路６５や、副貯湯タンク８内に多量に滞留することがない。これにより、凍結防止運転を終了した直後に貯湯運転を行った場合でも水熱交換器３７に温湯が流入することなく、冷凍サイクル回路の熱交換効率を低下させることなく、安定した貯湯運転を行うことができる。

尚、第１の運転モードでの循環ポンプ３０の所定動作時間Ａと第２の運転モードでの循環ポンプ３０の所定動作時間Ｂは、凍結防止運転の終了後に、水供給通路６５と副貯湯タンク８の下方に多量の温湯が滞留することを防止できれば、同じでなくてもよい。

また、凍結防止運転のステップ２０４において、湯温センサ９で検知される温度Ｔｚ３が４５℃未満の時、先に第２の運転モードで運転を行い、その後、第１の運転モードで運転を行ったが、先に第１の運転モードで運転を行い、その後、第２の運転モードで運転を行ってもよい。先に第１の運転モードで運転を行い、その後、第２の運転モードで運転を行った場合、水温Ｔｗは第１の水温センサ２１ａで検出された温度が用いられる。

その他、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。全ての構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

Ａ…貯湯タンクユニット、１…主タンクユニット、２，３，４…副タンクユニット、５…主貯湯タンク、６，７，８…副貯湯タンク、２９…ヒートポンプユニット、３０…循環ポンプ、３７…水熱交換器、３１，３２…湯水配管、…、４０…圧縮機…、４１…四方弁、４２…膨張装置、４３…空気熱交換器、４４…送風機、６１…湯供給通路、３５…第１の三方弁、３６…第２の三方弁、６５…水供給通路、５５…流量検知部、６５ａ…主流路、６５ｂ…バイパス流路、１７ａ，１７ｂ…第１，第２の流量センサ、２１ａ，２１ｂ…第１，第２の水温センサ

Claims (4)

1. 圧縮機と水熱交換器と膨張装置と蒸発器とからなり、大気中から熱を汲み上げる冷凍サイクル回路と、
   前記水熱交換器で生成された温湯を貯湯する貯湯手段と、
   前記貯湯手段に接続され、前記水熱交換器で生成された温湯を前記貯湯手段に供給する湯供給通路と、
   一端側が前記貯湯手段に接続され、他端側が前記水熱交換器を介して前記湯供給通路に接続された水供給通路と、
   前記湯供給通路及び前記水供給通路内の温湯又は水を流動させる循環ポンプと、
   前記湯供給通路及び前記水供給通路内の温湯又は水の流動方向を切替える流路切替え手段と、
   前記水供給通路内の水の凍結を防止する凍結防止運転を制御する凍結防止制御手段とを有し、
   前記凍結防止制御手段は、前記湯供給通路及び前記水供給通路内の温湯又は水を、前記湯供給通路側から水熱交換器を介して水供給通路側へ所定時間流動させる第１の運転モードと、前記水供給通路側から水熱交換器を介して湯供給通路側へ所定時間流動させる第２の運転モードの両方の運転モードで凍結防止運転を行うように制御することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
2. 前記貯湯手段は湯温検知手段を備え、
   前記凍結防止制御手段は、前記湯温検知手段で検知された温度が所定温度よりも高い場合には、初めに前記第１の運転モードで運転を行い、その後、前記第２の運転モードで運転を行うように制御することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
3. 前記水供給通路に設けられた水温検知手段を有し、
   前記凍結防止制御手段は、前記第１の運転モードと前記第２の運転モードの両方の運転が終了した直後に、前記水温検知手段で検知された温度が所定の温度よりも低い場合には、前記冷凍サイクル回路を運転し、貯湯手段内に貯留された湯水を、水供給通路を介して冷凍サイクル回路へ導き、温湯を生成し、生成された温湯を、湯供給通路を介して貯湯手段内へ導く貯湯運転を行うように制御することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
4. 前記貯湯手段は、互いに配管で接続された複数の貯湯タンクを有し、前記複数の貯湯タンクのいずれか１つに前記湯供給通路及び温度検知手段が設けられ、前記複数の貯湯タンクの他のいずれか１つに前記水供給通路が接続されていることを特徴する請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。

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