JP3915636B2 - 給湯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプで得られた温熱を利用して温水を生成する給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１に開示されているように、ヒートポンプを熱源とする給湯装置が知られている。この給湯装置では、ヒートポンプの冷媒回路に水熱交換器と室外熱交換器とが設けられる。給湯装置は、ヒートポンプの冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。具体的に、冷媒回路では、水熱交換器において冷媒が水へ放熱して凝縮する一方、室外熱交換器において冷媒が外気から吸熱して蒸発する。そして、給湯装置は、ヒートポンプで得られた温熱を利用して温水を生成し、この温水を台所や風呂場などに供給する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１１１０１８
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、上記給湯装置の室外熱交換器では、冷媒が外気から吸熱して蒸発する。このため、外気温の低い冬季には、室外熱交換器に霜が付着する場合がある。そして、霜の付着量が過大になると室外熱交換器での冷媒の吸熱量が減少し、水に付与できる熱量が減少して得られる温水の温度が低下する。そこで、上記給湯装置では、例えば累積の運転時間が所定値に達する毎に、室外熱交換器の霜を融かすための除霜動作が行われる。
【０００５】
ヒートポンプの除霜動作としては、通常は蒸発器となる室外熱交換器を凝縮器として冷凍サイクルをおこなう逆サイクル方式や、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器へ送り込むホットガス方式などが知られているが、何れの方式を採った場合でも除霜動作中は水の加熱が不可能となる。このため、台所等へ温水が供給されている給湯中にヒートポンプの除霜動作が開始されると、除霜動作の間は給湯を中断せざるを得なくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒートポンプの除霜動作に起因する給湯の中断を回避し、給湯装置の使い勝手を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、冷媒を外気と熱交換させるための熱源側熱交換器（25,35）が設けられた冷媒回路（21,31）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う複数のヒートポンプ（20,30）と、上記ヒートポンプ（20,30）で得られた温熱を蓄える蓄熱手段（40,50）とを備え、上記ヒートポンプ（20,30）を運転すると共に該ヒートポンプ（20,30）で得られる温熱と上記蓄熱手段（40,50）に蓄えられた温熱の両方を利用して給湯用の温水を生成する動作を少なくとも行う給湯装置を対象とする。そして、上記ヒートポンプ（20,30）は、所定の除霜条件が成立すると上記熱源側熱交換器（25,35）の霜を融かすための除霜動作を行うように構成される一方、給湯中に何れか１つの上記ヒートポンプ（20,30）が除霜動作を行っている間は上記除霜条件の成否に拘わらず残りの上記ヒートポンプ（20,30）について除霜動作を禁止する制御手段（80）が設けられるものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の給湯装置において、ヒートポンプ（20,30）は、冷凍サイクルにより温熱を発生させる運転時よりも膨張弁（24,34）の開度を強制的に拡大する動作を除霜動作として行うように構成されるものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の給湯装置において、複数設けられた加熱ユニット（ 11,12 ）のそれぞれでは、ヒートポンプ（ 20,30 ）が冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（ 21,31 ）を備えると共に、蓄熱手段（ 40,50 ）が該冷媒回路（ 21,31 ）の凝縮器（ 43,53 ）によって加熱される蓄熱材を備えており、第１の加熱ユニット（ 11 ）の冷媒回路（ 21 ）における冷媒の凝縮温度は、第２の加熱ユニット（ 12 ）の冷媒回路（ 31 ）における冷媒の凝縮温度よりも低く設定されるものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の給湯装置において、第１のヒートポンプ（ 20 ）に対応する第１の蓄熱ユニット（ 40 ）に蓄えられた温熱と該第１のヒートポンプ（ 20 ）で得られた温熱とにより加熱された水を、第２のヒートポンプ（ 30 ）に対応する第２の蓄熱ユニット（ 50 ）に蓄えられた温熱と該第２のヒートポンプ（ 30 ）で得られた温熱とにより更に加熱することで、給湯用の温水を生成するものである。
【００１１】
−作用−
請求項１の発明では、ヒートポンプ（20,30）と蓄熱手段（40,50）とが給湯装置（10）に設けられる。この給湯装置（10）は、次のような動作を少なくとも行う。つまり、給湯装置（10）は、ヒートポンプ（20,30）を運転すると共に、このヒートポンプ（20,30）で得られる温熱と蓄熱手段（40,50）に蓄えられた温熱の両方を利用して給湯用の温水を生成し、得られた温水を利用側へ供給する動作を行う。
【００１２】
また、請求項１の発明において、ヒートポンプ（20,30）では、冷媒回路（21,31）で冷媒を循環させて冷凍サイクルが行われる。そして、冷媒回路（21,31）を循環する冷媒が水へ放熱して凝縮し、冷媒の凝縮熱で水が加熱される。また、冷媒回路（21,31）を循環する冷媒は、熱源側熱交換器（25,35）で外気と熱交換し、外気から吸熱して蒸発する。ここで、冬季の低外気温時には、蒸発器として機能する熱源側熱交換器（25,35）に霜が付着する。そこで、ヒートポンプ（20,30）は、熱源側熱交換器（25,35）の霜を融かすための除霜動作を行う。この除霜動作は、所定の除霜条件が成立が成立した時に行われる。
【００１３】
請求項１の発明では、給湯装置（10）に制御手段（80）が設けられる。給湯装置（10）から利用側へ実際に温水が供給される給湯中において、制御手段（80）は、ヒートポンプ（20,30）が除霜動作を行っているか否かを判断する。そして、複数設けられたヒートポンプ（20,30）の何れかが除霜動作を行っている間は、除霜動作を行っていない残りのヒートポンプ（20,30）について、その除霜動作を制御手段（80）が禁止する。つまり、給湯中に１つのヒートポンプ（20,30）が除霜動作を行っている場合、残りのヒートポンプ（20,30）は、除霜条件が成立しても除霜動作を行わずに継続して水の加熱を行う。
【００１４】
請求項２の発明において、ヒートポンプ（20,30）は、膨張弁（24,34）を強制的に拡大する動作を除霜動作として行う。膨張弁（24,34）の開度を拡大すれば、膨張弁（24,34）を通過する際にさほど減圧されない。このため、冷媒は、温度があまり低下することなく熱源側熱交換器（25,35）へ導入され、この冷媒によって熱源側熱交換器（25,35）の霜が融かされる。
【００１５】
請求項３の発明では、各加熱ユニット（ 11,12 ）において、ヒートポンプ（ 20,30 ）が冷媒回路（ 21,31 ）を備えると共に、蓄熱手段（ 40,50 ）が蓄熱材を備える。第１の加熱ユニット（ 11 ）の冷媒回路（ 21 ）における冷媒の凝縮温度は、第２の加熱ユニット（ 12 ）の冷媒回路（ 31 ）における冷媒の凝縮温度よりも低く設定される。
【００１６】
請求項４の発明の給湯装置（ 10 ）において、水は、第１の蓄熱ユニット（ 40 ）に蓄えられた温熱と第１のヒートポンプ（ 20 ）で得られた温熱とによって加熱され、その後に第２の蓄熱ユニット（ 50 ）に蓄えられた温熱と第２のヒートポンプ（ 30 ）で得られた温熱とによって更に加熱される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
〈参考技術〉
先ず、参考技術の給湯装置（ 10 ）について説明する。
【００１９】
図１に示すように、参考技術の給湯装置（10）は、熱源ユニット（20,30）と蓄熱手段である蓄熱ユニット（40,50）とを２つずつ備えている。また、この給湯装置（10）は、給湯用回路（60）、追焚き用回路（66）、及びコントローラ（80）を備えている。
【００２０】
第１熱源ユニット（20）及び第２熱源ユニット（30）は、それぞれが冷媒回路（21,31）と制御回路（27,37）とを備え、ヒートポンプを構成している。
【００２１】
第１熱源ユニット（20）の冷媒回路（21）は、圧縮機（22）と、第１蓄熱ユニット（40）の冷媒用伝熱管（43）と、レシーバ（23）と、電動膨張弁（24）と、室外熱交換器（25）とアキュームレータ（26）を順に配管接続して構成された閉回路である。一方、第２熱源ユニット（30）の冷媒回路（31）は、圧縮機（32）と、第２蓄熱ユニット（50）の冷媒用伝熱管（53）と、レシーバ（33）と、電動膨張弁（34）と、室外熱交換器（35）とアキュームレータ（36）とを順に配管接続して構成された閉回路である。
【００２２】
各冷媒回路（21,31）には、例えばＲ４０７Ｃ等のＨＦＣ冷媒やプロパン等のＨＣ冷媒が充填されている。また、各冷媒回路（21,31）の室外熱交換器（25,35）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であって、冷媒を外気と熱交換させるための熱源側熱交換器を構成している。
【００２３】
第１熱源ユニット（20）の制御回路（27）は、第１熱源ユニット（20）についての除霜条件が成立するか否かを判定し、除霜条件が成立すると第１熱源ユニット（20）に除霜動作を行わせるように構成されている。一方、第２熱源ユニット（30）の制御回路（37）は、第２熱源ユニット（30）についての除霜条件が成立するか否かを判定し、除霜条件が成立すると第２熱源ユニット（30）に除霜動作を行わせるように構成されている。
【００２４】
各制御回路（27,37）は、対応する冷媒回路（21,31）の電動膨張弁（24,34）を強制的に全開にする動作を、除霜動作として各熱源ユニット（20,30）に行わせる。尚、除霜条件の一例としては、外気温が氷点下の状態における熱源ユニット（20,30）の積算運転時間が所定の基準値を超えるという条件が挙げられる。
【００２５】
上記給湯用回路（60）は、その始端が上水道に接続され、終端が給湯栓（61）に接続されている。また、給湯用回路（60）には、各蓄熱ユニット（40,50）の出湯用伝熱管（44,54）が接続されている。この給湯用回路（60）では、第１蓄熱ユニット（40）の出湯用伝熱管（44）の下流に第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）が配置されている。
【００２６】
給湯用回路（60）には、バイパス管（62）が設けられている。このバイパス管（62）は、その一端が第１蓄熱ユニット（40）の出湯用伝熱管（44）の上流に接続され、その他端が第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）の下流に混合弁（63）を介して接続されている。この混合弁（63）を操作すると、第２蓄熱ユニット（50）からの温水とバイパス管（62）からの水道水との混合割合が変化する。
【００２７】
また、給湯用回路（60）には、風呂注湯管（64）が接続されている。風呂注湯管（64）は、その始端が給湯用回路（60）における混合弁（63）と給湯栓（61）の間に接続され、その終端が上記追焚き用回路（66）を介して浴槽（15）に接続されている。この風呂注湯管（64）には、風呂注湯弁（65）が設けられている。
【００２８】
また、給湯用回路（60）における混合弁（63）と給湯栓（61）の間には、給湯温度センサ（71）と流量センサ（72）とが設けられている。給湯温度センサ（71）と流量センサ（72）とは、何れも風呂注湯管（64）の始端よりも上流に配置されている。給湯温度センサ（71）は、混合弁（63）から送り出された温水の温度を検出している。一方、流量センサ（72）は、混合弁（63）から送り出された温水の流量を検出している。
【００２９】
上記追焚き用回路（66）は、その両端が浴槽（15）に接続されている。この追焚き用回路（66）では、第２蓄熱ユニット（50）の追焚き用伝熱管（55）と追焚き用ポンプ（67）とが順に接続されている。また、追焚き用回路（66）には、風呂温度センサ（73）が設けられている。この風呂温度センサ（73）は、追焚き用ポンプ（67）の下流に配置され、浴槽（15）から追焚き用伝熱管（55）へ送られる温水の温度を検出している。
【００３０】
第１蓄熱ユニット（40）は、上述したように、冷媒用伝熱管（43）と出湯用伝熱管（44）とを備えている。また、第１蓄熱ユニット（40）には、融点３１℃の硫酸ナトリウム１０水和物（Na２SO４・10H２O）が蓄熱材として設けられている。そして、第１蓄熱ユニット（40）は、冷媒用伝熱管（43）内の冷媒を蓄熱材と熱交換させ、第１熱源ユニット（20）の運転で得られた温熱を蓄熱材の潜熱として蓄える。また、第１蓄熱ユニット（40）は、出湯用伝熱管（44）内の水道水を蓄熱材と熱交換させ、蓄熱材に蓄えた温熱によって水道水を加熱する。
【００３１】
一方、第２蓄熱ユニット（50）は、上述したように、冷媒用伝熱管（53）と出湯用伝熱管（54）と追焚き用伝熱管（55）とを備えている。また、第２蓄熱ユニット（50）には、融点５５℃の酢酸ナトリウム３水和物（CH３COONa・3H２O）が蓄熱材として設けられている。そして、第２蓄熱ユニット（50）は、冷媒用伝熱管（53）内の冷媒を蓄熱材と熱交換させ、第２蓄熱ユニット（50）の運転で得られた温熱を蓄熱材の潜熱として蓄える。また、第２蓄熱ユニット（50）は、出湯用伝熱管（54）内の水道水や追焚き用伝熱管（55）内の水を蓄熱材と熱交換させ、蓄熱材に蓄えた温熱によって水道水等を加熱する。
【００３２】
上記コントローラ（80）は、給湯判定部（81）と除霜禁止部（82）とを備えている。このコントローラ（80）は、制御手段を構成している。
【００３３】
給湯判定部（81）には、流量センサ（72）の出力信号が入力されている。この給湯判定部（81）は、流量センサ（72）で得られた流量の検出値に基づき、給湯栓（61）や浴槽（15）へ温水が供給される給湯中であるか否かを判定する。一方、除霜禁止部（82）は、給湯判定部（81）が給湯中であると判断している間、第１熱源ユニット（20）の制御回路（27）と第２熱源ユニット（30）の制御回路（37）の両方に対して禁止信号を出力する。除霜禁止部（82）からの禁止信号が入力された制御回路（27,37）は、除霜条件が成立した場合であっても、熱源ユニット（20,30）に除霜動作を行わせない。
【００３４】
−運転動作−
上記給湯装置（10）の運転動作について説明する。この給湯装置（10）は、いわゆる瞬間湯沸器と同様に、送り込まれた水道水を連続的に加熱して温水を生成し、得られた温水を給湯栓（61）や浴槽（15）へ順次供給する。
【００３５】
《給湯装置の給湯動作》
ここでは、第１蓄熱ユニット（40）及び第２蓄熱ユニット（50）が満蓄熱状態、即ち両蓄熱ユニット（40,50）の蓄熱材の全部が融解して液体となっている状態から説明を始める。
【００３６】
給湯栓（61）又は風呂注湯弁（65）が開かれると、給湯用回路（60）で水道水が流通し始める。また、給湯用回路（60）で水道水が流通し始めると、それに応じて各熱源ユニット（20,30）の圧縮機（22,32）が起動する。
【００３７】
各熱源ユニット（20,30）の冷媒回路（21,31）では、冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。その際、各冷媒回路（21,31）の電動膨張弁（24,34）は、それぞれの開度が適宜調節される。具体的に、各冷媒回路（21,31）において、圧縮機（22,32）から吐出された冷媒は、冷媒用伝熱管（43,53）で放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、電動膨張弁（24,34）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（25,35）で外気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（25,35）で蒸発した冷媒は、圧縮機（22,32）へ吸入されて圧縮され、その後に再び圧縮機（22,32）から吐出される。
【００３８】
尚、第１熱源ユニット（20）と第２熱源ユニット（30）では、冷凍サイクルの動作条件が相違している。第１熱源ユニット（20）では、第１蓄熱ユニット（40）の冷媒用伝熱管（43）における冷媒の凝縮温度が約４０℃となるように、冷凍サイクルの高圧が設定されている。一方、第２熱源ユニット（30）では、第２蓄熱ユニット（50）の冷媒用伝熱管（53）における冷媒の凝縮温度が約６５℃となるように、冷凍サイクルの高圧が設定されている。
【００３９】
給湯用回路（60）を流れる水道水は、先ず第１蓄熱ユニット（40）の出湯用伝熱管（44）へ流入する。この出湯用伝熱管（44）を流れる間に、水道水は、第１蓄熱ユニット（40）に設けられた蓄熱材と冷媒用伝熱管（43）を流れる冷媒の両方から吸熱し、その温度が３５℃程度まで上昇する。その際、第１蓄熱ユニット（40）の蓄熱材は、出湯用伝熱管（44）を流れる水道水に放熱し、その一部が凝固する。
【００４０】
第１蓄熱ユニット（40）の出湯用伝熱管（44）で暖められた水道水は、続いて第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）へ流入する。この出湯用伝熱管（54）を流れる間に、水道水は、第２蓄熱ユニット（50）に設けられた蓄熱材と冷媒用伝熱管（53）を流れる冷媒の両方から吸熱し、その温度が６０℃程度まで上昇する。その際、第２蓄熱ユニット（50）の蓄熱材は、出湯用伝熱管（54）を流れる水道水に放熱し、その一部が凝固する。
【００４１】
第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）から送り出された温水は、混合弁（63）へ送られる。混合弁（63）では、バイパス管（62）からの水道水、即ち冷水が温水に混入される。混合弁（63）における温水と冷水の混合割合は、給湯温度センサ（71）の検出値に基づいて調節される。そして、温水は、混合弁（63）を通過する際に所定の温度に設定され、その後に給湯栓（61）や浴槽（15）へ供給される。
【００４２】
上述のように、給湯中には、第１，第２蓄熱ユニット（40,50）に蓄えられた温熱量が減少してゆく。そして、第１，第２蓄熱ユニット（40,50）における蓄熱量が所定値を下回ると、給湯の行われていない間に第１，第２熱源ユニット（20,30）が運転される。
【００４３】
具体的に、第１，第２熱源ユニット（20,30）の冷媒回路（21,31）では、圧縮機（22,32）が運転されて冷凍サイクルが行われる。第１，第２蓄熱ユニット（40,50）において、給湯中に凝固した蓄熱材は、冷媒用伝熱管（43,53）を流れる冷媒から吸熱して融解する。第１，第２熱源ユニット（20,30）の運転は、第１，第２蓄熱ユニット（40,50）の蓄熱材が全て凝固するまで継続される。
【００４４】
また、浴槽（15）内の温水を再加熱する必要が生じると、追焚き用ポンプ（67）と第２熱源ユニット（30）とが運転される。追焚き用ポンプ（67）を運転すると、浴槽（15）から温水が追焚き用回路（66）へ取り込まれ、この温水が第２蓄熱ユニット（50）の追焚き用伝熱管（55）へ導入される。一方、第２熱源ユニット（30）を運転すると、第２蓄熱ユニット（50）の冷媒用伝熱管（53）で冷媒が放熱して凝縮する。そして、この温水は、追焚き用伝熱管（55）を流れる間に冷媒用伝熱管（53）の冷媒と蓄熱材から吸熱し、その温度が上昇した後に浴槽（15）へ送り返される。
【００４５】
《熱源ユニットの除霜動作》
上述のように、外気温の低い冬季に熱源ユニット（20,30）を運転すると、室外熱交換器（25,35）に霜が付着し、室外熱交換器（25,35）における冷媒の吸熱量が低下してしまう。そこで、各熱源ユニット（20,30）の制御回路（27,37）は、所定の除霜条件が成立すると、熱源ユニット（20,30）に除霜動作を行わせる。
【００４６】
具体的に、各制御回路（27,37）は、対応する熱源ユニット（20,30）について除霜条件が成立すると、その熱源ユニット（20,30）の電動膨張弁（24,34）を強制的に全開状態とする。除霜動作中の冷媒回路（21,31）において、圧縮機（22,32）から吐出された冷媒は、冷媒用伝熱管（43,53）を通って電動膨張弁（24,34）へ送られる。この電動膨張弁（24,34）は全開となっているため、冷媒は、殆ど減圧されるずに温度の高い状態のまま室外熱交換器（25,35）へ導入される。そして、この比較的温度の高い冷媒によって、室外熱交換器（25,35）に付着した霜が融かされる。
【００４７】
《コントローラの動作》
上述のように、コントローラ（80）の給湯判定部（81）には、流量センサ（72）の出力信号が入力されている。ここで、給湯栓（61）や浴槽（15）へ温水が供給される給湯中は、流量センサ（72）で検出される温水の流量がゼロよりも大きくなる。そこで、給湯判定部（81）は、流量センサ（72）で得られた流量の検出値がゼロを超えているかどうかを調べる。そして、給湯判定部（81）は、流量センサ（72）の検出値がゼロを超えていれば給湯中であると判断し、その検出値がゼロであれば給湯中でないと判断する。
【００４８】
給湯判定部（81）が給湯中であると判断している間は、除霜禁止部（82）が第１熱源ユニット（20）の制御回路（27）と第２熱源ユニット（30）の制御回路（37）の両方に対して禁止信号を出力する。つまり、給湯中には、両方の熱源ユニット（20,30）において除霜動作が禁止される。制御回路（27,37）に禁止信号が入力されている状態では、熱源ユニット（20,30）で除霜条件が成立しても、冷媒回路（21,31）の電動膨張弁（24,34）が強制的に全開されることはなく、電動膨張弁（24,34）の開度調節が継続して行われる。
【００４９】
給湯が終了したと給湯判定部（81）で判断されると、除霜禁止部（82）は、禁止信号の出力を停止する。そして、除霜条件が成立している熱源ユニット（20,30）では、除霜動作が開始される。つまり、その熱源ユニット（20,30）では、給湯の終了後も圧縮機（22,32）の運転が継続されると共に、電動膨張弁（24,34）が強制的に全開される。
【００５０】
−参考技術の効果−
本参考技術によれば、給湯中における熱源ユニット（20,30）の除霜動作を禁止することができ、給湯中に除霜条件が成立した場合であっても、熱源ユニット（20,30）で温熱を発生させて水道水の加熱を継続して行うことができる。つまり、給湯中に熱源ユニット（20,30）の除霜動作が開始されて給湯不能に陥ることがなくなり、給湯装置（10）の使い勝手を向上させることができる。
【００５１】
ここで、除霜の方式としては、逆サイクル方式やホットガスバイパス方式などが知られている。しかしながら、逆サイクル方式を採る場合には冷媒回路の冷媒循環方向を反転させるための四方切換弁が必要となり、ホットガスバイパス方式を採る場合には圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器へ導くための配管が必要となる。
【００５２】
これに対し、本参考技術では、電動膨張弁（24,34）を強制的に全開にする動作だけで室外熱交換器（25,35）の除霜を行っている。従って、本参考技術によれば、冷媒回路（21,31）に新たな構成を付加することなく除霜動作を行うことが可能となり、冷媒回路（21,31）の構成を複雑化させることなく室外熱交換器（25,35）の除霜を確実に行うことができる。
【００５３】
〈本発明の実施形態〉
本発明の実施形態は、上記参考技術において、コントローラ（80）の除霜禁止部（82）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態について、上記参考技術と異なる点を説明する。
【００５４】
図２に示すように、本実施形態におけるコントローラ（80）の除霜禁止部（82）は、熱源ユニット（20,30）が除霜動作を行っているかどうかを監視する。
そして、この除霜禁止部（82）は、給湯中に一方の熱源ユニット（20,30）が除霜動作を行っている場合に、他方の熱源ユニット（20,30）の制御回路（27,37）に対して禁止信号を出力する。
【００５５】
具体的に、給湯判定部（81）が給湯中であると判断した場合において、何れの熱源ユニット（20,30）においても除霜動作が行われていなければ、除霜禁止部（82）は禁止信号を出力しない。これに対し、給湯中に第１熱源ユニット（20）で除霜動作が行われているときには、除霜禁止部（82）が第２熱源ユニット（30）の制御回路（37）に対して禁止信号を出力する。そして、禁止信号が入力された第２熱源ユニット（30）では、除霜条件が成立したか否かに拘わらず除霜動作が禁止される。これとは逆に、給湯中に第２熱源ユニット（30）で除霜動作が行われているときには、除霜禁止部（82）が第１熱源ユニット（20）の制御回路（27）に対して禁止信号を出力する。そして、禁止信号が入力された第１熱源ユニット（20）では、除霜条件が成立したか否かに拘わらず除霜動作が禁止される。
【００５６】
このように、本実施形態の給湯装置（10）では、給湯中に両方の熱源ユニット（20,30）が同時に除霜動作を行うことはない。つまり、給湯中において、少なくとも一方の熱源ユニット（20,30）によって常に温熱の生成が行われる。従って、本実施形態によれば、上記参考技術と同様に、給湯中に熱源ユニット（20,30）の除霜動作が開始されて給湯不能に陥ることがなくなり、給湯装置（10）の使い勝手を向上させることができる。
【００５７】
〈その他の実施形態〉
−第１変形例−
上記実施形態及び参考技術のコントローラ（80）では、流量センサ（72）の検出値に基づいて給湯中か否かを判断するように給湯判定部（81）が構成されているが、この給湯判定部（81）を次のように構成してもよい。
【００５８】
つまり、給湯判定部（81）は、給湯温度センサ（71）の検出値に基づいて給湯中か否かを判断するように構成されていてもよい。ここで、給湯中であれば、第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）から送り出された温水が混合弁（63）を通過する。このため、給湯中における給湯温度センサ（71）で検出される温度の値は、給湯が行われていない時に比べて高くなる。そこで、給湯判定部（81）は、給湯温度センサ（71）の検出値が所定の基準値（例えば４０℃）以上か否かを判定する。そして、給湯判定部（81）は、給湯温度センサ（71）の検出値が基準値以上であれば給湯中であると判断し、その検出値が基準値未満であれば給湯中でないと判断する。
【００５９】
−第２変形例−
上記実施形態及び参考技術の熱源ユニット（20,30）では、除霜動作時に電動膨張弁（24,34）を全開状態としているが、除霜動作時における電動膨張弁（24,34）の開度は必ずしも全開でなくてよい。つまり、熱源ユニット（20,30）は、冷凍サイクルによって温熱を発生させる通常運転時に比べて電動膨張弁（24,34）の開度を強制的に拡大する動作を、除霜動作として行うものであってもよい。この場合であっても、通常運転時に比べれば室外熱交換器（25,35）へ流入する冷媒の温度が上昇し、室外熱交換器（25,35）に付着した霜が融解する。
【００６０】
−第３変形例−
上記実施形態及び参考技術の熱源ユニット（20,30）では、冷媒の循環方向は変更せずに電動膨張弁（24,34）の開度だけを拡大する正サイクル方式の除霜を行っているが、熱源ユニット（20,30）で採用し得る除霜の方式は、正サイクル方式に限らない。つまり、熱源ユニット（20,30）では、冷媒の循環方向を反転させて室外熱交換器（25,35）を凝縮器とする逆サイクル方式や、圧縮機（22,32）の吐出ガスを室外熱交換器（25,35）へ直接送り込むホットガスバイパス方式を除霜方式として採用してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、給湯中におけるヒートポンプ（20,30）の除霜動作を禁止することができ、給湯中に除霜条件が成立した場合であっても、ヒートポンプ（20,30）による水の加熱を継続して行うことができる。つまり、給湯中にヒートポンプ（20,30）の除霜動作が開始されて給湯不能に陥ることがなくなり、給湯装置（10）の使い勝手を向上させることができる。
【００６２】
特に、請求項２の発明では、膨張弁（24,34）の開度を強制的に拡大する動作だけで熱源側熱交換器（25,35）の除霜を行っている。従って、この発明によれば、冷媒回路（21,31）の構成が複雑化するのを回避しつつ、熱源側熱交換器（25,35）の除霜を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考技術における給湯装置の概略構成図である。
【図２】 実施形態における給湯装置の概略構成図である。
【符号の説明】
（20） 第１熱源ユニット（ヒートポンプ）
（21） 冷媒回路
（24） 電動膨張弁（膨張弁）
（25） 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
（30） 第２熱源ユニット（ヒートポンプ）
（31） 冷媒回路
（34） 電動膨張弁（膨張弁）
（35） 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
（40） 第１蓄熱ユニット（蓄熱手段）
（50） 第２蓄熱ユニット（蓄熱手段）
（80） コントローラ（制御手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプで得られた温熱を利用して温水を生成する給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１に開示されているように、ヒートポンプを熱源とする給湯装置が知られている。この給湯装置では、ヒートポンプの冷媒回路に水熱交換器と室外熱交換器とが設けられる。給湯装置は、ヒートポンプの冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。具体的に、冷媒回路では、水熱交換器において冷媒が水へ放熱して凝縮する一方、室外熱交換器において冷媒が外気から吸熱して蒸発する。そして、給湯装置は、ヒートポンプで得られた温熱を利用して温水を生成し、この温水を台所や風呂場などに供給する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１１１０１８
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、上記給湯装置の室外熱交換器では、冷媒が外気から吸熱して蒸発する。このため、外気温の低い冬季には、室外熱交換器に霜が付着する場合がある。そして、霜の付着量が過大になると室外熱交換器での冷媒の吸熱量が減少し、水に付与できる熱量が減少して得られる温水の温度が低下する。そこで、上記給湯装置では、例えば累積の運転時間が所定値に達する毎に、室外熱交換器の霜を融かすための除霜動作が行われる。
【０００５】
ヒートポンプの除霜動作としては、通常は蒸発器となる室外熱交換器を凝縮器として冷凍サイクルをおこなう逆サイクル方式や、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器へ送り込むホットガス方式などが知られているが、何れの方式を採った場合でも除霜動作中は水の加熱が不可能となる。このため、台所等へ温水が供給されている給湯中にヒートポンプの除霜動作が開始されると、除霜動作の間は給湯を中断せざるを得なくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒートポンプの除霜動作に起因する給湯の中断を回避し、給湯装置の使い勝手を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、冷媒を外気と熱交換させるための熱源側熱交換器（25,35）が設けられた冷媒回路（21,31）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う複数のヒートポンプ（20,30）と、上記ヒートポンプ（20,30）で得られた温熱を蓄える蓄熱手段（40,50）とを備え、上記ヒートポンプ（20,30）を運転すると共に該ヒートポンプ（20,30）で得られる温熱と上記蓄熱手段（40,50）に蓄えられた温熱の両方を利用して給湯用の温水を生成する動作を少なくとも行う給湯装置を対象とする。そして、上記ヒートポンプ（20,30）は、所定の除霜条件が成立すると上記熱源側熱交換器（25,35）の霜を融かすための除霜動作を行うように構成される一方、給湯中に何れか１つの上記ヒートポンプ（20,30）が除霜動作を行っている間は上記除霜条件の成否に拘わらず残りの上記ヒートポンプ（20,30）について除霜動作を禁止する制御手段（80）が設けられるものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の給湯装置において、ヒートポンプ（20,30）は、冷凍サイクルにより温熱を発生させる運転時よりも膨張弁（24,34）の開度を強制的に拡大する動作を除霜動作として行うように構成されるものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の給湯装置において、複数設けられた加熱ユニット（ 11,12 ）のそれぞれでは、ヒートポンプ（ 20,30 ）が冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（ 21,31 ）を備えると共に、蓄熱手段（ 40,50 ）が該冷媒回路（ 21,31 ）の凝縮器（ 43,53 ）によって加熱される蓄熱材を備えており、第１の加熱ユニット（ 11 ）の冷媒回路（ 21 ）における冷媒の凝縮温度は、第２の加熱ユニット（ 12 ）の冷媒回路（ 31 ）における冷媒の凝縮温度よりも低く設定されるものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の給湯装置において、第１のヒートポンプ（ 20 ）に対応する第１の蓄熱ユニット（ 40 ）に蓄えられた温熱と該第１のヒートポンプ（ 20 ）で得られた温熱とにより加熱された水を、第２のヒートポンプ（ 30 ）に対応する第２の蓄熱ユニット（ 50 ）に蓄えられた温熱と該第２のヒートポンプ（ 30 ）で得られた温熱とにより更に加熱することで、給湯用の温水を生成するものである。
【００１１】
−作用−
請求項１の発明では、ヒートポンプ（20,30）と蓄熱手段（40,50）とが給湯装置（10）に設けられる。この給湯装置（10）は、次のような動作を少なくとも行う。つまり、給湯装置（10）は、ヒートポンプ（20,30）を運転すると共に、このヒートポンプ（20,30）で得られる温熱と蓄熱手段（40,50）に蓄えられた温熱の両方を利用して給湯用の温水を生成し、得られた温水を利用側へ供給する動作を行う。
【００１２】
また、請求項１の発明において、ヒートポンプ（20,30）では、冷媒回路（21,31）で冷媒を循環させて冷凍サイクルが行われる。そして、冷媒回路（21,31）を循環する冷媒が水へ放熱して凝縮し、冷媒の凝縮熱で水が加熱される。また、冷媒回路（21,31）を循環する冷媒は、熱源側熱交換器（25,35）で外気と熱交換し、外気から吸熱して蒸発する。ここで、冬季の低外気温時には、蒸発器として機能する熱源側熱交換器（25,35）に霜が付着する。そこで、ヒートポンプ（20,30）は、熱源側熱交換器（25,35）の霜を融かすための除霜動作を行う。この除霜動作は、所定の除霜条件が成立が成立した時に行われる。
【００１３】
請求項１の発明では、給湯装置（10）に制御手段（80）が設けられる。給湯装置（10）から利用側へ実際に温水が供給される給湯中において、制御手段（80）は、ヒートポンプ（20,30）が除霜動作を行っているか否かを判断する。そして、複数設けられたヒートポンプ（20,30）の何れかが除霜動作を行っている間は、除霜動作を行っていない残りのヒートポンプ（20,30）について、その除霜動作を制御手段（80）が禁止する。つまり、給湯中に１つのヒートポンプ（20,30）が除霜動作を行っている場合、残りのヒートポンプ（20,30）は、除霜条件が成立しても除霜動作を行わずに継続して水の加熱を行う。
【００１４】
請求項２の発明において、ヒートポンプ（20,30）は、膨張弁（24,34）を強制的に拡大する動作を除霜動作として行う。膨張弁（24,34）の開度を拡大すれば、膨張弁（24,34）を通過する際にさほど減圧されない。このため、冷媒は、温度があまり低下することなく熱源側熱交換器（25,35）へ導入され、この冷媒によって熱源側熱交換器（25,35）の霜が融かされる。
【００１５】
請求項３の発明では、各加熱ユニット（ 11,12 ）において、ヒートポンプ（ 20,30 ）が冷媒回路（ 21,31 ）を備えると共に、蓄熱手段（ 40,50 ）が蓄熱材を備える。第１の加熱ユニット（ 11 ）の冷媒回路（ 21 ）における冷媒の凝縮温度は、第２の加熱ユニット（ 12 ）の冷媒回路（ 31 ）における冷媒の凝縮温度よりも低く設定される。
【００１６】
請求項４の発明の給湯装置（ 10 ）において、水は、第１の蓄熱ユニット（ 40 ）に蓄えられた温熱と第１のヒートポンプ（ 20 ）で得られた温熱とによって加熱され、その後に第２の蓄熱ユニット（ 50 ）に蓄えられた温熱と第２のヒートポンプ（ 30 ）で得られた温熱とによって更に加熱される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
〈参考技術〉
先ず、参考技術の給湯装置（ 10 ）について説明する。
【００１９】
図１に示すように、参考技術の給湯装置（10）は、熱源ユニット（20,30）と蓄熱手段である蓄熱ユニット（40,50）とを２つずつ備えている。また、この給湯装置（10）は、給湯用回路（60）、追焚き用回路（66）、及びコントローラ（80）を備えている。
【００２０】
第１熱源ユニット（20）及び第２熱源ユニット（30）は、それぞれが冷媒回路（21,31）と制御回路（27,37）とを備え、ヒートポンプを構成している。
【００２１】
第１熱源ユニット（20）の冷媒回路（21）は、圧縮機（22）と、第１蓄熱ユニット（40）の冷媒用伝熱管（43）と、レシーバ（23）と、電動膨張弁（24）と、室外熱交換器（25）とアキュームレータ（26）を順に配管接続して構成された閉回路である。一方、第２熱源ユニット（30）の冷媒回路（31）は、圧縮機（32）と、第２蓄熱ユニット（50）の冷媒用伝熱管（53）と、レシーバ（33）と、電動膨張弁（34）と、室外熱交換器（35）とアキュームレータ（36）とを順に配管接続して構成された閉回路である。
【００２２】
各冷媒回路（21,31）には、例えばＲ４０７Ｃ等のＨＦＣ冷媒やプロパン等のＨＣ冷媒が充填されている。また、各冷媒回路（21,31）の室外熱交換器（25,35）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であって、冷媒を外気と熱交換させるための熱源側熱交換器を構成している。
【００２３】
第１熱源ユニット（20）の制御回路（27）は、第１熱源ユニット（20）についての除霜条件が成立するか否かを判定し、除霜条件が成立すると第１熱源ユニット（20）に除霜動作を行わせるように構成されている。一方、第２熱源ユニット（30）の制御回路（37）は、第２熱源ユニット（30）についての除霜条件が成立するか否かを判定し、除霜条件が成立すると第２熱源ユニット（30）に除霜動作を行わせるように構成されている。
【００２４】
各制御回路（27,37）は、対応する冷媒回路（21,31）の電動膨張弁（24,34）を強制的に全開にする動作を、除霜動作として各熱源ユニット（20,30）に行わせる。尚、除霜条件の一例としては、外気温が氷点下の状態における熱源ユニット（20,30）の積算運転時間が所定の基準値を超えるという条件が挙げられる。
【００２５】
上記給湯用回路（60）は、その始端が上水道に接続され、終端が給湯栓（61）に接続されている。また、給湯用回路（60）には、各蓄熱ユニット（40,50）の出湯用伝熱管（44,54）が接続されている。この給湯用回路（60）では、第１蓄熱ユニット（40）の出湯用伝熱管（44）の下流に第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）が配置されている。
【００２６】
給湯用回路（60）には、バイパス管（62）が設けられている。このバイパス管（62）は、その一端が第１蓄熱ユニット（40）の出湯用伝熱管（44）の上流に接続され、その他端が第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）の下流に混合弁（63）を介して接続されている。この混合弁（63）を操作すると、第２蓄熱ユニット（50）からの温水とバイパス管（62）からの水道水との混合割合が変化する。
【００２７】
また、給湯用回路（60）には、風呂注湯管（64）が接続されている。風呂注湯管（64）は、その始端が給湯用回路（60）における混合弁（63）と給湯栓（61）の間に接続され、その終端が上記追焚き用回路（66）を介して浴槽（15）に接続されている。この風呂注湯管（64）には、風呂注湯弁（65）が設けられている。
【００２８】
また、給湯用回路（60）における混合弁（63）と給湯栓（61）の間には、給湯温度センサ（71）と流量センサ（72）とが設けられている。給湯温度センサ（71）と流量センサ（72）とは、何れも風呂注湯管（64）の始端よりも上流に配置されている。給湯温度センサ（71）は、混合弁（63）から送り出された温水の温度を検出している。一方、流量センサ（72）は、混合弁（63）から送り出された温水の流量を検出している。
【００２９】
上記追焚き用回路（66）は、その両端が浴槽（15）に接続されている。この追焚き用回路（66）では、第２蓄熱ユニット（50）の追焚き用伝熱管（55）と追焚き用ポンプ（67）とが順に接続されている。また、追焚き用回路（66）には、風呂温度センサ（73）が設けられている。この風呂温度センサ（73）は、追焚き用ポンプ（67）の下流に配置され、浴槽（15）から追焚き用伝熱管（55）へ送られる温水の温度を検出している。
【００３０】
第１蓄熱ユニット（40）は、上述したように、冷媒用伝熱管（43）と出湯用伝熱管（44）とを備えている。また、第１蓄熱ユニット（40）には、融点３１℃の硫酸ナトリウム１０水和物（Na２SO４・10H２O）が蓄熱材として設けられている。そして、第１蓄熱ユニット（40）は、冷媒用伝熱管（43）内の冷媒を蓄熱材と熱交換させ、第１熱源ユニット（20）の運転で得られた温熱を蓄熱材の潜熱として蓄える。また、第１蓄熱ユニット（40）は、出湯用伝熱管（44）内の水道水を蓄熱材と熱交換させ、蓄熱材に蓄えた温熱によって水道水を加熱する。
【００３１】
一方、第２蓄熱ユニット（50）は、上述したように、冷媒用伝熱管（53）と出湯用伝熱管（54）と追焚き用伝熱管（55）とを備えている。また、第２蓄熱ユニット（50）には、融点５５℃の酢酸ナトリウム３水和物（CH３COONa・3H２O）が蓄熱材として設けられている。そして、第２蓄熱ユニット（50）は、冷媒用伝熱管（53）内の冷媒を蓄熱材と熱交換させ、第２蓄熱ユニット（50）の運転で得られた温熱を蓄熱材の潜熱として蓄える。また、第２蓄熱ユニット（50）は、出湯用伝熱管（54）内の水道水や追焚き用伝熱管（55）内の水を蓄熱材と熱交換させ、蓄熱材に蓄えた温熱によって水道水等を加熱する。
【００３２】
上記コントローラ（80）は、給湯判定部（81）と除霜禁止部（82）とを備えている。このコントローラ（80）は、制御手段を構成している。
【００３３】
給湯判定部（81）には、流量センサ（72）の出力信号が入力されている。この給湯判定部（81）は、流量センサ（72）で得られた流量の検出値に基づき、給湯栓（61）や浴槽（15）へ温水が供給される給湯中であるか否かを判定する。一方、除霜禁止部（82）は、給湯判定部（81）が給湯中であると判断している間、第１熱源ユニット（20）の制御回路（27）と第２熱源ユニット（30）の制御回路（37）の両方に対して禁止信号を出力する。除霜禁止部（82）からの禁止信号が入力された制御回路（27,37）は、除霜条件が成立した場合であっても、熱源ユニット（20,30）に除霜動作を行わせない。
【００３４】
−運転動作−
上記給湯装置（10）の運転動作について説明する。この給湯装置（10）は、いわゆる瞬間湯沸器と同様に、送り込まれた水道水を連続的に加熱して温水を生成し、得られた温水を給湯栓（61）や浴槽（15）へ順次供給する。
【００３５】
《給湯装置の給湯動作》
ここでは、第１蓄熱ユニット（40）及び第２蓄熱ユニット（50）が満蓄熱状態、即ち両蓄熱ユニット（40,50）の蓄熱材の全部が融解して液体となっている状態から説明を始める。
【００３６】
給湯栓（61）又は風呂注湯弁（65）が開かれると、給湯用回路（60）で水道水が流通し始める。また、給湯用回路（60）で水道水が流通し始めると、それに応じて各熱源ユニット（20,30）の圧縮機（22,32）が起動する。
【００３７】
各熱源ユニット（20,30）の冷媒回路（21,31）では、冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。その際、各冷媒回路（21,31）の電動膨張弁（24,34）は、それぞれの開度が適宜調節される。具体的に、各冷媒回路（21,31）において、圧縮機（22,32）から吐出された冷媒は、冷媒用伝熱管（43,53）で放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、電動膨張弁（24,34）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（25,35）で外気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（25,35）で蒸発した冷媒は、圧縮機（22,32）へ吸入されて圧縮され、その後に再び圧縮機（22,32）から吐出される。
【００３８】
尚、第１熱源ユニット（20）と第２熱源ユニット（30）では、冷凍サイクルの動作条件が相違している。第１熱源ユニット（20）では、第１蓄熱ユニット（40）の冷媒用伝熱管（43）における冷媒の凝縮温度が約４０℃となるように、冷凍サイクルの高圧が設定されている。一方、第２熱源ユニット（30）では、第２蓄熱ユニット（50）の冷媒用伝熱管（53）における冷媒の凝縮温度が約６５℃となるように、冷凍サイクルの高圧が設定されている。
【００３９】
給湯用回路（60）を流れる水道水は、先ず第１蓄熱ユニット（40）の出湯用伝熱管（44）へ流入する。この出湯用伝熱管（44）を流れる間に、水道水は、第１蓄熱ユニット（40）に設けられた蓄熱材と冷媒用伝熱管（43）を流れる冷媒の両方から吸熱し、その温度が３５℃程度まで上昇する。その際、第１蓄熱ユニット（40）の蓄熱材は、出湯用伝熱管（44）を流れる水道水に放熱し、その一部が凝固する。
【００４０】
第１蓄熱ユニット（40）の出湯用伝熱管（44）で暖められた水道水は、続いて第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）へ流入する。この出湯用伝熱管（54）を流れる間に、水道水は、第２蓄熱ユニット（50）に設けられた蓄熱材と冷媒用伝熱管（53）を流れる冷媒の両方から吸熱し、その温度が６０℃程度まで上昇する。その際、第２蓄熱ユニット（50）の蓄熱材は、出湯用伝熱管（54）を流れる水道水に放熱し、その一部が凝固する。
【００４１】
第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）から送り出された温水は、混合弁（63）へ送られる。混合弁（63）では、バイパス管（62）からの水道水、即ち冷水が温水に混入される。混合弁（63）における温水と冷水の混合割合は、給湯温度センサ（71）の検出値に基づいて調節される。そして、温水は、混合弁（63）を通過する際に所定の温度に設定され、その後に給湯栓（61）や浴槽（15）へ供給される。
【００４２】
上述のように、給湯中には、第１，第２蓄熱ユニット（40,50）に蓄えられた温熱量が減少してゆく。そして、第１，第２蓄熱ユニット（40,50）における蓄熱量が所定値を下回ると、給湯の行われていない間に第１，第２熱源ユニット（20,30）が運転される。
【００４３】
具体的に、第１，第２熱源ユニット（20,30）の冷媒回路（21,31）では、圧縮機（22,32）が運転されて冷凍サイクルが行われる。第１，第２蓄熱ユニット（40,50）において、給湯中に凝固した蓄熱材は、冷媒用伝熱管（43,53）を流れる冷媒から吸熱して融解する。第１，第２熱源ユニット（20,30）の運転は、第１，第２蓄熱ユニット（40,50）の蓄熱材が全て凝固するまで継続される。
【００４４】
また、浴槽（15）内の温水を再加熱する必要が生じると、追焚き用ポンプ（67）と第２熱源ユニット（30）とが運転される。追焚き用ポンプ（67）を運転すると、浴槽（15）から温水が追焚き用回路（66）へ取り込まれ、この温水が第２蓄熱ユニット（50）の追焚き用伝熱管（55）へ導入される。一方、第２熱源ユニット（30）を運転すると、第２蓄熱ユニット（50）の冷媒用伝熱管（53）で冷媒が放熱して凝縮する。そして、この温水は、追焚き用伝熱管（55）を流れる間に冷媒用伝熱管（53）の冷媒と蓄熱材から吸熱し、その温度が上昇した後に浴槽（15）へ送り返される。
【００４５】
《熱源ユニットの除霜動作》
上述のように、外気温の低い冬季に熱源ユニット（20,30）を運転すると、室外熱交換器（25,35）に霜が付着し、室外熱交換器（25,35）における冷媒の吸熱量が低下してしまう。そこで、各熱源ユニット（20,30）の制御回路（27,37）は、所定の除霜条件が成立すると、熱源ユニット（20,30）に除霜動作を行わせる。
【００４６】
具体的に、各制御回路（27,37）は、対応する熱源ユニット（20,30）について除霜条件が成立すると、その熱源ユニット（20,30）の電動膨張弁（24,34）を強制的に全開状態とする。除霜動作中の冷媒回路（21,31）において、圧縮機（22,32）から吐出された冷媒は、冷媒用伝熱管（43,53）を通って電動膨張弁（24,34）へ送られる。この電動膨張弁（24,34）は全開となっているため、冷媒は、殆ど減圧されるずに温度の高い状態のまま室外熱交換器（25,35）へ導入される。そして、この比較的温度の高い冷媒によって、室外熱交換器（25,35）に付着した霜が融かされる。
【００４７】
《コントローラの動作》
上述のように、コントローラ（80）の給湯判定部（81）には、流量センサ（72）の出力信号が入力されている。ここで、給湯栓（61）や浴槽（15）へ温水が供給される給湯中は、流量センサ（72）で検出される温水の流量がゼロよりも大きくなる。そこで、給湯判定部（81）は、流量センサ（72）で得られた流量の検出値がゼロを超えているかどうかを調べる。そして、給湯判定部（81）は、流量センサ（72）の検出値がゼロを超えていれば給湯中であると判断し、その検出値がゼロであれば給湯中でないと判断する。
【００４８】
給湯判定部（81）が給湯中であると判断している間は、除霜禁止部（82）が第１熱源ユニット（20）の制御回路（27）と第２熱源ユニット（30）の制御回路（37）の両方に対して禁止信号を出力する。つまり、給湯中には、両方の熱源ユニット（20,30）において除霜動作が禁止される。制御回路（27,37）に禁止信号が入力されている状態では、熱源ユニット（20,30）で除霜条件が成立しても、冷媒回路（21,31）の電動膨張弁（24,34）が強制的に全開されることはなく、電動膨張弁（24,34）の開度調節が継続して行われる。
【００４９】
給湯が終了したと給湯判定部（81）で判断されると、除霜禁止部（82）は、禁止信号の出力を停止する。そして、除霜条件が成立している熱源ユニット（20,30）では、除霜動作が開始される。つまり、その熱源ユニット（20,30）では、給湯の終了後も圧縮機（22,32）の運転が継続されると共に、電動膨張弁（24,34）が強制的に全開される。
【００５０】
−参考技術の効果−
本参考技術によれば、給湯中における熱源ユニット（20,30）の除霜動作を禁止することができ、給湯中に除霜条件が成立した場合であっても、熱源ユニット（20,30）で温熱を発生させて水道水の加熱を継続して行うことができる。つまり、給湯中に熱源ユニット（20,30）の除霜動作が開始されて給湯不能に陥ることがなくなり、給湯装置（10）の使い勝手を向上させることができる。
【００５１】
ここで、除霜の方式としては、逆サイクル方式やホットガスバイパス方式などが知られている。しかしながら、逆サイクル方式を採る場合には冷媒回路の冷媒循環方向を反転させるための四方切換弁が必要となり、ホットガスバイパス方式を採る場合には圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器へ導くための配管が必要となる。
【００５２】
これに対し、本参考技術では、電動膨張弁（24,34）を強制的に全開にする動作だけで室外熱交換器（25,35）の除霜を行っている。従って、本参考技術によれば、冷媒回路（21,31）に新たな構成を付加することなく除霜動作を行うことが可能となり、冷媒回路（21,31）の構成を複雑化させることなく室外熱交換器（25,35）の除霜を確実に行うことができる。
【００５３】
〈本発明の実施形態〉
本発明の実施形態は、上記参考技術において、コントローラ（80）の除霜禁止部（82）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態について、上記参考技術と異なる点を説明する。
【００５４】
図２に示すように、本実施形態におけるコントローラ（80）の除霜禁止部（82）は、熱源ユニット（20,30）が除霜動作を行っているかどうかを監視する。
そして、この除霜禁止部（82）は、給湯中に一方の熱源ユニット（20,30）が除霜動作を行っている場合に、他方の熱源ユニット（20,30）の制御回路（27,37）に対して禁止信号を出力する。
【００５５】
具体的に、給湯判定部（81）が給湯中であると判断した場合において、何れの熱源ユニット（20,30）においても除霜動作が行われていなければ、除霜禁止部（82）は禁止信号を出力しない。これに対し、給湯中に第１熱源ユニット（20）で除霜動作が行われているときには、除霜禁止部（82）が第２熱源ユニット（30）の制御回路（37）に対して禁止信号を出力する。そして、禁止信号が入力された第２熱源ユニット（30）では、除霜条件が成立したか否かに拘わらず除霜動作が禁止される。これとは逆に、給湯中に第２熱源ユニット（30）で除霜動作が行われているときには、除霜禁止部（82）が第１熱源ユニット（20）の制御回路（27）に対して禁止信号を出力する。そして、禁止信号が入力された第１熱源ユニット（20）では、除霜条件が成立したか否かに拘わらず除霜動作が禁止される。
【００５６】
このように、本実施形態の給湯装置（10）では、給湯中に両方の熱源ユニット（20,30）が同時に除霜動作を行うことはない。つまり、給湯中において、少なくとも一方の熱源ユニット（20,30）によって常に温熱の生成が行われる。従って、本実施形態によれば、上記参考技術と同様に、給湯中に熱源ユニット（20,30）の除霜動作が開始されて給湯不能に陥ることがなくなり、給湯装置（10）の使い勝手を向上させることができる。
【００５７】
〈その他の実施形態〉
−第１変形例−
上記実施形態及び参考技術のコントローラ（80）では、流量センサ（72）の検出値に基づいて給湯中か否かを判断するように給湯判定部（81）が構成されているが、この給湯判定部（81）を次のように構成してもよい。
【００５８】
つまり、給湯判定部（81）は、給湯温度センサ（71）の検出値に基づいて給湯中か否かを判断するように構成されていてもよい。ここで、給湯中であれば、第２蓄熱ユニット（50）の出湯用伝熱管（54）から送り出された温水が混合弁（63）を通過する。このため、給湯中における給湯温度センサ（71）で検出される温度の値は、給湯が行われていない時に比べて高くなる。そこで、給湯判定部（81）は、給湯温度センサ（71）の検出値が所定の基準値（例えば４０℃）以上か否かを判定する。そして、給湯判定部（81）は、給湯温度センサ（71）の検出値が基準値以上であれば給湯中であると判断し、その検出値が基準値未満であれば給湯中でないと判断する。
【００５９】
−第２変形例−
上記実施形態及び参考技術の熱源ユニット（20,30）では、除霜動作時に電動膨張弁（24,34）を全開状態としているが、除霜動作時における電動膨張弁（24,34）の開度は必ずしも全開でなくてよい。つまり、熱源ユニット（20,30）は、冷凍サイクルによって温熱を発生させる通常運転時に比べて電動膨張弁（24,34）の開度を強制的に拡大する動作を、除霜動作として行うものであってもよい。この場合であっても、通常運転時に比べれば室外熱交換器（25,35）へ流入する冷媒の温度が上昇し、室外熱交換器（25,35）に付着した霜が融解する。
【００６０】
−第３変形例−
上記実施形態及び参考技術の熱源ユニット（20,30）では、冷媒の循環方向は変更せずに電動膨張弁（24,34）の開度だけを拡大する正サイクル方式の除霜を行っているが、熱源ユニット（20,30）で採用し得る除霜の方式は、正サイクル方式に限らない。つまり、熱源ユニット（20,30）では、冷媒の循環方向を反転させて室外熱交換器（25,35）を凝縮器とする逆サイクル方式や、圧縮機（22,32）の吐出ガスを室外熱交換器（25,35）へ直接送り込むホットガスバイパス方式を除霜方式として採用してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、給湯中におけるヒートポンプ（20,30）の除霜動作を禁止することができ、給湯中に除霜条件が成立した場合であっても、ヒートポンプ（20,30）による水の加熱を継続して行うことができる。つまり、給湯中にヒートポンプ（20,30）の除霜動作が開始されて給湯不能に陥ることがなくなり、給湯装置（10）の使い勝手を向上させることができる。
【００６２】
特に、請求項２の発明では、膨張弁（24,34）の開度を強制的に拡大する動作だけで熱源側熱交換器（25,35）の除霜を行っている。従って、この発明によれば、冷媒回路（21,31）の構成が複雑化するのを回避しつつ、熱源側熱交換器（25,35）の除霜を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考技術における給湯装置の概略構成図である。
【図２】 実施形態における給湯装置の概略構成図である。
【符号の説明】
（20） 第１熱源ユニット（ヒートポンプ）
（21） 冷媒回路
（24） 電動膨張弁（膨張弁）
（25） 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
（30） 第２熱源ユニット（ヒートポンプ）
（31） 冷媒回路
（34） 電動膨張弁（膨張弁）
（35） 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
（40） 第１蓄熱ユニット（蓄熱手段）
（50） 第２蓄熱ユニット（蓄熱手段）
（80） コントローラ（制御手段）
Claims (4)
- 冷媒を外気と熱交換させるための熱源側熱交換器（25,35）が設けられた冷媒回路（21,31）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う複数のヒートポンプ（20,30）と、上記ヒートポンプ（20,30）で得られた温熱を蓄える蓄熱手段（40,50）とを備え、
上記ヒートポンプ（20,30）を運転すると共に該ヒートポンプ（20,30）で得られる温熱と上記蓄熱手段（40,50）に蓄えられた温熱の両方を利用して給湯用の温水を生成する動作を少なくとも行う給湯装置であって、
上記ヒートポンプ（20,30）は、所定の除霜条件が成立すると上記熱源側熱交換器（25,35）の霜を融かすための除霜動作を行うように構成される一方、
給湯中に何れか１つの上記ヒートポンプ（20,30）が除霜動作を行っている間は上記除霜条件の成否に拘わらず残りの上記ヒートポンプ（20,30）について除霜動作を禁止する制御手段（80）が設けられている給湯装置。 - 請求項１に記載の給湯装置において、
ヒートポンプ（20,30）は、冷凍サイクルにより温熱を発生させる運転時よりも膨張弁（24,34）の開度を強制的に拡大する動作を除霜動作として行うように構成されている給湯装置。 - 請求項１又は２に記載の給湯装置において、
上記各ヒートポンプ（ 20,30 ）に対応して１つずつ設けられて対応するヒートポンプ（ 20,30 ）で得られた温熱を蓄える蓄熱ユニット（ 40,50 ）を蓄熱手段として備えており、
第１のヒートポンプ（ 20 ）における冷媒の凝縮温度は、第２のヒートポンプ（ 30 ）における冷媒の凝縮温度よりも低く設定されている給湯装置。 - 請求項３に記載の給湯装置において、
第１のヒートポンプ（ 20 ）に対応する第１の蓄熱ユニット（ 40 ）に蓄えられた温熱と該第１のヒートポンプ（ 20 ）で得られた温熱とにより加熱された水を、第２のヒートポンプ（ 30 ）に対応する第２の蓄熱ユニット（ 50 ）に蓄えられた温熱と該第２のヒートポンプ（ 30 ）で得られた温熱とにより更に加熱することで、給湯用の温水を生成する給湯装置。
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