JP4774909B2

JP4774909B2 - ヒートポンプ式給湯機

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Publication number: JP4774909B2
Application number: JP2005305664A
Authority: JP
Inventors: 真一坂本; 昌弘村上
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2025-10-20
Also published as: JP2007113836A

Description

本発明は、ヒートポンプ式給湯機に関し、特に浴槽や台所等への給湯が可能な貯湯タンクを備えたヒートポンプ式給湯機に関するものである。

この種のヒートポンプ式給湯機として、従来から貯湯タンクを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。ヒートポンプ式給湯機は、貯湯タンクの底部から低温水を流出させて、この低温水をヒートポンプ式加熱源にて沸き上げて貯湯タンクの上部に戻す沸上運転を行なう。そして、貯湯タンクの上部には出湯管が接続され、給湯の際にはこの出湯管を介して貯湯タンクの高温の湯（高温湯）が出湯される。また、風呂の追い焚きや保温のための熱交換器の熱源として、この貯湯タンクの湯が使用される。

特開２００４−１９７９５８号公報

上記のように貯湯タンクの湯を使用して風呂の追い焚きを行った場合、貯湯タンクの上部から高温の湯が熱交換器に供給され、この熱交換器で熱交換されて温度低下して、３０℃〜５０℃程度の中間温度の温水（中温湯）となって貯湯タンクの下部に戻る。このため、貯湯タンクには、その上下方向中間部に中温湯が溜まっている場合が多い。特に、前日の残り湯からの追い焚き時等では貯湯タンク内の湯量が大幅に低下し、中温湯が、さらに多量に貯湯タンクの下部にできる。その際、湯量確保のため、貯湯タンク内の湯量低下によりヒートポンプ加熱源を運転していたが、中温湯が貯湯タンクの下部に戻されていたため、貯湯タンクの下部の中温湯の低減にはつながらなかった。また、貯湯タンク内の中間部分に多量の中温湯が生じて、貯湯タンク内の湯温が低下し、貯湯タンク内の温度境界線が乱れてしまうことにもなる。中温湯が残ったまま沸上運転を行なうと、中温湯がヒートポンプ加熱源に供給される。このような中温湯をヒートポンプ加熱源にて加熱した場合、効率が悪く、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）を低下させることになるという問題があった。

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、風呂の追い焚き時、貯湯タンクの中温湯の生成を抑え、追い焚き中の貯湯タンク内の湯量を確保しつつ、夜間の沸上効率を向上させることを目的としたヒートポンプ式給湯機を提供するものである。

そこで本発明の請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機では、貯湯タンク１の底部から低温水を流出させて、この低温水をヒートポンプ式加熱源３にて沸き上げて貯湯タンク１の上部に戻す沸上運転や、上記貯湯タンク１の上部の高温湯を湯循環路２４に流して該湯循環路２４に介設した外部熱交換器２５にて浴槽３０からの湯と熱交換する追い焚き運転を行なうヒートポンプ式給湯機であって、上記ヒートポンプ式加熱源３がオフ状態の時に追い焚き運転を行なう場合に、追い焚き開始時の風呂設定温度、現在の湯温、湯量、貯湯タンク１内の湯温等から追い焚き時間を算出する算出手段と、この算出手段にて算出した追い焚き時間が予め定めた所定の時間以上の場合には上記ヒートポンプ式加熱源３をオン駆動させる手段と、上記ヒートポンプ式加熱源３をオン駆動させた後の該ヒートポンプ式加熱源３の安定時に、ヒートポンプ式加熱源３からの高温湯を直接的に湯循環路２４へ供給すると共に、上記湯循環路２４の熱交換後の中温湯を上記貯湯タンク１には戻さずにヒートポンプ式加熱源３へ直接戻す制御手段４１を備えていることを特徴としている。

請求項２に記載のヒートポンプ式給湯機では、上記ヒートポンプ式加熱源３の立ち上がり時から安定するまでは、上記貯湯タンク１からの高温湯を上記湯循環路２４へ供給し、該ヒートポンプ式加熱源３の安定後はヒートポンプ式加熱源３からの高温湯を湯循環路２４へ直接的に切り換え供給していることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機によれば、ヒートポンプ式加熱源をオン駆動させた後の該ヒートポンプ式加熱源の安定時に、ヒートポンプ式加熱源からの高温湯を直接的に湯循環路へ供給すると共に、上記湯循環路の熱交換後の中温湯を上記貯湯タンクには戻さずにヒートポンプ式加熱源へ直接戻すようにしているので、追い焚き運転において外部熱交換器に熱交換された後の中温湯が貯湯タンクに戻されることなく、ヒートポンプ式加熱源側に戻される循環経路となり、そのため、貯湯タンク内には追い焚き運転で低温となった中温湯が流入することがなく、貯湯タンク内に中温湯の生成がなされないものであり、追い焚き運転中の貯湯タンク内の湯量を確保しつつ、夜間の沸上効率を一層向上させることができる。

請求項２に記載のヒートポンプ式給湯機によれば、ヒートポンプ式加熱源の立ち上がり時から安定するまでは、上記貯湯タンクからの高温湯を上記湯循環路へ供給し、該ヒートポンプ式加熱源の安定後はヒートポンプ式加熱源からの高温湯を湯循環路へ直接的に切り換え供給しているので、追い焚き運転を遮断させることなく、効率良く追い焚き運転をすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１はヒートポンプ式給湯機の要部簡略図である。このヒートポンプ式給湯機は、貯湯タンク１を備え、この貯湯タンク１の湯を浴槽３０に供給（給湯）したり、台所やシャワーに供給（給湯）したりすることができる。

この場合、冷媒回路Ｓを有する熱源ユニットとしてのヒートポンプ式加熱源３（以下、単にヒートポンプ３と称す。）を使用して、貯湯タンク１に湯を溜めるものである。冷媒回路Ｓは、圧縮機４と、水熱交換器５と、膨張弁６と、空気熱交換器（蒸発器）７とを順に接続して構成される。そして、貯湯タンク１に循環路８が連結され、この循環路８に、水循環用の第１ポンプ９と熱交換路１０とが介設されている。この場合、熱交換路１０は水熱交換器５にて構成される。この冷媒回路Ｓの冷媒としては、高圧側が超臨界圧力で運転することになる炭酸ガス（ＣＯ_２）等を用いる。

また、循環路８は、上記第１ポンプ９及び３方弁からなる第１切換弁２１を有する第１循環路１１ａと、この第１循環路１１ａからの湯（加熱水）を貯湯タンク１に戻す第２循環路１１ｂとを備える。第１循環路１１ａは、その一端側が貯湯タンク１の底部に開設された取水口１２に接続され、その他端側が熱交換路１０に接続される。また、第２循環路１１ｂは３方弁からなる第２切換弁２２が介設されており、その一端側が熱交換路１０に接続され、その他端側が貯湯タンク１の頂部に開設された上部湯入口１３に接続されている。また、上記第２切換弁２２に、一端側が接続され、他端側が貯湯タンク１の底部に開設した流入口１４に接続したバイパス路１５が配管されている。さらに、貯湯タンク１の頂部の上部湯入口１３には、開閉弁１６を介設した出湯管１７が接続されていて、この出湯管１７より貯湯タンク１の頂部から高温湯が出湯され、浴槽３０に供給（給湯）したり、台所やシャワーに供給（給湯）したりすることができる。なお、貯湯タンク１の底部には給水口１８が開設され、この給水口１８に給水管１９が接続されている。

ところで、風呂の追焚きや保温のための熱源として、この貯湯タンク１の湯が使用される。すなわち、図１に示すように、貯湯タンク１の上部に開設した上部湯入口１３と第１切換弁２１とに湯循環路２４を接続し、この湯循環路２４には、外部熱交換器２５にて構成される熱交換路２６が介設されている。そして、浴槽３０には追い焚き用循環路２７が接続されていて、この追い焚き用循環路２７には、上記外部熱交換器２５にて構成される熱交換路２８と、風呂湯循環用ポンプ２９とが介設されている。

次に、このヒートポンプ式給湯機の沸上運転を説明する。圧縮機４を駆動すると共に、水循環用の第１ポンプ９を駆動する。すると、貯湯タンク１の底部に設けた取水口１２から貯溜水（温水）が循環路８に流出して、これが循環路８の熱交換路１０を流通する。また、圧縮機４からの吐出冷媒が、水熱交換器５、膨張弁６、空気熱交換器７を順次経由して圧縮機４へと返流する。そのため、循環路８の熱交換路１０を流通する水が水熱交換器５によって加熱される。従って、貯湯タンク１の底部の低温水は取水口１２から流出して、水熱交換器５にて加熱されて高温湯となって、上部湯入口１３から返流される。このような動作を継続して行うことによって、貯湯タンク１に高温湯を貯めることができる。

図２は本発明の風呂の追い焚きを行なう場合の関連している部分のブロック図を示し、マイクロコンピュータからなる制御装置４１には、貯湯タンク１の上下方向に複数配設して該貯湯タンク１内の各層の湯温を検出するタンク湯温センサー４２（４２ａ〜４２ｃ（図１参照））と、浴槽３０内の湯の温度を検出する風呂温度センサー４３と、浴槽３０内の湯量を検出する風呂湯量センサー４４と、ヒートポンプ３の出力側の循環路８に配置されて該ヒートポンプ３から出力される湯の温度を検出するヒートポンプ用温度センサー４６と、追い焚きを行なう場合の追い焚きスイッチ４７等からの信号が入力されるようになっている。また、浴室の壁面などに設置されている操作パネルには、浴槽３０の湯温を任意に設定するための風呂設定温度操作部４５が設けられていて、この風呂設定温度操作部４５からの信号も制御装置４１に入力される。

また、制御装置４１は、上記第１切換弁２１、第２切換弁２２、及び後述する第３切換弁２３を切り換え制御したり、上記第１ポンプ９、後述する第２ポンプ３２、及び上記風呂湯循環用ポンプ２９をオン、オフ駆動する。さらには、通常は自動的にオン、オフされるヒートポンプ３を、後述する所定の条件の時には強制的に制御装置４１にて運転するようになっている。

次に、風呂の追い焚きを行なう場合の制御動作についてフローチャートを示す図３及び図４と、図５により説明する。先ず、ヒートポンプ３の立ち上がり時（例えば、ヒートポンプ３から出力される湯温が所定温度に達していないとき）は、図５に示すａの経路で湯水が循環される。ここで、上記の所定温度とは、例えば、ヒートポンプ３における前日の目標沸き上げ温度より例えば、５℃低い温度としている（以下、所定温度に関しては同じである。）。すなわち、ヒートポンプ３からの湯水が第２切換弁２２、バイパス路１５、貯湯タンク１、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、及びヒートポンプ３への経路で循環するように、制御装置４１が第１ポンプ９をオン駆動すると共に、第１切換弁２１及び第２切換弁２２を切り換え制御する。

上記のａの経路で湯水が循環していって、しばらく経過するとヒートポンプ３から出力される湯水の温度が上記所定温度に達した場合、すなわち、ヒートポンプ３の安定時は、ヒートポンプ３から出力される湯は、第２切換弁２２、第２循環路１１ｂ、貯湯タンク１の上部湯入口１３、貯湯タンク１内、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、及びヒートポンプ３へのｂの経路で循環するように、制御装置４１が第１ポンプ９をオン駆動すると共に、第１切換弁２１及び第２切換弁２２を切り換え制御する。なお、以後の湯水の循環経路において、循環経路に従ってポンプや切換弁が制御されるので、第１ポンプ９、第１切換弁２１などの作用の説明は省略する。

次に、図３に示すステップＳ１において、追い焚きスイッチ４７からの信号があった場合には、ステップＳ２に進んで現在ヒートポンプ３が運転中か否かを判断する。ヒートポンプ３が運転中であれば、ステップＳ３に移行し、このステップＳ３でヒートポンプ３が安定しているか否か、つまり、所定能力、所定温度に達しているかを判断する。ここで、ヒートポンプ３の所定能力とは、例えばヒートポンプ３の定格能力を言い、ヒートポンプ３から出力される湯温が、例えば、９０℃に達した場合を言う。ヒートポンプ用温度センサー４６からの温度検出信号にて制御装置４１が所定能力に達したかを判断している。ヒートポンプ３が所定能力、所定温度に達しておれば、ステップＳ５に移行し、ヒートポンプ３からの湯は、第２切換弁２２、第２循環路１１ｂ、湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ及びヒートポンプ３に戻るｅの経路で追い焚き運転が行なわれる。つまり、このｅの循環経路は貯湯タンク１を介さずに追い焚き運転を行なう場合であり、貯湯タンク１内の湯を使用しないので、貯湯タンク１内に中温湯を全く生成することがなく、貯湯タンク１内の湯量も確保している。そして、ステップＳ６に示すように、浴槽３０の湯温が設定温度になった場合には、追い焚き運転が終了する。

また、ステップＳ３において、ヒートポンプ３からの湯が所定の温度に達していない場合には、ステップＳ４に移行し、図５に示すｄの経路で湯を循環させて追い焚き運転を行な。すなわち、第２切換弁２２、バイパス路１５、貯湯タンク１の下部から上部、湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ及びヒートポンプ３に戻る経路である。そして、ヒートポンプ３からの湯が所定温度に達した場合には、ステップＳ３からステップＳ５に進んで上述したように、ｅの経路にて追い焚き運転が行なわれる。

一方、ステップＳ２においてヒートポンプ３が運転されていない場合では、図４のステップＳ７に示すように、制御装置４１が追い焚き時間を算出する。すなわち、追い焚き開始時の風呂設定温度、現在の湯温、湯量、貯湯タンク１内の湯温から該貯湯タンク１内のみの高温湯にて追い焚き時間を算出する。ここで、風呂設定温度操作部４５、風呂温度センサー４３、風呂湯量センサー４４、タンク湯温センサー４２からのデータを制御装置４１が取り込んで算出を行なう。次に、ステップＳ８に移行し、ステップＳ７で算出した追い焚き時間の算出結果が、ヒートポンプ３が十分に能力を出しうる時間以上か否かを判断する。ここで、追い焚き運転を行なって浴槽３０の湯温が設定温度になるまでの時間が、例えば、１５分程度以内であれば、ステップＳ９に移行してｃの経路にて追い焚き運転をする。また、１５分程度以上であれば、ステップＳ１０に移行してヒートポンプ３をオン駆動する。

すなわち、ステップＳ９においては、ヒートポンプ３のオフを継続して、図５に示すように、貯湯タンク１の上部から湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、バイパス路１５及び貯湯タンク１の下部の循環経路ｃにて追い焚き運転を行なう。そして、浴槽３０の湯温が設定温度になった場合には追い焚き運転が終了する（図３のステップＳ６参照）。

ステップＳ１０においてヒートポンプ３をオン駆動した後に、ステップＳ１１へ移行し、ヒートポンプ３が所定能力や所定温度に達した否かを判断し、ヒートポンプ３の所定能力、所定温度に達していない場合にはステップＳ１２に移行して上記と同じｄの経路で追い焚き運転を行なう。ステップＳ１１でヒートポンプ３が所定能力、所定温度に達した場合には、図３に示すステップＳ５に移行して、上記と同様に貯湯タンク１を通さずにｅの循環経路で追い焚き運転を行なう。ステップＳ５以後は上記と同じなので、説明は省略する。

このように本実施形態では、追い焚き運転を行なう場合であって、ヒートポンプ３が所定能力、所定温度に達していない場合（ヒートポンプ３の立ち上がり時）には、貯湯タンク１の上部、湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、バイパス路１５及び貯湯タンク１の下部へと循環するｄの経路となる。この場合、ヒートポンプ３にて温められた中温湯以上の湯が貯湯タンク１の下部に供給されるので、貯湯タンク１内の下部の中温湯の生成を抑えることができ、追い焚き運転中の貯湯タンク１内の湯量を確保することができる。

さらに、追い焚き運転を行なう場合であって、ヒートポンプ３が所定能力、所定温度に達している安定時には、貯湯タンク１を介さずにヒートポンプ３、第２循環路１１ｂ、湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａへと循環するｅの経路となる。したがって、かかる場合には、追い焚き運転において外部熱交換器２５に熱交換された後の中温湯が貯湯タンク１に戻されることなく、ヒートポンプ３側に戻される循環経路となり、そのため、貯湯タンク１内には追い焚き運転で低温となった中温湯が流入することがなく、貯湯タンク１内に中温湯の生成が全くなされないものであり、追い焚き運転中の貯湯タンク１内の湯量を確保しつつ、夜間の沸上効率を一層向上させることができる。

また、図４のステップＳ１０〜ステップＳ１２に示すように、ヒートポンプ３をオン駆動して、ヒートポンプ３が所定温度等に達っするまでの安定するまでは、ｄの循環経路で追い焚き運転を行ない、ヒートポンプ３が所定温度に達した安定時には、図３のステップＳ５に示すように、貯湯タンク１を介さずにヒートポンプ３から高温湯を直接湯循環路２４へ切り換え供給し、外部熱交換器２５での熱交換後の中温湯は貯湯タンク１へ戻さずにヒートポンプ３へ戻すようにして追い焚き運転を行なっているので、追い焚き運転を遮断させることなく、効率良く追い焚き運転を行なうことができる。

（第２の実施の形態）
図６は第２の実施形態の配管構成を示し、図５と比べて湯循環路２４と貯湯タンク１の底部との間に戻り管路３３を接続し、この戻り管路３３に第２ポンプ３２を介設したものであり、他の構成は図５と同じである。

なお、この図６に示す場合においても制御動作は図３及び図４に示すフローチャートの通りであり、図６の説明では、フローチャートの順序ではなく、所定の条件に従って循環経路ａ〜ｅの順に説明していく。先ず、追い焚き指令が無い場合であって、ヒートポンプ３が所定温度に達していないとき、つまり、ヒートポンプ３の立ち上がり時には、湯水はａの循環経路となる。すなわち、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、バイパス路１５、貯湯タンク１内の底部、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ及びヒートポンプ３へと循環するａの経路である。

次に、ヒートポンプ３が所定温度に達した場合、つまり、ヒートポンプ３の安定時では、湯水はｂの循環経路となる。すなわち、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、第２循環路１１ｂ、貯湯タンク１の上部から底部、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ及びヒートポンプ３へと循環するｂの経路である。

次は、追い焚き指令があり、ヒートポンプ３がオフ時の場合、図４のステップＳ９の場合であり、ｃの循環経路で追い焚き運転が行なわれる。すなわち、貯湯タンク１の上部、湯循環路２４、戻り管路３３及び貯湯タンク１の底部に戻る経路ｃで追い焚き運転が行なわれる。

次は、追い焚き運転の指令があり、ヒートポンプ３が所定能力、所定温度に達していない時、つまり、ヒートポンプ３の立ち上がり時であり、図４のステップＳ１１、１２の場合であり、ｄの循環経路で追い焚き運転が行なわれる。すなわち、貯湯タンク１の上部、湯循環路２４、戻り管路３３、貯湯タンク１の底部、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、ヒートポンプ３、第１切換弁２１、バイパス路１５及び貯湯タンク１の底部から上部へと循環するｄの経路である。

また、追い焚き運転の指令があり、ヒートポンプ３が所定能力、所定温度に達した時、つまりヒートポンプ３の安定時であり、図４のステップＳ１１から図３のステップＳ５の場合であり、貯湯タンク１を介さないｅの循環経路で追い焚き運転が行なわれる。すなわち、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、第２循環路１１ｂ、湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ及びヒートポンプ３へと循環するｅの経路である。

本実施形態においても、先の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、追い焚き運転において外部熱交換器２５に熱交換された後の中温湯が貯湯タンク１に戻されることなく、ヒートポンプ３側に戻される循環経路となり、そのため、貯湯タンク１内には追い焚き運転で低温となった中温湯が流入することがなく、貯湯タンク１内に中温湯の生成が全くなされないものであり、追い焚き運転中の貯湯タンク１内の湯量を確保しつつ、夜間の沸上効率を一層向上させることができる。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施形態を図７により説明する。図７の構成は、図５の構成と比べて貯湯タンク１の上部において、第１循環路１１ａ側を流入側とし、湯循環路２４側を流出側として分けたものであり、貯湯タンク１の下側の構成は図５と同じである。

先ず、追い焚き指令が無い場合であって、ヒートポンプ３が所定温度に達していないとき、つまり、ヒートポンプ３の立ち上がり時には、湯水はａの循環経路となる。すなわち、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、バイパス路１５、貯湯タンク１の底部、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ及びヒートポンプ３へと循環するａの経路である。

次に、ヒートポンプ３が所定温度に達した場合、つまり、ヒートポンプ３の安定時では、湯水はｂの循環経路となる。すなわち、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、第２循環路１１ｂ、貯湯タンク１の上部から下部、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ及びヒートポンプ３へと循環するｂの経路である。

次は、追い焚き指令があり、ヒートポンプ３がオフ時の場合、図４のステップＳ９の場合であり、ｃの循環経路で追い焚き運転が行なわれる。すなわち、貯湯タンク１の上部、湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、バイパス路１５、貯湯タンク１の底部から上部へと循環するｃの経路である。

次は、追い焚き運転の指令があり、ヒートポンプ３が所定温度に達していない時、つまり、ヒートポンプ３の立ち上がり時であり、図４のステップＳ１１、１２の場合であり、ｄの循環経路で追い焚き運転が行なわれる。なお、本実施形態では、ヒートポンプ３の安定時は、所定温度に達した場合としている。それで、ヒートポンプ３の立ち上がり時は、所定温度に達していない場合を言い、図３及び図４のフローチャートを参照する場合は、「所定能力」の部分を省く。また、後述する図８の場合も同様である。

追い焚き運転の指令があり、ヒートポンプ３の立ち上がり時では、貯湯タンク１の上部、湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、バイパス路１５、貯湯タンク１の底部から上部へと循環するｄの経路である。

次に、追い焚き運転の指令があり、ヒートポンプ３が所定温度に達した時、つまりヒートポンプ３の安定時であり、図４のステップＳ１１から図３のステップＳ５の場合に対応しており、ｅの循環経路で追い焚き運転が行なわれる。すなわち、貯湯タンク１の上部、湯循環路２４、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、第２循環路１１ｂ及び貯湯タンク１の上部へと循環するｅの経路である。

本実施形態においても、先の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、ヒートポンプ３の安定時におけるｅの循環経路では、追い焚き運転において外部熱交換器２５に熱交換された後の中温湯が貯湯タンク１に戻されることなく、ヒートポンプ３側に戻される循環経路となり、そのため、貯湯タンク１内には追い焚き運転で低温となった中温湯が流入することがなく、貯湯タンク１内に中温湯の生成が全くなされないものであり、追い焚き運転中の貯湯タンク１内の湯量を確保しつつ、夜間の沸上効率を一層向上させることができる。

（第４の実施の形態）
図８に第４の実施形態を示す。この図８の構成は、貯湯タンク１の下側の構成と図６の場合のようにしたものである。先ず、追い焚き指令が無い場合であって、ヒートポンプ３が所定温度に達していないとき、つまり、ヒートポンプ３の立ち上がり時には、湯水はａの循環経路となる。すなわち、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、バイパス路１５、貯湯タンク１の底部、第１切換弁２１、第１循環路１１ａ及びヒートポンプ３へと循環するａの経路である。

次は、追い焚き指令があり、ヒートポンプ３がオフ時の場合、図４のステップＳ９の場合であり、ｃの循環経路で追い焚き運転が行なわれる。すなわち、貯湯タンク１の上部、湯循環路２４、戻り管路３３、貯湯タンク１内の底部から上部へと循環するｃの経路となる。

次は、追い焚き運転の指令があり、ヒートポンプ３が所定温度に達していない時、つまり、ヒートポンプ３の立ち上がり時であり、図４のステップＳ１１、１２の場合であり、ｄの循環経路で追い焚き運転が行なわれる。すなわち、貯湯タンク１の上部、湯循環路２４、戻り管路３３、貯湯タンク１内の底部から第１切換弁２１、第１循環路１１ａ、ヒートポンプ３、第２切換弁２２、バイパス路１５、貯湯タンク１の底部から上部へと循環するｄの経路である。

本発明の実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の概略構成図である。本発明の実施の形態における追い焚き運転に関連するブロック図である。本発明の実施の形態における追い焚き運転を行なう場合のフローチャートである。本発明の実施の形態における追い焚き運転を行なう場合のフローチャートである。本発明の実施の形態における配管構成図である。本発明の第２の実施の形態における配管構成図である。本発明の第３の実施の形態における配管構成図である。本発明の第４の実施の形態における配管構成図である。

符号の説明

１貯湯タンク
３ヒートポンプ式加熱源
２４湯循環路
２５外部熱交換器
３０浴槽
４１制御装置

Claims

貯湯タンク（１）の底部から低温水を流出させて、この低温水をヒートポンプ式加熱源（３）にて沸き上げて貯湯タンク（１）の上部に戻す沸上運転や、上記貯湯タンク（１）の上部の高温湯を湯循環路（２４）に流して該湯循環路（２４）に介設した外部熱交換器（２５）にて浴槽（３０）からの湯と熱交換する追い焚き運転を行なうヒートポンプ式給湯機であって、上記ヒートポンプ式加熱源（３）がオフ状態の時に追い焚き運転を行なう場合に、追い焚き開始時の風呂設定温度、現在の湯温、湯量、貯湯タンク（１）内の湯温等から追い焚き時間を算出する算出手段と、この算出手段にて算出した追い焚き時間が予め定めた所定の時間以上の場合には上記ヒートポンプ式加熱源（３）をオン駆動させる手段と、上記ヒートポンプ式加熱源（３）をオン駆動させた後の該ヒートポンプ式加熱源（３）の安定時に、ヒートポンプ式加熱源（３）からの高温湯を直接的に湯循環路（２４）へ供給すると共に、上記湯循環路（２４）の熱交換後の中温湯を上記貯湯タンク（１）には戻さずにヒートポンプ式加熱源（３）へ直接戻す制御手段（４１）を備えていることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
上記ヒートポンプ式加熱源（３）の立ち上がり時から安定するまでは、上記貯湯タンク（１）からの高温湯を上記湯循環路（２４）へ供給し、該ヒートポンプ式加熱源（３）の安定後はヒートポンプ式加熱源（３）からの高温湯を湯循環路（２４）へ直接的に切り換え供給していることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯機。