JP5210259B2

JP5210259B2 - 貯湯式給湯暖房装置

Info

Publication number: JP5210259B2
Application number: JP2009171792A
Authority: JP
Inventors: 誠森田; 勝佐々木; 成樹村山
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-07-23
Also published as: JP2011027298A

Description

本発明は、貯湯式給湯暖房装置に関するものである。

従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、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沸き上げ、この沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に取り入れることにより、湯と水との比重の差を利用して貯湯タンクの上部側から湯を貯湯させている。また、貯湯タンクの上部に配設した風呂用熱交換器に対して浴槽水を循環させて追い焚きする場合、貯湯タンクの上部の湯温が低下したときに、貯湯タンクの上下方向の中間部から湯水を取り出してヒートポンプで沸き上げ、この沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に取り入れることにより、風呂用熱交換器の周辺の貯湯温度を素早く上昇させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、貯湯タンクに貯湯した湯を暖房に使用する給湯装置では、貯湯タンクの上部から取り出した湯を暖房用熱交換器に流して熱交換することで暖房し、この熱交換で温度低下した中温水を貯湯タンクの下部に取り入れている。また、貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプで沸き上げ、この沸き上げた湯を暖房用熱交換器に流して暖房したり、沸き上げた湯を貯湯タンクの上部と暖房用熱交換器との両方に流して貯湯タンクの上部に湯を貯湯しながら暖房を同時にしている。

特開２００３−１６１５１８号公報

ところで、従来の貯湯式給湯装置においては、ヒートポンプで沸き上げた湯を貯湯と暖房とに同時に使用する場合、貯湯タンクの上部には湯の貯湯可能であるが、暖房用熱交換器を通った後の中温水を貯湯タンクの下部に戻すため、貯湯タンクの下部側の水温が上昇して中温水となってしまう。さらに、給湯により貯湯タンクの下部に水が入ってきても、貯湯と暖房とを同時に行っていると、貯湯タンクの下部側の水温が上昇して中温水となってしまう。そのため、暖房停止後の夜間時間帯での主な沸き上げでは、貯湯タンクの下部の中温水または少しの水および中温水を高温に沸き上げることになり、ヒートポンプユニットによる沸上効率（ＣＯＰ）が著しく悪化してしまう問題がある。

特に、暖房の使用時間は人が家にいるときであるので、暖房で貯湯タンクの熱を使用しながら浴槽への湯張りやシャワーなどで給湯することになり、さらに通常は夜間時間帯の数時間前から暖房と給湯使用量とが増加するために、貯湯タンクの熱量が下がり、暖房と貯湯とを同時する頻度が増加し、貯湯タンクの下部に中温水ができてしまっていた。

また、貯湯と暖房とを同時にしている場合に、シャワーなどにより貯湯タンク内の湯を使用すると、貯湯タンクの下部が中温水から水に変わり、そのときにヒートポンプユニットには中温水でなく水が供給されることになり、ヒートポンプユニットによる沸上温度が急激に低下して、暖房能力が低下してしまう問題がある。また、中温水でなく水から沸き上げた湯を使用するために、室外機の消費電力が多くなってしまうという問題があった。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、貯湯タンクの中間部の中温水を効率的に使用し、沸上効率を向上できるとともに省エネルギ化できる給湯装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するため、請求項１では、湯水を加熱する加熱手段と、該加熱手段により加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンクの側面上下に複数設けられ貯湯タンク内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサと、一端が貯湯タンク上部に接続され貯湯タンクから外部の蛇口へ出湯する出湯管と、一端が貯湯タンク底部に接続され貯湯タンクへ給水する給水管と、一端が貯湯タンク底部に接続され他端が加熱手段の入水側に接続された加熱往き管と、一端が加熱手段の出水側に接続され他端が貯湯タンク上部に接続された加熱戻り管とを備えると共に、暖房用熱交換器にて熱交換して加熱された熱媒を床暖装置に循環させることで暖房を行う暖房ユニットの暖房用熱交換器に貯湯タンク内の温水を流通させる貯湯式給湯暖房装置において、前記加熱戻り管に設けられた戻り切替弁に一端が接続され他端が貯湯タンク中央部に接続された中温水戻り管と、前記加熱往き管に設けられた低温水側切替弁に一端が接続され他端が加熱手段の上流側の加熱往き管に接続された往きバイパス管と、一端が低温水切替弁に接続され他端が暖房用熱交換器の一次側の入水側に接続された暖房往き管と、該暖房往き管に設けられた中温水側切替弁に一端が接続され他端が貯湯タンク中央部に接続された中温水出湯管とを備え、単独暖房運転で貯湯タンク中央部の温水が中温水の時、貯湯タンク中央部の中温水を中温水出湯管から中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク中央部の温水が中温水の時、貯湯タンク中央部の中温水を中温水出湯管から中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すものである。

また、請求項２では、前記請求項１に於いて、単独暖房運転で貯湯タンク下部の温水が中温水の時、貯湯タンク下部の中温水を加熱往き管から低温水側切替弁及び中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク下部の温水が中温水の時、貯湯タンク下部の中温水を加熱往き管から低温水側切替弁及び中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すものである。

また、請求項３では、前記請求項２に於いて、単独暖房運転及び暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク中央部及び下部の温水が低温水の時、中温水側切替弁により暖房往き管を閉塞して暖房運転を停止すると共に、貯湯タンク下部の低温水を加熱往き管から低温水側切替弁を介して往きバイパス管により加熱手段に入水して加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱し、その高温水を加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、貯湯タンク中央部の温水が中温水にまで温度上昇したら中温水側切替弁により暖房往き管を開放して暖房運転を再開するものである。

この発明の請求項１によれば、貯湯タンク中央部の温水が中温水の状態で単独暖房運転を行う場合は、貯湯タンク中央部の中温水を暖房用熱交換器に供給して放熱させ、放熱により温度低下した湯水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して貯湯タンク中央部に戻すので、貯湯タンク上部の高温水を使用することなく暖房運転を行うことができると共に、放熱により温度低下した湯水を放熱前の中温水の温度まで加熱することで著しく沸上効率（ＣＯＰ）が低下するのを防止することができるものである。

また、貯湯タンク中央部の温水が中温水の状態で暖房沸き上げ同時運転を行う場合は、貯湯タンク中央部の中温水を暖房用熱交換器に供給して放熱させ、放熱により温度低下した湯水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すので、中温水を暖房に有効に利用して温度を低下させ、その温度が低下した湯水を沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱することで、中温水をそのまま沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱するのに比べて沸上効率（ＣＯＰ）が低下するのを防止することができるものである。

又本発明の請求項２に記載の貯湯式給湯装置によれば、請求項１の貯湯式給湯暖房装置において、貯湯タンク下部の温水が中温水の状態で単独暖房運転を行う場合は、貯湯タンク下部の中温水を暖房用熱交換器に供給して放熱させ、放熱により温度低下した湯水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して貯湯タンク中央部に戻すので、貯湯タンク上部の高温水を使用することなく暖房運転を行うことができると共に、放熱により温度低下した湯水を放熱前の中温水の温度まで加熱することで著しく沸上効率（ＣＯＰ）が低下するのを防止することができるものである。

また、貯湯タンク下部の温水が中温水の状態で暖房沸き上げ同時運転を行う場合は、貯湯タンク下部の中温水を暖房用熱交換器に供給して放熱させ、放熱により温度低下した湯水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すので、中温水を暖房に有効に利用して温度を低下させ、その温度が低下した湯水を沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱することで、中温水をそのまま沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱するのに比べて沸上効率（ＣＯＰ）が低下するのを防止することができ、更に暖房運転を行いながら貯湯タンク内の中温水を減らして高温水を増やし、貯湯タンク内の湯水の全量を高温水に沸き上げられるものである。

又本発明の請求項３に記載の貯湯式給湯装置によれば、請求項２の貯湯式給湯暖房装置において、貯湯タンク中央部及び下部の温水が低温水の状態で単独暖房運転又は暖房沸き上げ同時運転を行うと、暖房用熱交換器に低温水を供給してしまい、それにより暖房感が著しく損ねてしまうので一旦暖房運転を停止し、貯湯タンク下部の低温水を沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱してその高温水を貯湯タンク中央部に戻し、貯湯タンク中央部の温水が中温水にまで温度上昇したら暖房運転を再開するので、大量の給湯運転により短時間に貯湯タンクの中央部まで低温水となった場合でも、暖房運転への支障を極力小さくしつつ短時間で暖房運転を再開できるものである。

この発明の一実施例を付した貯湯式給湯暖房装置の概略構成図。同単独沸き上げ運転を説明するためのフローチャート図。同単暖房運転を説明するためのフローチャート図。同単暖房沸き上げ同時運転を説明するためのフローチャート図。

次に、本発明に係る発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
１は貯湯タンクユニットで、湯水を貯湯する貯湯タンク２と、貯湯タンク２底部に接続された給水管３と、貯湯タンク２底部に接続された加熱往き管４と、貯湯タンク２頂部に接続された出湯管５と、貯湯タンク２頂部に接続された加熱戻り管６とが接続され、貯湯タンク２の側面上下に複数設けられ貯湯タンク２内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ７ａ〜ｅが設けられている。

前記加熱往き管４には低温水側切替弁８を介して往きバイパス管９と暖房往き管１０が接続され、該暖房往き管１０には貯湯タンク２からの温水の温度を検知する暖房往き温度センサ１１が設けられると共に、暖房往き管１０には中温水側切替弁１２を介して一端が貯湯タンク２中央部に接続されている中温水出湯管１３が接続され、前記加熱戻り管６には戻り切替弁１４を介して一端が貯湯タンク２中央部に接続されている中温水戻り管１５が接続されているものである。

１６は暖房ユニットで、貯湯タンク２からの湯水を流す暖房往き管１０と、該暖房往き管１０からの湯水と床暖房装置１７からの熱媒とを熱交換する暖房用熱交換器１８と、該暖房用熱交換器１８で放熱した湯水を加熱往き管４に戻す暖房戻り管１９と、暖房用熱交換器１８で加熱された熱媒を床暖装置１７に流す暖房回路往き管２０と、前記床暖装置１７で放熱された熱媒を暖房用熱交換器１８に流す暖房回路戻り管２１と、暖房ユニット１６内の熱媒を循環させる暖房用循環ポンプ２２と、暖房用熱交換器１８で加熱された熱媒の温度を検知する熱媒温度センサ２３とからなるものである。

２４はヒートポンプユニットで、冷媒を圧縮吐出し回転数可変の圧縮機（図示せず）と、一次側に圧縮機からの冷媒が流通されると共に二次側に加熱往き管４からの水が流通し、高温高圧冷媒から放熱して水を加熱するための水冷媒熱交換器（図示せず）と、該水冷媒熱交換器からの冷媒を減圧膨張させる開度可変の減圧器（図示せず）と、該減圧器で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（図示せず）と、該蒸発器に大気熱を供給するための回転数可変の送風機（図示せず）とを備えると共に、ヒートポンプユニット２４の入水側には加熱循環ポンプ２５により送られてきた湯水の温度を検出する入水温度センサ２６が設けられ、又ヒートポンプユニット２４の出水側にはヒートポンプユニット２４にて加熱された湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサ２７が設けられているものである。

次に、この貯湯式給湯暖房装置の作動について説明する。
まず沸き上げ運転は、図２に示すように、最初に貯湯温度センサ７ａ〜７ｅにより貯湯タンク２内の温水温度を検知し（Ｓ１）、それにより貯湯タンク２内の温水温度が所定温度未満かを判断し（Ｓ２）、貯湯タンク２内の温水温度が所定温度未満の場合は、沸き上げ運転を開始する。（Ｓ３）
つまり例えば全量沸き上げに設定されていた場合、貯湯タンク２内の下部（図１でのａ）の温水温度を検知する貯湯温度センサ７ｅの検知温度が沸き上げ温度より低い場合、沸き上げ運転を開始するものである。

沸き上げ運転が開始されると、貯湯タンク２内の下部の温水が貯湯タンク２の底部から加熱往き管４を通り、低温水側切替弁８により往きバイパス管９を通ってヒートポンプユニット２４により加熱されて高温水となり、加熱戻り管６を通り、戻り切替弁１４により貯湯タンク２内の上部に供給されるものである。

そして貯湯タンク２内の温水温度が所定温度以上になったら（Ｓ４）、沸き上げ運転を終了する（Ｓ５）もので、例えば全量沸き上げに設定されていた場合、貯湯タンク２内の下部の温水温度を検知する貯湯温度センサ７ｅの検知温度が沸き上げ温度に達したら沸き上げ運転を終了するものである。
又、（Ｓ２）で貯湯タンク２内の温水温度が所定温度以上の場合は、沸き上げ運転が不要となり、沸き上げ運転を行わないものである。

次に、暖房運転は、図３に示すように、最初に貯湯温度センサ７ｅにより貯湯タンク２内の下部の温水温度を検知し（Ｓ６）、それにより貯湯タンク２内の下部の温水温度が８０度以上の高温水かを判断し（Ｓ７）、貯湯タンク２内の下部の温水温度が高温水の場合は、貯湯タンク２内の全温水が高温水でヒートポンプユニット２４による加熱は不要と判断して、貯湯タンク２内の温水の熱量のみによる蓄熱暖房運転を開始する。（Ｓ８）

それにより、貯湯タンク２内の下部の温水を貯湯タンク２の底部から加熱往き管４を通り、低温水側切替弁８により暖房往き管１０を通って暖房用熱交換器１８で放熱する。（Ｓ９）
この時、暖房用熱交換器１８で加熱された熱媒の温度が所定の温度となるように暖房用循環ポンプ２２と加熱循環ポンプ２５の回転数が制御されるものである。

そして暖房用熱交換器１８で放熱した温水は、暖房戻り管１９から加熱往き管４に戻って、ヒートポンプユニット２４により加熱されずにそのまま加熱戻り管６から戻り切替弁１４により中温水戻り管１５を通って貯湯タンク２中央部に戻るものである。（Ｓ１０）

それにより温度の下がった温水が貯湯タンク２中央部に戻ることで、貯湯タンク２の中央部の温水と下部の温水との間に温度差が生じ、貯湯タンク２の中央部の温水と下部の温水との間で対流が生じて、貯湯タンク２の中央部から下部にかけての温水の温度が低下してくる。

そして貯湯タンク２の中央部（図１でのｂ）の温水の温度が中温水、つまり５０度くらいまで低下したかを判断し（Ｓ１１）、中温水の温度まで低下していなければ（Ｓ７）に戻り、中温水の温度まで低下していれば、蓄熱暖房運転からヒートポンプユニット２４により温水を加熱しながら暖房を行う直暖暖房運転に切り換える必要があると判断して、直暖暖房運転を開始する。（Ｓ１２）

（Ｓ７）で貯湯タンク２内の下部の温水温度が高温水でない場合及び、（Ｓ１１）で貯湯タンク２の中央部の温水の温度が中温水の温度まで低下した場合、（Ｓ１２）で直暖暖房運転を開始し、まず、貯湯タンク２の下部の温水温度が中温水かを判断し（Ｓ１３）、貯湯タンク２の下部の温水温度が中温水の場合は、貯湯タンク２内の下部の温水を貯湯タンク２の底部から加熱往き管４を通り、低温水側切替弁８により暖房往き管１０を通って暖房用熱交換器１８で放熱する。（Ｓ１４）
この時、暖房用熱交換器１８で加熱された熱媒の温度が所定の温度となるように暖房用循環ポンプ２２と加熱循環ポンプ２５の回転数が制御されるものである。

そして暖房用熱交換器１８で放熱した温水は、暖房戻り管１９から加熱往き管４に戻って、ヒートポンプユニット２４により中温水の温度まで加熱して（Ｓ１５）、加熱戻り管６から戻り切替弁１４により中温水戻り管１５を通って貯湯タンク２中央部に戻るものである。（Ｓ１６）

それにより暖房用熱交換器１８で放熱して温度の下がった温水を中温水の温度まで加熱して貯湯タンク２中央部に戻ることで、貯湯タンク２の中央部から下部までの温水が暖房運転を行うために必要な中温水にしておくことができ、また、中温水の状態から放熱して温度の下がった温水を中温水の温度まで加熱すればいいので、中温水を高温水にまで加熱する場合よりもヒートポンプユニット２０による沸上効率（ＣＯＰ）の低下を少なくすることができるものである。

また、（Ｓ１３）で貯湯タンク２の下部の温水温度が中温水でない場合、つまり貯湯タンク２の下部の温水温度が２０度以下の低温水の場合、次に貯湯タンク２中央部内の温水温度が高温水かを判断し（Ｓ１７）、高温水の場合は貯湯タンク２中央部内の温水を中温水出湯管１３から中温水側切替弁１２により暖房往き管１０を通って暖房用熱交換器１８で放熱する。（Ｓ１８）

そして暖房用熱交換器１８で加熱された熱媒の温度を入水温度センサ２６で検知して、その熱媒の温度が中温水以上の温度か判断し（Ｓ１９）、中温水以上の温度の場合は、ヒートポンプユニット２４により加熱されずにそのまま加熱戻り管６から戻り切替弁１４により中温水戻り管１５を通って貯湯タンク２中央部に戻して（Ｓ２０）、（Ｓ１２）に戻り、その熱媒の温度が中温水未満の温度の場合は、ヒートポンプユニット２４により中温水の温度まで加熱して加熱戻り管６から戻り切替弁１４により中温水戻り管１５を通って貯湯タンク２中央部に戻して（Ｓ２１）、（Ｓ１２）に戻るものである。

また、（Ｓ１７）で貯湯タンク２の中央部内の温水温度が高温水でない場合、次に貯湯タンク２中央部内の温水温度が中温水かを判断し（Ｓ２２）、中温水の場合は貯湯タンク２中央部内の温水を中温水出湯管１３から中温水側切替弁１２により暖房往き管１０を通って暖房用熱交換器１８で放熱して（Ｓ２３）、（Ｓ１５）に戻るものである。

また、（Ｓ２２）で貯湯タンク２の中央部内の温水温度が中温水でない場合、
大量の給湯により貯湯タンク２の中央部から下部が２０度以下の低温水であると判断し、この低温水をそのまま暖房用熱交換器１８に流すと暖房運転に支障を来すと判断し、暖房用熱交換器１８に温水の供給を停止する。（Ｓ２４）

そして貯湯タンク２下部の低温水を貯湯タンク２の底部から加熱往き管４を通り、低温水側切替弁８により往きバイパス管９を通ってヒートポンプユニット２４により高温水の温度まで加熱して（Ｓ２５）、加熱戻り管６から戻り切替弁１４により中温水戻り管１５を通って貯湯タンク２中央部に戻すものである。（Ｓ２６）

これにより貯湯タンク２中央部の温水の温度が上昇していき、貯湯タンク２中央部の温水の温度が中温水の温度まで上昇するまで貯湯タンク２中央部にヒートポンプユニット２４により高温水の温度まで加熱した湯水を戻し、貯湯タンク２中央部の温水の温度が中温水の温度まで上昇したら（Ｓ２７）、直暖暖房運転を再開して（Ｓ２８）、（Ｓ２２）に戻るものである。

次に、暖房運転と沸き上げ運転を同時に行う場合は、図４に示すように、最初に貯湯温度センサ７ａ〜７ｅにより貯湯タンク２内の温水温度を検知し（Ｓ２９）、それにより貯湯タンク２内の中央部の温水温度が中温水かを判断し（Ｓ３０）、貯湯タンク２内の中央部の温水の温度が中温水の場合は、貯湯タンク２中央部内の温水を中温水出湯管１３から中温水側切替弁１２により暖房往き管１０を通って暖房用熱交換器１８で放熱する。（Ｓ３１）、

そして暖房用熱交換器１８で放熱した温水は、暖房戻り管１９から加熱往き管４に戻って、ヒートポンプユニット２４により高温水の温度まで加熱して（Ｓ３２）、加熱戻り管６から戻り切替弁１４により貯湯タンク２上部（図１でのｃ）に戻り（Ｓ３３）、そして（Ｓ３０）に戻るものである。
これにより中温水をそのままヒートポンプユニット２４により高温水の温度まで加熱するよりも、暖房用熱交換器１８で放熱して暖房に利用して温度を下げ、その温度の下がった温水をヒートポンプユニット２４により高温水の温度まで加熱することで、ヒートポンプユニット２０による沸上効率（ＣＯＰ）の低下を少なくすることができるものである。

そしてこの運転を継続していくと、貯湯タンク２上部の高温水が多くなると共に貯湯タンク２中央部の中温水が少なくなっていき、そして貯湯タンク２中央部も高温水となると（Ｓ３４）、次に貯湯タンク２の下部が低温水であるか判断し（Ｓ３５）、貯湯タンク２の下部が低温水である場合は、貯湯タンク２中央部の高温水を中温水出湯管１３から中温水側切替弁１２に送ると共に、貯湯タンク２内の下部の低温水を貯湯タンク２の底部から加熱往き管４を通り、低温水側切替弁８により中温水側切替弁１２に送ることで、中温水側切替弁１２で貯湯タンク２中央部の高温水と貯湯タンク２下部の低温水を混合して中温水を生成し（Ｓ３６）、その生成した中温水を暖房用熱交換器１８に供給して（Ｓ３７）、（Ｓ３２）に戻るものである。

これにより、暖房ユニット１６に中温水を供給しながら沸き上げ運転を行うことができるものである。

そしてこの運転を継続していくと、貯湯タンク２上部から中央部にかけての高温水が更に多くなると共に貯湯タンク２下部の低温水が少なくなっていき、そして貯湯タンク２下部の低温水の温度も高温水の影響で温度が上昇していき、それにより貯湯タンク２の下部が中温水になった場合は（Ｓ３８）、貯湯タンク２内の下部の中温水を貯湯タンク２の底部から加熱往き管４を通り、低温水側切替弁８により暖房往き管１０を通って暖房用熱交換器１８に供給して（Ｓ３９）、（Ｓ３２）に戻り、更に貯湯タンク２下部の温水の温度が高温水の温度まで上昇したら（Ｓ３８）、沸き上げ運転を終了し（Ｓ４０）、暖房運転を直暖暖房運転から蓄熱暖房運転に切り換えるものである。（Ｓ４１）

またこの暖房運転と沸き上げ運転を同時に行っている状態で、大量の給湯により、貯湯タンク２の中央部から下部が２０度以下の低温水であると判断した時（Ｓ３４）この低温水をそのまま暖房用熱交換器１８に流すと暖房運転に支障を来すと判断し、暖房用熱交換器１８に温水の供給を停止し（Ｓ４２）、そして貯湯タンク２下部の低温水を貯湯タンク２の底部から加熱往き管４を通り、低温水側切替弁８により往きバイパス管９を通ってヒートポンプユニット２４により高温水の温度まで加熱して（Ｓ４３）、加熱戻り管６から戻り切替弁１４により中温水戻り管１５を通って貯湯タンク２中央部に戻し（Ｓ４４）、貯湯タンク２中央部の温水が中温水の温度まで上昇したら（Ｓ４５）、暖房運転を再開して（Ｓ４６）、（Ｓ３０）に戻るものである。

このように貯湯タンク２内に中温水がある場合は、その中温水により暖房運転を行い、２４時間暖房運転を継続するような場合は、暖房運転により放熱して温度の下がった中温水を放熱する前の温度までヒートポンプユニット２４により加熱して貯湯タンク２内に戻す直暖暖房運転を行うので、ヒートポンプユニット２０による沸上効率（ＣＯＰ）の低下を少なくしつつ、高温水はそのままにして直暖暖房運転を行うことができるものである。

また、２４時間暖房運転を継続している状態で沸き上げ運転を同時に行う場合は、まずは貯湯タンク２内の中温水により暖房運転を行い、その暖房運転により放熱して温度の下がった中温水を高温水にまでヒートポンプユニット２４により加熱して貯湯タンク２の上部に戻すので、暖房運転を継続しつつ中温水をその暖房運転で放熱して温度の下げてから高温水にまで加熱することにより、中温水をそのまま高温水にまで加熱するよりヒートポンプユニット２０による沸上効率（ＣＯＰ）の低下を少なくしつつ、沸き上げ運転を行うことができるものである。

２貯湯タンク
３給水管
４加熱往き管
５出湯管
６加熱戻り管
７ａ〜７ｅ貯湯温度センサ
８低温水側切替弁
９往きバイパス管
１０暖房往き管
１２中温水側切替弁
１３中温水出湯管
１４戻り切替弁
１５中温水戻り管
１６暖房ユニット
１７床暖装置
１８暖房用熱交換器
２４ヒートポンプユニット

Claims

湯水を加熱する加熱手段と、該加熱手段により加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンクの側面上下に複数設けられ貯湯タンク内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサと、一端が貯湯タンク上部に接続され貯湯タンクから外部の蛇口へ出湯する出湯管と、一端が貯湯タンク底部に接続され貯湯タンクへ給水する給水管と、一端が貯湯タンク底部に接続され他端が加熱手段の入水側に接続された加熱往き管と、一端が加熱手段の出水側に接続され他端が貯湯タンク上部に接続された加熱戻り管とを備えると共に、暖房用熱交換器にて熱交換して加熱された熱媒を床暖装置に循環させることで暖房を行う暖房ユニットの暖房用熱交換器に貯湯タンク内の温水を流通させる貯湯式給湯暖房装置において、前記加熱戻り管に設けられた戻り切替弁に一端が接続され他端が貯湯タンク中央部に接続された中温水戻り管と、前記加熱往き管に設けられた低温水側切替弁に一端が接続され他端が加熱手段の上流側の加熱往き管に接続された往きバイパス管と、一端が低温水切替弁に接続され他端が暖房用熱交換器の一次側の入水側に接続された暖房往き管と、該暖房往き管に設けられた中温水側切替弁に一端が接続され他端が貯湯タンク中央部に接続された中温水出湯管とを備え、単独暖房運転で貯湯タンク中央部の温水が中温水の時、貯湯タンク中央部の中温水を中温水出湯管から中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク中央部の温水が中温水の時、貯湯タンク中央部の中温水を中温水出湯管から中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すことを特徴とする貯湯式給湯暖房装置。
単独暖房運転で貯湯タンク下部の温水が中温水の時、貯湯タンク下部の中温水を加熱往き管から低温水側切替弁及び中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により放熱前の中温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク下部の温水が中温水の時、貯湯タンク下部の中温水を加熱往き管から低温水側切替弁及び中温水側切替弁を介して暖房用熱交換器に供給し、暖房用熱交換器で放熱して温度が下がった温水を加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱して、加熱戻り管から戻り切替弁を介して貯湯タンク上部に戻すことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯暖房装置。
単独暖房運転及び暖房沸き上げ同時運転で貯湯タンク中央部及び下部の温水が低温水の時、中温水側切替弁により暖房往き管を閉塞して暖房運転を停止すると共に、貯湯タンク下部の低温水を加熱往き管から低温水側切替弁を介して往きバイパス管により加熱手段に入水して加熱手段により沸き上げ温度の高温水の温度まで加熱し、その高温水を加熱戻り管から戻り切替弁を介して中温水戻り管より貯湯タンク中央部に戻し、貯湯タンク中央部の温水が中温水にまで温度上昇したら中温水側切替弁により暖房往き管を開放して暖房運転を再開することを特徴とする請求項２記載の貯湯式給湯暖房装置。