JP5342429B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は加熱手段で加熱された湯を貯湯する貯湯タンク内上部に浴槽水等の外部流体を加熱するための間接熱交換器を備えた貯湯式給湯装置に関する。

従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、特許文献１に示されるように、ヒートポンプ式加熱手段によって加熱された高温の湯を貯湯タンクの上部から戻して積層する通常沸き上げ動作で貯湯し、貯湯タンク内の上部に設けられた間接熱交換器によって浴槽等の水を貯湯タンク内の熱で循環加熱できるようにすると共に、間接熱交換器よりも下方にヒートポンプ式加熱手段で加熱した高温の湯を戻す中間戻し管を接続し、貯湯タンク側面上下に複数設けられた貯湯温度センサによって中間戻し管よりも上方の間接熱交換器付近の湯温が間接加熱の効率が悪い温度まで低下したことを検出すると、ヒートポンプ式加熱手段で加熱した高温の湯を中間戻し管から戻して間接熱交換器付近を昇温する中間沸き上げ動作を行うようにしたものがあった。

また、このような従来の貯湯式給湯装置では、特許文献２に示されるように、貯湯タンクから外部へ出湯した湯の熱量と間接熱交換器によって熱交換により外部の浴槽等へ供給した熱量とを合計した一日に使用した熱量から翌日の目標蓄熱量を定め、この目標蓄熱量を深夜時間帯に貯湯タンク内に沸き上げて蓄熱できるように沸き上げ目標温度を決定するようにしたものがあった。

特開２００３−２０７２０２号公報 特開２００４−２２６６１０号公報

ところがこの従来のものでは、浴槽等へ供給した熱量も含めて深夜時間帯で沸き上げるため沸き上げ目標温度は高めに設定されるものの沸き上げの完了から浴槽等へ熱を供給するまでの時間が長く、自然放熱での熱ロスが大きくなる。

また、間接熱交換器への熱源となる高温の熱は自然放熱や給湯によって先に消費されてしまうため、ヒートポンプ式加熱手段で加熱した高温の湯を中間戻し管から貯湯タンク内へ戻して間接熱交換器付近を昇温して間接熱交換器の熱交換能力を確保すると、沸き増した湯のうち間接熱交換器で高温の熱が利用された後は、間接熱交換器で利用できない湯量が増えてしまい、貯湯タンク内の熱量が過剰となり湯余りを生じてしまい、余剰な湯を沸かすために無駄な電力を消費してしまうと共に、ヒートポンプ式加熱手段の場合は残湯の沸かし直しが加熱効率を低下させるため、総合的な熱効率を低下させてしまうという課題があった。

本発明は上記課題を解決するため、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク底部に接続された給水管と、前記貯湯タンク頂部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部から取り出した湯水を前記貯湯タンク上部へ戻す加熱循環回路と、前記加熱循環回路途中に設けられ湯水を加熱する加熱手段と、前記加熱循環回路途中に設けられ前記貯湯タンクの湯水を前記加熱循環回路に流動させる加熱循環ポンプと、前記貯湯タンク内上部に設けられ前記貯湯タンク内の湯水の熱で外部流体を加熱する間接熱交換器と、前記加熱循環回路の前記加熱手段よりも下流側から分岐され前記間接熱交換器よりも下方の前記貯湯タンク中間部に接続された中間戻し管と、前記加熱手段で加熱された湯水を前記加熱循環回路を介して前記貯湯タンク上部へ戻すか前記中間戻し管を介して前記貯湯タンク中間部へ戻すかを切り換える切換手段と、前記貯湯タンク側面の上下方向に複数設けられ前記貯湯タンク内の湯水の温度を検出するための貯湯温度センサと、深夜時間帯での沸き上げ運転では、一日の出湯熱量に基づいて沸き上げ目標温度を決定し、深夜時間帯以外での沸き上げ運転では予め設定された所定の高温度を沸き上げ目標温度として決定する沸き上げ目標温度決定手段とを備え、前記間接熱交換器付近に位置する前記貯湯温度センサが第１所定温度以下を検出した場合は、前記切換手段を前記中間戻し管側へ切り換えて前記加熱手段で前記所定の高温度に加熱した湯水を前記貯湯タンク中間部へ戻すようにした。

また、前記深夜時間帯での沸き上げ目標温度は、以下の式から算出された値に基づいた温度とし、深夜時間帯以外での沸き上げ目標温度は７５℃以上の予め設定された所定の高温度とした。

沸き上げ目標温度＝｛（出湯熱量−残湯熱量）／（タンク容量−残湯量）｝＋給水温度

また、前記加熱手段を、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と水とで熱交換させる冷媒水熱交換器と、冷媒圧力を減圧する減圧手段と、液冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたヒートポンプ式加熱手段とした。

このように本発明によれば、出湯熱量に応じた分を深夜時間帯に沸き上げるため、沸き上げ目標温度が低めになって放熱ロスが減り、追い焚き熱量に応じた分は、貯湯タンクの貯湯温度が低下した際に沸き上げて間接熱交換器付近を昇温するので、必要な分を必要なときに沸き上げることとなり、十分な追い焚き能力を確保できる。

また、追い焚き能力を確保するための沸き増し運転を行っても余剰となる熱量が最小限となるので、深夜時間帯の開始時の残湯量が減少することとなり、ヒートポンプ式加熱手段の場合は加熱効率が向上して、総合的な熱効率を向上することができる。

本発明の一実施形態の概略構成図。 同一実施形態の作動を説明するためのフローチャート図。

次に、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯するステンレス製の貯湯タンク、２は貯湯タンク１底部に市水を給水する給水管、３は貯湯タンク１頂部から出湯する出湯管、４は給水管２から分岐された給水バイパス管、５は出湯管３からの湯と給水バイパス管４からの水とを給湯設定温度になるように混合する給湯混合弁、６は給湯混合弁５で混合された湯が流通する給湯管、７は給湯管６からの湯を給湯する給湯栓、８は給湯管６途中に設けられ給湯温度を検出する給湯温度センサ、９は給湯管６途中に設けられ給湯量を検出する給湯流量センサ、１０は給水管２に設けられ市水の給水圧を一定の圧力に減圧する減圧弁、１１は貯湯タンク１内の過圧を逃がす過圧逃がし弁である。

１２は浴槽、１３は貯湯タンク１内の上部に設けられ貯湯タンク１内の湯の熱で浴槽水を加熱するための間接熱交換器、１４は浴槽１２と間接熱交換器１３とを浴槽水が循環可能に接続するフロ循環回路、１５はフロ循環回路１４途中に設けられ浴槽水を循環させるフロ循環ポンプ、１６は給湯管６から分岐されフロ循環回路１４に接続された湯張り管、１７は湯張り管１６途中に設けられ湯張り管１６を開閉する湯張り開閉弁、１８はフロ循環回路１４途中に設けられ浴槽１２から間接熱交換器１３へ流れる浴槽水の温度を検出するフロ温度センサである。ここで、間接熱交換器１３はステンレス管を螺旋状に巻回した構成としている。

１９は間接熱交換器１３の下方の貯湯タンク１中間部から出湯させて出湯管３へ合流させるための中間出湯管、２０は中間出湯管１９と出湯管３との合流点に設けられて貯湯タンク１の上部からの湯と貯湯タンク１の中間部からの湯の何れか一方あるいは両方を混合して給湯混合弁５の湯側に流入させるための中間切替弁である。

２１は加熱手段としてのヒートポンプ式加熱手段で、冷媒を圧縮する圧縮機２２と、冷媒と水とを熱交換する冷媒水熱交換器２３と、冷媒の圧力を減圧する減圧器２４と、液冷媒を蒸発させる蒸発器２５とを備え、蒸発器２５で吸熱した冷媒を圧縮機２２で圧縮して冷媒水熱交換器２３を介して水を加熱するようにしている。このヒートポンプ式加熱手段２１には冷媒として二酸化炭素冷媒が用いられ、高圧側が超臨界状態となることにより水を９０℃の高温まで加熱することができるものである。

２６は貯湯タンク１の下部と冷媒水熱交換器２３の水側と貯湯タンク１の上部とを湯水が循環可能に接続する加熱循環回路、２７は加熱循環回路２６途中に設けられた加熱循環ポンプ、２８は加熱循環回路２６の冷媒水熱交換器２３よりも下流側で分岐され貯湯タンク１の中間部とを接続する中間戻し管、２９は冷媒水熱交換器２３で加熱された湯を加熱循環回路２６を介して貯湯タンク１上部へ戻すか中間戻し管２８を介して貯湯タンク１中間部へ戻すかを切り換える三方弁より成る切換手段である。ここで中間戻し管２８は貯湯タンク１の間接熱交換器１３の上端より下方の貯湯タンク１の側面に接続されており、間接熱交換器１３の下端付近に接続されているのが好ましい。

３０は冷媒水熱交換器２３へ流入する水の温度を検出する入水温度センサ、３１は冷媒水熱交換器２３で加熱された湯の温度を検出する沸き上げ温度センサ、３２は貯湯タンク１の側面の上下方向に複数設けられた貯湯温度センサで、貯湯タンク１内の湯水の温度を検出するためのものであり、上から３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆと呼ぶ。なお、これら貯湯温度センサ３２ａ〜ｆの内、３２ｂは間接熱交換器１３の中間部付近かつ中間戻し管２８よりも上方の貯湯温度を検出する位置に設けられ、３２ｃは間接熱交換器１３の下端より下方かつ中間戻し管２８よりも下方の貯湯温度を検出する位置に設けられているものである。

３３はリモコンで、給湯装置に関する各種の情報（給湯設定温度、フロ設定温度、残湯量、給湯装置の作動状態等）を表示する表示部３４と、給湯設定温度およびフロ設定温度を設定操作するための温度設定スイッチ３５と、浴槽１２へ一定量の湯張りを指示する湯張りスイッチ３６と、浴槽水の追焚きを指示する追焚きスイッチ３７とを備えている。

３８は給湯温度センサ８、給湯流量センサ９、フロ温度センサ１８、入水温度センサ３０、沸き上げ温度センサ３１、貯湯温度センサ３２ａ〜ｆの検出値が入力され、フロ循環ポンプ１５、湯張り開閉弁１７、圧縮機２２、減圧器２４、加熱循環ポンプ２７、切換手段２９の作動を制御すると共に、リモコン３３と通信可能に接続された制御手段である。この制御手段３８は、予め給湯装置の作動を制御するためのプログラムが記憶されていると共に、演算、比較、記憶機能、時計機能を有しているものである。

また、制御手段３８には、リモコン３３で設定された給湯設定温度と最下部の貯湯温度センサ３２が検出した最低温度から推定される給水温度と給湯流量センサ９で検出する給湯流量から一日に貯湯タンク１から外部に供給した出湯熱量を算出する出湯熱量算出手段３９と、深夜時間帯での沸き上げ目標温度を前日の出湯熱量に基づいて決定し、深夜時間帯以外での沸き上げ目標温度を予め設定された所定の高温度に決定する沸き上げ目標温度決定手段４０が設けられている。

次に、給湯動作について説明すると、給湯栓７が開かれると、貯湯タンク１の底部に給水管２から市水が流入すると共に貯湯タンク１の頂部から出湯管３あるいは中間出湯管１９を介して高温の湯が出湯し、制御手段３８は給湯温度センサ８で検出する給湯温度がリモコン３３の温度設定スイッチ３５で設定された給湯設定温度になるよう給湯混合弁５の開度を調整し、給湯栓７から給湯設定温度の湯が給湯され、給湯栓７が閉じられることで給湯動作が終了する。

このとき、貯湯タンク１の中間部の湯温が給湯設定温度よりも高い場合は、中間切替弁２０は中間出湯管１９側を開いて出湯管３側を閉じるように切り替えられ、貯湯タンク１中間部の湯が貯湯タンク１上部の湯よりも優先して出湯される。また、貯湯タンク１の中間部の湯温が給湯設定温度よりも低い場合は、中間切替弁２０は出湯管３側を開いて中間出湯管１９側を閉じるように切り替えられ、給湯設定温度の給湯を確実に行うようにしている。

この給湯時には、貯湯タンク１の底部へ流入した水は給水管２の断面積に比べて十分に大きな断面積を持つ貯湯タンク１内で十分に減速され、高温の湯の層をほとんど乱すことなく下方から水の層を形成する。そして、貯湯タンク１上部の高温の湯と貯湯タンク１下部の低温の水とが接する温度境界層Ｌが形成される。そして、給湯量が増加するにつれて貯湯タンク１上部の高温の湯の層が減少すると共に貯湯タンク１下部の水の層が増加し、温度境界層Ｌが上昇する。この温度境界層Ｌは所定の温度差があればそれぞれの温度に基づく比重の違いによって混じり合うことがないもので、時間の経過に伴う熱伝導によって温度境界層Ｌの厚みが増し徐々に温度勾配が緩くなっていくものである。

次に、通常の沸き上げ動作について説明する。
深夜時間帯になったことを制御手段３８が認識すると、沸き上げ目標温度決定手段４０は、出湯熱量算出手段３９で算出した出湯熱量と、貯湯温度センサ３２ａ〜ｆで検出する貯湯タンク１内の残湯熱量と、最下部の貯湯温度センサ３２ｆで検出する給水温度とに基づいて、下記の式から深夜時間帯での温度を算出し、算出した温度を５℃刻みの温度に切り上げて沸き上げ目標温度を決定する。

沸き上げ目標温度＝｛（出湯熱量−残湯熱量）／（タンク容量−残湯量）｝＋給水温度

ここで、タンク容量は貯湯タンク１の容量に基づいて予め定められた値（ここでは貯湯タンク１の容量から深夜時間帯の開始時まで確保しておくべき最低貯湯量を減じた値）を用い、残湯量は貯湯温度センサ３２ａ〜ｆでヒートポンプ式加熱手段２１での再沸き上げが難しい所定の温度（例えば５０℃）以上の湯の分布状態から残湯量を検出するようにしている。

そして、制御手段３８は、沸き上げる湯量（タンク容量−残湯量）と沸き上げ目標温度とヒートポンプ式加熱手段２１の定格加熱能力とから深夜時間帯の終了時刻前に翌日に必要な熱量が沸き上がるような加熱開始時刻をピークシフト演算によって算出する。

そして、現在時刻が加熱開始時刻に到達すると、制御手段３８は圧縮機２２と減圧器２４と加熱循環ポンプ２７を駆動制御すると共に、切換手段２９を貯湯タンク１の上部側が冷媒水熱交換器２３と連通する状態とし、目標の沸き上げ温度に加熱した湯を加熱循環回路２６を介して貯湯タンク１の上部から積層して貯湯する通常沸き上げ動作を行い、翌日に必要な熱量が沸き上がるとする通常沸き上げ動作を終了する。

次に、湯張り動作について説明すると、リモコン３３の湯張りスイッチ３６が操作されると、制御手段３８は湯張り開閉弁１７を開いて給湯温度センサ８で検出する給湯温度がリモコン３３の温度設定スイッチ３５で設定されたフロ設定温度になるように給湯混合弁５の開度を調整して適温の湯を湯張りし、給湯流量センサ９が所望の湯張り流量を積算すると湯張り開閉弁１７を閉じて湯張り動作を終了する。

そして、湯張り動作が終了してから予め定めた一定時間は、浴槽水の温度をフロ設定温度に保つ保温動作を行う。この保温動作について説明すると、制御手段３８は所定のインターバル時間毎にフロ循環ポンプ１５を駆動させ、浴槽水をフロ循環回路１４に循環させてフロ温度センサ１８で浴槽水の温度を検出する。浴槽水の温度がフロ設定温度より低い場合はフロ循環ポンプの駆動を継続し、間接熱交換器１３から貯湯タンク１内上部の湯の熱を吸熱して浴槽水を加熱する。フロ温度センサ１８が検出する温度がフロ設定温度を検出するとフロ循環ポンプ１５の駆動を終了し、再度インターバル時間が経過すると同じ動作を繰り返す。そして、予め定めた一定時間が終了するとこの保温動作を終了する。

また、リモコン３３の追焚きスイッチ３７が操作されたときの追焚き動作について説明すると、浴槽水の温度をフロ設定温度＋一定温度（例えば２℃）まで追い焚きするように、制御手段３８はフロ循環ポンプ１５を駆動させ、浴槽水を間接熱交換器１３へ循環させ、間接熱交換器１３から貯湯タンク１内上部の湯の熱を吸熱して浴槽水を加熱する。そして、フロ温度センサ１８が検出する温度がフロ設定温度＋一定温度を検出するとフロ循環ポンプ１５の駆動を終了して追焚き動作を終了する。

これら保温動作および追焚き動作においては、貯湯タンク１上部の湯の熱を浴槽水へ吸熱させるため、貯湯タンク１内の間接熱交換器１３の上端から温度境界層Ｌの位置までの湯水の温度が低下する。このようにして間接熱交換器１３付近の湯温が低下すると、浴槽水の加熱能力あるいは加熱効率が低下してしまうため、制御手段３８は浴槽水の加熱能力を保持するために以下に説明する中間沸き上げ動作を行う。

図２は中間沸き上げ動作を説明するフローチャート図で、制御手段３８は、中間戻し管２８より上方かつ間接熱交換器１３付近に位置する貯湯温度センサ３２ｂが浴槽水の加熱能力あるいは加熱効率が一定以上低下する第１所定温度（例えば６０℃）まで低下したことを検知すると（ステップＳ１）、中間管戻し管２８より下方に位置する貯湯温度センサ３２ｃが第１所定温度より低い第２所定温度（例えば４５℃）より低下しているかどうかを判定する（ステップＳ２）。

前記中間戻し管２８より下方に位置する貯湯温度センサ３２ｃが第２所定温度より低い温度を検出した場合は、切換手段２９を冷媒水熱交換器２３の流出側と加熱循環回路２６の貯湯タンク１上部側とが連通する状態に切り換える（ステップＳ３）と共に、圧縮機２２と減圧器２４とを駆動制御してヒートポンプ式加熱手段２１を作動させて加熱循環ポンプ２７を駆動して（ステップＳ４）、沸き上げ温度センサ３１で検出する沸き上げ温度が所定の温度になるように中間沸き上げ動作を行う。

このとき、沸き上げ目標温度決定手段４０は、沸き上げ目標温度を７５℃以上の予め設定された所定の高温度に設定するもので、深夜時間帯での沸き上げ目標温度が７５℃以上の予め設定された所定の高温度より高かった場合は、深夜時間帯での沸き上げ目標温度を深夜時間帯以外での沸き上げ目標温度としてもよい。すると、貯湯タンク１上部から貯湯タンク１内に戻された高温の湯は高温の湯の層を増加させ、湯水の温度境界層Ｌをそのまま押し下げる。

そして、温度境界層Ｌが低い位置に移動され、中間戻し管２８の下方に位置する貯湯温度センサ３２ｃが第２所定温度以上を検知すると（ステップＳ５）、切換手段２９を冷媒水熱交換器２３の流出側と中間戻し管２８側とが連通する状態に切り換え（ステップＳ６）、中間戻し管２８から貯湯タンク１内中間部に戻された高温の湯の熱は間接熱交換器１３付近の湯水の昇温に寄与し、湯水の温度境界層Ｌをそのまま押し下げるよう温度境界層Ｌよりも上部の高温の湯を増加すると共に、貯湯タンク１内底部の低温の水がヒートポンプ式加熱手段２１へ供給される。

そして、制御手段３８は、中間戻し管２８より上方かつ間接熱交換器１３の下端より上方に位置する貯湯温度センサ３２ａあるいは３２ｂが浴槽水の加熱能力あるいは加熱効率が良い第３所定温度（例えば７０℃）以上を検出すると（ステップＳ７）、圧縮機２２と減圧器２４とを駆動停止してヒートポンプ式加熱手段２１を停止すると共に加熱循環ポンプ２７も停止して、中間沸き上げ動作を停止させるようにしている（ステップＳ８）。

このように、中間戻し管２８の接続位置あるいはそれよりも上部に温度境界層Ｌが存在する場合は、中間沸き上げ動作で沸き上げた高温の湯を一旦貯湯タンク１の上部から供給し、温度境界層Ｌを中間戻し管２８の接続位置よりも下方に押し下げてから中間戻し管２８から高温の湯を供給するようにしたので、確実に中間沸き上げ動作で沸き上げた高温の湯を温度境界層Ｌよりも上部の高温あるいは中温の湯に流入させることができ、温度境界層Ｌを乱すことなく間接熱交換器１３付近の湯を迅速に昇温し、その後の貯湯効率も悪化させることがない。

一方、前記ステップＳ２において、中間戻し管２８より下方に位置する貯湯温度センサ３２ｃが第２所定温度より高い温度を検出した場合は、湯水の温度境界層Ｌが中間戻し管２８よりも下方に存在する可能性が高いため、切換手段２９を冷媒水熱交換器２３の流出側と中間戻し管２８側とが連通する状態に切り換える（ステップＳ９）と共に、圧縮機２２と減圧器２４とを駆動制御してヒートポンプ式加熱手段２１を作動させて加熱循環ポンプ２７を駆動して（ステップＳ１０）、沸き上げ温度センサ３１で検出する沸き上げ温度が所定の温度になるように中間沸き上げ動作を行う。

このとき、沸き上げ目標温度決定手段４０は、沸き上げ目標温度を７５℃以上の予め設定された所定の高温度に設定するもので、深夜時間帯での沸き上げ目標温度が７５℃以上の予め設定された所定の高温度より高かった場合は、深夜時間帯での沸き上げ目標温度を深夜時間帯以外での沸き上げ目標温度としてもよい。すると、貯湯タンク１上部から貯湯タンク１内に戻された高温の湯は高温の湯の層を増加させ、湯水の温度境界層Ｌをそのまま押し下げる。

すると、貯湯タンク１中間部から貯湯タンク１内に戻された高温の湯は間接熱交換器１３付近の湯水の昇温に寄与し、湯水の温度境界層Ｌをそのまま押し下げるよう温度境界層Ｌよりも上部の高温の湯を増加すると共に、貯湯タンク１内底部の低温の水がヒートポンプ式加熱手段２１へ供給される。

そして、制御手段３８は、中間戻し管２８より上方かつ間接熱交換器１３の下端より上方に位置する貯湯温度センサ３２ａあるいは３２ｂが浴槽水の加熱能力あるいは加熱効率が良い第３所定温度（例えば７０℃）以上を検出すると（ステップＳ７）、圧縮機２２と減圧器２４とを駆動停止してヒートポンプ式加熱手段２１を停止すると共に加熱循環ポンプ２７も停止して、中間沸き上げ動作を停止させるようにしている（ステップＳ８）。

このように、中間戻し管２８の接続位置よりも下部に温度境界層Ｌが存在する場合は、中間沸き上げ動作で沸き上げた高温の湯を最初から貯湯タンク１の中間部に流入させることができ、温度境界層Ｌを乱すことなく間接熱交換器１３付近の湯を迅速に昇温し、その後の貯湯効率も悪化させることがない。

なお、制御手段３８は、追焚きスイッチ３７が操作されたときあるいは浴槽水の保温動作を行う一定時間の間に貯湯温度センサ３２ｃが所定温度以下を検出した場合に中間沸き上げ動作を行い、それ以外の場合は貯湯温度センサ３２ｃが所定温度以下を検出しても中間沸き上げ動作を行わないようにしているもので、浴槽水の加熱要求がない場合にムダに中間沸き上げ動作を行うことがなく、貯湯タンク１内の湯を必要な熱量以上に多量に沸き上げることを防止しているものである。

このように本発明によれば、出湯熱量に応じた分を深夜時間帯に沸き上げるため、沸き上げ目標温度が低めになって放熱ロスが減り、追い焚き熱量に応じた分は、貯湯タンク１の貯湯温度が低下した際に沸き上げるので、必要な分を必要なときに沸き上げることとなり、十分な追い焚き能力を確保できる。

また、追い焚き能力を確保するための沸き増し運転を行っても余剰となる熱量が最小限となるので、深夜時間帯の開始時の残湯量が減少することとなり、ヒートポンプ式加熱手段の場合は加熱効率が向上して、総合的な熱効率を向上することができる。

なお、本発明はこの一実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変することを妨げるものではない。例えば、間接熱交換器１３へ流す外部流体を浴槽水ではなく暖房用の循環液としてもよいものである。また、加熱手段２１としてヒートポンプ式ではなくヒータ式の加熱手段としてもよい。また、切換手段２９としは三方弁にに限られるものではなく、例えば加熱循環回路２６の貯湯タンク１上部側と中間戻し管２８にそれぞれ開閉弁を設け、一方のみが開く構成としてもよい。

１ 貯湯タンク
２ 給水管
３ 出湯管
１３ 間接熱交換器
２１ ヒートポンプ式加熱手段
２２ 圧縮機
２３ 冷媒水熱交換器
２４ 減圧器
２５ 蒸発器
２６ 加熱循環回路
２７ 加熱循環ポンプ
２８ 中間戻し管
２９ 切換手段
３２ 貯湯温度センサ
４０ 沸き上げ目標温度決定手段

Claims (3)

1. 湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク底部に接続された給水管と、前記貯湯タンク頂部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部から取り出した湯水を前記貯湯タンク上部へ戻す加熱循環回路と、前記加熱循環回路途中に設けられ湯水を加熱する加熱手段と、前記加熱循環回路途中に設けられ前記貯湯タンクの湯水を前記加熱循環回路に流動させる加熱循環ポンプと、前記貯湯タンク内上部に設けられ前記貯湯タンク内の湯水の熱で外部流体を加熱する間接熱交換器と、前記加熱循環回路の前記加熱手段よりも下流側から分岐され前記間接熱交換器よりも下方の前記貯湯タンク中間部に接続された中間戻し管と、前記加熱手段で加熱された湯水を前記加熱循環回路を介して前記貯湯タンク上部へ戻すか前記中間戻し管を介して前記貯湯タンク中間部へ戻すかを切り換える切換手段と、前記貯湯タンク側面の上下方向に複数設けられ前記貯湯タンク内の湯水の温度を検出するための貯湯温度センサと、深夜時間帯での沸き上げ運転では、一日の出湯熱量に基づいて沸き上げ目標温度を決定し、深夜時間帯以外での沸き上げ運転では予め設定された所定の高温度を沸き上げ目標温度として決定する沸き上げ目標温度決定手段とを備え、前記間接熱交換器付近に位置する前記貯湯温度センサが第１所定温度以下を検出した場合は、前記切換手段を前記中間戻し管側へ切り換えて前記加熱手段で前記所定の高温度に加熱した湯水を前記貯湯タンク中間部へ戻すようにしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記深夜時間帯での沸き上げ目標温度は、以下の式から算出された値に基づいた温度とし、深夜時間帯以外での沸き上げ目標温度は７５℃以上の予め設定された所定の高温度としたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
   
   沸き上げ目標温度＝｛（出湯熱量−残湯熱量）／（タンク容量−残湯量）｝＋給水温度
   
3. 前記加熱手段を、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と水とで熱交換させる冷媒水熱交換器と、冷媒圧力を減圧する減圧手段と、液冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたヒートポンプ式加熱手段としたことを特徴とする請求項１または２記載の貯湯式給湯装置。

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