JP6089669B2 - 給湯システム - Google Patents
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Description
本発明は、給湯システムに関する。
従来のヒートポンプ式給湯システムは、安価な深夜電力を利用して夜間に温水を沸かし、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して貯湯タンクに温水としてエネルギーを蓄える。しかし、前日の夜間に温水を沸かすため、当日に使用するまでに温度が下がる事を考慮して、必要な湯量以上の熱エネルギーを貯湯タンクに貯めておく必要があった。また、温水を沸かす時にヒートポンプが排出する冷排熱をそのまま無駄に放出していた。
そこで、昨今、蓄電池を備え、電気エネルギーを熱エネルギーとしてだけではなく、電気エネルギーをそのまま蓄電池に蓄えることを可能とするヒートポンプ式給湯システムが利用されている。このようなヒートポンプ式給湯システムでは、必要な時に蓄電池から電気エネルギーが取り出せるため、不必要なエネルギーを熱エネルギーとして蓄える必要がなくなり、使用電力量の削減だけでなく、蓄電エネルギーの再利用が容易となり、エネルギー効率の向上も同時に果たす事ができる。例えば、特許文献１（特開２０１０−１４５０７２号公報）には、蓄電手段としての二次電池を備えた蓄エネ式ヒートポンプ給湯機について記載されている。
ところで、現状の蓄電池は動作温度範囲が狭く、温度上昇とともに電池容量が劣化するため、電池の設置場所の条件が厳しい。したがって、蓄電池の寿命を延ばすためには、一定の温度を保つ事が重要な条件となる。そこで、例えば、特許文献１には、貯湯タンクと二次電池とを同一空間に収納することにより、二次電池を加温し、温度調節をすることが提案されている。
しかし、特許文献１に記載の給湯システムでは、二次電池は、同一空間内に収納されている貯湯タンクの熱によって直接暖められているのではなく、貯湯タンクの熱によって暖められた空気を介して暖められている。すなわち、二次電池と貯湯タンクとの間には、熱量の少ない空気が介在しているため、二次電池の温度調節効果が乏しい。このため、特許文献１に記載のシステムでは、空気を対流させるためにファンを用いることが必要になっている。
本発明は上記上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、給湯システムが生成する冷熱を利用し、蓄電池の温度調節を効果的に行うことが可能な給湯システムを提供することにある。
第１観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、第１温度調節部、第１未加熱水回路、および、第２温度調節部を備える。ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方で冷媒回路のうち放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。第１温度調節部は、蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、冷媒回路のうち放熱器を通過した後であって圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、蓄電池の温度を調節する。第１未加熱水回路は、貯湯タンクの下方の未加熱の水が循環するように構成されている。第２温度調節部は、第１未加熱水回路を流れる水の熱を利用して蓄電池の温度を調節する。蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。第１温度調節部は、冷媒回路のうち放熱器を通過した後であって圧縮機に吸入される前の冷媒の熱と熱交換を行う温度調節媒体が循環しており、第１未加熱水回路とは独立した回路である間接温度調節回路を有している。
なお、ここでは、間接温度調節回路を流れる温度調節媒体は、第１未加熱水回路を流れる水と同じ水であってもよいし、水以外の熱媒体であってもよい。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、蓄電池と熱的に接触するように設置された第１温度調節部によっても蓄電池の温度が調節される。このため、蓄電池の温度を、適切な温度に調節しやすくなっている。
また、この給湯システムでは、間接温度調節回路を流れる温度調節媒体の熱を利用した温度調節を行う第１温度調節部、および、第１未加熱水回路を流れる未加熱の水の熱を利用した温度調節を行う第２温度調節部の両方を用いることによって、蓄電池の温度調節域を広げやすくなる。
第２観点に係る給湯システムは、第１観点に係る給湯システムであって、温度調節媒体は、水以外の熱媒体である。
この給湯システムでは、蓄電池の温度調節に用いられる、間接温度調節回路において、第１未加熱水回路を流れる未加熱の水とは異なる熱媒体を用いている。これにより、互いに熱容量の異なる媒体を用いて蓄電池の温度を調節することが可能になる。このため、例えば、間接温度調節回路と第１未加熱水回路の間で、循環量の差異が大きくなるように設計することや、配管の内径が異なるように設計することが可能になり、設計の自由度を高めることが可能になる。
第３観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、および、第１温度調節部を備える。ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方で冷媒回路のうち放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。第１温度調節部は、蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、冷媒回路のうち放熱器を通過した後であって圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、蓄電池の温度を調節する。蓄電池の上方部分は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。蓄電池の下方部分は、第１温度調節部に対して熱的に接触している。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、蓄電池と熱的に接触するように設置された第１温度調節部によっても蓄電池の温度が調節される。このため、蓄電池の温度を、適切な温度に調節しやすくなっている。
また、この給湯システムでは、蓄電池が、貯湯タンクのうちの下方部分と第１温度調節部によって挟み込まれている。これにより、蓄電池は、上方部分だけでなく下方部分においても、より広い伝熱面積が確保されており、さらに温度調節しやすくなっている。
第４観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、および、第１温度調節部を備える。ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方で冷媒回路のうち放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。第１温度調節部は、蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、冷媒回路のうち放熱器を通過した後であって圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、蓄電池の温度を調節する。蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。ヒートポンプは、インバータをさらに有している。インバータのスイッチング素子は、第１温度調節部に対して熱的に接触するように設置されている。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、蓄電池と熱的に接触するように設置された第１温度調節部によっても蓄電池の温度が調節される。このため、蓄電池の温度を、適切な温度に調節しやすくなっている。
また、この給湯システムでは、第１温度調節部は、蓄電池だけでなく、インバータのスイッチング素子についても温度調節することが可能になっている。
第５観点に係る給湯システムは、第４観点に係る給湯システムであって、インバータは、第１温度調節部の下方に配置されている。
この給湯システムでは、貯湯タンクと蓄電池とインバータを上下方向に並べて配置することができる。このため、水平方向の設置スペースを狭小化させることができる。
第６観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、第１温度調節部、および、コンバータを備える。ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方で冷媒回路のうち放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。第１温度調節部は、蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、冷媒回路のうち放熱器を通過した後であって圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、蓄電池の温度を調節する。コンバータは、蓄電池の充電および放電の制御を行なう。蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。コンバータのスイッチング素子は、第１温度調節部に対して熱的に接触するように設置されている。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、蓄電池と熱的に接触するように設置された第１温度調節部によっても蓄電池の温度が調節される。このため、蓄電池の温度を、適切な温度に調節しやすくなっている。
また、この給湯システムでは、第１温度調節部は、蓄電池だけでなく、コンバータのスイッチング素子についても温度調節することが可能になっている。
第７観点に係る給湯システムは、第６観点に係る給湯システムであって、コンバータは、第１温度調節部の下方に配置されている。
この給湯システムでは、貯湯タンクと蓄電池とコンバータを上下方向に並べて配置することができる。このため、水平方向の設置スペースを狭小化させることができる。
第８観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、第２未加熱水回路、および、第３温度調節部を備える。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方でヒートポンプによって加熱された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。第２未加熱水回路は、貯湯タンクの下方の未加熱の水が循環するように構成されている。第３温度調節部は、第２未加熱水回路を流れる水の熱を利用して蓄電池の温度を調節する。蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、貯湯タンクの下方部分の未加熱の水が、蓄電池の温度を調節する部分の間で循環されることで、蓄電池の温度が調節される。このため、蓄電池の一部が貯湯タンクの下方部分に接触するように配置されていない場合であっても、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。
第９観点に係る給湯システムは、第８観点に係る給湯システムであって、ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクの上方に蓄えられる温水は、冷媒回路のうち放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成されている。冷媒回路は、直接温度調節回路を有している。直接温度調節回路は、第２未加熱水回路とは独立した回路であって、放熱器を通過した後であって圧縮機に吸入される前の冷媒の熱が蓄電池に伝わるように蓄電池と熱的に接触して蓄電池の温度を調節する。
この給湯システムでは、冷媒回路を流れる冷媒の熱を利用した温度調節を行う直接温度調節回路、および、第２未加熱水回路を流れる未加熱の水の熱を利用した温度調節を行う第３温度調節部の両方を用いることによって、蓄電池の温度調節域を広げやすくなる。また、直接温度調節回路では、第２未加熱水回路を流れる未加熱の水とは異なる熱媒体である冷媒が循環している。これにより、水と冷媒という、互いに熱容量の異なる媒体を用いて蓄電池の温度を調節することが可能になる。このため、例えば、直接温度調節回路と第２未加熱水回路の間で、循環量の差異が大きくなるように設計することや、配管の内径が異なるように設計することが可能になり、設計の自由度を高めることが可能になる。
第１０観点に係る給湯システムは、第８観点に係る給湯システムであって、第３温度調節部は、貯湯タンクの下方に配置されている。蓄電池の上方部分は、第３温度調節部に対して熱的に接触している。
この給湯システムでは、蓄電池の上方部分が第３温度調節部に対して熱的に接触するように、蓄電池が下方に配置されている。ここで、蓄電池は、第３温度調節部と比べて重量が大きい物品であり、このような重量物である蓄電池が下方の位置に配置されることで、他の構成の配置の安定性を向上させることが可能になっている（アンカー効果が得られている。）。
第１１観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、第３未加熱水回路、および、第４温度調節部を備える。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方でヒートポンプによって加熱された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。第３未加熱水回路は、貯湯タンクの下方の未加熱の水が循環するように構成されている。第４温度調節部は、第３未加熱水回路を流れる水の熱を利用して蓄電池の温度を調節する。蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。ヒートポンプは、インバータをさらに有している。インバータのスイッチング素子は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触すると共に、第４温度調節部の上方部分に対しても熱的に接触するように配置されている。蓄電池の上方部分は、第４温度調節部の下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、インバータのスイッチング素子は、貯湯タンクの下方部分の下方であって第４温度調節部の上方に配置されることで、両方からの温度調節が可能になっている。しかも、第４温度調節部と比べて重量が大きい物品である蓄電池は、下方の位置に配置されることで、他の構成の配置の安定性を向上させることが可能になっている（アンカー効果が得られている。）。
第１２観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、第４未加熱水回路、第５温度調節部、および、コンバータを備える。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方でヒートポンプによって加熱された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。第４未加熱水回路は、貯湯タンクの下方の未加熱の水が循環するように構成されている。第５温度調節部は、第４未加熱水回路を流れる水の熱を利用して蓄電池の温度を調節する。コンバータは、蓄電池の充電および放電の制御を行なう。蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。コンバータのスイッチング素子は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触すると共に、第５温度調節部の上方部分に対しても熱的に接触するように配置されている。蓄電池の上方部分は、第５温度調節部の下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、コンバータのスイッチング素子は、貯湯タンクの下方部分の下方であって第５温度調節部の上方に配置されることで、両方からの温度調節が可能になっている。しかも、第５温度調節部と比べて重量が大きい物品である蓄電池は、下方の位置に配置されることで、他の構成の配置の安定性を向上させることが可能になっている（アンカー効果が得られている。）。
第１３観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、および、太陽光発電パネルを備える。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方でヒートポンプによって加熱された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。太陽光発電パネルは、貯湯タンクおよび蓄電池を覆うように設置され、太陽光を受光して発電する。蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。蓄電池は、太陽光発電パネルが発電することで得られる電気エネルギーを充電する。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、太陽光発電パネルによって蓄電池の周囲が覆われているため、蓄電池が太陽光に曝されることで昇温することを防止することができる。さらに、この太陽光発電パネルが発電した電力を蓄電池に蓄えることができる。
第１４観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、蓄電池、および、太陽光発電パネルを備える。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方でヒートポンプによって加熱された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。太陽光発電パネルは、貯湯タンクおよび蓄電池を覆うように設置され、太陽光を受光して発電する。蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。ヒートポンプの駆動には、太陽光発電パネルが発電することで得られる電気エネルギーが利用される。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接熱的に接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、太陽光発電パネルによって蓄電池の周囲が覆われているため、蓄電池が太陽光に曝されることで昇温することを防止することができる。さらに、この太陽光発電パネルが発電した電力をヒートポンプの駆動に利用することができる。
第１５観点に係る給湯システムは、ヒートポンプ、貯湯タンク、および、蓄電池を備える。貯湯タンクは、下方に未加熱の水が供給され、上方でヒートポンプによって加熱された温水を蓄える。蓄電池は、少なくともヒートポンプによって使用される電力を蓄電する。蓄電池の少なくとも一部が貯湯タンクの下方部分に対して直接接触しているか、または、蓄電池の少なくとも一部と貯湯タンクの下方部分とのいずれにも直接接触している熱伝導部材を介して蓄電池の少なくとも一部が貯湯タンクの下方部分と間接的に接触している。
この給湯システムでは、蓄電池の少なくとも一部が、貯湯タンクの下方部分に対して直接または熱伝導部材を介して接触するように配置されている。貯湯タンクの下方部分には、未加熱の水が供給されており、貯湯タンクの下方部分は温度が低い状態で維持されやすくなっている。そして、蓄電池の少なくとも一部は、貯湯タンクの下方部分に対して直接または熱伝導部材を介して接触している。このため、蓄電池の温度を、貯湯タンクの下方部分の温度近辺の温度に調節することが可能になっている。ここで、蓄電池と貯湯タンクの下方部分とは、空気を介して接触しているのではなく、直接または熱伝導部材を介して接触しているため、空気の対流を生じさせるためのファン等の送風手段を設けない場合であっても、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
また、この給湯システムでは、貯湯タンクの下方部分と蓄電池は、直接接触しているか、または、熱伝導部材を介して間接的に接触している。これにより、貯湯タンクの下方部分と蓄電池の間の伝熱効率を高めることができる。
第１６観点に係る給湯システムは、第１５観点に係る給湯システムであって、第１温度調節部をさらに備えている。ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有している。貯湯タンクの上方に蓄えられる温水は、冷媒回路のうち放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成されている。第１温度調節部は、蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されている。この第１温度調節部は、冷媒回路のうち放熱器を通過した後であって圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、蓄電池の温度を調節する。
この給湯システムでは、蓄電池と熱的に接触するように設置された第１温度調節部によっても蓄電池の温度が調節される。このため、蓄電池の温度を、適切な温度に調節しやすくなっている。
第１観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、蓄電池の温度を適切な温度に調節しやすく、蓄電池の温度調節域を広げやすくなる。
第２観点に係る給湯システムでは、互いに熱容量の異なる媒体を用いて蓄電池の温度を調節することが可能になる。
第３観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、蓄電池の温度を適切な温度にさらに調節しやすくなっている。
第４観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、蓄電池の温度を適切な温度に調節しやすく、第１温度調節部は、蓄電池だけでなく、インバータのスイッチング素子についても温度調節することが可能になっている。
第５観点に係る給湯システムでは、水平方向の設置スペースを狭小化させることができる。
第６観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、蓄電池の温度を適切な温度に調節しやすく、第１温度調節部は、蓄電池だけでなく、コンバータのスイッチング素子についても温度調節することが可能になっている。
第７観点に係る給湯システムでは、水平方向の設置スペースを狭小化させることができる。
第８観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、蓄電池の一部が貯湯タンクの下方部分に接触するように配置されていない場合であっても、蓄電池の温度を調節することが可能になっている。
第９観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節域を広げやすくなるとともに、互いに熱容量の異なる媒体を用いて蓄電池の温度を調節することが可能になる。
第１０観点に係る給湯システムでは、配置の安定性を向上させることが可能になっている。
第１１観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、インバータのスイッチング素子の温度調節が容易になるとともに、配置の安定性を向上させることが可能になっている。
第１２観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、コンバータのスイッチング素子の温度調節が容易になるとともに、配置の安定性を向上させることが可能になっている。
第１３観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、蓄電池が太陽光に曝されて昇温することを防止するための太陽光パネルを利用して得られた電力を蓄電池に蓄えることができる。
第１４観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができ、蓄電池が太陽光に曝されて昇温することを防止するための太陽光パネルを利用して得られた電力をヒートポンプの駆動に利用することができる。
第１５観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度調節を効率的に行うことができる。
第１６観点に係る給湯システムでは、蓄電池の温度を、適切な温度に調節しやすくなっている。
以下、各実施形態の給湯システムについて、それぞれ説明する。
（１）第１実施形態
第１実施形態に係る給湯システム１００について、図面を用いて説明する。
第１実施形態に係る給湯システム１００について、図面を用いて説明する。
図１に、本発明の第１実施形態に係る給湯システム１００の外観概略図を示す。図２に、給湯システム１００の概略構成図を示す。
（２）全体構成
給湯システム１００は、使用される前に予め温水を溜めておいたり浴槽の温水を加熱したりするための貯湯式給湯システムであって、ヒートポンプユニット１、貯湯ユニット３、および、温度調節回路４０を備えている。このほか、給湯システム１００は、ヒートポンプユニット１や貯湯ユニット３等の管理や制御を行うマイコンからなる図示しない制御部を備えている。
給湯システム１００は、使用される前に予め温水を溜めておいたり浴槽の温水を加熱したりするための貯湯式給湯システムであって、ヒートポンプユニット１、貯湯ユニット３、および、温度調節回路４０を備えている。このほか、給湯システム１００は、ヒートポンプユニット１や貯湯ユニット３等の管理や制御を行うマイコンからなる図示しない制御部を備えている。
（３）詳細構成
（３−１）ヒートポンプユニット１
ヒートポンプユニット１は、温水を作り出すための熱源装置として機能し、電力を動力源とする。ヒートポンプユニット１は、ケーシング１ａを備え、当該ケーシング１ａ内には、冷媒が循環する冷媒回路２０、水熱交換器２２、空気熱交ファン２４Ｆ、および、各種センサ等を備えている。
（３−１）ヒートポンプユニット１
ヒートポンプユニット１は、温水を作り出すための熱源装置として機能し、電力を動力源とする。ヒートポンプユニット１は、ケーシング１ａを備え、当該ケーシング１ａ内には、冷媒が循環する冷媒回路２０、水熱交換器２２、空気熱交ファン２４Ｆ、および、各種センサ等を備えている。
この冷媒回路２０は、ヒートポンプとして働き、主に、圧縮機２１、水熱交換器２２内の冷媒管２２ｒ、膨張弁２３、空気熱交換器２４、および、冷媒配管２５を有している。
冷媒配管２５は、圧縮機２１の吐出側、水熱交換器２２内の冷媒管２２ｒ、膨張弁２３、空気熱交換器２４、圧縮機２１の吸入側、の順に各機器を接続しており、内部に冷媒を循環させている。なお、特に限定されるものではないが、本実施形態では、二酸化炭素冷媒が、冷凍サイクルにおいて一時的に超臨界状態となるように用いられている。
ここで、圧縮機２１は、ガス状の低圧冷媒を吸入し、高圧に圧縮して吐出する。
水熱交換器２２は、冷媒の熱を放熱する放熱器としての役割を果たす。水熱交換器２２は、冷媒管２２ｒおよび水管３２ｗを有している。水熱交換器２２は、ヒートポンプユニット１の圧縮機２１によって吐出された後に冷媒管２２ｒを流れる高温の冷媒と、後述する貯湯ユニット３を循環する際に水管３２ｗを流れる水の間で熱交換を行わせる。この水熱交換器２２における熱交換によって、冷媒管２２ｒを通過する冷媒が冷却されると同時に、水管３２ｗを通過する水が加熱され、温水（お湯）を作り出すことができる。ここで、温水とは、後述する貯湯タンク３５に供給される市水が加熱された水であって、市水の温度よりも少なくとも１℃高い温度の水をいうものとする。
膨張弁２３は、水熱交換器２２の冷媒管２２ｒを通過して放熱した冷媒を通過させる際に、冷媒の圧力を減少させる。
空気熱交換器２４は、冷媒を加熱して蒸発させる蒸発器として働く。空気熱交換器２４では、冷媒と空気との間で熱交換が行われる。熱交換のための空気は、空気熱交ファン２４Ｆによって空気熱交換器２４に向けて供給される。空気熱交ファン２４Ｆは、制御部によって、制御される。
（３−２）貯湯ユニット３
貯湯ユニット３は、市水等の外部からの外部給水路８１およびタンク用給水路８２を介して供給される水をヒートポンプユニット１から得られる熱によって加熱し、蓄えつつ、混合用給水路８３を介して混合された温水を浴室等に供給するための装置である。この貯湯ユニット３は、ケーシング３ａを備え、当該ケーシング３ａ内には、主に、貯湯タンク３５、貯湯回路３０、蓄電池７１、インバータ７３、コンバータ７４、スイッチング素子収納部７２、および、温度調節ジャケット４８等を備えている。
貯湯ユニット３は、市水等の外部からの外部給水路８１およびタンク用給水路８２を介して供給される水をヒートポンプユニット１から得られる熱によって加熱し、蓄えつつ、混合用給水路８３を介して混合された温水を浴室等に供給するための装置である。この貯湯ユニット３は、ケーシング３ａを備え、当該ケーシング３ａ内には、主に、貯湯タンク３５、貯湯回路３０、蓄電池７１、インバータ７３、コンバータ７４、スイッチング素子収納部７２、および、温度調節ジャケット４８等を備えている。
（３−２−１）貯湯タンク３５
貯湯タンク３５は、ヒートポンプユニット１から得られる熱によって得られる温水を予め蓄えておくタンクである。
貯湯タンク３５は、ヒートポンプユニット１から得られる熱によって得られる温水を予め蓄えておくタンクである。
貯湯タンク３５内は水および／または温水によって常に満たされており、温水の量を制御部に把握させるための、湯量温度検知センサ３６が設けられている。この湯量温度検知センサ３６は、第１湯量検知温度センサＴ１〜第６湯量検知温度センサＴ６を有している。これらの第１湯量検知温度センサＴ１〜第６湯量検知温度センサＴ６は、貯湯タンク３５の下方から上方に向けて順に所定間隔で配置されている。
貯湯タンク３５内の温水の温度分布は、上端から下端に下がるにつれて温度が低くなるようになっている。これは、温度の低い温水は、比重が大きいために下に沈み、温度の高い温水は比重が小さいために上昇する傾向にあるからである。貯湯タンク３５の下端では、後述するように、未加熱の水が市水として導入されるため、貯湯タンク３５内のうち最も温度が低くなっている。
貯湯タンク３５の下端部近傍には、タンク用給水路８２が接続されている。市水等の外部からの水が外部給水路８１およびタンク用給水路８２を介して貯湯タンク３５内に供給される。貯湯タンク３５の上端部近傍には、出湯管５１が接続されている。出湯管５１を介して供給される温水と混合用給水路８３を介して供給される市水等の外部からの水とが湯水混合弁８４により混合される。このように混合された温水は、給湯管５２を介して浴室等に供給される。
なお、図示されていないが、貯湯タンク３５は、発泡スチロールもしくは発泡ポリエチレン等によって形成された断熱材によって下端を除く周囲が覆われており、貯湯タンク３５内の熱が逃げ出しにくいように構成されている。
（３−２−２）貯湯回路３０
貯湯回路３０は、貯湯タンク３５内の水または温水に対してヒートポンプユニット１で得られる熱を伝えるための回路であり、沸き上げ往き管３１、水熱交換器２２内の水管３２ｗ、沸き上げ戻り管３３、および、沸き上げポンプ３４を有している。
貯湯回路３０は、貯湯タンク３５内の水または温水に対してヒートポンプユニット１で得られる熱を伝えるための回路であり、沸き上げ往き管３１、水熱交換器２２内の水管３２ｗ、沸き上げ戻り管３３、および、沸き上げポンプ３４を有している。
沸き上げ往き管３１は、貯湯タンク３５の下端部近傍と水熱交換器２２内の水管３２ｗの上流側端部とを接続している。
沸き上げ戻り管３３は、水熱交換器２２内の水管３２ｗの下流側端部と貯湯タンク３５の上端近傍とを接続している。
沸き上げポンプ３４は、沸き上げ往き管３１の途中に設けられている。貯湯回路３０では、沸き上げポンプ３４が制御部からの指令を受けて駆動することにより、貯湯タンク３５内の水または温水のうち下方に存在している温度の低い水を、沸き上げ往き管３１に流出させ、水熱交換器２２内の水管３２ｗを通過させることで温度上昇させ、沸き上げ戻り管３３を介して貯湯タンク３５の上端近傍に戻している。
これにより、貯湯タンク３５内の温水と水との境界が上から下に向けて移動していくことになり、貯湯タンク３５内の温水の量が増えていく。
（３−２−３）蓄電池７１
蓄電池７１は、給湯システム１００によって使用される電気を貯める電池であり、貯湯タンク３５の下端に熱的に接触した状態で貯湯タンク３５の下に設置されている。蓄電池７１は、電気料金が比較的安価な夜間に充電され、充電された電気は、日中に給湯システム１００の稼働に使用される。蓄電池７１は、本実施形態においてはリチウムイオン電池である。なお、蓄電池７１は、蓄電池７１の内部温度を検知する温度センサ７１ａが内蔵されている。制御部は、当該温度センサ７１ａの検知値を把握することができる。
蓄電池７１は、給湯システム１００によって使用される電気を貯める電池であり、貯湯タンク３５の下端に熱的に接触した状態で貯湯タンク３５の下に設置されている。蓄電池７１は、電気料金が比較的安価な夜間に充電され、充電された電気は、日中に給湯システム１００の稼働に使用される。蓄電池７１は、本実施形態においてはリチウムイオン電池である。なお、蓄電池７１は、蓄電池７１の内部温度を検知する温度センサ７１ａが内蔵されている。制御部は、当該温度センサ７１ａの検知値を把握することができる。
ここで、蓄電池７１の上面は、貯湯タンク３５の下面と熱的に接触している。熱的に接触している状態とは、直接的に接触している状態と、他の部材が介在して間接的に接触している場合の両方が含まれる（以下同じ。）。本実施形態においては、貯湯タンク３５の下端と蓄電池７１の上面とは、直接的に接触している。
現状の蓄電池は適切な動作が可能な温度範囲に制約があり、温度上昇とともに電池容量が劣化するため、電池の設置場所の条件が厳しく、寿命を延ばすためには一定の温度を保つ事が重要な条件となる。
一方、貯湯タンク３５の下端近傍には、市水からの水が導入されるので、未加熱の水が存在しており、年間を通じて市水の温度は比較的安定している。
したがって、蓄電池７１を、貯湯タンク３５の下端に対して熱的に接触させることができるように貯湯タンク３５の下に配置することで、一年を通じて蓄電池７１の温度を比較的安定的に維持することが可能になっている。
（３−２−４）温度調節ジャケット４８
温度調節ジャケット４８は、主に蓄電池７１の温度を調節するための装置であり、蓄電池７１の下端に熱的に接触した状態で蓄電池７１の下に設置されている。温度調節ジャケット４８の下には、スイッチング素子収納部７２が設置されており、温度調節ジャケット４８の下方部分とスイッチング素子収納部７２の上方部分とは熱的に接触している（本実施形態では、直接的に接触している。）。温度調節ジャケット４８は、アルミ等の熱伝導率の高い金属によって構成されている。したがって、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２に収納されているインバータ７３のスイッチング素子７３ａやコンバータ７４のスイッチング素子７４ａを、温度調節ジャケット４８の冷熱によって効率的に冷却させることが可能になっている。
温度調節ジャケット４８は、主に蓄電池７１の温度を調節するための装置であり、蓄電池７１の下端に熱的に接触した状態で蓄電池７１の下に設置されている。温度調節ジャケット４８の下には、スイッチング素子収納部７２が設置されており、温度調節ジャケット４８の下方部分とスイッチング素子収納部７２の上方部分とは熱的に接触している（本実施形態では、直接的に接触している。）。温度調節ジャケット４８は、アルミ等の熱伝導率の高い金属によって構成されている。したがって、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２に収納されているインバータ７３のスイッチング素子７３ａやコンバータ７４のスイッチング素子７４ａを、温度調節ジャケット４８の冷熱によって効率的に冷却させることが可能になっている。
（３−２−５）インバータ７３
インバータ７３は、用途は特に限定されないが、本実施形態においては、圧縮機２１の周波数制御を行うインバータとして用いられている。本実施形態においては、インバータ７３は、貯湯タンク３５や蓄電池７１や温度調節ジャケット４８よりも下方に配置されており、インバータ７３から熱を放出するための放熱部を有している。
インバータ７３は、用途は特に限定されないが、本実施形態においては、圧縮機２１の周波数制御を行うインバータとして用いられている。本実施形態においては、インバータ７３は、貯湯タンク３５や蓄電池７１や温度調節ジャケット４８よりも下方に配置されており、インバータ７３から熱を放出するための放熱部を有している。
（３−２−６）コンバータ７４
コンバータ７４は、用途は特に限定されないが、本実施形態においては、蓄電池７１の充電と放電の制御を行なうコンバータとして用いられている。本実施形態においては、コンバータ７４は、貯湯タンク３５や蓄電池７１や温度調節ジャケット４８よりも下方に配置されており、コンバータ７４から熱を放出するための放熱部を有している。
コンバータ７４は、用途は特に限定されないが、本実施形態においては、蓄電池７１の充電と放電の制御を行なうコンバータとして用いられている。本実施形態においては、コンバータ７４は、貯湯タンク３５や蓄電池７１や温度調節ジャケット４８よりも下方に配置されており、コンバータ７４から熱を放出するための放熱部を有している。
（３−２−７）スイッチング素子収納部７２
スイッチング素子収納部７２は、ヒートポンプユニット１が有するインバータ７３のスイッチング素子７３ａ、および、コンバータ７４のスイッチング素子７４ａを収納している。なお、スイッチング素子収納部７２の内部は、熱伝導率の高いアルミ等の金属によって構成されており、スイッチング素子収納部７２に収納されているインバータ７３のスイッチング素子７３ａやコンバータ７４のスイッチング素子７４ａに対してスイッチング素子収納部７２の外部の熱が伝わりやすいように構成されている。
スイッチング素子収納部７２は、ヒートポンプユニット１が有するインバータ７３のスイッチング素子７３ａ、および、コンバータ７４のスイッチング素子７４ａを収納している。なお、スイッチング素子収納部７２の内部は、熱伝導率の高いアルミ等の金属によって構成されており、スイッチング素子収納部７２に収納されているインバータ７３のスイッチング素子７３ａやコンバータ７４のスイッチング素子７４ａに対してスイッチング素子収納部７２の外部の熱が伝わりやすいように構成されている。
インバータ７３のスイッチング素子７３ａやコンバータ７４のスイッチング素子７４ａは稼働中に熱を帯びるようになる。これに対して、スイッチング素子７３ａ、７４ａを収納しているスイッチング素子収納部７２には、温度調節ジャケット４８の下方部分が熱的に接触している。具体的には、インバータ７３のスイッチング素子７３ａの放熱部側の部分やコンバータ７４のスイッチング素子７４ａの放熱部側の部分が、温度調節ジャケット４８の下方部分と接している。このため、インバータ７３のスイッチング素子７３ａの温度や、コンバータ７４のスイッチング素子７４ａの温度について、温度変化度合いが小さくなるように緩和させることができている。
（３−３）温度調節回路４０
本実施形態では、上述した貯湯回路３０の一部が温度調節回路４０となっている。すなわち、貯湯回路３０の一部が、蓄電池７１やスイッチング素子収納部７２の温度調節回路としての役割も果たしている。
本実施形態では、上述した貯湯回路３０の一部が温度調節回路４０となっている。すなわち、貯湯回路３０の一部が、蓄電池７１やスイッチング素子収納部７２の温度調節回路としての役割も果たしている。
具体的には、沸き上げ往き管３１は、貯湯タンク３５の下端部近傍から伸び出しており、温度調節ジャケット４８の内部を通過して、水熱交換器２２内の水管３２ｗの上流側端部に接続されている。このため、貯湯タンク３５内の下方に存在している水は、貯湯タンク３５下方から沸き上げ往き管３１に流出する。沸き上げ往き管３１は、温度調節ジャケット４８の内部を通過した後、水熱交換器２２に接続されている。このため、温度調節ジャケット４８に内部を通過した水の冷熱は、蓄電池７１に対して下方から伝熱され、蓄電池７１の温度を調節することができる。なお、温度調節ジャケット４８の内部を通過した水の熱は、冷熱に限られない。例えば、冬季の早朝のように、気温が零下となった場合であっても沸き上げ往き管３１内を通過する水の温度は零下にはならないため、温度調節ジャケット４８に内部を通過した水の熱によって、蓄電池７１を下方から暖めることが可能になり、蓄電池７１の温度を、動作温度範囲の下限を下回らないように高めることができる。
（４）全体動作
次に、給湯システム１００の動作について説明する。
次に、給湯システム１００の動作について説明する。
沸き上げポンプ３４が制御部からの指令を受けて駆動すると、貯湯タンク３５内の水または温水のうち下方に存在している温度の低い水が、沸き上げ往き管３１に流出する。沸き上げ往き管３１の中を流れる水は、温度調節ジャケット４８の中を通って水熱交換器２２に到達する。水熱交換器２２内では、沸き上げ往き管３１の中を流れる水と、ヒートポンプユニット１の高温冷媒の間で熱交換が行われる。これにより、水が加熱され温水となる。温水は、沸き上げ戻り管３３を介して貯湯タンク３５の上端近傍に戻る。
一方、冷媒回路２０においては、図３のモリエル線図に示すように、圧縮機２１に吸入された冷媒（図３の点ａ参照）は、圧縮機２１により圧縮され高温高圧となり（図３の点ｂ参照）、冷媒配管２５を流れて水熱交換器２２内の冷媒管２２ｒ内を通過する際に、沸き上げ往き管３１を通過して流れてきた水と熱交換を行って、放熱する（図３の点ｃ参照）。放熱後の冷媒は、膨張弁２３を通過することで減圧され、低温かつ気液二相状態となる（図３の点ｄ参照）。低温低圧になった気液二相状態の冷媒は、空気熱交換器２４へ流れ、空気熱交換器２４において外気との間で熱交換を行って蒸発する（図３の点ａ参照）。気化した冷媒は、圧縮機２１に吸入され、再び、圧縮されて、高温高圧の冷媒となり、上記サイクルを繰り返す。
貯湯タンク３５から温水を浴室等に供給する場合は、貯湯タンク３５の上端近傍に存在する温水が当該上端近傍に接続されている出湯管５１から流出する。出湯管５１を介して供給される温水と混合用給水路８３を介して供給される市水等の外部からの水は、湯水混合弁８４により混合される。このように混合された温水が、給湯管５２を介して浴室等に供給される。
（５）第１実施形態の特徴
（５−１）
給湯システム１００において利用されている蓄電池７１は、その寿命が設置されている場所の温度環境に依存し、動作温度範囲内に温度が保たれることで寿命を延ばすことができる性質を有している。
（５−１）
給湯システム１００において利用されている蓄電池７１は、その寿命が設置されている場所の温度環境に依存し、動作温度範囲内に温度が保たれることで寿命を延ばすことができる性質を有している。
ここで、第１実施形態の給湯システム１００では、蓄電池７１の上方部分が貯湯タンク３５の下方部分に対して熱的に接触する配置構成が採用されている。そして、貯湯タンク３５の下方に貯められる水の温度範囲は、一年を通じて、蓄電池７１の動作温度範囲とほぼ同じ温度範囲に維持される。このため、単に、蓄電池７１の配置を上記配置にするだけで、その寿命を延ばすことが可能になっている。
なお、例えば、蓄電池７１がリチウムイオン電池の場合には、放電深度が５０％では温度上昇を１０℃抑えることにより、他の条件下に比べて電池寿命を最低２倍延長でき、温度を２５℃前後に保つ事で電池の寿命を飛躍的に向上させることができる。
（５−２）
第１実施形態の給湯システム１００は、蓄電池７１の下方部分は、温度調節ジャケット４８の上方部分と熱的に接触するように配置されている。温度調節ジャケット４８には貯湯タンク３５の下方から水熱交換器２２へ向かう温度の安定した水が流れており、蓄電池７１に対して下方から伝熱することで、蓄電池７１の温度を調節する。このため、蓄電池７１は、その上方を貯湯タンク３５の下方部分によって、下方を温度調節ジャケット４８の上方部分によって、上下から挟み込まれており、上方部分からだけでなく下方部分からも、蓄電池７１の温度を調節することが可能になっている。
第１実施形態の給湯システム１００は、蓄電池７１の下方部分は、温度調節ジャケット４８の上方部分と熱的に接触するように配置されている。温度調節ジャケット４８には貯湯タンク３５の下方から水熱交換器２２へ向かう温度の安定した水が流れており、蓄電池７１に対して下方から伝熱することで、蓄電池７１の温度を調節する。このため、蓄電池７１は、その上方を貯湯タンク３５の下方部分によって、下方を温度調節ジャケット４８の上方部分によって、上下から挟み込まれており、上方部分からだけでなく下方部分からも、蓄電池７１の温度を調節することが可能になっている。
（５−３）
第１実施形態の給湯システム１００では、インバータ７３のスイッチング素子７３ａおよびコンバータ７４のスイッチング素子７４ａが収納されたスイッチング素子収納部７２は、温度調節ジャケット４８の下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。これにより、温度調節ジャケット４８のうち、蓄電池７１の温度調節に直接は利用されていない下方部分を、インバータ７３のスイッチング素子７３ａやコンバータ７４のスイッチング素子７４ａの温度調節に利用することが可能になっている。
第１実施形態の給湯システム１００では、インバータ７３のスイッチング素子７３ａおよびコンバータ７４のスイッチング素子７４ａが収納されたスイッチング素子収納部７２は、温度調節ジャケット４８の下方部分に対して熱的に接触するように配置されている。これにより、温度調節ジャケット４８のうち、蓄電池７１の温度調節に直接は利用されていない下方部分を、インバータ７３のスイッチング素子７３ａやコンバータ７４のスイッチング素子７４ａの温度調節に利用することが可能になっている。
（５−４）
第１実施形態の給湯システム１００では、貯湯回路３０を流れる水は、水熱交換器２２の水管３２ｗに流入する前に、温度調節ジャケット４８の内部を通過している。ここで、冬季などの市水温度が低い場合には、水熱交換器２２の水管３２ｗに至る前に、温度調節ジャケット４８の内部を通過する際に蓄電池７１の熱によって水温を上げることができ、水熱交換器２２で要求される冷媒回路２０側の負荷を低減させることが可能になる。
第１実施形態の給湯システム１００では、貯湯回路３０を流れる水は、水熱交換器２２の水管３２ｗに流入する前に、温度調節ジャケット４８の内部を通過している。ここで、冬季などの市水温度が低い場合には、水熱交換器２２の水管３２ｗに至る前に、温度調節ジャケット４８の内部を通過する際に蓄電池７１の熱によって水温を上げることができ、水熱交換器２２で要求される冷媒回路２０側の負荷を低減させることが可能になる。
（５−５）
給湯システム１００の貯湯ユニット３では、比較的重い重量物である蓄電池７１が、貯湯タンク３５の下方に配置されている。これにより、配置の安定化を図ること（アンカー効果を得ること）が可能になっている
（６）第２実施形態
第２実施形態に係る給湯システム２００について、図面を用いて説明する。
給湯システム１００の貯湯ユニット３では、比較的重い重量物である蓄電池７１が、貯湯タンク３５の下方に配置されている。これにより、配置の安定化を図ること（アンカー効果を得ること）が可能になっている
（６）第２実施形態
第２実施形態に係る給湯システム２００について、図面を用いて説明する。
図４に、本発明の第２実施形態に係る給湯システム２００の概略構成図を示す。
（７）全体構成
給湯システム２００は、上述した第１実施形態に係る給湯システム１００と同様、冷媒回路２２０を含むヒートポンプユニット２０１、貯湯回路２３０を含む貯湯ユニット２０３、および、温度調節回路２４０を備えている。給湯システム２００は、給湯システム１００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム１００と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム１００と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
給湯システム２００は、上述した第１実施形態に係る給湯システム１００と同様、冷媒回路２２０を含むヒートポンプユニット２０１、貯湯回路２３０を含む貯湯ユニット２０３、および、温度調節回路２４０を備えている。給湯システム２００は、給湯システム１００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム１００と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム１００と異なる構成となっている部分を中心に説明する。
（８）詳細構成
（８−１）ヒートポンプユニット２０１
ヒートポンプユニット２０１は、給湯システム１００のヒートポンプユニット１と異なり、水熱交換器２２を備えていない。
（８−１）ヒートポンプユニット２０１
ヒートポンプユニット２０１は、給湯システム１００のヒートポンプユニット１と異なり、水熱交換器２２を備えていない。
（８−２）貯湯ユニット２０３
上記第１実施形態の水熱交換器２２に対応する水熱交換器２２２は、貯湯ユニット２０３が備えている。これにより、貯湯ユニット２０３は、貯湯タンク３５と蓄電池７１と温度調節ジャケット４８と水熱交換器２２２を一体化させるように内部に収納している。
上記第１実施形態の水熱交換器２２に対応する水熱交換器２２２は、貯湯ユニット２０３が備えている。これにより、貯湯ユニット２０３は、貯湯タンク３５と蓄電池７１と温度調節ジャケット４８と水熱交換器２２２を一体化させるように内部に収納している。
また、沸き上げ往き管２３１は、貯湯タンク３５の下端部近傍から、温度調節ジャケット４８を通らずに、直接、水熱交換器２２２に接続されている。
（８−３）温度調節回路４０ａ
本実施形態では、冷媒回路２２０の一部として、温度調節回路４０ａが設けられている。温度調節回路４０ａは、蓄電池７１やスイッチング素子収納部７２の温度を調節するために機能する。冷媒回路２２０では、冷媒配管２５は、圧縮機２１の吐出側、水熱交換器２２２内の冷媒管２２ｒ、温度調節ジャケット４８、膨張弁２３、空気熱交換器２４、圧縮機２１の吸入側、の順に各機器を接続しており、内部に冷媒を循環させている。
本実施形態では、冷媒回路２２０の一部として、温度調節回路４０ａが設けられている。温度調節回路４０ａは、蓄電池７１やスイッチング素子収納部７２の温度を調節するために機能する。冷媒回路２２０では、冷媒配管２５は、圧縮機２１の吐出側、水熱交換器２２２内の冷媒管２２ｒ、温度調節ジャケット４８、膨張弁２３、空気熱交換器２４、圧縮機２１の吸入側、の順に各機器を接続しており、内部に冷媒を循環させている。
冷媒回路２２０においては、水熱交換器２２２の冷媒管２２ｒを通過する際に放熱した冷媒は、水熱交換器２２２を出て温度調節ジャケット４８へ向かい、温度調節ジャケット４８の内部を通過する。これにより、当該冷媒の熱が温度調節ジャケット４８を介して蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２に伝達され、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度が調節される。温度調節ジャケット４８の内部を通過した冷媒は、膨張弁２３へ向かって流れる。
（９）全体動作
次に、給湯システム２００の動作について説明する。
次に、給湯システム２００の動作について説明する。
沸き上げポンプ３４が制御部からの指令を受けて駆動すると、貯湯タンク３５内の水または温水のうち下方に存在している温度の低い水が、沸き上げ往き管２３１に流出する。沸き上げ往き管２３１の中を流れる水は、水熱交換器２２２に到達する。水熱交換器２２２内では、沸き上げ往き管２３１の中を流れる水と、ヒートポンプユニット２０１の高温冷媒の間で熱交換される。これにより、水が加熱され温水となる。温水は、沸き上げ戻り管３３を介して貯湯タンク３５の上端近傍に戻る。
一方、冷媒回路２２０においては、圧縮機２１により圧縮され高温高圧になった冷媒は、冷媒配管２５を流れ、水熱交換器２２２内の冷媒管２２ｒを通り、沸き上げ往き管２３１を通って流れてきた水と熱交換し、放熱する。水熱交換器２２２の冷媒管２２ｒを通過した冷媒は、温度調節ジャケット４８の内部に送られる。温度調節ジャケット４８の内部を通過した冷媒の熱は、蓄電池７１やスイッチング素子収納部７２に対して伝熱する。温度調節ジャケット４８の内部を通過した冷媒は、膨張弁２３を通過する際に減圧され、低温かつ気液二相状態となる。低温低圧になった気液二相状態の冷媒は、空気熱交換器２４へ流れ、空気熱交換器２４において外気との間で熱交換し、蒸発する。気化した冷媒は、圧縮機２１に吸入され、再び圧縮され、高温高圧の冷媒となる。以下、上記動作が繰り返される。
（１０）第２実施形態の特徴
第２実施形態の給湯システム２００では、上記第１実施形態と同様に、蓄電池７１が貯湯タンク３５と温度調節ジャケット４８によって上下から挟み込まれていることで、蓄電池７１の温度を調節することができている。
第２実施形態の給湯システム２００では、上記第１実施形態と同様に、蓄電池７１が貯湯タンク３５と温度調節ジャケット４８によって上下から挟み込まれていることで、蓄電池７１の温度を調節することができている。
また、第２実施形態の給湯システム２００では、温度調節回路４０ａが設けられていることで、水熱交換器２２２の出口から空気熱交換器２４に向かう冷媒の熱を、蓄電池７１の温度調節に直接的に利用することができている。なお、ここでは、冷媒回路２２０における冷媒の流れを利用して温度調節ジャケット４８を通過させることができているため、温度調節ジャケット４８に冷媒を流す目的で設けられるような特別なポンプ等は必要無い。
特に、第２実施形態の給湯システム２００の冷媒回路２２０では、第１実施形態とは異なり、沸き上げ往き管２３１は温度調節ジャケット４８の内部を通過することなく水熱交換器２２２の水管３２ｗまで送られている。このため、水熱交換器２２２の水管３２ｗの入口を通過する水の温度は、第１実施形態の場合と比較して、蓄電池７１の熱による影響を受けていない。これにより、水熱交換器２２２の水管３２ｗの入口を流れる水の温度は、蓄電池７１の熱による影響を受けていない温度となるため、水熱交換器２２２の冷媒管２２ｒの出口を流れる冷媒は、第１実施形態の場合とは異なる温度となる。
例えば、夏期について、図５のモリエル線図を参照しつつ、冷媒回路２２０の動作を説明すると、以下のようになる。なお、モリエル線図において、ａ−ｂ−ｃ−ｄで示すサイクルは、第１実施形態の場合の冷媒の挙動を示しており、第２実施形態の場合の冷媒の挙動であるａ’−ｂ−ｃ’−ｄ’で示すサイクルと比較するために示している。まず、水熱交換器２２２の冷媒管２２ｒを通過して放熱した冷媒（図５の点ｃ参照）は、温度調節ジャケット４８の内部を通過する際に蓄電池７１からの熱を受けて温度が上昇する（図５の点ｃ’参照）。そして、温度調節ジャケット４８の内部を通過した冷媒は、膨張弁２３において減圧された後（図５の点ｄ’参照）、空気熱交換器２４に流入する。空気熱交換器２４に流入した冷媒は、外気との間で熱交換し、蒸発する（図５の点ａ’参照）。なお、ここで、水熱交換器２２２を通過した冷媒が温度調節ジャケット４８の通過時に蓄電池７１からの熱を得ることにより、空気熱交換器２４における冷媒の蒸発負荷を小さくすることができている。これにより、蒸発圧力および蒸発温度を上昇させることができ、ＣＯＰを向上させることができる。なお、沸き上げ往き管２３１が温度調節ジャケット４８の内部を通過していないため、水熱交換器２２２の冷媒管２２ｒの出口を流れる冷媒温度は、上記第１実施形態の水熱交換器２２と比較して、低温になる。しかし、蓄電池７１において熱を得ることができるため、上述のようにＣＯＰを向上させることが可能になっている。
（１１）第２実施形態の変形例
（１１−１）変形例２Ａ
上記第２実施形態においては、水熱交換器２２２から膨張弁２３へ向かう冷媒が、温度調節ジャケット４８の内部を通過し、沸き上げ往き管２３１を流れる水が温度調節ジャケット４８の内部を通過しない場合を例に挙げて説明した。
（１１−１）変形例２Ａ
上記第２実施形態においては、水熱交換器２２２から膨張弁２３へ向かう冷媒が、温度調節ジャケット４８の内部を通過し、沸き上げ往き管２３１を流れる水が温度調節ジャケット４８の内部を通過しない場合を例に挙げて説明した。
これに対して、給湯システムとしては、例えば、図６に示すように、貯湯タンク３５内の下方に存在している温度の低い水が、水熱交換器２２２の水管３２ｗに到達する前に温度調節ジャケット４８の内部を通過するように、第１実施形態の温度調節回路４０と同様の構成をさらに備えた給湯システム２００Ａであってもよい。
なお、温度調節ジャケット４８の内部では、沸き上げ往き管３１のうち温度調節回路４０を流れる水の流れ方向と、冷媒回路２２０のうち温度調節回路４０ａを流れる冷媒の流れ方向とは、対向流の関係となるように構成されている。
この給湯システム２００Ａの冷媒回路２２０では、二酸化炭素冷媒が使用されている。水熱交換器２２２へ入る水の温度は、年間を通じて平準化されるため、結果的に水熱交換器２２２を出た冷媒の温度も平準化される。その結果、温度調節ジャケット４８の温度、即ち蓄電池７１の温度の平準化が可能となる。
なお、例えば、設置環境や使用時期によっては、図７のモリエル線図に示すように、冷媒回路２２０のうち水熱交換器２２２を流れ出た冷媒は、温度調節ジャケット４８の内部を通過することで、蓄電池７１からの熱を受けて加熱されるとともに、さらに、温度調節回路４０ａを流れる水からの熱を受けて加熱されることもある。この場合には、空気熱交換器２４での蒸発負荷をさらに小さく抑えて、サイクルのＣＯＰを向上させることが可能になる。なお、図７のモリエル線図において、ａ−ｂ−ｃ−ｄで示すサイクルは、第１実施形態の場合の冷媒の挙動を示しており、第２実施形態の変形例２Ａの場合の冷媒の挙動であるａ’−ｂ−ｃ’−ｄ’で示すサイクルと比較するために示している。
なお、本変形例２Ａの温度調節ジャケット４８の内部では、沸き上げ往き管３１のうち温度調節回路４０において水が流れており、冷媒回路２２０のうち温度調節回路４０ａを冷媒が流れているため、温度調節ジャケット４８の内部に二種類の流体（ハイブリッド）を流すことができている。このため、互いに熱容量の異なる水と冷媒を用いて温度調節ジャケット４８の温度を調節することができるため、温度調節ジャケット４８の温度をより細やかに調節することができ、結果的に、蓄電池７１の温度をより細やかに調節することが可能になっている。
（１１−２）変形例２Ｂ
また、給湯システムとしては、例えば、上記変形例２Ａの給湯システム２００Ａの構成に対して、さらに、バイパス回路２９、主回路部分２８、分岐弁２８ａ、膨張弁２８ｂ、および、逆止弁２８ｃを有する冷媒回路２２０Ｂを備えた、図８に示すような給湯システム２００Ｂであってもよい。
また、給湯システムとしては、例えば、上記変形例２Ａの給湯システム２００Ａの構成に対して、さらに、バイパス回路２９、主回路部分２８、分岐弁２８ａ、膨張弁２８ｂ、および、逆止弁２８ｃを有する冷媒回路２２０Ｂを備えた、図８に示すような給湯システム２００Ｂであってもよい。
この冷媒回路２２０Ｂは、温度調節回路４０ａのうち、温度調節ジャケット４８の上流側と下流側とをバイパスするように接続するバイパス回路２９が形成されている。なお、冷媒回路２２０Ｂのうちバイパス回路２９によってバイパスされる温度調節ジャケット４８側の部分を、主回路部分２８とする。ここで、分岐弁２８ａは、水熱交換器２２２の冷媒管２２ｒを通過した冷媒を、バイパス回路２９側に流す状態と主回路部分２８の温度調節ジャケット４８側に流す状態に切り換えることができるように設けられている。膨張弁２８ｂは、主回路部分２８において、分岐弁２８ａから温度調節ジャケット４８に向けて流れる冷媒の流量を調節することができるように設けられている。逆止弁２８ｃは、主回路部分２８において、温度調節ジャケット４８を通過した冷媒が、バイパス回路２９の下流側端部において合流する流れのみを許容するように設けられている。
ここでは、温度調節ジャケット４８へ向かう主回路部分２８の途中に膨張弁２８ｂが設けられ、温度調節ジャケット４８へ向かう冷媒の流量や圧力が調整されるため、温度調節ジャケット４８へ向かう冷媒の温度を、１年を通じてより安定した温度に維持することが可能になっている。
また、水熱交換器２２２に入る水は、温度調節ジャケット４８を通過したことで加熱されているため、水熱交換器２２２において水温を上げるために冷媒側に要求される熱量が低減され、消費電力を低く抑えることができる。
なお、分岐弁２８ａがバイパス回路２９ではなく温度調節ジャケット４８側に冷媒を流す切換状態である場合には、図９のモリエル線図に示すように、膨張弁２３は全開状態となり、膨張弁２８ｂによって冷媒回路２２０の低圧が制御される。ここで、例えば、夏期においては、温度調節ジャケット４８を流れる冷媒は、蓄電池７１の熱によって暖められるため、冷媒回路２２０における空気熱交換器２４における冷媒の蒸発負荷を小さくすることができている。これにより、蒸発圧力および蒸発温度を上昇させることができ（図９のモリエル線図における点ａ’および点ｄ’参照）、ＣＯＰを向上させることができる。なお、図９のモリエル線図において、ａ−ｂ−ｃ−ｄで示すサイクルは、第１実施形態の場合の冷媒の挙動を示しており、第２実施形態の変形例２Ｂの場合の冷媒の挙動であるａ’−ｂ−ｃ−ｄ’で示すサイクルと比較するために示している。
また、このように分岐弁２８ａがバイパス回路２９ではなく温度調節ジャケット４８側に冷媒を流す切換状態である場合には、温度調節ジャケット４８を流れる冷媒の圧力を膨張弁２８ｂによって低圧に制御することが可能となり、給湯負荷が小さい場合においても蓄電池７１の温度を一定に維持しながら運転することが可能になっている。
なお、本変形例２Ｂの温度調節ジャケット４８の内部では、沸き上げ往き管３１のうち温度調節回路４０において水が流れており、冷媒回路２２０Ｂの主回路部分２８のうち温度調節回路４０ａを冷媒が流れているため、温度調節ジャケット４８の内部に二種類の流体（ハイブリッド）を流すことができている。このため、互いに熱容量の異なる水と冷媒を用いて温度調節ジャケット４８の温度を調節することができるため、温度調節ジャケット４８の温度をより細やかに調節することができ、結果的に、蓄電池７１の温度をより細やかに調節することが可能になっている。
（１２）第３実施形態
第３実施形態に係る給湯システム３００について、図面を用いて説明する。
第３実施形態に係る給湯システム３００について、図面を用いて説明する。
図１０に、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００の概略構成図を示す。
（１３）全体構成
給湯システム３００は、本発明の第１実施形態に係る給湯システム１００と同様、冷媒回路３２０を含むヒートポンプユニット３０１、貯湯回路３３０を含む貯湯ユニット３０３、および、温度調節回路４０ｂを備えている。給湯システム３００は、給湯システム１００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム１００と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム１００と異なる構成となっている部分について説明する。
給湯システム３００は、本発明の第１実施形態に係る給湯システム１００と同様、冷媒回路３２０を含むヒートポンプユニット３０１、貯湯回路３３０を含む貯湯ユニット３０３、および、温度調節回路４０ｂを備えている。給湯システム３００は、給湯システム１００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム１００と同じ構成をしている部分については説明を省略する。以下では、給湯システム１００と異なる構成となっている部分について説明する。
（１４）詳細構成
（１４−１）ヒートポンプユニット３０１
ヒートポンプユニット３０１は、後述する温度調節回路４０ｂが有する高温側熱交換器２６、および、低温側熱交換器２７を備えている。
（１４−１）ヒートポンプユニット３０１
ヒートポンプユニット３０１は、後述する温度調節回路４０ｂが有する高温側熱交換器２６、および、低温側熱交換器２７を備えている。
即ち、冷媒回路３２０では、冷媒配管２５は、圧縮機２１の吐出側、水熱交換器２２内の冷媒管２２ｒ、高温側熱交換器２６、膨張弁２３、低温側熱交換器２７、空気熱交換器２４、圧縮機２１の吸入側、の順に各機器を接続しており、内部に冷媒を循環させている。
（１４−２）温度調節回路４０ｂ
温度調節回路４０ｂは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｂにおいて循環する熱媒体は、特に限定されるものではないが、本実施形態では水である。本実施形態の温度調節回路４０ｂは、ポンプ４５、下流側水配管４１、分岐弁４６、低温側水配管４２、高温側水配管４３、混合弁４７、上流側水配管４４、高温側熱交換器２６、および、低温側熱交換器２７を有している。
温度調節回路４０ｂは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｂにおいて循環する熱媒体は、特に限定されるものではないが、本実施形態では水である。本実施形態の温度調節回路４０ｂは、ポンプ４５、下流側水配管４１、分岐弁４６、低温側水配管４２、高温側水配管４３、混合弁４７、上流側水配管４４、高温側熱交換器２６、および、低温側熱交換器２７を有している。
下流側水配管４１は、ポンプ４５の吐出側と分岐弁４６を接続し、ポンプ４５により吐出された水を分岐弁４６へと流す。分岐弁４６に到達した水は、分岐弁４６により低温側水配管４２および高温側水配管４３の二つに分岐される。低温側水配管４２は、低温側熱交換器２７の内部を通過するように伸びて、混合弁４７に接続されている。高温側水配管４３は、高温側熱交換器２６の内部を通過するように伸びて、混合弁４７に接続されている。
高温側熱交換器２６は、水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒回路３２０の冷媒と高温側水配管４３を流れる水の間で熱交換させる。一方、低温側熱交換器２７は、膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒回路３２０の冷媒と低温側水配管４２を流れる水の間で熱交換させる。したがって、低温側熱交換器２７を出た低温側水配管４２を流れる水の方が、高温側熱交換器２６を出た高温側水配管４３を流れる水よりも温度が低い。
混合弁４７では、低温側水配管４２の水と高温側水配管４３の水が混合される。混合された水は、上流側水配管４４を介して温度調節ジャケット４８の内部を通過して、ポンプ４５の吸入側に入る。低温側水配管４２には、温度センサ４２Ｔが設けられている。高温側水配管４３には、温度センサ４３Ｔが設けられている。上流側水配管４４には、温度センサ４４Ｔが設けられている。制御部は、温度センサ４２Ｔ、温度センサ４３Ｔ、および、温度センサ４４Ｔから水の温度値を取得するとともに、蓄電池７１の温度センサ７１ａの温度値を取得して、これらの値を基に混合弁４７を制御して、低温側水配管４２からの水と高温側水配管４３からの水の混合比率を調節することにより、上流側水配管４４内を温度調節ジャケット４８に向けて流れる水の温度を調節することができるようになっている。
温度調節ジャケット４８では、上流側水配管４４を流れる水の熱は、温度調節ジャケット４８を介して、蓄電池７１やスイッチング素子収納部７２に伝熱される。
ここでは、水熱交換器２２の出口から膨張弁２３に向けて流れる冷媒の熱と、膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向けて流れる冷媒の熱を利用することで、温度調節回路４０ｂに送られる水の温度を調節し、蓄電池７１の温度を調節することができる。また、低温側水配管４２および高温側水配管４３のそれぞれを流れる循環水の量が、混合弁４７によって制御されている。これにより、温度調節ジャケット４８に送られる水の温度が、年間を通じて最適な温度に維持されるように調節することが可能となっている。
（１５）全体動作
給湯システム３００の温水生成の動作は、水熱交換器２２の配置が異なる点を除けば上記第２実施形態の給湯システム２００と同様であるので、説明を省略する。以下に、冷媒回路３２０の動作を説明する。
給湯システム３００の温水生成の動作は、水熱交換器２２の配置が異なる点を除けば上記第２実施形態の給湯システム２００と同様であるので、説明を省略する。以下に、冷媒回路３２０の動作を説明する。
冷媒回路３２０においては、圧縮機２１により圧縮され高温高圧になった冷媒は、冷媒配管２５を流れ、水熱交換器２２内を通り、沸き上げ往き管３１を通って流れてきた水と熱交換し、放熱する。放熱した冷媒は、減圧されることなく高温側熱交換器２６を通過し、温度調節回路４０ｂの高温側水配管４３を流れる水と熱交換し、さらに放熱する。その後、冷媒は、膨張弁２３により減圧され、低温かつ気液二相状態となる。低温低圧になった気液二相状態の冷媒は、低温側熱交換器２７を通過し、温度調節回路４０ｂの低温側水配管４２を流れる水と熱交換し、水からの熱を得て加熱される。その後、冷媒は、空気熱交換器２４へ流れ、空気熱交換器２４に送られる外気との間で熱交換を行って、蒸発する。気化した冷媒は、圧縮機２１に吸入され、圧縮される。圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって、上記冷凍サイクルを繰り返す。
（１６）第３実施形態の特徴
第３実施形態では、混合弁４７における混合比率が調整されることで、高温側熱交換器２６において水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒の熱を利用して高温になった水、および、低温側熱交換器２７において膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒の熱を利用して低温となった水の混合比率が調整され、温度調整された水を得ることができる。このように温度調節された水は、上流側水配管４４を介して温度調節ジャケット４８に送られることで、蓄電池７１の温度を調節することができている。これにより、冷却水の温度を、年間を通じて最適な温度に制御することが可能となっている。特に、温度調節回路４０ｂでは、高温側熱交換器２６の冷媒温度と低温側熱交換器２７の冷媒温度の２つの異なる温度部分を利用することで、蓄電池７１の温度をきめ細かく調節することが可能になっている。
第３実施形態では、混合弁４７における混合比率が調整されることで、高温側熱交換器２６において水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒の熱を利用して高温になった水、および、低温側熱交換器２７において膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒の熱を利用して低温となった水の混合比率が調整され、温度調整された水を得ることができる。このように温度調節された水は、上流側水配管４４を介して温度調節ジャケット４８に送られることで、蓄電池７１の温度を調節することができている。これにより、冷却水の温度を、年間を通じて最適な温度に制御することが可能となっている。特に、温度調節回路４０ｂでは、高温側熱交換器２６の冷媒温度と低温側熱交換器２７の冷媒温度の２つの異なる温度部分を利用することで、蓄電池７１の温度をきめ細かく調節することが可能になっている。
また、例えば、設置環境や使用時期に関して、特に、夏期に、温度調節ジャケット４８を通過して蓄電池７１からの熱を受けた温度調節回路４０ｂの下流側水配管４１を流れる水の温度が、高温側熱交換器２６を流れる冷媒の温度より低く、低温側熱交換器２７を流れる冷媒の温度よりも高い場合には、冷媒回路３２０を流れる冷媒について、図１１のモリエル線図に示す挙動とすることができる。すなわち、冷媒回路３２０の水熱交換器２２を流れ出た冷媒（図１１の点ｃ参照）は、高温側熱交換器２６を流れる際に高温側水配管４３を流れる水によって冷却される（図１１の点ｃ’参照）。その後、高温側熱交換器２６を流れ出た冷媒が、膨張弁２３により減圧され（図１１の点ｄ’参照）、低温側熱交換器２７を流れる際に低温側水配管４２を流れる水によって加熱される（図１１の点ｄ’’参照）。なお、温度調節回路４０ｂの高温側水配管４３と低温側水配管４２を流れる水の流量比が混合弁４７によって調節されることで、冷媒回路３２０において、特に夏期など水熱交換器２２への流入水温が高く、給湯時のＣＯＰ低下を招く場合には、高温側熱交換器２６を流れる水によって冷媒が冷却され（図１１の点ｃ→点ｃ’）、過冷却度を大きくとることによりＣＯＰを向上させることができる。また一方で、冬季など外気温度が低く空気熱交換器２４での冷媒の蒸発温度が低くなり、給湯時のＣＯＰ低下を招く場合には、低温側熱交換器２７を流れる水によって冷媒が加熱され（図１１の点ｄ’→点ｄ’’）、蓄電池７１の排熱が利用されることにより、空気熱交換器２４での蒸発負荷を小さく抑えることが可能になり、ＣＯＰを向上させることができる。なお、図１１のモリエル線図において、ａ−ｂ−ｃ−ｄで示すサイクルは、第１実施形態の場合の冷媒の挙動を示しており、第３実施形態の場合の冷媒の挙動であるａ’−ｂ−ｃ’−ｄ’−ｄ’’で示すサイクルと比較するために示している。また、上記モリエル線図は、一例を示すものに過ぎず、図１１において、ｄ’’は、ｃとｄとを結ぶ線上に位置する必要はなく、これに限定されない。
（１７）第４実施形態
第４実施形態に係る給湯システム４００について、図面を用いて説明する。
第４実施形態に係る給湯システム４００について、図面を用いて説明する。
図１２に、本発明の第４実施形態に係る給湯システム４００の概略構成図を示す。この給湯システム４００は、特に限定されるものではないが、例えば、年間を通じた水温（市水もしくは井戸水等の温度）の平均値が１５℃以下である地域で用いられることが好ましい。
（１８）全体構成
給湯システム４００は、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００と同様、冷媒回路４２０を含むヒートポンプユニット４０１、貯湯回路４３０を含む貯湯ユニット４０３、および、温度調節回路４０ｃを備えている。給湯システム４００は、給湯システム３００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム３００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、給湯システム３００と異なる構成となっている部分について中心に説明する。
給湯システム４００は、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００と同様、冷媒回路４２０を含むヒートポンプユニット４０１、貯湯回路４３０を含む貯湯ユニット４０３、および、温度調節回路４０ｃを備えている。給湯システム４００は、給湯システム３００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム３００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、給湯システム３００と異なる構成となっている部分について中心に説明する。
（１９）詳細構成
（１９−１）温度調節回路４０ｃ
温度調節回路４０ｃは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｃにおいて循環する熱媒体は、特に限定されるものではないが、本実施形態では水である。本実施形態の温度調節回路４０ｃは、ポンプ４５、水配管４４１、および、高温側熱交換器４２６を有している。
（１９−１）温度調節回路４０ｃ
温度調節回路４０ｃは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｃにおいて循環する熱媒体は、特に限定されるものではないが、本実施形態では水である。本実施形態の温度調節回路４０ｃは、ポンプ４５、水配管４４１、および、高温側熱交換器４２６を有している。
水配管４４１は、ポンプ４５の吐出側から伸びており、高温側熱交換器４２６の内部を通過した後、温度調節ジャケット４８の内部を通過して、ポンプ４５の吸入側に接続されている。高温側熱交換器４２６では、冷媒回路４２０のうち水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒と温度調節回路４０ｃの水配管４４１を流れる水の間で熱交換を行わせる。
ここでは、水熱交換器２２の出口から膨張弁２３に向かう冷媒の熱を利用して、温度調節回路４０ｃを循環する水を介して、蓄電池７１の温度を調節している。
（２０）全体動作
給湯システム４００の温水生成の動作は、上記第３実施形態の給湯システム３００と同様であるので、説明を省略する。以下に、冷媒回路４２０の動作を説明する。
給湯システム４００の温水生成の動作は、上記第３実施形態の給湯システム３００と同様であるので、説明を省略する。以下に、冷媒回路４２０の動作を説明する。
冷媒回路４２０においては、圧縮機２１により圧縮され高温高圧になった冷媒は、冷媒配管２５を流れ、水熱交換器２２の内部を通過する際に、沸き上げ往き管３１を通って流れてきた水と熱交換し、放熱する。放熱した冷媒は、高温側熱交換器４２６を通過し、温度調節回路４０ｃの水配管４４１において高温側熱交換器４２６の内部を流れる水と熱交換する。その後、冷媒は、膨張弁２３により減圧され、低温かつ気液二相状態となる。低温低圧になった気液二相状態の冷媒は、空気熱交換器２４へ流れ、空気熱交換器２４において外気と熱交換を行い、蒸発する。気化した冷媒は、圧縮機２１に吸入され、圧縮される。圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となり、冷凍サイクルを繰り返す。
（２１）第４実施形態の特徴
第４実施形態では、水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒の熱を利用して、温度調節回路４０ｃを流れる水の温度を変化させ、蓄電池７１の温度調節に利用することが可能になっている。これにより、給湯システム４００が生成する冷熱をより効率よく利用して蓄電池７１の温度調節を行い、適切な温度に保つことが可能になっている。また、蓄電池７１の排熱を利用して、水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒を加熱することにより、空気熱交換器２４での蒸発負荷を低減することができている。
第４実施形態では、水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒の熱を利用して、温度調節回路４０ｃを流れる水の温度を変化させ、蓄電池７１の温度調節に利用することが可能になっている。これにより、給湯システム４００が生成する冷熱をより効率よく利用して蓄電池７１の温度調節を行い、適切な温度に保つことが可能になっている。また、蓄電池７１の排熱を利用して、水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒を加熱することにより、空気熱交換器２４での蒸発負荷を低減することができている。
例えば、設置環境や使用時期において、水熱交換器２２の出口から膨張弁２３へ向かう冷媒の温度が、温度調節ジャケット４８を通過して蓄電池７１からの熱を受けた温度調節回路４０ｃの水配管４４１を流れる水の温度よりも低い場合には、冷媒回路４２０を流れる冷媒について、図１３のモリエル線図に示す挙動とすることができる。すなわち、冷媒回路４２０の水熱交換器２２を流れ出た冷媒は、高温側熱交換器４２６を流れる際に、水配管４４１を流れる水によって加熱される（図１３の点ｃ’参照）。その後、高温側熱交換器４２６を流れ出た冷媒は、膨張弁２３で減圧された後、空気熱交換器２４において外気と熱交換して蒸発する。ここで、空気熱交換器２４に送られる冷媒は、高温側熱交換器４２６において温度調節回路４０ｃの水配管４４１を流れる水によって加熱されている。これにより、空気熱交換器２４での蒸発負荷を小さく抑えることが可能になり、ＣＯＰを向上させることができる（図１３のモリエル線図参照）。しかも、空気熱交換器２４に送られる冷媒を加熱するための熱として、水配管４４１を流れる水を介して蓄電池７１の排熱を利用することができている。なお、図１３のモリエル線図において、ａ−ｂ−ｃ−ｄで示すサイクルは、第１実施形態の場合の冷媒の挙動を示しており、第４実施形態の場合の冷媒の挙動であるａ’−ｂ−ｃ−ｃ’−ｄ’で示すサイクルと比較するために示している。
（２２）第５実施形態
第５実施形態に係る給湯システム５００について、図面を用いて説明する。
第５実施形態に係る給湯システム５００について、図面を用いて説明する。
図１４に、本発明の第５実施形態に係る給湯システム５００の概略構成図を示す。この給湯システム５００は、特に限定されるものではないが、例えば、年間を通じた水温（市水もしくは井戸水等の温度）の平均値が２５℃以上である地域で用いられることが好ましい。
（２３）全体構成
給湯システム５００は、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００と同様、冷媒回路５２０を含むヒートポンプユニット５０１、貯湯回路５３０を含む貯湯ユニット５０３、および、温度調節回路４０ｄを備えている。給湯システム５００は、給湯システム３００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム３００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
給湯システム５００は、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００と同様、冷媒回路５２０を含むヒートポンプユニット５０１、貯湯回路５３０を含む貯湯ユニット５０３、および、温度調節回路４０ｄを備えている。給湯システム５００は、給湯システム３００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム３００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
（２４）詳細構成
（２４−１）温度調節回路４０ｄ
温度調節回路４０ｄは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｄにおいて循環する熱媒体は、特に限定されるものではないが、本実施形態では水である。本実施形態の温度調節回路４０ｄは、ポンプ４５、水配管５４１、および、低温側熱交換器５２７を有している。
（２４−１）温度調節回路４０ｄ
温度調節回路４０ｄは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｄにおいて循環する熱媒体は、特に限定されるものではないが、本実施形態では水である。本実施形態の温度調節回路４０ｄは、ポンプ４５、水配管５４１、および、低温側熱交換器５２７を有している。
水配管５４１は、ポンプ４５の吐出側から伸びており、低温側熱交換器５２７の内部を通過した後、温度調節ジャケット４８の内部を通過して、ポンプ４５の吸入側に接続されている。低温側熱交換器５２７では、冷媒回路５２０のうち膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒と温度調節回路４０ｄの水配管５４１を流れる水の間で熱交換を行わせる。
ここでは、膨張弁２３から空気熱交換器２４に向かう冷媒の熱を利用して、温度調節回路４０ｄを循環する水を介して、蓄電池７１の温度を調節している。
（２５）全体動作
給湯システム５００の温水生成の動作は、上記第３実施形態の給湯システム３００と同様であるので、説明を省略する。以下に、冷媒回路５２０の動作を説明する。
給湯システム５００の温水生成の動作は、上記第３実施形態の給湯システム３００と同様であるので、説明を省略する。以下に、冷媒回路５２０の動作を説明する。
冷媒回路５２０においては、圧縮機２１により圧縮され高温高圧になった冷媒は、冷媒配管２５を流れ、水熱交換器２２の内部を通過する際に、沸き上げ往き管３１を通って流れてきた水と熱交換し、放熱する。放熱した冷媒は、膨張弁２３により減圧され、低温かつ気液二相状態となる。低温低圧になった気液二相状態の冷媒は、低温側熱交換器５２７を通過し、温度調節回路４０ｄの水配管５４１において低温側熱交換器５２７の内部を流れる水と熱交換する。その後、冷媒は、空気熱交換器２４へ流れ、空気熱交換器２４において外気と熱交換を行い、蒸発する。気化した冷媒は、圧縮機２１に吸入され、圧縮される。圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となり、冷凍サイクルを繰り返す。
（２６）第５実施形態の特徴
第５実施形態では、膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒の熱を利用して、温度調節回路４０ｄを流れる水の温度を変化させ、蓄電池７１の温度調節に利用することが可能になっている。これにより、給湯システム５００が生成する冷熱をより効率よく利用して蓄電池７１の温度調節を行い、適切な温度に保つことが可能になっている。また、蓄電池７１の排熱を利用して、膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒を加熱することにより、空気熱交換器２４での蒸発負荷を低減することができている。
第５実施形態では、膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒の熱を利用して、温度調節回路４０ｄを流れる水の温度を変化させ、蓄電池７１の温度調節に利用することが可能になっている。これにより、給湯システム５００が生成する冷熱をより効率よく利用して蓄電池７１の温度調節を行い、適切な温度に保つことが可能になっている。また、蓄電池７１の排熱を利用して、膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒を加熱することにより、空気熱交換器２４での蒸発負荷を低減することができている。
例えば、設置環境や使用時期において、膨張弁２３から空気熱交換器２４へ向かう冷媒の温度が、温度調節ジャケット４８を通過して蓄電池７１からの熱を受けた温度調節回路４０ｄの水配管５４１を流れる水の温度よりも低い場合には、冷媒回路５２０を流れる冷媒について、図１５のモリエル線図に示す挙動とすることができる。すなわち、冷媒回路５２０の水熱交換器２２を流れ出た冷媒は、低温側熱交換器５２７を流れる際に、水配管５４１を流れる水によって加熱される（図１５の点ｄ’参照）。その後、低温側熱交換器５２７を流れ出た冷媒は、空気熱交換器２４において外気と熱交換して蒸発する。ここで、空気熱交換器２４に送られる冷媒は、低温側熱交換器５２７おいて温度調節回路４０ｄの水配管５４１を流れる水によって加熱されている。これにより、空気熱交換器２４での蒸発負荷を小さく抑えることが可能になり、ＣＯＰを向上させることができる（図１５のモリエル線図参照）。しかも、空気熱交換器２４に送られる冷媒を加熱するための熱として、水配管５４１を流れる水を介して蓄電池７１の排熱を利用することができている。なお、図１５のモリエル線図において、ａ−ｂ−ｃ−ｄで示すサイクルは、第１実施形態の場合の冷媒の挙動を示しており、第５実施形態の場合の冷媒の挙動であるａ’−ｂ−ｃ−ｄ’で示すサイクルと比較するために示している。
（２７）第６実施形態
第６実施形態に係る給湯システム６００について、図面を用いて説明する。
第６実施形態に係る給湯システム６００について、図面を用いて説明する。
図１６に、本発明の第６実施形態に係る給湯システム６００の概略構成図を示す。
（２８）全体構成
給湯システム６００は、本発明の第１実施形態に係る給湯システム１００と同様、冷媒回路２０を含むヒートポンプユニット１、および、貯湯回路６３０を含む貯湯ユニット６０３を備えている。給湯システム６００は、給湯システム１００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム１００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
給湯システム６００は、本発明の第１実施形態に係る給湯システム１００と同様、冷媒回路２０を含むヒートポンプユニット１、および、貯湯回路６３０を含む貯湯ユニット６０３を備えている。給湯システム６００は、給湯システム１００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム１００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
（２９）詳細構成
（２９−１）貯湯回路６３０
貯湯回路６３０は、上記第１実施形態の貯湯回路３０とは異なる。貯湯回路６３０の沸き上げ往き管３１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、沸き上げポンプ３４を介して水熱交換器２２の水管３２ｗに接続されており、温度調節ジャケット４８の内部は通過していない。
（２９−１）貯湯回路６３０
貯湯回路６３０は、上記第１実施形態の貯湯回路３０とは異なる。貯湯回路６３０の沸き上げ往き管３１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、沸き上げポンプ３４を介して水熱交換器２２の水管３２ｗに接続されており、温度調節ジャケット４８の内部は通過していない。
（２９−２）温度調節回路４０ｅ
温度調節回路４０ｅは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｅには、貯湯タンク３５に存在している水が熱媒体として循環する。本実施形態の温度調節回路４０ｅは、ポンプ６３４、および、水配管６４１を有している。
温度調節回路４０ｅは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｅには、貯湯タンク３５に存在している水が熱媒体として循環する。本実施形態の温度調節回路４０ｅは、ポンプ６３４、および、水配管６４１を有している。
水配管６４１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、ポンプ６３４および温度調節ジャケット４８の内部を通過して、貯湯タンク３５の下方の異なる部分に戻すように接続されている。
ここで、蓄電池７１の上方部分は、貯湯タンク３５の下面とは、直接は接触していない。温度調節ジャケット４８の上方部分は、蓄電池７１の下方部分に対して直接接触しており、温度調節ジャケット４８の下方部分は、スイッチング素子収納部７２に対して直接接触している。
（３０）第６実施形態の特徴
第６実施形態の給湯システム６００は、給湯システム１００とは異なり、温度調節ジャケット４８と貯湯タンク３５とが直接接触していないものの、貯湯タンク３５の下方の冷水を温度調節回路４０ｅに循環させることで温度調節ジャケット４８の温度を調節して、蓄電池７１の温度を調節することが可能になっている。
第６実施形態の給湯システム６００は、給湯システム１００とは異なり、温度調節ジャケット４８と貯湯タンク３５とが直接接触していないものの、貯湯タンク３５の下方の冷水を温度調節回路４０ｅに循環させることで温度調節ジャケット４８の温度を調節して、蓄電池７１の温度を調節することが可能になっている。
（３１）第７実施形態
第７実施形態に係る給湯システム７００について、図面を用いて説明する。
第７実施形態に係る給湯システム７００について、図面を用いて説明する。
図１７に、本発明の第７実施形態に係る給湯システム７００の概略構成図を示す。
（３２）全体構成
給湯システム７００は、本発明の第１実施形態に係る給湯システム１００と同様、冷媒回路２０を含むヒートポンプユニット１、および、貯湯回路７３０を含む貯湯ユニット７０３を備えている。給湯システム７００は、給湯システム１００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム１００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
給湯システム７００は、本発明の第１実施形態に係る給湯システム１００と同様、冷媒回路２０を含むヒートポンプユニット１、および、貯湯回路７３０を含む貯湯ユニット７０３を備えている。給湯システム７００は、給湯システム１００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム１００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
（３３）詳細構成
（３３−１）貯湯回路７３０
貯湯回路７３０は、上記第１実施形態の貯湯回路３０とは異なる。貯湯回路７３０の沸き上げ往き管３１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、沸き上げポンプ３４を介して水熱交換器２２の水管３２ｗに接続されており、温度調節ジャケット４８の内部は通過していない。
（３３−１）貯湯回路７３０
貯湯回路７３０は、上記第１実施形態の貯湯回路３０とは異なる。貯湯回路７３０の沸き上げ往き管３１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、沸き上げポンプ３４を介して水熱交換器２２の水管３２ｗに接続されており、温度調節ジャケット４８の内部は通過していない。
（３３−２）温度調節回路４０ｆ
温度調節回路４０ｆは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｆには、貯湯タンク３５に存在している水が熱媒体として循環する。本実施形態の温度調節回路４０ｆは、ポンプ７３４、および、水配管７４１を有している。
温度調節回路４０ｆは、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路である。この温度調節回路４０ｆには、貯湯タンク３５に存在している水が熱媒体として循環する。本実施形態の温度調節回路４０ｆは、ポンプ７３４、および、水配管７４１を有している。
水配管７４１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、ポンプ７３４および温度調節ジャケット４８の内部を通過して、貯湯タンク３５の下方の異なる部分に戻すように接続されている。
ここで、本実施形態の給湯システム７００では、蓄電池７１は貯湯ユニット７０３内に収納されているが、上記第１実施形態の給湯システム１００とは異なり、蓄電池７１は、温度調節ジャケット４８の上方ではなく温度調節ジャケット４８の下方部分に対して蓄電池７１の上方部分が直接接触するように配置されている。また、スイッチング素子収納部７２は、温度調節ジャケット４８の上方部分に対して直接接触するように配置されている。
（３４）第７実施形態の特徴
第７実施形態の給湯システム７００は、給湯システム１００とは異なり、温度調節ジャケット４８と貯湯タンク３５とが直接接触していないものの、貯湯タンク３５の下方の冷水を温度調節回路４０ｆに循環させることで温度調節ジャケット４８の温度を調節して、蓄電池７１の温度を調節することが可能になっている。
第７実施形態の給湯システム７００は、給湯システム１００とは異なり、温度調節ジャケット４８と貯湯タンク３５とが直接接触していないものの、貯湯タンク３５の下方の冷水を温度調節回路４０ｆに循環させることで温度調節ジャケット４８の温度を調節して、蓄電池７１の温度を調節することが可能になっている。
また、スイッチング素子収納部７２についても、貯湯タンク３５の下方部分に対して直接接触され、かつ、温度調節ジャケット４８の上方部分に対して直接接触するように配置されていることで、スイッチング素子収納部７２の温度調節を行うことが可能になっている。
上述のように、本実施形態の給湯システム７００では、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の両方の温度調節が可能になっているだけでなく、蓄電池７１を貯湯タンク３５よりも下方であって温度調節ジャケット４８よりも下方であってスイッチング素子収納部７２よりも下方に配置することができている。このため、温度調節ジャケット４８やスイッチング素子収納部７２よりも重い蓄電池７１を下方に配置させることによって、配置の安定化を図ること（アンカー効果を得ること）が可能になっている。
（３５）第８実施形態
第８実施形態に係る給湯システム８００について、図面を用いて説明する。
第８実施形態に係る給湯システム８００について、図面を用いて説明する。
図１８に、本発明の第８実施形態に係る給湯システム８００の概略構成図を示す。
（３６）全体構成
給湯システム８００は、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００と同様の冷媒回路８２０を含むヒートポンプユニット８０１、および、貯湯回路８３０を含む貯湯ユニット８０３を備えている。給湯システム８００は、給湯システム３００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム３００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
給湯システム８００は、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００と同様の冷媒回路８２０を含むヒートポンプユニット８０１、および、貯湯回路８３０を含む貯湯ユニット８０３を備えている。給湯システム８００は、給湯システム３００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム３００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
（３７）詳細構成
（３７−１）貯湯回路８３０
貯湯回路８３０は、上記第３実施形態の貯湯回路３３０とは異なる。貯湯回路８３０の沸き上げ往き管３１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、温度調節ジャケット４８の内部を通過した後、沸き上げポンプ３４を介して水熱交換器２２の水管３２ｗに接続されている。この第８実施形態の貯湯回路８３０は、その一部が温度調節回路４０となっている。すなわち、貯湯回路８３０の一部が、温度調節ジャケット４８の内部を通過するように構成されていることで、蓄電池７１やスイッチング素子収納部７２の温度調節回路としての役割も果たしている。
（３７−１）貯湯回路８３０
貯湯回路８３０は、上記第３実施形態の貯湯回路３３０とは異なる。貯湯回路８３０の沸き上げ往き管３１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、温度調節ジャケット４８の内部を通過した後、沸き上げポンプ３４を介して水熱交換器２２の水管３２ｗに接続されている。この第８実施形態の貯湯回路８３０は、その一部が温度調節回路４０となっている。すなわち、貯湯回路８３０の一部が、温度調節ジャケット４８の内部を通過するように構成されていることで、蓄電池７１やスイッチング素子収納部７２の温度調節回路としての役割も果たしている。
なお、温度調節回路４０ｇは、上述した第３実施形態に係る給湯システム３００と同様である。なお、特に限定されないが、本実施形態では、温度調節回路４０ｇの内部には水が循環している。
（３８）第８実施形態の特徴
第８実施形態の給湯システム８００は、温度調節ジャケット４８の内部には、沸き上げ往き管３１と温度調節回路４０ｇの両方が通過している。このため、沸き上げ往き管３１を流れる水の熱量、および、温度調節回路４０ｇを流れている水の熱量の両方を用いて、温度調節ジャケット４８の温度を調節することが可能になっている。このため、温度調節ジャケット４８の内部を通過している管や回路が、沸き上げ往き管３１だけの場合や温度調節回路４０ｇだけの場合と比べて、２種類の熱によって温度調節が可能になるため、温度調節をより細やかに行うことができる。このように、温度調節ジャケット４８の温度をより細やかに調節することができるため、蓄電池７１の温度をより細やかに調節することが可能になっている。
第８実施形態の給湯システム８００は、温度調節ジャケット４８の内部には、沸き上げ往き管３１と温度調節回路４０ｇの両方が通過している。このため、沸き上げ往き管３１を流れる水の熱量、および、温度調節回路４０ｇを流れている水の熱量の両方を用いて、温度調節ジャケット４８の温度を調節することが可能になっている。このため、温度調節ジャケット４８の内部を通過している管や回路が、沸き上げ往き管３１だけの場合や温度調節回路４０ｇだけの場合と比べて、２種類の熱によって温度調節が可能になるため、温度調節をより細やかに行うことができる。このように、温度調節ジャケット４８の温度をより細やかに調節することができるため、蓄電池７１の温度をより細やかに調節することが可能になっている。
（３９）第９実施形態
第９実施形態に係る給湯システム９００について、図面を用いて説明する。
第９実施形態に係る給湯システム９００について、図面を用いて説明する。
図１９に、本発明の第９実施形態に係る給湯システム９００の概略構成図を示す。
（４０）全体構成
給湯システム９００は、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００と同様の冷媒回路９２０を含むヒートポンプユニット９０１、および、貯湯回路９３０と温度調節回路４０ｅを含む貯湯ユニット９０３を備えている。給湯システム９００は、給湯システム９００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム９００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
給湯システム９００は、本発明の第３実施形態に係る給湯システム３００と同様の冷媒回路９２０を含むヒートポンプユニット９０１、および、貯湯回路９３０と温度調節回路４０ｅを含む貯湯ユニット９０３を備えている。給湯システム９００は、給湯システム９００とほぼ同様の構成をしているので、給湯システム９００と同じ構成をしている部分については説明を省略し、異なっている部分を中心に説明する。
（４１）詳細構成
（４１−１）温度調節回路４０ｈ
温度調節回路４０ｈは、沸き上げ往き管３１とは別に設けられた回路であって、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路であり、ポンプ９３４、および、水配管９４１を有している。この温度調節回路４０ｈには、貯湯タンク３５に存在している水が熱媒体として循環する。
（４１−１）温度調節回路４０ｈ
温度調節回路４０ｈは、沸き上げ往き管３１とは別に設けられた回路であって、主に、蓄電池７１およびスイッチング素子収納部７２の温度を調節するための回路であり、ポンプ９３４、および、水配管９４１を有している。この温度調節回路４０ｈには、貯湯タンク３５に存在している水が熱媒体として循環する。
水配管９４１は、貯湯タンク３５の下方から伸びており、ポンプ９３４および温度調節ジャケット４８の内部を通過して、貯湯タンク３５の下方の異なる部分に戻すように接続されている。
なお、温度調節回路４０ｇは、上述した第３実施形態に係る給湯システム３００と同様である。なお、特に限定されないが、本実施形態では、温度調節回路４０ｇの内部には水が循環している。
（４２）第９実施形態の特徴
第９実施形態の給湯システム９００は、温度調節ジャケット４８の内部には、温度調節回路４０ｈと温度調節回路４０ｇの両方が通過している。このため、温度調節回路４０ｈを流れる水の熱量、および、温度調節回路４０ｇを流れている水の熱量の両方を用いて、温度調節ジャケット４８の温度を調節することが可能になっている。このため、温度調節ジャケット４８の内部を通過している管や回路が、温度調節回路４０ｈだけの場合や温度調節回路４０ｇだけの場合と比べて、２種類の熱によって温度調節が可能になるため、温度調節をより細やかに行うことができる。このように、温度調節ジャケット４８の温度をより細やかに調節することができるため、蓄電池７１の温度をより細やかに調節することが可能になっている。
第９実施形態の給湯システム９００は、温度調節ジャケット４８の内部には、温度調節回路４０ｈと温度調節回路４０ｇの両方が通過している。このため、温度調節回路４０ｈを流れる水の熱量、および、温度調節回路４０ｇを流れている水の熱量の両方を用いて、温度調節ジャケット４８の温度を調節することが可能になっている。このため、温度調節ジャケット４８の内部を通過している管や回路が、温度調節回路４０ｈだけの場合や温度調節回路４０ｇだけの場合と比べて、２種類の熱によって温度調節が可能になるため、温度調節をより細やかに行うことができる。このように、温度調節ジャケット４８の温度をより細やかに調節することができるため、蓄電池７１の温度をより細やかに調節することが可能になっている。
（４３）他の実施形態
上述した各実施形態は、以下に述べるように変形させて得られる実施形態としてもよい。
上述した各実施形態は、以下に述べるように変形させて得られる実施形態としてもよい。
（４３−１）他の実施形態Ａ
上記第１〜第６実施形態および第８、第９実施形態では、貯湯タンク３５の下端と蓄電池７１の上方部分とが直接的に接触している場合を例に挙げて説明した。
上記第１〜第６実施形態および第８、第９実施形態では、貯湯タンク３５の下端と蓄電池７１の上方部分とが直接的に接触している場合を例に挙げて説明した。
これに対して、貯湯タンク３５と蓄電池７１との熱的な接触態様は、特に限定されるものではなく、例えば、図２０に示すように、熱伝導率の高い部材として熱伝導部材Ｈを貯湯タンク３５と蓄電池７１の間に介在させることで、両者を間接的に接触させるようにしてもよい。この熱伝導部材Ｈは、例えば、熱伝導率の高いアルミニウム合金製等の部材とすることができる。熱伝導部材Ｈは、その上端が貯湯タンク３５の下端と直接接触しており、その下端が蓄電池７１の上端と直接接触している。
これにより、貯湯タンク３５の下方部分の熱は、熱伝導部材Ｈを介して蓄電池７１に効率良く伝達されるため、蓄電池７１の温度調節を容易に行うことが可能になる。
また、貯湯タンク３５の下端の形状と蓄電池７１の上端の形状とが対応する形状となっておらず、そのままでは隙間が生じる場合には、上述の熱伝導部材Ｈの形状を工夫することで、熱伝達率を向上させることができる。すなわち、熱伝導部材Ｈの上端の形状を貯湯タンク３５の下端の形状に対応する形状としつつ、熱伝導部材Ｈの下端の形状を蓄電池７１の上端の形状に対応する形状とすることができる。
（４３−２）他の実施形態Ｂ
上記他の実施形態Ａでは、熱伝導部材Ｈを貯湯タンク３５と蓄電池７１の間に介在させて、両者を間接的に接触させる例を挙げて説明した。
上記他の実施形態Ａでは、熱伝導部材Ｈを貯湯タンク３５と蓄電池７１の間に介在させて、両者を間接的に接触させる例を挙げて説明した。
しかし、貯湯タンク３５の下方に設けられる熱伝導部材Ｈの利用例は、これに限られない。
図２１に示すように、例えば、第７実施形態の給湯システム７００のように、温度調節ジャケット４８の下方部分に対して蓄電池７１の上方部分が直接接触するように配置され、温度調節ジャケット４８の上方部分に対してスイッチング素子収納部７２が直接接触するように配置され、貯湯タンク３５の下方部分と蓄電池７１が直接接触していない場合についても、貯湯タンク３５の下方とスイッチング素子収納部７２の間（本他の実施形態Ｂでは、具体的には、貯湯タンク３５の下方と、インバータ７３およびコンバータ７４の間）に熱伝導部材Ｈを配置する用に変形してもよい。
（４３−３）他の実施形態Ｃ
上記各実施形態の給湯システムでは、図２２に示すように、貯湯ユニット３〜７０３のケーシング３ａの外表面に太陽光発電パネルＳを取りつけられていてもよい。
上記各実施形態の給湯システムでは、図２２に示すように、貯湯ユニット３〜７０３のケーシング３ａの外表面に太陽光発電パネルＳを取りつけられていてもよい。
このように太陽光発電パネルＳが設けられている場合には、太陽光発電パネルＳが太陽光を受光して発電した電気を、ヒートポンプユニットの駆動電力として、および／または、貯湯ユニットの駆動電力として利用してもよい。さらに、ヒートポンプユニットの駆動電力や貯湯ユニットの駆動電力として用いない場合には、蓄電池７１の充電に用いてもよい。
ここで、太陽光発電パネルＳによる発電は太陽光の照射を受ける昼間に行われるため、太陽光発電パネルＳによって発電された電気を蓄電池７１に充電する処理も昼間に行われることになる。このため、蓄電池７１は、上記充電を行って電流が流れている昼間に発熱しやすい。これに対して、蓄電池７１において充電が行われている時間帯に、水および／または冷媒を温度調節ジャケット４８に通過させるように運転を行ってもよい。例えば、蓄電池７１において充電が行われている時間帯に、圧縮機２１と沸き上げポンプ３４、ポンプ４５、ポンプ６３４、ポンプ７３４、ポンプ９３４を駆動させて沸き上げが行われるようにしてもよい。なお、ここでの沸き上げ時の温度調節ジャケット４８の水および／または冷媒の通過量は、特に限定されず、温度調節ジャケット４８の温度を所望の温度範囲に維持することができる程度であれば少ない通過量であってもよい。温度調節ジャケット４８の水および／または冷媒の通過量の調節手法は、特に限定されないが、例えば、弁開度の調節や流量可変ポンプの出力調節によって行うことができる。なお、蓄電池７１の充電が行われていることは、蓄電池７１の温度が所定温度以上に上昇することを検知することで把握してもよいし、太陽光発電パネルＳでの発電が行われる時間帯と同じであると仮定することで太陽光照射時間帯の情報を収集することで把握してもよい。なお、この際、太陽光発電パネルＳによる発電で得られた電気は、当該発電と同時に、その一部を温度調節ジャケット４８に水および／または冷媒を通過させるための運転に用いつつ、残りの電気を蓄電池７１への蓄電に用いるようにしてもよい。
上述のように太陽光発電パネルＳを採用した場合には、上述のように電力を利用することができるだけでなく、太陽光発電パネルＳが貯湯タンク３５の外周を覆うように設けられていることで、太陽光による熱エネルギーが、ケーシング３ａ内の温度上昇に用いられる程度を抑え、太陽光発電パネルＳにより発電された電気エネルギーとして利用することができる。これにより、太陽光によってケーシング３ａの内部の温度が上昇することを抑制し、蓄電池７１の温度を適切な温度範囲内に維持しやすくなる。
（４３−４）他の実施形態Ｄ
上記実施形態では、インバータ７３が圧縮機２１の周波数制御を行うインバータとして用いられ、コンバータ７４が蓄電池７１の充電と放電の制御を行うコンバータとして用いられる場合を例に挙げて説明した。
上記実施形態では、インバータ７３が圧縮機２１の周波数制御を行うインバータとして用いられ、コンバータ７４が蓄電池７１の充電と放電の制御を行うコンバータとして用いられる場合を例に挙げて説明した。
これに対して、インバータ７３の用途は、圧縮機の周波数制御を行うインバータに限られず、例えば、上記他の実施形態Ｃで示すように、太陽光発電パネルＳによる発電が行われる給湯システムにおいて、太陽光発電パネルＳで得られた直流電流を処理するためにインバータ７３とコンバータ７４が用いられてもよい。この場合には、特に限定されないが、例えば、太陽光発電パネルＳで得られた電力の電圧をコンバータ７４によって調節し、直流電流をパワーコンディショナーとして機能させたインバータ７３によって交流電流に変換するようにしてもよい。なお、以上のようにして処理することで得られる電気の用途は、特に限定されないが、例えば、ヒートポンプユニットにおいて用いてもよいし、貯湯ユニットにおいて用いてもよいし、他の電気機器において用いてもよい。
（４３−５）他の実施形態Ｅ
上記第８実施形態および第９実施形態では、温度調節ジャケット４８の内部には、沸き上げ往き管３１または温度調節回路４０ｈのいずれかと、温度調節回路４０ｇの両方が通過しており、温度調節回路４０ｇの内部には水が循環している場合を例に挙げて説明した。すなわち、温度調節ジャケット４８の内部を通過する流体がいずれも水で共通している場合を例に挙げて説明した。
上記第８実施形態および第９実施形態では、温度調節ジャケット４８の内部には、沸き上げ往き管３１または温度調節回路４０ｈのいずれかと、温度調節回路４０ｇの両方が通過しており、温度調節回路４０ｇの内部には水が循環している場合を例に挙げて説明した。すなわち、温度調節ジャケット４８の内部を通過する流体がいずれも水で共通している場合を例に挙げて説明した。
これに対して、温度調節回路４０ｇを通過する熱媒体としては、水とは熱容量の異なる流体であってもよく、例えば、エチレングリコールの水溶液、スラリーアイス、または、冷媒であってもよい。すなわち、温度調節ジャケット４８は、その内部に、水と水以外の流体の互いに異なる複数種類の流体が流れるハイブリッド形態であってもよい。
このように、ハイブリッド形態を採用することにより、温度調節ジャケット４８の温度をより細やかに調節することができ、結果的に蓄電池７１の温度をより細やかに調節することが可能になる。また、給湯システムが設置される環境に応じて、温度調節回路４０ｇを循環する媒体を適宜選択することにより、蓄電池７１の温度調節をより適切に行うことが可能になる。
（４３−６）他の実施形態Ｆ
上記第６実施形態の温度調節回路４０ｅ、第７実施形態の温度調節回路４０ｆ、および、第９実施形態の温度調節回路４０ｈでは、沸き上げ往き管３１とは別に設けられた回路であって、貯湯タンク３５の下方から伸びてポンプ６３４、７３４、９３４や温度調節ジャケット４８の内部を通過して貯湯タンク３５の下方の異なる部分に戻す水配管６４１、７４１、９４１が設けられている場合を例に挙げて説明した。すなわち、水配管６４１、７４１、９４１の上流側端部と貯湯タンク３５の接続位置および下流側端部と貯湯タンク３５の接続位置が、貯湯タンク３５の下方における互いに異なる位置であって高さ位置が同程度の場合を例に挙げて説明した。
上記第６実施形態の温度調節回路４０ｅ、第７実施形態の温度調節回路４０ｆ、および、第９実施形態の温度調節回路４０ｈでは、沸き上げ往き管３１とは別に設けられた回路であって、貯湯タンク３５の下方から伸びてポンプ６３４、７３４、９３４や温度調節ジャケット４８の内部を通過して貯湯タンク３５の下方の異なる部分に戻す水配管６４１、７４１、９４１が設けられている場合を例に挙げて説明した。すなわち、水配管６４１、７４１、９４１の上流側端部と貯湯タンク３５の接続位置および下流側端部と貯湯タンク３５の接続位置が、貯湯タンク３５の下方における互いに異なる位置であって高さ位置が同程度の場合を例に挙げて説明した。
これに対して、図２３に示すように、水配管６４１、７４１、９４１の上流側端部と貯湯タンク３５の接続位置Ｐ１および下流側端部と貯湯タンク３５の接続位置Ｐ２は、貯湯タンク３５の下方における互いに異なる位置であって高さ位置も異なる位置となっていてもよい。
具体的には、水配管６４１、７４１、９４１の下流側端部と貯湯タンク３５の接続位置Ｐ２が、水配管６４１、７４１、９４１の上流側端部と貯湯タンク３５の接続位置Ｐ１よりも高い位置であって、貯湯タンク３５の下方１０〜３０％の高さ位置であることが好ましい。このように水配管６４１、７４１、９４１の下流側端部の位置を上流側端部よりも高めにすることで、温度調節ジャケット４８を通過して温度上昇した水を貯湯タンク３５内に戻す位置を高めにすることができる。これにより、貯湯タンク３５内部の温度分布の乱れを小さく抑えることが可能になる。
（４３−７）他の実施形態Ｇ
上記第８実施形態および第９実施形態では、互いに独立した流路を構成する複数の配管が内部を通過する温度調節ジャケット４８、高温側熱交換器２６、および、低温側熱交換器２７が用いられた例を挙げて説明した。
上記第８実施形態および第９実施形態では、互いに独立した流路を構成する複数の配管が内部を通過する温度調節ジャケット４８、高温側熱交換器２６、および、低温側熱交換器２７が用いられた例を挙げて説明した。
ここで、これらの温度調節ジャケット４８、高温側熱交換器２６、および、低温側熱交換器２７は、互いに独立した流路を構成する複数の配管が内部を通過している点で共通しているため、構造的に同じ形状および寸法が採用されていてもよい。この場合には、これらの温度調節ジャケット４８、高温側熱交換器２６、および、低温側熱交換器２７において部品を共通化させることが可能になるため、コストを低減させることができる。
（４３−８）他の実施形態Ｈ
上記各実施形態の冷媒回路を流れる冷媒としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ｒ３２やＲ４０１Ａ等のＨＦＣ冷媒であってもよい。
上記各実施形態の冷媒回路を流れる冷媒としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ｒ３２やＲ４０１Ａ等のＨＦＣ冷媒であってもよい。
（４３−９）他の実施形態Ｉ
上記各実施形態では、蓄電池７１としてリチウムイオン電池が用いられる場合を例に挙げて説明したが、蓄電池７１としては、これに限られず、ニッケル水素電池等、他のタイプの蓄電池でもよい。
上記各実施形態では、蓄電池７１としてリチウムイオン電池が用いられる場合を例に挙げて説明したが、蓄電池７１としては、これに限られず、ニッケル水素電池等、他のタイプの蓄電池でもよい。
（４３−１０）他の実施形態Ｊ
上記各実施形態では、蓄電池７１とスイッチング素子収納部７２のいずれか一方を、貯湯タンク３５の下方部分と温度調節ジャケット４８の上方部分とで上下から挟み込む実施形態を例に挙げて説明した。
上記各実施形態では、蓄電池７１とスイッチング素子収納部７２のいずれか一方を、貯湯タンク３５の下方部分と温度調節ジャケット４８の上方部分とで上下から挟み込む実施形態を例に挙げて説明した。
これに対して、蓄電池７１もスイッチング素子収納部７２もいずれも、貯湯タンク３５の下方部分および温度調節ジャケット４８の上方部分に接するように両者の間に配置された実施形態とすることもできる。
（４３−１１）他の実施形態Ｋ
上記実施形態では、第３−第５実施形態のポンプ４５、第６実施形態のポンプ６３４、第７実施形態のポンプ７３４の駆動タイミングについて、特に限定することなく説明したが、例えば、蓄電池７１として充電時に発熱するタイプのものを採用する場合には、当該充電時を把握してポンプが駆動されるように制御部が制御を行ってもよい。この場合には、蓄電池７１の充電時における発熱に伴う蓄電池７１のダメージを低減させることができる。
上記実施形態では、第３−第５実施形態のポンプ４５、第６実施形態のポンプ６３４、第７実施形態のポンプ７３４の駆動タイミングについて、特に限定することなく説明したが、例えば、蓄電池７１として充電時に発熱するタイプのものを採用する場合には、当該充電時を把握してポンプが駆動されるように制御部が制御を行ってもよい。この場合には、蓄電池７１の充電時における発熱に伴う蓄電池７１のダメージを低減させることができる。
（４３−１２）他の実施形態Ｌ
上記各実施形態は、それぞれ互い阻害する事由が無い限り、当業者に可能な範囲で、適宜各実施形態を組み合わせてもよい。
上記各実施形態は、それぞれ互い阻害する事由が無い限り、当業者に可能な範囲で、適宜各実施形態を組み合わせてもよい。
本発明は、蓄電池を備えたヒートポンプ式の給湯システムに有用である。
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０１ ヒートポンプユニット
２０、２２０、２２０Ｂ、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０ 冷媒回路（ヒートポンプ）
２２ 水熱交換器（放熱器）
２３ 膨張弁（膨張機構）
２４ 空気熱交換器（蒸発器）
３０、２３０ 貯湯回路（未加熱水回路、第２未加熱水回路）
３５ 貯湯タンク
４０ 温度調節回路（第２温度調節部、第３温度調節部）
４０ａ 温度調節回路（第１温度調節部、直接温度調節回路）
４０ｂ、４０ｃ 温度調節回路（第１温度調節部）
４０ｄ 温度調節回路（第１温度調節部、第４温度調節部、第５温度調節部）
４０ｅ 温度調節回路（第２温度調節部、第３温度調節部）
４０ｆ 温度調節回路（第２温度調節部、第３温度調節部）
４０ｇ 温度調節回路（第１温度調節部、間接温度調節回路）
４０ｈ 温度調節回路（第２温度調節部、第３温度調節部）
４０ｊ 温度調節回路（第２温度調節部）
４５ ポンプ
４８ 温度調節ジャケット（第１温度調節部、第２温度調節部、第３温度調節部、第４温度調節部、第５温度調節部）
７１ 蓄電池
７１ａ 温度センサ
７２ スイッチング素子収納部
７３ インバータ
７３ａ インバータのスイッチング素子
７４ コンバータ
７４ａ コンバータのスイッチング素子
１００、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００ 給湯システム
６４１ 水配管（第２未加熱水回路）
７４１ 水配管（第２未加熱水回路、第３未加熱水回路、第４未加熱水回路）
８３０ 貯湯回路（第１未加熱水回路、第２未加熱水回路）
９４１ 水配管（第１未加熱水回路、第２未加熱水回路）
Ｈ 熱伝導部材
Ｓ ソーラーパネル
２０、２２０、２２０Ｂ、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０ 冷媒回路（ヒートポンプ）
２２ 水熱交換器（放熱器）
２３ 膨張弁（膨張機構）
２４ 空気熱交換器（蒸発器）
３０、２３０ 貯湯回路（未加熱水回路、第２未加熱水回路）
３５ 貯湯タンク
４０ 温度調節回路（第２温度調節部、第３温度調節部）
４０ａ 温度調節回路（第１温度調節部、直接温度調節回路）
４０ｂ、４０ｃ 温度調節回路（第１温度調節部）
４０ｄ 温度調節回路（第１温度調節部、第４温度調節部、第５温度調節部）
４０ｅ 温度調節回路（第２温度調節部、第３温度調節部）
４０ｆ 温度調節回路（第２温度調節部、第３温度調節部）
４０ｇ 温度調節回路（第１温度調節部、間接温度調節回路）
４０ｈ 温度調節回路（第２温度調節部、第３温度調節部）
４０ｊ 温度調節回路（第２温度調節部）
４５ ポンプ
４８ 温度調節ジャケット（第１温度調節部、第２温度調節部、第３温度調節部、第４温度調節部、第５温度調節部）
７１ 蓄電池
７１ａ 温度センサ
７２ スイッチング素子収納部
７３ インバータ
７３ａ インバータのスイッチング素子
７４ コンバータ
７４ａ コンバータのスイッチング素子
１００、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００ 給湯システム
６４１ 水配管（第２未加熱水回路）
７４１ 水配管（第２未加熱水回路、第３未加熱水回路、第４未加熱水回路）
８３０ 貯湯回路（第１未加熱水回路、第２未加熱水回路）
９４１ 水配管（第１未加熱水回路、第２未加熱水回路）
Ｈ 熱伝導部材
Ｓ ソーラーパネル
Claims (16)
- 圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有するヒートポンプ（８２０、９２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記冷媒回路のうち前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、前記冷媒回路のうち前記放熱器を通過した後であって前記圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、前記蓄電池の温度を調節する第１温度調節部（４８、４０ｇ）と、
前記貯湯タンクの下方の未加熱の水が循環するように構成された第１未加熱水回路（８３０、９４１）と、
前記第１未加熱水回路を流れる水の熱を利用して前記蓄電池の温度を調節する第２温度調節部（４８、４０、４０ｈ）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されており、
前記第１温度調節部は、前記冷媒回路のうち前記放熱器を通過した後であって前記圧縮機に吸入される前の冷媒の熱と熱交換を行う温度調節媒体が循環しており、前記第１未加熱水回路とは独立した回路である間接温度調節回路（４０ｇ）を有している、
給湯システム（８００、９００）。 - 前記温度調節媒体は、水以外の熱媒体である、
請求項１に記載の給湯システム（８００、９００）。 - 圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有するヒートポンプ（２０、２２０、２２０Ｂ、３２０、４２０、５２０、８２０、９２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記冷媒回路のうち前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、前記冷媒回路のうち前記放熱器を通過した後であって前記圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、前記蓄電池の温度を調節する第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）と、
を備え、
前記蓄電池（７１）の上方部分は、前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触しており、
前記蓄電池（７１）の下方部分は、前記第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）に対して熱的に接触している、
給湯システム（２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、８００、９００）。 - 圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有するヒートポンプ（２０、２２０、２２０Ｂ、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記冷媒回路のうち前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、前記冷媒回路のうち前記放熱器を通過した後であって前記圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、前記蓄電池の温度を調節する第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されており、
前記ヒートポンプは、インバータ（７３）をさらに有しており、
前記インバータのスイッチング素子（７３ａ）は、前記第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）に対して熱的に接触するように設置されている、
給湯システム（２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、８００、９００）。 - 前記インバータ（７３）は、前記第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）の下方に配置されている、
請求項４に記載の給湯システム（２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、８００、９００）。 - 圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有するヒートポンプ（２０、２２０、２２０Ｂ、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記冷媒回路のうち前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、前記冷媒回路のうち前記放熱器を通過した後であって前記圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、前記蓄電池の温度を調節する第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）と、
前記蓄電池の充電および放電の制御を行なうコンバータ（７４）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されており、
前記コンバータのスイッチング素子（７４ａ）は、前記第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）に対して熱的に接触するように設置されている、
給湯システム（２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、８００、９００）。 - 前記コンバータ（７４）は、前記第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）の下方に配置されている、
請求項６に記載の給湯システム（２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、８００、９００）。 - ヒートポンプ（２０、２２０、２２０Ｂ、６２０、７２０、８２０、９２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記貯湯タンクの下方の未加熱の水が循環するように構成された第２未加熱水回路（３０、２３０、６４１、７４１、８３０、９４１）と、
前記第２未加熱水回路を流れる水の熱を利用して前記蓄電池の温度を調節する第３温度調節部（４８、４０、４０ｅ、４０ｆ、４０ｈ）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されている、
給湯システム（１００、２００Ａ、２００Ｂ、６００、７００、８００、９００）。 - 前記ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有しており、
前記貯湯タンクの上方に蓄えられる温水は、前記冷媒回路のうち前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成されており、
前記冷媒回路は、前記第２未加熱水回路とは独立した回路として、前記放熱器を通過した後であって前記圧縮機に吸入される前の冷媒の熱が前記蓄電池に伝わるように前記蓄電池と熱的に接触して前記蓄電池の温度を調節する直接温度調節回路（４０ａ）を有している、
請求項８に記載の給湯システム（２００Ａ、２００Ｂ）。 - 前記第３温度調節部（４８、４０ｆ）は、前記貯湯タンクの下方に配置されており、
前記蓄電池の上方部分は、前記第３温度調節部に対して熱的に接触している、
請求項８に記載の給湯システム（７００）。 - ヒートポンプ（７２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記貯湯タンクの下方の未加熱の水が循環するように構成された第３未加熱水回路（７４１）と、
前記第３未加熱水回路を流れる水の熱を利用して前記蓄電池の温度を調節する第４温度調節部（４８、４０ｆ）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されており、
前記ヒートポンプは、インバータ（７３）をさらに有しており、
前記インバータのスイッチング素子（７３ａ）は、前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触すると共に、前記第４温度調節部の上方部分に対しても熱的に接触するように配置されており、
前記蓄電池の上方部分は、前記第４温度調節部の下方部分に対して熱的に接触するように配置されている、
給湯システム（７００）。 - ヒートポンプ（７２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記貯湯タンクの下方の未加熱の水が循環するように構成された第４未加熱水回路（７４１）と、
前記第４未加熱水回路を流れる水の熱を利用して前記蓄電池の温度を調節する第５温度調節部（４８、４０ｆ）と、
前記蓄電池の充電および放電の制御を行なうコンバータ（７４）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されており、
前記コンバータのスイッチング素子（７４ａ）は、前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触すると共に、前記第５温度調節部の上方部分に対しても熱的に接触するように配置されており、
前記蓄電池（７１）の上方部分は、前記第５温度調節部の下方部分に対して熱的に接触するように配置されている、
給湯システム（７００）。 - ヒートポンプ（２０、２２０、２２０Ｂ、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記貯湯タンクおよび前記蓄電池を覆うように設置され、太陽光を受光して発電する太陽光発電パネル（Ｓ）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されており、
前記蓄電池は、前記太陽光発電パネルが発電することで得られる電気エネルギーを充電する、
給湯システム（１００、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００）。 - ヒートポンプ（２０、２２０、２２０Ｂ、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
前記貯湯タンクおよび前記蓄電池を覆うように設置され、太陽光を受光して発電する太陽光発電パネル（Ｓ）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して熱的に接触するように配置されており、
前記ヒートポンプの駆動には、前記太陽光発電パネルが発電することで得られる電気エネルギーが利用される、
給湯システム（１００、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００）。 - ヒートポンプ（２０、２２０、２２０Ｂ、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０）と、
下方に未加熱の水が供給され、上方で前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄える貯湯タンク（３５）と、
少なくとも前記ヒートポンプによって使用される電力を蓄電する蓄電池（７１）と、
を備え、
前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分に対して直接接触しているか、または、前記蓄電池の少なくとも一部と前記貯湯タンクの下方部分とのいずれにも直接接触している熱伝導部材を介して前記蓄電池の少なくとも一部が前記貯湯タンクの下方部分と間接的に接触している、
給湯システム（１００、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００）。 - 前記ヒートポンプは、圧縮機、放熱器、膨張機構、蒸発器を含み冷媒が循環する冷媒回路を有しており、
前記貯湯タンクの上方に蓄えられる温水は、前記冷媒回路のうち前記放熱器を流れる冷媒の熱を利用して生成されており、
前記蓄電池の少なくとも一部に対して熱的に接触するように配置されており、前記冷媒回路のうち前記放熱器を通過した後であって前記圧縮機に吸入される前の冷媒の熱を直接的もしくは間接的に利用して、前記蓄電池の温度を調節する第１温度調節部（４８、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｇ）をさらに備えた、
請求項１５に記載の給湯システム（２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００、５００、８００、９００）。
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