JPH0237252A - ヒートポンプ式暖房給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はヒートポンプ式暖房給湯機に関するものであ
る。

（従来の技術） ヒートポンプ式暖房給湯機の従来例としては、例えば特
開昭６２−２５２８５７号公報記載の装置を挙げること
ができる。その装置では、圧縮機からの吐出冷媒を室内
熱交換器から室外熱交換器へと回流させることによって
暖房運転を行い、また上記室内熱交換器に並列に接続さ
れている給湯用熱交換器に、圧縮機からの吐出冷媒を分
流して供給した後、合流冷媒を嵐外熱交換器へと回流さ
せることによって、上記給湯用熱交換器で貯湯タンク内
の湯水を加熱する給湯加熱運転も同時に行い得る構成と
なされている。

そして上記では、貯湯タンク内の湯水の温度が例えば２
０°Ｃ以下と低い場合に、暖房を優先して行うことによ
って、暖房快適性を損なうことのないようにしている。

このような場合に暖房と給湯加熱との同時運転を行うと
、給湯負荷が過大となってコールドドラフトを生じ、こ
の結果、暖房運転側での温風吹出し温度の低下を招いて
、快適な空調を行えな（なるためである。

ところで上記貯湯タンクの構造としては、上部側から給
湯すると同時に下部側に給水して貯湯タンク内の湯水の
全体量を一定に維持する置換形のものが近年釜々採用さ
れている。このような貯湯タンクでは、湯の使用がなさ
れる毎に上部側の湯量、すなわち残湯量が減少していき
、そして貯湯タンク内全体が水に置換わったときに、残
湯量零、すなわち湯切れ状態となる。したがって適当箇
所に湯温センサを取付け、この湯温センサ取付位置まで
下部側の水の量が増加したことを検出したときに、上記
給湯用熱交換器で加熱するための給湯加熱運転要求信号
を出力するように構成し、これにより上記した湯切れを
生じる前に適宜給湯加熱運転が行われるようにしている
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記装置においては、給湯加熱運転要求信
号が出力されいてる場合においても、湯温センサで検出
される水温が低いときには暖房運転を優先させて行う構
成であるために、暖房運転の停止期間でしか給湯加熱運
転はなされなくなり、このため外気温度が低く暖房運転
率の高い場合にはいつまでも低水温状態のまま放置され
ることとなり、この間に上部側の湯の使用が繰返されて
いく場合に、上記した湯切れを生じてしまうという問題
がある。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、暖房快適性を損なうことなく湯切れの発生を低減し
得るヒートポンプ式暖房給湯機を提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明の第１請求項記載のヒートポンプ式暖房
給湯機は、圧縮機１と室外熱交換器１゜とを有する室外
ユニットＸに、室内熱交換器２゜を有する室内ユニット
Ａ−Ｄと、貯湯タンク３１内の湯水を加熱するための給
湯用熱交換器２５を有する給湯ユニッｌ−Ｙとを接続し
、また上記貯湯タンク３１内の湯水の温度を検出する湯
温検出手段４１を設けると共に、上記室内ユニットＡ−
Ｄからの暖房運転要求信号に応じて暖房運転を、また上
記湯温検出手段４１での検出湯温か設定湯温に達してい
ないときに発せられる給湯加熱運転要求信号に応じて給
湯加熱運転を、さらに上記各運転要求信号が同時に発生
され、かつ上記検出湯温か基準温度を超えているときに
暖房と給湯加熱との同時運転を、また上記各運転要求信
号が同時に発生され、かつ上記検出湯温か基準温度に達
していないときには暖房運転を優先してそれぞれ行うべ
く制御する運転制御手段６１を設けて成るヒートポンプ
式暖房給湯機であって、第１図に示すように、さらに上
記貯湯タンク３１内の湯水を加熱するための電気ヒータ
３９を設けると共に、上記各運転要求信号が同時に発生
され、かつ上記検出湯温か基準温度に達していないとき
に上記電気ヒータ３９による加熱を行うべく制御する補
助加熱運転制御手段６６を設けている。

またこの発明の第２請求項記載のヒートポンプ式暖房給
湯機は、上部側からの出湯量と略同量の水が底部側に補
充される貯湯タンク３１を設け、この貯湯タンク３１内
における底部側の湯水を加熱する給湯用熱交換器２５を
有する給湯ユニットＹと、室内熱交換器２０を有する室
内ユニットＡ〜Ｄとを、圧縮機１及び室外熱交換器１０
を有する室外ユニットＸに接続し、また上記貯湯タンク
３１内における底部側の湯水の温度を検出する湯温検出
手段４１を設けると共に、上記室内ユニットＡ−Ｄから
の暖房運転要求信号に応じて暖房運転を、また上記湯温
検出手段４１での検出湯温か設定湯温に達していないと
きに発せられる給湯加熱運転要求信号に応じて給湯加熱
運転を、さらに上記各運転要求信号が同時に発生され、
かつ上記検出湯温か基準温度を超えているときに暖房と
給湯加熱との同時運転を、また上記各運転要求信号が同
時に発生され、かつ上記検出湯温か基準温度に達してい
ないときには暖房運転を優先してそれぞれ行うべく制御
する運転制御手段６１を設けて成るヒートポンプ式暖房
給湯機であって、第２図に示すように、さらに上記各運
転要求信号が同時に発生され、かつ上記検出湯温か基準
温度に達していないときに上記貯湯タンク３１内の湯水
を撹拌する撹拌手段８１を設けている。

（作用） 上記第１請求項記載のヒートポンプ式暖房給湯機におい
ては、暖房と給湯加熱との同時運転の際に暖房快適性を
損なうことのない貯湯タンク３１内の湯水の下限温度を
基準温度として設定しておくことによって、上記貯湯タ
ンク３１内の湯水の温度が基準温度よりも低い場合には
、暖房運転を優先して行うと共に、同時に上記貯湯タン
ク３１内の湯水を電気ヒータ３９によって上記基準温度
に達するまで加熱する。このため、従来のように暖房運
転率の高い場合に基準温度より低い状態でいつまでも放
置されるというようなことはなく、早期に暖房快適性を
損なうことのない同時運転への切換えがなされて湯水の
加熱が行われるので、暖房快適性を損なうことなく湯切
れの発生を低減することができる。

また上記第２請求項記載のヒートポンプ式暖房給湯機に
おいては、基準温度よりも貯湯タンク３１内における底
部側の湯水の温度が低く、したがって暖房運転が優先さ
れる場合に、上記貯湯タンク３１内の湯水を撹拌するこ
とによってこの貯湯タンク３１内の上部側の高温湯と底
部側の低温湯水とが均一化され、この結果、底部側での
湯温が上記基準温度を超えることとなって、暖房快適性
を損なうことのない同時運転への切換えがなされるので
、給湯加熱運転時間が従来よりも確保され、これにより
暖房快適性を損なうことなく湯切れの発生を低減するこ
とが可能となる。

（実施例） 次にこの発明のヒートポンプ式暖房給湯機の具体的な実
施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第３図には、４室の冷暖空調機能と給湯加熱機能と
を有するこの発明の第１実施例における装置の冷媒回路
図を示している。図において、Ｘは室外ユニットであり
、この室外ユニットＸには圧縮機１が内装されている。

そしてこの圧縮機１の吐出配管２と吸込配管３とはそれ
ぞれ四路切換弁４に接続され、この四路切換弁４にさら
に第１ガス管５と第２ガス管６とが接続されている。な
お上記圧縮機１は、その回転速度、つまり圧縮能力を制
御するためのインバータ７を有するものであり、また上
記吐出配管２には第１電磁弁８が、吸込配管３にはアキ
ユームレータ９がそれぞれ介設されている。上記第１ガ
ス管５は室外熱交換器１０に接続され、また第２ガス管
６はヘッダー１１に接続されると共に途中に第１ガス閉
鎖弁１２が介設されている。上記室外熱交換器１０には
室外ファン１３が付設されると共にさらに液管１４が接
続されており、この液管１４には、室外熱交換器１０側
から順次ドライヤフィルタ１５、第１電動膨張弁１６、
受液器１７、第１液閉鎖弁１８が介設されている。そし
て上記液管１４の先端とヘッダーＩＩとの間に、４本の
分岐冷媒配管１９・・１９が並列に接続され、これらの
分岐冷媒配管１９・・１９に、４基の室内ユニットＡ−
Ｄにおける各室内熱交換器２０（室内ユニットＡについ
てのみ図示する）と、第２電動膨張弁２１・・２１とが
それぞれ介設されている。なお各室内ユニットＡ−Ｄは
それぞれ上記室内熱交換器２０と室内ファン２２とによ
って構成されている。

さらに、圧縮機１の吐出配管２には給湯用ガス管２３が
、また上記液管１４に介設されている受液器１７には給
湯用液管２４がそれぞれ接続され、これらの給湯用ガス
管２３と給湯用液管２４との間に、後述する貯湯タンク
内の湯水を加熱するための給湯ユニットＹにおける給湯
用熱交換器２５が接続されている。なお上記給湯用ガス
管２３には第２電磁弁２６、第２ガス閉鎖弁２７が、ま
た給湯用液管２４にはキャピラリチューブ２８、逆止弁
２９、第２液閉鎖弁３０がそれぞれ順次介設されている
。

第４図〜第７図には上記給湯用熱交換器２５が内装され
る貯湯タンク３１の構造を示している。

図のように、箱形のケーシング３２内に立設されている
円筒状密閉形の上記貯湯タンク３１には、第５図のよう
に、途中に減圧弁４０の介設された給水配管３３が底部
に接続され、また第６図のように、給湯配管３４が上端
部に接続されている。

上記給湯配管３４の先端側のカラン（図示せず）が開弁
される場合には、給水配管３３を通して作用する水道水
の圧力によって、貯湯タンク３１内の湯が上部側から押
し上げ式に給湯配管３４を通して出湯されると共に、そ
の出湯量と同量の水が給水配管３３を通して貯湯タンク
３１内の底部側に補充される。そして貯湯タンク３１内
では重力作用方向と同方向の高低温度差状態となるため
に対流を殆ど生じず、したがって上部側の湯と下部側の
水とがそれぞれ分離した状態で貯溜される。

なお上記給水配管３３と給湯配管３４との途中には、そ
れぞれ安全弁３５．３５を介して逃し弁排出管３６が接
続されており、これによって貯湯タンク３１内の圧力の
異常昇圧を防止するようになされている。

そして第４図のように、上記貯湯タンク３１の円筒状側
壁における底部側には一対の長円状フランジ３７．３７
が取付けられており、これらのフランジ３７．３７に、
第７図に示すように、この場合、２個の熱交換コイルで
構成された上記給湯用熱交換器２５が固着され、上記貯
湯タンク３１内に配設される構成となされている。

さらに第４図のように、上記長円状フランジ３７．３７
の間には円形フランジ３８が取付けられており、この円
形フランジ３８に、第７図のように、上記各熱交換コイ
ルの間に配設される電気ヒータ３９が取着されている。

なお上記貯湯タンク３１の外周壁面には、第６図に示す
ように、上記給湯用熱交換器２５の上端付近の高さ位置
に例えばサーミスタ等により構成された第１湯温センサ
（湯温検出手段）４１が取着されており、さらにこの第
１湯温センサ４１の上方に適当間隔で第２〜第４湯温セ
ンサ４２〜４４がそれぞれ取着されている。各取着位置
に応する各水位での湯水の検出温度を設定湯温と比較し
ていくことにより、貯湯タンク３１内における設定湯温
を超えている湯量、すなわち残湯量を判別することが可
能であって、例えば上記貯湯タンク３１の内容量が５０
０Ｉ！、である場合、最下部位置の第１湯温センサ４１
に至るまで設定湯温を超えていることが判別されるとき
には、少なくとも４００２以上の残湯量が確保されてお
り、そして設定湯温を超えているのが第２湯温センサ４
２までのときは３００２、第３湯温センサ４３までのと
きは２００２、最上位の第４湯温センサ４３のみのとき
は１００２にそれぞれ残湯量が低下したことを判別し得
るようになされている。

上記装置において、まず暖房運転時の冷媒循環制御につ
いて説明すると、この運転は、第１電磁弁８を開、第２
電磁弁２６を閉とし、圧縮機１からの吐出冷媒を四路切
換弁４、第２ガス管６を経由して各室内熱交換器２０で
凝縮させ、次いで液管１４を経由して室外熱交換器１０
内で蒸発させ、その後、第１ガス管５、四路切換弁４か
ら圧縮機ｌへと返流させることによって行う。この場合
、蒸発冷媒の過熱度制御を第１電動膨張弁１６にて行い
、第２電動膨張弁２１・・２１で、各室内熱交換器２０
・・２０への冷媒分配量の制御を行う。

一方、冷房運転は、四路切換弁４を上記から切換えて圧
縮機ｌからの吐出冷媒を室外熱交換器１０から各室内熱
交換器２０へと回流させることによって行う゛。このと
き、第１電動膨張弁１６は全開にし、各第２電動膨張弁
２１・・２１で冷媒の過熱度を制御する。

次に給湯加熱運転ルよ、第１電磁弁８を閉、第２電磁弁
２６を開にし、圧縮機１からの吐出冷媒を給湯用ガス管
２３から給湯用熱交換器２５、給湯用液管２４、液管１
４、室外熱交換器１０へと循環させることによって行う
。この場合各第２電動膨張弁２１・・２１は全閉にし、
第１電動膨張弁１６にて蒸発冷媒の過熱度の制御を行う
。上記給湯用熱交換器２５での冷媒凝縮熱が貯湯タンク
３１内の湯水に付与され、これにより上記貯湯タンク３
１内の湯水の加熱が行われる。

また暖房と給湯加熱との同時運転は、第１、第２電磁弁
８．２６を共に開とし、室内熱交換器２０と給湯用熱交
換器２５との両者で冷媒を凝縮させ、室外熱交換器１０
にて蒸発させる冷媒循環によって行うことが可能である
。

なお上記では冷房と給湯加熱との同時運転、つまり冷房
排熱で貯湯タンク３１内の湯水を加熱する運転を行うこ
とが可能である。この運転は、第１電磁弁８を閉、第２
電磁弁２６を開、第１電動膨張弁１６を全開にして行う
。そうすると冷媒は、給湯用ガス管２３を経由して給湯
用熱交換器２５内で凝縮し、給湯用液管２４、受液器１
７、液管１４を経て各室内熱交換器２０・・２０内で蒸
発し、その後、第２ガス管６、四路切換弁４を経由して
圧縮機１に返流する。この場合、各第２電動膨張弁２１
・・２１において蒸発冷媒の過熱度制御を行う。

上記の各運転は、室内温度や貯湯タンク３１内の湯温を
それぞれ検出しながら、それらの検出温度がそれぞれ設
定温度に近づくような制御構成となされ゛ているもので
あるが、以下には、室内側で暖房を行うときの運転の制
御について、さらに詳細に説明する。

第８図には上記装置の運転制御系統を示している。図の
ように、各室内ユニットＡ−Ｄは室内制御装置５１（室
内ユニットＡについてのみ図示する）をそれぞれ備えて
おり、各室内制御装置５１には、運転操作用リモコン５
２と室温を検出する室温センサ５３とがそれぞれ接続さ
れている。上記運転操作用リモコン５２には運転スイッ
チと、希望室温を設定するための温度設定スイッチとが
設けられており、運転スイッチがＯＮであることを前提
に、上記各室温センサ５３での検出室温が設定室温より
も低いとき（室内サーモＯＮのとき）に、暖房運転要求
信号（以下、暖房要求と略記する）が各室内制御装置５
１から室外ユニッ＋−Ｘに対して出力され、またこのと
き同時に検出室温と設定室温との温度差信号が出力され
る。

一方、給湯ユニットＹは給湯制御装置５４を備えており
、この給湯制御装置５４には、前記各湯温センサ４１〜
４４が接続されると共に、さらに台所等に配置されるリ
モコンボックス５５が接続されている。このリモコンボ
ックス５５には、給湯加熱運転スイッチと湯温設定スイ
ッチとが設けられており、給湯加熱運転スイッチがＯＮ
であることを前提に、この場合には上記各湯温センサ４
１〜４４の中で最下部位置の第１湯温センサ４１での検
出湯温が設定湯温よりも低いときに、給湯加熱運転要求
信号（以下、給湯要求と略記する）とその検出湯温とが
上記給湯制御装置５４から室外ユニットＸに出力される
ようになされている。また上記給湯制御装置５４は、後
述する室外ユニットＸからのヒータ作動指令信号に応じ
て、前記した電気ヒータ３９への通電を制御するように
なされている。

そして室内ユニットＡ−Ｄ及び給湯ユニットＹから上記
の各信号が入力される室外ユニットＸは、室外制御部Ｗ
（運転制御手段）６１と、インバータ制御装置６２とを
備えており、上記室外制御装置６１には、運転モード特
定部６３と、弁切換制御部６・４と、周波数制御部６５
とが設けられている。上記運転モード特定部６３におい
てなされる後述する運転モード特定のための制御フロー
チャートに従う処理によって、前記した暖房運転、暖房
・給湯加熱同時運転（以下、同時運転と略記する）、給
湯加熱運転のいずれかの運転モードが特定され、その特
定モード信号が弁切換制御部６４と周波数制御部６５と
に出力される。この結果、まず弁切換制御部６４によっ
て、上記各運転モードに応じた冷媒循環径路を与えるべ
く前記した第１及び第２電磁弁８．２６、四路切換弁４
、第１及び第２電動膨張弁１６．２１の作動が制御され
る。また上記周波数制御部６５では、圧縮機駆動のため
の周波数信号を発生し、これをインバータ制御部？ｉ６
２に出力する。これは、暖房運転及び同時運転時には、
暖房要求のある室内ユニットの合計定格能力と、各室内
ユニットでの温度差信号の最大値とに応じた初期設定周
波数をまず出力し、その後、運転モードの切換え、或い
は運転部屋数の増減が生じるまで、上記温度差信号の最
大値の変化に対する例えばＰＩＤ制御により室内側の空
調負荷変化に応じた変更を行っていくようになされてい
る。また給湯加熱運転時には、予め定められた所定の周
波数の出力が継続される。

次に、各室内ユニットＡ−Ｄからの暖房要求、給湯ユニ
ットＹからの給湯要求及び検出湯温か入力される上記運
転モード特定部６３での運転モードの特定操作について
、第９図の制御フローチャートを参照して説明する。

同図において、ステップＳ１は上記した暖房要求の有無
を判別するステップであり、暖房要求ありの場合には、
次にステップＳ２において給湯要求の有無を判別する。

給湯要求もありの場合、次いでステップＳ３において、
前記した給湯制御装置５４から入力されている検出湯温
Ｔｗｌを、予め設定している基準温度Ｔｒ（例えば１２
°Ｃ）と比較する。そして基準温度Ｔｒ以上の場合にゆ
、ステップＳ４において、同時運転の特定モード信号を
出力し、これにより上記した同時運転が開始される。以
降、上記ステップＳ１から３４の処理が繰返されて上記
同時運転が継続される。

一方、上記ステップＳ３において、検出湯温Ｔｗｌが基
準温度Ｔｒよりも低い場合には、上記ステップＳ３から
３５に移行する。このステップＳ５は、補助加熱運転制
御手段６６を構成するステップであって、このステップ
で上記したヒータ作動指令信号を給湯制御装置５４に出
力し、これにより貯湯タンク３１内の電気ヒータ３９へ
の通電が行われる。そしてステップＳ６においては、暖
房運転の特定モード信号を出力する。つまり暖房要求と
給湯要求とが同時にある場合においても、検出湯温か低
い場合には、給湯加熱運転を停止し、暖房運転のみを行
うと共に、電気ヒータ３９により貯湯タンク３１内の湯
水の加熱を行うのである。この加熱の継続によって検出
湯温Ｔｗｌが基準温度Ｔｒに達すると、上記のステップ
Ｓ３から８４を経る処理に切換ねる結果、電気ヒータ３
９への通電が停止されると共に、上記の同時運転に自動
的に切換えられることとなる。

上記の制御の結果、貯湯タンク３１内における被加熱湯
水の温度が低く、暖房運転が優先される場合においても
、上記被加熱湯水をその温度状態で放置することなく電
気ヒータ３９による加熱を行い、したがって早期に同時
運転での加熱への移行がなされるので、外気温度が低（
室内サーモＯＦＦ時間の短い暖房運転が継続する場合に
おいても、充分な加熱運転時間が確保され、湯切れの発
生が低減される。

なお第９図のフローチャートにおいて、暖房要求があり
、給湯要求がない場合には、ステップＳ１、Ｓ２からス
テップＳ６に移行する処理によって暖房運転が、一方、
暖房要求がなく、給湯要求がある場合には、ステップＳ
１からステップＳ７、Ｓ８を経る処理によって給湯加熱
運転がそれぞれ行われ、また暖房、給湯の両要求ともな
い場合には、ステップＳ１、Ｓ７、Ｓ９の繰返し処理を
継続しながら、運転停止状態が維持される。

次にこの発明の第２実施例におけるヒートポンプ式暖房
給湯機について説明する。

この第２実施例の装置における冷媒回路構成は、第３図
を参照して説明した上記第１実施例と同様であるので説
明を省略し、第１実施例と異なる給湯ユニットＹの構成
について第１０図に基づいて説明する。なお上記第１実
施例と同一の機能部には同一番号を付して詳細な説明は
省略する。

この装置では、円筒状密閉形の貯湯タンク３１の底部に
給水配管３３が、また上端に給湯配管３４が接続される
構成は上記第１実施例と同様であるが、給湯用熱交換器
２５は上記貯湯タンク３１の外部に配設されている。こ
の給湯用熱交換器２５は漏洩検知付き二重管で構成され
、その外側の流路が冷媒流路となされて両端に給湯用ガ
ス管２３と給湯用液管２４とがそれぞれ接続されている
。

また内側の流路の両端に、それぞれ上記貯湯タンク３１
の底部に接続された水用往管７１と水用復管７２とが接
続されると共に、上記水用往管７１に循環ポンプ７３が
介設され、この循環ポンプ７３を作動することによっ゛
て、貯湯タンク３１の底部側の湯水が上記給湯用熱交換
器２５を通して循環するようになされている。この際に
、給湯用熱交換器２５の外側流路を通過する冷媒との熱
交換を生じ、冷媒凝縮熱が付与されて、上記循環湯水の
加熱が行われる。さらに上記水用復管７２には電磁式の
三方弁７４が介設されると共に、この三方弁の一方の切
換ポートには、上記貯湯タンク３１の上端部近傍位置で
上記給湯配管３４がら分岐された上方返流配管７５が接
続されている。つまり上記三方弁７４のＯＦＦ状態にお
ける連通位置では上記給湯用熱交換器２５から貯湯タン
ク３１の底部側へと循環湯水が返流される一方、上記三
方弁７４をＯＮにして連通位置を切換えた場合に、上記
給湯用熱交換器２５から貯湯タンク３１の上部側に循環
湯水が返流されるようになされている。

上記貯湯タンク３１の壁面には、第１実施例と同様に、
各取付位置での湯水の温度を検出するための第１〜第４
湯温センサ４１〜４４が取付けられている。さらに上記
給湯用ガス管２３における給湯用熱交換器２５近傍の位
置には、圧縮機１からの吐出ガス冷媒が上記給湯用ガス
管２３へと供給されているときのこの給湯用ガス管２３
の高温温度状態゛を検出する給湯用ガス管温度センサ７
６が取付けられている。なお図中、７７は貯湯タンク３
１内に配設されている深夜ヒータであって、夜間、電力
コストの安価な深夜電力を併用して上記貯湯タンク３１
内の湯水の加熱を行い得る構成となされている。７８は
湯の使用先における混合栓を示している。

第１１図には、上記第２実施例の装置における運転制御
系統図を示しているが、給湯制御装置５４に、第１実施
例での電気ヒータ３９に替えて、上記循環ポンプ７３及
び三方弁７４が接続されると共に上記給湯用ガス管温度
センサ７６がさらに接続され、したがってこれらの接続
構成による上記給湯制御装置５４での制御機能、及び上
記電気ヒータ３９が設けられていないことから室外制御
装置６１の運転モード特定部６３での機能に若干の変更
を生じている点を除いて上記第１実施例と同様であるの
で、その他の同−機能部に同一番号を付して説明を省略
し、次に上記運転モード特定部６３においてなされる運
転モードの特定操作について、第１２図を参照して説明
する。

まず暖房要求と給湯要求とが同時にある場合には、ステ
ップＳｌｌ　、Ｓ１２から、ステップＳ１３において給
湯制御装置５４から入力されている検出湯温’ｈｌ　、
すなわち貯湯タンク３１における底部側の湯水温度を基
準温度Ｔｒ　（例えば１２°Ｃ）と比較し、基準温度Ｔ
ｒ以上の場合には、同時運転（ステップ５１４）を、ま
た基準温度Ｔｒよりも低い場合には、暖房運転（ステッ
プ５１５）をそれぞれ行う。つまり検出湯温’ｈｌが基
準温度Ｔｒよりも低い場合には暖房運転を優先して行う
訳であるが、その旨の信号を給湯制御装置５４に特に出
力する機能は設けていない。なお上記各要求の一方のみ
がある場合等の運転モードの特定操作は第１実施例と同
様であって、暖房要求があり、給湯要求がない場合には
、ステップＳｌｌ　、５１２からステップ５１５に移行
する処理によって暖房運転が、また、暖房要求がなく、
給湯要求がある場合には、ステップＳｌｌからステップ
３１６、Ｓ１７を経る処理によって給湯加熱運転がそれ
ぞれ行われ、また暖房、給湯の両要求ともない場合には
、ステップＳ１１、Ｓ１６．３１８の繰返し処理で運転
停止状態が維持される。

次に給湯制御装置５４でなされる制御について、第１３
図の制御フローチャートに基づいて説明する。

同図において、ステップＳ２１　は、貯湯タンク３１の
側壁面に取付けられている最下部位置の第１温度センサ
４１での検出湯温Ｔｗｌを、設定湯温Ｔｓと比較するス
テップであって、ＴｗｌがＴｓ以上のとき、すなわち貯
湯タンク３１内における上記第１温度センサ４１の取付
位置よりも上部側に高温湯が充分に有するときには、ス
テップＳ２２に移行して循環ポンプ７３及び三方弁７４
を共にＯＦＦにした停止状態を維持する。

そして上記から湯の使用がなされ、累積使用量が増加し
てそれと同量の給水が貯湯タンク３１の底部側になされ
、上記第１温度センサ４１での検出湯温Ｔｗｌが設定湯
温Ｔｓよりも低くなった場合には、上記ステップＳ２１
から３２３に移行し、前記した給湯要求を室外制御装置
６１に送信する。この結果、上記の運転モード特定部６
３における運転モードの特定操作により、このときに暖
房要求がない場合には給湯加熱運転が、また暖房要求が
あり、かつ上記検出湯温Ｔｗｌが前記の基準温度Ｔｒ（
例えば１２°Ｃ）を超えている場合には同時運転が、さ
らに基準温度Ｔｒよりも低い場合には暖房運転が優先し
て行われることとなる。

この間、給湯制御装置５４ではステップＳ２４において
、給湯用ガス管温度センサ７６での検出温度Ｔｗ５を設
定温度Ｔｇ　（例えば４０°Ｃ）と比較する。

Ｔｇを超えている場合には、圧縮機１からの吐出ガス冷
媒が上記給湯用ガス管２３へと供給されていること、す
なわち上記の給湯加熱運転、または同時運転での冷媒循
環が開始されたことを示すこととなり、このときには上
記ステップＳ２４から５２５に移行して上記三方弁７４
をＯＦＦ状態に維持したまま循環ポンプ７３の作動を開
始する。これにより貯湯タンク３１の底部側の湯水が給
湯用熱交換器２５を循環し、この循環湯水に冷媒凝縮熱
が付与される加熱運転が開始される。この加熱運転は上
記Ｔｗｌが設定湯温Ｔｓに達したときにステップＳ２１
　、Ｓ２３　、Ｓ２４　、Ｓ２５の繰返し処理からステ
ップＳ２１　、Ｓ２２の繰返し処理に移行するまで継続
される。なおこの間、上記給湯用熱交換器２５からの加
熱湯は貯湯タンク３１の底部側に返流されるので、上部
側の設定温度Ｔｓまですでに沸上げられている高温湯に
対する撹拌を殆ど生じることのない加熱運転が行われる
。

一方、検出湯温Ｔｗｌが基準温度Ｔｒよりも低いために
暖房運転が優先される場合には、上記検出湯温’ｈ５が
いつまでも設定温度Ｔｇ以下であることから、上記ステ
ップＳ２４から３２６に移行する処理が行われる。この
ステップは、第３湯温センサ４３での検出湯温’ｈ３を
設定湯温Ｔｓと比較するステップであって、７ｗ３がＴ
ｓ以上の場合には、次いでステップＳ２１に戻る処理と
なり、したがって給湯要求を発しながらそのままの状態
を継続する。そしてこの間に湯の使用が繰返されて、貯
湯タンク３１の底部側での補給水の量が増加し、上記検
出湯温Ｔｗ３が設定湯温Ｔｓよりも低くなった時に、ス
テップＳ２６からＳ２７に移行し、このステップで上記
’ｈ３を、貯湯タンク３１における最上部取付位置の第
４湯温センサ４４での検出湯温Ｔｗ４と比較する。そし
て両者が異なる場合、すなわち貯湯タンク３１の最上部
側に高温湯が残っていることを確認後、ステップ３２８
において、三方弁７４をＯＮにして給湯用熱交換器２５
の出口側の連通状態を貯湯タンク３１の上端側へと切換
えて、循環ポンプ７３の運転を行う。この操作によって
、貯湯タンり３１内の底部側の湯水を上部へと返流する
循環がなされることから、それまでの上部側の高温湯と
底部側の補給水とが混合されて、全体が略−様な中間温
度状態となる。この結果、運転モード特定部６３に送信
している検出湯温’ｈｌが上昇し、基準温度Ｔｒを超え
ることとなって上記運転モード特定部６３で同時運転へ
の切換えがなされ、以降は上記したステップ５２１　、
Ｓ２３　、Ｓ２４　、Ｓ２５の繰返し処理が実行されて
、貯湯タンク３１内全体の設定湯温Ｔｓまでの沸上げ運
転が行われることとなる。

上記の制御によって貯湯タンク３１内における被加熱湯
水が低いことから暖房のみが優先して行われる場合に、
湯切れを生じる前に貯湯タンク３１内を撹拌することに
よって、暖房快適性を損なうことのない同時運転下限温
度を超える被加熱湯水の温度上昇を与え、これにより自
動的に同時運転への切換えがなされる。この結果、室内
側の温風吹出し温度の低下を生じず、したがって暖房快
適性を損なうことな（、貯湯タンク３１内の湯切れの発
生を低減することができる。

なお貯湯タンク３１の湯水を一時に大量に使用して上記
検出湯温Ｔｒ３がＴｗ４と略同時に設定湯温Ｔｓよりも
低下し、したがって高温湯の残量が少なく、上記の撹拌
操作を行っても検出湯温Ｔｗｌが基準温度Ｔｒに達しな
い場合も想定され、この場合にはステップＳ２７から５
２９を経る処理となって、上記の撹拌操作は行わない。

このときには、暖房運転の停止を待って給湯加熱運転が
行われることとなり、例えば夜間に前記深夜ヒータ７７
を併用して加熱を行うようにしている。

以上、この発明の具体的な実施例について説明したが、
上記各実施例はこの発明を限定するものではなくこの発
明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば上記第１
実施例では給湯用熱交換器２５を内蔵する貯湯タンク３
１の構成を例にして説明したが、第２実施例のように給
湯用熱交換器２５を貯湯タンク３１の外部に配設する構
成とすることもできる。また上記第２実施例においては
、撹拌手段８１を、給湯用熱交換器２５への湯水の循環
径路に三方弁７４を介設すると共に上方返流配管７５を
設けて構成したが、例えば貯湯タンク３１内に回転翼を
設ける等のその他の構成とすることが可能であり、そし
て給湯用熱交換器２５を貯湯タンク３１に内蔵する構成
とすることも可能である。また上記第２実施例では、第
３温度センサ４３での検出温度が低下するまで、撹拌操
作を行わない構成としたが、例えば湯の使用毎に撹拌す
る構成とすることもできる。また上記各実施例において
は、４室の空調機能を有するヒートポンプシステムを例
に挙げて説明したが、１室或いは４室以外の複数の部屋
を暖房する機能と給湯加熱機能とを有するその他の装置
にこの発明を適用することができる。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の第１請求項記載のヒートポンプ
式暖房給湯機においては、貯湯タンク内の湯水の温度が
低くて暖房が優先して行われている間に、電気ヒータに
よる加熱を行い、このため従来のように暖房運転率の高
い場合に低温状態でいつまでも放置されるというような
ことはなく、早期に同時運転への切換えがなされて湯水
の加熱が行われるので、給湯加熱運転時間が従来よりも
確保され、この結果、暖房快適性を損なうことな（湯切
れの発生を低減することが可能となる。

また上記第２請求項記載のヒートポンプ式暖房給湯機に
おいては、貯湯タンク内の湯水を撹拌することによって
この貯湯タンク内の上部側の高温湯と底部側の低温湯水
とを均一化し、この結果、暖房快適性を損なうことなく
同時運転への切換えがなされるので、給湯加熱運転時間
が従来よりも確保され、これにより湯切れの発生が低減
される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１請求項記載のヒートポンプ式暖
房給湯機の機能ブロック図、第２図はこの発明の第２請
求項記載のヒートポンプ式暖房給湯機の機能ブロック図
、第３図はこの発明の第１実施例における装置の冷媒回
路図、第４図、第５図、第６図はそれぞれ上記第１実施
例の装置における貯湯タンクの正面図、左側面図、右側
面図、第７図は第４図の■−■線に沿う断面図、第８図
は上記第１実施例の装置における運転制御系統図、第９
図は上記第１実施例の装置における運転モード特定のた
めの制御フローチャート、第１０図はこの発明の第２実
施例の装置における給湯ユニットの構成模式図、第１１
図は上記第２実施例の装置における運転制御系統図、第
１２図は上記第２実施例の装置における運転モード特定
のための制御フローチャート、第１３図は上記第２実施
例の装置における給湯制御装置での制御フローチャート
である。 １・′・・圧縮機、１０・・・室外熱交換器、２０・・
・室内熱交換器、２５・・・給湯用熱交換器、３１・・
・貯湯タンク、３９・・・電気ヒータ、４１・・・第１
湯温センサ（湯温検出手段）、６１・・・室外制御装置
（運転制御手段）、６６・・・補助加熱運転制御手段、
８１・・・撹拌手段、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・室内ユニッ
ト、Ｘ・・・室外ユニット、Ｙ・・・給湯ユニット。 第２図 第９図 第１２ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機（１）と室外熱交換器（１０）とを有する室
   外ユニット（Ｘ）に、室内熱交換器（２０）を有する室
   内ユニット（Ａ）〜（Ｄ）と、貯湯タンク（３１）内の
   湯水を加熱するための給湯用熱交換器（２５）を有する
   給湯ユニット（Ｙ）とを接続し、また上記貯湯タンク（
   ３１）内の湯水の温度を検出する湯温検出手段（４１）
   を設けると共に、上記室内ユニット（Ａ）〜（Ｄ）から
   の暖房運転要求信号に応じて暖房運転を、また上記湯温
   検出手段（４１）での検出湯温が設定湯温に達していな
   いときに発せられる給湯加熱運転要求信号に応じて給湯
   加熱運転を、さらに上記各運転要求信号が同時に発生さ
   れ、かつ上記検出湯温が基準温度を超えているときに暖
   房と給湯加熱との同時運転を、また上記各運転要求信号
   が同時に発生され、かつ上記検出湯温が基準温度に達し
   ていないときには暖房運転を優先してそれぞれ行うべく
   制御する運転制御手段（６１）を設けて成るヒートポン
   プ式暖房給湯機であって、さらに上記貯湯タンク（３１
   ）内の湯水を加熱するための電気ヒータ（３９）を設け
   ると共に、上記各運転要求信号が同時に発生され、かつ
   上記検出湯温が基準温度に達していないときに上記電気
   ヒータ（３９）による加熱を行うべく制御する補助加熱
   運転制御手段（６６）を設けていることを特徴とするヒ
   ートポンプ式暖房給湯機。 ２、上部側からの出湯量と略同量の水が底部側に補充さ
   れる貯湯タンク（３１）を設け、この貯湯タンク（３１
   ）内における底部側の湯水を加熱する給湯用熱交換器（
   ２５）を有する給湯ユニット（Ｙ）と、室内熱交換器（
   ２０）を有する室内ユニット（Ａ）〜（Ｄ）とを、圧縮
   機（１）及び室外熱交換器（１０）を有する室外ユニッ
   ト（Ｘ）に接続し、また上記貯湯タンク（３１）内にお
   ける底部側の湯水の温度を検出する湯温検出手段（４１
   ）を設けると共に、上記室内ユニット（Ａ）〜（Ｄ）か
   らの暖房運転要求信号に応じて暖房運転を、また上記湯
   温検出手段（４１）での検出湯温が設定湯温に達してい
   ないときに発せられる給湯加熱運転要求信号に応じて給
   湯加熱運転を、さらに上記各運転要求信号が同時に発生
   され、かつ上記検出湯温が基準温度を超えているときに
   暖房と給湯加熱との同時運転を、また上記各運転要求信
   号が同時に発生され、かつ上記検出湯温が基準温度に達
   していないときには暖房運転を優先してそれぞれ行うべ
   く制御する運転制御手段（６１）を設けて成るヒートポ
   ンプ式暖房給湯機であって、さらに上記各運転要求信号
   が同時に発生され、かつ上記検出湯温が基準温度に達し
   ていないときに上記貯湯タンク（３１）内の湯水を撹拌
   する撹拌手段（８１）を設けていることを特徴とするヒ
   ートポンプ式暖房給湯機。