JP6834494B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

従来から、貯湯タンク内の水を熱媒体として浴槽の湯と熱交換させることにより、熱を回収する熱回収運転に関する技術が開示されている。例えば、特許文献１の給湯システムでは、タンクの下部に備えられた出水口から取り出された水を熱交換器に導入するための構成を備えている。熱交換器では、浴槽の湯を循環させて出水口から取り出された水を加熱することが行われる。熱交換器で加熱された水は、タンクの下部に設けられた入水口からタンク内に戻される。

特開２０１０−２７６２２０号公報

上記特許文献１の装置の熱回収運転では、タンクの下部から取り出された水が、熱交換された後に再びタンクの下部から戻される。このような構成では、熱回収運転によってタンクの下部に溜められている水の温度が高くなる。この場合、熱回収運転において熱交換器に流入する水の温度が高くなるため、熱交換効率が低下するという課題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、エネルギ効率の高い熱回収運転を行うことが可能な貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、第１貯湯タンクと、第２貯湯タンクと、第１貯湯タンクの下部と第２貯湯タンクの上部とを接続するタンク連結配管と、第２貯湯タンクの下部に市水を供給するための給水配管と、第２貯湯タンクの下部に溜められた水を加熱手段に供給する入水配管と、加熱手段により加熱された水を第１貯湯タンクの上部へ供給する出湯配管と、浴槽水循環回路を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴槽水と、熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、浴槽水循環回路及び熱交換器に浴槽水を循環させる浴槽水ポンプと、第２貯湯タンクの下部に溜められた水を熱媒体として熱交換器へ供給し、熱交換器を通過した熱媒体を第２貯湯タンクの下部よりも上の位置へと戻す熱回収回路と、熱回収回路及び熱交換器に熱媒体を循環させる循環ポンプと、浴槽水ポンプと、循環ポンプを制御する制御装置と、を備え、熱回収回路は、第２貯湯タンクの下部とタンク連結配管の途中の接続点とを接続する回収循環流路と、接続点から第２貯湯タンクの上部までのタンク連結配管と、を含んで構成されているものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、第１貯湯タンクと、第２貯湯タンクと、第１貯湯タンクの下部と第２貯湯タンクの上部とを接続するタンク連結配管と、第２貯湯タンクの下部に市水を供給するための給水配管と、第２貯湯タンクの下部に溜められた水を加熱手段に供給する入水配管と、加熱手段により加熱された水を第１貯湯タンクの上部へ供給する出湯配管と、浴槽水循環回路を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴槽水と、熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、浴槽水循環回路及び熱交換器に浴槽水を循環させる浴槽水ポンプと、第２貯湯タンクの下部に溜められた水を熱媒体として熱交換器へ供給し、熱交換器を通過した熱媒体を第２貯湯タンクの下部よりも上の位置へと戻す熱回収回路と、熱回収回路及び熱交換器に熱媒体を循環させる循環ポンプと、浴槽水ポンプと、循環ポンプを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、浴槽水ポンプを駆動させながら循環ポンプを駆動させる熱回収運転を行うように構成され、第１貯湯タンクの上部に接続された給湯配管と、給湯配管の湯の流れを検知する流量センサと、を備え、制御装置は、流量センサが湯の流れを検知した場合に、熱回収運転の実行を禁止するように構成されているものである。

本発明の貯湯式給湯機によれば、熱回収運転において熱交換器を通過した熱媒体が第２貯湯タンクの下部よりも上の位置へと戻される。これにより、第２貯湯タンクの下部に溜められた水の温度が高くなることが防がれるので、エネルギ効率の高い熱回収運転を行うことが可能となる。

実施の形態１における貯湯式ヒートポンプ給湯機の要部を示す構成図である。 ヒートポンプ加熱手段の構成を示す図である。 実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機の熱回収運転時の回路構成図である。 実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機の適用例を示す図である。 図４に示すシステムの湯張り運転時の回路構成図である。 図４に示すシステムの追い焚き運転時の回路構成図である。 図４に示すシステムの熱回収運転時の回路構成図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、実施の形態１における貯湯式ヒートポンプ給湯機の要部を示す構成図である。図１に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機１は、貯湯タンクユニット１０とヒートポンプ加熱手段３１とを備えた貯湯式給湯機として構成されている。ヒートポンプ加熱手段３１は、ヒートポンプサイクルを利用するように構成されたユニットである。貯湯タンクユニット１０とヒートポンプ加熱手段３１とは、ヒートポンプ入水配管４とヒートポンプ出湯配管５とによって接続されている。また、貯湯タンクユニット１０には、制御装置１００が内蔵されている。貯湯タンクユニット１０およびヒートポンプ加熱手段３１が備える各種の弁類、ポンプ類等の作動は、これらと配線を介して接続された制御装置１００により制御される。以下、貯湯式ヒートポンプ給湯機１の各構成要素について説明する。

貯湯タンクユニット１０は、第１貯湯タンク２ａと第２貯湯タンク２ｂを備えている。なお、以下の説明において、第１貯湯タンク２ａと第２貯湯タンク２ｂを特に区別しないときには、単に「貯湯タンク２」と称する。第１貯湯タンク２ａの下部と第２貯湯タンク２ｂの上部とは、タンク連結配管３によって接続されている。なお、ここでいう第２貯湯タンク２ｂの上部とは、図１に示すような第２貯湯タンク２ｂの上端部に限られない。すなわち、タンク連結配管３は、後述するヒートポンプ入水配管４又は給水配管６が接続されている第２貯湯タンク２ｂの下部よりも上の位置に接続されていればよい。

第２貯湯タンク２ｂの下部は、ヒートポンプ入水配管４を介してヒートポンプ加熱手段３１に接続されている。また、第１貯湯タンク２ａの上部は、ヒートポンプ出湯配管５を介してヒートポンプ加熱手段３１に接続されている。第２貯湯タンク２ｂの下部には、市水を供給するための給水配管６が接続されている。第１貯湯タンク２ａには、ヒートポンプ加熱手段３１を用いて加熱された高温水がヒートポンプ出湯配管５を介してタンク上部から流入される。

図２は、ヒートポンプ加熱手段の構成を示す図である。ヒートポンプ加熱手段３１は、貯湯タンクユニット１０から導かれた低温水を加熱するための加熱手段の例である。ヒートポンプ加熱手段３１は、圧縮機３２、ガスクーラ３３、内部熱交換器３４、膨張弁３５、空気熱交換器３６を備えている。ヒートポンプ加熱手段３１は、これらの部品が順に環状に接続された冷媒回路３７を備え、冷凍サイクルすなわちヒートポンプサイクルの運転を行う。圧縮機３２は、低圧冷媒ガスを圧縮する。冷媒は、例えば二酸化炭素でもよい。ガスクーラ３３は、圧縮機３２から吐出された高温高圧の冷媒と、貯湯タンクユニット１０から導かれた低温水との間で熱を交換する。

膨張弁３５は、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒にする減圧装置の例である。減圧された低圧冷媒は、気液二相の状態になる。空気熱交換器３６は、低圧冷媒と大気との間で熱を交換する熱交換器である。空気熱交換器３６において、低圧冷媒は、大気の熱を吸収することで蒸発する。内部熱交換器３４は、高圧流路及び低圧流路を備える。内部熱交換器３４は、高圧流路を流れる高圧冷媒と、低圧流路を流れる低圧冷媒との間で熱を交換する。空気熱交換器３６で蒸発した低圧冷媒ガスは、内部熱交換器３４の低圧流路を経由して、圧縮機３２に吸入される。

図１に示すように、ヒートポンプ入水配管４の途中には、熱源ポンプ７が設けられている。熱源ポンプ７が駆動されると、第２貯湯タンク２ｂの下部に溜められた水がヒートポンプ加熱手段３１のガスクーラ３３へと送られる。ヒートポンプ加熱手段３１では、ガスクーラ３３での熱交換によって導入された水が加熱される。加熱後の高温水は、ヒートポンプ出湯配管５を介して第１貯湯タンク２ａの上部からタンク内へと溜められる。このような沸き上げ運転が行われることにより、第１貯湯タンク２ａの上部から下部、そしてタンク連結配管３を介して第２貯湯タンク２ｂの上部から下部へと順に高温水が溜められる。

第１貯湯タンク２ａの上部には、第１貯湯タンク２ａの上部に溜められた高温水を取り出すための高温配管８が接続されている。高温配管８は、給水配管６から分岐した低温配管９とともに給湯混合弁１１に接続されている。給湯混合弁１１は、高温配管８を流れる高温水と低温配管９を流れる低温水とを混合する。給湯混合弁１１によって温度調整された湯は、ユーザーからの給湯要求を受けて給湯配管１２から台所の蛇口又は浴室内のシャワー等の給湯負荷へと供給される。以下、このような湯の供給動作を給湯運転と称する。また、給湯配管１２には、給湯配管１２を流れる湯の流量を検出する給湯流量センサ１３が配置されている。

次に、実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１の特徴的な構成について説明する。貯湯式ヒートポンプ給湯機１の貯湯タンクユニット１０は、第２貯湯タンク２ｂの下部とタンク連結配管３とを接続する回収循環流路１５を備えている。これにより、第２貯湯タンク２ｂの下部から回収循環流路１５及びタンク連結配管３を介して第２貯湯タンク２ｂの上部へと戻る熱回収回路が形成される。回収循環流路１５の途中には、ふろ熱交換器１６が設けられている。ふろ熱交換器１６は、熱回収回路を流れる水を熱媒体として、浴槽内の浴槽水との間で熱交換を行うための熱交換である。ふろ熱交換器１６は、浴槽水を循環させる浴槽水循環回路２０の途中に設けられている。また、浴槽水循環回路２０の途中には、浴槽水を循環させる浴槽水ポンプとしてのふろ熱一次ポンプ２１が設置されている。

第２貯湯タンク２ｂの下部とふろ熱交換器１６との間の回収循環流路１５には、循環ポンプとしてのふろ熱二次ポンプ１７が設けられている。ふろ熱二次ポンプ１７は、第２貯湯タンク２ｂの下部に溜められた水を取り出してふろ熱交換器１６へと送る。また、回収循環流路１５においてふろ熱交換器１６の下流側には、逆止弁１８が設けられている。逆止弁１８は、回収循環流路１５の逆流、つまり図中の方向Ａと反対方向への水流を規制する。

第１貯湯タンク２ａにおけるタンク連結配管３との接続部には、第１バッフル２２が設けられている。また、第２貯湯タンク２ｂにおけるタンク連結配管３との接続部には、第２バッフル２３が設けられている。第１バッフル２２，第２バッフル２３は、タンク連結配管３から第１貯湯タンク２ａ，第２貯湯タンク２ｂへと流入する水流によってタンク内の水が撹拌されることを防ぐためのものである。

［実施の形態１の動作］
次に、実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１の特徴的な動作について説明する。実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１は、浴槽水から熱を回収する熱回収運転を行う。図３は、実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機の熱回収運転時の回路構成図である。なお、ここでいう熱回収運転とは、浴槽内に湯が張られている状態で、浴槽内の熱を回収して貯湯タンク２内に蓄える運転のことである。この熱回収運転時には、制御装置１００は、ふろ熱一次ポンプ２１を駆動するとともにふろ熱二次ポンプ１７を駆動する。ふろ熱一次ポンプ２１が駆動されると、浴槽内の浴槽水が浴槽水循環回路２０を循環する。また、ふろ熱二次ポンプ１７が駆動されると、第２貯湯タンク２ｂの下部に溜められた低温水が熱回収回路を循環する。ふろ熱交換器１６に流入された低温水は、浴槽水との熱交換によって加熱された後、第２貯湯タンク２ｂの上部からタンク内に流入する。

このような熱回収運転によれば、以下のような作用及び効果が得られる。熱回収運転では、第２貯湯タンク２ｂの下部に溜められた低温水がふろ熱交換器１６において加熱された後、第２貯湯タンク２ｂの上部に戻される。このような熱回収運転によれば、第２貯湯タンク２ｂの下部に溜められた低温水の温度が高くなることを防ぐことができる。これにより、ふろ熱交換器１６において低温水と浴槽水との温度差が小さくなることが抑制されるので、エネルギ効率の高い熱回収運転を行うことが可能となる。また、実施の形態１の熱回収運転では、第１貯湯タンク２ａに対する水の出入りがない。これにより、第１貯湯タンク２ａ内の有効熱量の減少を防ぎつつ浴槽水から熱を回収することが可能となる。

実施の形態１の熱回収運転によれば、タンク連結配管３の一部が熱回収回路を兼ねている。このため、同等の機能をよりコストを安く実現するいわゆるＶＥ（Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）を達成することが可能となる。

なお、上記のような配管構成では、熱回収運転が行われた場合に、回収循環流路１５とタンク連結配管３との接続点Ｐ１からタンク連結配管３を介して第２貯湯タンク２ｂに至る第１熱回収経路と、当該接続点Ｐ１からタンク連結配管３、第１貯湯タンク２ａ、ヒートポンプ出湯配管５、ヒートポンプ加熱手段３１及びヒートポンプ入水配管４を介して第２貯湯タンク２ｂに至る第２熱回収経路とが形成される。このため、回収循環流路１５をタンク連結配管３に接続する構成では、上記第１熱回収経路の圧力損失が第２熱回収経路の圧力損失よりも小さくなるように、配管長、配管径、及び配置部品等を設定することが好ましい。これにより、熱回収運転が行われた場合に、熱回収後の水が第１貯湯タンク２ａに流入することを防ぐことができる。

また、上記のような配管構成では、給湯運転が行われた場合に、第２貯湯タンク２ｂからタンク連結配管３を介して接続点Ｐ１へと至る第１給湯経路と、第２貯湯タンク２ｂから回収循環流路１５を介して接続点Ｐ１へと至る第２給湯経路とが形成される。このため、回収循環流路１５をタンク連結配管３に接続する構成では、上記第１給湯経路の圧力損失が第２給湯経路の圧力損失よりも小さくなるように、配管長、配管径、及び配置部品等を設定することが好ましい。これにより、給湯運転が行われた場合に、第２貯湯タンク２ｂの下部から取り出した低温水が第１貯湯タンク２ａに流入することを防ぐことができる。

実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１では、回収循環流路１５の途中に逆止弁１８を備えている。これにより、第２貯湯タンク２ｂ内の水の温度分布が変化した場合であっても、回収循環流路１５内の水が対流によって逆流することを防ぐことができる。これにより、第２貯湯タンク２ｂ又はタンク連結配管３内の高温水が回収循環流路１５へ流れることによる放熱を抑制してエネルギ効率を高めることができる。

実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１では、第２貯湯タンク２ｂの下部からふろ熱交換器１６にかけての回収循環流路１５にふろ熱二次ポンプ１７が設けられている。このような構成によれば、ふろ熱二次ポンプ１７の吸入側が確実に水で満たされるため、ポンプ内へのエアの混入によって送水ができなくなることを防ぐことができる。

実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１では、第１バッフル２２を備えている。これにより、例えば、給湯中に熱回収運転が行われてタンク連結配管３から第１貯湯タンク２ａに水が流入したとしても、第１貯湯タンク２ａ内の温度分布を不要に乱すことが回避される。これにより、第１貯湯タンク２ａ内の有効熱量の減少を軽減することができる。

実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１では、第２バッフル２３を備えている。これにより、例えば、熱回収運転において熱回収回路を介して第２貯湯タンク２ｂの上部からタンク内へ流入される湯量が大きい場合等であっても第２貯湯タンク２ｂ内の水が急速に撹拌されて下部に溜められた水の温度が高くなることを抑制することができる。

ところで、実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１では、熱回収運転の実行中に給湯運転が開始された場合には、熱回収運転を中断することが好ましい。このような制御は、例えば、制御装置１００が給湯流量センサ１３によって給湯運転が行われていることを検知している期間は、熱回収運転の実行を禁止する構成とすればよい。このような制御によれば、熱回収後の比較的低温の水が第１貯湯タンク２ａの下部からタンク内に侵入することによるタンク内の温度分布の乱れを抑制することが可能となる。

また、実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１では、回収循環流路１５をタンク連結配管３の途中に接続する構成とした。しかしながら、回収循環流路１５は、第２貯湯タンク２ｂの上部に直接接続する構成でもよい。

［実施の形態１の適用例］
図４は、実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機の適用例を示す図である。なお、図４において、図１と共通する要素についてはその説明を省略又は簡略化する。

実施の形態１の貯湯式ヒートポンプ給湯機１は、例えば図４に示すシステムに適用することができる。図４に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機１は、第１三方弁４０、第２三方弁４１および四方弁４２を有している。第１三方弁４０は、水が流入する２つの入口であるｂポート及びｃポートと、湯水が流出する１つの出口であるａポートとを有している。第１三方弁４０は、ｂポートもしくはｃポートのどちらかから水が流入するように水の経路を切り替え可能に構成されている。第２三方弁４１は、水が流入する２つの入口であるａポート及びｂポートと、湯水が流出する１つの出口であるｃポートとを有している。第２三方弁４１は、ａポートもしくはｂポートのどちらかから水が流入するように水の経路を切り替え可能に構成されている。四方弁４２は、水が流入する２つの入口であるａポート及びｂポートと、水が流出する２つの出口であるｃポート及びｄポートとを有している。四方弁４２は、３つの経路、すなわち、ａ−ｃ経路、ｂ−ｃ経路、およびｂ−ｄ経路の間で流路形態を切り替え可能に構成されている。

また、貯湯式ヒートポンプ給湯機１は、配管４３、配管４４、配管４５、配管４６、配管４７、配管４８、配管４９、配管５０及び配管５１を有している。配管４３は、第２貯湯タンク２ｂの下部と第１三方弁４０のｂポートとを接続する流路である。また、配管４９は、第１三方弁４０のａポートとヒートポンプ加熱手段３１の入口側とを接続する流路である。また、配管４８は、ヒートポンプ加熱手段３１の出口側と四方弁４２のａポートとを接続する流路である。また、配管４４は、四方弁４２のｃポートと第２三方弁４１のａポートとを接続する流路である。そして、配管４５は、四方弁４２のｄポートと第２貯湯タンク２ｂの下部とを接続する流路である。配管５１は、タンク連結配管３の途中と第２三方弁４１のｃポートとを接続する流路である。配管４７は、配管５１のふろ熱交換器１６の出口側の部位と第１三方弁４０のｃポートとを接続する流路である。更に、配管４６は、配管４９における熱源ポンプ７の出口側の部位と四方弁４２のｂポートとを接続する流路である。配管５０は、第２三方弁４１のｂポートと第１貯湯タンク２ａの上部を接続する流路である。

また、貯湯式ヒートポンプ給湯機１は、ふろ混合弁６０を備えている。ふろ混合弁６０の２つの入口は、高温配管８と低温配管９にそれぞれ接続されている。配管６１は、ふろ混合弁６０の１つの出口と浴槽水循環回路２０の途中とを接続している。配管６１の途中には電磁弁６２が設けられている。ふろ混合弁６０は、高温配管８を流れる高温水と低温配管９を流れる低温水とを混合する。電磁弁６２は、配管６１の開状態と閉状態とを切り替える。

このように構成されたシステムでは、貯湯式ヒートポンプ給湯機１の各要素が以下の構成によって実現されている。ヒートポンプ入水配管４は配管４３及び配管４９により実現されている。ヒートポンプ出湯配管５は、配管４８、配管４４及び配管５０により実現されている。回収循環流路１５は、配管４３、配管４９、配管４６、配管４４及び配管５１により実現されている。また、ふろ熱二次ポンプ１７は、熱源ポンプ７により実現されている。

図４に示すシステムでは、以下の図５〜図７に示す運転状態に応じて第１三方弁４０、第２三方弁４１及び四方弁４２を制御して、貯湯タンクユニット１０内の水の流路を切り替えて使用するようになっている。図５は、図４に示すシステムの湯張り運転時の回路構成図である。なお、ここでいう湯張り運転とは、貯湯タンク２内に蓄えた高温の水を浴槽に給湯する運転のことである。この湯張り運転時には、電磁弁６２が開弁されることにより、配管６１から浴槽水循環回路２０を介して浴槽へと連通する流路が形成される。制御装置１００は、浴槽への給湯温度が目標温度となるようにふろ混合弁６０を調整する。なお、湯張り運転が行なわれると第１貯湯タンク２ａ内の高温水が減少する。このため、湯張り運転では、第２貯湯タンク２ｂの上部からタンク連結配管３を介して第１貯湯タンク２ａの下部へと湯が供給される。

次に、図６は、図４に示すシステムの追い焚き運転時の回路構成図である。なお、ここでいう追い焚き運転とは、ふろ熱交換器１６において貯湯タンク２内に貯えた高温の水と浴槽水との間の熱交換を行い、浴槽水の加熱を行う運転である。この追い焚き運転時には、第１三方弁４０は、ｃポートとａポートとが連通しｂポートが閉状態となるように制御される。これにより、配管４７と配管４９とが連通するとともに、配管４３側が閉状態とされる。また、四方弁４２は、ｂポートとｄポートとが連通しｃポートとａポートとが閉状態となるように制御される。これにより、配管４６と配管４５とが連通するとともに、配管４８側と配管４４側とが閉状態となる。

追い焚き運転は、上記のように第１三方弁４０および四方弁４２が制御された状態で、熱源ポンプ７とふろ熱一次ポンプ２１の運転を開始することにより実行される。なお、この追い焚き運転状態では、ヒートポンプ加熱手段３１の運転が停止されている。その結果、第１貯湯タンク２ａの上部から流出する高温水は、配管５１を経由してふろ熱交換器１６に導かれ、浴槽水との間で熱交換が行われる。熱交換により低温となった低温水は、配管５１、配管４７、第１三方弁４０、配管４９、熱源ポンプ７、配管４６、四方弁４２および配管４５を経由して、第２貯湯タンク２ｂの下部からからタンク内に戻される。なお、追い焚き運転が行なわれると第１貯湯タンク２ａ内の高温水が減少する。このため、追い焚き運転では、第２貯湯タンク２ｂの上部からタンク連結配管３を介して第１貯湯タンク２ａの下部へと湯が供給される。

次に、図７は、図４に示すシステムの熱回収運転時の回路構成図である。この熱回収運転時には、第１三方弁４０は、ｂポートとａポートとが連通しｃポートが閉状態となるように制御される。これにより、配管４３と配管４９とが連通するとともに、配管４７側が閉状態とされる。また、四方弁４２は、ｂポートとｃポートとが連通しａポートとｄポートとが閉状態となるように制御される。これにより、配管４６と配管４４とが連通するとともに、配管４８側と配管４５側とが閉状態となる。また、第２三方弁４１は、ａポートとｃポートとが連通しｂポートが閉状態となるように制御される。これにより、配管４４と配管５１とが連通するとともに、配管５０側が閉状態とされる。

熱回収運転は、上記のように第１三方弁４０、第２三方弁４１および四方弁４２が制御された状態で、熱源ポンプ７とふろ熱一次ポンプ２１の運転を開始することにより実行される。なお、この熱回収運転状態では、ヒートポンプ加熱手段３１の運転が停止されている。その結果、第２貯湯タンク２ｂの下部から流出する低温水は、配管４３、第１三方弁４０、配管４９、熱源ポンプ７、配管４６、四方弁４２、配管４４、第２三方弁４１及び配管５１を経由してふろ熱交換器１６に導かれ、浴槽水との間で熱交換が行われる。熱交換により浴槽水の熱を回収した水は、配管５１及びタンク連結配管３を経由して、第２貯湯タンク２ｂの上部からからタンク内に戻される。なお、熱回収運転が行なわれている期間は、第１貯湯タンク２ａに対する水の出入りはない。

このように、図４に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機１によれば、第１三方弁４０、第２三方弁４１および四方弁４２を制御して、湯張り運転、追い焚き運転及び熱回収運転を実現することができる。

１ 貯湯式ヒートポンプ給湯機、 ２ａ 第１貯湯タンク、 ２ｂ 第２貯湯タンク、 ３ タンク連結配管、 ４ ヒートポンプ入水配管、 ５ ヒートポンプ出湯配管、 ６ 給水配管、 ７ 熱源ポンプ、 ８ 高温配管、 ９ 低温配管、 １０ 貯湯タンクユニット、 １１ 給湯混合弁、 １２ 給湯配管、 １３ 給湯流量センサ、 １５ 回収循環流路、 １６ ふろ熱交換器、 １７ ふろ熱二次ポンプ、 １８ 逆止弁、 ２０ 浴槽水循環回路、 ２１ ふろ熱一次ポンプ、 ２２ 第１バッフル、 ２３ 第２バッフル、 ３１ ヒートポンプ加熱手段、 ３２ 圧縮機、 ３３ ガスクーラ、 ３４ 内部熱交換器、 ３５ 膨張弁、 ３６ 空気熱交換器、 ３７ 冷媒回路、 ４０ 第１三方弁、 ４１ 第２三方弁、 ４２ 四方弁、 ４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１ 配管、 ６０ 混合弁、 ６１ 配管、 ６２ 電磁弁、 １００ 制御装置

Claims (9)

1. 第１貯湯タンクと、
   第２貯湯タンクと、
   前記第１貯湯タンクの下部と前記第２貯湯タンクの上部とを接続するタンク連結配管と、
   前記第２貯湯タンクの下部に市水を供給するための給水配管と、
   前記第２貯湯タンクの下部に溜められた水を加熱手段に供給する入水配管と、
   前記加熱手段により加熱された水を前記第１貯湯タンクの上部へ供給する出湯配管と、
   浴槽水循環回路を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴槽水と、熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、
   前記浴槽水循環回路及び前記熱交換器に浴槽水を循環させる浴槽水ポンプと、
   前記第２貯湯タンクの下部に溜められた水を前記熱媒体として前記熱交換器へ供給し、前記熱交換器を通過した前記熱媒体を前記第２貯湯タンクの前記下部よりも上の位置へと戻す熱回収回路と、
   前記熱回収回路及び前記熱交換器に前記熱媒体を循環させる循環ポンプと、
   前記浴槽水ポンプと、前記循環ポンプを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記熱回収回路は、
   前記第２貯湯タンクの下部と前記タンク連結配管の途中の接続点とを接続する回収循環流路と、
   前記接続点から前記第２貯湯タンクの上部までの前記タンク連結配管と、
   を含んで構成されていることを特徴とする貯湯式給湯機。
2. 前記接続点から前記タンク連結配管を介して前記第２貯湯タンクに至る第１熱回収経路の圧力損失が、前記接続点から前記タンク連結配管、前記第１貯湯タンク、前記出湯配管、前記加熱手段及び前記入水配管を介して前記第２貯湯タンクに至る第２熱回収経路の圧力損失よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記第２貯湯タンクから前記タンク連結配管を介して前記接続点へと至る第１給湯経路の圧力損失が、前記第２貯湯タンクから前記回収循環流路を介して前記接続点へと至る第２給湯経路の圧力損失よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記制御装置は、前記浴槽水ポンプを駆動させながら前記循環ポンプを駆動させる熱回収運転を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
5. 前記第１貯湯タンクの上部に接続された給湯配管と、
   前記給湯配管の湯の流れを検知する流量センサと、を備え、
   前記制御装置は、前記流量センサが湯の流れを検知した場合に、前記熱回収運転の実行を禁止するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の貯湯式給湯機。
6. 前記第１貯湯タンクにおける前記タンク連結配管との接続部に設けられ、前記タンク連結配管から第１貯湯タンク内への水流を抑えるための第１バッフルを更に備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
7. 前記第２貯湯タンクにおける前記タンク連結配管との接続部に設けられ、前記タンク連結配管から第２貯湯タンク内への水流を抑えるための第２バッフルを更に備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
8. 前記熱回収回路の途中に設けられ、前記熱交換器から前記第２貯湯タンクの下部への前記熱媒体の流れを規制する逆止弁を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の貯湯式給湯機。
9. 第１貯湯タンクと、
   第２貯湯タンクと、
   前記第１貯湯タンクの下部と前記第２貯湯タンクの上部とを接続するタンク連結配管と、
   前記第２貯湯タンクの下部に市水を供給するための給水配管と、
   前記第２貯湯タンクの下部に溜められた水を加熱手段に供給する入水配管と、
   前記加熱手段により加熱された水を前記第１貯湯タンクの上部へ供給する出湯配管と、
   浴槽水循環回路を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴槽水と、熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、
   前記浴槽水循環回路及び前記熱交換器に浴槽水を循環させる浴槽水ポンプと、
   前記第２貯湯タンクの下部に溜められた水を前記熱媒体として前記熱交換器へ供給し、前記熱交換器を通過した前記熱媒体を前記第２貯湯タンクの前記下部よりも上の位置へと戻す熱回収回路と、
   前記熱回収回路及び前記熱交換器に前記熱媒体を循環させる循環ポンプと、
   前記浴槽水ポンプと、前記循環ポンプを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記浴槽水ポンプを駆動させながら前記循環ポンプを駆動させる熱回収運転を行うように構成され、
   前記第１貯湯タンクの上部に接続された給湯配管と、
   前記給湯配管の湯の流れを検知する流量センサと、を備え、
   前記制御装置は、前記流量センサが湯の流れを検知した場合に、前記熱回収運転の実行を禁止するように構成されていることを特徴とする貯湯式給湯機。

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