給湯機
【課題】熱媒体と被熱交換媒体が熱交換したときに発生する中温の熱媒体を、高温の熱媒体を溜めるタンクの温度境界層を乱すことなく溜めるとともに、溜めた中温水を有効に利用できるタンク式の給湯機を提供する。
【解決手段】貯湯タンク１１に溜まっている高温水ＨＷと浴槽水ＢＷが熱交換器１３で熱交換する場合、熱交換で高温水ＨＷの温度が下がって生成される中温水ＭＷをサブタンク１２の上部に流入させ、貯湯タンク１１にはサブタンク１２の下部に溜まる低温水を流入させる。サブタンク１２から取り出される中温水は、貯湯タンク１１から取り出される高温水ＨＷと混合して高温水ＨＷの温度を低下させ、浴槽３０への足し湯や給湯栓３１からの給湯などに利用する。
【解決手段】貯湯タンク１１に溜まっている高温水ＨＷと浴槽水ＢＷが熱交換器１３で熱交換する場合、熱交換で高温水ＨＷの温度が下がって生成される中温水ＭＷをサブタンク１２の上部に流入させ、貯湯タンク１１にはサブタンク１２の下部に溜まる低温水を流入させる。サブタンク１２から取り出される中温水は、貯湯タンク１１から取り出される高温水ＨＷと混合して高温水ＨＷの温度を低下させ、浴槽３０への足し湯や給湯栓３１からの給湯などに利用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクに溜まる熱媒体と被熱交換媒体が熱交換する給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンクに溜まる熱媒体と被熱交換媒体が熱交換器で熱交換するタンク式の熱交換装置は広く知られ、このような熱交換装置を利用したタンク式の給湯機には、浴槽の追い焚き機能を有するものがある。
浴槽の追い焚き機能を有するタンク式の給湯機は、タンクに貯湯される熱媒体である湯水と、被熱交換媒体となる浴槽の湯を熱交換器で熱交換して浴槽の湯を加熱するように構成される（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４０３４２号公報
【特許文献２】特開２００７−１３９３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１、２に示される給湯装置は、浴槽の湯（浴槽水）を追い焚きする場合、タンクの頭頂部に溜まっている高温水（高温の熱媒体）をポンプで熱交換器に送り、浴槽水と熱交換して浴槽水を加熱する。そして、高温水は浴槽水と熱交換して温度が低下し、中温水（中温の熱媒体）となってタンクに戻る。このとき、タンク内の温度境界層を乱し、タンク内に、給湯に利用できない中温水が溜まってしまう場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、熱媒体と被熱交換媒体が熱交換したときに発生する中温の熱媒体を、高温の熱媒体を溜めるタンクの温度境界層を乱すことなく溜めるとともに、溜めた中温の熱媒体を有効に利用できるタンク式の給湯機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の請求項１は、加熱装置で加熱された高温の熱媒体を溜める第１のタンクと、前記高温の熱媒体と被熱交換媒体が熱交換する熱交換器と、前記熱媒体が前記熱交換器から前記第１のタンクに戻る経路に配置される第２のタンクと、を備え、前記第１のタンクの下部および前記第２のタンクの下部に、加熱されていない低温の前記熱媒体が供給され、前記第１のタンクの下部に溜まる前記低温の熱媒体を前記加熱装置で加熱する給湯機とする。そして、前記被熱交換媒体と前記熱媒体が熱交換するときには、前記第１のタンクの上部から前記高温の熱媒体が取り出されて前記熱交換器に送られ、前記被熱交換媒体と熱交換して温度が低下した中温の前記熱媒体が前記第２のタンクの上部に流入するとともに、前記第２のタンクの下部に溜まっている前記低温の熱媒体が前記第１のタンクの下部に流入するように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、熱媒体と被熱交換媒体が熱交換したときに発生する中温の熱媒体を、高温の熱媒体を溜めるタンクの温度境界層を乱すことなく溜めるとともに、溜めた中温の熱媒体を有効に利用できるタンク式の給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る給湯機の構成を示す図である。
【図２】追い焚き時の高温水、中温水、低温水、浴槽水の流れを示す図である。
【図３】追い焚き時に中温水が貯湯タンクに戻る状態を示す図である。
【図４】足し湯時の高温水、中温水、低温水、浴槽水の流れを示す図である。
【図５】給湯時の高温水、中温水、低温水の流れを示す図である。
【図６】給湯時に高温水と中温水を混合する状態を示す図である。
【図７】給湯時に高温水と低温水を混合する状態を示す図である。
【図８】湯張り時に中温水と低温水を混合する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る給湯機１は、第１のタンク（貯湯タンク１１）に溜まっている湯水（熱媒体）のうち、上部に溜まっている高温水ＨＷ（高温の熱媒体）で、浴槽３０の浴槽水ＢＷ（被熱交換媒体）を追い焚きする貯湯タンクユニット１０と、貯湯タンク１１の下部に溜まっている低温水ＣＷ（低温の熱媒体）を沸き上げる加熱装置（ヒートポンプユニット２０）と、を含んで構成され、制御装置４０によって制御される。
さらに、給湯機１は、熱媒体となる湯水を、予め設定される設定温度（給湯設定温度）と一致させて供給先（給湯栓３１）に供給可能に構成される。そして、給湯栓３１から、給湯設定温度の給湯水を利用者に提供できる。
【００１０】
貯湯タンク１１の底部はヒートポンプ往き管２０ａを介してヒートポンプユニット２０に接続され、貯湯タンク１１の頭頂部はヒートポンプ戻り管２０ｂを介してヒートポンプユニット２０と接続される。
ヒートポンプユニット２０が駆動すると貯湯タンク１１の下部に溜まる低温水ＣＷがヒートポンプ往き管２０ａを流通してヒートポンプユニット２０に取り込まれ、沸き上げられて高温水ＨＷとなる。そして、ヒートポンプユニット２０で沸き上げられた高温水ＨＷはヒートポンプ戻り管２０ｂを流通して貯湯タンク１１の頭頂部に戻される。
貯湯タンク１１の内部に高温水ＨＷと低温水ＣＷが存在する場合、高温水ＨＷと低温水ＣＷの境界部分に温度境界層（以下、境界層ＢＬと称する）が形成され、高温水ＨＷと低温水ＣＷは混合することなく、上部に高温水ＨＷ、下部に低温水ＣＷが溜まる状態が維持される。
【００１１】
貯湯タンク１１には、複数の温度センサ（図１には５つの温度センサ１１ａ〜１１ｅ）が頭頂部から底部に向かって配設され、貯湯タンク１１に溜まっている湯水（高温水ＨＷ、低温水ＣＷおよび境界層ＢＬ）の温度を計測する。
制御装置４０は、温度センサ１１ａ〜１１ｅが計測する温度に基づいて貯湯タンク１１の上下方向の温度分布を取得することができ、必要に応じてヒートポンプユニット２０を駆動して下部に溜まっている低温水ＣＷを沸き上げる。
【００１２】
温度センサ１１ａは貯湯タンク１１の頭頂部近傍に溜まる湯水の温度を計測するセンサであり、温度センサ１１ｅは貯湯タンク１１の底部近傍に溜まる湯水の温度を計測するセンサである。そして、温度センサ１１ｂ〜１１ｄは、温度センサ１１ａと温度センサ１１ｅの間で貯湯タンク１１に溜まる湯水の温度を計測するセンサであり、特に、温度センサ１１ｃは、後記する貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる湯水の温度を計測するセンサである。なお、上下方向中央部近傍とは、貯湯タンク１１の頭頂部と底部の略中間の位置であって、頭頂部または底部のどちらか一方に極端に近くないと認められる位置であればよく、厳密な上下方向の中間位置を示すものではない。
【００１３】
ヒートポンプユニット２０は、ヒートポンプ往き管２０ａを介して取り込まれる低温水ＣＷをポンプ２０１で水側熱交換器２０２に送り込み、冷媒で加熱された高温水ＨＷをヒートポンプ戻り管２０ｂを介して貯湯タンク１１に戻す水側回路と、圧縮機２０５で圧縮された高温高圧の冷媒が水側熱交換器２０２で低温水ＣＷを加熱した後に膨張弁２０３で膨張し、ファン２０６によって空気側熱交換器２０４に取り込まれる外気との熱交換で気化して圧縮機２０５に戻る冷媒回路と、を含んで構成される。
【００１４】
図１に示すように、貯湯タンク１１の頭頂部から底部に向かって５つの温度センサ１１ａ〜１１ｅが配置される場合、例えば、制御装置４０は、温度センサ１１ａが計測する温度が所定の温度以下になったときに、温度センサ１１ａの位置まで低温水ＣＷが溜まったと判定する。
そして、制御装置４０は、温度センサ１１ａの位置まで低温水ＣＷが溜まったときに、ヒートポンプユニット２０の圧縮機２０５を駆動するとともにポンプ２０１を駆動し、冷媒回路を循環する冷媒で水側回路を流通する低温水ＣＷを沸き上げ、高温水ＨＷとして貯湯タンク１１の頭頂部に戻す。なお、温度センサ１１ａの位置まで低温水ＣＷが溜まったときに沸き上げを開始するのは沸き上げを行なう際の条件の一例であり、他の条件であっても沸き上げを開始する場合がある。
制御装置４０は、例えば、温度センサ１１ｅが計測する温度が所定の温度以上になったときに、温度センサ１１ｅの位置まで高温水ＨＷが溜まったと判定し、ヒートポンプユニット２０を停止する。
【００１５】
本実施形態に係る給湯機１に備わるヒートポンプユニット２０は公知の構成のものを利用することができ、その詳細な動作等についての説明は適宜省略する。
なお、貯湯タンク１１の下部に溜まっている低温水ＣＷを所定の温度に沸き上げられる加熱装置であればヒートポンプユニット２０に限定するものではない。ヒートポンプユニット２０に替わる加熱装置として、例えばボイラが考えられる。
【００１６】
次に、貯湯タンクユニット１０の構成を説明する。
貯湯タンク１１の頭頂部は給湯管１１０を介して給湯栓３１と接続され、貯湯タンク１１の底部は低温水取込管１１１を介して第２のタンク（サブタンク１２）の底部と接続される。
給湯管１１０からは高温側入口管１１３ａが分岐して熱交換器１３の高温側入口に接続され、熱交換器１３の高温側出口には高温側出口管１１３ｂが接続される。高温側出口管１１３ｂは、低温水取込管１１１から分岐する低温水分岐管１１２に、混合弁（第１混合弁１４）を介して接続される。また、高温側出口管１１３ｂには、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に接続される中温水取出管１１４が接続され、中温水取出管１１４は、混合弁（第２混合弁１５）を介して、サブタンク１２の頭頂部に接続される中温水取込管１１５と接続される。
【００１７】
この構成によると、高温側出口管１１３ｂ、中温水取出管１１４、中温水取込管１１５および低温水取込管１１１は、貯湯タンク１１に溜められる湯水（熱媒体）が熱交換器１３で熱交換した後に貯湯タンク１１に戻る経路を形成し、中温水取込管１１５と低温水取込管１１１の間に配設されるサブタンク１２は、湯水（熱媒体）が熱交換器１３から貯湯タンク１１に戻る経路に配置されることになる。
【００１８】
中温水取出管１１４が接続される位置である上下方向中央部近傍とは、貯湯タンク１１の頭頂部と底部の略中間の位置であって、頭頂部または底部のどちらか一方に極端に近くないと認められる位置であればよく、厳密な上下方向の中間位置を示すものではない。
【００１９】
なお、貯湯タンク１１は、上下が閉じた密閉式のタンクに限定されず、例えば上部が開放した開放式のタンクであってもよい。この場合、貯湯タンク１１の上部に給湯管１１０およびヒートポンプ戻り管２０ｂが接続される。
【００２０】
サブタンク１２には、複数の温度センサ（図１には、２つの温度センサ１２ａ，１２ｂ）が取り付けられてサブタンク１２に溜まる湯水の温度を計測し、制御装置４０に温度信号を入力する。例えば２つの温度センサ１２ａ，１２ｂの１つ（温度センサ１２ａ）がサブタンク１２の頭頂部近傍に配設され、他の１つ（温度センサ１２ｂ）がサブタンク１２の底部近傍に配設される構成とすれば、制御装置４０は、温度センサ１２ａ，１２ｂが計測する湯水の温度によって、サブタンク１２に溜まる湯水の温度および上下方向の温度分布を取得できる。
【００２１】
さらに、貯湯タンク１１とサブタンク１２の底部に接続される低温水取込管１１１には、水道などの給水源５０から加熱されていない低温水ＣＷを供給するための給水管１１９が接続される。給水管１１９には減圧弁５０ａが備わり、給水源５０から供給される高圧の低温水ＣＷが減圧弁５０ａで減圧され、給水管１１９、低温水取込管１１１を介して貯湯タンク１１およびサブタンク１２の底部に供給されるように構成される。
【００２２】
浴槽３０は、熱交換器１３の低温側出口と低温側出口管１１６ａを介して接続され、熱交換器１３の低温側入口と低温側入口管１１６ｂを介して接続される。また、低温側入口管１１６ｂと給湯管１１０は足し湯管１１７で接続され、足し湯管１１７には、混合弁（第３混合弁１６）を介して低温水分岐管１１２が接続される。さらに、足し湯管１１７には第３混合弁１６と低温側入口管１１６ｂの間に開閉弁１８が備わり、開閉弁１８には、湯水の流れを第３混合弁１６から浴槽３０に向かう方向に規制する図示しない逆止弁が備わっている。
また、低温水分岐管１１２からは、第１混合弁１４と第３混合弁１６の間で給湯接続管１１８が分岐し、給湯接続管１１８は混合弁（第４混合弁１７）を介して給湯管１１０に接続される。
【００２３】
給湯管１１０と足し湯管１１７の分岐点は、給湯管１１０と高温側入口管１１３ａの分岐点と給湯栓３１の間に形成され、第４混合弁１７は、給湯管１１０と足し湯管１１７の分岐点と給湯栓３１の間に配設される。
【００２４】
高温側出口管１１３ｂには、貯湯タンク１１に溜まる湯水を、貯湯タンク１１、サブタンク１２、熱交換器１３の間で循環させるポンプ（高温側ポンプ１３ａ）が備わり、低温側入口管１１６ｂには、浴槽水ＢＷを浴槽３０と熱交換器１３の間で循環させるポンプ（低温側ポンプ１３ｂ）が備わる。そして、高温側出口管１１３ｂには、高温水ＨＷの流れを熱交換器１３から中温水取出管１１４に向かう方向に規制する逆止弁１９が備わっている。
【００２５】
また、給湯機１には必要に応じて複数の温度センサが配設される。温度センサＳ１は給水管１１９に備わって給水源５０から供給される低温水ＣＷの温度を計測し、温度センサＳ２は給湯管１１０に備わって、給湯栓３１から利用者に提供される給湯水の温度を計測する。
温度センサＳ３および温度センサＳ４は高温側出口管１１３ｂに備わって熱交換器１３で熱交換した後の高温水ＨＷの温度を計測する。温度センサＳ３は、高温側出口管１１３ｂと中温水取出管１１４の分岐点と第１混合弁１４の間に備わり、温度センサＳ４は、高温側出口管１１３ｂと中温水取出管１１４の分岐点と熱交換器１３の間に備わっている。
温度センサＳ５は低温側出口管１１６ａに備わって熱交換器１３から浴槽３０に戻る浴槽水ＢＷの温度を計測し、温度センサＳ６は低温側入口管１１６ｂに備わって浴槽３０から取り出される浴槽水ＢＷの温度を計測する。
【００２６】
以上のように、貯湯タンクユニット１０は構成され、制御装置４０によって制御される。具体的に制御装置４０は、４つの混合弁（第１混合弁１４〜第４混合弁１７）、開閉弁１８、高温側ポンプ１３ａ、低温側ポンプ１３ｂを制御して貯湯タンクユニット１０を流れる水の流れを制御し、給湯機１の動作を制御する。
【００２７】
給湯機１の動作として、浴槽３０に溜まる浴槽水ＢＷの温度を高める「追い焚き」と、浴槽３０に浴槽水ＢＷを補給する「足し湯」と、給湯水を給湯栓３１から利用者に提供する「給湯」と、空の浴槽３０に湯水を溜める「湯張り」がある。以下、各動作について説明する。
【００２８】
《追い焚き》
図２に示すように、追い焚きは、浴槽３０に溜まっている浴槽水ＢＷを予め設定される温度（追い焚き温度）まで加熱する動作である。追い焚き温度は、例えば制御装置４０に備わる図示しない温度設定部で利用者が設定する温度である。
浴槽３０の浴槽水ＢＷを追い焚きする場合、制御装置４０は、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を遮断し中温水取出管１１４の高温側出口管１１３ｂと中温水取込管１１５が連通するように第２混合弁１５を設定し、さらに、高温側出口管１１３ｂおよび低温水分岐管１１２を遮断するように第１混合弁１４を設定する。また、給湯管１１０を遮断するように第４混合弁１７を設定し、給湯管１１０から足し湯管１１７へ高温水ＨＷが流入しないように第３混合弁１６を設定する。そして、開閉弁１８を閉弁して高温側ポンプ１３ａおよび低温側ポンプ１３ｂを駆動する。
【００２９】
図２に示すように、浴槽水ＢＷは低温側入口管１１６ｂを流通して熱交換器１３に取り込まれ、低温側出口管１１６ａを通流して浴槽３０に戻る。
また、貯湯タンク１１の頭頂部に溜まっている高温水ＨＷは、給湯管１１０から高温側入口管１１３ａに流れ込んで熱交換器１３に取り込まれる。
【００３０】
熱交換器１３では、浴槽３０から取り込まれる浴槽水ＢＷと貯湯タンク１１の頭頂部から取り出される高温水ＨＷが熱交換し、浴槽水ＢＷが加熱される。
一方、高温水ＨＷは温度が低下して中温水ＭＷ（中温の熱媒体）となって、高温側出口管１１３ｂ、中温水取出管１１４、中温水取込管１１５を流通してサブタンク１２の頭頂部に流れ込む。例えば、追い焚き温度が４０℃で、高温水ＨＷの温度が８０℃のとき、高温水ＨＷは浴槽水ＢＷと熱交換して、例えば４２℃まで温度低下し、４２℃の中温水ＭＷとなってサブタンク１２の頭頂部に流れ込む。
また、貯湯タンク１１の底部にはサブタンク１２の底部に溜まる低温水ＣＷ（例えば１０℃）が低温水取込管１１１を流通して流れ込む。この構成によって、貯湯タンク１１は上部に高温水（例えば８０℃）、下部に低温水（例えば１０℃）が溜まる。
また、浴槽水ＢＷは熱交換器１３で高温水ＨＷと熱交換して４０℃まで加熱され、低温側出口管１１６ａを流通して浴槽３０に戻る。
【００３１】
なお、サブタンク１２の上部に中温水ＭＷが溜まり下部に低温水ＣＷが溜まる場合、その境界には図示しない境界層が形成されて、中温水ＭＷと低温水ＣＷの混合が防止される。
【００３２】
制御装置４０は、温度センサＳ６が計測する、低温側入口管１１６ｂにおける浴槽水ＢＷの温度が追い焚き温度（例えば４０℃）になったときに、高温側ポンプ１３ａおよび低温側ポンプ１３ｂを停止して追い焚きを終了する。
【００３３】
貯湯タンク１１の下部には、サブタンク１２の底部から流れ込んだ低温水ＣＷ（例えば１０℃）が溜まり、中温水ＭＷ（例えば４２℃）が下部に溜まることが回避される。
一般的にヒートポンプは、沸き上げる低温水の温度が低いほど効率が良い。そして、本実施形態の給湯機１は、貯湯タンク１１の下部に低温の水（低温水ＣＷ）が溜まり、ヒートポンプユニット２０に低温水ＣＷを取り込んで沸き上げることから、ヒートポンプユニット２０で低温水ＣＷを沸き上げるときの効率を高く維持することができる。
また、貯湯タンク１１に中温水ＭＷが流入しないため、貯湯タンク１１に形成される境界層ＢＬが乱れることがなく、貯湯タンク１１内に中温水が溜まることを防止できる。
【００３４】
サブタンク１２の容量は、例えば、数回の追い焚きで生成される中温水ＭＷを溜められる容量が好ましい。例えば、貯湯タンク１１に溜まっている高温水ＨＷの温度が８０℃、浴槽３０の容量が２００Ｌ、４０℃の浴槽水ＢＷを４２℃に追い焚きする場合、１回の追い焚きに必要となるサブタンク１２の容量は次式（１）で示される。
サブタンクの容量＝（４２−４０）×２００／（８０−４０）＝１０Ｌ・・・（１）
したがって、例えば５回の追い焚きに必要となるサブタンク１２の容量は５０Ｌ（１０Ｌ×５）になる。
【００３５】
従来、サブタンク１２は備わらず、高温水ＨＷ（例えば８０℃）が熱交換器１３で浴槽水ＢＷと熱交換して温度低下した中温水ＭＷ（例えば４２℃）が貯湯タンク１１の下部に溜まるように構成される。この場合、ヒートポンプユニット２０は、中温水ＭＷ（例えば４２℃）を高温水ＨＷ（例えば８０℃）に沸き上げるため効率が低下する。
【００３６】
本実施形態においては、図２に示すようにサブタンク１２を備え、高温水ＨＷが温度低下した中温水ＭＷをサブタンク１２に溜めるとともに、サブタンク１２に溜まっている低温水ＣＷ（例えば１０℃）が貯湯タンク１１の底部に流れ込む構成とした。この構成によって、貯湯タンク１１の下部に低温水ＣＷ（例えば１０℃）を溜めることができ、貯湯タンク１１から低温水ＣＷをヒートポンプユニット２０に取り込むことができる。そして、ヒートポンプユニット２０で低温水ＣＷを沸き上げるときの効率を高く維持することができる。
【００３７】
なお、図３に示すように、サブタンク１２が中温水ＭＷで満たされた場合に追い焚きするとき、制御装置４０は、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４を開通するように第２混合弁１５を設定変更して追い焚きを実行する。熱交換器１３で浴槽水ＢＷと熱交換した高温水ＨＷの温度が低下して生成される中温水ＭＷは、高温側出口管１１３ｂ、中温水取出管１１４を流通して貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に流れ込む。この構成によって、中温水ＭＷが貯湯タンク１１の底部に流れ込むことを回避できる。
【００３８】
このように、第２混合弁１５は、貯湯タンク１１とサブタンク１２の一方を選択して高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを流入させることができる選択手段として機能する。
【００３９】
下部に低温水ＣＷが溜まっている貯湯タンク１１の底部に中温水ＭＷが流れ込むと、貯湯タンク１１内に対流が発生して貯湯タンク１１内の高温水ＨＷ、中温水ＭＷ、低温水ＣＷが混合し、高温水ＨＷを取り出すことができなくなる。したがって、サブタンク１２が中温水ＭＷで満たされた状態のときは、熱交換器１３で高温水ＨＷの温度が低下して生成される中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻し、貯湯タンク１１内に対流が発生することを防止する。
【００４０】
なお、制御装置４０は、サブタンク１２の底部近傍に取り付けられる温度センサ１２ｂが計測する温度が中温水ＭＷを示す温度になったとき、サブタンク１２が中温水ＭＷで満たされたことを判定できる。
【００４１】
また、制御装置４０は、温度センサ１１ｅの計測値が温度センサ１２ｂの計測値より低い場合や、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値と等しい場合に、図３に示すように熱交換器１３で生成される中温水ＭＷを中温水取出管１１４を流通させて、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻すように構成してもよい。
温度センサ１１ｃは、貯湯タンク１１に中温水取出管１１４が接続される位置（上下方向中央部近傍）における湯水の温度を計測する温度センサである。
【００４２】
温度センサ１１ｅの計測値が温度センサ１２ｂの計測値より低い場合、サブタンク１２の底部に溜まる低温水ＣＷの温度が貯湯タンク１１の底部に溜まる低温水ＣＷの温度より高いことになる。したがって、サブタンク１２の底部に溜まる低温水ＣＷを貯湯タンク１１の底部に戻すと、貯湯タンク１１の内部に対流が発生する。このような対流の発生を防止するため、温度センサ１１ｅの計測値が温度センサ１２ｂの計測値より低い場合は、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻す。
【００４３】
また、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値と等しい場合、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる湯水の温度と高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷの温度が等しいことになり、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻しても貯湯タンク１１に対流が発生しない。したがって、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻すことができる。そして、サブタンク１２における中温水ＭＷの増加を抑えることができる。
【００４４】
また、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値以下のときに、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを中温水取出管１１４を流通させて貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に流入させ、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値より高いときに、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを中温水取込管１１５を流通させてサブタンク１２の上部に流入させるように、制御装置４０が第２混合弁１５を制御する構成であってもよい。
【００４５】
温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値以下のとき、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まっている湯水の温度が高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷの温度以下であり、中温水ＭＷを中温水取出管１１４を流通させて貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に流入させても温度の高い中温水ＭＷが上昇し貯湯タンク１１の上部に溜まる。
そして、サブタンク１２における中温水ＭＷの増加を抑えることができる。
【００４６】
一方、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値より高いとき、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まっている湯水の温度が高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷの温度より高い。したがって、中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に流入させると中温水ＭＷが沈降し、貯湯タンク１１の下部に溜まる。
そこで温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値より高いとき、制御装置４０は、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を遮断するとともに中温水取込管１１５を開放するように第２混合弁１５を設定し、中温水ＭＷをサブタンク１２の頭頂部に流入させる。
【００４７】
このような構成としても、貯湯タンク１１には上部に高温水ＨＷが溜まり、下部に低温水ＣＷが溜まる状態を維持することができ、ヒートポンプユニット２０の効率を向上させることができる。
【００４８】
なお、サブタンク１２の底部には給水管１１９、低温水取込管１１１を介し、所定の圧力で給水源５０から低温水ＣＷが供給される構成である。したがって、高温側ポンプ１３ａの吐出圧は、減圧弁５０ａで減圧された給水源５０の圧力より大きいことが好ましい。この構成によって、サブタンク１２の底部に供給される低温水ＣＷに打ち勝って、サブタンク１２の頭頂部に中温水ＭＷを流入させることができる。
【００４９】
《足し湯》
予め設定される温度（足し湯温度）の浴槽水ＢＷを浴槽３０に給湯（補給）する足し湯の場合、本実施形態に係る給湯機１は、貯湯タンク１１の頭頂部から取り出した高温水ＨＷに、サブタンク１２の頭頂部から取り出した中温水ＭＷを混合して足し湯温度の浴槽水ＢＷとし、浴槽３０に給湯する。足し湯温度は、例えば制御装置４０に備わる図示しない温度設定部で利用者が設定する温度である。
浴槽３０に足し湯する場合、制御装置４０は、図４に示すように、給湯管１１０および給湯接続管１１８を遮断するように第４混合弁１７を設定し、さらに、足し湯管１１７を開通して低温水分岐管１１２が足し湯管１１７と連通するように第３混合弁１６を設定する。そして開閉弁１８を開弁する。また、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を遮断するとともに中温水取出管１１４の高温側出口管１１３ｂ側と中温水取込管１１５が連通するように第２混合弁１５を設定する。
さらに、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を遮断するとともに低温水分岐管１１２の第３混合弁１６側と高温側出口管１１３ｂが連通するように第１混合弁１４を設定する。
【００５０】
図４に示すように、貯湯タンク１１の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の高温水ＨＷが給湯管１１０に押し出され、給湯管１１０、足し湯管１１７を流通して第３混合弁１６に到達する。また、サブタンク１２の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の中温水ＭＷが中温水取込管１１５に押し出されて中温水取出管１１４、低温水分岐管１１２を流通し、第３混合弁１６に到達する。
そして、第３混合弁１６で低温水分岐管１１２を流通する中温水ＭＷと足し湯管１１７を流通する高温水ＨＷが混合して浴槽水ＢＷとなり、浴槽３０に給湯される。
【００５１】
このとき制御装置４０は、温度センサＳ６で低温側入口管１１６ｂを流通する浴槽水ＢＷの温度を計測する。そして、制御装置４０は第３混合弁１６を制御して、低温側入口管１１６ｂを流通する浴槽水ＢＷの温度が予め設定される足し湯温度と一致するように低温水分岐管１１２または足し湯管１１７の開度を調節する。したがって、第３混合弁１６は、低温水分岐管１１２または足し湯管１１７の開度を調節可能な流量調節弁であることが好ましい。
【００５２】
このように、本実施形態に係る給湯機１は、中温水ＭＷとの混合によって温度が低下する高温水ＨＷを浴槽水ＢＷとして浴槽３０に供給する。
この構成によると、サブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを有効に利用して消費することができる。
【００５３】
なお、サブタンク１２が低温水ＣＷで満たされている場合、貯湯タンク１１に溜まっている湯水を利用することもできる。この場合、制御装置４０は、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４が開通するように第２混合弁１５を設定する。貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる湯水が中温水取出管１１４、低温水分岐管１１２を流通して第３混合弁１６に到達し、高温水ＨＷと混合する。
このとき、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に境界層ＢＬが形成されていると、境界層ＢＬの湯水と高温水ＨＷが混合して浴槽３０に足し湯される。さらにこの状態から第３混合弁１６で足し湯管１１７の給湯管１１０側を遮断すると、境界層ＢＬの湯水のみを浴槽３０に足し湯できる。
【００５４】
また、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを浴槽３０に足し湯する場合、制御装置４０は、図４に示す状態から第３混合弁１６で足し湯管１１７の給湯管１１０側を遮断し、貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷのみを浴槽３０に足し湯する場合は、図４に示す状態から第３混合弁１６で低温水分岐管１１２を遮断する。
【００５５】
また、制御装置４０が、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを浴槽３０に足し湯する状態から低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を開放するように第１混合弁１４を設定すると、給水源５０から供給される低温水ＣＷとサブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを混合して浴槽３０に足し湯できる。
さらに、この状態から、制御装置４０が第２混合弁１５で中温水取込管１１５を遮断すると、給水源５０から供給される低温水ＣＷのみを浴槽３０に足し湯できる。
【００５６】
また、制御装置４０が、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを浴槽３０に足し湯する状態から、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を開放するように第２混合弁１５を設定すると、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷと貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水を混合して浴槽３０に足し湯できる。
また、制御装置４０が、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水のみを浴槽３０に足し湯する状態から、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を開放するように第１混合弁１４を設定すると、給水源５０から供給される低温水ＣＷと境界層ＢＬの湯水を混合して浴槽３０に足し湯できる。
【００５７】
このように、制御装置４０が、第１混合弁１４、第２混合弁１５、第３混合弁１６を適宜設定することで、貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷ、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷ、給水源５０から供給される低温水ＣＷ、およびこれらを適宜混合して浴槽３０に足し湯できる。
【００５８】
《給湯》
給湯は、貯湯タンク１１に溜められる湯水の温度を、予め設定される温度（給湯設定温度）と一致させ、給湯設定温度の給湯水として給湯栓３１から利用者に提供する動作である。給湯設定温度は、例えば制御装置４０に備わる図示しない温度設定部で利用者が設定する温度である。
給湯設定温度の給湯水を給湯栓３１から利用者に提供する場合、本実施形態に係る給湯機１は、給水源５０から供給される低温水ＣＷにサブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを混合して給湯栓３１から吐出する。
【００５９】
例えば、利用者が給湯栓３１を開いたとき、制御装置４０は、図５に示すように、低温水分岐管１１２を開通するとともに高温側出口管１１３ｂが低温水分岐管１１２と連通するように第１混合弁１４を設定し、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を遮断するとともに中温水取出管１１４の高温側出口管１１３ｂ側と中温水取込管１１５が連通するように第２混合弁１５を設定する。
また、給湯管１１０の貯湯タンク１１側を遮断するとともに給湯管１１０の給湯栓３１側と給湯接続管１１８が連通するように第４混合弁１７を設定し、足し湯管１１７と低温水分岐管１１２を遮断するように第３混合弁１６を設定する。
例えば、給湯栓３１が開いたことを検出する図示しないセンサが備わる構成とすれば、制御装置４０は、当該センサによって給湯栓３１が開いたことを検出できる。
【００６０】
図５に示すように、給水源５０から供給される低温水ＣＷは低温水取込管１１１、低温水分岐管１１２を流通して第１混合弁１４に到達する。また、サブタンク１２の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の中温水ＭＷが中温水取込管１１５に押し出されて中温水取出管１１４を流通し、第１混合弁１４に到達する。そして、低温水ＣＷと中温水ＭＷが混合し、給湯栓３１から利用者に給湯される給湯水（以下、給湯水ＳＷ）となって低温水分岐管１１２、給湯接続管１１８、給湯管１１０を流通して給湯栓３１に到達する。
【００６１】
このとき制御装置４０は、温度センサＳ２で給湯管１１０を流通する給湯水ＳＷの温度を計測する。そして、制御装置４０は第１混合弁１４を制御して、給湯管１１０を流通する給湯水ＳＷの温度が給湯設定温度と一致するように中温水取込管１１５または低温水分岐管１１２の開度を調節する。したがって、第１混合弁１４は、中温水取込管１１５または低温水分岐管１１２の開度を調節可能な流量調節弁であることが好ましい。
【００６２】
このように、本実施形態に係る給湯機１は、中温水ＭＷとの混合によって温度が上昇する低温水ＣＷを給湯水ＳＷとして給湯栓３１から利用者に提供する。
この構成によると、サブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを有効に利用して消費することができる。
【００６３】
なお、サブタンク１２が低温水ＣＷで満たされている場合、貯湯タンク１１に溜まっている中温水ＭＷ（境界層ＢＬの湯水）を利用することもできる。この場合、制御装置４０は、図５に示す状態から、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４を開通するように第２混合弁１５を設定する。貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる中温水ＭＷ（境界層ＢＬの湯水）が中温水取出管１１４を流通して第１混合弁１４に到達し、低温水ＣＷと混合する。
【００６４】
また、給湯設定温度が温度センサＳ３の計測値より高い場合、中温水ＭＷと低温水ＣＷを混合すると、給湯設定温度の給湯水ＳＷを利用者に提供することができない。このような場合、貯湯タンク１１の頭頂部に溜まっている高温水ＨＷを中温水ＭＷと混合して給湯水ＳＷを生成する構成も可能である。このとき、制御装置４０は、図５に示す状態から、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を遮断するように第１混合弁１４を設定する。さらに、給湯管１１０が開通するように第４混合弁１７を設定する。
【００６５】
図６に示すように、貯湯タンク１１の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の高温水ＨＷが給湯管１１０に押し出され、給湯管１１０を流通して第４混合弁１７に到達する。そして、給湯接続管１１８を流通する中温水ＭＷと混合して給湯水ＳＷとなって、給湯栓３１から利用者に給湯される。
このとき制御装置４０は、温度センサＳ２で給湯管１１０を流通する給湯水ＳＷの温度を計測する。そして、制御装置４０は第４混合弁１７を制御して、給湯管１１０を流通する給湯水ＳＷの温度が給湯設定温度と一致するように、給湯管１１０または給湯接続管１１８の開度を調節する。したがって、第４混合弁１７は、給湯管１１０または給湯接続管１１８の開度を調節可能な流量調節弁であることが好ましい。
【００６６】
また、例えば、サブタンク１２および貯湯タンク１１に中温水ＭＷが存在しない場合、貯湯タンク１１の頭頂部に溜まっている高温水ＨＷを、供給源５０から供給される低温水ＣＷと混合して給湯水ＳＷを生成する構成も可能である。
制御装置４０は、例えば、温度センサＳ３の計測値と温度センサＳ１の計測値が等しいとき、サブタンク１２および貯湯タンク１１に中温水ＭＷが存在しないと判定する。
【００６７】
このとき、制御装置４０は、図６に示す状態から、中温水取込管１１５および中温水取出管１１４を遮断するように第２混合弁１５を設定するとともに、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を開放するように第１混合弁１４を設定する。
【００６８】
図７に示すように、貯湯タンク１１の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の高温水ＨＷが給湯管１１０に押し出され、給湯管１１０を流通して第４混合弁１７に到達する。また、給水源５０から供給される低温水ＣＷは、低温水取込管１１１、低温水分岐管１１２、給湯接続管１１８を流通して第４混合弁１７に到達する。そして、高温水ＨＷと低温水ＣＷが混合して給湯水ＳＷとなり、給湯栓３１から利用者に給湯される。
【００６９】
このような設定によって、サブタンク１２および貯湯タンク１１に中温水ＭＷが存在しない場合であっても、給湯設定温度の給湯水ＳＷを利用者に提供できる。
【００７０】
なお、制御装置４０が、第１混合弁１４、第２混合弁１５、第３混合弁１６、および第４混合弁１７を適宜設定することで、足し湯の場合と同様に、貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷ、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷ、給水源５０から供給される低温水ＣＷ、およびこれらを適宜混合して給湯栓３１から利用者に給湯できる。
【００７１】
例えば、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する場合、制御装置４０は、図５に示す状態から低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を遮断するように第１混合弁１４を設定する。
さらに、制御装置４０は、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する状態から、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４の貯湯タンク側を開放するように第２混合弁１５を設定して、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水のみを給湯栓３１から利用者に給湯できる。
【００７２】
また、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷと貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水を混合して給湯栓３１から利用者に給湯する場合、制御装置４０は、中温水ＭＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する状態から、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を開放するように第２混合弁１５を設定する。
【００７３】
また、制御装置４０は、図６に示す状態から中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を開放するように第２混合弁１５を設定し、貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷと貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水を混合して給湯栓３１から利用者に給湯する。
また、制御装置４０は、図６に示す状態から給湯接続管１１８を遮断するように第４混合弁１７を設定して貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する。
【００７４】
さらに、制御装置４０は、図７に示す状態から給湯管１１０の貯湯タンク１１側を遮断するように第４混合弁１７を設定して、給水源５０から供給される低温水ＣＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する。
【００７５】
《湯張り》
例えば空の浴槽３０に、設定された温度（湯張り温度）の浴槽水ＢＷを溜める湯張りの場合、制御装置４０は、図４に示す足し湯の場合と同じ状態に給湯機１を設定する。湯張り温度は、例えば制御装置４０に備わる図示しない温度設定部で利用者が設定する温度である。
しかしながら、湯張りの場合は設定された湯張り温度が中温水ＭＷの温度より低い場合がある。この場合、サブタンク１２の頭頂部から取り出される中温水ＭＷと給水源５０から供給される低温水ＣＷを混合して浴槽３０に給湯する。
【００７６】
制御装置４０は、図４に示す足し湯の状態から、足し湯管１１７の給湯管１１０側を遮断するように第３混合弁１６を設定し、さらに、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側が開放するように第１混合弁１４を設定する。
図８に示すように、給水源５０から供給される低温水ＣＷは低温水取込管１１１、低温水分岐管１１２を流通して第１混合弁１４に到達し、サブタンク１２の頭頂部から取り出されて中温水取込管１１５、中温水取出管１１４、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷと混合して浴槽水ＢＷになる。その後、低温水分岐管１１２、足し湯管１１７、低温側入口管１１６ｂを流通して浴槽３０に給湯される。
【００７７】
このとき制御装置４０は、温度センサＳ６で低温側入口管１１６ｂを流通する浴槽水ＢＷの温度を計測する。そして、制御装置４０は第１混合弁１４を制御して、低温側入口管１１６ｂを流通する浴槽水ＢＷの温度が設定された湯張り温度と一致するように低温水分岐管１１２の開度を調節する。したがって、第１混合弁１４は、低温水分岐管１１２の開度を調節可能な流量調節弁であることが好ましい。
【００７８】
また、サブタンク１２が低温水ＣＷで満たされている場合、貯湯タンク１１に溜まっている中温水ＭＷを利用することもできる。この場合、制御装置４０は、図８に示す状態から、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４を開通するように第２混合弁１５を設定する。貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる中温水ＭＷ（境界層ＢＬの湯水）が中温水取出管１１４、高温側出口管１１３ｂを流通して第１混合弁１４に到達し、低温水ＣＷと混合する。
【００７９】
以上のように、本実施形態に係る給湯機１（図１参照）は、熱交換器１３（図１参照）で浴槽水ＢＷと熱交換して高温水ＨＷの温度が低下した中温水ＭＷを溜めるサブタンク１２（図１参照）を備える。そして、浴槽水ＢＷを追い焚きするとき、熱交換器１３で生成される中温水ＭＷをサブタンク１２に溜めるとともに、サブタンク１２に溜まっている低温水ＣＷを貯湯タンク１１（図１参照）の底部に流入させる。
【００８０】
この構成によって、貯湯タンク１１（第１のタンク）に溜まっている高温水ＨＷ（高温の熱媒体）と浴槽３０の浴槽水ＢＷ（被熱交換媒体）が熱交換したときに生じる中温水ＭＷ（中温の熱媒体）の熱を有効に利用することができる。
具体的には、サブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを、足し湯、給湯、湯張りのときに利用して消費することができる。例えば、足し湯のとき、設定温度（足し湯温度）が中温水ＭＷより少し高い温度であれば、サブタンク１２から取り出す中温水ＭＷに少量の高温水ＨＷを混合することによって足し湯温度の浴槽水ＢＷを得ることができる。したがって、高温水ＨＷの消費を抑えることができる。
【００８１】
また、貯湯タンク１１の下部に中温水ＭＷが溜まることがなくなり、貯湯タンク１１の下部に低温水ＣＷを溜めることができ、ヒートポンプユニット２０に低温水ＣＷを取り込める。したがって、ヒートポンプユニット２０で効率よく低温水ＣＷを沸き上げることができる。
【００８２】
なお、本実施形態に係る給湯機１（図１参照）に備わる混合弁（第１混合弁１４〜第４混合弁１７）は、それぞれ３つの開閉弁（流量調節弁）に替えることも可能である。
例えば、第１混合弁１４（図１参照）に替えて、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側の開度を調節する流量調節弁と、低温水分岐管１１２の第３混合弁１６側の開度を調節する流量調節弁と、高温側出口管１１３ｂの開度を調節する流量調節弁の３つの流量調節弁を備える構成としても、第１混合弁１４を備える場合と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、本実施形態は、貯湯タンク１１（図１参照）に溜められる湯水を熱媒体とする給湯機１（図１参照）に本発明を適用した例を示したが、湯水以外の冷媒をタンクに溜めて被熱交換媒体と熱交換する給湯機にも本発明を適用できる。
【００８４】
また、本実施形態に係る給湯機１（図１参照）は、ヒートポンプユニット２０（図１参照）で低温水ＣＷを加熱する構成であるが、例えば電気で駆動するヒータで低温水ＣＷを加熱する給湯機（電気温水器等）にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１ 給湯機
１０ 貯湯タンクユニット
１１ 貯湯タンク（第１のタンク）
１２ サブタンク（第２のタンク）
１３ 熱交換器
１５ 第２混合弁（選択手段）
２０ ヒートポンプユニット（加熱装置）
３０ 浴槽
３１ 給湯栓（供給先）
４０ 制御装置
５０ 給水源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクに溜まる熱媒体と被熱交換媒体が熱交換する給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンクに溜まる熱媒体と被熱交換媒体が熱交換器で熱交換するタンク式の熱交換装置は広く知られ、このような熱交換装置を利用したタンク式の給湯機には、浴槽の追い焚き機能を有するものがある。
浴槽の追い焚き機能を有するタンク式の給湯機は、タンクに貯湯される熱媒体である湯水と、被熱交換媒体となる浴槽の湯を熱交換器で熱交換して浴槽の湯を加熱するように構成される（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４０３４２号公報
【特許文献２】特開２００７−１３９３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１、２に示される給湯装置は、浴槽の湯（浴槽水）を追い焚きする場合、タンクの頭頂部に溜まっている高温水（高温の熱媒体）をポンプで熱交換器に送り、浴槽水と熱交換して浴槽水を加熱する。そして、高温水は浴槽水と熱交換して温度が低下し、中温水（中温の熱媒体）となってタンクに戻る。このとき、タンク内の温度境界層を乱し、タンク内に、給湯に利用できない中温水が溜まってしまう場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、熱媒体と被熱交換媒体が熱交換したときに発生する中温の熱媒体を、高温の熱媒体を溜めるタンクの温度境界層を乱すことなく溜めるとともに、溜めた中温の熱媒体を有効に利用できるタンク式の給湯機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の請求項１は、加熱装置で加熱された高温の熱媒体を溜める第１のタンクと、前記高温の熱媒体と被熱交換媒体が熱交換する熱交換器と、前記熱媒体が前記熱交換器から前記第１のタンクに戻る経路に配置される第２のタンクと、を備え、前記第１のタンクの下部および前記第２のタンクの下部に、加熱されていない低温の前記熱媒体が供給され、前記第１のタンクの下部に溜まる前記低温の熱媒体を前記加熱装置で加熱する給湯機とする。そして、前記被熱交換媒体と前記熱媒体が熱交換するときには、前記第１のタンクの上部から前記高温の熱媒体が取り出されて前記熱交換器に送られ、前記被熱交換媒体と熱交換して温度が低下した中温の前記熱媒体が前記第２のタンクの上部に流入するとともに、前記第２のタンクの下部に溜まっている前記低温の熱媒体が前記第１のタンクの下部に流入するように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、熱媒体と被熱交換媒体が熱交換したときに発生する中温の熱媒体を、高温の熱媒体を溜めるタンクの温度境界層を乱すことなく溜めるとともに、溜めた中温の熱媒体を有効に利用できるタンク式の給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る給湯機の構成を示す図である。
【図２】追い焚き時の高温水、中温水、低温水、浴槽水の流れを示す図である。
【図３】追い焚き時に中温水が貯湯タンクに戻る状態を示す図である。
【図４】足し湯時の高温水、中温水、低温水、浴槽水の流れを示す図である。
【図５】給湯時の高温水、中温水、低温水の流れを示す図である。
【図６】給湯時に高温水と中温水を混合する状態を示す図である。
【図７】給湯時に高温水と低温水を混合する状態を示す図である。
【図８】湯張り時に中温水と低温水を混合する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る給湯機１は、第１のタンク（貯湯タンク１１）に溜まっている湯水（熱媒体）のうち、上部に溜まっている高温水ＨＷ（高温の熱媒体）で、浴槽３０の浴槽水ＢＷ（被熱交換媒体）を追い焚きする貯湯タンクユニット１０と、貯湯タンク１１の下部に溜まっている低温水ＣＷ（低温の熱媒体）を沸き上げる加熱装置（ヒートポンプユニット２０）と、を含んで構成され、制御装置４０によって制御される。
さらに、給湯機１は、熱媒体となる湯水を、予め設定される設定温度（給湯設定温度）と一致させて供給先（給湯栓３１）に供給可能に構成される。そして、給湯栓３１から、給湯設定温度の給湯水を利用者に提供できる。
【００１０】
貯湯タンク１１の底部はヒートポンプ往き管２０ａを介してヒートポンプユニット２０に接続され、貯湯タンク１１の頭頂部はヒートポンプ戻り管２０ｂを介してヒートポンプユニット２０と接続される。
ヒートポンプユニット２０が駆動すると貯湯タンク１１の下部に溜まる低温水ＣＷがヒートポンプ往き管２０ａを流通してヒートポンプユニット２０に取り込まれ、沸き上げられて高温水ＨＷとなる。そして、ヒートポンプユニット２０で沸き上げられた高温水ＨＷはヒートポンプ戻り管２０ｂを流通して貯湯タンク１１の頭頂部に戻される。
貯湯タンク１１の内部に高温水ＨＷと低温水ＣＷが存在する場合、高温水ＨＷと低温水ＣＷの境界部分に温度境界層（以下、境界層ＢＬと称する）が形成され、高温水ＨＷと低温水ＣＷは混合することなく、上部に高温水ＨＷ、下部に低温水ＣＷが溜まる状態が維持される。
【００１１】
貯湯タンク１１には、複数の温度センサ（図１には５つの温度センサ１１ａ〜１１ｅ）が頭頂部から底部に向かって配設され、貯湯タンク１１に溜まっている湯水（高温水ＨＷ、低温水ＣＷおよび境界層ＢＬ）の温度を計測する。
制御装置４０は、温度センサ１１ａ〜１１ｅが計測する温度に基づいて貯湯タンク１１の上下方向の温度分布を取得することができ、必要に応じてヒートポンプユニット２０を駆動して下部に溜まっている低温水ＣＷを沸き上げる。
【００１２】
温度センサ１１ａは貯湯タンク１１の頭頂部近傍に溜まる湯水の温度を計測するセンサであり、温度センサ１１ｅは貯湯タンク１１の底部近傍に溜まる湯水の温度を計測するセンサである。そして、温度センサ１１ｂ〜１１ｄは、温度センサ１１ａと温度センサ１１ｅの間で貯湯タンク１１に溜まる湯水の温度を計測するセンサであり、特に、温度センサ１１ｃは、後記する貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる湯水の温度を計測するセンサである。なお、上下方向中央部近傍とは、貯湯タンク１１の頭頂部と底部の略中間の位置であって、頭頂部または底部のどちらか一方に極端に近くないと認められる位置であればよく、厳密な上下方向の中間位置を示すものではない。
【００１３】
ヒートポンプユニット２０は、ヒートポンプ往き管２０ａを介して取り込まれる低温水ＣＷをポンプ２０１で水側熱交換器２０２に送り込み、冷媒で加熱された高温水ＨＷをヒートポンプ戻り管２０ｂを介して貯湯タンク１１に戻す水側回路と、圧縮機２０５で圧縮された高温高圧の冷媒が水側熱交換器２０２で低温水ＣＷを加熱した後に膨張弁２０３で膨張し、ファン２０６によって空気側熱交換器２０４に取り込まれる外気との熱交換で気化して圧縮機２０５に戻る冷媒回路と、を含んで構成される。
【００１４】
図１に示すように、貯湯タンク１１の頭頂部から底部に向かって５つの温度センサ１１ａ〜１１ｅが配置される場合、例えば、制御装置４０は、温度センサ１１ａが計測する温度が所定の温度以下になったときに、温度センサ１１ａの位置まで低温水ＣＷが溜まったと判定する。
そして、制御装置４０は、温度センサ１１ａの位置まで低温水ＣＷが溜まったときに、ヒートポンプユニット２０の圧縮機２０５を駆動するとともにポンプ２０１を駆動し、冷媒回路を循環する冷媒で水側回路を流通する低温水ＣＷを沸き上げ、高温水ＨＷとして貯湯タンク１１の頭頂部に戻す。なお、温度センサ１１ａの位置まで低温水ＣＷが溜まったときに沸き上げを開始するのは沸き上げを行なう際の条件の一例であり、他の条件であっても沸き上げを開始する場合がある。
制御装置４０は、例えば、温度センサ１１ｅが計測する温度が所定の温度以上になったときに、温度センサ１１ｅの位置まで高温水ＨＷが溜まったと判定し、ヒートポンプユニット２０を停止する。
【００１５】
本実施形態に係る給湯機１に備わるヒートポンプユニット２０は公知の構成のものを利用することができ、その詳細な動作等についての説明は適宜省略する。
なお、貯湯タンク１１の下部に溜まっている低温水ＣＷを所定の温度に沸き上げられる加熱装置であればヒートポンプユニット２０に限定するものではない。ヒートポンプユニット２０に替わる加熱装置として、例えばボイラが考えられる。
【００１６】
次に、貯湯タンクユニット１０の構成を説明する。
貯湯タンク１１の頭頂部は給湯管１１０を介して給湯栓３１と接続され、貯湯タンク１１の底部は低温水取込管１１１を介して第２のタンク（サブタンク１２）の底部と接続される。
給湯管１１０からは高温側入口管１１３ａが分岐して熱交換器１３の高温側入口に接続され、熱交換器１３の高温側出口には高温側出口管１１３ｂが接続される。高温側出口管１１３ｂは、低温水取込管１１１から分岐する低温水分岐管１１２に、混合弁（第１混合弁１４）を介して接続される。また、高温側出口管１１３ｂには、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に接続される中温水取出管１１４が接続され、中温水取出管１１４は、混合弁（第２混合弁１５）を介して、サブタンク１２の頭頂部に接続される中温水取込管１１５と接続される。
【００１７】
この構成によると、高温側出口管１１３ｂ、中温水取出管１１４、中温水取込管１１５および低温水取込管１１１は、貯湯タンク１１に溜められる湯水（熱媒体）が熱交換器１３で熱交換した後に貯湯タンク１１に戻る経路を形成し、中温水取込管１１５と低温水取込管１１１の間に配設されるサブタンク１２は、湯水（熱媒体）が熱交換器１３から貯湯タンク１１に戻る経路に配置されることになる。
【００１８】
中温水取出管１１４が接続される位置である上下方向中央部近傍とは、貯湯タンク１１の頭頂部と底部の略中間の位置であって、頭頂部または底部のどちらか一方に極端に近くないと認められる位置であればよく、厳密な上下方向の中間位置を示すものではない。
【００１９】
なお、貯湯タンク１１は、上下が閉じた密閉式のタンクに限定されず、例えば上部が開放した開放式のタンクであってもよい。この場合、貯湯タンク１１の上部に給湯管１１０およびヒートポンプ戻り管２０ｂが接続される。
【００２０】
サブタンク１２には、複数の温度センサ（図１には、２つの温度センサ１２ａ，１２ｂ）が取り付けられてサブタンク１２に溜まる湯水の温度を計測し、制御装置４０に温度信号を入力する。例えば２つの温度センサ１２ａ，１２ｂの１つ（温度センサ１２ａ）がサブタンク１２の頭頂部近傍に配設され、他の１つ（温度センサ１２ｂ）がサブタンク１２の底部近傍に配設される構成とすれば、制御装置４０は、温度センサ１２ａ，１２ｂが計測する湯水の温度によって、サブタンク１２に溜まる湯水の温度および上下方向の温度分布を取得できる。
【００２１】
さらに、貯湯タンク１１とサブタンク１２の底部に接続される低温水取込管１１１には、水道などの給水源５０から加熱されていない低温水ＣＷを供給するための給水管１１９が接続される。給水管１１９には減圧弁５０ａが備わり、給水源５０から供給される高圧の低温水ＣＷが減圧弁５０ａで減圧され、給水管１１９、低温水取込管１１１を介して貯湯タンク１１およびサブタンク１２の底部に供給されるように構成される。
【００２２】
浴槽３０は、熱交換器１３の低温側出口と低温側出口管１１６ａを介して接続され、熱交換器１３の低温側入口と低温側入口管１１６ｂを介して接続される。また、低温側入口管１１６ｂと給湯管１１０は足し湯管１１７で接続され、足し湯管１１７には、混合弁（第３混合弁１６）を介して低温水分岐管１１２が接続される。さらに、足し湯管１１７には第３混合弁１６と低温側入口管１１６ｂの間に開閉弁１８が備わり、開閉弁１８には、湯水の流れを第３混合弁１６から浴槽３０に向かう方向に規制する図示しない逆止弁が備わっている。
また、低温水分岐管１１２からは、第１混合弁１４と第３混合弁１６の間で給湯接続管１１８が分岐し、給湯接続管１１８は混合弁（第４混合弁１７）を介して給湯管１１０に接続される。
【００２３】
給湯管１１０と足し湯管１１７の分岐点は、給湯管１１０と高温側入口管１１３ａの分岐点と給湯栓３１の間に形成され、第４混合弁１７は、給湯管１１０と足し湯管１１７の分岐点と給湯栓３１の間に配設される。
【００２４】
高温側出口管１１３ｂには、貯湯タンク１１に溜まる湯水を、貯湯タンク１１、サブタンク１２、熱交換器１３の間で循環させるポンプ（高温側ポンプ１３ａ）が備わり、低温側入口管１１６ｂには、浴槽水ＢＷを浴槽３０と熱交換器１３の間で循環させるポンプ（低温側ポンプ１３ｂ）が備わる。そして、高温側出口管１１３ｂには、高温水ＨＷの流れを熱交換器１３から中温水取出管１１４に向かう方向に規制する逆止弁１９が備わっている。
【００２５】
また、給湯機１には必要に応じて複数の温度センサが配設される。温度センサＳ１は給水管１１９に備わって給水源５０から供給される低温水ＣＷの温度を計測し、温度センサＳ２は給湯管１１０に備わって、給湯栓３１から利用者に提供される給湯水の温度を計測する。
温度センサＳ３および温度センサＳ４は高温側出口管１１３ｂに備わって熱交換器１３で熱交換した後の高温水ＨＷの温度を計測する。温度センサＳ３は、高温側出口管１１３ｂと中温水取出管１１４の分岐点と第１混合弁１４の間に備わり、温度センサＳ４は、高温側出口管１１３ｂと中温水取出管１１４の分岐点と熱交換器１３の間に備わっている。
温度センサＳ５は低温側出口管１１６ａに備わって熱交換器１３から浴槽３０に戻る浴槽水ＢＷの温度を計測し、温度センサＳ６は低温側入口管１１６ｂに備わって浴槽３０から取り出される浴槽水ＢＷの温度を計測する。
【００２６】
以上のように、貯湯タンクユニット１０は構成され、制御装置４０によって制御される。具体的に制御装置４０は、４つの混合弁（第１混合弁１４〜第４混合弁１７）、開閉弁１８、高温側ポンプ１３ａ、低温側ポンプ１３ｂを制御して貯湯タンクユニット１０を流れる水の流れを制御し、給湯機１の動作を制御する。
【００２７】
給湯機１の動作として、浴槽３０に溜まる浴槽水ＢＷの温度を高める「追い焚き」と、浴槽３０に浴槽水ＢＷを補給する「足し湯」と、給湯水を給湯栓３１から利用者に提供する「給湯」と、空の浴槽３０に湯水を溜める「湯張り」がある。以下、各動作について説明する。
【００２８】
《追い焚き》
図２に示すように、追い焚きは、浴槽３０に溜まっている浴槽水ＢＷを予め設定される温度（追い焚き温度）まで加熱する動作である。追い焚き温度は、例えば制御装置４０に備わる図示しない温度設定部で利用者が設定する温度である。
浴槽３０の浴槽水ＢＷを追い焚きする場合、制御装置４０は、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を遮断し中温水取出管１１４の高温側出口管１１３ｂと中温水取込管１１５が連通するように第２混合弁１５を設定し、さらに、高温側出口管１１３ｂおよび低温水分岐管１１２を遮断するように第１混合弁１４を設定する。また、給湯管１１０を遮断するように第４混合弁１７を設定し、給湯管１１０から足し湯管１１７へ高温水ＨＷが流入しないように第３混合弁１６を設定する。そして、開閉弁１８を閉弁して高温側ポンプ１３ａおよび低温側ポンプ１３ｂを駆動する。
【００２９】
図２に示すように、浴槽水ＢＷは低温側入口管１１６ｂを流通して熱交換器１３に取り込まれ、低温側出口管１１６ａを通流して浴槽３０に戻る。
また、貯湯タンク１１の頭頂部に溜まっている高温水ＨＷは、給湯管１１０から高温側入口管１１３ａに流れ込んで熱交換器１３に取り込まれる。
【００３０】
熱交換器１３では、浴槽３０から取り込まれる浴槽水ＢＷと貯湯タンク１１の頭頂部から取り出される高温水ＨＷが熱交換し、浴槽水ＢＷが加熱される。
一方、高温水ＨＷは温度が低下して中温水ＭＷ（中温の熱媒体）となって、高温側出口管１１３ｂ、中温水取出管１１４、中温水取込管１１５を流通してサブタンク１２の頭頂部に流れ込む。例えば、追い焚き温度が４０℃で、高温水ＨＷの温度が８０℃のとき、高温水ＨＷは浴槽水ＢＷと熱交換して、例えば４２℃まで温度低下し、４２℃の中温水ＭＷとなってサブタンク１２の頭頂部に流れ込む。
また、貯湯タンク１１の底部にはサブタンク１２の底部に溜まる低温水ＣＷ（例えば１０℃）が低温水取込管１１１を流通して流れ込む。この構成によって、貯湯タンク１１は上部に高温水（例えば８０℃）、下部に低温水（例えば１０℃）が溜まる。
また、浴槽水ＢＷは熱交換器１３で高温水ＨＷと熱交換して４０℃まで加熱され、低温側出口管１１６ａを流通して浴槽３０に戻る。
【００３１】
なお、サブタンク１２の上部に中温水ＭＷが溜まり下部に低温水ＣＷが溜まる場合、その境界には図示しない境界層が形成されて、中温水ＭＷと低温水ＣＷの混合が防止される。
【００３２】
制御装置４０は、温度センサＳ６が計測する、低温側入口管１１６ｂにおける浴槽水ＢＷの温度が追い焚き温度（例えば４０℃）になったときに、高温側ポンプ１３ａおよび低温側ポンプ１３ｂを停止して追い焚きを終了する。
【００３３】
貯湯タンク１１の下部には、サブタンク１２の底部から流れ込んだ低温水ＣＷ（例えば１０℃）が溜まり、中温水ＭＷ（例えば４２℃）が下部に溜まることが回避される。
一般的にヒートポンプは、沸き上げる低温水の温度が低いほど効率が良い。そして、本実施形態の給湯機１は、貯湯タンク１１の下部に低温の水（低温水ＣＷ）が溜まり、ヒートポンプユニット２０に低温水ＣＷを取り込んで沸き上げることから、ヒートポンプユニット２０で低温水ＣＷを沸き上げるときの効率を高く維持することができる。
また、貯湯タンク１１に中温水ＭＷが流入しないため、貯湯タンク１１に形成される境界層ＢＬが乱れることがなく、貯湯タンク１１内に中温水が溜まることを防止できる。
【００３４】
サブタンク１２の容量は、例えば、数回の追い焚きで生成される中温水ＭＷを溜められる容量が好ましい。例えば、貯湯タンク１１に溜まっている高温水ＨＷの温度が８０℃、浴槽３０の容量が２００Ｌ、４０℃の浴槽水ＢＷを４２℃に追い焚きする場合、１回の追い焚きに必要となるサブタンク１２の容量は次式（１）で示される。
サブタンクの容量＝（４２−４０）×２００／（８０−４０）＝１０Ｌ・・・（１）
したがって、例えば５回の追い焚きに必要となるサブタンク１２の容量は５０Ｌ（１０Ｌ×５）になる。
【００３５】
従来、サブタンク１２は備わらず、高温水ＨＷ（例えば８０℃）が熱交換器１３で浴槽水ＢＷと熱交換して温度低下した中温水ＭＷ（例えば４２℃）が貯湯タンク１１の下部に溜まるように構成される。この場合、ヒートポンプユニット２０は、中温水ＭＷ（例えば４２℃）を高温水ＨＷ（例えば８０℃）に沸き上げるため効率が低下する。
【００３６】
本実施形態においては、図２に示すようにサブタンク１２を備え、高温水ＨＷが温度低下した中温水ＭＷをサブタンク１２に溜めるとともに、サブタンク１２に溜まっている低温水ＣＷ（例えば１０℃）が貯湯タンク１１の底部に流れ込む構成とした。この構成によって、貯湯タンク１１の下部に低温水ＣＷ（例えば１０℃）を溜めることができ、貯湯タンク１１から低温水ＣＷをヒートポンプユニット２０に取り込むことができる。そして、ヒートポンプユニット２０で低温水ＣＷを沸き上げるときの効率を高く維持することができる。
【００３７】
なお、図３に示すように、サブタンク１２が中温水ＭＷで満たされた場合に追い焚きするとき、制御装置４０は、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４を開通するように第２混合弁１５を設定変更して追い焚きを実行する。熱交換器１３で浴槽水ＢＷと熱交換した高温水ＨＷの温度が低下して生成される中温水ＭＷは、高温側出口管１１３ｂ、中温水取出管１１４を流通して貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に流れ込む。この構成によって、中温水ＭＷが貯湯タンク１１の底部に流れ込むことを回避できる。
【００３８】
このように、第２混合弁１５は、貯湯タンク１１とサブタンク１２の一方を選択して高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを流入させることができる選択手段として機能する。
【００３９】
下部に低温水ＣＷが溜まっている貯湯タンク１１の底部に中温水ＭＷが流れ込むと、貯湯タンク１１内に対流が発生して貯湯タンク１１内の高温水ＨＷ、中温水ＭＷ、低温水ＣＷが混合し、高温水ＨＷを取り出すことができなくなる。したがって、サブタンク１２が中温水ＭＷで満たされた状態のときは、熱交換器１３で高温水ＨＷの温度が低下して生成される中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻し、貯湯タンク１１内に対流が発生することを防止する。
【００４０】
なお、制御装置４０は、サブタンク１２の底部近傍に取り付けられる温度センサ１２ｂが計測する温度が中温水ＭＷを示す温度になったとき、サブタンク１２が中温水ＭＷで満たされたことを判定できる。
【００４１】
また、制御装置４０は、温度センサ１１ｅの計測値が温度センサ１２ｂの計測値より低い場合や、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値と等しい場合に、図３に示すように熱交換器１３で生成される中温水ＭＷを中温水取出管１１４を流通させて、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻すように構成してもよい。
温度センサ１１ｃは、貯湯タンク１１に中温水取出管１１４が接続される位置（上下方向中央部近傍）における湯水の温度を計測する温度センサである。
【００４２】
温度センサ１１ｅの計測値が温度センサ１２ｂの計測値より低い場合、サブタンク１２の底部に溜まる低温水ＣＷの温度が貯湯タンク１１の底部に溜まる低温水ＣＷの温度より高いことになる。したがって、サブタンク１２の底部に溜まる低温水ＣＷを貯湯タンク１１の底部に戻すと、貯湯タンク１１の内部に対流が発生する。このような対流の発生を防止するため、温度センサ１１ｅの計測値が温度センサ１２ｂの計測値より低い場合は、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻す。
【００４３】
また、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値と等しい場合、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる湯水の温度と高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷの温度が等しいことになり、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻しても貯湯タンク１１に対流が発生しない。したがって、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に戻すことができる。そして、サブタンク１２における中温水ＭＷの増加を抑えることができる。
【００４４】
また、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値以下のときに、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを中温水取出管１１４を流通させて貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に流入させ、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値より高いときに、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷを中温水取込管１１５を流通させてサブタンク１２の上部に流入させるように、制御装置４０が第２混合弁１５を制御する構成であってもよい。
【００４５】
温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値以下のとき、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まっている湯水の温度が高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷの温度以下であり、中温水ＭＷを中温水取出管１１４を流通させて貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に流入させても温度の高い中温水ＭＷが上昇し貯湯タンク１１の上部に溜まる。
そして、サブタンク１２における中温水ＭＷの増加を抑えることができる。
【００４６】
一方、温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値より高いとき、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まっている湯水の温度が高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷの温度より高い。したがって、中温水ＭＷを貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に流入させると中温水ＭＷが沈降し、貯湯タンク１１の下部に溜まる。
そこで温度センサ１１ｃの計測値が温度センサＳ４の計測値より高いとき、制御装置４０は、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を遮断するとともに中温水取込管１１５を開放するように第２混合弁１５を設定し、中温水ＭＷをサブタンク１２の頭頂部に流入させる。
【００４７】
このような構成としても、貯湯タンク１１には上部に高温水ＨＷが溜まり、下部に低温水ＣＷが溜まる状態を維持することができ、ヒートポンプユニット２０の効率を向上させることができる。
【００４８】
なお、サブタンク１２の底部には給水管１１９、低温水取込管１１１を介し、所定の圧力で給水源５０から低温水ＣＷが供給される構成である。したがって、高温側ポンプ１３ａの吐出圧は、減圧弁５０ａで減圧された給水源５０の圧力より大きいことが好ましい。この構成によって、サブタンク１２の底部に供給される低温水ＣＷに打ち勝って、サブタンク１２の頭頂部に中温水ＭＷを流入させることができる。
【００４９】
《足し湯》
予め設定される温度（足し湯温度）の浴槽水ＢＷを浴槽３０に給湯（補給）する足し湯の場合、本実施形態に係る給湯機１は、貯湯タンク１１の頭頂部から取り出した高温水ＨＷに、サブタンク１２の頭頂部から取り出した中温水ＭＷを混合して足し湯温度の浴槽水ＢＷとし、浴槽３０に給湯する。足し湯温度は、例えば制御装置４０に備わる図示しない温度設定部で利用者が設定する温度である。
浴槽３０に足し湯する場合、制御装置４０は、図４に示すように、給湯管１１０および給湯接続管１１８を遮断するように第４混合弁１７を設定し、さらに、足し湯管１１７を開通して低温水分岐管１１２が足し湯管１１７と連通するように第３混合弁１６を設定する。そして開閉弁１８を開弁する。また、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を遮断するとともに中温水取出管１１４の高温側出口管１１３ｂ側と中温水取込管１１５が連通するように第２混合弁１５を設定する。
さらに、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を遮断するとともに低温水分岐管１１２の第３混合弁１６側と高温側出口管１１３ｂが連通するように第１混合弁１４を設定する。
【００５０】
図４に示すように、貯湯タンク１１の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の高温水ＨＷが給湯管１１０に押し出され、給湯管１１０、足し湯管１１７を流通して第３混合弁１６に到達する。また、サブタンク１２の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の中温水ＭＷが中温水取込管１１５に押し出されて中温水取出管１１４、低温水分岐管１１２を流通し、第３混合弁１６に到達する。
そして、第３混合弁１６で低温水分岐管１１２を流通する中温水ＭＷと足し湯管１１７を流通する高温水ＨＷが混合して浴槽水ＢＷとなり、浴槽３０に給湯される。
【００５１】
このとき制御装置４０は、温度センサＳ６で低温側入口管１１６ｂを流通する浴槽水ＢＷの温度を計測する。そして、制御装置４０は第３混合弁１６を制御して、低温側入口管１１６ｂを流通する浴槽水ＢＷの温度が予め設定される足し湯温度と一致するように低温水分岐管１１２または足し湯管１１７の開度を調節する。したがって、第３混合弁１６は、低温水分岐管１１２または足し湯管１１７の開度を調節可能な流量調節弁であることが好ましい。
【００５２】
このように、本実施形態に係る給湯機１は、中温水ＭＷとの混合によって温度が低下する高温水ＨＷを浴槽水ＢＷとして浴槽３０に供給する。
この構成によると、サブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを有効に利用して消費することができる。
【００５３】
なお、サブタンク１２が低温水ＣＷで満たされている場合、貯湯タンク１１に溜まっている湯水を利用することもできる。この場合、制御装置４０は、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４が開通するように第２混合弁１５を設定する。貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる湯水が中温水取出管１１４、低温水分岐管１１２を流通して第３混合弁１６に到達し、高温水ＨＷと混合する。
このとき、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に境界層ＢＬが形成されていると、境界層ＢＬの湯水と高温水ＨＷが混合して浴槽３０に足し湯される。さらにこの状態から第３混合弁１６で足し湯管１１７の給湯管１１０側を遮断すると、境界層ＢＬの湯水のみを浴槽３０に足し湯できる。
【００５４】
また、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを浴槽３０に足し湯する場合、制御装置４０は、図４に示す状態から第３混合弁１６で足し湯管１１７の給湯管１１０側を遮断し、貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷのみを浴槽３０に足し湯する場合は、図４に示す状態から第３混合弁１６で低温水分岐管１１２を遮断する。
【００５５】
また、制御装置４０が、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを浴槽３０に足し湯する状態から低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を開放するように第１混合弁１４を設定すると、給水源５０から供給される低温水ＣＷとサブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを混合して浴槽３０に足し湯できる。
さらに、この状態から、制御装置４０が第２混合弁１５で中温水取込管１１５を遮断すると、給水源５０から供給される低温水ＣＷのみを浴槽３０に足し湯できる。
【００５６】
また、制御装置４０が、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを浴槽３０に足し湯する状態から、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を開放するように第２混合弁１５を設定すると、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷと貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水を混合して浴槽３０に足し湯できる。
また、制御装置４０が、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水のみを浴槽３０に足し湯する状態から、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を開放するように第１混合弁１４を設定すると、給水源５０から供給される低温水ＣＷと境界層ＢＬの湯水を混合して浴槽３０に足し湯できる。
【００５７】
このように、制御装置４０が、第１混合弁１４、第２混合弁１５、第３混合弁１６を適宜設定することで、貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷ、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷ、給水源５０から供給される低温水ＣＷ、およびこれらを適宜混合して浴槽３０に足し湯できる。
【００５８】
《給湯》
給湯は、貯湯タンク１１に溜められる湯水の温度を、予め設定される温度（給湯設定温度）と一致させ、給湯設定温度の給湯水として給湯栓３１から利用者に提供する動作である。給湯設定温度は、例えば制御装置４０に備わる図示しない温度設定部で利用者が設定する温度である。
給湯設定温度の給湯水を給湯栓３１から利用者に提供する場合、本実施形態に係る給湯機１は、給水源５０から供給される低温水ＣＷにサブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを混合して給湯栓３１から吐出する。
【００５９】
例えば、利用者が給湯栓３１を開いたとき、制御装置４０は、図５に示すように、低温水分岐管１１２を開通するとともに高温側出口管１１３ｂが低温水分岐管１１２と連通するように第１混合弁１４を設定し、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を遮断するとともに中温水取出管１１４の高温側出口管１１３ｂ側と中温水取込管１１５が連通するように第２混合弁１５を設定する。
また、給湯管１１０の貯湯タンク１１側を遮断するとともに給湯管１１０の給湯栓３１側と給湯接続管１１８が連通するように第４混合弁１７を設定し、足し湯管１１７と低温水分岐管１１２を遮断するように第３混合弁１６を設定する。
例えば、給湯栓３１が開いたことを検出する図示しないセンサが備わる構成とすれば、制御装置４０は、当該センサによって給湯栓３１が開いたことを検出できる。
【００６０】
図５に示すように、給水源５０から供給される低温水ＣＷは低温水取込管１１１、低温水分岐管１１２を流通して第１混合弁１４に到達する。また、サブタンク１２の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の中温水ＭＷが中温水取込管１１５に押し出されて中温水取出管１１４を流通し、第１混合弁１４に到達する。そして、低温水ＣＷと中温水ＭＷが混合し、給湯栓３１から利用者に給湯される給湯水（以下、給湯水ＳＷ）となって低温水分岐管１１２、給湯接続管１１８、給湯管１１０を流通して給湯栓３１に到達する。
【００６１】
このとき制御装置４０は、温度センサＳ２で給湯管１１０を流通する給湯水ＳＷの温度を計測する。そして、制御装置４０は第１混合弁１４を制御して、給湯管１１０を流通する給湯水ＳＷの温度が給湯設定温度と一致するように中温水取込管１１５または低温水分岐管１１２の開度を調節する。したがって、第１混合弁１４は、中温水取込管１１５または低温水分岐管１１２の開度を調節可能な流量調節弁であることが好ましい。
【００６２】
このように、本実施形態に係る給湯機１は、中温水ＭＷとの混合によって温度が上昇する低温水ＣＷを給湯水ＳＷとして給湯栓３１から利用者に提供する。
この構成によると、サブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを有効に利用して消費することができる。
【００６３】
なお、サブタンク１２が低温水ＣＷで満たされている場合、貯湯タンク１１に溜まっている中温水ＭＷ（境界層ＢＬの湯水）を利用することもできる。この場合、制御装置４０は、図５に示す状態から、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４を開通するように第２混合弁１５を設定する。貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる中温水ＭＷ（境界層ＢＬの湯水）が中温水取出管１１４を流通して第１混合弁１４に到達し、低温水ＣＷと混合する。
【００６４】
また、給湯設定温度が温度センサＳ３の計測値より高い場合、中温水ＭＷと低温水ＣＷを混合すると、給湯設定温度の給湯水ＳＷを利用者に提供することができない。このような場合、貯湯タンク１１の頭頂部に溜まっている高温水ＨＷを中温水ＭＷと混合して給湯水ＳＷを生成する構成も可能である。このとき、制御装置４０は、図５に示す状態から、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を遮断するように第１混合弁１４を設定する。さらに、給湯管１１０が開通するように第４混合弁１７を設定する。
【００６５】
図６に示すように、貯湯タンク１１の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の高温水ＨＷが給湯管１１０に押し出され、給湯管１１０を流通して第４混合弁１７に到達する。そして、給湯接続管１１８を流通する中温水ＭＷと混合して給湯水ＳＷとなって、給湯栓３１から利用者に給湯される。
このとき制御装置４０は、温度センサＳ２で給湯管１１０を流通する給湯水ＳＷの温度を計測する。そして、制御装置４０は第４混合弁１７を制御して、給湯管１１０を流通する給湯水ＳＷの温度が給湯設定温度と一致するように、給湯管１１０または給湯接続管１１８の開度を調節する。したがって、第４混合弁１７は、給湯管１１０または給湯接続管１１８の開度を調節可能な流量調節弁であることが好ましい。
【００６６】
また、例えば、サブタンク１２および貯湯タンク１１に中温水ＭＷが存在しない場合、貯湯タンク１１の頭頂部に溜まっている高温水ＨＷを、供給源５０から供給される低温水ＣＷと混合して給湯水ＳＷを生成する構成も可能である。
制御装置４０は、例えば、温度センサＳ３の計測値と温度センサＳ１の計測値が等しいとき、サブタンク１２および貯湯タンク１１に中温水ＭＷが存在しないと判定する。
【００６７】
このとき、制御装置４０は、図６に示す状態から、中温水取込管１１５および中温水取出管１１４を遮断するように第２混合弁１５を設定するとともに、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を開放するように第１混合弁１４を設定する。
【００６８】
図７に示すように、貯湯タンク１１の底部に給水源５０の圧力で低温水ＣＷが供給されて頭頂部の高温水ＨＷが給湯管１１０に押し出され、給湯管１１０を流通して第４混合弁１７に到達する。また、給水源５０から供給される低温水ＣＷは、低温水取込管１１１、低温水分岐管１１２、給湯接続管１１８を流通して第４混合弁１７に到達する。そして、高温水ＨＷと低温水ＣＷが混合して給湯水ＳＷとなり、給湯栓３１から利用者に給湯される。
【００６９】
このような設定によって、サブタンク１２および貯湯タンク１１に中温水ＭＷが存在しない場合であっても、給湯設定温度の給湯水ＳＷを利用者に提供できる。
【００７０】
なお、制御装置４０が、第１混合弁１４、第２混合弁１５、第３混合弁１６、および第４混合弁１７を適宜設定することで、足し湯の場合と同様に、貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷ、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷ、給水源５０から供給される低温水ＣＷ、およびこれらを適宜混合して給湯栓３１から利用者に給湯できる。
【００７１】
例えば、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する場合、制御装置４０は、図５に示す状態から低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側を遮断するように第１混合弁１４を設定する。
さらに、制御装置４０は、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する状態から、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４の貯湯タンク側を開放するように第２混合弁１５を設定して、貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水のみを給湯栓３１から利用者に給湯できる。
【００７２】
また、サブタンク１２に溜まる中温水ＭＷと貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水を混合して給湯栓３１から利用者に給湯する場合、制御装置４０は、中温水ＭＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する状態から、中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を開放するように第２混合弁１５を設定する。
【００７３】
また、制御装置４０は、図６に示す状態から中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４の貯湯タンク１１側を開放するように第２混合弁１５を設定し、貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷと貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に形成される境界層ＢＬの湯水を混合して給湯栓３１から利用者に給湯する。
また、制御装置４０は、図６に示す状態から給湯接続管１１８を遮断するように第４混合弁１７を設定して貯湯タンク１１に溜まる高温水ＨＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する。
【００７４】
さらに、制御装置４０は、図７に示す状態から給湯管１１０の貯湯タンク１１側を遮断するように第４混合弁１７を設定して、給水源５０から供給される低温水ＣＷのみを給湯栓３１から利用者に給湯する。
【００７５】
《湯張り》
例えば空の浴槽３０に、設定された温度（湯張り温度）の浴槽水ＢＷを溜める湯張りの場合、制御装置４０は、図４に示す足し湯の場合と同じ状態に給湯機１を設定する。湯張り温度は、例えば制御装置４０に備わる図示しない温度設定部で利用者が設定する温度である。
しかしながら、湯張りの場合は設定された湯張り温度が中温水ＭＷの温度より低い場合がある。この場合、サブタンク１２の頭頂部から取り出される中温水ＭＷと給水源５０から供給される低温水ＣＷを混合して浴槽３０に給湯する。
【００７６】
制御装置４０は、図４に示す足し湯の状態から、足し湯管１１７の給湯管１１０側を遮断するように第３混合弁１６を設定し、さらに、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側が開放するように第１混合弁１４を設定する。
図８に示すように、給水源５０から供給される低温水ＣＷは低温水取込管１１１、低温水分岐管１１２を流通して第１混合弁１４に到達し、サブタンク１２の頭頂部から取り出されて中温水取込管１１５、中温水取出管１１４、高温側出口管１１３ｂを流通する中温水ＭＷと混合して浴槽水ＢＷになる。その後、低温水分岐管１１２、足し湯管１１７、低温側入口管１１６ｂを流通して浴槽３０に給湯される。
【００７７】
このとき制御装置４０は、温度センサＳ６で低温側入口管１１６ｂを流通する浴槽水ＢＷの温度を計測する。そして、制御装置４０は第１混合弁１４を制御して、低温側入口管１１６ｂを流通する浴槽水ＢＷの温度が設定された湯張り温度と一致するように低温水分岐管１１２の開度を調節する。したがって、第１混合弁１４は、低温水分岐管１１２の開度を調節可能な流量調節弁であることが好ましい。
【００７８】
また、サブタンク１２が低温水ＣＷで満たされている場合、貯湯タンク１１に溜まっている中温水ＭＷを利用することもできる。この場合、制御装置４０は、図８に示す状態から、中温水取込管１１５を遮断して中温水取出管１１４を開通するように第２混合弁１５を設定する。貯湯タンク１１の上下方向中央部近傍に溜まる中温水ＭＷ（境界層ＢＬの湯水）が中温水取出管１１４、高温側出口管１１３ｂを流通して第１混合弁１４に到達し、低温水ＣＷと混合する。
【００７９】
以上のように、本実施形態に係る給湯機１（図１参照）は、熱交換器１３（図１参照）で浴槽水ＢＷと熱交換して高温水ＨＷの温度が低下した中温水ＭＷを溜めるサブタンク１２（図１参照）を備える。そして、浴槽水ＢＷを追い焚きするとき、熱交換器１３で生成される中温水ＭＷをサブタンク１２に溜めるとともに、サブタンク１２に溜まっている低温水ＣＷを貯湯タンク１１（図１参照）の底部に流入させる。
【００８０】
この構成によって、貯湯タンク１１（第１のタンク）に溜まっている高温水ＨＷ（高温の熱媒体）と浴槽３０の浴槽水ＢＷ（被熱交換媒体）が熱交換したときに生じる中温水ＭＷ（中温の熱媒体）の熱を有効に利用することができる。
具体的には、サブタンク１２に溜まっている中温水ＭＷを、足し湯、給湯、湯張りのときに利用して消費することができる。例えば、足し湯のとき、設定温度（足し湯温度）が中温水ＭＷより少し高い温度であれば、サブタンク１２から取り出す中温水ＭＷに少量の高温水ＨＷを混合することによって足し湯温度の浴槽水ＢＷを得ることができる。したがって、高温水ＨＷの消費を抑えることができる。
【００８１】
また、貯湯タンク１１の下部に中温水ＭＷが溜まることがなくなり、貯湯タンク１１の下部に低温水ＣＷを溜めることができ、ヒートポンプユニット２０に低温水ＣＷを取り込める。したがって、ヒートポンプユニット２０で効率よく低温水ＣＷを沸き上げることができる。
【００８２】
なお、本実施形態に係る給湯機１（図１参照）に備わる混合弁（第１混合弁１４〜第４混合弁１７）は、それぞれ３つの開閉弁（流量調節弁）に替えることも可能である。
例えば、第１混合弁１４（図１参照）に替えて、低温水分岐管１１２の低温水取込管１１１側の開度を調節する流量調節弁と、低温水分岐管１１２の第３混合弁１６側の開度を調節する流量調節弁と、高温側出口管１１３ｂの開度を調節する流量調節弁の３つの流量調節弁を備える構成としても、第１混合弁１４を備える場合と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、本実施形態は、貯湯タンク１１（図１参照）に溜められる湯水を熱媒体とする給湯機１（図１参照）に本発明を適用した例を示したが、湯水以外の冷媒をタンクに溜めて被熱交換媒体と熱交換する給湯機にも本発明を適用できる。
【００８４】
また、本実施形態に係る給湯機１（図１参照）は、ヒートポンプユニット２０（図１参照）で低温水ＣＷを加熱する構成であるが、例えば電気で駆動するヒータで低温水ＣＷを加熱する給湯機（電気温水器等）にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１ 給湯機
１０ 貯湯タンクユニット
１１ 貯湯タンク（第１のタンク）
１２ サブタンク（第２のタンク）
１３ 熱交換器
１５ 第２混合弁（選択手段）
２０ ヒートポンプユニット（加熱装置）
３０ 浴槽
３１ 給湯栓（供給先）
４０ 制御装置
５０ 給水源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置で加熱された高温の熱媒体を溜める第１のタンクと、
前記高温の熱媒体と被熱交換媒体が熱交換する熱交換器と、
前記熱媒体が前記熱交換器から前記第１のタンクに戻る経路に配置される第２のタンクと、を備え、
前記第１のタンクの下部および前記第２のタンクの下部に、加熱されていない低温の前記熱媒体が供給され、前記第１のタンクの下部に溜まる前記低温の熱媒体を前記加熱装置で加熱する給湯機であって、
前記被熱交換媒体と前記熱媒体が熱交換するときには、
前記第１のタンクの上部から前記高温の熱媒体が取り出されて前記熱交換器に送られ、前記被熱交換媒体と熱交換して温度が低下した中温の前記熱媒体が前記第２のタンクの上部に流入するとともに、前記第２のタンクの下部に溜まっている前記低温の熱媒体が前記第１のタンクの下部に流入するように構成されることを特徴とする給湯機。
【請求項２】
前記中温の熱媒体が前記第１のタンクの上下方向中央部近傍に流入するように構成されて前記第１のタンクと前記第２のタンクの一方を選択して前記中温の熱媒体を流入させる選択手段が備わり、
前記第１のタンクの前記上下方向中央部近傍に溜まっている前記熱媒体の温度が前記中温の熱媒体の温度より高いとき、前記選択手段が前記中温の熱媒体を前記第２のタンクに流入させ、
前記第１のタンクの前記上下方向中央部近傍に溜まっている前記熱媒体の温度が前記中温の熱媒体の温度以下のとき、前記選択手段が前記中温の熱媒体を前記第１のタンクに流入させることを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
【請求項３】
前記熱媒体の温度を予め設定される設定温度と一致させて供給先に供給する場合に前記設定温度が前記高温の熱媒体の温度より低いとき、
前記中温の熱媒体を前記第２のタンクの上部から取り出し、前記第１のタンクの上部から取り出される前記高温の熱媒体と混合して前記熱媒体の温度を前記設定温度と一致させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給湯機。
【請求項４】
前記設定温度が前記中温の熱媒体の温度より低いとき、
前記低温の熱媒体を、前記第２のタンクの上部から取り出される前記中温の熱媒体と混合して前記熱媒体の温度を前記設定温度と一致させることを特徴とする請求項３に記載の給湯機。
【請求項１】
加熱装置で加熱された高温の熱媒体を溜める第１のタンクと、
前記高温の熱媒体と被熱交換媒体が熱交換する熱交換器と、
前記熱媒体が前記熱交換器から前記第１のタンクに戻る経路に配置される第２のタンクと、を備え、
前記第１のタンクの下部および前記第２のタンクの下部に、加熱されていない低温の前記熱媒体が供給され、前記第１のタンクの下部に溜まる前記低温の熱媒体を前記加熱装置で加熱する給湯機であって、
前記被熱交換媒体と前記熱媒体が熱交換するときには、
前記第１のタンクの上部から前記高温の熱媒体が取り出されて前記熱交換器に送られ、前記被熱交換媒体と熱交換して温度が低下した中温の前記熱媒体が前記第２のタンクの上部に流入するとともに、前記第２のタンクの下部に溜まっている前記低温の熱媒体が前記第１のタンクの下部に流入するように構成されることを特徴とする給湯機。
【請求項２】
前記中温の熱媒体が前記第１のタンクの上下方向中央部近傍に流入するように構成されて前記第１のタンクと前記第２のタンクの一方を選択して前記中温の熱媒体を流入させる選択手段が備わり、
前記第１のタンクの前記上下方向中央部近傍に溜まっている前記熱媒体の温度が前記中温の熱媒体の温度より高いとき、前記選択手段が前記中温の熱媒体を前記第２のタンクに流入させ、
前記第１のタンクの前記上下方向中央部近傍に溜まっている前記熱媒体の温度が前記中温の熱媒体の温度以下のとき、前記選択手段が前記中温の熱媒体を前記第１のタンクに流入させることを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
【請求項３】
前記熱媒体の温度を予め設定される設定温度と一致させて供給先に供給する場合に前記設定温度が前記高温の熱媒体の温度より低いとき、
前記中温の熱媒体を前記第２のタンクの上部から取り出し、前記第１のタンクの上部から取り出される前記高温の熱媒体と混合して前記熱媒体の温度を前記設定温度と一致させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給湯機。
【請求項４】
前記設定温度が前記中温の熱媒体の温度より低いとき、
前記低温の熱媒体を、前記第２のタンクの上部から取り出される前記中温の熱媒体と混合して前記熱媒体の温度を前記設定温度と一致させることを特徴とする請求項３に記載の給湯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４２０８８（Ｐ２０１１−２４２０８８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６５４５（Ｐ２０１０−１１６５４５）
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]