貯湯式給湯装置
【課題】貯湯タンクから混合弁に接続される配管類を省略し、貯湯タンク周辺の配管構成を簡素化できる貯湯式給湯装置を得る。
【解決手段】湯水が貯留される貯湯タンク２と、貯湯タンク２に貯留された湯水を加熱するヒートポンプユニット３とを有し、貯湯タンク２の内部には、上下方向に延びて設けられた給湯用タンク内混合弁３８が備えられ、給湯用タンク内混合弁３８は、貯湯タンク２の上面近傍に形成された連通部８６ｈ、貯湯タンク２の下面近傍に形成された連通部８６ｌ、及び連通部８６ｈと連通部８６ｌとの間に形成された少なくとも１つ以上の連通部８６ｍ、を備えた複数の連通部８６を有し、給湯用タンク内混合弁３８は、貯湯タンク２に貯留された湯水を混合して取り出す際、連通部８６のうちの少なくとも２つの連通部８６を開口し、これら連通部８６の開口面積を調整する。
【解決手段】湯水が貯留される貯湯タンク２と、貯湯タンク２に貯留された湯水を加熱するヒートポンプユニット３とを有し、貯湯タンク２の内部には、上下方向に延びて設けられた給湯用タンク内混合弁３８が備えられ、給湯用タンク内混合弁３８は、貯湯タンク２の上面近傍に形成された連通部８６ｈ、貯湯タンク２の下面近傍に形成された連通部８６ｌ、及び連通部８６ｈと連通部８６ｌとの間に形成された少なくとも１つ以上の連通部８６ｍ、を備えた複数の連通部８６を有し、給湯用タンク内混合弁３８は、貯湯タンク２に貯留された湯水を混合して取り出す際、連通部８６のうちの少なくとも２つの連通部８６を開口し、これら連通部８６の開口面積を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプユニット等の加熱装置を用いて湯水を沸かし、沸かした湯水を貯湯タンクに貯留する貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の貯湯式給湯装置として、例えば「貯湯槽給湯システム１０において、貯湯槽１１の上部から出湯する第１の配管２１と、貯湯槽１１の中程から出湯する第２の配管２２を有し、第１の配管２１から出湯する第１配管水と、第２の配管２２から出湯する第２配管水と、市水の２以上を互いに混合し、予め定めた設定温度の温水を生成する混合弁制御装置３０を有する」（例えば特許文献１）というものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６４９２８号公報（要約、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の貯湯式給湯装置（例えば特許文献１）は、貯湯タンクと混合弁を接続するために、第１の配管、第２の配管、及び市水配管が必要となる。このため、貯湯タンク周辺にこれらの配管を取り回すための設置スペースが必要となるとともに、貯湯タンク周辺の配管構成が非常に煩雑になるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、貯湯タンクから混合弁に接続される配管類を省略し、貯湯タンク周辺の配管構成を簡素化できる貯湯式給湯装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る貯湯式給湯装置は、湯水が貯留される貯湯タンクと、該貯湯タンクに貯留された湯水を加熱する加熱装置と、を有し、前記貯湯タンクの内部には、上下方向に延びて設けられたタンク内混合弁が備えられ、該タンク内混合弁は、前記貯湯タンクの上面近傍に形成された上側連通部、前記貯湯タンクの下面近傍に形成された下側連通部、及び前記上側連通部と前記下側連通部との間に形成された少なくとも１つ以上の中間連通部、を備えた複数の連通部を有し、前記タンク内混合弁は、給湯用又は風呂用の弁として供給配管と接続され、前記貯湯タンクに貯留された湯水を混合して取り出す際、前記連通部のうちの少なくとも２つの連通部を開口し、該連通部の開口面積を調整するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による貯湯式給湯装置によれば、貯湯タンクと混合弁を接続するための第１の配管、第２の配管及び市水配管が不要となり、貯湯タンク周辺の配管構成を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁を構成する外筒を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁を構成する中筒を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の貯湯タンクを示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転のみのときの動作説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の、運転開始時における給湯用タンク内混合弁の連通部の初期ポジションを決めるフローの一例である。
【図１５】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転のみのときの動作説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯温度制御時における給湯用タンク内混合弁の制御フロー図である。
【図１７】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転のみのときの動作説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転のみのときの動作説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の沸き上げ運転のみのときの動作説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の風呂の湯はり運転のみのときの動作説明図である。
【図２１】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の風呂の追い焚き運転のみのときの動作説明図である。
【図２２】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行うときの動作説明図である。
【図２３】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に行うときの動作説明図である。
【図２４】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行うときの動作説明図である。
【図２５】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転を同時に行うときの動作説明図である。
【図２６】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の変形例を示す構成図である。
【図２７】本発明の実施の形態２による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図２８】本発明の実施の形態３による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図２９】本発明の実施の形態４による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図３０】本発明の実施の形態４による貯湯式給湯装置の変形例を示す構成図である。
【図３１】本発明の実施の形態５による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図３２】本発明の実施の形態６による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施の形態（実施の形態１〜実施の形態６）を、図１〜図３２に基づいて説明する。なお、各図において、同一又は相当部材、同一又は相当部位については同一符号を付して説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
この貯湯式給湯装置は、貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット１、及び貯湯タンク２内の湯水を加熱するヒートポンプユニット３等から構成されている。ここで、ヒートポンプユニット３が、本発明の加熱装置に相当する。
【００１１】
貯湯タンク２内には、上下方向（略鉛直方向）に延びた２つのタンク内混合弁（給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１）が設けられている。これらタンク内混合弁は、外筒とこの外筒の内側に配置された中筒を備える、例えば二重円筒構造の弁である（詳細は後述する）。また、貯湯タンク２内には、上端部に連通部６２ａが形成された略円筒状の沸き上げ用タンク内配管６２が、上下方向（略鉛直方向）に延びて設けられている。
【００１２】
給湯用タンク内混合弁３８は、その下部が貯湯タンク２の下面側に突設されており、給湯用供給配管３２を介して、台所や洗面所等で使用する給湯栓４と接続されている。給湯用供給配管３２には、給湯用供給配管３２を流れる湯水（給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出された湯水）の温度を検出する給湯用温度センサー３３が設けられている。
【００１３】
風呂用タンク内混合弁６１は、その下部が貯湯タンク２の下面側に突設されており、風呂用供給配管２０及び風呂浴槽配管２４を介して、風呂の浴槽６と接続されている。風呂用供給配管２０には、風呂用供給配管２０を流れる湯水（風呂用タンク内混合弁６１を介して貯湯タンク２から取り出された湯水）の温度を検出する風呂用温度センサー４０が設けられている。また、風呂用供給配管２０には、湯はり用電磁弁７２が設けられている。風呂浴槽配管２４には、風呂浴槽配管２４に風呂の浴槽６の水を循環させる風呂用循環ポンプ２６が設けられている。
ここで、給湯用温度センサー３３及び風呂用温度センサー４０が、本発明の供給温度センサーに相当する。
【００１４】
本実施の形態１に係る貯湯式給湯装置には、風呂の追い焚きに使用する追い焚き用熱交換器１８も備えている。この追い焚き用熱交換器１８は、一方の端部が外部連通部５５と湯はり用電磁弁７２との間の風呂用供給配管２０に接続された追い焚き用配管１９に設けられている。追い焚き用配管１９の他端は、高温水配管１０の一端と接続されている。高温水配管１０の他端は、沸き上げ用タンク内配管６２の下端部に接続されている。追い焚き用配管１９には、追い焚き用熱交換器１８に湯水を流すための追い焚き用循環ポンプ２２が設けられている。
【００１５】
また、貯湯タンク２の下面部には、貯湯タンク２内に市水等の低温水を供給するための給水管８が接続されている。
また、貯湯タンク２の外周面は、断熱材８４で覆われている。ここで、貯湯タンク２の上面と側面は、接続される配管類が貫通することなく断熱材８４で覆われている。このため、断熱材８４を上面と側面を完全に覆うことが可能となり、貯湯タンク２の断熱性能を大幅に向上することができる。
また、貯湯タンク２の外周面には、貯湯タンク２内の湯水の温度を検出する複数の貯湯用温度センサー３４が、上下方向に設けられている。これら貯湯用温度センサー３４の設置位置は、後述する給湯用タンク内混合弁３８の連通部の位置に基づいて決定されている。貯湯用温度センサー３４の設置位置は、給湯用タンク内混合弁３８の詳細を示した後に説明する。
【００１６】
ヒートポンプユニット３は、ヒートポンプ冷媒回路１５を備えている。このヒートポンプ冷媒回路１５は、圧縮機１１、凝縮機（放熱器）である冷媒−水熱交換器１２、電子膨張弁１３、及び強制空冷式の蒸発器１４で構成される。冷媒−水熱交換器１２は、ヒートポンプ戻り配管５２の一端、及びヒートポンプ行き配管９の一端とも接続されている。ヒートポンプ戻り配管５２の他端は、高温水配管１０の一端と接続されている。このヒートポンプ戻り配管５２には、ヒートポンプユニット３で加熱された後の湯水の沸き上げ温度を検出する沸き上げ温度センサー２３が設けられている。ヒートポンプ行き配管９の他端は、貯湯タンク２の下面部に形成された沸き上げ用流出穴７０に接続されている。また、ヒートポンプ行き配管９には、貯湯タンク２内の湯水を冷媒−水熱交換器１２に流すためのヒートポンプ循環ポンプ１６が設けられている。
【００１７】
圧縮機１１で圧縮された自然冷媒である二酸化炭素は、冷媒−水熱交換器１２で放熱し、電子膨張弁１３で減圧膨張した後、蒸発器１４で大気熱により気化蒸発され、再び圧縮機１１に流入して１サイクルの運転となる。
この１サイクルの運転の際、ヒートポンプ冷媒回路１５では、低温水（例えば５℃）が冷媒−水熱交換器１２を介して高温水（例えば９０℃）まで沸き上げられる。ここで、自然冷媒である二酸化炭素は、冷媒−水熱交換器１２において超臨界状態のまま放熱されるため、効率よく湯水を高温に加熱することができる。
【００１８】
（給湯用タンク内混合弁３８）
次に、図２〜図５を用いて、給湯用タンク内混合弁３８の詳細構造について説明する。
図２は図１に示した給湯用タンク内混合弁３８の外筒８０を示す斜視図であり、図３は図１に示した給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を示す斜視図である。また、図４は図１に示した給湯用タンク内混合弁３８全体を示す斜視図、図５は給湯用タンク内混合弁３８を貯湯タンク２に取り付けた状態の断面図である。
【００１９】
給湯用タンク内混合弁３８は、外筒８０と、外筒８０の内側に周方向に摺動可能（回転可能）に設けられた中筒８１とを備えている。
図２に示すように、外筒８０には、例えば３箇所に外筒穴が形成されている。具体的には、外筒８０には、貯湯タンク２の上面近傍（上部）となる位置に外筒穴３９ｈ、貯湯タンク２の中間部となる位置に外筒穴３９ｍ、貯湯タンク２の下面近傍（下部）となる位置に外筒穴３９ｌが形成されている。ここで、外筒穴３９ｈ、外筒穴３９ｍ及び外筒穴３９ｌは、外筒８０の周方向（軸方向から見て）に同一位置となるように配置される。
【００２０】
図３に示すように、中筒８１には、例えば３箇所に中筒穴が形成されている。具体的には、中筒８１には、貯湯タンク２の上面近傍（上部）となる位置で外筒穴３９ｈと同じ高さに中筒穴４１ｈ、貯湯タンク２の中間部となる位置で外筒穴３９ｍと同じ高さに中筒穴４１ｍ、貯湯タンク２の下面近傍（下部）となる位置で外筒穴３９ｌと同じ高さに中筒穴４１ｌが形成されている。ここで、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ及び中筒穴４１ｌは、各中心線が中筒８１の周方向を３等分するように、間隔をおいて形成されている。また、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ及び中筒穴４１ｌは、軸方向から見て中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番となるように、中筒８１の周方向にずれて配置される。また、中筒８１の下部には、外部連通穴４２が形成されている。
【００２１】
図５に示すように、中筒８１の下部は、外部連通部２１で覆われている。外部連通部２１の側面には、給湯栓４への供給用配管である給湯用供給配管３２の先端部が貫通している。中筒８１の下部には、モーター３５が取り付けられており、このモーター３５の駆動により、中筒８１は周方向に回転する。
【００２２】
外筒穴３９ｈと中筒穴４１ｈは、連通部８６ｈを構成している。外筒穴３９ｍと中筒穴４１ｍは、連通部８６ｍを構成している。また、外筒穴３９ｌと中筒穴４１ｌは、連通部８６ｌを構成している。
図４に示すように、モーター３５の駆動で中筒８１を回転することで、外筒穴３９ｈと中筒穴４１ｈ、外筒穴３９ｍと中筒穴４１ｍ、外筒穴３９ｌと中筒穴４１ｌが重なり合い、連通部８６ｈ、連通部８６ｍ、連通部８６ｌが開口する。また、中筒８１の回転角度を調整することにより、連通部８６ｈ、連通部８６ｍ、連通部８６ｌの開口面積を調整することができる。なお、図４は、連通部８６ｍ及び連通部８６ｌが開口し、連通部８６ｈが閉口した状態を示している。
【００２３】
例えば、図５に示すように、貯湯タンク２の中で、連通部８６ｈの位置に高温水４５、連通部８６ｍの位置に中温水４６、連通部８６ｌの位置に低温水４７が貯留されているとする。この場合、中温水４６は、連通部８６ｍを通って中筒８１（給湯用タンク内混合弁３８）に流入する。低温水４７は、連通部８６ｌを通って中筒８１（給湯用タンク内混合弁３８）に流入する。このため、連通部８６ｍと連通部８６ｌの開口面積比に対応した割合の中温水４６と低温水４７が給湯用タンク内混合弁３８に流れ込み、給湯用タンク内混合弁３８の中で混合された湯水が、外部連通穴４２を介して給湯用供給配管３２へ流れるようになる。
【００２４】
また、図５に示すように、給湯用タンク内混合弁３８の下部（より詳しくは外筒８０の下部）は、貯湯タンク２の下面で固定されている。給湯用タンク内混合弁３８の上部は、貯湯タンク２の上面に設置された支持構造４４に設けられた略円状の切り欠き部分に貫通することで支持されている。これにより、給湯用タンク内混合弁３８が貯湯タンク２の下部を支点として水平方向に振れることを防止できる。このため、給湯用タンク内混合弁３８の曲げによる変形を防止することができる。また、給湯用タンク内混合弁３８の上部は上下方向にフリーとなっている。これにより、湯水の膨張等により貯湯タンク２が変形して、貯湯タンク２の上面から下面までの鉛直距離が変化するような場合であっても、給湯用タンク内混合弁３８の引っ張り及び圧縮による変形を防止することができる。
【００２５】
図６〜図１１は、図４に示した給湯用タンク内混合弁３８のＨ−Ｈ、Ｍ−Ｍ、Ｌ−Ｌにおける断面図である。
中筒穴４１と外筒穴３９の直径ｄはほぼ等しく、例えば（１）式により決定される。
ｄ≒Ｄ×ｓｉｎ（θ／２）…（１）
ここで、Ｄは中筒８１の外径又は外筒８０の内径を示す。θは、中筒８１の中心Ｏと、中筒穴４１又は外筒穴３９（直径ｄ）の両端と、を結ぶ線分の中心角を示す。θは（２）式により決定される。
θ≒３６０°／ｎ…（２）
ｎは外筒穴３９又は中筒穴４１の数（連通部８６の数）である。本実施の形態１ではｎ＝３のため、θ≒１２０°となる。
【００２６】
このように、選択可能な連通部の数ｎにあわせて中筒穴４１及び外筒穴３９の直径ｄを決定する場合、必要な直径ｄに対して、必要となる中筒８１の外径又は外筒８０の内径Ｄをできるだけ小さくすることができる。これにより、給湯用タンク内混合弁３８内の容積を小さくできるので、例えば２箇所の連通部８６を介して給湯用タンク内混合弁３８の中へ流入した貯湯タンク２内の湯水は、給湯用タンク内混合弁３８の中で合流して混合するまでの時間が短くなる。したがって、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から湯水を取り出すまでの応答性や、制御性が向上する。
【００２７】
また、給湯用タンク内混合弁３８における連通部８６間の距離を、従来の混合弁における湯の供給口と水の供給口との距離（約２〜３ｃｍ）よりも十分に大きくできる。例えば、本実施の形態１における連通部８６間の距離は約４０〜７０ｃｍとなっている。このため、外筒８０の内径と中筒８１の外径との隙間δは、従来の混合弁における筐体と弁体との隙間（約０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ）よりも十分に大きくすることができる。例えば、本実施の形態１における外筒８０の内径と中筒８１の外径との隙間δは、約０．３ｍｍ〜１ｍｍとなっている。したがって、給湯用タンク内混合弁３８の長さが長い場合であっても、中筒８１の回転に要するモータートルクを小さく抑えることができる。
【００２８】
以上給湯用タンク内混合弁３８について説明したが、風呂用タンク内混合弁６１も同様の構造である。風呂用タンク内混合弁６１の下部は、外部連通部５５で覆われており、外部連通部５５の側面には、風呂の浴槽６への供給用配管である風呂用供給配管２０の先端部が貫通している。
【００２９】
なお、図１２に示すように、給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１、沸き上げ用タンク内配管６２を同一の支持構造４４で支持するようにしてもよい。この場合、支持構造４４を給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１、沸き上げ用タンク内配管６２で共有することができ、製造コストを低減することができる。
また、図１２に示すように、貯湯タンク２の側面に、作業窓８７を設けてもよい。これにより、上下方向に長い給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１、沸き上げ用タンク内配管６２を貯湯タンク２内に配置する場合であっても、支持構造４４に取り付ける際の作業性が向上する。
【００３０】
上述したように、貯湯タンク２の外周面には、貯湯タンク２内の湯水の温度を検出する複数の貯湯用温度センサー３４が、上下方向に設けられている。本実施の形態１では３個の貯湯用温度センサー３４（３４ｈ，３４ｍ，，３４ｌ）が設けられている。より具体的には、連通部８６ｈと同じ高さかそれよりも低い位置に貯湯用温度センサー３４ｈが設けられており、連通部８６ｌと同じ高さかそれよりも高い位置に貯湯用温度センサー３４ｌが設けられており、連通部８６ｍとほぼ同じ高さに貯湯用温度センサー３４ｍが設けられている。なお、貯湯用温度センサー３４ｈが連通部８６ｈよりも若干高い位置でもよく、また、貯湯用温度センサー３４ｌが連通部８６ｌよりも若干低い位置でもよい。本実施の形態１では、両者がほぼ同じ高さに設置されている場合、両者が同じ高さに設置されていると称する。
【００３１】
（タンク内混合弁の動作）
次に、図６〜図１１を用いて、タンク内混合弁の動作について説明する。以下では、給湯用タンク内混合弁３８を例にとって、タンク内混合弁の動作について説明する。
【００３２】
図６は連通部８６ｈのみが開口した状態である。この状態から図４に示す低温方向（中筒８１の周方向に沿って、中筒穴４１ｌ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｈと進む方向）へ中筒８１を回転させると、図７に示すように、連通部８６ｈと８６ｍの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、図８に示すように、連通部８６ｍのみが開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、図９に示すように、連通部８６ｍと８６ｌの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、図１０に示すように、連通部８６ｌのみが開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、図１１に示すように、連通部８６ｌと８６ｈの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、再び図６にもどって、連通部８６ｈのみが開口する。なお、以下で説明する制御範囲は図６から図１０までとする。
【００３３】
逆に、図１０に示す連通部８６ｌのみが開口した状態から、図４に示す高温方向（中筒８１の周方向に沿って、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌと進む方向）へ中筒８１を回転させると、図９に示すように、連通部８６ｍと８６ｌの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す高温方向へ中筒８１を回転させると、図８に示すように、連通部８６ｍのみが開口する。この状態からさらに図４に示す高温方向へ中筒８１を回転させると、図７に示すように、連通部８６ｈと８６ｍの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す高温方向へ中筒８１を回転させると、図６に示すように、連通部８６ｈのみが開口する。
【００３４】
このように、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番に、中筒８１の周方向にずらして配置することで、低温方向に中筒８１を回転させたときには、開口する連通部８６が上から下に移動するとともに、下に位置する連通部８６の開口面積が大きくなる。
また、逆に高温方向に中筒８１を回転させたときは、開口する連通部８６が、下から上に移動するとともに、上に位置する連通部８６の開口面積が大きくなる。
【００３５】
貯湯タンク２内の湯水の温度は、上部が高く、下部が低く、その中間位置に温度勾配をもつような分布となる。このため、低温方向に中筒８１を回転させることで、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出される湯水の温度を下げることができる。逆に、高温方向に中筒８１を回転させることで、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出される湯水の温度を上げることが可能となる。
これにより、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整することが可能となり、貯湯タンク２から直接、要求する温度の湯水を取り出すことが可能となる。
また、給湯用タンク内混合弁３８を貯湯タンク２内に設けることで、貯湯タンクから混合弁に接続される配管類を省略することができ、貯湯タンク２周辺の配管構成を簡素化できる。
【００３６】
なお、本実施の形態１では中筒８１が回転する構成となっているが、外筒８０が回転する構成となっていてもよい。外筒８０及び中筒８１が共に回転する構成となっていてもよい。
【００３７】
＜貯湯式給湯装置の動作＞
次に、貯湯式給湯装置の動作について説明する。
本実施の形態１に係る貯湯式給湯装置の動作には、給湯栓４から湯を供給する給湯運転と、ヒートポンプユニット３を用いて湯を沸かす沸き上げ運転と、風呂の湯はりを行う風呂の湯はり運転と、風呂の追い焚きを行う追い焚き運転とがある。なお風呂の湯はり運転と風呂の追い焚き運転においては、どちらか一方の運転が選択されるようになっており、一方の運転が実行されているときには、もう一方の運転が停止した状態となる。
以下、給湯運転、沸き上げ運転、風呂の湯はり運転、風呂の追い焚き運転の各運転を単独に行う場合と、組合せて行う場合の動作について順次説明する。
【００３８】
（給湯運転のみ）
図１３は、貯湯式給湯装置が給湯運転のみを行うときを示す動作説明図である。
貯湯タンク２内には、上下方向に温度勾配を有する温度分布で湯水が貯留されている。貯湯タンク２内では、上から高温水４５、中温水４６、低温水４７が満たされている。高温水４５の温度は例えば９０℃、低温水の温度は例えば５℃、中温水４６の温度は高温水と低温水の間で温度勾配をもつ。
ここで、中温水４６は、風呂の追い焚きの熱源としては温度が低いので、風呂の追い焚きの熱源として用いることができない。また、中温水４６は、ヒートポンプユニット３で加熱するにも、冷媒−水熱交換器１２を通過する冷媒との温度差が小さく、エネルギー消費効率が悪い。このため、この中温水４６は優先的に給湯に利用することが求められる。
【００３９】
図１４に、給湯用タンク内混合弁３８の初期ポジションを決定するフローの一例を示す。（なお、図１４中の点線内のフローは、中間に位置する連通部８６ｍが複数設けられている場合に相当し（図２７）、実施の形態２で説明する。）
【００４０】
給湯の利用者が、設定パネル５で要求する給湯温度（要求温度Ｔａ）を設定すると（ステップＳ１）、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯用温度センサー３４ｍ（中間高さの外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）が位置する高さで、貯湯タンク２の側面に設けられた貯湯用温度センサー３４）が検出する温度Ｔｍを検出する（ステップＳ２）。そして、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍと要求温度Ｔａを比較する（ステップＳ３）。貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍが要求温度Ｔａよりも大きい場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、「貯湯タンク２内における要求温度Ｔａの湯水が、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）の間に存在し、連通部８６ｍの近傍には、要求温度Ｔａよりも高い温度の湯水が存在する」と判断する。そして、貯湯タンク２から取り出した湯水によるやけど等を防止するため、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯タンク２の下面近傍に位置する連通部８６ｌのみが開口する状態を初期ポジションとする（ステップＳ４）。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図１０に示した状態となる。
【００４１】
一方、ステップＳ３において貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍが要求温度Ｔａ以下となっている場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、「要求温度Ｔａの湯水は外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の間に存在し、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の近傍には要求温度Ｔａよりも低い温度の湯水が存在する」と判断する。このため、貯湯タンクユニット制御部８５は、連通部８６ｍのみが開口する状態を初期ポジションとする（ステップＳ５）。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図８に示した状態となる。
【００４２】
例えば、図１３において、要求温度Ｔａ＝４０℃で、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍ＝３０℃であった場合、図１４のフローより、初期ポジションは連通部８６ｍが開口した状態（図８）となる。
また、例えば図１５のように、中温水４６が外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）の間に存在する場合、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の近傍には高温水４５（９０℃）が存在する。このため、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍ＝９０℃となる。したがって、図１４のフローより、初期ポジションは連通部８６ｌが開口した状態（図１０）となる。
【００４３】
初期ポジションで決定された連通部８６を介して貯湯タンク２から給湯用タンク内混合弁３８に流入した湯水は、外部連通部２１を介して給湯用供給配管３２に流入し、給湯栓４に供給される。
このように給湯用タンク内混合弁３８の初期ポジションを決定することで、給湯運転の初期において、給湯用タンク内混合弁３８から取り出される湯水（給湯栓４から供給される湯水）の温度が要求温度Ｔａよりも高くなることを防止できる。このため、高温出湯によるやけど等を防止することができる。また、貯湯タンク２の中に、要求温度Ｔａよりも低い中温水４６が連通部８６ｍの近傍に存在する場合、連通部８６ｍから中温水４６を優先的に取り出すことができる。
【００４４】
給湯運転が開始されると、貯湯式給湯装置は以下のように動作する。例えば図１５に示す状態で説明する。この場合、連通部８６ｍの近傍には要求温度Ｔａよりも高い温度の湯水が存在し、連通部８６ｌには要求温度Ｔａよりも低い温度の湯水が存在している。このため、モーター３５を駆動して給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を回転させ、上下に隣り合う連通部８６ｍと連通部８６ｌの開口面積を調整する。これにより、貯湯タンク２から、給湯用タンク内混合弁３８を介して、要求温度Ｔａとなる湯水を給湯栓４に送ることが可能となる。
【００４５】
このように、初期ポジションに決定された連通部８６とその上に隣接する連通部８６の間に要求温度Ｔａが存在するようになるため、初期ポジションで決定した連通部８６とその上に隣接する連通部８６との開口面積比を調整することで、給湯用タンク内混合弁３８から要求温度Ｔａの湯水を取り出すことが可能となる。このため、瞬時に給湯用タンク内混合弁３８から取り出す湯水を要求温度Ｔａに近づけることができる。
【００４６】
また、貯湯タンク２内の湯水を取り出す２箇所の連通部８６が上下に隣り合うようにしているので、これら連通部８６間の距離が短くなる。このため、２箇所の連通部８６を介して給湯用タンク内混合弁３８内に流入した湯水が給湯用タンク内混合弁３８内で混合するまでに要する時間が、短くなる。したがって、給湯用タンク内混合弁３８の応答性を向上することができるとともに、給湯する湯水の温度のオーバーシュートを低減することができ、給湯開始時の快適性を向上することができる。
【００４７】
なお、給湯運転開始後の湯水の温度は、例えば給湯用タンク内混合弁３８近傍の給湯用供給配管３２に設けられた給湯用温度センサー３３を用いて行ってもよい。
【００４８】
図１６は、給湯運転開始後における湯水の温度制御方法の一例を示すフローである。以下では、給湯運転開始時の状態が図１５に示す状態の場合について説明する。
貯湯タンクユニット制御部８５は、給湯用温度センサー３３により、給湯用供給配管３２を流れる湯水の温度を検出する（ステップＳ１１）。そして、貯湯タンクユニット制御部８５は、給湯用温度センサー３３の検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａを比較する（ステップＳ１２）。
【００４９】
給湯運転開始直後は、初期ポジションである連通部８６ｌのみから貯湯タンク２の低温水４７を取り出すため、給湯用温度センサー３３の検出温度Ｔｏは、要求温度Ｔａよりも小さくなる。ＴｏがＴａよりも小さい場合は、モーター３５を駆動して給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を高温方向に回転させる。そして、検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａの差の絶対値がある値εよりも小さくなるように、連通部８６ｍと連通部８６ｌの開度を調整する（ステップＳ１３）。
給湯運転開始後、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａ以上となった場合は、モーター３５を駆動し、給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を低温方向に回転させる。そして、検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａの差の絶対値がある値εよりも小さくなるように、連通部８６ｍと連通部８６ｌの開度を調整する（ステップＳ１４）。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図９に示したような状態となる。
【００５０】
ステップＳ１５において、検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａの差の絶対値がある値εより大きい場合は、ステップＳ１２に戻る。検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａの差の絶対値がある値ε以下の場合は、給湯温度が所望の温度になっているとして、給湯用タンク内混合弁３８の制御を停止する（ステップＳ１６）。
【００５１】
このように、給湯用温度センサー３３の検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａを比較し、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａよりも小さい場合は中筒８１を高温方向へ回転させ、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａよりも大きい場合は中筒８１を低温方向へ回転させても、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整することができる。この方法を用いることにより、給湯用タンク内混合弁３８の制御が非常に容易となる。
【００５２】
その後、給湯運転が続くと、貯湯タンク２内の高温水４５の量が減少し、給水管８から貯湯タンク２内に低温水が供給される。そして、図１７に示すように、低温水４７の量が増加して、中温水４６が外筒穴３９ｍ近傍に到達する。このため、給湯用タンク内混合弁３８には、連通部８６ｍを介して、高温水４５（９０℃）よりも低い温度の中温水４６（５〜９０℃）が流入するようになる。したがって、モーター３５を駆動して、給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１をさらに高温方向に回転させて、連通部８６ｍの開口面積を大きくし、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整する。このように給湯用タンク内混合弁３８を制御することにより、貯湯タンク２内に存在する中温水４６を、給湯用タンク内混合弁３８を介して取り出し、給湯運転に利用することができる。このため、貯湯タンク２内に存在する中温水４６の量を次第に減少させることができる。
【００５３】
さらに、給湯運転が続くと、貯湯タンク２から連通部８６ｍへ流入する中温水４６の温度が、Ｔｍ≒Ｔａ（４０℃）となる。つまり、連通部８６ｍのみを介して貯湯タンク２から中温水４６を取り出して、給湯栓４に供給することができる。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図８に示したような状態となる。
【００５４】
さらに、給湯運転が続くと、連通部８６ｍ近傍の中温水４６の温度は、要求温度Ｔａよりも低下する（Ｔｍ＜Ｔａ）。このため、モーター３５を駆動して、給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１をさらに高温方向に回転させ、連通部８６ｍと連通部８６ｈとを開口させる（このとき、連通部８６ｌは閉じられる）。そして、通部８６ｍと連通部８６ｈの開口面積を調整し、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整する。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図７に示したような状態となる。
【００５５】
さらに、給湯運転が続くと、貯湯タンク２内の高温水４５の量が減少し、低温水４７の量が増加する。そして、図１８に示すように、中温水４６が、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の間に存在するようになる。つまり、連通部８６ｈからは高温水（９０℃）が、連通部８６ｍからは低温水（５℃）が流入する。このとき、給湯栓４に供給される湯水の温度Ｔｏが要求温度Ｔａとなるような給湯用タンク内混合弁３８のポジション（つまり連通部８６ｍと連通部８６ｈの開口面積の割合）を決定することができれば、モーター３５を駆動して給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を制御する必要はほとんどなくなる。つまり、貯湯タンク２内に存在する中温水４６の量が少ないほど、モーター３５を駆動して給湯用タンク内混合弁３８を制御する頻度を少なくすることができる。つまり、給湯運転において積極的に中温水４６を利用し、貯湯タンク２内の中温水４６の量を低減させたので、モーター３５の駆動に要する消費電力量を低減することができる。また、制御頻度が減少することで、給湯用タンク内混合弁３８から取り出す湯水の温度変動が小さくなり、給湯運転時の快適性を向上することができる。また、中温水４６を給湯に有効利用することにより、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００５６】
（沸き上げ運転のみ）
次に、図１９を用いて、貯湯式給湯装置が沸き上げ運転のみを行うときの動作を説明する。この沸き上げ運転では、加熱装置であるヒートポンプユニット３が熱源として用いられる。
【００５７】
例えば、利用者が設定パネル５で沸き上げ運転を指示した場合、貯湯タンクユニット制御部８５は沸き上げ運転を開始する。また例えば、所定の貯湯用温度センサー３４（例えば、貯湯用温度センサー３４ｈ）の検出温度が所定の沸き上げ開始温度（第１の所定温度、例えば６０℃）よりも低くなった場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯タンク２内の高温水４５の量が低下したと判断し、沸き上げ運転を開始する。ここで、沸き上げ運転開始に用いた貯湯用温度センサー３４（例えば、貯湯用温度センサー３４ｈ）が、本発明の第１の加熱判断用温度センサーに相当する。
【００５８】
上述のように、沸き上げ運転開始に用いた貯湯用温度センサー３４ｈ（第１の加熱判断用温度センサー）は、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）と同じ高さかそれよりも低い位置に設けられている。これにより、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の近傍には沸き上げ開始温度よりも高い温度の湯水を確保することができ、給湯用タンク内混合弁３８を用いた給湯運転が可能となる。また、連通部８６ｈ近傍の湯水温度を正確に把握することができ、給湯運転時における制御性を向上することができる。なお、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）よりも低い位置に設けられている貯湯用温度センサー３４であれば、貯湯用温度センサー３４ｈ以外の貯湯用温度センサー３４ｈを第１の加熱判断用温度センサーとして用いてもよい。
【００５９】
沸き上げ運転が開始されると、ヒートポンプ制御回路１７は、ヒートポンプ冷媒回路１５及びヒートポンプ循環ポンプ１６を駆動する。ヒートポンプ循環ポンプ１６が駆動されることにより、貯湯タンク２内の低温水４７は、ヒートポンプ行き配管９を介して、冷媒−水熱交換器１２に送られる。そして、この低温水４７は、冷媒−水熱交換器１２で加熱される。冷媒−水熱交換器１２で加熱されて高温となった湯水（高温水４５）は、ヒートポンプ戻り配管５２及び高温水配管１０を通って、沸き上げ用タンク内配管６２に流入する。沸き上げ用タンク内配管６２に流入した高温水４５は、沸き上げ用タンク内配管６２の上端部（貯湯タンク２の上面近傍となる位置）に形成された連通部６２ａから貯湯タンク２に流入する。
【００６０】
このとき、冷媒−水熱交換器１２で加熱されて高温となった湯水（高温水４５）は、貯湯タンク２の上部に溜まった高温水４５が存在する領域に流入する。このため、貯湯タンク２内に存在する低温水４７と混合することを防止できる。これにより、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００６１】
例えば、利用者が設定パネル５で沸き上げ運転を指示した場合、貯湯タンクユニット制御部８５は沸き上げ運転を終了する。また例えば、所定の貯湯用温度センサー３４（例えば、貯湯用温度センサー３４ｌ）の検出温度が所定の沸き上げ終了温度（第２の所定温度、例えば３０℃）以上となった場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯タンク２内に高温水４５の量を十分確保できたと判断し、沸き上げ運転を終了する。ここで、沸き上げ運転終了に用いた貯湯用温度センサー３４（例えば、貯湯用温度センサー３４ｌ）が、本発明の第２の加熱判断用温度センサーに相当する。
【００６２】
上述のように、沸き上げ運転終了に用いた貯湯用温度センサー３４ｌ（第２の加熱判断用温度センサー）は、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）と同じ高さかそれよりも高い位置に設けられている。これにより、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）の近傍には沸き上げ終了温度よりも低い温度の湯水を確保することができ、給湯用タンク内混合弁３８を用いた給湯運転が可能となる。また、連通部８６ｌ近傍の湯水温度を正確に把握することができ、給湯運転時における制御性を向上することができる。なお、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）よりも高い位置に設けられている貯湯用温度センサー３４であれば、貯湯用温度センサー３４ｌ以外の貯湯用温度センサー３４ｈを第２の加熱判断用温度センサーとして用いてもよい。
【００６３】
（風呂の湯はり運転のみ）
次に、図２０を用いて、風呂の湯張り運転のみを行うときの動作について説明する。
例えば利用者が設定パネル５で風呂の湯はり運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は湯はり運転を開始する。湯はり運転では、湯はり用電磁弁７２を開き、風呂用タンク内混合弁６１、外部連通部５５、風呂用供給配管２０及び風呂浴槽配管２４を介して、貯湯タンク２内の湯水を風呂の浴槽６へ供給する。
【００６４】
ここで、湯はり運転に使用する風呂用タンク内混合弁６１（外筒穴５９）、外部連通部５５、モーター５３は、給湯運転で説明した給湯用タンク内混合弁３８（外筒穴３９）、外部連通部２１、モーター３５と同構造である。また、給湯運転における、要求湯はり温度、給湯用供給配管３２、給湯用温度センサー３３、給湯栓４の各々を、風呂の湯はり運転における、要求湯はり温度、風呂用供給配管２０、風呂用温度センサー４０、風呂の浴槽６に置き換えることにより、風呂の湯はり運転の動作は、給湯運転で説明した動作と同様となる。
これにより、風呂の湯はり運転においても給湯運転と同様の効果を有する。
【００６５】
（風呂の追い焚き運転のみ）
次に、図２１を用いて、風呂の追い焚き運転のみを行うときの動作について説明する。
例えば利用者が設定パネル５で風呂の追い焚き運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は風呂の追い焚き運転を開始する。
【００６６】
風呂の追い焚き運転では、貯湯タンクユニット制御部８５は、モーター５３を駆動して風呂用タンク内混合弁６１の中筒８１を回転させ、貯湯タンク２の中間に位置する連通部８６ｍを開口する。このとき、風呂用タンク内混合弁６１は図８に示したような状態となる。
また、貯湯タンクユニット制御部８５は、湯はり用電磁弁７２を閉じ、風呂用循環ポンプ２６と追い焚き用循環ポンプ２２を駆動する。
【００６７】
追い焚き用循環ポンプ２２の駆動により、貯湯タンク２内の高温水４５は、沸き上げ用タンク内配管６２を介して、高温水配管１０へ送られ、追い焚き用配管１９を通って追い焚き用熱交換器１８に流入する。また、風呂用循環ポンプ２６の駆動により、風呂の浴槽６から低い温度の湯水が風呂浴槽配管２４を通って取り出され、追い焚き用熱交換器１８に流入する。追い焚き用熱交換器１８では、貯湯タンク２から取り出された高温水４５と、風呂の浴槽６から取り出された低い温度の湯水が熱交換する。風呂の浴槽６から取り出された湯水は、追い焚き用熱交換器１８で加熱された後、再び風呂の浴槽６に戻る。一方、貯湯タンク２から取り出された高温水は、追い焚き用熱交換器１８で放熱して中温水４６となり、風呂用供給配管２０を通って風呂用タンク内混合弁６１に流入する。そして、この中温水４６は、貯湯タンク２の中間位置まで進み、風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍから貯湯タンク２内に流入する。
【００６８】
中温水４６は、貯湯タンク２の中間位置に貯留されることが多い。このため、風呂の追い焚き運転で中温水４６となった湯水を、風呂用タンク内混合弁６１を介して、貯湯タンク２の中間位置に流入させる。これにより、この中温水４６と貯湯タンク２内の高温水４５との混合が抑制され、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、貯湯タンク２内の低温水４７との混合も抑制されるため、低温水４７の温度上昇を防ぐことができる。このため、貯湯タンク２内の低温水４７をヒートポンプユニット３で沸き上げる際に高いＣＯＰが確保される。また、貯湯タンク２（の中間部）に中温水４６を集約して貯留することができるため、給湯運転における給湯用タンク内混合弁３８の制御や、風呂の湯はり運転における風呂用タンク内混合弁６１の制御が容易となる。
【００６９】
（給湯運転と風呂の湯はり運転の同時運転）
次に、図２２を用いて、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行うときの動作について説明する。
従来の給湯装置において給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合、貯湯タンク２の上部に設けられていた配管から高温水を取り出す。そして、この配管を給湯用の混合弁と風呂用の混合弁の手前で分岐させ、給湯用の混合弁と風呂用の混合弁の各々に高温水を送るようにしている。このため、給湯運転又は風呂の湯はり運転の一方が停止したり起動したりすると、他方の運転に影響してしまい、混合弁で取り出す湯水の流量や温度が大きく変動するという問題点があった。これにより、給湯用の混合弁と風呂用の混合弁の制御が困難となっていた。したがって、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で、給湯栓４及び風呂の浴槽６に湯水を供給することが求められる。
【００７０】
本実施の形態１に示す貯湯式給湯装置で給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合、すでに説明した給湯運転と風呂の湯はり運転の各々の動作を同時に実施すればよい。このとき、給湯運転において貯湯タンク２から給湯栓４まで湯水が流れる経路と、風呂の湯はり運転において貯湯タンク２から風呂の浴槽６まで湯水が流れる経路は重複することなく、完全に別の経路となる。また、貯湯タンク２の容積は大きいので、貯湯タンク２から給湯用タンク内混合弁３８へ流入する湯水と、貯湯タンク２から風呂用タンク内混合弁６１へ流入する湯水とは、相互の影響を受けにくい。このため、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で給湯栓４から湯水を取り出せるとともに、温度の変動が少ない状態で風呂の浴槽６に湯はりを行うことができる。また、給湯用タンク内混合弁３８の制御及び風呂用タンク内混合弁６１の制御も容易となる。
【００７１】
（給湯運転と風呂の追い焚き運転の同時運転）
次に、図２３を用いて、給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に行うときの動作について説明する。
給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に行う場合は、すでに説明した給湯運転と風呂の追い焚き運転の各々の動作を同時に実施すればよい。
図２３においては、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（中間連通部８６ｍ）の位置と風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（中間連通部８６ｍ）の位置がほぼ等しく配置されている。このため、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６は風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２内に貯留されるが、その中温水４６を給湯用タンク内混合弁３８の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２から取り出し、給湯運転に使用することがでる。また、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００７２】
（給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転の同時運転）
次に、図２４を用いて、給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行うときの動作について説明する。
給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行う場合は、すでに説明した給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転の各々の動作を同時に実施すればよい。
図２４で示すように、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１と沸き上げ用タンク内配管６２は、それぞれ貯湯タンク２内に設けられている。このため、給湯運転において貯湯タンク２から給湯栓４まで湯水が流れる経路と、風呂の湯はり運転において貯湯タンク２から風呂の浴槽６まで湯水が流れる経路と、沸き上げ運転における経路とは、それぞれ重複することなく、完全に別の経路となっている。したがって、給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で給湯栓４から湯水を取り出すとともに、温度の変動が少ない状態で風呂の浴槽６に湯はりを行うことができる。また、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行うため、貯湯タンク２内の高温水４５の消費量が多くなるが、沸き上げ運転を同時に実施することができるため、貯湯タンク２内の高温水４５を補給することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
なお、給湯運転と沸き上げ運転のみを同時に実行してもよく、また、風呂の湯はり運転と沸き上げ運転のみを同時に実行してもよい。
【００７３】
（給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転の同時運転）
次に、図２５を用いて、給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転を同時に行うときの動作について説明する。
給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転を同時に行う場合は、すでに説明した給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転の各々の動作を同時に実施すればよい。ただし、ヒートポンプユニット３で加熱されて高温となった湯水の一部又は全部は、貯湯タンク２に流入することなく、追い焚き用熱交換器１８へ流入する。そして、この高温水４５は、中温水４６となって風呂用供給配管２０及び風呂用タンク内混合弁６１内を通って、貯湯タンク２の中間位置まで進み、風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２内に流入する。
【００７４】
このとき、沸き上げ運転で生じた高温水を、貯湯タンク２に戻すことなく、直接追い焚き用熱交換器１８に流入させて風呂の追い焚き運転に使用することができる。このため、ヒートポンプユニット３で沸き上げた湯水を、温度低下が少ない状態で風呂の追い焚き運転に利用することができ、エネルギ効率を向上することができる。
【００７５】
また、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６が貯湯タンク２内に貯留されるが、その中温水４６を給湯運転に使用することができる。このため、貯湯タンク２内に溜まった中温水４６を効果的に利用することができ、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減できる。したがって、貯湯タンク２内に高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に行うため、貯湯タンク２内の高温水４５の消費量が多くなるが、沸き上げ運転を同時に実施することができるため、貯湯タンク２内の高温水４５を補給することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
なお、風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転のみを同時に実行してもよく、また、給湯運転と風呂の追い焚き運転のみを同時に実行してもよい。
【００７６】
以上のように、この実施の形態１の貯湯式給湯装置によれば、主な運転モードである給湯運転、風呂の湯はり運転又は追い焚き運転、沸き上げ運転の各運転を単独で行うとともに、２つ以上の運転を組み合わせて同時に行うことができる。
また、貯湯タンク２内にタンク内混合弁を設けたことにより、貯湯タンクから混合弁に接続される配管類を省略することができ、貯湯タンク周辺の配管構成を簡素化できる。さらに、貯湯タンク２から直接、要求する温度の湯水を取り出すことが可能となる。
【００７７】
また、貯湯タンク２の上面と側面は、接続される配管類が貫通することなく断熱材８４で完全に覆うことが可能となるため、貯湯タンク２の断熱性能を大幅に向上することができる。
また、ヒートポンプサイクルに、自然冷媒である二酸化炭素を用いたため、効率よく湯水を高温に加熱することができる。
【００７８】
また、タンク内混合弁の下部は、貯湯タンク２の下面で固定されている。給湯用タンク内混合弁３８の上部は、貯湯タンク２の上面に設置された支持構造４４に設けられた略円状の切り欠き部分に貫通することで支持されている。これにより、タンク内混合弁が貯湯タンク２の下部を支点として水平方向に振れることを防止できる。このため、タンク内混合弁の曲げによる変形を防止することができる。また、タンク内混合弁の上部は上下方向にフリーとなっている。これにより、湯水の膨張等により貯湯タンク２が変形して、貯湯タンク２の上面から下面までの鉛直距離が変化するような場合であっても、タンク内混合弁の引っ張り及び圧縮による変形を防止することができる。
【００７９】
また、給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１及び沸き上げ用タンク内配管６２を同一の支持構造４４で支持するようにしたため、支持構造４４を給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１及び沸き上げ用タンク内配管６２で共有することができ、製造コストを低減することができる。
【００８０】
また、貯湯タンク２の側面に作業窓８７を設けたことにより、上下方向に長い給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１、沸き上げ用タンク内配管６２を貯湯タンク２内に配置する場合であっても、これらを支持構造４４に取り付ける際の作業性を向上することができる。
【００８１】
また、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番に、中筒８１の周方向にずれて配置したので、低温方向（中筒８１の周方向に沿って、中筒穴４１ｌ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｈと進む方向）に中筒８１を回転させたときには、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出される湯水の温度を徐々に下げることがでる。逆に、高温方向（中筒８１の周方向に沿って、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌと進む方向）に中筒８１を回転させたときは、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出される湯水の温度を徐々に上げることができる。
【００８２】
また、給湯用温度センサー３３（風呂用温度センサー４０）の検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａを比較し、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａよりも小さい場合は中筒８１を高温方向へ回転させ、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａよりも大きい場合は中筒８１を低温方向へ回転させることにより、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整することができる。これにより、給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１の制御が非常に容易となる。
【００８３】
また、図１４のフローのように、給湯用温度センサー３３（風呂用温度センサー４０）と要求温度Ｔａを比較し、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）の初期ポジションを決定したので、給湯運転（風呂の湯はり運転）の初期に給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）から取り出される湯水が要求温度Ｔａよりも高くなることはなく、高温出湯によるやけど等を防止することができる。
【００８４】
また、要求温度Ｔａよりも低い中温水４６が連通部８６ｍの近傍に存在する場合、連通部８６ｍから中温水４６を優先的に取り出すことができる。また、初期ポジションで決定した連通部８６とその上に隣接する連通部８６との開口面積比を調整することで、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）から要求温度Ｔａの湯水を取り出すことが可能となり、瞬時に給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）から取り出す湯水を要求温度Ｔａに近づけることができる。
【００８５】
また、上下に隣り合う２箇所の連通部８６から貯湯タンク２内の湯水を取り出すようにしたため、２箇所の連通部８６を介して給湯用タンク内混合弁３８内に流入した湯水は、給湯用タンク内混合弁３８内で混合するまでに要する時間が短くなる。このため、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）の応答性を向上することができるとともに、給湯する湯水の温度のオーバーシュートを低減することができ、給湯開始時の快適性を向上することができる。
【００８６】
また、給湯運転及び風呂の湯はり運転において積極的に中温水４６を利用し、貯湯タンク２内に貯留される中温水４６の量を低減したため、モーター３５及びモーター５３の駆動に要する消費電力量を低減することができる。さらに、給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１から取り出す湯水の温度変動が小さくなり、給湯運転時及び風呂の湯はり運転時の快適性を向上することができる。さらに、中温水４６を給湯に有効利用できるとともに、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００８７】
また、沸き上げ運転開始に用いた貯湯用温度センサー３４ｈ（第１の加熱判断用温度センサー）は、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）と同じ高さかそれよりも低い位置に設けられている。これにより、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の近傍には沸き上げ開始温度よりも高い温度の湯水を確保することができ、給湯用タンク内混合弁３８を用いた給湯運転が可能となる。また、連通部８６ｈ近傍の湯水温度を正確に把握することができ、給湯運転時における制御性を向上することができる。
【００８８】
また、沸き上げ運転において、ヒートポンプユニット３で加熱された高温の湯水を沸き上げ用タンク内配管６２の上端部から貯湯タンク２内に流出するようにしたため、貯湯タンク２内に存在する低温の湯水と混合することなく、高温水４５を貯留することができる。このため、高温水４５をより多く貯湯することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００８９】
また、沸き上げ運転終了に用いた貯湯用温度センサー３４ｌ（第２の加熱判断用温度センサー）は、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）と同じ高さかそれよりも高い位置に設けられている。これにより、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）の近傍には沸き上げ終了温度よりも低い温度の湯水を確保することができ、給湯用タンク内混合弁３８を用いた給湯運転が可能となる。また、連通部８６ｌ近傍の湯水温度を正確に把握することができ、給湯運転時における制御性を向上することができる。
【００９０】
また、風呂の追い焚き運転において、追い焚き用熱交換器１８で放熱して中温水４６となった湯水を、風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍから、貯湯タンク２内に流入するようにしている。このため、貯湯タンク２内に流入した中温水４６と貯湯タンク２内の高温水４５との混合が抑制され、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。さらに、貯湯タンク２内の低温水４７との混合も抑制されるため、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、ヒートポンプユニット３で沸き上げる際に高いＣＯＰが確保される。さらに、貯湯タンク２に中温水４６を集約して貯留することができるため、給湯運転における給湯用タンク内混合弁３８の制御や、風呂の湯はり運転における風呂用タンク内混合弁６１の制御が容易となる。
【００９１】
また、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１の２本のタンク内混合弁を貯湯タンク２に設けたため、給湯運転において貯湯タンク２から給湯栓４に湯水が流れる経路と、風呂の湯はり運転において貯湯タンク２から風呂の浴槽６に湯水が流れる経路とは重複することなく、完全に別の経路となる。また、貯湯タンク２の容積は大きいので、貯湯タンク２から給湯用タンク内混合弁３８へ流入する湯水と、貯湯タンク２から風呂用タンク内混合弁６１へ流入する湯水とは、相互の影響を受けにくい。このため、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で給湯栓４から湯水を取り出せるとともに、温度の変動が少ない状態で風呂の浴槽６に湯はりを行うことができる。また、給湯用タンク内混合弁３８の制御及び風呂用タンク内混合弁６１の制御も容易となる。
【００９２】
また、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（中間連通部８６ｍ）の位置と風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（中間連通部８６ｍ）の位置がほぼ等しく配置されている。このため、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６は風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２内に貯留されるが、その中温水４６を給湯用タンク内混合弁３８の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２から取り出し、給湯運転に使用することができる。また、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００９３】
また、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１と沸き上げ用タンク内配管６２は、それぞれ貯湯タンク２内に設けられている。このため、給湯運転において貯湯タンク２から給湯栓４まで湯水が流れる経路と、風呂の湯はり運転において貯湯タンク２から風呂の浴槽６まで湯水が流れる経路と、沸き上げ運転における経路とは、それぞれ重複することなく、完全に別の経路となっている。したがって、給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で給湯栓４から湯水を取り出すとともに、温度の変動が少ない状態で風呂の浴槽６に湯はりを行うことができる。また、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行うため、貯湯タンク２内の高温水４５の消費量が多くなるが、沸き上げ運転を同時に実施することができるため、貯湯タンク２内の高温水４５を補給することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００９４】
また、給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転を同時に行う場合、ヒートポンプユニット３で加熱されて高温となった湯水の一部又は全部は、貯湯タンク２に流入することなく、直接追い焚き用熱交換器１８に流入させて風呂の追い焚き運転に使用できるようになっている。このため、ヒートポンプユニット３で沸き上げた湯水を、温度低下が少ない状態で風呂の追い焚き運転に利用することができ、エネルギ効率を向上することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態１では、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１について、貯湯タンク２の中間に位置する外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）を１箇所設ける場合を示したが、貯湯タンク２の中間に位置する外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）を２箇所以上設けてもよい。
【００９６】
また、本実施の形態１では、外筒穴３９ｈ、外筒穴３９ｍ及び外筒穴３９ｌを外筒８０の周方向において同一位置となるように配置し、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ及び中筒穴４１ｌを各中心線が中筒８１の周方向を３等分するように間隔をおいて配置するようにした。これに限らず、例えば、外筒穴３９ｈ、外筒穴３９ｍ及び外筒穴３９ｌを各中心線が中筒８１の周方向を３等分するように（連通部８６の数に応じて分割）間隔をおいて配置し、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ及び中筒穴４１ｌを周方向において同一位置となるように配置してもよい。
【００９７】
また、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番に、中筒８１の周方向にずれるように配置したが、中筒穴４１の配置は、上から下に順にずれる配置でなくてもよい。ただし、この場合は、タンク内混合弁の制御が複雑になる。このため、本実施の形態１では、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番に、中筒８１の周方向にずれるように配置している。
【００９８】
また、給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１の構造は、本実施の形態１に示す構造に限られるものではない。給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１の構造は、連通部８６が開閉できる構造であればよい。
【００９９】
また、本実施の形態１では、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６を、風呂用タンク内混合弁６１の貯湯タンク２の中間に位置する連通部８６ｍ（外筒穴５９ｍ）を介して、貯湯タンク２内に流入させるようにしたが、中温水４６をもどす位置は任意である。例えば、風呂の追い焚き運転の開始時等は、追い焚き用熱交換器１８を通過した後の湯水（高温水４５）の温度低下が小さい。このような場合、貯湯タンク２の上面近傍に位置する風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｈを開口させて、高温水４５の領域に湯水を戻すようにしてもよい。これにより、追い焚き用熱交換器１８を通過した後の高い温度の湯水と、貯湯タンク２内に存在する中温水４６や低温水４７との混合が抑制され、高い温度の湯水の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１００】
また、追い焚き用熱交換器１８を通過した後の湯水の温度が著しく低下した場合は、貯湯タンク２の下面近傍に位置する風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｌを開口させて、低温水４７の領域に湯水を戻すようにしてもよい。これにより、追い焚き用熱交換器１８を通過した後の低い温度の湯水と、貯湯タンク２内に存在する高温水４５や中温水４６との混合も抑制されるため、高温水４５や中温水４６の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態１では、一重管の沸き上げ用タンク内配管６２を使う例を示したが、沸き上げ用タンク内配管６２として二重管構造のタンク内混合弁を用いてもよい。
【０１０２】
また、貯湯タンク２内に配置するタンク内混合弁及び沸き上げ用タンク内配管６２の構造や、材料、設置方法、取り出し方向も任意であり、貯湯タンク２の上側から湯水を流出入するようにしてもよい。例えば、図２６に示すように、貯湯タンク２の上側から湯水を流出入するようにしてもよい。このとき、支持構造４４を貯湯タンク２の下側に設けて、タンク内混合弁を支持するようにすればよい。また、例えば、貯湯タンク２内に設置するタンク内混合弁及び沸き上げ用タンク内配管６２を貯湯タンク２の上面と下面を貫通するように設置してもかまわない。また、モーター３５及びモーター５３の設置位置と、貯湯タンク２から取り出す湯水の位置とを、貯湯タンク２の上下に分けて配置してもよい。
【０１０３】
また、例えば、貯湯タンク２内に配置するタンク内混合弁や沸き上げ用タンク内配管６２を、金属のような熱伝導率の高い材料ではなく、樹脂材料のような熱伝導性の低い材料で構成してもよい。この場合、タンク内混合弁や沸き上げ用タンク内配管６２を熱伝導体として、貯湯タンク２内の高温水４５、中温水４６、低温水４７のそれぞれの領域間を熱が移動することを抑制できる。また、タンク内混合弁や沸き上げ用タンク内配管６２を通過する高温水４５から貯湯タンク２内に存在する中温水４６及び低温水４７への熱移動を抑制できる。これにより、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１０４】
また、貯湯タンク２内に設置するタンク内混合弁及び配管の数は任意であり、給湯用、風呂用、沸き上げ用以外の用途に利用してもかまわない。
また、貯湯用温度センサー３４、給湯用温度センサー３３、沸き上げ温度センサー２３、風呂用温度センサー４０等のセンサー類の設置場所や、数、種類、設置方法についても任意である。貯湯用温度センサー３４については、設置する数が多いほど、貯湯タンク２内の温度分布や湯量を詳細に把握することができる。このため、タンク内混合弁の連通部８６をより緻密に制御することにより、貯湯タンク２内の中温水４６をより効果的に取り出して利用することができる。
【０１０５】
また、給湯運転や風呂の湯はり運転の開始直後におけるタンク内混合弁の初期ポジションは、必ずしも貯湯用温度センサー３４を用いて決定される必要はない。例えば、貯湯タンク２の下側に位置する連通部８６ｌが必ず初期ポジションとなるように設定してもかまわない。この場合、開始直後の湯水の温度は低いものの、給湯用温度センサー３３（又は風呂用温度センサー４０）と要求温度Ｔａとを比較してタンク内混合弁を制御することで、貯湯用温度センサー３４を用いずに、給湯運転や風呂の湯はり運転を実施することが可能となる。
【０１０６】
また、本実施の形態１では、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）の動作として図１１に示す状態（貯湯タンク２の上面近傍に位置する連通部８６ｈと貯湯タンク２の下面近傍に位置する連通部８６ｌの開口面積を調整する動作）を用いなかったが、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）の動作として図１１に示す状態を用いてもよい。例えば、貯湯タンク２内に、上から高温水４５、中温水４６、低温水４７と規則正しく温度成層が形成されていない場合等のように、給湯用タンク内混合弁３８等から取り出す湯水の温度制御が困難な場合には、連通部８６ｈから高温水を、連通部８６ｌから低温水を取り出すことで、湯水の温度調整が可能となる。
【０１０７】
また、風呂の追い焚き用熱交換器１８の構造、設置場所は任意であり、風呂の追い焚き用熱交換器１８を貯湯タンクユニット１の内側に設けてもよいし、貯湯タンクユニット１の外側に設けてもよい。
また、断熱材８４で貯湯タンク２の上面と側面を完全に覆う例を示したが、貯湯タンク２の上面又は側面のいずれか一方が断熱材８４で完全に覆われる構造としてもよい。つまり、貯湯タンク２の上面又は側面のいずれか一方に設けられた断熱材８４が、貯湯タンク２に連通する配管類によって貫通されない構造であってもよい。
【０１０８】
また、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１を別々に用いる例を示したが、給湯と風呂の湯はりで要求温度が等しい場合や、片方の要求温度で温度差を許容できる場合や、運転するタイミングが異なる場合等、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１を１つのタンク内混合弁で共有し、給湯用供給配管３２と風呂用供給配管２０をタンク内混合弁の出口又は下流で分岐するようにしてもよい。
【０１０９】
また、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の位置と風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）の位置をほぼ等しく配置するようにしたが、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍの位置を、風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍの位置よりも上側に設けてもよい。給湯運転のみを実行する場合の動作で説明したように、給湯運転が続くとともに貯湯タンク２内に存在する中温水４６の位置が上昇する。このため、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の位置を風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）の位置よりも上側に配置することにより、給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に実行する場合等において、風呂の追い焚きで発生した中温水４６を給湯運転でより多く使用することができる。したがって、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１１０】
実施の形態２．
図２７は、本発明の実施の形態２による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とする。
【０１１１】
本実施の形態２では、貯湯タンク２内に設けられた給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１のそれぞれに、異なる中間高さに２箇所の外筒穴（連通部）を設けている。より詳しくは、貯湯タンク２内に設けられた給湯用タンク内混合弁３８に、異なる中間高さの外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）及び外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）を設けている。また、貯湯タンク２内に設けられた風呂用タンク内混合弁６１に、異なる中間高さの外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）及び外筒穴５９ｍ’（連通部８６ｍ’）を設けている。
外筒穴３９ｍ（外筒穴５９ｍ）は、外筒穴３９ｍ’（外筒穴５９ｍ’）よりも低い位置に設けられている。また、外筒穴３９ｍ（外筒穴５９ｍ）及び外筒穴３９ｍ’（外筒穴５９ｍ’）の各々と同じ高さとなる貯湯タンク２の側面には、貯湯用温度センサー３４ｍ及び貯湯用温度センサー３４ｍ’が設けられている。
なお、貯湯用温度センサー３４ｍ及び貯湯用温度センサー３４ｍ’のそれぞれが外筒穴３９ｍ（外筒穴５９ｍ）及び外筒穴３９ｍ’（外筒穴５９ｍ’）とほぼ等しい高さに設置されている場合、両者が同じ高さに設置されていると称する。
【０１１２】
ここで、図１４のフローを用いて、本実施の形態２に係る初期ポジションの決定方法について説明する。以下では、給湯用タンク内混合弁３８の初期ポジションを決定する場合について説明する。
【０１１３】
まず、低い側の中間連通部となる外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と同じ高さに設けられた貯湯用温度センサー３４ｍを用いて判定を行う。ステップＳ３において、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍが要求温度Ｔａよりも大きい場合、貯湯タンク２の下面近傍に位置する連通部８６ｌのみが開口する状態を初期ポジションとする（ステップＳ４）。また、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍが要求温度Ｔａ以下である場合、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、貯湯タンクユニット制御部８５は、高い側の中間連通部となる外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）と同じ高さに設けられた貯湯用温度センサー３４ｍ’の検出温度Ｔｍ’を検出する。そして、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯用温度センサー３４ｍ’の検出温度Ｔｍ’と要求温度Ｔａを比較する（ステップＳ２２）。
【０１１４】
貯湯用温度センサー３４ｍ’の検出温度Ｔｍ’が要求温度Ｔａよりも大きい場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、「要求温度Ｔａにほぼ等しい湯水が、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）の間に存在する」と判断し、ステップＳ５に進む。そして、外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）の近傍には高温水４５が存在する可能性があるため、連通部８６ｍのみが開口する状態を初期ポジションとする。
一方、貯湯用温度センサー３４ｍ’の検出温度Ｔｍ’が要求温度Ｔａ以下の場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、「要求温度Ｔａにほぼ等しい湯水が、外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）と外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の間に存在する」と判断し、ステップＳ２３に進む。そして、連通部８６ｍ’のみが開口する状態を初期ポジションとする。
【０１１５】
なお、連通部８６ｍは３箇所以上あってもよい。この場合、連通部８６ｍの中でもっとも低い位置にある連通部８６ｍから同様の判定を繰り返す。これにより、貯湯タンク２の中間に位置する連通部８６ｍの中で、要求温度Ｔａよりも温度が低く、かつ、もっとも高い位置にある連通部８６ｍが初期ポジションに決定される。
【０１１６】
これにより、貯湯タンク２内に存在する中温水４６の中でも、要求温度Ｔａよりも低い温度で、かつ要求温度Ｔａに近い温度の中温水４６を取り出して利用できるようになる。また、貯湯タンク２からより多くの中温水４６を取り出して利用することが可能となり、貯湯タンク２内に溜まった中温水４６を効果的に利用することができる。また、給湯運転や風呂の湯はり運転の開始段階から、貯湯タンク２内の中温水４６を取り出して利用できる可能性が増える。このため、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態２では、風呂の追い焚き運転において、風呂用供給配管２０を流れる追い焚き用熱交換器１８を通過した後の湯水の温度を風呂用温度センサー４０により検出し、この検出温度と貯湯用温度センサー３４で検出した温度と比較している。そして、風呂用温度センサー４０で検出した温度に近い値を示す貯湯用温度センサー３４を選択し、選択された貯湯用温度センサー３４とほぼ同じ高さに位置する風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６を介して、貯湯タンク２内に湯水を流入させている。これにより、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６を、貯湯タンク２内に存在する温度の近い中温水４６の領域に流入させることができる。このため、貯湯タンク２内に流入する中温水４６が高温水４５や低温水４７と混合拡散することをさらに抑制することができ、貯湯タンク２にさらに効率よく中温水４６を集約して貯留することができる。
【０１１８】
実施の形態３．
図２８は、本発明の実施の形態３による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とする。
本実施の形態３では、貯湯タンク２内に、実施の形態１で示した沸き上げ用タンク内配管６２の代わりとして沸き上げ用タンク内混合弁６３が設置されている。沸き上げ用タンク内混合弁６３の構造は、給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１と同じ構造である。
【０１１９】
ヒートポンプユニット３を起動した際、ヒートポンプ冷媒回路１５は安定するまでに時間が必要である。このため、沸き上げ運転直後は、ヒートポンプユニット３が低温水４７を高温水４５（例えば９０℃）まで加熱することができず、中温水４６が生じる。このとき、この中温水４６を貯湯タンク２の高温水領域に戻すと、中温水４６と高温水４５が混合して、高温水４５の温度が低下してしまう。このため、ヒートポンプユニット３の起動時（沸き上げ運転開始時）に生じた中温水４６を、貯湯タンク２内の高温水４５と混合しないように、貯湯タンク２内の中温水４６が存在する領域に流入させることが求められる。
【０１２０】
そこで、本実施の形態３に係る貯湯式給湯装置は、沸き上げ運転の際、沸き上げ用タンク内混合弁６３を以下のように制御している。
まず、沸き上げ運転の開始時には、モーター５４を駆動して沸き上げ用タンク内混合弁６３の中筒を回転させ、沸き上げ用タンク内混合弁６３の貯湯タンク２の中間に位置する連通部８６ｍ（外筒穴６０ｍ）が開口する状態にする。このとき、沸き上げ用タンク内混合弁６３は図８に示したような状態となる。
【０１２１】
ヒートポンプユニット３の起動時からヒートポンプ冷媒回路１５が安定するまでは、ヒートポンプユニット３の冷媒−水熱交換器１２を通過後に発生した中温水４６を、沸き上げ用タンク内混合弁６３の連通部８６ｍから貯湯タンク２内に流入させる。
中温水４６は、貯湯タンク２の中間位置に貯留されることが多い。このため、沸き上げ運転の起動時に発生した中温水４６が貯湯タンク２の中間位置に流入することにより、この中温水４６と貯湯タンク内の高温水４５との混合が抑制される。これにより、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、貯湯タンク２内の低温水４７との混合も抑制されるため、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。また、貯湯タンク２に中温水４６を集約して貯留することができるため、給湯運転における給湯用タンク内混合弁３８の制御や、風呂の湯はり運転における風呂用タンク内混合弁６１の制御が容易となる。
【０１２２】
ヒートポンプ冷媒回路１５が安定した後は、モーター５４を駆動して沸き上げ用タンク内混合弁６３の中筒を回転させ、沸き上げ用タンク内混合弁６３の貯湯タンク２の上面近傍に位置する連通部８６ｈ（外筒穴６０ｈ）を開口する。このとき、冷媒−水熱交換器１２で加熱されて高温となった湯水は、貯湯タンク２の上部に溜まった高温水４５が存在する領域に流入する。このため、冷媒−水熱交換器１２で加熱されて高温となった湯水を、貯湯タンク２内に存在する中温水４６や低温水４７と混合することなく、高温水領域に貯留することができる。これにより、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１２３】
なお、本実施の形態３に係る風呂用タンク内混合弁６１には、貯湯タンク２の中間に位置する外筒穴６０ｍ（連通部８６ｍ）を１箇所設ける構成としている。これに限らず、貯湯タンク２の中間に位置する外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）を２箇所以上設けてもよい。
【０１２４】
また、沸き上げ温度センサー２３の検出温度と、貯湯用温度センサー３４の検出温度とを比較しながら、両者の温度がほぼ等しくなる温度領域の連通部８６ｍを開口させて、沸き上げ運転により生じた中温水４６を貯湯タンク２内の中温水領域に流入させてもよい。これにより、沸き上げ運転により生じた中温水４６が貯湯タンク２内へ流入する際、貯湯タンク２内の高温水４５や低温水４７との混合をさらに抑制することが可能となる。さらに高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１２５】
また、ヒートポンプ冷媒回路１５が安定したかどうかの判断は、種々の方法で判断可能である。例えば、沸き上げ温度センサー２３の検出温度が安定したことで、ヒートポンプ冷媒回路１５が安定したと判断してもよい。例えば、沸き上げ温度センサー２３の検出温度がある温度（例えば９０℃）以上となったとき、ヒートポンプ冷媒回路１５が安定したと判断してもよい。例えば、ヒートポンプ冷媒回路１５が安定するまでの時間（例えば１０分）をあらかじめ設定しておいてもよい。
【０１２６】
また、沸き上げ用タンク内混合弁６３に設ける連通部８６の位置は任意である。例えば、沸き上げ用タンク内配管６２の中間に位置する連通部８６ｍ（外筒穴６０ｍ）の位置を、給湯用タンク内混合弁３８の連通部８６ｍ（外筒穴３９ｍ）の位置及び風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍ（外筒穴５９ｍ）の位置よりも下側に配置してもよい。沸き上げ運転、給湯運転及び風呂の湯はり運転を同時に実行する場合等において、沸き上げ運転の開始時に発生した中温水４６を給湯運転及び風呂の湯はりでより多く使用することができる。このため、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１２７】
実施の形態４．
図２９は、本発明の実施の形態４による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態３と同様とする。
【０１２８】
本実施の形態４に係る貯湯タンク２内には、タンク内配管である一重円筒の暖房用タンク内配管７３が上下方向に延びて設けられている。この暖房用タンク内配管７３は、その上部が閉止されており、貯湯タンク２の中間高さとなる位置に連通部７４が設けられている。
【０１２９】
また、本実施の形態４に係る貯湯式給湯装置には、暖房端末７５と、暖房端末７５に流れる流体を加熱するための暖房用熱交換器７９が設けられている。暖房用熱交換器７９は、暖房端末配管７６を介して暖房端末７５と接続されている。暖房端末配管７６には、暖房端末７５から暖房用熱交換器７９に流体を循環させる暖房端末用循環ポンプ７７が設けられている。また、暖房用熱交換器７９は、暖房行き配管５０を介して高温水配管１０及びヒートポンプ戻り配管５２と接続されており、暖房戻り配管５１を介して暖房用タンク内配管７３の下端部と接続されている。暖房戻り配管５１には、貯湯タンク２やヒートポンプユニット３から暖房用熱交換器７９に湯水を循環させる暖房用循環ポンプ７８が設けられている。また、暖房戻り配管５１には、暖房戻り配管５１を流れる（暖房用熱交換器７９から流出した）湯水の温度を検出する暖房用温度センサー６４が設けられている。
ここで、暖房端末７５は、床暖房や浴室乾燥機等の高温水４５を熱源とする装置である。
【０１３０】
本実施の形態４では、給湯運転、風呂の湯はり運転及び風呂の追い焚き運転、沸き上げ運転に加えて、暖房端末７５を運転する暖房端末運転が可能である。
【０１３１】
例えば、利用者が設定パネル５で暖房端末運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は暖房端末運転を開始する。暖房端末運転では、暖房用循環ポンプ７８と、暖房端末用循環ポンプ７７を駆動する。
【０１３２】
暖房用循環ポンプ７８の駆動により、貯湯タンク２内の高温水４５は、貯湯タンク２に設けた沸き上げ用タンク内配管６２を介して高温水配管１０へ送られ、暖房用行き配管５０を通って暖房用熱交換器７９に流入する。また、暖房端末用循環ポンプ７７の駆動により、暖房端末７５から低い温度の湯水が暖房端末配管７６を通って循環され、暖房用熱交換器７９に流入する。暖房用熱交換器７９では、貯湯タンク２から取り出された高温水４５と、暖房端末７５から循環された低い温度の湯水が熱交換する。暖房端末７５から流入した湯水は、暖房用熱交換器７９で加熱された後、再び暖房端末７５に戻って暖房端末７５における放熱に使用される。一方、貯湯タンク２から取り出された高温水４５は、暖房用熱交換器７９で放熱して中温水４６となり、暖房用戻り配管５１及び暖房用タンク内配管７３を通って貯湯タンク２の中間位置まで進み、暖房用タンク内配管７３の連通部７４から貯湯タンク２内に流入する。
【０１３３】
中温水４６は、貯湯タンク２の中間位置に貯留されることが多い。このため、暖房端末運転で中温水４６となった湯水を、暖房用タンク内混合弁６９を介して、貯湯タンク２の中間位置に流入させる。これにより、この中温水４６と貯湯タンク２内の高温水４５との混合が抑制され、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、貯湯タンク２内の低温水４７との混合も抑制されるため、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１３４】
なお、本実施の形態４では、一重管の暖房用タンク内配管７３を使う例を示したが、図３０に示すように、暖房用タンク内配管７３に代えて二重管構造の暖房用タンク内混合弁６９を用いてもよい。暖房用タンク内混合弁６９の構造は、給湯用タンク内混合弁３８と同様の構造である。また、暖房用タンク内混合弁６９には、貯湯タンク２の中間となる位置に、連通部８６ｍを２箇所以上設けてもよい。
【０１３５】
暖房用タンク内混合弁６９を用いることにより、暖房用温度センサー６４の検出温度と貯湯用温度センサー３４の検出温度とを比較しながら、両者の温度がほぼ等しくなる温度領域の連通部８６ｍを開口させて、暖房端末運転により生じた中温水４６を貯湯タンク２内の中温水領域に流入させることができる。これにより、暖房端末運転により生じた中温水４６が貯湯タンク２内へ流入する際、貯湯タンク２内の高温水４５や低温水４７との混合をさらに抑制することが可能となる。さらに高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１３６】
また、図３０に示す暖房用タンク内混合弁６９は、貯湯タンク２の上面近傍及び下面近傍となる位置に連通部８６を設けない構造を示したが、貯湯タンク２の上面近傍及び下面近傍となる位置に連通部８６を設けるようにしてもかまわない。例えば、暖房端末運転の開始時等で、暖房用熱交換器７９を通過した後の湯水の温度が低下しない場合は、貯湯タンク２の上面近傍に位置する暖房用タンク内混合弁６９の連通部８６を開口させて、高温水４５の領域に湯水を戻すようにしてもよい。これにより、暖房用熱交換器７９を通過した後の高い温度の湯水と、貯湯タンク２内に存在する中温水４６や低温水４７との混合が抑制され、高い温度の湯水の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１３７】
また、暖房用熱交換器７９を通過した後の湯水の温度が著しく低下した場合は、貯湯タンク２の下面近傍に位置する暖房用タンク内混合弁６９の連通部８６を開口させて、低温水４７の領域に湯水を戻すようにしてもよい。これにより、暖房用熱交換器７９を通過した後の低い温度の湯水と、貯湯タンク２内に存在する高温水４５や中温水４６との混合も抑制されるため、低い温度の湯水の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１３８】
また、暖房用熱交換器７９の構造、設置場所等は任意である。
【０１３９】
また、本実施の形態４では暖房端末運転のみを実施する場合について説明したが、給湯運転、風呂の湯はり運転及び風呂の追い焚き運転、沸き上げ運転のいずれか１つ以上と同時に運転してももちろんよい。
なお、暖房運転と、給湯運転と風呂の湯はり運転のいずれか１つ以上とを同時に実行する場合、暖房端末運転で生じた中温水４６が貯湯タンク２内に貯留されるが、その中温水４６を給湯運転又は風呂の湯はり運転に使用することができる。このため、貯湯タンク２内に溜まった中温水４６を効果的に利用することができる。また、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１４０】
また、暖房端末運転と沸き上げ運転とを同時に実効する場合、沸き上げ運転で生じた高温水４５を貯湯タンク２に戻すことなく、暖房端末運転に直接利用することもできる。暖房端末運転では貯湯タンク２内の高温水４５の使用量が多くなるが、沸き上げ運転を同時に実施することができるため、高温水４５を補給することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１４１】
また、暖房端末運転で生じた中温水４６を、暖房用タンク内配管７３の貯湯タンク２の中間に位置する連通部７４を介して、貯湯タンク２内に流入させるようにしたが、中温水４６をもどす位置は任意である。例えば、暖房用タンク内配管７３の連通部７４の位置を、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の位置及び風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）の位置よりも下側に配置してもよい。これにより、暖房端末運転、給湯運転、及び風呂の湯はり運転を同時に実行する場合等において、暖房用端末運転で発生した中温水４６を給湯運転及び風呂の湯はりでより多く使用することができる。このため、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるので、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１４２】
実施の形態５．
図３１は、本発明の実施の形態５による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態５において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態４と同様とする。
【０１４３】
本実施の形態５では、実施の形態１で貯湯タンク２の外に設けられた追い焚き用熱交換器１８を、貯湯タンク２の内部にタンク内追い焚き用熱交換器８８として配置したものである。タンク内追い焚き用熱交換器８８は、例えば、銅配管を貯湯タンク２の内壁に沿って螺旋状に巻いた形状となっており、貯湯タンク２の上部に配置される。ここで、タンク内追い焚き用熱交換器８８は、貯湯タンク２内の湯水と直接熱交換することができるため、貯湯タンク２内の湯水をタンク内追い焚き用熱交換器８８へ送るための配管（図１の追い焚き用配管１９、風呂用供給配管２０）や、循環ポンプ（図１の追い焚き用循環ポンプ２２）等が不要となる。
【０１４４】
例えば、利用者が設定パネル５で風呂の追い焚き運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は、風呂の追い焚き運転を開始する。風呂の追い焚き運転が開始されると、風呂用循環ポンプ２６の駆動により、風呂の浴槽６から低い温度の湯水が取り出され、タンク内追い焚き用熱交換器８８に流入する。貯湯タンク２内の上部に配置されたタンク内追い焚き用熱交換器８８では、貯湯タンク２内の高温水４５と、風呂の浴槽６から取り出された低い温度の湯水と、が熱交換する。風呂の浴槽６から取り出された湯水は、タンク内追い焚き用熱交換器８８で加熱された後、再び風呂の浴槽６に戻る。一方、貯湯タンク２内の高温水は、タンク内追い焚き用熱交換器８８で放熱して中温水４６となる。
【０１４５】
以上のように、タンク内追い焚き用熱交換器８８を貯湯タンク２内に配置したため、貯湯タンク２内の湯水をタンク内追い焚き用熱交換器８８へ送るための配管や循環ポンプが不要となり、低コスト化をはかることができる。また、貯湯タンク２の外に、追い焚き用熱交換器１８を配置する必要がなくなるため、貯湯タンクユニット１をコンパクト化することができるとともに、貯湯タンク２の取り回し配管を簡素化することができる。
なお、タンク内追い焚き用熱交換器８８の貯湯タンク２内における配置場所は任意である。例えば、タンク内追い焚き用熱交換器８８を貯湯タンク２内の中間高さに配置してもよい。
【０１４６】
また、タンク内追い焚き用熱交換器８８に接続する配管を、貯湯タンク２の側面から取り出すようにしたが、貯湯タンクの上面又は下面から取り出してもよい。
【０１４７】
また、タンク内追い焚き用熱交換器８８の素材や構造は任意である。なお、銅配管を用いてタンク内追い焚き用熱交換器８８を構成する場合、タンク内追い焚き用熱交換器８８の低コスト化が可能となる。
【０１４８】
また、タンク内追い焚き用熱交換器８８を設置した箇所と同じ高さ、又はその上側に、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）及び風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）を配置してもよい。風呂の沸き上げ運転で発生した中温水４６を給湯運転及び風呂の湯はりでより多く使用することができる。これにより、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるので、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１４９】
また、本実施の形態５では風呂の追い焚き運転のみを説明したが、給湯運転、風呂の湯はり運転、沸き上げ運転も可能である。また、給湯運転と、風呂の湯はり運転又は風呂の追い焚き運転、沸き上げ運転のいずれか１つ以上を同時に実行してもよい。
【０１５０】
実施の形態６．
図３２は、本発明の実施の形態６による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態６において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態５と同様とする。
【０１５１】
本実施の形態５では、実施の形態４で貯湯タンク２の外に設けられた暖房用熱交換器７９を、貯湯タンク２の内部にタンク内暖房用熱交換器８９として配置したものである。タンク内暖房用熱交換器８９は、例えば、銅配管を貯湯タンク２の内壁に沿って螺旋状に巻いた形状となっており、貯湯タンク２の上部に配置される。ここで、タンク内暖房用熱交換器８９は、貯湯タンク２内の湯水と直接熱交換することができるため、貯湯タンク２内の湯水をタンク内暖房用熱交換器８９へ送るための配管（図２９の暖房行き配管５０、暖房戻り配管５１）や、循環ポンプ（図２９の暖房用循環ポンプ７８）、タンク内の暖房用タンク内配管及び暖房用タンク内混合弁（図２９の暖房用タンク内配管７３、図３０の暖房用タンク内混合弁６９）が不要となる。
【０１５２】
例えば、利用者が設定パネル５で暖房端末運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は、暖房端末運転を開始する。暖房端末運転が開始されると、暖房端末用循環ポンプ７７の駆動により、暖房端末７５から低い温度の湯水が取り出され、タンク内暖房用熱交換器８９に流入する。貯湯タンク２内の上部に配置されたタンク内暖房用熱交換器８９では、貯湯タンク２内の高温水４５と、暖房端末７５から取り出された低い温度の湯水と、が熱交換する。暖房端末７５から取り出された湯水は、タンク内暖房用熱交換器８９で加熱された後、再び暖房端末７５に戻る。一方、貯湯タンク２内の高温水は、タンク内追い焚き用熱交換器８８で放熱して中温水４６となる。
【０１５３】
以上のように、タンク内暖房用熱交換器８９を貯湯タンク２内に配置したため、貯湯タンク２内の湯水をタンク内暖房用熱交換器８９へ送るための配管や、循環ポンプ、タンク内の暖房用タンク内配管又は暖房用タンク内混合弁が不要となり、低コスト化をはかることができる。また、貯湯タンク２の外に、暖房用熱交換器７９を配置する必要がなくなるため、貯湯タンクユニット１をコンパクト化することができるとともに、貯湯タンク２の取り回し配管を簡素化することができる。
なお、タンク内暖房用熱交換器８９の貯湯タンク２内における配置場所は任意である。例えば、タンク内暖房用熱交換器８９を貯湯タンク２の中間高さに配置してもよい。
【０１５４】
また、タンク内暖房用熱交換器８９に接続する配管を、貯湯タンク２の側面から取り出すようにしたが、貯湯タンクの上面又は下面から取り出してもよい。
【０１５５】
また、タンク内暖房用熱交換器８９の素材や構造は任意である。なお、銅配管を用いてタンク内暖房用熱交換器８９を構成する場合、タンク内暖房用熱交換器８９の低コスト化が可能となる。
【０１５６】
また、本実施の形態６では暖房端末運転のみを説明したが、給湯運転、風呂の湯はり運転及び風呂の追い焚き、沸き上げ運転も可能である。また、給湯運転と、風呂の湯はり運転又は風呂の追い焚き運転、沸き上げ運転のいずれか１つ以上を同時に実行してもよい。
【０１５７】
また、貯湯タンク２内に、タンク内暖房用熱交換器８９とタンク内追い焚き用熱交換器８８の両方を配置するようにしてもよい。
【０１５８】
以上、上記各実施の形態１〜実施の形態６では、加熱装置としてヒートポンプユニット３を用いてきた。しかしながら、加熱装置は勿論ヒートポンプユニット３に限定されるものではなく、ガス又は電気ヒータを用いて、貯湯タンク２内の湯水を加熱してもかまわない。電気ヒータで貯湯タンク２内の湯水を加熱する場合は、貯湯タンク２内に直接電気ヒータを設けることも可能である。
【０１５９】
また、ヒートポンプユニット３に使用する冷媒として二酸化炭素を用いたが、冷媒は二酸化炭素に限定されるものでないのは勿論であり、Ｒ４１０Ａ等のフロン系冷媒や、その他の自然冷媒である炭化水素、フロン等を用いてもよい。また、地球温暖化係数（ＧＷＰ：温室効果ガスである物質に対して地球の温暖化をもたらす程度を、二酸化炭素に係る当該程度に対する比を示す数値として国際的に認められた知見に基づき定められた係数）が低い冷媒であるテトラフルオロプロペンを冷凍サイクルに用いてもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
１ 貯湯タンクユニット、２ 貯湯タンク、３ ヒートポンプユニット、４ 給湯栓、５ 設定パネル、６ 風呂の浴槽、８ 給水管、９ ヒートポンプ行き配管、１０ 高温水配管、１１ 圧縮機、１２ 冷媒−水熱交換器、１３ 電子膨張弁、１４ 強制空冷式の蒸発器、１５ ヒートポンプ冷媒回路、１６ ヒートポンプ循環ポンプ、１７ ヒートポンプ制御回路、１８ 追い焚き用熱交換器、１９ 追い焚き用配管、２０ 風呂用供給配管、２１，５５ 外部連通部、２２ 追い焚き用循環ポンプ、２３ 沸き上げ温度センサー、２４ 風呂浴槽配管、２６ 風呂用循環ポンプ、３２ 給湯用供給配管、３３ 給湯用温度センサー、３４（３４ｈ，３４ｍ，３４ｍ’，３４ｌ） 貯湯用温度センサー、３５，５３，５４ モーター、３８ 給湯用タンク内混合弁、３９ｈ，３９ｍ，３９ｍ’，３９ｌ 外筒穴、４０ 風呂用温度センサー、４１ｈ，４１ｍ，４１ｍ’，４１ｌ 中筒穴、４２ 外部連通穴、４４ 支持構造、４５ 高温水、４６ 中温水、４７ 低温水、５０ 暖房行き配管、５１ 暖房戻り配管、５２ ヒートポンプ戻り配管、５９ｈ，５９ｍ，５９ｍ’，５９ｌ 外筒穴、６０（６０ｈ，６０ｍ，６０ｌ） 外筒穴、６１ 風呂用タンク内混合弁、６２ 沸き上げ用タンク内配管、６２ａ 連通部、６３ 沸き上げ用タンク内混合弁、６４ 暖房用温度センサー、６９ 暖房用タンク内混合弁、７０ 沸き上げ用流出穴、７２ 湯はり用電磁弁、７３ 暖房用タンク内配管、７４ 連通部、７５ 暖房端末、７６ 暖房端末配管、７７ 暖房端末用循環ポンプ、７８ 暖房用循環ポンプ、７９ 暖房用熱交換器、８０ 外筒、８１ 中筒、８４ 断熱材、８５ 貯湯タンクユニット制御部、８６（８６ｈ，８６ｍ，８６ｍ’，８６ｌ） 連通部、８７ 作業窓、８８ タンク内追い焚き用熱交換器、８９ タンク内暖房用熱交換器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプユニット等の加熱装置を用いて湯水を沸かし、沸かした湯水を貯湯タンクに貯留する貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の貯湯式給湯装置として、例えば「貯湯槽給湯システム１０において、貯湯槽１１の上部から出湯する第１の配管２１と、貯湯槽１１の中程から出湯する第２の配管２２を有し、第１の配管２１から出湯する第１配管水と、第２の配管２２から出湯する第２配管水と、市水の２以上を互いに混合し、予め定めた設定温度の温水を生成する混合弁制御装置３０を有する」（例えば特許文献１）というものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６４９２８号公報（要約、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の貯湯式給湯装置（例えば特許文献１）は、貯湯タンクと混合弁を接続するために、第１の配管、第２の配管、及び市水配管が必要となる。このため、貯湯タンク周辺にこれらの配管を取り回すための設置スペースが必要となるとともに、貯湯タンク周辺の配管構成が非常に煩雑になるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、貯湯タンクから混合弁に接続される配管類を省略し、貯湯タンク周辺の配管構成を簡素化できる貯湯式給湯装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る貯湯式給湯装置は、湯水が貯留される貯湯タンクと、該貯湯タンクに貯留された湯水を加熱する加熱装置と、を有し、前記貯湯タンクの内部には、上下方向に延びて設けられたタンク内混合弁が備えられ、該タンク内混合弁は、前記貯湯タンクの上面近傍に形成された上側連通部、前記貯湯タンクの下面近傍に形成された下側連通部、及び前記上側連通部と前記下側連通部との間に形成された少なくとも１つ以上の中間連通部、を備えた複数の連通部を有し、前記タンク内混合弁は、給湯用又は風呂用の弁として供給配管と接続され、前記貯湯タンクに貯留された湯水を混合して取り出す際、前記連通部のうちの少なくとも２つの連通部を開口し、該連通部の開口面積を調整するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による貯湯式給湯装置によれば、貯湯タンクと混合弁を接続するための第１の配管、第２の配管及び市水配管が不要となり、貯湯タンク周辺の配管構成を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁を構成する外筒を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁を構成する中筒を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯用タンク内混合弁のＨ−Ｈ断面，Ｍ−Ｍ断面，Ｌ−Ｌ断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の貯湯タンクを示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転のみのときの動作説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の、運転開始時における給湯用タンク内混合弁の連通部の初期ポジションを決めるフローの一例である。
【図１５】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転のみのときの動作説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯温度制御時における給湯用タンク内混合弁の制御フロー図である。
【図１７】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転のみのときの動作説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転のみのときの動作説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の沸き上げ運転のみのときの動作説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の風呂の湯はり運転のみのときの動作説明図である。
【図２１】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の風呂の追い焚き運転のみのときの動作説明図である。
【図２２】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行うときの動作説明図である。
【図２３】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に行うときの動作説明図である。
【図２４】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行うときの動作説明図である。
【図２５】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転を同時に行うときの動作説明図である。
【図２６】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置の変形例を示す構成図である。
【図２７】本発明の実施の形態２による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図２８】本発明の実施の形態３による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図２９】本発明の実施の形態４による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図３０】本発明の実施の形態４による貯湯式給湯装置の変形例を示す構成図である。
【図３１】本発明の実施の形態５による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【図３２】本発明の実施の形態６による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施の形態（実施の形態１〜実施の形態６）を、図１〜図３２に基づいて説明する。なお、各図において、同一又は相当部材、同一又は相当部位については同一符号を付して説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による貯湯式給湯装置を示す構成図である。
この貯湯式給湯装置は、貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット１、及び貯湯タンク２内の湯水を加熱するヒートポンプユニット３等から構成されている。ここで、ヒートポンプユニット３が、本発明の加熱装置に相当する。
【００１１】
貯湯タンク２内には、上下方向（略鉛直方向）に延びた２つのタンク内混合弁（給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１）が設けられている。これらタンク内混合弁は、外筒とこの外筒の内側に配置された中筒を備える、例えば二重円筒構造の弁である（詳細は後述する）。また、貯湯タンク２内には、上端部に連通部６２ａが形成された略円筒状の沸き上げ用タンク内配管６２が、上下方向（略鉛直方向）に延びて設けられている。
【００１２】
給湯用タンク内混合弁３８は、その下部が貯湯タンク２の下面側に突設されており、給湯用供給配管３２を介して、台所や洗面所等で使用する給湯栓４と接続されている。給湯用供給配管３２には、給湯用供給配管３２を流れる湯水（給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出された湯水）の温度を検出する給湯用温度センサー３３が設けられている。
【００１３】
風呂用タンク内混合弁６１は、その下部が貯湯タンク２の下面側に突設されており、風呂用供給配管２０及び風呂浴槽配管２４を介して、風呂の浴槽６と接続されている。風呂用供給配管２０には、風呂用供給配管２０を流れる湯水（風呂用タンク内混合弁６１を介して貯湯タンク２から取り出された湯水）の温度を検出する風呂用温度センサー４０が設けられている。また、風呂用供給配管２０には、湯はり用電磁弁７２が設けられている。風呂浴槽配管２４には、風呂浴槽配管２４に風呂の浴槽６の水を循環させる風呂用循環ポンプ２６が設けられている。
ここで、給湯用温度センサー３３及び風呂用温度センサー４０が、本発明の供給温度センサーに相当する。
【００１４】
本実施の形態１に係る貯湯式給湯装置には、風呂の追い焚きに使用する追い焚き用熱交換器１８も備えている。この追い焚き用熱交換器１８は、一方の端部が外部連通部５５と湯はり用電磁弁７２との間の風呂用供給配管２０に接続された追い焚き用配管１９に設けられている。追い焚き用配管１９の他端は、高温水配管１０の一端と接続されている。高温水配管１０の他端は、沸き上げ用タンク内配管６２の下端部に接続されている。追い焚き用配管１９には、追い焚き用熱交換器１８に湯水を流すための追い焚き用循環ポンプ２２が設けられている。
【００１５】
また、貯湯タンク２の下面部には、貯湯タンク２内に市水等の低温水を供給するための給水管８が接続されている。
また、貯湯タンク２の外周面は、断熱材８４で覆われている。ここで、貯湯タンク２の上面と側面は、接続される配管類が貫通することなく断熱材８４で覆われている。このため、断熱材８４を上面と側面を完全に覆うことが可能となり、貯湯タンク２の断熱性能を大幅に向上することができる。
また、貯湯タンク２の外周面には、貯湯タンク２内の湯水の温度を検出する複数の貯湯用温度センサー３４が、上下方向に設けられている。これら貯湯用温度センサー３４の設置位置は、後述する給湯用タンク内混合弁３８の連通部の位置に基づいて決定されている。貯湯用温度センサー３４の設置位置は、給湯用タンク内混合弁３８の詳細を示した後に説明する。
【００１６】
ヒートポンプユニット３は、ヒートポンプ冷媒回路１５を備えている。このヒートポンプ冷媒回路１５は、圧縮機１１、凝縮機（放熱器）である冷媒−水熱交換器１２、電子膨張弁１３、及び強制空冷式の蒸発器１４で構成される。冷媒−水熱交換器１２は、ヒートポンプ戻り配管５２の一端、及びヒートポンプ行き配管９の一端とも接続されている。ヒートポンプ戻り配管５２の他端は、高温水配管１０の一端と接続されている。このヒートポンプ戻り配管５２には、ヒートポンプユニット３で加熱された後の湯水の沸き上げ温度を検出する沸き上げ温度センサー２３が設けられている。ヒートポンプ行き配管９の他端は、貯湯タンク２の下面部に形成された沸き上げ用流出穴７０に接続されている。また、ヒートポンプ行き配管９には、貯湯タンク２内の湯水を冷媒−水熱交換器１２に流すためのヒートポンプ循環ポンプ１６が設けられている。
【００１７】
圧縮機１１で圧縮された自然冷媒である二酸化炭素は、冷媒−水熱交換器１２で放熱し、電子膨張弁１３で減圧膨張した後、蒸発器１４で大気熱により気化蒸発され、再び圧縮機１１に流入して１サイクルの運転となる。
この１サイクルの運転の際、ヒートポンプ冷媒回路１５では、低温水（例えば５℃）が冷媒−水熱交換器１２を介して高温水（例えば９０℃）まで沸き上げられる。ここで、自然冷媒である二酸化炭素は、冷媒−水熱交換器１２において超臨界状態のまま放熱されるため、効率よく湯水を高温に加熱することができる。
【００１８】
（給湯用タンク内混合弁３８）
次に、図２〜図５を用いて、給湯用タンク内混合弁３８の詳細構造について説明する。
図２は図１に示した給湯用タンク内混合弁３８の外筒８０を示す斜視図であり、図３は図１に示した給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を示す斜視図である。また、図４は図１に示した給湯用タンク内混合弁３８全体を示す斜視図、図５は給湯用タンク内混合弁３８を貯湯タンク２に取り付けた状態の断面図である。
【００１９】
給湯用タンク内混合弁３８は、外筒８０と、外筒８０の内側に周方向に摺動可能（回転可能）に設けられた中筒８１とを備えている。
図２に示すように、外筒８０には、例えば３箇所に外筒穴が形成されている。具体的には、外筒８０には、貯湯タンク２の上面近傍（上部）となる位置に外筒穴３９ｈ、貯湯タンク２の中間部となる位置に外筒穴３９ｍ、貯湯タンク２の下面近傍（下部）となる位置に外筒穴３９ｌが形成されている。ここで、外筒穴３９ｈ、外筒穴３９ｍ及び外筒穴３９ｌは、外筒８０の周方向（軸方向から見て）に同一位置となるように配置される。
【００２０】
図３に示すように、中筒８１には、例えば３箇所に中筒穴が形成されている。具体的には、中筒８１には、貯湯タンク２の上面近傍（上部）となる位置で外筒穴３９ｈと同じ高さに中筒穴４１ｈ、貯湯タンク２の中間部となる位置で外筒穴３９ｍと同じ高さに中筒穴４１ｍ、貯湯タンク２の下面近傍（下部）となる位置で外筒穴３９ｌと同じ高さに中筒穴４１ｌが形成されている。ここで、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ及び中筒穴４１ｌは、各中心線が中筒８１の周方向を３等分するように、間隔をおいて形成されている。また、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ及び中筒穴４１ｌは、軸方向から見て中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番となるように、中筒８１の周方向にずれて配置される。また、中筒８１の下部には、外部連通穴４２が形成されている。
【００２１】
図５に示すように、中筒８１の下部は、外部連通部２１で覆われている。外部連通部２１の側面には、給湯栓４への供給用配管である給湯用供給配管３２の先端部が貫通している。中筒８１の下部には、モーター３５が取り付けられており、このモーター３５の駆動により、中筒８１は周方向に回転する。
【００２２】
外筒穴３９ｈと中筒穴４１ｈは、連通部８６ｈを構成している。外筒穴３９ｍと中筒穴４１ｍは、連通部８６ｍを構成している。また、外筒穴３９ｌと中筒穴４１ｌは、連通部８６ｌを構成している。
図４に示すように、モーター３５の駆動で中筒８１を回転することで、外筒穴３９ｈと中筒穴４１ｈ、外筒穴３９ｍと中筒穴４１ｍ、外筒穴３９ｌと中筒穴４１ｌが重なり合い、連通部８６ｈ、連通部８６ｍ、連通部８６ｌが開口する。また、中筒８１の回転角度を調整することにより、連通部８６ｈ、連通部８６ｍ、連通部８６ｌの開口面積を調整することができる。なお、図４は、連通部８６ｍ及び連通部８６ｌが開口し、連通部８６ｈが閉口した状態を示している。
【００２３】
例えば、図５に示すように、貯湯タンク２の中で、連通部８６ｈの位置に高温水４５、連通部８６ｍの位置に中温水４６、連通部８６ｌの位置に低温水４７が貯留されているとする。この場合、中温水４６は、連通部８６ｍを通って中筒８１（給湯用タンク内混合弁３８）に流入する。低温水４７は、連通部８６ｌを通って中筒８１（給湯用タンク内混合弁３８）に流入する。このため、連通部８６ｍと連通部８６ｌの開口面積比に対応した割合の中温水４６と低温水４７が給湯用タンク内混合弁３８に流れ込み、給湯用タンク内混合弁３８の中で混合された湯水が、外部連通穴４２を介して給湯用供給配管３２へ流れるようになる。
【００２４】
また、図５に示すように、給湯用タンク内混合弁３８の下部（より詳しくは外筒８０の下部）は、貯湯タンク２の下面で固定されている。給湯用タンク内混合弁３８の上部は、貯湯タンク２の上面に設置された支持構造４４に設けられた略円状の切り欠き部分に貫通することで支持されている。これにより、給湯用タンク内混合弁３８が貯湯タンク２の下部を支点として水平方向に振れることを防止できる。このため、給湯用タンク内混合弁３８の曲げによる変形を防止することができる。また、給湯用タンク内混合弁３８の上部は上下方向にフリーとなっている。これにより、湯水の膨張等により貯湯タンク２が変形して、貯湯タンク２の上面から下面までの鉛直距離が変化するような場合であっても、給湯用タンク内混合弁３８の引っ張り及び圧縮による変形を防止することができる。
【００２５】
図６〜図１１は、図４に示した給湯用タンク内混合弁３８のＨ−Ｈ、Ｍ−Ｍ、Ｌ−Ｌにおける断面図である。
中筒穴４１と外筒穴３９の直径ｄはほぼ等しく、例えば（１）式により決定される。
ｄ≒Ｄ×ｓｉｎ（θ／２）…（１）
ここで、Ｄは中筒８１の外径又は外筒８０の内径を示す。θは、中筒８１の中心Ｏと、中筒穴４１又は外筒穴３９（直径ｄ）の両端と、を結ぶ線分の中心角を示す。θは（２）式により決定される。
θ≒３６０°／ｎ…（２）
ｎは外筒穴３９又は中筒穴４１の数（連通部８６の数）である。本実施の形態１ではｎ＝３のため、θ≒１２０°となる。
【００２６】
このように、選択可能な連通部の数ｎにあわせて中筒穴４１及び外筒穴３９の直径ｄを決定する場合、必要な直径ｄに対して、必要となる中筒８１の外径又は外筒８０の内径Ｄをできるだけ小さくすることができる。これにより、給湯用タンク内混合弁３８内の容積を小さくできるので、例えば２箇所の連通部８６を介して給湯用タンク内混合弁３８の中へ流入した貯湯タンク２内の湯水は、給湯用タンク内混合弁３８の中で合流して混合するまでの時間が短くなる。したがって、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から湯水を取り出すまでの応答性や、制御性が向上する。
【００２７】
また、給湯用タンク内混合弁３８における連通部８６間の距離を、従来の混合弁における湯の供給口と水の供給口との距離（約２〜３ｃｍ）よりも十分に大きくできる。例えば、本実施の形態１における連通部８６間の距離は約４０〜７０ｃｍとなっている。このため、外筒８０の内径と中筒８１の外径との隙間δは、従来の混合弁における筐体と弁体との隙間（約０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ）よりも十分に大きくすることができる。例えば、本実施の形態１における外筒８０の内径と中筒８１の外径との隙間δは、約０．３ｍｍ〜１ｍｍとなっている。したがって、給湯用タンク内混合弁３８の長さが長い場合であっても、中筒８１の回転に要するモータートルクを小さく抑えることができる。
【００２８】
以上給湯用タンク内混合弁３８について説明したが、風呂用タンク内混合弁６１も同様の構造である。風呂用タンク内混合弁６１の下部は、外部連通部５５で覆われており、外部連通部５５の側面には、風呂の浴槽６への供給用配管である風呂用供給配管２０の先端部が貫通している。
【００２９】
なお、図１２に示すように、給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１、沸き上げ用タンク内配管６２を同一の支持構造４４で支持するようにしてもよい。この場合、支持構造４４を給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１、沸き上げ用タンク内配管６２で共有することができ、製造コストを低減することができる。
また、図１２に示すように、貯湯タンク２の側面に、作業窓８７を設けてもよい。これにより、上下方向に長い給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１、沸き上げ用タンク内配管６２を貯湯タンク２内に配置する場合であっても、支持構造４４に取り付ける際の作業性が向上する。
【００３０】
上述したように、貯湯タンク２の外周面には、貯湯タンク２内の湯水の温度を検出する複数の貯湯用温度センサー３４が、上下方向に設けられている。本実施の形態１では３個の貯湯用温度センサー３４（３４ｈ，３４ｍ，，３４ｌ）が設けられている。より具体的には、連通部８６ｈと同じ高さかそれよりも低い位置に貯湯用温度センサー３４ｈが設けられており、連通部８６ｌと同じ高さかそれよりも高い位置に貯湯用温度センサー３４ｌが設けられており、連通部８６ｍとほぼ同じ高さに貯湯用温度センサー３４ｍが設けられている。なお、貯湯用温度センサー３４ｈが連通部８６ｈよりも若干高い位置でもよく、また、貯湯用温度センサー３４ｌが連通部８６ｌよりも若干低い位置でもよい。本実施の形態１では、両者がほぼ同じ高さに設置されている場合、両者が同じ高さに設置されていると称する。
【００３１】
（タンク内混合弁の動作）
次に、図６〜図１１を用いて、タンク内混合弁の動作について説明する。以下では、給湯用タンク内混合弁３８を例にとって、タンク内混合弁の動作について説明する。
【００３２】
図６は連通部８６ｈのみが開口した状態である。この状態から図４に示す低温方向（中筒８１の周方向に沿って、中筒穴４１ｌ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｈと進む方向）へ中筒８１を回転させると、図７に示すように、連通部８６ｈと８６ｍの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、図８に示すように、連通部８６ｍのみが開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、図９に示すように、連通部８６ｍと８６ｌの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、図１０に示すように、連通部８６ｌのみが開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、図１１に示すように、連通部８６ｌと８６ｈの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す低温方向へ中筒８１を回転させると、再び図６にもどって、連通部８６ｈのみが開口する。なお、以下で説明する制御範囲は図６から図１０までとする。
【００３３】
逆に、図１０に示す連通部８６ｌのみが開口した状態から、図４に示す高温方向（中筒８１の周方向に沿って、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌと進む方向）へ中筒８１を回転させると、図９に示すように、連通部８６ｍと８６ｌの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す高温方向へ中筒８１を回転させると、図８に示すように、連通部８６ｍのみが開口する。この状態からさらに図４に示す高温方向へ中筒８１を回転させると、図７に示すように、連通部８６ｈと８６ｍの２箇所が開口する。この状態からさらに図４に示す高温方向へ中筒８１を回転させると、図６に示すように、連通部８６ｈのみが開口する。
【００３４】
このように、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番に、中筒８１の周方向にずらして配置することで、低温方向に中筒８１を回転させたときには、開口する連通部８６が上から下に移動するとともに、下に位置する連通部８６の開口面積が大きくなる。
また、逆に高温方向に中筒８１を回転させたときは、開口する連通部８６が、下から上に移動するとともに、上に位置する連通部８６の開口面積が大きくなる。
【００３５】
貯湯タンク２内の湯水の温度は、上部が高く、下部が低く、その中間位置に温度勾配をもつような分布となる。このため、低温方向に中筒８１を回転させることで、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出される湯水の温度を下げることができる。逆に、高温方向に中筒８１を回転させることで、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出される湯水の温度を上げることが可能となる。
これにより、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整することが可能となり、貯湯タンク２から直接、要求する温度の湯水を取り出すことが可能となる。
また、給湯用タンク内混合弁３８を貯湯タンク２内に設けることで、貯湯タンクから混合弁に接続される配管類を省略することができ、貯湯タンク２周辺の配管構成を簡素化できる。
【００３６】
なお、本実施の形態１では中筒８１が回転する構成となっているが、外筒８０が回転する構成となっていてもよい。外筒８０及び中筒８１が共に回転する構成となっていてもよい。
【００３７】
＜貯湯式給湯装置の動作＞
次に、貯湯式給湯装置の動作について説明する。
本実施の形態１に係る貯湯式給湯装置の動作には、給湯栓４から湯を供給する給湯運転と、ヒートポンプユニット３を用いて湯を沸かす沸き上げ運転と、風呂の湯はりを行う風呂の湯はり運転と、風呂の追い焚きを行う追い焚き運転とがある。なお風呂の湯はり運転と風呂の追い焚き運転においては、どちらか一方の運転が選択されるようになっており、一方の運転が実行されているときには、もう一方の運転が停止した状態となる。
以下、給湯運転、沸き上げ運転、風呂の湯はり運転、風呂の追い焚き運転の各運転を単独に行う場合と、組合せて行う場合の動作について順次説明する。
【００３８】
（給湯運転のみ）
図１３は、貯湯式給湯装置が給湯運転のみを行うときを示す動作説明図である。
貯湯タンク２内には、上下方向に温度勾配を有する温度分布で湯水が貯留されている。貯湯タンク２内では、上から高温水４５、中温水４６、低温水４７が満たされている。高温水４５の温度は例えば９０℃、低温水の温度は例えば５℃、中温水４６の温度は高温水と低温水の間で温度勾配をもつ。
ここで、中温水４６は、風呂の追い焚きの熱源としては温度が低いので、風呂の追い焚きの熱源として用いることができない。また、中温水４６は、ヒートポンプユニット３で加熱するにも、冷媒−水熱交換器１２を通過する冷媒との温度差が小さく、エネルギー消費効率が悪い。このため、この中温水４６は優先的に給湯に利用することが求められる。
【００３９】
図１４に、給湯用タンク内混合弁３８の初期ポジションを決定するフローの一例を示す。（なお、図１４中の点線内のフローは、中間に位置する連通部８６ｍが複数設けられている場合に相当し（図２７）、実施の形態２で説明する。）
【００４０】
給湯の利用者が、設定パネル５で要求する給湯温度（要求温度Ｔａ）を設定すると（ステップＳ１）、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯用温度センサー３４ｍ（中間高さの外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）が位置する高さで、貯湯タンク２の側面に設けられた貯湯用温度センサー３４）が検出する温度Ｔｍを検出する（ステップＳ２）。そして、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍと要求温度Ｔａを比較する（ステップＳ３）。貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍが要求温度Ｔａよりも大きい場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、「貯湯タンク２内における要求温度Ｔａの湯水が、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）の間に存在し、連通部８６ｍの近傍には、要求温度Ｔａよりも高い温度の湯水が存在する」と判断する。そして、貯湯タンク２から取り出した湯水によるやけど等を防止するため、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯タンク２の下面近傍に位置する連通部８６ｌのみが開口する状態を初期ポジションとする（ステップＳ４）。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図１０に示した状態となる。
【００４１】
一方、ステップＳ３において貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍが要求温度Ｔａ以下となっている場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、「要求温度Ｔａの湯水は外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の間に存在し、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の近傍には要求温度Ｔａよりも低い温度の湯水が存在する」と判断する。このため、貯湯タンクユニット制御部８５は、連通部８６ｍのみが開口する状態を初期ポジションとする（ステップＳ５）。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図８に示した状態となる。
【００４２】
例えば、図１３において、要求温度Ｔａ＝４０℃で、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍ＝３０℃であった場合、図１４のフローより、初期ポジションは連通部８６ｍが開口した状態（図８）となる。
また、例えば図１５のように、中温水４６が外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）の間に存在する場合、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の近傍には高温水４５（９０℃）が存在する。このため、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍ＝９０℃となる。したがって、図１４のフローより、初期ポジションは連通部８６ｌが開口した状態（図１０）となる。
【００４３】
初期ポジションで決定された連通部８６を介して貯湯タンク２から給湯用タンク内混合弁３８に流入した湯水は、外部連通部２１を介して給湯用供給配管３２に流入し、給湯栓４に供給される。
このように給湯用タンク内混合弁３８の初期ポジションを決定することで、給湯運転の初期において、給湯用タンク内混合弁３８から取り出される湯水（給湯栓４から供給される湯水）の温度が要求温度Ｔａよりも高くなることを防止できる。このため、高温出湯によるやけど等を防止することができる。また、貯湯タンク２の中に、要求温度Ｔａよりも低い中温水４６が連通部８６ｍの近傍に存在する場合、連通部８６ｍから中温水４６を優先的に取り出すことができる。
【００４４】
給湯運転が開始されると、貯湯式給湯装置は以下のように動作する。例えば図１５に示す状態で説明する。この場合、連通部８６ｍの近傍には要求温度Ｔａよりも高い温度の湯水が存在し、連通部８６ｌには要求温度Ｔａよりも低い温度の湯水が存在している。このため、モーター３５を駆動して給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を回転させ、上下に隣り合う連通部８６ｍと連通部８６ｌの開口面積を調整する。これにより、貯湯タンク２から、給湯用タンク内混合弁３８を介して、要求温度Ｔａとなる湯水を給湯栓４に送ることが可能となる。
【００４５】
このように、初期ポジションに決定された連通部８６とその上に隣接する連通部８６の間に要求温度Ｔａが存在するようになるため、初期ポジションで決定した連通部８６とその上に隣接する連通部８６との開口面積比を調整することで、給湯用タンク内混合弁３８から要求温度Ｔａの湯水を取り出すことが可能となる。このため、瞬時に給湯用タンク内混合弁３８から取り出す湯水を要求温度Ｔａに近づけることができる。
【００４６】
また、貯湯タンク２内の湯水を取り出す２箇所の連通部８６が上下に隣り合うようにしているので、これら連通部８６間の距離が短くなる。このため、２箇所の連通部８６を介して給湯用タンク内混合弁３８内に流入した湯水が給湯用タンク内混合弁３８内で混合するまでに要する時間が、短くなる。したがって、給湯用タンク内混合弁３８の応答性を向上することができるとともに、給湯する湯水の温度のオーバーシュートを低減することができ、給湯開始時の快適性を向上することができる。
【００４７】
なお、給湯運転開始後の湯水の温度は、例えば給湯用タンク内混合弁３８近傍の給湯用供給配管３２に設けられた給湯用温度センサー３３を用いて行ってもよい。
【００４８】
図１６は、給湯運転開始後における湯水の温度制御方法の一例を示すフローである。以下では、給湯運転開始時の状態が図１５に示す状態の場合について説明する。
貯湯タンクユニット制御部８５は、給湯用温度センサー３３により、給湯用供給配管３２を流れる湯水の温度を検出する（ステップＳ１１）。そして、貯湯タンクユニット制御部８５は、給湯用温度センサー３３の検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａを比較する（ステップＳ１２）。
【００４９】
給湯運転開始直後は、初期ポジションである連通部８６ｌのみから貯湯タンク２の低温水４７を取り出すため、給湯用温度センサー３３の検出温度Ｔｏは、要求温度Ｔａよりも小さくなる。ＴｏがＴａよりも小さい場合は、モーター３５を駆動して給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を高温方向に回転させる。そして、検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａの差の絶対値がある値εよりも小さくなるように、連通部８６ｍと連通部８６ｌの開度を調整する（ステップＳ１３）。
給湯運転開始後、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａ以上となった場合は、モーター３５を駆動し、給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を低温方向に回転させる。そして、検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａの差の絶対値がある値εよりも小さくなるように、連通部８６ｍと連通部８６ｌの開度を調整する（ステップＳ１４）。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図９に示したような状態となる。
【００５０】
ステップＳ１５において、検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａの差の絶対値がある値εより大きい場合は、ステップＳ１２に戻る。検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａの差の絶対値がある値ε以下の場合は、給湯温度が所望の温度になっているとして、給湯用タンク内混合弁３８の制御を停止する（ステップＳ１６）。
【００５１】
このように、給湯用温度センサー３３の検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａを比較し、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａよりも小さい場合は中筒８１を高温方向へ回転させ、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａよりも大きい場合は中筒８１を低温方向へ回転させても、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整することができる。この方法を用いることにより、給湯用タンク内混合弁３８の制御が非常に容易となる。
【００５２】
その後、給湯運転が続くと、貯湯タンク２内の高温水４５の量が減少し、給水管８から貯湯タンク２内に低温水が供給される。そして、図１７に示すように、低温水４７の量が増加して、中温水４６が外筒穴３９ｍ近傍に到達する。このため、給湯用タンク内混合弁３８には、連通部８６ｍを介して、高温水４５（９０℃）よりも低い温度の中温水４６（５〜９０℃）が流入するようになる。したがって、モーター３５を駆動して、給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１をさらに高温方向に回転させて、連通部８６ｍの開口面積を大きくし、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整する。このように給湯用タンク内混合弁３８を制御することにより、貯湯タンク２内に存在する中温水４６を、給湯用タンク内混合弁３８を介して取り出し、給湯運転に利用することができる。このため、貯湯タンク２内に存在する中温水４６の量を次第に減少させることができる。
【００５３】
さらに、給湯運転が続くと、貯湯タンク２から連通部８６ｍへ流入する中温水４６の温度が、Ｔｍ≒Ｔａ（４０℃）となる。つまり、連通部８６ｍのみを介して貯湯タンク２から中温水４６を取り出して、給湯栓４に供給することができる。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図８に示したような状態となる。
【００５４】
さらに、給湯運転が続くと、連通部８６ｍ近傍の中温水４６の温度は、要求温度Ｔａよりも低下する（Ｔｍ＜Ｔａ）。このため、モーター３５を駆動して、給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１をさらに高温方向に回転させ、連通部８６ｍと連通部８６ｈとを開口させる（このとき、連通部８６ｌは閉じられる）。そして、通部８６ｍと連通部８６ｈの開口面積を調整し、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整する。このとき、給湯用タンク内混合弁３８は図７に示したような状態となる。
【００５５】
さらに、給湯運転が続くと、貯湯タンク２内の高温水４５の量が減少し、低温水４７の量が増加する。そして、図１８に示すように、中温水４６が、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の間に存在するようになる。つまり、連通部８６ｈからは高温水（９０℃）が、連通部８６ｍからは低温水（５℃）が流入する。このとき、給湯栓４に供給される湯水の温度Ｔｏが要求温度Ｔａとなるような給湯用タンク内混合弁３８のポジション（つまり連通部８６ｍと連通部８６ｈの開口面積の割合）を決定することができれば、モーター３５を駆動して給湯用タンク内混合弁３８の中筒８１を制御する必要はほとんどなくなる。つまり、貯湯タンク２内に存在する中温水４６の量が少ないほど、モーター３５を駆動して給湯用タンク内混合弁３８を制御する頻度を少なくすることができる。つまり、給湯運転において積極的に中温水４６を利用し、貯湯タンク２内の中温水４６の量を低減させたので、モーター３５の駆動に要する消費電力量を低減することができる。また、制御頻度が減少することで、給湯用タンク内混合弁３８から取り出す湯水の温度変動が小さくなり、給湯運転時の快適性を向上することができる。また、中温水４６を給湯に有効利用することにより、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００５６】
（沸き上げ運転のみ）
次に、図１９を用いて、貯湯式給湯装置が沸き上げ運転のみを行うときの動作を説明する。この沸き上げ運転では、加熱装置であるヒートポンプユニット３が熱源として用いられる。
【００５７】
例えば、利用者が設定パネル５で沸き上げ運転を指示した場合、貯湯タンクユニット制御部８５は沸き上げ運転を開始する。また例えば、所定の貯湯用温度センサー３４（例えば、貯湯用温度センサー３４ｈ）の検出温度が所定の沸き上げ開始温度（第１の所定温度、例えば６０℃）よりも低くなった場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯タンク２内の高温水４５の量が低下したと判断し、沸き上げ運転を開始する。ここで、沸き上げ運転開始に用いた貯湯用温度センサー３４（例えば、貯湯用温度センサー３４ｈ）が、本発明の第１の加熱判断用温度センサーに相当する。
【００５８】
上述のように、沸き上げ運転開始に用いた貯湯用温度センサー３４ｈ（第１の加熱判断用温度センサー）は、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）と同じ高さかそれよりも低い位置に設けられている。これにより、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の近傍には沸き上げ開始温度よりも高い温度の湯水を確保することができ、給湯用タンク内混合弁３８を用いた給湯運転が可能となる。また、連通部８６ｈ近傍の湯水温度を正確に把握することができ、給湯運転時における制御性を向上することができる。なお、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）よりも低い位置に設けられている貯湯用温度センサー３４であれば、貯湯用温度センサー３４ｈ以外の貯湯用温度センサー３４ｈを第１の加熱判断用温度センサーとして用いてもよい。
【００５９】
沸き上げ運転が開始されると、ヒートポンプ制御回路１７は、ヒートポンプ冷媒回路１５及びヒートポンプ循環ポンプ１６を駆動する。ヒートポンプ循環ポンプ１６が駆動されることにより、貯湯タンク２内の低温水４７は、ヒートポンプ行き配管９を介して、冷媒−水熱交換器１２に送られる。そして、この低温水４７は、冷媒−水熱交換器１２で加熱される。冷媒−水熱交換器１２で加熱されて高温となった湯水（高温水４５）は、ヒートポンプ戻り配管５２及び高温水配管１０を通って、沸き上げ用タンク内配管６２に流入する。沸き上げ用タンク内配管６２に流入した高温水４５は、沸き上げ用タンク内配管６２の上端部（貯湯タンク２の上面近傍となる位置）に形成された連通部６２ａから貯湯タンク２に流入する。
【００６０】
このとき、冷媒−水熱交換器１２で加熱されて高温となった湯水（高温水４５）は、貯湯タンク２の上部に溜まった高温水４５が存在する領域に流入する。このため、貯湯タンク２内に存在する低温水４７と混合することを防止できる。これにより、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００６１】
例えば、利用者が設定パネル５で沸き上げ運転を指示した場合、貯湯タンクユニット制御部８５は沸き上げ運転を終了する。また例えば、所定の貯湯用温度センサー３４（例えば、貯湯用温度センサー３４ｌ）の検出温度が所定の沸き上げ終了温度（第２の所定温度、例えば３０℃）以上となった場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯タンク２内に高温水４５の量を十分確保できたと判断し、沸き上げ運転を終了する。ここで、沸き上げ運転終了に用いた貯湯用温度センサー３４（例えば、貯湯用温度センサー３４ｌ）が、本発明の第２の加熱判断用温度センサーに相当する。
【００６２】
上述のように、沸き上げ運転終了に用いた貯湯用温度センサー３４ｌ（第２の加熱判断用温度センサー）は、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）と同じ高さかそれよりも高い位置に設けられている。これにより、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）の近傍には沸き上げ終了温度よりも低い温度の湯水を確保することができ、給湯用タンク内混合弁３８を用いた給湯運転が可能となる。また、連通部８６ｌ近傍の湯水温度を正確に把握することができ、給湯運転時における制御性を向上することができる。なお、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）よりも高い位置に設けられている貯湯用温度センサー３４であれば、貯湯用温度センサー３４ｌ以外の貯湯用温度センサー３４ｈを第２の加熱判断用温度センサーとして用いてもよい。
【００６３】
（風呂の湯はり運転のみ）
次に、図２０を用いて、風呂の湯張り運転のみを行うときの動作について説明する。
例えば利用者が設定パネル５で風呂の湯はり運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は湯はり運転を開始する。湯はり運転では、湯はり用電磁弁７２を開き、風呂用タンク内混合弁６１、外部連通部５５、風呂用供給配管２０及び風呂浴槽配管２４を介して、貯湯タンク２内の湯水を風呂の浴槽６へ供給する。
【００６４】
ここで、湯はり運転に使用する風呂用タンク内混合弁６１（外筒穴５９）、外部連通部５５、モーター５３は、給湯運転で説明した給湯用タンク内混合弁３８（外筒穴３９）、外部連通部２１、モーター３５と同構造である。また、給湯運転における、要求湯はり温度、給湯用供給配管３２、給湯用温度センサー３３、給湯栓４の各々を、風呂の湯はり運転における、要求湯はり温度、風呂用供給配管２０、風呂用温度センサー４０、風呂の浴槽６に置き換えることにより、風呂の湯はり運転の動作は、給湯運転で説明した動作と同様となる。
これにより、風呂の湯はり運転においても給湯運転と同様の効果を有する。
【００６５】
（風呂の追い焚き運転のみ）
次に、図２１を用いて、風呂の追い焚き運転のみを行うときの動作について説明する。
例えば利用者が設定パネル５で風呂の追い焚き運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は風呂の追い焚き運転を開始する。
【００６６】
風呂の追い焚き運転では、貯湯タンクユニット制御部８５は、モーター５３を駆動して風呂用タンク内混合弁６１の中筒８１を回転させ、貯湯タンク２の中間に位置する連通部８６ｍを開口する。このとき、風呂用タンク内混合弁６１は図８に示したような状態となる。
また、貯湯タンクユニット制御部８５は、湯はり用電磁弁７２を閉じ、風呂用循環ポンプ２６と追い焚き用循環ポンプ２２を駆動する。
【００６７】
追い焚き用循環ポンプ２２の駆動により、貯湯タンク２内の高温水４５は、沸き上げ用タンク内配管６２を介して、高温水配管１０へ送られ、追い焚き用配管１９を通って追い焚き用熱交換器１８に流入する。また、風呂用循環ポンプ２６の駆動により、風呂の浴槽６から低い温度の湯水が風呂浴槽配管２４を通って取り出され、追い焚き用熱交換器１８に流入する。追い焚き用熱交換器１８では、貯湯タンク２から取り出された高温水４５と、風呂の浴槽６から取り出された低い温度の湯水が熱交換する。風呂の浴槽６から取り出された湯水は、追い焚き用熱交換器１８で加熱された後、再び風呂の浴槽６に戻る。一方、貯湯タンク２から取り出された高温水は、追い焚き用熱交換器１８で放熱して中温水４６となり、風呂用供給配管２０を通って風呂用タンク内混合弁６１に流入する。そして、この中温水４６は、貯湯タンク２の中間位置まで進み、風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍから貯湯タンク２内に流入する。
【００６８】
中温水４６は、貯湯タンク２の中間位置に貯留されることが多い。このため、風呂の追い焚き運転で中温水４６となった湯水を、風呂用タンク内混合弁６１を介して、貯湯タンク２の中間位置に流入させる。これにより、この中温水４６と貯湯タンク２内の高温水４５との混合が抑制され、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、貯湯タンク２内の低温水４７との混合も抑制されるため、低温水４７の温度上昇を防ぐことができる。このため、貯湯タンク２内の低温水４７をヒートポンプユニット３で沸き上げる際に高いＣＯＰが確保される。また、貯湯タンク２（の中間部）に中温水４６を集約して貯留することができるため、給湯運転における給湯用タンク内混合弁３８の制御や、風呂の湯はり運転における風呂用タンク内混合弁６１の制御が容易となる。
【００６９】
（給湯運転と風呂の湯はり運転の同時運転）
次に、図２２を用いて、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行うときの動作について説明する。
従来の給湯装置において給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合、貯湯タンク２の上部に設けられていた配管から高温水を取り出す。そして、この配管を給湯用の混合弁と風呂用の混合弁の手前で分岐させ、給湯用の混合弁と風呂用の混合弁の各々に高温水を送るようにしている。このため、給湯運転又は風呂の湯はり運転の一方が停止したり起動したりすると、他方の運転に影響してしまい、混合弁で取り出す湯水の流量や温度が大きく変動するという問題点があった。これにより、給湯用の混合弁と風呂用の混合弁の制御が困難となっていた。したがって、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で、給湯栓４及び風呂の浴槽６に湯水を供給することが求められる。
【００７０】
本実施の形態１に示す貯湯式給湯装置で給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合、すでに説明した給湯運転と風呂の湯はり運転の各々の動作を同時に実施すればよい。このとき、給湯運転において貯湯タンク２から給湯栓４まで湯水が流れる経路と、風呂の湯はり運転において貯湯タンク２から風呂の浴槽６まで湯水が流れる経路は重複することなく、完全に別の経路となる。また、貯湯タンク２の容積は大きいので、貯湯タンク２から給湯用タンク内混合弁３８へ流入する湯水と、貯湯タンク２から風呂用タンク内混合弁６１へ流入する湯水とは、相互の影響を受けにくい。このため、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で給湯栓４から湯水を取り出せるとともに、温度の変動が少ない状態で風呂の浴槽６に湯はりを行うことができる。また、給湯用タンク内混合弁３８の制御及び風呂用タンク内混合弁６１の制御も容易となる。
【００７１】
（給湯運転と風呂の追い焚き運転の同時運転）
次に、図２３を用いて、給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に行うときの動作について説明する。
給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に行う場合は、すでに説明した給湯運転と風呂の追い焚き運転の各々の動作を同時に実施すればよい。
図２３においては、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（中間連通部８６ｍ）の位置と風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（中間連通部８６ｍ）の位置がほぼ等しく配置されている。このため、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６は風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２内に貯留されるが、その中温水４６を給湯用タンク内混合弁３８の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２から取り出し、給湯運転に使用することがでる。また、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００７２】
（給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転の同時運転）
次に、図２４を用いて、給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行うときの動作について説明する。
給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行う場合は、すでに説明した給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転の各々の動作を同時に実施すればよい。
図２４で示すように、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１と沸き上げ用タンク内配管６２は、それぞれ貯湯タンク２内に設けられている。このため、給湯運転において貯湯タンク２から給湯栓４まで湯水が流れる経路と、風呂の湯はり運転において貯湯タンク２から風呂の浴槽６まで湯水が流れる経路と、沸き上げ運転における経路とは、それぞれ重複することなく、完全に別の経路となっている。したがって、給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で給湯栓４から湯水を取り出すとともに、温度の変動が少ない状態で風呂の浴槽６に湯はりを行うことができる。また、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行うため、貯湯タンク２内の高温水４５の消費量が多くなるが、沸き上げ運転を同時に実施することができるため、貯湯タンク２内の高温水４５を補給することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
なお、給湯運転と沸き上げ運転のみを同時に実行してもよく、また、風呂の湯はり運転と沸き上げ運転のみを同時に実行してもよい。
【００７３】
（給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転の同時運転）
次に、図２５を用いて、給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転を同時に行うときの動作について説明する。
給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転を同時に行う場合は、すでに説明した給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転の各々の動作を同時に実施すればよい。ただし、ヒートポンプユニット３で加熱されて高温となった湯水の一部又は全部は、貯湯タンク２に流入することなく、追い焚き用熱交換器１８へ流入する。そして、この高温水４５は、中温水４６となって風呂用供給配管２０及び風呂用タンク内混合弁６１内を通って、貯湯タンク２の中間位置まで進み、風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２内に流入する。
【００７４】
このとき、沸き上げ運転で生じた高温水を、貯湯タンク２に戻すことなく、直接追い焚き用熱交換器１８に流入させて風呂の追い焚き運転に使用することができる。このため、ヒートポンプユニット３で沸き上げた湯水を、温度低下が少ない状態で風呂の追い焚き運転に利用することができ、エネルギ効率を向上することができる。
【００７５】
また、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６が貯湯タンク２内に貯留されるが、その中温水４６を給湯運転に使用することができる。このため、貯湯タンク２内に溜まった中温水４６を効果的に利用することができ、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減できる。したがって、貯湯タンク２内に高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に行うため、貯湯タンク２内の高温水４５の消費量が多くなるが、沸き上げ運転を同時に実施することができるため、貯湯タンク２内の高温水４５を補給することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
なお、風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転のみを同時に実行してもよく、また、給湯運転と風呂の追い焚き運転のみを同時に実行してもよい。
【００７６】
以上のように、この実施の形態１の貯湯式給湯装置によれば、主な運転モードである給湯運転、風呂の湯はり運転又は追い焚き運転、沸き上げ運転の各運転を単独で行うとともに、２つ以上の運転を組み合わせて同時に行うことができる。
また、貯湯タンク２内にタンク内混合弁を設けたことにより、貯湯タンクから混合弁に接続される配管類を省略することができ、貯湯タンク周辺の配管構成を簡素化できる。さらに、貯湯タンク２から直接、要求する温度の湯水を取り出すことが可能となる。
【００７７】
また、貯湯タンク２の上面と側面は、接続される配管類が貫通することなく断熱材８４で完全に覆うことが可能となるため、貯湯タンク２の断熱性能を大幅に向上することができる。
また、ヒートポンプサイクルに、自然冷媒である二酸化炭素を用いたため、効率よく湯水を高温に加熱することができる。
【００７８】
また、タンク内混合弁の下部は、貯湯タンク２の下面で固定されている。給湯用タンク内混合弁３８の上部は、貯湯タンク２の上面に設置された支持構造４４に設けられた略円状の切り欠き部分に貫通することで支持されている。これにより、タンク内混合弁が貯湯タンク２の下部を支点として水平方向に振れることを防止できる。このため、タンク内混合弁の曲げによる変形を防止することができる。また、タンク内混合弁の上部は上下方向にフリーとなっている。これにより、湯水の膨張等により貯湯タンク２が変形して、貯湯タンク２の上面から下面までの鉛直距離が変化するような場合であっても、タンク内混合弁の引っ張り及び圧縮による変形を防止することができる。
【００７９】
また、給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１及び沸き上げ用タンク内配管６２を同一の支持構造４４で支持するようにしたため、支持構造４４を給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１及び沸き上げ用タンク内配管６２で共有することができ、製造コストを低減することができる。
【００８０】
また、貯湯タンク２の側面に作業窓８７を設けたことにより、上下方向に長い給湯用タンク内混合弁３８、風呂用タンク内混合弁６１、沸き上げ用タンク内配管６２を貯湯タンク２内に配置する場合であっても、これらを支持構造４４に取り付ける際の作業性を向上することができる。
【００８１】
また、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番に、中筒８１の周方向にずれて配置したので、低温方向（中筒８１の周方向に沿って、中筒穴４１ｌ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｈと進む方向）に中筒８１を回転させたときには、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出される湯水の温度を徐々に下げることがでる。逆に、高温方向（中筒８１の周方向に沿って、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌと進む方向）に中筒８１を回転させたときは、給湯用タンク内混合弁３８を介して貯湯タンク２から取り出される湯水の温度を徐々に上げることができる。
【００８２】
また、給湯用温度センサー３３（風呂用温度センサー４０）の検出温度Ｔｏと要求温度Ｔａを比較し、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａよりも小さい場合は中筒８１を高温方向へ回転させ、検出温度Ｔｏが要求温度Ｔａよりも大きい場合は中筒８１を低温方向へ回転させることにより、貯湯タンク２から取り出す湯水の温度を調整することができる。これにより、給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１の制御が非常に容易となる。
【００８３】
また、図１４のフローのように、給湯用温度センサー３３（風呂用温度センサー４０）と要求温度Ｔａを比較し、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）の初期ポジションを決定したので、給湯運転（風呂の湯はり運転）の初期に給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）から取り出される湯水が要求温度Ｔａよりも高くなることはなく、高温出湯によるやけど等を防止することができる。
【００８４】
また、要求温度Ｔａよりも低い中温水４６が連通部８６ｍの近傍に存在する場合、連通部８６ｍから中温水４６を優先的に取り出すことができる。また、初期ポジションで決定した連通部８６とその上に隣接する連通部８６との開口面積比を調整することで、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）から要求温度Ｔａの湯水を取り出すことが可能となり、瞬時に給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）から取り出す湯水を要求温度Ｔａに近づけることができる。
【００８５】
また、上下に隣り合う２箇所の連通部８６から貯湯タンク２内の湯水を取り出すようにしたため、２箇所の連通部８６を介して給湯用タンク内混合弁３８内に流入した湯水は、給湯用タンク内混合弁３８内で混合するまでに要する時間が短くなる。このため、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）の応答性を向上することができるとともに、給湯する湯水の温度のオーバーシュートを低減することができ、給湯開始時の快適性を向上することができる。
【００８６】
また、給湯運転及び風呂の湯はり運転において積極的に中温水４６を利用し、貯湯タンク２内に貯留される中温水４６の量を低減したため、モーター３５及びモーター５３の駆動に要する消費電力量を低減することができる。さらに、給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１から取り出す湯水の温度変動が小さくなり、給湯運転時及び風呂の湯はり運転時の快適性を向上することができる。さらに、中温水４６を給湯に有効利用できるとともに、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００８７】
また、沸き上げ運転開始に用いた貯湯用温度センサー３４ｈ（第１の加熱判断用温度センサー）は、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）と同じ高さかそれよりも低い位置に設けられている。これにより、外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の近傍には沸き上げ開始温度よりも高い温度の湯水を確保することができ、給湯用タンク内混合弁３８を用いた給湯運転が可能となる。また、連通部８６ｈ近傍の湯水温度を正確に把握することができ、給湯運転時における制御性を向上することができる。
【００８８】
また、沸き上げ運転において、ヒートポンプユニット３で加熱された高温の湯水を沸き上げ用タンク内配管６２の上端部から貯湯タンク２内に流出するようにしたため、貯湯タンク２内に存在する低温の湯水と混合することなく、高温水４５を貯留することができる。このため、高温水４５をより多く貯湯することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００８９】
また、沸き上げ運転終了に用いた貯湯用温度センサー３４ｌ（第２の加熱判断用温度センサー）は、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）と同じ高さかそれよりも高い位置に設けられている。これにより、外筒穴３９ｌ（連通部８６ｌ）の近傍には沸き上げ終了温度よりも低い温度の湯水を確保することができ、給湯用タンク内混合弁３８を用いた給湯運転が可能となる。また、連通部８６ｌ近傍の湯水温度を正確に把握することができ、給湯運転時における制御性を向上することができる。
【００９０】
また、風呂の追い焚き運転において、追い焚き用熱交換器１８で放熱して中温水４６となった湯水を、風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍから、貯湯タンク２内に流入するようにしている。このため、貯湯タンク２内に流入した中温水４６と貯湯タンク２内の高温水４５との混合が抑制され、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。さらに、貯湯タンク２内の低温水４７との混合も抑制されるため、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、ヒートポンプユニット３で沸き上げる際に高いＣＯＰが確保される。さらに、貯湯タンク２に中温水４６を集約して貯留することができるため、給湯運転における給湯用タンク内混合弁３８の制御や、風呂の湯はり運転における風呂用タンク内混合弁６１の制御が容易となる。
【００９１】
また、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１の２本のタンク内混合弁を貯湯タンク２に設けたため、給湯運転において貯湯タンク２から給湯栓４に湯水が流れる経路と、風呂の湯はり運転において貯湯タンク２から風呂の浴槽６に湯水が流れる経路とは重複することなく、完全に別の経路となる。また、貯湯タンク２の容積は大きいので、貯湯タンク２から給湯用タンク内混合弁３８へ流入する湯水と、貯湯タンク２から風呂用タンク内混合弁６１へ流入する湯水とは、相互の影響を受けにくい。このため、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で給湯栓４から湯水を取り出せるとともに、温度の変動が少ない状態で風呂の浴槽６に湯はりを行うことができる。また、給湯用タンク内混合弁３８の制御及び風呂用タンク内混合弁６１の制御も容易となる。
【００９２】
また、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（中間連通部８６ｍ）の位置と風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（中間連通部８６ｍ）の位置がほぼ等しく配置されている。このため、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６は風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２内に貯留されるが、その中温水４６を給湯用タンク内混合弁３８の連通部８６ｍを介して貯湯タンク２から取り出し、給湯運転に使用することができる。また、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００９３】
また、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１と沸き上げ用タンク内配管６２は、それぞれ貯湯タンク２内に設けられている。このため、給湯運転において貯湯タンク２から給湯栓４まで湯水が流れる経路と、風呂の湯はり運転において貯湯タンク２から風呂の浴槽６まで湯水が流れる経路と、沸き上げ運転における経路とは、それぞれ重複することなく、完全に別の経路となっている。したがって、給湯運転と風呂の湯はり運転と沸き上げ運転を同時に行う場合であっても、温度の変動が少ない状態で給湯栓４から湯水を取り出すとともに、温度の変動が少ない状態で風呂の浴槽６に湯はりを行うことができる。また、給湯運転と風呂の湯はり運転を同時に行うため、貯湯タンク２内の高温水４５の消費量が多くなるが、沸き上げ運転を同時に実施することができるため、貯湯タンク２内の高温水４５を補給することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【００９４】
また、給湯運転と風呂の追い焚き運転と沸き上げ運転を同時に行う場合、ヒートポンプユニット３で加熱されて高温となった湯水の一部又は全部は、貯湯タンク２に流入することなく、直接追い焚き用熱交換器１８に流入させて風呂の追い焚き運転に使用できるようになっている。このため、ヒートポンプユニット３で沸き上げた湯水を、温度低下が少ない状態で風呂の追い焚き運転に利用することができ、エネルギ効率を向上することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態１では、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１について、貯湯タンク２の中間に位置する外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）を１箇所設ける場合を示したが、貯湯タンク２の中間に位置する外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）を２箇所以上設けてもよい。
【００９６】
また、本実施の形態１では、外筒穴３９ｈ、外筒穴３９ｍ及び外筒穴３９ｌを外筒８０の周方向において同一位置となるように配置し、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ及び中筒穴４１ｌを各中心線が中筒８１の周方向を３等分するように間隔をおいて配置するようにした。これに限らず、例えば、外筒穴３９ｈ、外筒穴３９ｍ及び外筒穴３９ｌを各中心線が中筒８１の周方向を３等分するように（連通部８６の数に応じて分割）間隔をおいて配置し、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ及び中筒穴４１ｌを周方向において同一位置となるように配置してもよい。
【００９７】
また、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番に、中筒８１の周方向にずれるように配置したが、中筒穴４１の配置は、上から下に順にずれる配置でなくてもよい。ただし、この場合は、タンク内混合弁の制御が複雑になる。このため、本実施の形態１では、中筒穴４１ｈ、中筒穴４１ｍ、中筒穴４１ｌの順番に、中筒８１の周方向にずれるように配置している。
【００９８】
また、給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１の構造は、本実施の形態１に示す構造に限られるものではない。給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１の構造は、連通部８６が開閉できる構造であればよい。
【００９９】
また、本実施の形態１では、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６を、風呂用タンク内混合弁６１の貯湯タンク２の中間に位置する連通部８６ｍ（外筒穴５９ｍ）を介して、貯湯タンク２内に流入させるようにしたが、中温水４６をもどす位置は任意である。例えば、風呂の追い焚き運転の開始時等は、追い焚き用熱交換器１８を通過した後の湯水（高温水４５）の温度低下が小さい。このような場合、貯湯タンク２の上面近傍に位置する風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｈを開口させて、高温水４５の領域に湯水を戻すようにしてもよい。これにより、追い焚き用熱交換器１８を通過した後の高い温度の湯水と、貯湯タンク２内に存在する中温水４６や低温水４７との混合が抑制され、高い温度の湯水の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１００】
また、追い焚き用熱交換器１８を通過した後の湯水の温度が著しく低下した場合は、貯湯タンク２の下面近傍に位置する風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｌを開口させて、低温水４７の領域に湯水を戻すようにしてもよい。これにより、追い焚き用熱交換器１８を通過した後の低い温度の湯水と、貯湯タンク２内に存在する高温水４５や中温水４６との混合も抑制されるため、高温水４５や中温水４６の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態１では、一重管の沸き上げ用タンク内配管６２を使う例を示したが、沸き上げ用タンク内配管６２として二重管構造のタンク内混合弁を用いてもよい。
【０１０２】
また、貯湯タンク２内に配置するタンク内混合弁及び沸き上げ用タンク内配管６２の構造や、材料、設置方法、取り出し方向も任意であり、貯湯タンク２の上側から湯水を流出入するようにしてもよい。例えば、図２６に示すように、貯湯タンク２の上側から湯水を流出入するようにしてもよい。このとき、支持構造４４を貯湯タンク２の下側に設けて、タンク内混合弁を支持するようにすればよい。また、例えば、貯湯タンク２内に設置するタンク内混合弁及び沸き上げ用タンク内配管６２を貯湯タンク２の上面と下面を貫通するように設置してもかまわない。また、モーター３５及びモーター５３の設置位置と、貯湯タンク２から取り出す湯水の位置とを、貯湯タンク２の上下に分けて配置してもよい。
【０１０３】
また、例えば、貯湯タンク２内に配置するタンク内混合弁や沸き上げ用タンク内配管６２を、金属のような熱伝導率の高い材料ではなく、樹脂材料のような熱伝導性の低い材料で構成してもよい。この場合、タンク内混合弁や沸き上げ用タンク内配管６２を熱伝導体として、貯湯タンク２内の高温水４５、中温水４６、低温水４７のそれぞれの領域間を熱が移動することを抑制できる。また、タンク内混合弁や沸き上げ用タンク内配管６２を通過する高温水４５から貯湯タンク２内に存在する中温水４６及び低温水４７への熱移動を抑制できる。これにより、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１０４】
また、貯湯タンク２内に設置するタンク内混合弁及び配管の数は任意であり、給湯用、風呂用、沸き上げ用以外の用途に利用してもかまわない。
また、貯湯用温度センサー３４、給湯用温度センサー３３、沸き上げ温度センサー２３、風呂用温度センサー４０等のセンサー類の設置場所や、数、種類、設置方法についても任意である。貯湯用温度センサー３４については、設置する数が多いほど、貯湯タンク２内の温度分布や湯量を詳細に把握することができる。このため、タンク内混合弁の連通部８６をより緻密に制御することにより、貯湯タンク２内の中温水４６をより効果的に取り出して利用することができる。
【０１０５】
また、給湯運転や風呂の湯はり運転の開始直後におけるタンク内混合弁の初期ポジションは、必ずしも貯湯用温度センサー３４を用いて決定される必要はない。例えば、貯湯タンク２の下側に位置する連通部８６ｌが必ず初期ポジションとなるように設定してもかまわない。この場合、開始直後の湯水の温度は低いものの、給湯用温度センサー３３（又は風呂用温度センサー４０）と要求温度Ｔａとを比較してタンク内混合弁を制御することで、貯湯用温度センサー３４を用いずに、給湯運転や風呂の湯はり運転を実施することが可能となる。
【０１０６】
また、本実施の形態１では、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）の動作として図１１に示す状態（貯湯タンク２の上面近傍に位置する連通部８６ｈと貯湯タンク２の下面近傍に位置する連通部８６ｌの開口面積を調整する動作）を用いなかったが、給湯用タンク内混合弁３８（風呂用タンク内混合弁６１）の動作として図１１に示す状態を用いてもよい。例えば、貯湯タンク２内に、上から高温水４５、中温水４６、低温水４７と規則正しく温度成層が形成されていない場合等のように、給湯用タンク内混合弁３８等から取り出す湯水の温度制御が困難な場合には、連通部８６ｈから高温水を、連通部８６ｌから低温水を取り出すことで、湯水の温度調整が可能となる。
【０１０７】
また、風呂の追い焚き用熱交換器１８の構造、設置場所は任意であり、風呂の追い焚き用熱交換器１８を貯湯タンクユニット１の内側に設けてもよいし、貯湯タンクユニット１の外側に設けてもよい。
また、断熱材８４で貯湯タンク２の上面と側面を完全に覆う例を示したが、貯湯タンク２の上面又は側面のいずれか一方が断熱材８４で完全に覆われる構造としてもよい。つまり、貯湯タンク２の上面又は側面のいずれか一方に設けられた断熱材８４が、貯湯タンク２に連通する配管類によって貫通されない構造であってもよい。
【０１０８】
また、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１を別々に用いる例を示したが、給湯と風呂の湯はりで要求温度が等しい場合や、片方の要求温度で温度差を許容できる場合や、運転するタイミングが異なる場合等、給湯用タンク内混合弁３８と風呂用タンク内混合弁６１を１つのタンク内混合弁で共有し、給湯用供給配管３２と風呂用供給配管２０をタンク内混合弁の出口又は下流で分岐するようにしてもよい。
【０１０９】
また、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の位置と風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）の位置をほぼ等しく配置するようにしたが、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍの位置を、風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍの位置よりも上側に設けてもよい。給湯運転のみを実行する場合の動作で説明したように、給湯運転が続くとともに貯湯タンク２内に存在する中温水４６の位置が上昇する。このため、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の位置を風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）の位置よりも上側に配置することにより、給湯運転と風呂の追い焚き運転を同時に実行する場合等において、風呂の追い焚きで発生した中温水４６を給湯運転でより多く使用することができる。したがって、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１１０】
実施の形態２．
図２７は、本発明の実施の形態２による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とする。
【０１１１】
本実施の形態２では、貯湯タンク２内に設けられた給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１のそれぞれに、異なる中間高さに２箇所の外筒穴（連通部）を設けている。より詳しくは、貯湯タンク２内に設けられた給湯用タンク内混合弁３８に、異なる中間高さの外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）及び外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）を設けている。また、貯湯タンク２内に設けられた風呂用タンク内混合弁６１に、異なる中間高さの外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）及び外筒穴５９ｍ’（連通部８６ｍ’）を設けている。
外筒穴３９ｍ（外筒穴５９ｍ）は、外筒穴３９ｍ’（外筒穴５９ｍ’）よりも低い位置に設けられている。また、外筒穴３９ｍ（外筒穴５９ｍ）及び外筒穴３９ｍ’（外筒穴５９ｍ’）の各々と同じ高さとなる貯湯タンク２の側面には、貯湯用温度センサー３４ｍ及び貯湯用温度センサー３４ｍ’が設けられている。
なお、貯湯用温度センサー３４ｍ及び貯湯用温度センサー３４ｍ’のそれぞれが外筒穴３９ｍ（外筒穴５９ｍ）及び外筒穴３９ｍ’（外筒穴５９ｍ’）とほぼ等しい高さに設置されている場合、両者が同じ高さに設置されていると称する。
【０１１２】
ここで、図１４のフローを用いて、本実施の形態２に係る初期ポジションの決定方法について説明する。以下では、給湯用タンク内混合弁３８の初期ポジションを決定する場合について説明する。
【０１１３】
まず、低い側の中間連通部となる外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と同じ高さに設けられた貯湯用温度センサー３４ｍを用いて判定を行う。ステップＳ３において、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍが要求温度Ｔａよりも大きい場合、貯湯タンク２の下面近傍に位置する連通部８６ｌのみが開口する状態を初期ポジションとする（ステップＳ４）。また、貯湯用温度センサー３４ｍの検出温度Ｔｍが要求温度Ｔａ以下である場合、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、貯湯タンクユニット制御部８５は、高い側の中間連通部となる外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）と同じ高さに設けられた貯湯用温度センサー３４ｍ’の検出温度Ｔｍ’を検出する。そして、貯湯タンクユニット制御部８５は、貯湯用温度センサー３４ｍ’の検出温度Ｔｍ’と要求温度Ｔａを比較する（ステップＳ２２）。
【０１１４】
貯湯用温度センサー３４ｍ’の検出温度Ｔｍ’が要求温度Ｔａよりも大きい場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、「要求温度Ｔａにほぼ等しい湯水が、外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）と外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）の間に存在する」と判断し、ステップＳ５に進む。そして、外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）の近傍には高温水４５が存在する可能性があるため、連通部８６ｍのみが開口する状態を初期ポジションとする。
一方、貯湯用温度センサー３４ｍ’の検出温度Ｔｍ’が要求温度Ｔａ以下の場合、貯湯タンクユニット制御部８５は、「要求温度Ｔａにほぼ等しい湯水が、外筒穴３９ｍ’（連通部８６ｍ’）と外筒穴３９ｈ（連通部８６ｈ）の間に存在する」と判断し、ステップＳ２３に進む。そして、連通部８６ｍ’のみが開口する状態を初期ポジションとする。
【０１１５】
なお、連通部８６ｍは３箇所以上あってもよい。この場合、連通部８６ｍの中でもっとも低い位置にある連通部８６ｍから同様の判定を繰り返す。これにより、貯湯タンク２の中間に位置する連通部８６ｍの中で、要求温度Ｔａよりも温度が低く、かつ、もっとも高い位置にある連通部８６ｍが初期ポジションに決定される。
【０１１６】
これにより、貯湯タンク２内に存在する中温水４６の中でも、要求温度Ｔａよりも低い温度で、かつ要求温度Ｔａに近い温度の中温水４６を取り出して利用できるようになる。また、貯湯タンク２からより多くの中温水４６を取り出して利用することが可能となり、貯湯タンク２内に溜まった中温水４６を効果的に利用することができる。また、給湯運転や風呂の湯はり運転の開始段階から、貯湯タンク２内の中温水４６を取り出して利用できる可能性が増える。このため、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態２では、風呂の追い焚き運転において、風呂用供給配管２０を流れる追い焚き用熱交換器１８を通過した後の湯水の温度を風呂用温度センサー４０により検出し、この検出温度と貯湯用温度センサー３４で検出した温度と比較している。そして、風呂用温度センサー４０で検出した温度に近い値を示す貯湯用温度センサー３４を選択し、選択された貯湯用温度センサー３４とほぼ同じ高さに位置する風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６を介して、貯湯タンク２内に湯水を流入させている。これにより、風呂の追い焚き運転で生じた中温水４６を、貯湯タンク２内に存在する温度の近い中温水４６の領域に流入させることができる。このため、貯湯タンク２内に流入する中温水４６が高温水４５や低温水４７と混合拡散することをさらに抑制することができ、貯湯タンク２にさらに効率よく中温水４６を集約して貯留することができる。
【０１１８】
実施の形態３．
図２８は、本発明の実施の形態３による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とする。
本実施の形態３では、貯湯タンク２内に、実施の形態１で示した沸き上げ用タンク内配管６２の代わりとして沸き上げ用タンク内混合弁６３が設置されている。沸き上げ用タンク内混合弁６３の構造は、給湯用タンク内混合弁３８及び風呂用タンク内混合弁６１と同じ構造である。
【０１１９】
ヒートポンプユニット３を起動した際、ヒートポンプ冷媒回路１５は安定するまでに時間が必要である。このため、沸き上げ運転直後は、ヒートポンプユニット３が低温水４７を高温水４５（例えば９０℃）まで加熱することができず、中温水４６が生じる。このとき、この中温水４６を貯湯タンク２の高温水領域に戻すと、中温水４６と高温水４５が混合して、高温水４５の温度が低下してしまう。このため、ヒートポンプユニット３の起動時（沸き上げ運転開始時）に生じた中温水４６を、貯湯タンク２内の高温水４５と混合しないように、貯湯タンク２内の中温水４６が存在する領域に流入させることが求められる。
【０１２０】
そこで、本実施の形態３に係る貯湯式給湯装置は、沸き上げ運転の際、沸き上げ用タンク内混合弁６３を以下のように制御している。
まず、沸き上げ運転の開始時には、モーター５４を駆動して沸き上げ用タンク内混合弁６３の中筒を回転させ、沸き上げ用タンク内混合弁６３の貯湯タンク２の中間に位置する連通部８６ｍ（外筒穴６０ｍ）が開口する状態にする。このとき、沸き上げ用タンク内混合弁６３は図８に示したような状態となる。
【０１２１】
ヒートポンプユニット３の起動時からヒートポンプ冷媒回路１５が安定するまでは、ヒートポンプユニット３の冷媒−水熱交換器１２を通過後に発生した中温水４６を、沸き上げ用タンク内混合弁６３の連通部８６ｍから貯湯タンク２内に流入させる。
中温水４６は、貯湯タンク２の中間位置に貯留されることが多い。このため、沸き上げ運転の起動時に発生した中温水４６が貯湯タンク２の中間位置に流入することにより、この中温水４６と貯湯タンク内の高温水４５との混合が抑制される。これにより、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、貯湯タンク２内の低温水４７との混合も抑制されるため、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。また、貯湯タンク２に中温水４６を集約して貯留することができるため、給湯運転における給湯用タンク内混合弁３８の制御や、風呂の湯はり運転における風呂用タンク内混合弁６１の制御が容易となる。
【０１２２】
ヒートポンプ冷媒回路１５が安定した後は、モーター５４を駆動して沸き上げ用タンク内混合弁６３の中筒を回転させ、沸き上げ用タンク内混合弁６３の貯湯タンク２の上面近傍に位置する連通部８６ｈ（外筒穴６０ｈ）を開口する。このとき、冷媒−水熱交換器１２で加熱されて高温となった湯水は、貯湯タンク２の上部に溜まった高温水４５が存在する領域に流入する。このため、冷媒−水熱交換器１２で加熱されて高温となった湯水を、貯湯タンク２内に存在する中温水４６や低温水４７と混合することなく、高温水領域に貯留することができる。これにより、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１２３】
なお、本実施の形態３に係る風呂用タンク内混合弁６１には、貯湯タンク２の中間に位置する外筒穴６０ｍ（連通部８６ｍ）を１箇所設ける構成としている。これに限らず、貯湯タンク２の中間に位置する外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）を２箇所以上設けてもよい。
【０１２４】
また、沸き上げ温度センサー２３の検出温度と、貯湯用温度センサー３４の検出温度とを比較しながら、両者の温度がほぼ等しくなる温度領域の連通部８６ｍを開口させて、沸き上げ運転により生じた中温水４６を貯湯タンク２内の中温水領域に流入させてもよい。これにより、沸き上げ運転により生じた中温水４６が貯湯タンク２内へ流入する際、貯湯タンク２内の高温水４５や低温水４７との混合をさらに抑制することが可能となる。さらに高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１２５】
また、ヒートポンプ冷媒回路１５が安定したかどうかの判断は、種々の方法で判断可能である。例えば、沸き上げ温度センサー２３の検出温度が安定したことで、ヒートポンプ冷媒回路１５が安定したと判断してもよい。例えば、沸き上げ温度センサー２３の検出温度がある温度（例えば９０℃）以上となったとき、ヒートポンプ冷媒回路１５が安定したと判断してもよい。例えば、ヒートポンプ冷媒回路１５が安定するまでの時間（例えば１０分）をあらかじめ設定しておいてもよい。
【０１２６】
また、沸き上げ用タンク内混合弁６３に設ける連通部８６の位置は任意である。例えば、沸き上げ用タンク内配管６２の中間に位置する連通部８６ｍ（外筒穴６０ｍ）の位置を、給湯用タンク内混合弁３８の連通部８６ｍ（外筒穴３９ｍ）の位置及び風呂用タンク内混合弁６１の連通部８６ｍ（外筒穴５９ｍ）の位置よりも下側に配置してもよい。沸き上げ運転、給湯運転及び風呂の湯はり運転を同時に実行する場合等において、沸き上げ運転の開始時に発生した中温水４６を給湯運転及び風呂の湯はりでより多く使用することができる。このため、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１２７】
実施の形態４．
図２９は、本発明の実施の形態４による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態３と同様とする。
【０１２８】
本実施の形態４に係る貯湯タンク２内には、タンク内配管である一重円筒の暖房用タンク内配管７３が上下方向に延びて設けられている。この暖房用タンク内配管７３は、その上部が閉止されており、貯湯タンク２の中間高さとなる位置に連通部７４が設けられている。
【０１２９】
また、本実施の形態４に係る貯湯式給湯装置には、暖房端末７５と、暖房端末７５に流れる流体を加熱するための暖房用熱交換器７９が設けられている。暖房用熱交換器７９は、暖房端末配管７６を介して暖房端末７５と接続されている。暖房端末配管７６には、暖房端末７５から暖房用熱交換器７９に流体を循環させる暖房端末用循環ポンプ７７が設けられている。また、暖房用熱交換器７９は、暖房行き配管５０を介して高温水配管１０及びヒートポンプ戻り配管５２と接続されており、暖房戻り配管５１を介して暖房用タンク内配管７３の下端部と接続されている。暖房戻り配管５１には、貯湯タンク２やヒートポンプユニット３から暖房用熱交換器７９に湯水を循環させる暖房用循環ポンプ７８が設けられている。また、暖房戻り配管５１には、暖房戻り配管５１を流れる（暖房用熱交換器７９から流出した）湯水の温度を検出する暖房用温度センサー６４が設けられている。
ここで、暖房端末７５は、床暖房や浴室乾燥機等の高温水４５を熱源とする装置である。
【０１３０】
本実施の形態４では、給湯運転、風呂の湯はり運転及び風呂の追い焚き運転、沸き上げ運転に加えて、暖房端末７５を運転する暖房端末運転が可能である。
【０１３１】
例えば、利用者が設定パネル５で暖房端末運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は暖房端末運転を開始する。暖房端末運転では、暖房用循環ポンプ７８と、暖房端末用循環ポンプ７７を駆動する。
【０１３２】
暖房用循環ポンプ７８の駆動により、貯湯タンク２内の高温水４５は、貯湯タンク２に設けた沸き上げ用タンク内配管６２を介して高温水配管１０へ送られ、暖房用行き配管５０を通って暖房用熱交換器７９に流入する。また、暖房端末用循環ポンプ７７の駆動により、暖房端末７５から低い温度の湯水が暖房端末配管７６を通って循環され、暖房用熱交換器７９に流入する。暖房用熱交換器７９では、貯湯タンク２から取り出された高温水４５と、暖房端末７５から循環された低い温度の湯水が熱交換する。暖房端末７５から流入した湯水は、暖房用熱交換器７９で加熱された後、再び暖房端末７５に戻って暖房端末７５における放熱に使用される。一方、貯湯タンク２から取り出された高温水４５は、暖房用熱交換器７９で放熱して中温水４６となり、暖房用戻り配管５１及び暖房用タンク内配管７３を通って貯湯タンク２の中間位置まで進み、暖房用タンク内配管７３の連通部７４から貯湯タンク２内に流入する。
【０１３３】
中温水４６は、貯湯タンク２の中間位置に貯留されることが多い。このため、暖房端末運転で中温水４６となった湯水を、暖房用タンク内混合弁６９を介して、貯湯タンク２の中間位置に流入させる。これにより、この中温水４６と貯湯タンク２内の高温水４５との混合が抑制され、高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、貯湯タンク２内の低温水４７との混合も抑制されるため、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１３４】
なお、本実施の形態４では、一重管の暖房用タンク内配管７３を使う例を示したが、図３０に示すように、暖房用タンク内配管７３に代えて二重管構造の暖房用タンク内混合弁６９を用いてもよい。暖房用タンク内混合弁６９の構造は、給湯用タンク内混合弁３８と同様の構造である。また、暖房用タンク内混合弁６９には、貯湯タンク２の中間となる位置に、連通部８６ｍを２箇所以上設けてもよい。
【０１３５】
暖房用タンク内混合弁６９を用いることにより、暖房用温度センサー６４の検出温度と貯湯用温度センサー３４の検出温度とを比較しながら、両者の温度がほぼ等しくなる温度領域の連通部８６ｍを開口させて、暖房端末運転により生じた中温水４６を貯湯タンク２内の中温水領域に流入させることができる。これにより、暖房端末運転により生じた中温水４６が貯湯タンク２内へ流入する際、貯湯タンク２内の高温水４５や低温水４７との混合をさらに抑制することが可能となる。さらに高温水４５の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。また、低温水４７の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１３６】
また、図３０に示す暖房用タンク内混合弁６９は、貯湯タンク２の上面近傍及び下面近傍となる位置に連通部８６を設けない構造を示したが、貯湯タンク２の上面近傍及び下面近傍となる位置に連通部８６を設けるようにしてもかまわない。例えば、暖房端末運転の開始時等で、暖房用熱交換器７９を通過した後の湯水の温度が低下しない場合は、貯湯タンク２の上面近傍に位置する暖房用タンク内混合弁６９の連通部８６を開口させて、高温水４５の領域に湯水を戻すようにしてもよい。これにより、暖房用熱交換器７９を通過した後の高い温度の湯水と、貯湯タンク２内に存在する中温水４６や低温水４７との混合が抑制され、高い温度の湯水の温度低下を防ぐことができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１３７】
また、暖房用熱交換器７９を通過した後の湯水の温度が著しく低下した場合は、貯湯タンク２の下面近傍に位置する暖房用タンク内混合弁６９の連通部８６を開口させて、低温水４７の領域に湯水を戻すようにしてもよい。これにより、暖房用熱交換器７９を通過した後の低い温度の湯水と、貯湯タンク２内に存在する高温水４５や中温水４６との混合も抑制されるため、低い温度の湯水の温度上昇を防ぐことができ、高いＣＯＰが確保される。
【０１３８】
また、暖房用熱交換器７９の構造、設置場所等は任意である。
【０１３９】
また、本実施の形態４では暖房端末運転のみを実施する場合について説明したが、給湯運転、風呂の湯はり運転及び風呂の追い焚き運転、沸き上げ運転のいずれか１つ以上と同時に運転してももちろんよい。
なお、暖房運転と、給湯運転と風呂の湯はり運転のいずれか１つ以上とを同時に実行する場合、暖房端末運転で生じた中温水４６が貯湯タンク２内に貯留されるが、その中温水４６を給湯運転又は風呂の湯はり運転に使用することができる。このため、貯湯タンク２内に溜まった中温水４６を効果的に利用することができる。また、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるため、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１４０】
また、暖房端末運転と沸き上げ運転とを同時に実効する場合、沸き上げ運転で生じた高温水４５を貯湯タンク２に戻すことなく、暖房端末運転に直接利用することもできる。暖房端末運転では貯湯タンク２内の高温水４５の使用量が多くなるが、沸き上げ運転を同時に実施することができるため、高温水４５を補給することができ、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１４１】
また、暖房端末運転で生じた中温水４６を、暖房用タンク内配管７３の貯湯タンク２の中間に位置する連通部７４を介して、貯湯タンク２内に流入させるようにしたが、中温水４６をもどす位置は任意である。例えば、暖房用タンク内配管７３の連通部７４の位置を、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）の位置及び風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）の位置よりも下側に配置してもよい。これにより、暖房端末運転、給湯運転、及び風呂の湯はり運転を同時に実行する場合等において、暖房用端末運転で発生した中温水４６を給湯運転及び風呂の湯はりでより多く使用することができる。このため、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるので、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１４２】
実施の形態５．
図３１は、本発明の実施の形態５による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態５において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態４と同様とする。
【０１４３】
本実施の形態５では、実施の形態１で貯湯タンク２の外に設けられた追い焚き用熱交換器１８を、貯湯タンク２の内部にタンク内追い焚き用熱交換器８８として配置したものである。タンク内追い焚き用熱交換器８８は、例えば、銅配管を貯湯タンク２の内壁に沿って螺旋状に巻いた形状となっており、貯湯タンク２の上部に配置される。ここで、タンク内追い焚き用熱交換器８８は、貯湯タンク２内の湯水と直接熱交換することができるため、貯湯タンク２内の湯水をタンク内追い焚き用熱交換器８８へ送るための配管（図１の追い焚き用配管１９、風呂用供給配管２０）や、循環ポンプ（図１の追い焚き用循環ポンプ２２）等が不要となる。
【０１４４】
例えば、利用者が設定パネル５で風呂の追い焚き運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は、風呂の追い焚き運転を開始する。風呂の追い焚き運転が開始されると、風呂用循環ポンプ２６の駆動により、風呂の浴槽６から低い温度の湯水が取り出され、タンク内追い焚き用熱交換器８８に流入する。貯湯タンク２内の上部に配置されたタンク内追い焚き用熱交換器８８では、貯湯タンク２内の高温水４５と、風呂の浴槽６から取り出された低い温度の湯水と、が熱交換する。風呂の浴槽６から取り出された湯水は、タンク内追い焚き用熱交換器８８で加熱された後、再び風呂の浴槽６に戻る。一方、貯湯タンク２内の高温水は、タンク内追い焚き用熱交換器８８で放熱して中温水４６となる。
【０１４５】
以上のように、タンク内追い焚き用熱交換器８８を貯湯タンク２内に配置したため、貯湯タンク２内の湯水をタンク内追い焚き用熱交換器８８へ送るための配管や循環ポンプが不要となり、低コスト化をはかることができる。また、貯湯タンク２の外に、追い焚き用熱交換器１８を配置する必要がなくなるため、貯湯タンクユニット１をコンパクト化することができるとともに、貯湯タンク２の取り回し配管を簡素化することができる。
なお、タンク内追い焚き用熱交換器８８の貯湯タンク２内における配置場所は任意である。例えば、タンク内追い焚き用熱交換器８８を貯湯タンク２内の中間高さに配置してもよい。
【０１４６】
また、タンク内追い焚き用熱交換器８８に接続する配管を、貯湯タンク２の側面から取り出すようにしたが、貯湯タンクの上面又は下面から取り出してもよい。
【０１４７】
また、タンク内追い焚き用熱交換器８８の素材や構造は任意である。なお、銅配管を用いてタンク内追い焚き用熱交換器８８を構成する場合、タンク内追い焚き用熱交換器８８の低コスト化が可能となる。
【０１４８】
また、タンク内追い焚き用熱交換器８８を設置した箇所と同じ高さ、又はその上側に、給湯用タンク内混合弁３８の外筒穴３９ｍ（連通部８６ｍ）及び風呂用タンク内混合弁６１の外筒穴５９ｍ（連通部８６ｍ）を配置してもよい。風呂の沸き上げ運転で発生した中温水４６を給湯運転及び風呂の湯はりでより多く使用することができる。これにより、貯湯タンク２内に占める中温水４６を低減して、高温水４５をより多く貯湯することができるので、貯湯タンク２内の高温水不足を解消することができる。
【０１４９】
また、本実施の形態５では風呂の追い焚き運転のみを説明したが、給湯運転、風呂の湯はり運転、沸き上げ運転も可能である。また、給湯運転と、風呂の湯はり運転又は風呂の追い焚き運転、沸き上げ運転のいずれか１つ以上を同時に実行してもよい。
【０１５０】
実施の形態６．
図３２は、本発明の実施の形態６による貯湯式給湯装置を示す構成図である。なお、本実施の形態６において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態５と同様とする。
【０１５１】
本実施の形態５では、実施の形態４で貯湯タンク２の外に設けられた暖房用熱交換器７９を、貯湯タンク２の内部にタンク内暖房用熱交換器８９として配置したものである。タンク内暖房用熱交換器８９は、例えば、銅配管を貯湯タンク２の内壁に沿って螺旋状に巻いた形状となっており、貯湯タンク２の上部に配置される。ここで、タンク内暖房用熱交換器８９は、貯湯タンク２内の湯水と直接熱交換することができるため、貯湯タンク２内の湯水をタンク内暖房用熱交換器８９へ送るための配管（図２９の暖房行き配管５０、暖房戻り配管５１）や、循環ポンプ（図２９の暖房用循環ポンプ７８）、タンク内の暖房用タンク内配管及び暖房用タンク内混合弁（図２９の暖房用タンク内配管７３、図３０の暖房用タンク内混合弁６９）が不要となる。
【０１５２】
例えば、利用者が設定パネル５で暖房端末運転を指示すると、貯湯タンクユニット制御部８５は、暖房端末運転を開始する。暖房端末運転が開始されると、暖房端末用循環ポンプ７７の駆動により、暖房端末７５から低い温度の湯水が取り出され、タンク内暖房用熱交換器８９に流入する。貯湯タンク２内の上部に配置されたタンク内暖房用熱交換器８９では、貯湯タンク２内の高温水４５と、暖房端末７５から取り出された低い温度の湯水と、が熱交換する。暖房端末７５から取り出された湯水は、タンク内暖房用熱交換器８９で加熱された後、再び暖房端末７５に戻る。一方、貯湯タンク２内の高温水は、タンク内追い焚き用熱交換器８８で放熱して中温水４６となる。
【０１５３】
以上のように、タンク内暖房用熱交換器８９を貯湯タンク２内に配置したため、貯湯タンク２内の湯水をタンク内暖房用熱交換器８９へ送るための配管や、循環ポンプ、タンク内の暖房用タンク内配管又は暖房用タンク内混合弁が不要となり、低コスト化をはかることができる。また、貯湯タンク２の外に、暖房用熱交換器７９を配置する必要がなくなるため、貯湯タンクユニット１をコンパクト化することができるとともに、貯湯タンク２の取り回し配管を簡素化することができる。
なお、タンク内暖房用熱交換器８９の貯湯タンク２内における配置場所は任意である。例えば、タンク内暖房用熱交換器８９を貯湯タンク２の中間高さに配置してもよい。
【０１５４】
また、タンク内暖房用熱交換器８９に接続する配管を、貯湯タンク２の側面から取り出すようにしたが、貯湯タンクの上面又は下面から取り出してもよい。
【０１５５】
また、タンク内暖房用熱交換器８９の素材や構造は任意である。なお、銅配管を用いてタンク内暖房用熱交換器８９を構成する場合、タンク内暖房用熱交換器８９の低コスト化が可能となる。
【０１５６】
また、本実施の形態６では暖房端末運転のみを説明したが、給湯運転、風呂の湯はり運転及び風呂の追い焚き、沸き上げ運転も可能である。また、給湯運転と、風呂の湯はり運転又は風呂の追い焚き運転、沸き上げ運転のいずれか１つ以上を同時に実行してもよい。
【０１５７】
また、貯湯タンク２内に、タンク内暖房用熱交換器８９とタンク内追い焚き用熱交換器８８の両方を配置するようにしてもよい。
【０１５８】
以上、上記各実施の形態１〜実施の形態６では、加熱装置としてヒートポンプユニット３を用いてきた。しかしながら、加熱装置は勿論ヒートポンプユニット３に限定されるものではなく、ガス又は電気ヒータを用いて、貯湯タンク２内の湯水を加熱してもかまわない。電気ヒータで貯湯タンク２内の湯水を加熱する場合は、貯湯タンク２内に直接電気ヒータを設けることも可能である。
【０１５９】
また、ヒートポンプユニット３に使用する冷媒として二酸化炭素を用いたが、冷媒は二酸化炭素に限定されるものでないのは勿論であり、Ｒ４１０Ａ等のフロン系冷媒や、その他の自然冷媒である炭化水素、フロン等を用いてもよい。また、地球温暖化係数（ＧＷＰ：温室効果ガスである物質に対して地球の温暖化をもたらす程度を、二酸化炭素に係る当該程度に対する比を示す数値として国際的に認められた知見に基づき定められた係数）が低い冷媒であるテトラフルオロプロペンを冷凍サイクルに用いてもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
１ 貯湯タンクユニット、２ 貯湯タンク、３ ヒートポンプユニット、４ 給湯栓、５ 設定パネル、６ 風呂の浴槽、８ 給水管、９ ヒートポンプ行き配管、１０ 高温水配管、１１ 圧縮機、１２ 冷媒−水熱交換器、１３ 電子膨張弁、１４ 強制空冷式の蒸発器、１５ ヒートポンプ冷媒回路、１６ ヒートポンプ循環ポンプ、１７ ヒートポンプ制御回路、１８ 追い焚き用熱交換器、１９ 追い焚き用配管、２０ 風呂用供給配管、２１，５５ 外部連通部、２２ 追い焚き用循環ポンプ、２３ 沸き上げ温度センサー、２４ 風呂浴槽配管、２６ 風呂用循環ポンプ、３２ 給湯用供給配管、３３ 給湯用温度センサー、３４（３４ｈ，３４ｍ，３４ｍ’，３４ｌ） 貯湯用温度センサー、３５，５３，５４ モーター、３８ 給湯用タンク内混合弁、３９ｈ，３９ｍ，３９ｍ’，３９ｌ 外筒穴、４０ 風呂用温度センサー、４１ｈ，４１ｍ，４１ｍ’，４１ｌ 中筒穴、４２ 外部連通穴、４４ 支持構造、４５ 高温水、４６ 中温水、４７ 低温水、５０ 暖房行き配管、５１ 暖房戻り配管、５２ ヒートポンプ戻り配管、５９ｈ，５９ｍ，５９ｍ’，５９ｌ 外筒穴、６０（６０ｈ，６０ｍ，６０ｌ） 外筒穴、６１ 風呂用タンク内混合弁、６２ 沸き上げ用タンク内配管、６２ａ 連通部、６３ 沸き上げ用タンク内混合弁、６４ 暖房用温度センサー、６９ 暖房用タンク内混合弁、７０ 沸き上げ用流出穴、７２ 湯はり用電磁弁、７３ 暖房用タンク内配管、７４ 連通部、７５ 暖房端末、７６ 暖房端末配管、７７ 暖房端末用循環ポンプ、７８ 暖房用循環ポンプ、７９ 暖房用熱交換器、８０ 外筒、８１ 中筒、８４ 断熱材、８５ 貯湯タンクユニット制御部、８６（８６ｈ，８６ｍ，８６ｍ’，８６ｌ） 連通部、８７ 作業窓、８８ タンク内追い焚き用熱交換器、８９ タンク内暖房用熱交換器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水が貯留される貯湯タンクと、
該貯湯タンクに貯留された湯水を加熱する加熱装置と、
を有し、
前記貯湯タンクの内部には、上下方向に延びて設けられたタンク内混合弁が備えられ、
該タンク内混合弁は、
前記貯湯タンクの上面近傍に形成された上側連通部、前記貯湯タンクの下面近傍に形成された下側連通部、及び前記上側連通部と前記下側連通部との間に形成された少なくとも１つ以上の中間連通部、を備えた複数の連通部を有し、
前記タンク内混合弁は、給湯用又は風呂用の弁として供給配管と接続され、
前記貯湯タンクに貯留された湯水を混合して取り出す際、
前記連通部のうちの少なくとも２つの連通部を開口し、
該連通部の開口面積を調整することを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記貯湯タンクから取り出された湯水の温度を検知する供給温度センサーを備え、
該供給温度センサーが検出する温度に基づいて、
開口させる前記連通部を選択し、該連通部の開口面積を調整することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記上側連通部と同じ高さ又は当該高さよりも低い位置に、前記貯湯タンクに貯留された湯水の温度を検出する第１の加熱判断用温度センサーを備え、
該第１の加熱判断用温度センサーが検出する温度が第１の所定温度よりも低下したとき、前記貯湯タンクに貯留された湯水を前記加熱装置で加熱する運転を開始す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装置。
【請求項４】
前記下側連通部と同じ高さ又は当該高さよりも高い位置に、前記貯湯タンクに貯留された湯水の温度を検出する第２の加熱判断用温度センサーを備え、
該第２の加熱判断用温度センサーが検出する温度が第２の所定温度よりも高くなったとき、前記貯湯タンクに貯留された湯水を前記加熱装置で加熱する運転を停止することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項５】
前記貯湯タンクに貯留された湯水を混合して取り出す際、
高さ方向に隣り合う２つの前記連通部を開口し、前記貯湯タンクに貯留された湯水を取り出すことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項６】
開口した前記連通部のうちの高い方の前記連通部の近傍に位置する前記貯湯タンク内の湯水の温度が所定温度よりも低い状態となった場合、
開口した前記連通部のうちの低い方の前記連通部を閉口し、
開口した前記連通部のうちの高い方の前記連通部と隣り合い、該連通部よりも高い位置の前記連通部を開口し、
開口した前記連通部のうちの低い方の前記連通部の近傍に位置する前記貯湯タンク内の湯水の温度が所定温度よりも高い状態となった場合、
開口した前記連通部のうちの高い方の前記連通部を閉口し、
開口した前記連通部のうちの低い方の前記連通部と隣り合い、該連通部よりも低い位置の前記連通部を開口することを特徴とする請求項５に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項７】
前記貯湯タンクの内部には、給湯用又は風呂用の弁として、複数の前記タンク内混合弁が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項８】
前記貯湯タンクに流入する湯水は、前記貯湯タンクの下面側から流入し、
前記貯湯タンクから取り出される湯水は、前記貯湯タンクの下面側から取り出されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項９】
前記貯湯タンクの内部に上下方向に延びて設けられたタンク内配管を少なくとも１つ以上備え、
前記タンク内配管は、
前記貯湯タンクの上面近傍又は中間の高さとなる位置に連通部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１０】
前記加熱装置はヒートポンプユニットであり、
該ヒートポンプユニットで加熱された湯水は、前記タンク内配管を通過して前記貯湯タンクに流入することを特徴とする請求項９に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１１】
前記加熱装置となるヒートポンプユニットと、
該ヒートポンプユニットで加熱された湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサーと、
前記貯湯タンクに上下方向に配置され、前記貯湯タンクに貯湯された湯水の温度を検出する複数の貯湯用温度センサーと、
を有し、
前記貯湯タンクの内部には、給湯用の弁となる前記タンク内混合弁とは別のタンク内混合弁が備えられ、
該タンク内混合弁は、加熱装置用の弁として、前記ヒートポンプユニットで加熱された湯水が流れる配管と接続され、
検出温度が前記沸き上げ温度センサーの検出温度と最も近くなる前記貯湯用温度センサーを選択し、
該貯湯用温度センサー以下の高さで該貯湯用温度センサーに最も近い位置の前記連通部を開口し、
前記ヒートポンプユニットで加熱された湯水を前記貯湯タンクに流入させることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１２】
前記貯湯タンクに貯留された湯水と、風呂の浴槽から取り出した湯水及び暖房端末を流れる湯水の少なくとも一方と、が熱交換する熱交換器を前記貯湯タンクの内部に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１３】
前記貯湯タンクの外部に設けられ、前記貯湯タンクに貯留された湯水と、風呂の浴槽から取り出した湯水及び暖房端末を流れる湯水の少なくとも一方と、が熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器を通過した湯水のうちの前記貯湯タンクに戻る湯水の温度を検出する熱交換器温度センサーと、
前記貯湯タンクに上下方向に配置され、前記貯湯タンクに貯湯された湯水の温度を検出する複数の貯湯用温度センサーと、
を有し、
前記貯湯タンクの内部には、給湯用の弁となる前記タンク内混合弁とは別のタンク内混合弁が備えられ、
該タンク内混合弁は、熱交換器用の弁として、前記貯湯タンクに戻る湯水が流れる配管と接続され、
検出温度が前記熱交換器温度センサーの検出温度と最も近くなる前記貯湯用温度センサーを選択し、
該貯湯用温度センサー以下の高さで該貯湯用温度センサーに最も近い位置の前記連通部を開口し、
前記貯湯タンクに戻る湯水を前記貯湯タンクに流入させることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１４】
前記貯湯タンクの外部に設けられ、前記貯湯タンクに貯留された湯水と、風呂の浴槽から取り出した湯水及び暖房端末を流れる湯水の少なくとも一方と、が熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器を通過した湯水のうちの前記貯湯タンクに戻る湯水の温度を検出する熱交換器温度センサーと、
を有し、
前記貯湯タンクの内部には、給湯用の弁となる前記タンク内混合弁及び加熱装置用の弁となる前記タンク内混合弁とは別のタンク内混合弁が備えられ、
該タンク内混合弁は、熱交換器用の弁として、前記貯湯タンクに戻る湯水が流れる配管と接続され、
検出温度が前記熱交換器温度センサーの検出温度と最も近くなる前記貯湯用温度センサーを選択し、
該貯湯用温度センサー以下の高さで該貯湯用温度センサーに最も近い位置の前記連通部を開口し、
前記貯湯タンクに戻る湯水を前記貯湯タンクに流入させることを特徴とする請求項１１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１５】
熱交換器用の弁となる前記タンク内混合弁は、給湯用の弁としても用いられることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１６】
加熱装置用の弁となる前記タンク内混合弁に形成された前記中間連通部及び熱交換器用の弁となる前記タンク内混合弁に形成された前記中間連通部のうちの少なくとも１つは、
給湯用の弁となる前記タンク内混合弁に形成された前記中間連通部のうちの少なくとも１つと同じ高さ、又は該中間連通部よりも低い高さに形成されていることを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１７】
前記タンク内混合弁は、
外筒と、該外筒の内側に配置された中筒と、を備え、
前記外筒は、前記上側連通部を構成する第１の外筒穴と、前記中間連通部を構成する少なくとも１つ以上の第２の外筒穴と、前記下側連通部を構成する第３の外筒穴と、を有し、
前記中筒は、前記上側連通部を構成する第１の中筒穴と、前記中間連通部を構成する少なくとも１つ以上の第２の中筒穴と、前記下側連通部を構成する第３の中筒穴と、を有し、
前記第１の外筒穴と前記第１の中筒穴とが重合することで、前記上側連通部の連通部が開口し、
前記第２の外筒穴と前記第２の中筒穴とが重合することで、前記中間連通部の連通部が開口し、
前記第３の外筒穴と前記第３の中筒穴とが重合することで、前記下側連通部の連通部が開口し、
前記外筒及び前記中筒の少なくとも一方を周方向に回転させることにより、所定の前記連通部を開口し、該連通部の開口面積を調整することを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１８】
所望の要求温度での給湯が要求され、前記貯湯タンクに貯留された湯水の取り出しを開始する際、
給湯用の弁となる前記タンク内混合弁は、前記要求温度よりも低い温度領域に配置されている前記連通部が開口され、
前記貯湯タンクに貯留された湯水の取り出しを開始することを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１９】
前記貯湯用温度センサーは、給湯用の弁となる前記タンク内混合弁の前記連通部のそれぞれと同じ高さに設けられ、
所望の要求温度での給湯が要求され、前記貯湯タンクに貯留された湯水の取り出しを開始する際、
前記要求温度よりも低い温度を検出する前記貯湯用温度センサーのうち、もっとも高い位置に配置された前記貯湯用温度センサーを選択し、
給湯用の弁となる前記タンク内混合弁は、選択された該貯湯用温度センサーと同じ高さに配置された前記連通部が開口され、
前記貯湯タンクに貯留された湯水の取り出しを開始することを特徴とする請求項１１，１３，１４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１】
湯水が貯留される貯湯タンクと、
該貯湯タンクに貯留された湯水を加熱する加熱装置と、
を有し、
前記貯湯タンクの内部には、上下方向に延びて設けられたタンク内混合弁が備えられ、
該タンク内混合弁は、
前記貯湯タンクの上面近傍に形成された上側連通部、前記貯湯タンクの下面近傍に形成された下側連通部、及び前記上側連通部と前記下側連通部との間に形成された少なくとも１つ以上の中間連通部、を備えた複数の連通部を有し、
前記タンク内混合弁は、給湯用又は風呂用の弁として供給配管と接続され、
前記貯湯タンクに貯留された湯水を混合して取り出す際、
前記連通部のうちの少なくとも２つの連通部を開口し、
該連通部の開口面積を調整することを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記貯湯タンクから取り出された湯水の温度を検知する供給温度センサーを備え、
該供給温度センサーが検出する温度に基づいて、
開口させる前記連通部を選択し、該連通部の開口面積を調整することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記上側連通部と同じ高さ又は当該高さよりも低い位置に、前記貯湯タンクに貯留された湯水の温度を検出する第１の加熱判断用温度センサーを備え、
該第１の加熱判断用温度センサーが検出する温度が第１の所定温度よりも低下したとき、前記貯湯タンクに貯留された湯水を前記加熱装置で加熱する運転を開始す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装置。
【請求項４】
前記下側連通部と同じ高さ又は当該高さよりも高い位置に、前記貯湯タンクに貯留された湯水の温度を検出する第２の加熱判断用温度センサーを備え、
該第２の加熱判断用温度センサーが検出する温度が第２の所定温度よりも高くなったとき、前記貯湯タンクに貯留された湯水を前記加熱装置で加熱する運転を停止することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項５】
前記貯湯タンクに貯留された湯水を混合して取り出す際、
高さ方向に隣り合う２つの前記連通部を開口し、前記貯湯タンクに貯留された湯水を取り出すことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項６】
開口した前記連通部のうちの高い方の前記連通部の近傍に位置する前記貯湯タンク内の湯水の温度が所定温度よりも低い状態となった場合、
開口した前記連通部のうちの低い方の前記連通部を閉口し、
開口した前記連通部のうちの高い方の前記連通部と隣り合い、該連通部よりも高い位置の前記連通部を開口し、
開口した前記連通部のうちの低い方の前記連通部の近傍に位置する前記貯湯タンク内の湯水の温度が所定温度よりも高い状態となった場合、
開口した前記連通部のうちの高い方の前記連通部を閉口し、
開口した前記連通部のうちの低い方の前記連通部と隣り合い、該連通部よりも低い位置の前記連通部を開口することを特徴とする請求項５に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項７】
前記貯湯タンクの内部には、給湯用又は風呂用の弁として、複数の前記タンク内混合弁が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項８】
前記貯湯タンクに流入する湯水は、前記貯湯タンクの下面側から流入し、
前記貯湯タンクから取り出される湯水は、前記貯湯タンクの下面側から取り出されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項９】
前記貯湯タンクの内部に上下方向に延びて設けられたタンク内配管を少なくとも１つ以上備え、
前記タンク内配管は、
前記貯湯タンクの上面近傍又は中間の高さとなる位置に連通部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１０】
前記加熱装置はヒートポンプユニットであり、
該ヒートポンプユニットで加熱された湯水は、前記タンク内配管を通過して前記貯湯タンクに流入することを特徴とする請求項９に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１１】
前記加熱装置となるヒートポンプユニットと、
該ヒートポンプユニットで加熱された湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサーと、
前記貯湯タンクに上下方向に配置され、前記貯湯タンクに貯湯された湯水の温度を検出する複数の貯湯用温度センサーと、
を有し、
前記貯湯タンクの内部には、給湯用の弁となる前記タンク内混合弁とは別のタンク内混合弁が備えられ、
該タンク内混合弁は、加熱装置用の弁として、前記ヒートポンプユニットで加熱された湯水が流れる配管と接続され、
検出温度が前記沸き上げ温度センサーの検出温度と最も近くなる前記貯湯用温度センサーを選択し、
該貯湯用温度センサー以下の高さで該貯湯用温度センサーに最も近い位置の前記連通部を開口し、
前記ヒートポンプユニットで加熱された湯水を前記貯湯タンクに流入させることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１２】
前記貯湯タンクに貯留された湯水と、風呂の浴槽から取り出した湯水及び暖房端末を流れる湯水の少なくとも一方と、が熱交換する熱交換器を前記貯湯タンクの内部に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１３】
前記貯湯タンクの外部に設けられ、前記貯湯タンクに貯留された湯水と、風呂の浴槽から取り出した湯水及び暖房端末を流れる湯水の少なくとも一方と、が熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器を通過した湯水のうちの前記貯湯タンクに戻る湯水の温度を検出する熱交換器温度センサーと、
前記貯湯タンクに上下方向に配置され、前記貯湯タンクに貯湯された湯水の温度を検出する複数の貯湯用温度センサーと、
を有し、
前記貯湯タンクの内部には、給湯用の弁となる前記タンク内混合弁とは別のタンク内混合弁が備えられ、
該タンク内混合弁は、熱交換器用の弁として、前記貯湯タンクに戻る湯水が流れる配管と接続され、
検出温度が前記熱交換器温度センサーの検出温度と最も近くなる前記貯湯用温度センサーを選択し、
該貯湯用温度センサー以下の高さで該貯湯用温度センサーに最も近い位置の前記連通部を開口し、
前記貯湯タンクに戻る湯水を前記貯湯タンクに流入させることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１４】
前記貯湯タンクの外部に設けられ、前記貯湯タンクに貯留された湯水と、風呂の浴槽から取り出した湯水及び暖房端末を流れる湯水の少なくとも一方と、が熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器を通過した湯水のうちの前記貯湯タンクに戻る湯水の温度を検出する熱交換器温度センサーと、
を有し、
前記貯湯タンクの内部には、給湯用の弁となる前記タンク内混合弁及び加熱装置用の弁となる前記タンク内混合弁とは別のタンク内混合弁が備えられ、
該タンク内混合弁は、熱交換器用の弁として、前記貯湯タンクに戻る湯水が流れる配管と接続され、
検出温度が前記熱交換器温度センサーの検出温度と最も近くなる前記貯湯用温度センサーを選択し、
該貯湯用温度センサー以下の高さで該貯湯用温度センサーに最も近い位置の前記連通部を開口し、
前記貯湯タンクに戻る湯水を前記貯湯タンクに流入させることを特徴とする請求項１１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１５】
熱交換器用の弁となる前記タンク内混合弁は、給湯用の弁としても用いられることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１６】
加熱装置用の弁となる前記タンク内混合弁に形成された前記中間連通部及び熱交換器用の弁となる前記タンク内混合弁に形成された前記中間連通部のうちの少なくとも１つは、
給湯用の弁となる前記タンク内混合弁に形成された前記中間連通部のうちの少なくとも１つと同じ高さ、又は該中間連通部よりも低い高さに形成されていることを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１７】
前記タンク内混合弁は、
外筒と、該外筒の内側に配置された中筒と、を備え、
前記外筒は、前記上側連通部を構成する第１の外筒穴と、前記中間連通部を構成する少なくとも１つ以上の第２の外筒穴と、前記下側連通部を構成する第３の外筒穴と、を有し、
前記中筒は、前記上側連通部を構成する第１の中筒穴と、前記中間連通部を構成する少なくとも１つ以上の第２の中筒穴と、前記下側連通部を構成する第３の中筒穴と、を有し、
前記第１の外筒穴と前記第１の中筒穴とが重合することで、前記上側連通部の連通部が開口し、
前記第２の外筒穴と前記第２の中筒穴とが重合することで、前記中間連通部の連通部が開口し、
前記第３の外筒穴と前記第３の中筒穴とが重合することで、前記下側連通部の連通部が開口し、
前記外筒及び前記中筒の少なくとも一方を周方向に回転させることにより、所定の前記連通部を開口し、該連通部の開口面積を調整することを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１８】
所望の要求温度での給湯が要求され、前記貯湯タンクに貯留された湯水の取り出しを開始する際、
給湯用の弁となる前記タンク内混合弁は、前記要求温度よりも低い温度領域に配置されている前記連通部が開口され、
前記貯湯タンクに貯留された湯水の取り出しを開始することを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項１９】
前記貯湯用温度センサーは、給湯用の弁となる前記タンク内混合弁の前記連通部のそれぞれと同じ高さに設けられ、
所望の要求温度での給湯が要求され、前記貯湯タンクに貯留された湯水の取り出しを開始する際、
前記要求温度よりも低い温度を検出する前記貯湯用温度センサーのうち、もっとも高い位置に配置された前記貯湯用温度センサーを選択し、
給湯用の弁となる前記タンク内混合弁は、選択された該貯湯用温度センサーと同じ高さに配置された前記連通部が開口され、
前記貯湯タンクに貯留された湯水の取り出しを開始することを特徴とする請求項１１，１３，１４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
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【図４】
【図５】
【図６】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
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【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
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【公開番号】特開２０１０−２４９４４５（Ｐ２０１０−２４９４４５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１００７５３（Ｐ２００９−１００７５３）
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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