給湯システム
【課題】 貯湯手段の貯湯量を的確に検出することが可能な信頼性にすぐれた給湯システムを提供する。
【解決手段】 給水流路を通る水の流量を検知する第１流量検知手段、沸上げ運転時に貯湯手段から導出される水の流量を検知する第２流量検知手段を備え、沸上げ運転時の第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し、給湯時の第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算することにより、貯湯タンクの貯湯量を検出する。
【解決手段】 給水流路を通る水の流量を検知する第１流量検知手段、沸上げ運転時に貯湯手段から導出される水の流量を検知する第２流量検知手段を備え、沸上げ運転時の第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し、給湯時の第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算することにより、貯湯タンクの貯湯量を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、水熱交換器を有するヒートポンプ式冷凍サイクルを熱源として備え、貯湯タンク内の水を上記水熱交換器に循環させることにより、貯湯手段に温水を貯える給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ式の冷凍サイクルを熱源として利用し、貯湯手段である貯湯タンクに給湯用の温水（湯）を貯える給湯システムがある（例えば、特許文献１）。この給湯システムでは、貯湯タンクに貯えられている温水の量つまり貯湯量を把握するために、貯湯タンクへの温水増加量を温度検知により推定し、貯湯タンクからの温水減少量として給湯口からの温水流出量を検知し、これら温水増加量および温水減少量を合算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２２０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
給湯口から流出する温水は、貯湯タンクからの温水と給水源から供給される水とを混合したものである。このため、給湯口からの温水流出量を検知するだけでは、貯湯タンクの貯湯量を的確に検出できない。
【０００５】
この発明の実施態様の目的は、貯湯手段の貯湯量を的確に検出することが可能な信頼性にすぐれた給湯システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の実施形態の給湯システムは、圧縮機の吐出冷媒を水熱交換器、減圧手段、および空気熱交換器に通して圧縮機に戻すヒートポンプ式の冷凍サイクルと、貯湯手段と、給水源から上記貯湯手段へ水を供給する給水流路と、上記貯湯手段から温水を出湯する出湯流路と、上記貯湯手段から水を導出しその水を上記水熱交換器で加熱して上記貯湯手段上部に導く沸上げ運転用の循環路を形成する貯湯回路と、上記給水流路を通る水の流量を検知する第１流量検知手段と、上記沸上げ運転時に上記貯湯手段から導出される水の流量を検知する第２流量検知手段と、上記沸上げ運転時の上記第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し、上記出湯流路からの給湯時の上記第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算することにより、上記貯湯タンクの貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の構成および沸上げ運転時の温水および水の流れを示す図。
【図２】第１の実施形態における除霜運転時の温水の流れを示す図。
【図３】第１の実施形態における給湯・給水時の温水および水の流れを示す図。
【図４】各実施形態におけるリモートコントローラを示す図。
【図５】各実施形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図６】第２および第３の実施形態の構成および沸上げ運転時の温水および水の流れを示す図。
【図７】第４の実施形態の構成および沸上げ運転時の温水および水の流れを示す図。
【図８】第４の実施形態における除霜運転時の温水の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［１］以下、第１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、ヒートポンプ式冷凍サイクルを熱源として有するヒートポンプユニット１にタンクユニット２１が配管接続され、給湯システムが構成される。
【０００９】
まず、ヒートポンプユニット１について説明する。
圧縮機２の冷媒吐出口に四方弁３を介して水熱交換器４の冷媒流路４ａの入口側が配管接続され、その冷媒流路４ａの出口側に減圧手段である膨張弁５、空気熱交換器６、および四方弁３を介して圧縮機２の吸込口が配管接続される。空気熱交換器６の近傍には室外ファン７が配設される。そして、水側接続口１１に三方弁１２の一方の流路を介して循環ポンプ１３の吸込口が配管接続され、その循環ポンプ１３の吐出口に水熱交換器４の水流路４ｂおよび三方弁１４の一方の流路を介して湯側接続口１５が配管接続される。また、循環ポンプ１３の吸込口に三方弁１２の他方の流路を介して湯側接続口１５が配管接続されるとともに、水熱交換器４の水流路４ｂの出口側に三方弁１４の他方の流路を介して水側接続口１１が配管接続される。
【００１０】
貯湯手段である貯湯タンク２２に温水を貯める沸上げ運転時は、図示矢印のように、圧縮機２の吐出冷媒が四方弁３、水熱交換器４の冷媒流路４ａ、膨張弁５、空気熱交換器６、四方弁３を通って圧縮機２に戻る冷媒流路が形成され、水熱交換器４が凝縮器、空気熱交換器６が蒸発器として機能する。このとき、三方弁１２，１４のそれぞれ一方の流路が開き、水側接続口１１に入る温水または水が三方弁１２および循環ポンプ１３を通って水熱交換器４の水流路４ｂに流れ、そこで加熱された温水が三方弁１４を通って湯側接続口１５から流出する。
【００１１】
空気熱交換器６に付着した霜を除去する除霜運転時は、図２に矢印で示すように、圧縮機２の吐出冷媒が四方弁３、空気熱交換器６、膨張弁５、水熱交換器４の冷媒流路４ａ、および四方弁３を通って圧縮機２に戻る冷媒流路が形成され、空気熱交換器６が凝縮器、水熱交換器４が蒸発器として機能する。このとき、三方弁１２，１４のそれぞれ他方の流路が開き、湯側接続口１５に入る温水が三方弁１２および循環ポンプ１３を通って水熱交換器４の水流路４ｂに流れ、そこで熱を奪われた水が三方弁１４を通って水側接続口１１から流出する。
【００１２】
次に、タンクユニット２１について説明する。
タンクユニット２１は、貯湯手段である貯湯タンク２２を備え、水道等の給水源に接続される給水接続口２３に給水流路である給水管２４を介して貯湯タンク２２の底部が接続される。給水管２４には、２つの減圧弁２５，２５および第１流量検知手段である流量センサ２６が配設される。流量センサ２６は、給水管２４を通る水の流量ｆ１を検知する。
【００１３】
貯湯タンク２２には、温水の温度をその貯湯タンク２２の深さ方向に沿う複数個所で検知する複数の温度センサ（第１温度検知手段）Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１が取付けられている。これら温度センサの検知温度から、貯湯タンク１の深さ方向における温水の温度分布を捕らえることができる。
【００１４】
上記給水管２４における流量センサ２６の配設位置より下流側と往き接続口２８との間に水管２７が接続され、その水管２７に逆止弁３１、流量センサ（第２流量検知手段）３２、および温度センサ（第２温度検知手段）３３が配設される。逆止弁３１は、貯湯タンク２２の底部から導出されて往き接続口２８へ向かう水の流れを許容し、それとは逆方向の水の流れを阻止する。流量センサ３２は、逆止弁３１を経て往き接続口２８へ向かう水の流量ｆ２を検知する。温度センサ３３は、逆止弁３１を経て往き接続口２８へ向かう水の温度Ｔｘを検知する。
【００１５】
この水管２７の逆止弁３１、流量センサ３２、温度センサ３３をバイパスする状態にバイパス管２７ａが接続され、そのバイパス管２７ａに逆止弁３４および流量センサ（第３流量検知手段）３５が配設される。逆止弁３４は、往き接続口２８から貯湯タンク２２の底部へ向かう水の流れを許容し、それとは逆方向の水の流れを阻止する。流量センサ３５は、逆止弁３４を経て貯湯タンク２２の底部へ向かう水の流量ｆ３を検知する。
【００１６】
そして、上記往き接続口２８に水管２９を介してヒートポンプユニット１の水側接続口１１が接続され、ヒートポンプユニット１の湯側接続口１５に温水管４１を介してタンクユニット２１の戻り接続口４２が接続される。この戻り接続口４２から貯湯タンク２２の上部にかけて温水管４３が接続される。
【００１７】
こうして、上記給水管２４の一部、水管２７、バイパス管２７ａ、水管２９、温水管４１，４３により、貯湯タンク２２の底部とその貯湯タンク２２の上部とをヒートポンプユニット１の水熱交換器４を介して連通する貯湯回路が形成される。この貯湯回路では、水管２７の逆止弁３１、流量センサ３２、温度センサ３３を通る沸上げ運転用の循環路と、バイパス管２７ａの逆止弁３４および流量センサ３５を通る除霜運転用の循環路とが選択的に形成される。
【００１８】
また、貯湯タンク２２の上部から出湯接続口４６にかけて出湯流路である出湯管４４が接続され、その出湯管４４に混合弁４５が配設される。混合弁４５は、出湯管４４を流れる温水に対し、上記給水管２４から分岐したバイパス管２４ａから導かれる水を混合することにより、給湯設定温度の温水を生成する。生成された温水は、出湯接続口４６を介して使用場所である台所、洗面所、風呂場等に導かれる。
【００１９】
貯湯タンク２２の温水を使用場所に供給しながら貯湯タンク２２に水を補給する給湯・給水時の温水および水の流れを図３に矢印で示す。
【００２０】
一方、ヒートポンプユニット１およびタンクユニット２１に制御部５０が接続され、その制御部５０にリモートコントロール式の操作器（リモコンと略称する）６０が接続される。
【００２１】
リモコン６０は、図４に示すように、液晶表示部６１、満タン運転ボタン６２、温度調節ボタン６３，６４、運転モード選択ボタンなどを含む操作部を開閉自在に覆うカバー６５などを有する。液晶表示部６１は、貯湯量をパーセント表示する貯湯量示領域６１ａ、給湯設定温度を数値表示する温度表示領域６１ｂなどを有する。
【００２２】
制御部５０は、主要な機能として次の（１）〜（３）の手段を有する。
（１）沸上げ運転時、流量センサ３２の検知流量ｆ２を温水増加量として積算し、その積算値が予め定められた設定値に達して温水満杯が検出されたときの積算値を貯湯量１００％として初期設定し、以後、出湯管４４からの給湯時の流量センサ２６の検知流量（＝貯湯タンク２２への給水流量）ｆ１を温水減少量として積算し、除霜運転時の流量センサ３５の検知流量ｆ３を温水減少量として積算することにより、貯湯タンク２２の貯湯量（１００％に対する割合）を検出する貯湯量検出手段。
【００２３】
（２）上記貯湯量検出手段で検出した貯湯量を図４に示すようにリモコン６０における液晶表示部６１の貯湯量示領域６１ａでパーセント表示する表示制御手段。
【００２４】
（３）リモコン６０で異常判定モードが設定された場合に、ヒートポンプユニット１およびタンクユニット２１の相互間における貯湯回路で沸上げ運転用の循環路を形成し、この沸上げ運転用の循環路において流量センサ３２が流れを検知すれば貯湯回路における水管２９および温水管４１の接続が正常であると判定し、同沸上げ運転用の循環路において流量センサ３２が流れを検知せず流量センサ３５が流れを検知した場合は貯湯回路で除霜運転用の循環路を形成し、この除霜運転用の循環路において流量センサ３２が流れを検知すれば貯湯回路における水管２９および温水管４１が逆接続異常であると判定し、上記沸上げ運転用の循環路において流量センサ３２，３５が共に流れを検知しない場合および上記除霜運転用の循環路において流量センサ３２が流れを検知しない場合は貯湯回路が詰り異常であると判定する異常判定手段。
【００２５】
つぎに、図５のフローチャートを参照しながら動作を説明する。
リモコン６０で沸上げ運転モードが設定されると（ステップ１０１のＹＥＳ）、図１に示す沸上げ流路が形成され、貯湯タンク２２の底部の水が水熱交換器４で加熱され、その水熱交換器４を経た温水が貯湯タンク２２の上部に導かれる。
【００２６】
この沸上げ運転時、水管２７における流量センサ３２の検知流量ｆ２が温水増加量として積算され（ステップ１０２）、その積算値が予め定められた設定値に達して温水満杯が検出されたときの積算値が貯湯量１００％として初期設定される。以後、図２に示す除霜流路が形成されて空気熱交換器６に対する除霜運転が実行されると（ステップ１０３のＹＥＳ）、バイパス管２７ａにおける流量センサ３５の検知流量ｆ３が温水減少量として積算される（ステップ１０４）。また、図３に示す給湯・給水流路が形成されて使用場所への給湯運転が実行されると（ステップ１０５のＹＥＳ）、給水管２４における流量センサ２６の検知流量ｆ１が温水減少量として積算される（ステップ１０６）。流量センサ２６で検知される給水流量ｆ１は、使用場所への給湯量（貯湯タンク２２からの出湯量）と同じである。
【００２７】
これら積算値が逐次に合算されて、貯湯タンク２２の貯湯量（１００％に対する割合）が検出される（ステップ１０７）。そして、検出された貯湯量がリモコン６０における液晶表示部６１の貯湯量示領域６１ａでパーセント表示される（ステップ１０８）。このリモコン６０の表示を見ることにより、給湯可能な温水がどれだけ残っているかを一目瞭然に把握することができる。このように、第１の実施形態の給湯システムは、貯湯手段である貯湯タンク２２の貯湯量を的確に検出することができ、温度検知手段の数を減少させることができる。
【００２８】
ところで、当該給湯システムの据付け完了時、作業員がリモコン６０で異常判定モードを設定すると（ステップ１１０のＹＥＳ）、循環ポンプ１３がｔ１分だけ運転されて図１の沸上げ運転用の循環路が形成される（ステップ１１１）。このとき、水管２７における流量センサ３２で流れ（流量ｆ２）が検知されるかどうか判定される（ステップ１１２）。流れが検知されれば（ステップ１１２のＹＥＳ）、水管２９および温水管４１の接続が正常であると判定される（ステップ１１３）。以後、各種運転が許容される。
【００２９】
ただし、流量センサ３２で流れ（流量ｆ２）が検知されない場合は（ステップ１１２のＮＯ）、バイパス管２７ａにおける流量センサ３５で流れ（流量ｆ３）が検知されるかどうか判定される（ステップ１１４）。流れが検知されれば（ステップ１１４のＹＥＳ）、図２の除霜運転用の循環路に切換えられて循環ポンプ１３がｔ１分だけ運転される（ステップ１１５）。このとき、水管２７における流量センサ３２で流れ（流量ｆ２）が検知されるかどうか判定される（ステップ１１６）。流れが検知されれば（ステップ１１６のＹＥＳ）、水管２９および温水管４１が逆接続異常であると判定される（ステップ１１７）。この判定に伴い、以後の運転が禁止されるとともに、逆接続異常の旨がリモコン６０の液晶表示部６１で表示される。
【００３０】
また、上記沸上げ運転用の循環路において、流量センサ３２，３５が共に流れを検知しない場合は（ステップ１１２のＮＯ、ステップ１１４のＮＯ）、水管２９および温水管４１を含む貯湯回路が詰り異常であると判定される（ステップ１１８）。この判定に伴い、以後の運転が禁止されるとともに、逆接続異常の旨がリモコン６０の液晶表示部６１で表示される。
【００３１】
上記除霜運転用の循環路において、流量センサ３２が流れを検知しない場合も（ステップ１１６のＮＯ）、水管２９および温水管４１を含む貯湯回路が詰り異常であると判定される（ステップ１１８）。この判定に伴い、以後の運転が禁止されるとともに、逆接続異常の旨がリモコン６０の液晶表示部６１で表示される。
【００３２】
このような異常判定機能を有することにより、異常が生じたまま運転が行われる不具合を未然に防ぐことができ、信頼性を向上することができる。
【００３３】
［２］第２の実施形態について説明する。
図６に示すように、タンクユニット２１に加えて補助タンクユニット７１，８１が配設される。これらタンクユニット２１および補助タンクユニット７１，８１の貯湯タンク２２，７２，８１の上部および底部が水管４７により順次に直列接続される貯湯手段を構成する。そして、これら直列接続された貯湯タンク２２，７２，８１のうち、一端側に位置する貯湯タンク８２（給水側貯湯タンク）の底部へ給水管２４が接続され、他端側に位置する貯湯タンク２２（出湯貯湯タンク）の上部に出湯管４４および温水管４３が接続される。
【００３４】
すなわち、給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部と出湯貯湯タンクである貯湯タンク２２の上部とをヒートポンプユニット１の水熱交換器４を介して連通する貯湯回路が形成される。この貯湯回路では、給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部から水を導出し、その水を水管２７の逆止弁３１、流量センサ３２、温度センサ３３、水熱交換器４に通して出湯貯湯タンクである貯湯タンク２２の上部に導く沸上げ運転用の循環路と、出湯貯湯タンクである貯湯タンク２２の上部から温水を導出し、その温水を水熱交換器４、バイパス管２７ａの逆止弁３４および流量センサ３５に通して給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部に戻す除霜運転用の循環路とが選択的に形成される。
【００３５】
流量センサ３２は、沸上げ運転時に給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部から導出される水の流量を検知する。流量センサ３５は、除霜運転時に給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部に戻る水の流量を検知する。
【００３６】
温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１は、貯湯タンク２２にのみ取付けられている。貯湯タンク２２，７２，８３は連通しているので、貯湯タンク７２，８２がどのような容量であっても、これら温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１のみで、貯湯タンク２２，７２，８２の温水満杯を検出できる。
温水満杯の検出が異なるだけで、他の構成および動作は第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００３７】
［３］第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、第２の実施形態の図６と同じく貯湯手段として複数の貯湯タンク２２，７２，８２を有する構成を対象としている。制御部５０は、主要な機能として、第１の実施形態の（１）の機能に代わる次の（１１）の手段を有する。
【００３８】
（１１）沸上げ運転時、流量センサ３２の検知流量ｆ２を温水増加量として積算し、水管２４における温度センサ３３の検知温度が設定値Ｔｚに達したときの積算値を貯湯量１００％として初期設定し、以後、出湯管４４からの給湯時の流量センサ２６の検知流量（＝貯湯タンク２２への給水流量）ｆ１を温水減少量として積算し且つ除霜運転時の流量センサ３５の検知流量ｆ３を温水減少量として積算して貯湯タンク２２，７２，８２の貯湯量（１００％に対する割合）を検出するとともに、温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１のいずれかが温水温度を検知している間はその温度検知している温度センサの深さ方向の位置に基づいて貯湯量（１００％に対する割合）を検出しそれを最終的な検出結果として更新する貯湯量検出手段。
【００３９】
すなわち、貯湯タンク２２，７２，８２の温水が満杯になると、その温水が水管２７に流入して温度センサ３３の検知温度が設定値Ｔｚまで上昇するので、それを満杯として捕らえている。また、温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１の取付け位置は予め分かっているので、その取付け位置から、実際の貯湯量が貯湯量１００％に対してどのくらいの割合にあるかを検出することができる。流量検知に基づく貯湯量の検出に際しては、貯湯タンク２２，７２，８２の相互間の水管４７の長さや容量などに基づく誤差が生じる可能性があるが、温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１のいずれかが温水温度を検知している間は、その温度検知している温度センサの深さ方向の位置に基づいて貯湯量を検出しそれを最終的な検出結果として更新することにより、貯湯タンク２２，７２，８２の相互間の水管４７の長さや容量などに影響を受けることなく、適正な貯湯量を検出できる。
【００４０】
他の構成および動作は第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００４１】
［４］第４の実施形態について説明する。
この第４の実施形態は、ヒートポンプユニット１の冷凍サイクルが冷媒としてＣＯ２を採用している点が第１の実施形態と異なる。
【００４２】
すなわち、図７に示すように、圧縮機２の冷媒吐出口に水熱交換器４の冷媒流路４ａの入口側が配管接続され、その冷媒流路４ａの出口側に膨張弁５および空気熱交換器６を介して圧縮機２の吸込口が配管接続される。
【００４３】
沸上げ運転時は、図示矢印のように、圧縮機２の吐出冷媒が水熱交換器４の冷媒流路４ａ、膨張弁５、空気熱交換器６を通って圧縮機２に戻る流路が形成されるとともに、循環ポンプ１３および室外ファン７が動作する。除霜運転時は、図８に示すように、循環ポンプ１３および室外ファン７が停止されるだけで、沸上げ運転時と同じ流路が形成される。
【００４４】
この場合、タンクユニット２１における逆止弁３４および流量センサ３５が除去される。そして、流量センサ３２の検知流量ｆ２を温水増加量として積算し、出湯管４４からの給湯時の流量センサ２６の検知流量（＝貯湯タンク２２への給水流量）ｆ１を温水減少量として積算することにより、貯湯手段である貯湯タンク２２の貯湯量を検出する。
他の構成および動作は第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００４５】
以上のように、各実施形態の給湯システムは、貯湯手段の貯湯量を的確に検出することができ、温度検知手段の数を減少させることができる。
【００４６】
［５］なお、上記各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１…ヒートポンプユニット、２…圧縮機、３…四方弁、４…水熱交換器、５…膨張弁、６…空気熱交換器、７…室外ファン、１３…循環ポンプ、２１…タンクユニット、２２…貯湯タンク（貯湯手段）、Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１…温度センサ（第１温度検知手段）、２４…給水管（給水流路）、２６…流量センサ（第１流量検知手段）、２７…水管、２７ａ…バイパス管、３１…逆止弁、３２…流量センサ（第２流量検知手段）、３３…温度センサ（第２温度検知手段）、３４…逆止弁、３５…流量センサ（第３流量検知手段）、４４…出湯管（出湯流路）、４５…混合弁、５０…制御部、６０…リモコン、６１…液晶表示部、６１ａ…貯湯量表示領域
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、水熱交換器を有するヒートポンプ式冷凍サイクルを熱源として備え、貯湯タンク内の水を上記水熱交換器に循環させることにより、貯湯手段に温水を貯える給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ式の冷凍サイクルを熱源として利用し、貯湯手段である貯湯タンクに給湯用の温水（湯）を貯える給湯システムがある（例えば、特許文献１）。この給湯システムでは、貯湯タンクに貯えられている温水の量つまり貯湯量を把握するために、貯湯タンクへの温水増加量を温度検知により推定し、貯湯タンクからの温水減少量として給湯口からの温水流出量を検知し、これら温水増加量および温水減少量を合算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２２０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
給湯口から流出する温水は、貯湯タンクからの温水と給水源から供給される水とを混合したものである。このため、給湯口からの温水流出量を検知するだけでは、貯湯タンクの貯湯量を的確に検出できない。
【０００５】
この発明の実施態様の目的は、貯湯手段の貯湯量を的確に検出することが可能な信頼性にすぐれた給湯システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の実施形態の給湯システムは、圧縮機の吐出冷媒を水熱交換器、減圧手段、および空気熱交換器に通して圧縮機に戻すヒートポンプ式の冷凍サイクルと、貯湯手段と、給水源から上記貯湯手段へ水を供給する給水流路と、上記貯湯手段から温水を出湯する出湯流路と、上記貯湯手段から水を導出しその水を上記水熱交換器で加熱して上記貯湯手段上部に導く沸上げ運転用の循環路を形成する貯湯回路と、上記給水流路を通る水の流量を検知する第１流量検知手段と、上記沸上げ運転時に上記貯湯手段から導出される水の流量を検知する第２流量検知手段と、上記沸上げ運転時の上記第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し、上記出湯流路からの給湯時の上記第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算することにより、上記貯湯タンクの貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の構成および沸上げ運転時の温水および水の流れを示す図。
【図２】第１の実施形態における除霜運転時の温水の流れを示す図。
【図３】第１の実施形態における給湯・給水時の温水および水の流れを示す図。
【図４】各実施形態におけるリモートコントローラを示す図。
【図５】各実施形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図６】第２および第３の実施形態の構成および沸上げ運転時の温水および水の流れを示す図。
【図７】第４の実施形態の構成および沸上げ運転時の温水および水の流れを示す図。
【図８】第４の実施形態における除霜運転時の温水の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［１］以下、第１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、ヒートポンプ式冷凍サイクルを熱源として有するヒートポンプユニット１にタンクユニット２１が配管接続され、給湯システムが構成される。
【０００９】
まず、ヒートポンプユニット１について説明する。
圧縮機２の冷媒吐出口に四方弁３を介して水熱交換器４の冷媒流路４ａの入口側が配管接続され、その冷媒流路４ａの出口側に減圧手段である膨張弁５、空気熱交換器６、および四方弁３を介して圧縮機２の吸込口が配管接続される。空気熱交換器６の近傍には室外ファン７が配設される。そして、水側接続口１１に三方弁１２の一方の流路を介して循環ポンプ１３の吸込口が配管接続され、その循環ポンプ１３の吐出口に水熱交換器４の水流路４ｂおよび三方弁１４の一方の流路を介して湯側接続口１５が配管接続される。また、循環ポンプ１３の吸込口に三方弁１２の他方の流路を介して湯側接続口１５が配管接続されるとともに、水熱交換器４の水流路４ｂの出口側に三方弁１４の他方の流路を介して水側接続口１１が配管接続される。
【００１０】
貯湯手段である貯湯タンク２２に温水を貯める沸上げ運転時は、図示矢印のように、圧縮機２の吐出冷媒が四方弁３、水熱交換器４の冷媒流路４ａ、膨張弁５、空気熱交換器６、四方弁３を通って圧縮機２に戻る冷媒流路が形成され、水熱交換器４が凝縮器、空気熱交換器６が蒸発器として機能する。このとき、三方弁１２，１４のそれぞれ一方の流路が開き、水側接続口１１に入る温水または水が三方弁１２および循環ポンプ１３を通って水熱交換器４の水流路４ｂに流れ、そこで加熱された温水が三方弁１４を通って湯側接続口１５から流出する。
【００１１】
空気熱交換器６に付着した霜を除去する除霜運転時は、図２に矢印で示すように、圧縮機２の吐出冷媒が四方弁３、空気熱交換器６、膨張弁５、水熱交換器４の冷媒流路４ａ、および四方弁３を通って圧縮機２に戻る冷媒流路が形成され、空気熱交換器６が凝縮器、水熱交換器４が蒸発器として機能する。このとき、三方弁１２，１４のそれぞれ他方の流路が開き、湯側接続口１５に入る温水が三方弁１２および循環ポンプ１３を通って水熱交換器４の水流路４ｂに流れ、そこで熱を奪われた水が三方弁１４を通って水側接続口１１から流出する。
【００１２】
次に、タンクユニット２１について説明する。
タンクユニット２１は、貯湯手段である貯湯タンク２２を備え、水道等の給水源に接続される給水接続口２３に給水流路である給水管２４を介して貯湯タンク２２の底部が接続される。給水管２４には、２つの減圧弁２５，２５および第１流量検知手段である流量センサ２６が配設される。流量センサ２６は、給水管２４を通る水の流量ｆ１を検知する。
【００１３】
貯湯タンク２２には、温水の温度をその貯湯タンク２２の深さ方向に沿う複数個所で検知する複数の温度センサ（第１温度検知手段）Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１が取付けられている。これら温度センサの検知温度から、貯湯タンク１の深さ方向における温水の温度分布を捕らえることができる。
【００１４】
上記給水管２４における流量センサ２６の配設位置より下流側と往き接続口２８との間に水管２７が接続され、その水管２７に逆止弁３１、流量センサ（第２流量検知手段）３２、および温度センサ（第２温度検知手段）３３が配設される。逆止弁３１は、貯湯タンク２２の底部から導出されて往き接続口２８へ向かう水の流れを許容し、それとは逆方向の水の流れを阻止する。流量センサ３２は、逆止弁３１を経て往き接続口２８へ向かう水の流量ｆ２を検知する。温度センサ３３は、逆止弁３１を経て往き接続口２８へ向かう水の温度Ｔｘを検知する。
【００１５】
この水管２７の逆止弁３１、流量センサ３２、温度センサ３３をバイパスする状態にバイパス管２７ａが接続され、そのバイパス管２７ａに逆止弁３４および流量センサ（第３流量検知手段）３５が配設される。逆止弁３４は、往き接続口２８から貯湯タンク２２の底部へ向かう水の流れを許容し、それとは逆方向の水の流れを阻止する。流量センサ３５は、逆止弁３４を経て貯湯タンク２２の底部へ向かう水の流量ｆ３を検知する。
【００１６】
そして、上記往き接続口２８に水管２９を介してヒートポンプユニット１の水側接続口１１が接続され、ヒートポンプユニット１の湯側接続口１５に温水管４１を介してタンクユニット２１の戻り接続口４２が接続される。この戻り接続口４２から貯湯タンク２２の上部にかけて温水管４３が接続される。
【００１７】
こうして、上記給水管２４の一部、水管２７、バイパス管２７ａ、水管２９、温水管４１，４３により、貯湯タンク２２の底部とその貯湯タンク２２の上部とをヒートポンプユニット１の水熱交換器４を介して連通する貯湯回路が形成される。この貯湯回路では、水管２７の逆止弁３１、流量センサ３２、温度センサ３３を通る沸上げ運転用の循環路と、バイパス管２７ａの逆止弁３４および流量センサ３５を通る除霜運転用の循環路とが選択的に形成される。
【００１８】
また、貯湯タンク２２の上部から出湯接続口４６にかけて出湯流路である出湯管４４が接続され、その出湯管４４に混合弁４５が配設される。混合弁４５は、出湯管４４を流れる温水に対し、上記給水管２４から分岐したバイパス管２４ａから導かれる水を混合することにより、給湯設定温度の温水を生成する。生成された温水は、出湯接続口４６を介して使用場所である台所、洗面所、風呂場等に導かれる。
【００１９】
貯湯タンク２２の温水を使用場所に供給しながら貯湯タンク２２に水を補給する給湯・給水時の温水および水の流れを図３に矢印で示す。
【００２０】
一方、ヒートポンプユニット１およびタンクユニット２１に制御部５０が接続され、その制御部５０にリモートコントロール式の操作器（リモコンと略称する）６０が接続される。
【００２１】
リモコン６０は、図４に示すように、液晶表示部６１、満タン運転ボタン６２、温度調節ボタン６３，６４、運転モード選択ボタンなどを含む操作部を開閉自在に覆うカバー６５などを有する。液晶表示部６１は、貯湯量をパーセント表示する貯湯量示領域６１ａ、給湯設定温度を数値表示する温度表示領域６１ｂなどを有する。
【００２２】
制御部５０は、主要な機能として次の（１）〜（３）の手段を有する。
（１）沸上げ運転時、流量センサ３２の検知流量ｆ２を温水増加量として積算し、その積算値が予め定められた設定値に達して温水満杯が検出されたときの積算値を貯湯量１００％として初期設定し、以後、出湯管４４からの給湯時の流量センサ２６の検知流量（＝貯湯タンク２２への給水流量）ｆ１を温水減少量として積算し、除霜運転時の流量センサ３５の検知流量ｆ３を温水減少量として積算することにより、貯湯タンク２２の貯湯量（１００％に対する割合）を検出する貯湯量検出手段。
【００２３】
（２）上記貯湯量検出手段で検出した貯湯量を図４に示すようにリモコン６０における液晶表示部６１の貯湯量示領域６１ａでパーセント表示する表示制御手段。
【００２４】
（３）リモコン６０で異常判定モードが設定された場合に、ヒートポンプユニット１およびタンクユニット２１の相互間における貯湯回路で沸上げ運転用の循環路を形成し、この沸上げ運転用の循環路において流量センサ３２が流れを検知すれば貯湯回路における水管２９および温水管４１の接続が正常であると判定し、同沸上げ運転用の循環路において流量センサ３２が流れを検知せず流量センサ３５が流れを検知した場合は貯湯回路で除霜運転用の循環路を形成し、この除霜運転用の循環路において流量センサ３２が流れを検知すれば貯湯回路における水管２９および温水管４１が逆接続異常であると判定し、上記沸上げ運転用の循環路において流量センサ３２，３５が共に流れを検知しない場合および上記除霜運転用の循環路において流量センサ３２が流れを検知しない場合は貯湯回路が詰り異常であると判定する異常判定手段。
【００２５】
つぎに、図５のフローチャートを参照しながら動作を説明する。
リモコン６０で沸上げ運転モードが設定されると（ステップ１０１のＹＥＳ）、図１に示す沸上げ流路が形成され、貯湯タンク２２の底部の水が水熱交換器４で加熱され、その水熱交換器４を経た温水が貯湯タンク２２の上部に導かれる。
【００２６】
この沸上げ運転時、水管２７における流量センサ３２の検知流量ｆ２が温水増加量として積算され（ステップ１０２）、その積算値が予め定められた設定値に達して温水満杯が検出されたときの積算値が貯湯量１００％として初期設定される。以後、図２に示す除霜流路が形成されて空気熱交換器６に対する除霜運転が実行されると（ステップ１０３のＹＥＳ）、バイパス管２７ａにおける流量センサ３５の検知流量ｆ３が温水減少量として積算される（ステップ１０４）。また、図３に示す給湯・給水流路が形成されて使用場所への給湯運転が実行されると（ステップ１０５のＹＥＳ）、給水管２４における流量センサ２６の検知流量ｆ１が温水減少量として積算される（ステップ１０６）。流量センサ２６で検知される給水流量ｆ１は、使用場所への給湯量（貯湯タンク２２からの出湯量）と同じである。
【００２７】
これら積算値が逐次に合算されて、貯湯タンク２２の貯湯量（１００％に対する割合）が検出される（ステップ１０７）。そして、検出された貯湯量がリモコン６０における液晶表示部６１の貯湯量示領域６１ａでパーセント表示される（ステップ１０８）。このリモコン６０の表示を見ることにより、給湯可能な温水がどれだけ残っているかを一目瞭然に把握することができる。このように、第１の実施形態の給湯システムは、貯湯手段である貯湯タンク２２の貯湯量を的確に検出することができ、温度検知手段の数を減少させることができる。
【００２８】
ところで、当該給湯システムの据付け完了時、作業員がリモコン６０で異常判定モードを設定すると（ステップ１１０のＹＥＳ）、循環ポンプ１３がｔ１分だけ運転されて図１の沸上げ運転用の循環路が形成される（ステップ１１１）。このとき、水管２７における流量センサ３２で流れ（流量ｆ２）が検知されるかどうか判定される（ステップ１１２）。流れが検知されれば（ステップ１１２のＹＥＳ）、水管２９および温水管４１の接続が正常であると判定される（ステップ１１３）。以後、各種運転が許容される。
【００２９】
ただし、流量センサ３２で流れ（流量ｆ２）が検知されない場合は（ステップ１１２のＮＯ）、バイパス管２７ａにおける流量センサ３５で流れ（流量ｆ３）が検知されるかどうか判定される（ステップ１１４）。流れが検知されれば（ステップ１１４のＹＥＳ）、図２の除霜運転用の循環路に切換えられて循環ポンプ１３がｔ１分だけ運転される（ステップ１１５）。このとき、水管２７における流量センサ３２で流れ（流量ｆ２）が検知されるかどうか判定される（ステップ１１６）。流れが検知されれば（ステップ１１６のＹＥＳ）、水管２９および温水管４１が逆接続異常であると判定される（ステップ１１７）。この判定に伴い、以後の運転が禁止されるとともに、逆接続異常の旨がリモコン６０の液晶表示部６１で表示される。
【００３０】
また、上記沸上げ運転用の循環路において、流量センサ３２，３５が共に流れを検知しない場合は（ステップ１１２のＮＯ、ステップ１１４のＮＯ）、水管２９および温水管４１を含む貯湯回路が詰り異常であると判定される（ステップ１１８）。この判定に伴い、以後の運転が禁止されるとともに、逆接続異常の旨がリモコン６０の液晶表示部６１で表示される。
【００３１】
上記除霜運転用の循環路において、流量センサ３２が流れを検知しない場合も（ステップ１１６のＮＯ）、水管２９および温水管４１を含む貯湯回路が詰り異常であると判定される（ステップ１１８）。この判定に伴い、以後の運転が禁止されるとともに、逆接続異常の旨がリモコン６０の液晶表示部６１で表示される。
【００３２】
このような異常判定機能を有することにより、異常が生じたまま運転が行われる不具合を未然に防ぐことができ、信頼性を向上することができる。
【００３３】
［２］第２の実施形態について説明する。
図６に示すように、タンクユニット２１に加えて補助タンクユニット７１，８１が配設される。これらタンクユニット２１および補助タンクユニット７１，８１の貯湯タンク２２，７２，８１の上部および底部が水管４７により順次に直列接続される貯湯手段を構成する。そして、これら直列接続された貯湯タンク２２，７２，８１のうち、一端側に位置する貯湯タンク８２（給水側貯湯タンク）の底部へ給水管２４が接続され、他端側に位置する貯湯タンク２２（出湯貯湯タンク）の上部に出湯管４４および温水管４３が接続される。
【００３４】
すなわち、給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部と出湯貯湯タンクである貯湯タンク２２の上部とをヒートポンプユニット１の水熱交換器４を介して連通する貯湯回路が形成される。この貯湯回路では、給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部から水を導出し、その水を水管２７の逆止弁３１、流量センサ３２、温度センサ３３、水熱交換器４に通して出湯貯湯タンクである貯湯タンク２２の上部に導く沸上げ運転用の循環路と、出湯貯湯タンクである貯湯タンク２２の上部から温水を導出し、その温水を水熱交換器４、バイパス管２７ａの逆止弁３４および流量センサ３５に通して給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部に戻す除霜運転用の循環路とが選択的に形成される。
【００３５】
流量センサ３２は、沸上げ運転時に給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部から導出される水の流量を検知する。流量センサ３５は、除霜運転時に給水側貯湯タンクである貯湯タンク８２の底部に戻る水の流量を検知する。
【００３６】
温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１は、貯湯タンク２２にのみ取付けられている。貯湯タンク２２，７２，８３は連通しているので、貯湯タンク７２，８２がどのような容量であっても、これら温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１のみで、貯湯タンク２２，７２，８２の温水満杯を検出できる。
温水満杯の検出が異なるだけで、他の構成および動作は第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００３７】
［３］第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、第２の実施形態の図６と同じく貯湯手段として複数の貯湯タンク２２，７２，８２を有する構成を対象としている。制御部５０は、主要な機能として、第１の実施形態の（１）の機能に代わる次の（１１）の手段を有する。
【００３８】
（１１）沸上げ運転時、流量センサ３２の検知流量ｆ２を温水増加量として積算し、水管２４における温度センサ３３の検知温度が設定値Ｔｚに達したときの積算値を貯湯量１００％として初期設定し、以後、出湯管４４からの給湯時の流量センサ２６の検知流量（＝貯湯タンク２２への給水流量）ｆ１を温水減少量として積算し且つ除霜運転時の流量センサ３５の検知流量ｆ３を温水減少量として積算して貯湯タンク２２，７２，８２の貯湯量（１００％に対する割合）を検出するとともに、温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１のいずれかが温水温度を検知している間はその温度検知している温度センサの深さ方向の位置に基づいて貯湯量（１００％に対する割合）を検出しそれを最終的な検出結果として更新する貯湯量検出手段。
【００３９】
すなわち、貯湯タンク２２，７２，８２の温水が満杯になると、その温水が水管２７に流入して温度センサ３３の検知温度が設定値Ｔｚまで上昇するので、それを満杯として捕らえている。また、温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１の取付け位置は予め分かっているので、その取付け位置から、実際の貯湯量が貯湯量１００％に対してどのくらいの割合にあるかを検出することができる。流量検知に基づく貯湯量の検出に際しては、貯湯タンク２２，７２，８２の相互間の水管４７の長さや容量などに基づく誤差が生じる可能性があるが、温度センサＴ３，Ｔ２，Ｔ１のいずれかが温水温度を検知している間は、その温度検知している温度センサの深さ方向の位置に基づいて貯湯量を検出しそれを最終的な検出結果として更新することにより、貯湯タンク２２，７２，８２の相互間の水管４７の長さや容量などに影響を受けることなく、適正な貯湯量を検出できる。
【００４０】
他の構成および動作は第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００４１】
［４］第４の実施形態について説明する。
この第４の実施形態は、ヒートポンプユニット１の冷凍サイクルが冷媒としてＣＯ２を採用している点が第１の実施形態と異なる。
【００４２】
すなわち、図７に示すように、圧縮機２の冷媒吐出口に水熱交換器４の冷媒流路４ａの入口側が配管接続され、その冷媒流路４ａの出口側に膨張弁５および空気熱交換器６を介して圧縮機２の吸込口が配管接続される。
【００４３】
沸上げ運転時は、図示矢印のように、圧縮機２の吐出冷媒が水熱交換器４の冷媒流路４ａ、膨張弁５、空気熱交換器６を通って圧縮機２に戻る流路が形成されるとともに、循環ポンプ１３および室外ファン７が動作する。除霜運転時は、図８に示すように、循環ポンプ１３および室外ファン７が停止されるだけで、沸上げ運転時と同じ流路が形成される。
【００４４】
この場合、タンクユニット２１における逆止弁３４および流量センサ３５が除去される。そして、流量センサ３２の検知流量ｆ２を温水増加量として積算し、出湯管４４からの給湯時の流量センサ２６の検知流量（＝貯湯タンク２２への給水流量）ｆ１を温水減少量として積算することにより、貯湯手段である貯湯タンク２２の貯湯量を検出する。
他の構成および動作は第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００４５】
以上のように、各実施形態の給湯システムは、貯湯手段の貯湯量を的確に検出することができ、温度検知手段の数を減少させることができる。
【００４６】
［５］なお、上記各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１…ヒートポンプユニット、２…圧縮機、３…四方弁、４…水熱交換器、５…膨張弁、６…空気熱交換器、７…室外ファン、１３…循環ポンプ、２１…タンクユニット、２２…貯湯タンク（貯湯手段）、Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１…温度センサ（第１温度検知手段）、２４…給水管（給水流路）、２６…流量センサ（第１流量検知手段）、２７…水管、２７ａ…バイパス管、３１…逆止弁、３２…流量センサ（第２流量検知手段）、３３…温度センサ（第２温度検知手段）、３４…逆止弁、３５…流量センサ（第３流量検知手段）、４４…出湯管（出湯流路）、４５…混合弁、５０…制御部、６０…リモコン、６１…液晶表示部、６１ａ…貯湯量表示領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の吐出冷媒を水熱交換器、減圧手段、および空気熱交換器に通して圧縮機に戻すヒートポンプ式の冷凍サイクルと、
貯湯手段と、
給水源から上記貯湯手段へ水を供給する給水流路と、
上記貯湯手段から温水を出湯する出湯流路と、
上記貯湯手段から水を導出しその水を上記水熱交換器で加熱して上記貯湯手段に導く沸上げ運転用の循環路を形成する貯湯回路と、
上記給水流路を通る水の流量を検知する第１流量検知手段と、
上記沸上げ運転時に上記貯湯手段から導出される水の流量を検知する第２流量検知手段と、
上記沸上げ運転時の上記第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し、上記出湯流路からの給湯時の上記第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算することにより、上記貯湯手段の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、
を備えることを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
上記貯湯回路は、上記貯湯手段から水を導出しその水を上記水熱交換器で加熱して上記貯湯手段に導く沸上げ運転用の循環路と、上記貯湯手段から温水を導出しその温水を上記水熱交換器に通して上記貯湯手段に戻す除霜運転用の循環路とを選択的に形成し、
上記除霜運転時に上記貯湯手段に戻る温水の流量を検知する第３流量検知手段をさらに備え、
上記貯湯量検出手段は、上記沸上げ運転時の上記第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し、上記給湯時の上記第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算し、上記除霜運転時の上記第３流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算することにより、上記貯湯手段の貯湯量を検出する、
ことを特徴とする請求項１記載の給湯システム。
【請求項３】
上記貯湯手段は、上部および底部が水管により順次に直列接続された複数の貯湯タンクであり、
上記貯湯回路は、直列接続された上記複数の貯湯タンクのうち、一端側に位置し底部に上記給水流路が接続された給水側貯湯タンクの底部と他端側に位置し上部に出湯流路が接続された出湯側貯湯タンクの上部とを上記水熱交換器を介して連通し、上記給水側貯湯タンクの底部から水を導出しその水を上記水熱交換器で加熱して出湯側貯湯タンクの上部に導く沸上げ運転用の循環路を形成し、
上記第２流量検知手段は、上記沸上げ運転時に給水側貯湯タンクの底部から導出される水の流量を検知する、
ことを特徴とする請求項１記載の給湯システム。
【請求項４】
上記複数の貯湯タンクのうち、出湯側貯湯タンク内の温水の温度をその貯湯タンクの深さ方向に沿う複数個所で検知する複数の第１温度検知手段と、
上記沸上げ運転用の循環路に設けられた第２温度検知手段と、
をさらに備え、
上記貯湯量検出手段は、上記沸上げ運転時の上記第２温度検知手段の検知温度が設定値に達した場合にそのときの上記第２流量検知手段の検知流量の積算値を貯湯量１００％として初期設定し、以後、上記沸上げ運転時の上記第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し且つ上記給湯時の上記第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算して上記複数の貯湯タンクの貯湯量を検出するとともに、上記各第１温度検知手段のいずれかが温水温度を検知している間はその温度検知している第１温度検知手段の深さ方向の位置に基づいて上記貯湯タンクの貯湯量を検出しそれを最終的な検出結果として更新する、
ことを特徴とする請求項３記載の給湯システム。
【請求項５】
上記貯湯回路で上記沸上げ運転用の循環路を形成し、この沸上げ運転用の循環路において上記第２流量検知手段が流れを検知すれば上記貯湯回路の接続が正常であると判定し、上記沸上げ運転用の循環路において上記第２流量検知手段が流れを検知せず上記第３流量検知手段が流れを検知した場合は上記貯湯回路で上記除霜運転用の循環路を形成し、この除霜運転用の循環路において上記第２流量検知手段が流れを検知すれば上記貯湯回路が逆接続異常であると判定し、上記沸上げ運転用の循環路において上記第２流量検知手段および上記第３流量検知手段が共に流れを検知しない場合および上記除霜運転用の循環路において上記第２流量検知手段が流れを検知しない場合は上記貯湯回路が詰り異常であると判定する異常判定手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の給湯システム。
【請求項１】
圧縮機の吐出冷媒を水熱交換器、減圧手段、および空気熱交換器に通して圧縮機に戻すヒートポンプ式の冷凍サイクルと、
貯湯手段と、
給水源から上記貯湯手段へ水を供給する給水流路と、
上記貯湯手段から温水を出湯する出湯流路と、
上記貯湯手段から水を導出しその水を上記水熱交換器で加熱して上記貯湯手段に導く沸上げ運転用の循環路を形成する貯湯回路と、
上記給水流路を通る水の流量を検知する第１流量検知手段と、
上記沸上げ運転時に上記貯湯手段から導出される水の流量を検知する第２流量検知手段と、
上記沸上げ運転時の上記第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し、上記出湯流路からの給湯時の上記第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算することにより、上記貯湯手段の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、
を備えることを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
上記貯湯回路は、上記貯湯手段から水を導出しその水を上記水熱交換器で加熱して上記貯湯手段に導く沸上げ運転用の循環路と、上記貯湯手段から温水を導出しその温水を上記水熱交換器に通して上記貯湯手段に戻す除霜運転用の循環路とを選択的に形成し、
上記除霜運転時に上記貯湯手段に戻る温水の流量を検知する第３流量検知手段をさらに備え、
上記貯湯量検出手段は、上記沸上げ運転時の上記第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し、上記給湯時の上記第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算し、上記除霜運転時の上記第３流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算することにより、上記貯湯手段の貯湯量を検出する、
ことを特徴とする請求項１記載の給湯システム。
【請求項３】
上記貯湯手段は、上部および底部が水管により順次に直列接続された複数の貯湯タンクであり、
上記貯湯回路は、直列接続された上記複数の貯湯タンクのうち、一端側に位置し底部に上記給水流路が接続された給水側貯湯タンクの底部と他端側に位置し上部に出湯流路が接続された出湯側貯湯タンクの上部とを上記水熱交換器を介して連通し、上記給水側貯湯タンクの底部から水を導出しその水を上記水熱交換器で加熱して出湯側貯湯タンクの上部に導く沸上げ運転用の循環路を形成し、
上記第２流量検知手段は、上記沸上げ運転時に給水側貯湯タンクの底部から導出される水の流量を検知する、
ことを特徴とする請求項１記載の給湯システム。
【請求項４】
上記複数の貯湯タンクのうち、出湯側貯湯タンク内の温水の温度をその貯湯タンクの深さ方向に沿う複数個所で検知する複数の第１温度検知手段と、
上記沸上げ運転用の循環路に設けられた第２温度検知手段と、
をさらに備え、
上記貯湯量検出手段は、上記沸上げ運転時の上記第２温度検知手段の検知温度が設定値に達した場合にそのときの上記第２流量検知手段の検知流量の積算値を貯湯量１００％として初期設定し、以後、上記沸上げ運転時の上記第２流量検知手段の検知流量を温水増加量として積算し且つ上記給湯時の上記第１流量検知手段の検知流量を温水減少量として積算して上記複数の貯湯タンクの貯湯量を検出するとともに、上記各第１温度検知手段のいずれかが温水温度を検知している間はその温度検知している第１温度検知手段の深さ方向の位置に基づいて上記貯湯タンクの貯湯量を検出しそれを最終的な検出結果として更新する、
ことを特徴とする請求項３記載の給湯システム。
【請求項５】
上記貯湯回路で上記沸上げ運転用の循環路を形成し、この沸上げ運転用の循環路において上記第２流量検知手段が流れを検知すれば上記貯湯回路の接続が正常であると判定し、上記沸上げ運転用の循環路において上記第２流量検知手段が流れを検知せず上記第３流量検知手段が流れを検知した場合は上記貯湯回路で上記除霜運転用の循環路を形成し、この除霜運転用の循環路において上記第２流量検知手段が流れを検知すれば上記貯湯回路が逆接続異常であると判定し、上記沸上げ運転用の循環路において上記第２流量検知手段および上記第３流量検知手段が共に流れを検知しない場合および上記除霜運転用の循環路において上記第２流量検知手段が流れを検知しない場合は上記貯湯回路が詰り異常であると判定する異常判定手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の給湯システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−９３０６０（Ｐ２０１２−９３０６０Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２７０５（Ｐ２０１０−２４２７０５）
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（５０５４６１０７２）東芝キヤリア株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（５０５４６１０７２）東芝キヤリア株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
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