JP2010190466A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温冷媒と水とを熱交換させる冷媒対水熱交換器を有して貯湯タンク内の水を加熱するためのヒートポンプユニットと、貯湯タンクと冷媒対水熱交換器の水通路との間で水を循環させる水循環回路とを備えた給湯装置において、スケールが析出して冷媒対水熱交換器及び水循環回路が詰まる不都合を未然に解消する。
【解決手段】高温冷媒と水とを熱交換させる冷媒対水熱交換器１２を有して貯湯タンク２内の水を加熱するためのヒートポンプユニットＡと、貯湯タンク２と冷媒対水熱交換器１２の水通路５との間で水を循環させる水循環回路３とを備えた給湯装置１において、貯湯タンク２内の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、廃棄する洗浄手段を備え、この洗浄手段は、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す水中に微細気泡を発生させるマイクロバブル発生器９２（マイクロバブル発生手段）を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高温冷媒と水とを熱交換させる冷媒対水熱交換器を有して貯湯タンク内の水を加熱するためのヒートポンプユニットと、貯湯タンクと冷媒対水熱交換器の水通路との間で水を循環させる水循環回路とを備えた給湯装置に関する。

従来よりこの種の給湯装置は、冷媒対水熱交換器を有して貯湯タンク内の水を加熱するためのヒートポンプユニットと、この冷媒対水熱交換器と貯湯タンクとの間で水を循環させる水循環回路とを備え、貯湯タンクの下部から取り出した水を水循環回路を介して冷媒対水熱交換器に流し、そこで高温冷媒と熱交換させて高温の水とした後、貯湯タンクの上部に戻して、当該貯湯タンク内に蓄えるものであった（特許文献１）。

ところで、このような給湯装置では、貯湯タンク内の水が循環する水循環回路において、冷媒対水熱交換器内で冷媒と熱交換して加熱され、高温となった水がさめるときに当該水中に含まれるスケール成分が析出する問題が生じていた。このようにスケールが析出すると析出したスケールにより冷媒対水熱交換器内や水循環回路の配管が詰まる恐れがあった。特に、ヒートポンプユニットの冷媒対水熱交換器においてこのような問題が生じると、貯湯タンクの水を高温に加熱することができない、或いは、貯湯タンク内の高温の水を送水することができないという致命的な故障に繋がる恐れがあった。

本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、高温冷媒と水とを熱交換させる冷媒対水熱交換器を有して貯湯タンク内の水を加熱するためのヒートポンプユニットと、貯湯タンクと冷媒対水熱交換器の水通路との間で水を循環させる水循環回路とを備えた給湯装置において、スケールが析出して冷媒対水熱交換器が詰まる不都合を未然に解消することを目的とする。

本発明の給湯装置は、貯湯タンクと、高温冷媒と水とを熱交換させる冷媒対水熱交換器を有して貯湯タンク内の水を加熱するためのヒートポンプユニットと、貯湯タンクと冷媒対水熱交換器の水通路との間で水を循環させる水循環回路とを備えたものであって、貯湯タンク内の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流した後、廃棄する洗浄手段を備え、この洗浄手段は、冷媒対水熱交換器の水通路に流す水中に微細気泡を発生させるマイクロバブル発生手段を有することを特徴とする。

請求項２の発明の給湯装置は、請求項１に記載の発明において洗浄手段は、貯湯タンク内の高温の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すか、貯湯タンク内の低温の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すかを切り換え可能とされており、マイクロバブル発生手段は、高温の水と低温の水の何れもが通過する経路に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、貯湯タンクと、高温冷媒と水とを熱交換させる冷媒対水熱交換器を有して貯湯タンク内の水を加熱するためのヒートポンプユニットと、貯湯タンクと冷媒対水熱交換器の水通路との間で水を循環させる水循環回路とを備えた給湯装置において、貯湯タンク内の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流した後、廃棄する洗浄手段を備えるので、洗浄手段により冷媒対水熱交換器に析出したスケールを洗い流して、廃棄することができるようになる。

特に、本発明では、洗浄手段は、冷媒対水熱交換器の水通路に流す水中に微細気泡を発生させるマイクロバブル発生手段を有するので、当該マイクロバブル発生手段により微細気泡を発生させた水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すことで、当該水通路の洗浄効果を向上することができる。

請求項２の発明では、上記発明において洗浄手段は、貯湯タンク内の高温の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すか、貯湯タンク内の低温の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すかを切り換え可能とされており、マイクロバブル発生手段は、高温の水と低温の水の何れもが通過する経路に設けられているいるので、洗浄手段により貯湯タンク内の高温の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すか、貯湯タンク内の低温の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すかを自在に選択することができるようになる。例えば、貯湯タンク内に高温の水が十分にある場合には、洗浄効果の高い高温の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流して、効果的に洗浄することができる。また、貯湯タンク内の高温の水が少ない場合には、低温の水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すことができる。

特に、請求項２の発明の如きマイクロバブル発生手段を、高温の水と低温の水の何れもが通過する経路に設けることで、貯湯タンク内の高温の水と低温の水の何れを冷媒対水熱交換器の水通路に流す場合であっても、マイクロバブル発生手段を通過するため、当該マイクロバブル発生手段にて微細気泡を発生させた水を冷媒対水熱交換器の水通路に流すことができるようになる。これにより、洗浄効果を向上することができる。

本発明を適用した一実施例の給湯装置の全体のシステム回路図である。 図１のヒートポンプユニットの冷媒回路図である。 本発明を適用した第２実施例の給湯装置の全体のシステム回路図である。

以下、図面に基づき本発明の給湯装置の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は本発明を適用した一実施例の給湯装置１の全体のシステム回路図である。本実施例の給湯装置１は、ヒートポンプユニットＡと貯湯タンク２を有する貯湯タンクユニットＢとから構成されている。このヒートポンプユニットＡは、貯湯タンク２内の水を加熱するためのものであり、図２に示すように圧縮機１１、冷媒対水熱交換器１２、減圧手段としての膨張弁１３及び蒸発器１５を備え、これらを順次配管接続することにより当該ヒートポンプユニットＡのヒートポンプ冷媒回路１０が構成されている。

上記冷媒対水熱交換器１２は、ヒートポンプユニットＡのヒートポンプ冷媒回路１０を流れる高温冷媒と後述する貯湯タンクユニットＢの水循環回路３からの水とを熱交換させるための熱交換器であり、冷媒が流れる冷媒通路１７と、当該冷媒通路１７と熱交換関係（交熱的）に設けられた水が流れる水通路５とからなる。即ち、冷媒対水熱交換器１２の冷媒通路１７がヒートポンプ冷媒回路１０を構成するガスクーラに相当する。また、冷媒通路１７と水通路５とは、貯湯タンク２内の水を加熱する際に、即ち、貯湯運転時に、当該冷媒対水熱交換器１２におけるヒートポンプ冷媒回路１０の冷媒と、水循環回路３からの水とが対向して流れるように（即ち、対向流となるように）配設されている。

具体的に、冷媒対水熱交換器１２の一端側に位置する冷媒通路１７の開口（入口）１７Ａには、冷媒吐出管１８が接続されており、当該冷媒吐出管１８を介して圧縮機１１にて圧縮された高温高圧の冷媒が当該冷媒対水熱交換器１２（冷媒通路１７）に流入するよう構成されている。また、冷媒対水熱交換器１２の他端側に位置する冷媒通路１７の開口（出口）１７Ｂには冷媒配管１９の一端が接続され、その他端は膨張弁１３の入口に接続されており、当該冷媒対水熱交換器１２を通過した冷媒は冷媒配管１９を介して膨張弁１３に流入するよう構成されている。これにより、ヒートポンプ冷媒回路１０の冷媒は、冷媒対水熱交換器１２の一端側に設けられた入口１７Ａから当該冷媒対水熱交換器１２内の冷媒通路１７に入り、この冷媒対水熱交換器１２の一端側から他端側に向かって流れた後、他端側に設けられた出口１７Ｂより冷媒対水熱交換器１２から流出することとなる。

また、前記冷媒通路１７の入口１７Ａが設けられた冷媒対水熱交換器１２の一端側には、水通路５の開口５Ｂが設けられており、当該開口５Ｂには貯湯タンク２の上部に至る水循環回路３の水配管６が接続されている。そして、前記冷媒通路１７の出口１７Ｂが設けられた冷媒対水熱交換器１２の他端側には、水通路５の開口５Ａが設けられており、この開口５Ａには、貯湯タンク２の下部に至る水循環回路３の水配管７が接続されている。尚、上記水循環回路３は、貯湯タンク２と冷媒対水熱交換器１２の水通路５との間で水を循環させるために設けられたものであり、上述したように水通路５の開口５Ａと貯湯タンク２の下部とを接続する水配管７と水通路５の開口５Ｂと貯湯タンク２の上部とを接続する水配管６とから構成されている。

そして、上述したヒートポンプユニットＡの圧縮機１１が起動されると、圧縮機１１に冷媒が吸い込まれ圧縮される。これにより、冷媒は高温高圧のガス冷媒となって圧縮機１１から吐出され、冷媒吐出管１８を介して冷媒対水熱交換器１２の一端側の開口（入口）１７Ａから当該冷媒対水熱交換器１２内に設けられた冷媒通路１７に入る。この冷媒通路１７内に入った冷媒は前述したように冷媒対水熱交換器１２の一端側から他端側に向かって流れる。このとき、冷媒は冷媒通路１７と交熱的に設けられた水通路５を流れる水と熱交換して放熱する。

冷媒対水熱交換器１２で放熱した冷媒は他端側に設けられた出口１７Ｂより冷媒対水熱交換器１２から流出し、冷媒配管１９を経て膨張弁１３に至る。そして、冷媒は当該膨張弁１３を通過する過程で減圧された後、蒸発器１５に流入する。冷媒はこの蒸発器１５において周囲の空気から熱を汲み上げて、即ち、周囲の空気から熱を奪って蒸発する。その後、冷媒は蒸発器１５から出て圧縮機１１に吸い込まれるサイクルを繰り返すものである。

一方、前記貯湯タンクユニットＢは、前述したように貯湯タンク２を備える。この貯湯タンク２は、前記ヒートポンプユニットＡの冷媒対水熱交換器１２にて冷媒と熱交換して加熱され、高温となった水を貯留するためタンクである。この貯湯タンク２は、略縦長円筒状を呈している。当該貯湯タンク２の下方には当該貯湯タンク２内に水を供給するための給水配管８と、貯湯タンク２の下部から当該貯湯タンク２内の水を取り出すための水循環回路３の水配管７が接続されている。

給水配管８は、貯湯タンク２の下部に接続され、一端が当該貯湯タンク２内の下部にて開口すると共に、他端は水道水などの図示しない給水源に接続されている。尚、図１において、２２、２３は給水源から貯湯タンク２に向かう方向を順方向とする逆止弁であり、２５は減圧弁である。この減圧弁２５は、水道水の給水圧を所定の圧力、例えば、１７０ｋＰａ（約１．７ｋｇｆ／ｃｍ²）に減圧するように設定されている。そして、当該給水配管８から常時貯湯タンク２に給水源からの水道水が供給可能に構成されている。従って、貯湯タンク２には常に給水圧（即ち、本実施例では減圧弁２５にて所定の圧力に減圧された後の給水圧）が印加されている。

また、貯湯タンク２側に位置する逆止弁２３と減圧弁２５の間となる給水配管８の途中部には、給水配管３０の一端が接続されている。この給水配管３０は、給水配管８に接続された一端から延出し、二股に分岐している。そして、分岐した一方の配管３１は、逆止弁３５を介して後述する第１のミキシングバルブ４０の一方の入口に接続されている。また、分岐した他方の配管３２は、後述する第２のミキシングバルブ４１の一方の入口に接続されている。尚、上記逆止弁３５は第１のミキシングバルブ４０に向かう方向を順方向とする。

前記水配管７は、給水配管８と同様に貯湯タンク２の下部に接続されて、一端が貯湯タンク２内の下部にて開口する。当該水配管７は貯湯タンク２内の下部にて開口する一端から貯湯タンク２の外部に延出し、他端は前述した冷媒対水熱交換器１２の他端側に設けられた水通路５の開口５Ａに接続されている。当該水配管７の途中部には三方弁４２と、貯湯タンク２内の下部から取り出した水を水配管７を介してヒートポンプユニットＡの冷媒対水熱交換器１２に流すための循環ポンプ４５が介設されている。

更に、上記三方弁４２より貯湯タンク２側となる水配管７には排水弁２０Ｖを介して排水配管２０が接続されており、この排水弁２０Ｖを開放することで、貯湯タンク２内の水が当該貯湯タンク２の下部から水配管７、排水配管２０を介して外部に排出可能に構成されている。

一方、前記貯湯タンク２の上下方向（高さ方向）の中間部より下方となる位置には一次流路５１の他端が接続されている。当該一次流路５１は、貯湯タンク２内の上部に貯留された高温の水を後述する水対水熱交換器５０内に流して、当該水対水熱交換器５０にて一次流路５１と熱交換関係（交熱的）に設けられた二次流路５５を流れる浴槽６０の浴槽水を加熱するための浴槽水追焚き用の流路である。この一次流路５１の一端は貯湯タンク２の上部に接続され、当該貯湯タンク２内の上部に貯留された高温の水中にて開口している。そして、この一次流路５１の途中部が水対水熱交換器５０内を通過するよう構成されており、当該一次流路５１は係る水対水熱交換器５０にて二次流路５５と交熱的に配設されている。

尚、５２は貯湯タンク２内の上部から高温の水を取り出して、前記一次流路５０へと循環させるために設けられた循環ポンプ、５３は貯湯タンク２の上部に接続された一次流路５１の一端から貯湯タンク２の上下方向の中間部より下方に接続された他端に向かう方向を順方向とする逆止弁である。

上述した二次流路５５は、浴槽６０内の浴槽水を水対水熱交換器５０に循環させるための流路であり、当該二次流路５５には循環ポンプ５６が設けられている。係る構成により、循環ポンプ５６を運転することで、浴槽６０から二次流路５５に取り出された浴槽水は、水対水熱交換器５０へと流され、当該水対水熱交換器５０にて二次流路５５と交熱的に設けられた一次流路５１を流れる貯湯タンク２内上部からの高温の水にて加熱される。尚、図１には示されないが、当該水対水熱交換器５０内において、二次流路５５を流れる浴槽６０からの浴槽水と、一次流路５１を流れる貯湯タンク２内の上部からの高温の水とは対向して流れるよう（即ち、対向流となるよう）構成されているものとする。

また、二次流路５５の途中部、具体的に本実施例では、浴槽６０と水対水熱交換器５０との間であって、循環ポンプ５６の運転によって浴槽６０からの浴槽水が水対水熱交換器５０に向かう途中の流路上には給湯配管６２の他端が接続されている。この給湯配管６２は、一端が前述した第２のミキシングバルブ４１に接続されており、途中部には注湯弁６３と逆止弁６４が設けられている。この逆止弁６４は給湯配管６２の第２のミキシングバルブ４１に接続された一端側から二次流路５５に接続された他端側に向かう方向を順方向とする。

他方、前記貯湯タンク２の上方には、給湯配管７０、水循環回路３及び前述した一次流路５１の一端が接続されている。給湯配管７０は、貯湯タンク２の上端部に接続され、一端が当該貯湯タンク２内の上部の水中にて開口しており、ここから貯湯タンク２内の上部に貯留された高温の水が取り出し可能に構成されている。この給湯配管７０は、上述の如き貯湯タンク２内上部の水中にて開口する一端から貯湯タンク２外部に延出し、二股に分岐する。尚、給湯配管７０の途中部には貯湯タンク２内の圧力が所定の圧力値に上昇した場合に貯湯タンク２から圧力を逃がすための圧力逃がし弁７０Ｖが設けられている。

また、上記給湯配管７０から分岐した一方の配管７１は前述した第１のミキシングバルブ４０の他方の入口に接続される。当該第１のミキシングバルブ４０は、給水配管８、給水配管３０及び配管３１を介して供給される給水源からの水（水道水）と、給湯配管７０及び配管７１を介して供給される貯湯タンク２内の上部からの高温の水とを混合して、所定の温度の水（温水）、例えば、＋３６℃〜＋４８℃（又は、＋６０℃）の水（温水）とするためのミキシングバルブである。この第１のミキシングバルブ４０の出口には給湯配管７２が接続されており、当該配管７２を介して第１のミキシングバルブ４０にて所定温度に調節された温水が浴槽６０以外のシャワーや台所等に給湯用の温水として供給可能に構成されている。

一方、前記給湯配管７０から分岐した他方の配管７５は第２のミキシングバルブ４１の他方の入口に接続される。当該第２のミキシングバルブ４１は、給水配管８、給水配管３０及び配管３２を介して供給される給水源からの水（水道水）と、給湯配管７０及び配管７５を介して供給される貯湯タンク２内の上部からの高温の水とを混合して、所定温度の水（温水）、例えば、＋４２℃程度の温水とするためのミキシングバルブである。この第２のミキシングバルブ４１の出口には、前記給湯配管６２の一端が接続されており、当該給湯配管６２及び二次流路５５を介して第２のミキシングバルブ４１にて所定温度に調節された温水が浴槽６０に浴槽水として供給可能に構成されている。

具体的に、当該第２のミキシングバルブ４１で所定温度に調節された温水は、給湯配管６２に設けられた注湯弁６３の開放により停止している循環ポンプ５６を介して、及び、循環ポンプ５６を介さずに水対水熱交換器５０を介して浴槽６０に供給される。これにより、浴槽６０内のお湯張り動作がなされることとなる。尚、上記第１及び第２のミキシングバルブ４０、４１は給湯温度を調節するための温水の混合比を可変可能な電動可変ミキシングバルブである。

また、配管７１には、貯湯タンク２から第１のミキシングバルブ４０に向かう方向を順方向とする逆止弁７３が介設され、配管７５には貯湯タンク２から第２のミキシングバルブ４１に向かう方向を順方向とする逆止弁７７が介設されている。

尚、貯湯タンク２は、３７０Ｌ又は４６０Ｌ程の容量である。例えば、本実施例では貯湯タンク２の容量を３７０Ｌとする。そして、当該貯湯タンク２内には下部から上部まで所定間隔を存して後述するコントローラＣに接続された複数の湯温検出センサが設けられている。そして、各湯温検出センサの検出温度が所定の温度以上、例えば、＋５５℃以上の場合には、貯湯タンク２内の上端からその位置までは、＋５５℃以上の温水が貯湯されており、コントローラＣにより残湯有りと判断される。本実施例では、残湯量５０Ｌの位置に検出センサＳ１、残湯量１００Ｌの位置に検出センサＳ２、残湯量１５０Ｌの位置に検出センサＳ３、残湯量２００Ｌの位置に検出センサＳ４、残湯量２５０Ｌの位置に検出センサＳ５、残湯量３００Ｌの位置に検出センサＳ６が設置されており、これらセンサＳ１乃至Ｓ６の検出に基づき、コントローラＣが貯湯タンク２内の残湯量（貯湯量）を判断するよう構成されている。また、二次流路５５には、浴槽６０内に貯留された浴槽水の温度を検出する温度センサＳ８と水圧によって水位を検出する水位センサＳ９とが設けられている。

上述したコントローラＣは給湯装置１の制御を司る制御手段であり、マイクロコンピュータ等から構成されている。即ち、給湯装置１は、コントローラＣにより動作・運転が制御されている。このコントローラＣには、各センサＳ１乃至Ｓ９、及び、お風呂場や台所に設けられたリモートコントローラ（以下、リモコンと称する）Ｌ１、Ｌ２などが接続されており、これらの入力情報に基づき電気信号や温度信号等に応じて、ヒートポンプユニットＡの圧縮機１１の運転や周波数、循環ポンプ４５、５２、５６の運転、注湯弁６３の開閉動作、膨張弁１３の開度、各ミキシングバルブ４０、４１における貯湯タンク２からの高温の水と給水源からの水（水道水）のミキシング量等の制御が実行される。

他方、消費者（ユーザー）は電力会社と所定の時間帯別電灯契約を結んで、料金の安い深夜時間帯内の所定の時刻に貯湯量から沸き上げ量、そして、所定量の沸き上げに必要な時間を算出し、沸き上げ終了時刻より前記必要な時間帯を考慮して、逆算した時刻から貯湯運転を開始し、所定量の沸き上げ完了、例えば、本実施例では水配管７の一端近傍に設置された温度センサＳ７により貯湯タンク２の下部から取り出される水の温度を検出し、当該温度センサＳ７にて検出される水の温度が所定の沸き上げ終了温度（例えば、＋５５℃以上）となると、当該貯湯運転を停止するようコントローラＣにより制御されているものとする。

更に、上記以外の時間帯では、例えば、残湯量が１００Ｌより低下すると貯湯運転を開始し、残湯量が１５０Ｌ以上になると当該貯湯運転を停止するようコントローラＣにより制御されているものとする。

以上の構成で、次に本実施例の給湯装置１の動作を説明する。

（１）貯湯動作（貯湯運転）
始めに、貯湯タンク２内に高温の水を貯湯する貯湯運転について説明する。当該貯湯運転は、前述したように通常、電気料金の安い深夜時間帯において所定の時刻に貯湯量から沸き上げ量、そして、前記所定量の沸き上げに必要な時間を算出し、沸き上げ終了時刻より前記必要な時間を考慮して逆算した時刻Ｔから貯湯運転を開始する。また、それ以外の時間帯では残湯量が所定量（本実施例では１００Ｌ）より低下したら、即ち、貯湯タンク２の残湯量１００Ｌの位置に設置された湯温を検出する検出センサＳ２にて検出される貯湯タンク２内の水（温水）の温度が所定の温度未満（例えば、本実施例では＋５５℃未満）となった場合に貯湯運転が開始される。尚、この貯湯運転において、冷媒対水熱交換器１２を経て水循環回路３から貯湯タンク２の上部に戻る高温の水の温度は所定の高温、例えば、＋８５℃となるようにコントローラＣによりヒートポンプユニットＡの圧縮機１１の回転数及び膨張弁１３の弁開度が制御されているものとする。

コントローラＣは、深夜時間帯における前述した時刻Ｔ、或いは、貯湯タンク２内の該１００Ｌの位置の水の温度が所定の温度未満（本実施例では、＋５５℃未満）となると、ヒートポンプユニットＡの圧縮機１１の運転を開始する。これにより、圧縮機１１に吸い込まれた低温低圧の冷媒ガスは、当該圧縮機１１にて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなって圧縮機１１から吐出され、冷媒対水熱交換器１２の一端側の入口１７Ａより当該冷媒対水熱交換器１２内に設けられた冷媒通路１７に入る。

当該冷媒対水熱交換器１２内に流入した圧縮機１１からの高温冷媒は冷媒通路１７を流れる過程で水通路５を流れる水と熱交換して放熱した後、他端側の出口１７Ｂから冷媒対水熱交換器１２を出て膨張弁１３に至る。そして、冷媒は膨張弁１３にて減圧されて蒸発器１５に流入し、当該蒸発器１５にて周囲の熱を汲み上げて蒸発した後、再び圧縮機１１に吸い込まれるサイクルを繰り返す。

また、コントローラＣは上記ヒートポンプユニットＡの圧縮機１１の始動と同時に水循環回路３の循環ポンプ４５の運転を開始する。これにより、貯湯タンク２の下部に接続された水配管７から貯湯タンク２内下部の低温の水が取り出される。尚、このとき、前記三方弁４２は、貯湯タンク２の下部から取り出された低温の水が開口５Ａから冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流れるようコントローラＣにより制御されている。これにより、貯湯タンク２の下部から取り出された低温の水は水配管７を経て冷媒対水熱交換器１２の他端側の開口５Ａから当該冷媒対水熱交換器１２内に設けられた水通路５に流入する。

冷媒対水熱交換器１２内に流入した貯湯タンク２の下部からの水は当該冷媒対水熱交換器１２において水通路５を流れる過程で、当該水通路５と交熱的に設けられた前述した冷媒通路１７を流れる高温冷媒と熱交換して加熱され、高温の水となる。このように、冷媒対水熱交換器１２においてヒートポンプユニットＡのヒートポンプ冷媒回路１０の冷媒通路１７と貯湯タンクユニットＢの水循環回路３の水通路５とを交熱的に設けることで、冷媒と水とを効率よく熱交換させて、冷媒の熱により貯湯タンク２からの水を加熱することができる。特に、図２に示すように、圧縮機１１から冷媒吐出管１８を介して冷媒対水熱交換器１２の入口７Ａから流入する冷媒と、貯湯タンク２から水配管７を介して該冷媒対水熱交換器１２の開口５Ａから流入する水とは、当該冷媒水熱交換器１２内で対向する流れとなるよう設けられている。これにより、熱交換能力の向上を図ることができるようになる。

冷媒対水熱交換器１２内で加熱され、高温となった水は冷媒対水熱交換器１２の一端側の開口５Ｂから当該冷媒対水熱交換器１２を出て水配管６を経て上部より貯湯タンク２内に戻るサイクルを繰り返す。

そして、深夜時間帯における貯湯運転では、前述した所定量の沸き上げが終了すると、即ち、本実施例では水配管７に設けられた温度センサＳ７にて検出される貯湯タンク２内下部から取り出される水の温度が所定の温度（例えば、＋５５℃）に上昇すると、或いは、深夜以外の時間帯では残湯量が所定値（例えば、１５０Ｌ）以上となると、コントローラＣはヒートポンプユニットＡの圧縮機１１の運転及び水循環回路３の循環ポンプ４５の運転を停止し、貯湯運転を終了する。

（２）お湯張り動作（お湯張り運転）
次に、浴槽６０のお湯張りを行う動作（お湯張り運転）について説明する。例えば、ユーザーがお風呂場に設けられたリモコンＬ１のお湯張り運転を実行するためのスイッチを押すと、コントローラＣは、浴槽６０のお湯張り運転を開始する。当該お湯張り運転において、コントローラＣは注湯弁６３を開放する。このとき、二次流路５５の循環ポンプ５６は停止された状態のままである。また、コントローラＣにより第２のミキシングバルブ４１で、浴槽６０に供給される水の温度が所定の温度（例えば、＋４２℃）となるよう貯湯タンク２の高温の水の取り出し量と給水源から供給される水道水の量が制御されている。

お湯張り運転が開始されると、貯湯タンク２の上部に接続された給湯配管７０から貯湯タンク２内の高温の水が取り出される。この高温の水は、配管７５を経て第２のミキシングバルブ４１に流入する。当該第２のミキシングバルブ４１にて貯湯タンク２からの高温の水は、給水配管８及び当該給水配管８に設けられた減圧弁２５を介して、配管３２から供給された水道水と混合されて、所定温度（例えば、＋４２℃）に調節された後、第２のミキシングバルブ４１から流出する。当該第２のミキシングバルブ４１にて所定温度に調節された水は給湯配管６２を経由して二次流路５５に流入し、停止している循環ポンプ５６を介して、及び、循環ポンプ５６を介さずに水対水熱交換器５０を介して浴槽６０内に供給される。そして、所定量の水が浴槽６０に供給され、例えば、二次流路５５に設けられた水位センサＳ９により所定量の水位が検出されると、コントローラＣは注湯弁６３を介しての当該お湯張り運転を終了する。

（３）追焚き動作（追焚き運転）
一方、ユーザーにより風呂に設けられたリモコンＬ１の追焚き動作（追焚き運転）を実行するためのスイッチが押されると、コントローラＣは浴槽６０内の浴槽水の追焚き運転を開始する。この追焚き運転において、コントローラＣは一次流路５１の循環ポンプ５２と二次流路５５の循環ポンプ５６を運転する。これにより、貯湯タンク２内の高温の水と浴槽６０内の浴槽水が水対水熱交換器５０で熱交換して、当該浴槽６０からの浴槽水を貯湯タンク２からの高温の水により加熱し、追焚きすることができる。

具体的に、追焚き運転が開始されると（上記各循環ポンプ５２、５６が始動すると）、循環ポンプ５２の運転により貯湯タンク２の上部から一次流路５１に貯湯タンク２内上部の高温の水が取り出される。一次流路５１に流入した当該高温の水は水対水熱交換器５０を通過する。同様に、循環ポンプ５６の始動により二次流路５５に浴槽６０内の浴槽水が取り出され、当該浴槽水は水対水熱交換器５０に流入する。ここで、前述したように水対水熱交換器５０内において一次流路５１と二次流路５５とは交熱的に配置されているので、当該水対水熱交換器５０内を通過する過程で二次流路５５を流れる浴槽６０からの浴槽水は、一次流路５１を流れる貯湯タンク２上部からの高温の水と熱交換して、加熱される。

そして、水対水熱交換器５０にて一次流路５１を流れる高温の水から熱を奪って加熱された浴槽水は当該水対水熱交換器５０から出て再び浴槽６０に戻るサイクルを繰り返す。

他方、水対水熱交換器５０にて二次流路５５を流れる浴槽水と熱交換して温度低下した一次流路５１を流れる水は、水対水熱交換器５０から出て貯湯タンク２の中間部より下方の接続部から貯湯タンク２内に戻るサイクルを繰り返す。

上述したサイクルを繰り返すことで、浴槽６０内の浴槽水は徐々に温められていく。特に、前述したように二次流路５５を流れる浴槽６０からの浴槽水と、一次流路５１を流れる貯湯タンク２内の上部からの高温の水とは、水対水熱交換器５０内で対向する流れとなるよう設けられている。これにより、水対水熱交換器５０における熱交換能力が向上し、当該水対水熱交換器５０において、貯湯タンク２内からの高温の水により浴槽６０からの浴槽水を効率良く加熱することができる。そして、二次流路５５に設けられた温度センサＳ８にて検出される浴槽６０内の浴槽水の温度が所定の温度（例えば、＋４２℃）に上昇すると、コントローラＣは上記各循環ポンプ５２、５６の運転を停止して、追焚き運転を終了する。

（４）給湯動作（給湯運転）
次に、シャワーや台所等で温水を使用する場合、即ち、給湯動作（給湯運転）について説明する。この給湯運転において、コントローラＣにより第１のミキシングバルブ４０にて所定の温度（シャワーや台所のリモコンＬ２等でユーザーにより設定された温度、例えば、＋３６℃〜＋４８℃の何れかの温度、又は、＋６０℃）の温水とされて、シャワー、或いは、台所等に供給されるよう貯湯タンク２の高温の水の取り出し量と当該高温の水と混合される給水源からの水道水の量が制御されているものとする。

ユーザーによりシャワーや台所の蛇口が操作されると、コントローラＣにより温度調節されて給湯が開始される。この場合も前述したお湯張り運転と同様に、貯湯タンク２の上部に接続された給湯配管７０から貯湯タンク２内の高温の水が取り出される。この高温の水は、配管７１を経て第１のミキシングバルブ４０に流入する。

当該第１のミキシングバルブ４０にて貯湯タンク２からの高温の水は、給水配管８及び当該給水配管８に設けられた減圧弁２５を介して、配管３１から供給された水道水と混合されて、所定温度（上記＋３６℃〜＋４８℃の何れかの温度、又は、＋６０℃）に調節された後、第１のミキシングバルブ４０から流出し、給湯配管７２を介してシャワーや台所等に供給される。

ところで、このようなヒートポンプ式の給湯装置では、前述したように貯湯運転時に貯湯タンク２内の水を水循環回路３に取り出し、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流して、冷媒対水熱交換器１２の冷媒通路１７を流れるヒートポンプ冷媒回路１０の冷媒により加熱するものであるが、係る貯湯運転終了後等に冷媒対水熱交換器１２内（即ち、当該冷媒対水熱交換器１２内の水通路５内）や水循環回路３に高温の水が残り、この残った高温の水がさめるときに当該水に含まれるシリカ、マグネシウム、カルシウム等のスケール成分がスケールとして析出する問題が生じていた。このようにスケールが析出すると、当該析出したスケールにより冷媒対水熱交換器１２の水通路５や水循環回路３の配管が詰まる恐れ、または、冷媒対水熱交換器１２の熱交換能力が低下すると言った恐れがあった。

特に、ヒートポンプ式の給湯装置において、冷媒対水熱交換器１２でこのような問題が生じると、貯湯タンク２の水を加熱して高温とすることができない、或いは、貯湯タンク内の高温の水を送水することができないという致命的な故障に繋がる恐れもあった。

更に、係るスケールの問題から水中のスケール成分の多い硬水地域では当該ヒートポンプ式の給湯装置を設置が困難であり、設置するには水からスケール成分を除去するための軟水機等の格別な装置が必要となるため、設置費用が高騰するという問題があった。

そこで、本発明では、貯湯タンク２内の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、廃棄する洗浄手段を備えるものとする。当該洗浄手段は、前述した貯湯タンク２と冷媒対水熱交換器１２の水通路５との間で水を循環させるための水循環回路３を利用して、貯湯タンク２内の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すと共に、水循環回路３には冷媒対水熱交換器１２の水通路５を経た貯湯タンク２内からの水を廃棄するための排水配管９を備える。

この場合、洗浄手段は、貯湯タンク２内に給水源からの水（水道水）を供給するための給水配管８から常時貯湯タンク２に印加されている給水圧（即ち、本実施例では減圧弁２５にて所定の圧力に減圧された後の給水圧）により貯湯タンク２内から水を取り出し、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すものとする。

特に、本発明では上述したように給水圧により、貯湯タンク２内の上部に貯留された高温の水を水循環回路３に流出させて、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す。本発明の洗浄手段により貯湯タンク２内の上部からの高温の水を水循環回路３を介して冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流して、水通路５の洗浄する場合（即ち、洗浄運転を行う場合）、冷媒対水熱交換器１２の水通路５には、前記貯湯運転時に貯湯タンク２内の下部の水を水循環回路３を介して冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す流路とは反対方向に貯湯タンク２内の水が流通することとなる。

即ち、前記貯湯運転においては、冷媒対水熱交換器１２の他端側に設けられた開口５Ａから水通路５に貯湯タンク２内の水が流入し、一端側の開口５Ｂより水通路５を流れた水が流出するのに対して、本発明の洗浄運転では、冷媒対水熱交換器１２の一端側に設けられた開口５Ｂから水通路５に貯湯タンク２内の水が流入し、他端側の開口５Ａより水通路５を流れた水が流出することとなる。

前記排水配管９は、洗浄運転において冷媒対水熱交換器１２の水通路５の下流側であって、前述した三方弁４２より上流側となる水循環回路３の貯湯タンクユニットＢ側の水配管７の途中部（接続部７Ａ）に一端が接続されている。この排水配管９は水配管７の接続部７Ａに接続された一端から貯湯タンクユニットＢの外部に延出し、他端は下水にて開口している。また、排水配管９上、及び、該排水配管９が接続された接続部７Ａより三方弁４２側の水配管７上（即ち、接続部７Ａと三方弁４２の間の水配管７上）には、洗浄手段を構成する弁としての電磁弁８０、８１がそれぞれ介設されている。これら電磁弁８０、８１の開閉はコントローラＣにより制御されている。即ち、前述した貯湯運転時には、コントローラＣは電磁弁８０を閉じ、電磁弁８１を開いて、貯湯タンク２の下部からの低温の水が冷媒対水熱交換器１２の他端側の開口５Ａから水通路５に流入するよう制御する。

一方、図１において８７は水配管６に介設され、貯湯運転時に水が流れる方向（即ち、貯湯タンク２の上部に向かう方向）を順方向とする逆止弁、９０はこの逆止弁８７を迂回するように設けられたバイパス配管、９２はこのバイパス配管９０上に設けられたマイクロバブル発生器である。上記バイパス配管９０は、一端が貯湯タンク２の上部側の水配管６の接続部１０６Ａに接続され、他端は接続部１０６ＡよりヒートポンプユニットＡ側に設けられた水配管６の接続部１０６Ｂに接続されている。また、当該バイパス配管９０には貯湯タンク２の上部からの水がヒートポンプユニットＡ側に流れる方向、即ち、接続部１０６Ａからバイパス配管９０に流入した水が接続部１０６Ｂに流れる方向を順方向とする逆止弁８８が介設されている。

上記マイクロバブル発生器９２は、貯湯タンク２から冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す水中に直径が数μｍ〜数百μｍの微細気泡（マイクロバブル）を発生させるためのマイクロバブル発生手段である。当該マイクロバブル発生器９２はコントローラＣに接続され、このコントローラＣより運転が制御されている。尚、本実施例ではマイクロバブル発生手段としてコントローラＣにより電気的に制御されたマイクロバブル発生器９２を用いるものとするが、本発明のマイクロバブル発生手段は、これに限定されるものでなく、例えば、機械的に気泡を発生させる吸気式マイクロバブル発生器を用いるものとしても有効である。

尚、本発明の洗浄運転は、予め設定された一定期間毎にコントローラＣにより自動的に実行されるものとする。例えば、コントローラＣは給湯装置１が設置され、最初の運転が開始されると同時に時間のカウントを開始して、設定された所定の時間（例えば、６００時間）経過すると、洗浄機能ＯＮとする。そして、当該洗浄機能ＯＮとなると、コントローラＣは、少なくとも前記貯湯運転が行われていないときであって、所定の動作の前後に当該洗浄運転を実行する。本実施例では、電気料金の安い深夜時間帯に行われる貯湯運転の前か後のどちらかに当該洗浄運転を行うものとする。また、この洗浄運転ではコントローラＣによりマイクロバブル発生器９２が運転されるものとする。

以上の構成で、本発明の洗浄運転における動作を説明する。上記の如き設定された所定の時間（例えば、６００時間）経過し、洗浄機能ＯＮとなると、コントローラＣは、深夜時間帯における貯湯運転の開始前か、若しくは、貯湯運転の終了後に洗浄運転を開始する。先ず、コントローラＣは、電磁弁８１を閉じ、電磁弁８０を開いて、排水配管９を開放すると共に、マイクロバブル発生器９２の運転を開始する。尚、当該洗浄運転時には循環ポンプ４５は停止された状態のままである。

これにより、給水配管８から貯湯タンク２に印加される給水圧によって貯湯タンク２の上部から貯湯タンク２内の高温の水が流出し、水循環回路３の水配管６に流入する。そして、水配管６に流入した貯湯タンク２の上部からの高温の水は、図１に矢印で示すように当該水配管６の接続部１０６Ａからバイパス配管９０に入り、該バイパス配管９０に設けられたマイクロバブル発生器９２に流れる。このとき、マイクロバブル発生器９２は当該貯湯タンク２の上部からの高温の水にマイクロバブルを発生する。即ち、このマイクロバブル発生器９２を通過することで貯湯タンク２の上部からの高温の水中にはマイクロバブルが生成される。

このマイクロバブルを含んだ高温の水は、マイクロバブル発生器９２から出た後、接続部１０６Ｂより水配管６に戻り、冷媒対水熱交換器１２の一端側の開口５Ｂより当該冷媒対水熱交換器１２内に設けられた水通路５内に入り、水通路５を通過する。

このとき、貯湯タンク２からの水の流れによって水通路５に析出したスケールが剥離する。特に、当該洗浄運転時において前述したように給水配管８から常時貯湯タンク２に印加される給水圧により水循環回路３及び水通路５に貯湯タンク２から水が流れるので、通常の貯湯運転時に循環ポンプ４５により水循環回路３及び水通路５を循環する水の流れより格段に速い。従って、当該水の流れにより水通路５の内壁等に付着したスケールを剥離させることができる。

また、給水配管８からの給水圧を利用することで、当該洗浄運転においてポンプなどの格別な装置を用いることなく貯湯タンク２から水を流出させて、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すことが可能となる。これにより、消費電力の削減を図ることができる。更にまた、ポンプなどの装置を用いる場合には能力の低い安価なポンプでは水通路５に流れる水の流れが遅すぎてスケールを除去することが困難である。一方、スケールを十分に取り去ることができる程の流速を得るためには能力の高い高価なポンプなどの装置が必要となり、著しくコストが高騰してしまう。しかしながら、本発明の如く給水配管８からの給水圧を利用することで、このような問題も解消することができる。

更に、上述したように洗浄運転において冷媒対水熱交換器１２の水通路５を流れる水の流れは貯湯運転において当該水通路５を流れる水の流れとは反対方向、即ち、貯湯運転では、水通路５への通水方向が貯湯運転の通水方向と異なるので、この逆方向の流れにより、より一層スケールの剥離効果も向上する。

また、洗浄運転時に水通路５に流れる水は貯湯タンク２内の上部からの高温の水であるため、水通路５に析出したスケールの洗浄効果をより一層高めることができる。

特に、本発明では当該洗浄運転において冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流れる水は、マイクロバブル発生器９２を通過した貯湯タンク２内の上部からの高温の水である。即ち、マイクロバブル発生器９２によりマイクロバブルを発生させた水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すことができる。従って、上述の如き水通路５から剥離したスケールを当該マイクロバブルと共に、当該水の流れにより水通路５から排出することができる。これにより、水通路５の洗浄効果を更に向上することができる。

以上により、水通路５に析出したスケールを給水配管８からの給水圧により貯湯タンク２の上部から流出させ、マイクロバブル発生器９２を通過してマイクロバブルを含んだ高温の水により効果的に洗浄して、取り去ることができるようになる。尚、水通路５より取り除いたスケールを含んだ水は、冷媒対水熱交換器１２の他端側の開口５Ａより水通路５を出て、水配管７を介して排水配管９から下水などに廃棄される。

一方、当該洗浄運転において、コントローラＣは上記貯湯タンク２の上部から高温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す洗浄運転を開始してから所定時間（本実施例では３分）経過すると、マイクロバブル発生器９２を停止すると共に、電磁弁８０を閉じて排水配管９を閉塞する。これにより、洗浄動作が停止する。更に、この洗浄動作が停止してから所定の短時間（例えば、１０秒）経過すると、コントローラＣは再びマイクロバブル発生器９２を始動すると共に、電磁弁８０を開いて排水配管９を開放する。尚、電磁弁８１は閉じられた状態のままである。これにより、給水配管８から貯湯タンク２に印加されている給水圧によって貯湯タンク２の上部から貯湯タンク２内の高温の水が再び流出し、上述した洗浄動作が再開する。

このような所定時間（３分間）の洗浄動作と所定の短時間（１０秒間）の停止動作を所定回数（本実施例では５回）繰り返すと、洗浄運転が終了する。このようなマイクロバブル発生器９２による洗浄運転の後は、エア抜き動作に移行する。具体的に、コントローラＣは、循環ポンプ４５の回転数を強制的に上昇すると共に、圧力逃がし弁７０Ｖを一時的に開放する。これにより、水配管６、７内の水を貯湯タンク２の上部に返し、配管７０を介して一時的に開放された圧力逃がし弁７０Ｖよりエア抜きが実行される。上記エア抜き動作が所定時間実行されると、その後、コントローラＣは前述した時間のカウントをキャンセルして、再びゼロからカウントを開始し、設定された所定の時間（例えば、前記６００時間）経過すると、洗浄機能をＯＮする動作を繰り返す。

尚、上記洗浄運転までの設定時間は上記６００時間に限らず、リモコンＬ１、Ｌ２上にて任意に選択でき、又、洗浄運転なしも選択可能に構成されているものとする。例えば、リモコンＬ１、Ｌ２に１００時間、１５０時間、３００時間、６００時間、及び、洗浄運転無しを選択するスイッチを設けて、当該スイッチを操作することで何れかの設定時間、又は、洗浄運転無しを選択可能に構成しても構わない。

また、当該洗浄運転時には前記リモコンＬ１、Ｌ２に洗浄運転が行われている旨の表示、例えば、「自動洗浄中」等が表示され、リモコンＬ１、Ｌ２にて洗浄運転中である旨を確認可能に構成されているものとする。

このような洗浄運転により、貯湯運転時において冷媒対水熱交換器１２の水通路５に析出したスケールを洗浄し、廃棄することができるようになる。

特に、本実施例の如きコントローラＣにより所定時間経過毎に当該洗浄運転を実行させるものとすれば、ユーザーに負担がかかることなく容易、且つ、確実に洗浄を実行することが可能となる。

更にまた、本発明によりスケールの問題が解消できるので、硬水地域においもヒートポンプユニットの冷媒対水熱交換器に貯湯タンク内の水を循環して加熱するタイプの給湯装置を使用することが可能となる。

尚、本実施例では洗浄手段を構成する弁として、排水配管９に電磁弁８０、接続部７Ａと三方弁３２の間の水配管７に電磁弁８１をそれぞれ設けて、貯湯運転時には、コントローラＣにより循環ポンプ４５を運転すると共に、電磁弁８０を閉じ、電磁弁８１を開いて貯湯タンク２の下部から低温の水を取り出し、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すものとした。そして、洗浄運転時には、循環ポンプ４５を運転せずに、コントローラＣにより電磁弁８１を閉じ、電磁弁８０を開いて、排水配管９を開放し、給水配管８から貯湯タンク２に印加される給水圧により貯湯タンク２の上部から高温の水を流出させ、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、排水配管９より廃棄するものとした。しかしながら、このような電磁弁８０、８１に限らず、例えば、接続部７Ａに三方弁を設けて当該三方弁により貯湯タンク２からの水の流れを制御するものとしても本発明は有効である。

次に、図３を用いて本発明の給湯装置の他の実施形態について説明する。図３は本実施例の給湯装置１００の全体のシステム回路図である。尚、図３において前記図１及び図２と同一の符号が付されているものは、同様、或いは、類似の効果、若しくは、作用を奏するものであるので、ここでは説明を省略する。

本実施例の給湯装置１００では、洗浄手段の排水配管９が水循環回路３の貯湯タンクユニットＢ側の水配管６の途中部（接続部６Ａ）に接続されており、この接続部６Ａと、配管４８が接続された接続部６Ｂとの間の水配管（配管４６Ｂ）には電磁弁８２が設けられている。この場合、三方弁４２、電磁弁８０、８２が本発明の洗浄手段を構成する弁として機能する。特に、本実施例では、洗浄手段を構成する弁としての三方弁４２、電磁弁８０及び電磁弁８２の操作により貯湯タンク２内の下部に貯留された低温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すか、貯湯タンク２内の上部に貯留された高温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すかを切り換え可能に構成されている。

三方弁４２には、当該三方弁４２の貯湯タンク２側の水配管７（即ち、貯湯タンク２の下部に接続された水配管７の配管４７Ａ）、三方弁４２の冷媒対水熱交換器１２側の水配管７（即ち、冷媒対水熱交換器１２の水通路５の開口５Ａに接続された水配管７の配管４７Ｂ）、及び、電磁弁８２より貯湯タンク２側の水配管６（即ち、貯湯タンク２の上部に接続された水配管６の配管４６Ｂ）の途中部に接続された配管４８とがそれぞれ接続されている。

そして、三方弁４２は、コントローラＣにより配管４７Ａと配管４７Ｂ、或いは、配管４７Ｂと配管４８とが連通可能に構成されている。そして、前記貯湯運転時には、前述の如き貯湯タンク２の下部からの水が開口５Ａより冷媒対水熱交換器１２に流れるようにコントローラＣにより三方弁４２が制御される。即ち、貯湯運転時には、コントローラＣは配管４７Ａと配管４７Ｂとを連通するように三方弁４２を制御する。

また、貯湯運転時には、冷媒対水熱交換器１２の水通路５の開口５Ｂから出た水が上部より貯湯タンク２内に戻るようにコントローラＣにより各電磁弁８０、８２が制御される。即ち、当該貯湯運転時には、コントローラＣは排水配管９の電磁弁８０を閉じ、電磁弁８２を開く。

一方、本発明において貯湯タンク２内の上部に貯留された高温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、廃棄する場合には、コントローラＣにより冷媒対水熱交換器１２の一端の開口５Ｂに接続された水配管６（配管４６Ａ）と排水配管９とが連通するように電磁弁８０が開かれ、接続部６Ａより貯湯タンクユニットＢ側の水配管６（即ち、水配管４６Ｂ）に介設された電磁弁８２が閉じられる。更に、コントローラＣにより水配管６を介して貯湯タンク２の上部に接続される配管４８と冷媒対水熱交換器１２の開口５Ａに接続された水配管７（配管４７Ｂ）とが連通するように三方弁４２が制御される。これにより、給水配管８から貯湯タンク２に印加されている給水圧によって貯湯タンク２の上部から水循環回路３の水配管７を介して冷媒対水熱交換器１２を経由し、水配管６に高温の水が流出する。この貯湯タンク２の上部から流出した高温の水は、図３に破線及び破線の矢印で示すように配管４８を経て三方弁４２に流れた後、配管４７Ｂ、冷媒対水熱交換器１２の水通路５を順次通過し、配管４６Ａを経て排水配管９から外部に廃棄されることとなる。

また、貯湯タンク２内の下部に貯留された低温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、廃棄する場合には、コントローラＣにより冷媒対水熱交換器１２の一端の開口５Ｂに接続された水配管６（配管４６Ａ）と排水配管９とが連通するように電磁弁８０が開かれ、電磁弁８２が閉じられると共に、貯湯タンク２の下部に接続された水配管７（配管４７Ａ）と冷媒対水熱交換器１２の開口５Ａに接続された水配管７（配管４７Ｂ）とが連通するように三方弁４２が制御される。これにより、給水配管８から貯湯タンク２に印加されている給水圧によって貯湯タンク２の下部から水循環回路３の水配管６に低温の水が流出する。この貯湯タンク２の下部から流出した低温の水は、配管４７Ａ、三方弁４２、配管４７Ｂ、冷媒対水熱交換器１２の水通路５を順次通過した後、配管４６Ａを経て排水配管９から外部に廃棄されることとなる。

更に、本実施例ではマイクロバブル発生器９２が高温の水と低温の水の何れもが通過する経路である水配管７の配管４７Ｂ上に設けられている。これにより、貯湯タンク２内から冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流れる全ての水が当該マイクロバブル発生器９２を通過することとなる。

以上の構成で、本実施例の洗浄運転における動作を説明する。尚、当該洗浄運転は、前記実施例１で説明したように、予め設定された一定期間毎にコントローラＣにより自動的に実行されるものとする。本実施例では前記実施例と同様にコントローラＣによる時間のカウントが所定時間（６００時間）に達すると、洗浄機能ＯＮとなるものとする。また、この洗浄運転では貯湯タンク２内に十分に高温の水が貯留されている場合には、コントローラＣにより貯湯タンク２内の上部からの高温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、循環ポンプ４５を駆動して所定量だけ貯湯タンク２内の下部からの低温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すように制御されているものとする。

前記実施例の如き設定された所定の時間（例えば、６００時間）経過し、洗浄機能ＯＮとなると、コントローラＣは、深夜時間帯における貯湯運転の開始前か、若しくは、貯湯運転の終了後に洗浄運転を開始する。先ず、コントローラＣは、電磁弁８２を閉じ、電磁弁８０を開いて、排水配管９を開放すると共に、三方弁４２を操作して水配管７の冷媒対水熱交換器１２の他端側（即ち、配管４７Ｂ）と水配管６の途中部に接続された配管４８とを連通する。同時に、コントローラＣは、マイクロバブル発生器９２の運転も開始する。尚、当該洗浄運転時には循環ポンプ４５は停止された状態のままである。

これにより、給水配管８から貯湯タンク２に印加される給水圧によって貯湯タンク２の上部から貯湯タンク２内の高温の水が流出する。貯湯タンク２内から流出した高温の水は、図１に破線及び破線の矢印で示すように水配管６の配管４６Ｂ、当該配管４６Ｂの接続部６Ｂに接続された配管４８、三方弁４２、水配管７の配管４７Ｂを介して、当該配管４７Ｂ上に設けられたマイクロバブル発生器９２に流入する。このとき、マイクロバブル発生器９２は当該貯湯タンク２の上部からの高温の水にマイクロバブルを発生する。即ち、このマイクロバブル発生器９２を通過することで貯湯タンク２の上部からの高温の水中にはマイクロバブルが生成される。

このマイクロバブルを含んだ高温の水は、マイクロバブル発生器９２から出て冷媒対水熱交換器１２の水通路５の他端側の開口５Ａより当該冷媒対水熱交換器１２内に設けられた水通路５内に入り、水通路５を通過する。これにより、前記実施例同様に水通路５に析出したスケールを、マイクロバブル発生器９２を通過してマイクロバブルを含んだ貯湯タンク２の上部からの高温の水により効果的に取り去ることができる。尚、水通路５より取り除いたスケールを含んだ水は、冷媒対水熱交換器１２の一端側の開口５Ｂより水通路５を出て、水配管６の配管４６Ａを介して排水配管９から下水などに廃棄される。

一方、当該洗浄運転においてコントローラＣは、上記貯湯タンク２の上部から高温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す洗浄運転を開始してから所定時間（本実施例では３分間）経過すると、次に、三方弁４２を操作して冷媒対水熱交換器１２の他端側の水配管７（即ち、配管４７Ｂ）と貯湯タンク２の下部側の水配管７（即ち、配管４７Ａ）とを連通する。このとき、上記の如き電磁弁８０は開き、電磁弁８２は閉じて、循環ポンプ４５も停止した状態のままである。また、マイクロバブル発生器９２も上記同様に運転した状態のままである。

これにより、給水配管８から貯湯タンク２に印加されている給水圧によって貯湯タンク２の下部から貯湯タンク２内の低温の水が流出する。貯湯タンク２内から流出した低温の水は、図３に実線の矢印で示すように水配管７の配管４７Ａ、三方弁４２、水配管７の配管４７Ｂを介して、当該配管４７Ｂ上に設けられたマイクロバブル発生器９２に流入する。このとき、マイクロバブル発生器９２は当該貯湯タンク２の下部からの低温の水にマイクロバブルを発生する。即ち、このマイクロバブル発生器９２を通過することで貯湯タンク２の下部からの低温の水中にはマイクロバブルが生成される。

このマイクロバブルを含んだ低温の水は、マイクロバブル発生器９２から出て冷媒対水熱交換器１２の水通路５の他端側の開口５Ａより当該冷媒対水熱交換器１２内に設けられた水通路５内に入り、水通路５を通過する。そして、当該水通路５を通過した水は、冷媒対水熱交換器１２の一端側の開口５Ｂより水通路５を出て、水配管６の配管４６Ａを介して排水配管９から下水などに廃棄される。

このように、コントローラＣが貯湯タンク２内の高温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、貯湯タンク２内の低温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すように制御することで、洗浄効果の高い高温の水により、水通路５を効果的に洗浄した後、水通路５に残った当該高温の水を低温の水で洗い流すことができる。

即ち、上記高温の水は洗浄効果が高いが、洗浄運転の終了後等に冷媒対水熱交換器１２の水通路５に残ると、この水が冷めるときに水に含まれるスケール成分がスケールとして析出する恐れがある。しかしながら、高温の水を流して冷媒対水熱交換器１２の水通路５を洗浄した後に低温の水を流すことで、係るスケールの発生を効果的に解消することができる。

他方、コントローラＣは、低温の水にて洗浄を行う運転を開始してから所定時間（例えば、１分）経過すると、マイクロバブル発生器９２の運転を停止すると共に、電磁弁８０を閉じる。これにより、排水配管９が閉塞されるので、給水圧による貯湯タンク２からの水の流出が止まり、洗浄動作が停止する。

更に、この洗浄動作が停止してから所定の短時間（例えば、１０秒）経過すると、マイクロバブル発生器９２の運転を開始する。また、コントローラＣは上記マイクロバブル発生器９２の運転の開始と同時に、電磁弁８０を開いて、排水配管９を開放すると共に、三方弁４２を操作して水配管７の冷媒対水熱交換器１２の他端側（即ち、配管４７Ｂ）と水配管６の途中部に接続された配管４８とを連通する。尚、電磁弁８２は閉じられた状態のままである。これにより、給水配管８から貯湯タンク２に印加されている給水圧によって貯湯タンク２の上部から貯湯タンク２内の高温の水が再び流出し、上述した洗浄動作が再開する。

更に、前述の如き貯湯タンク２の上部からの高温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流して、当該水通路５を洗浄する動作を所定時間（３分間）実行すると、コントローラＣは、再び、三方弁４２を操作して冷媒対水熱交換器１２の他端側の水配管７（即ち、配管４７Ｂ）と貯湯タンク２の下部側の水配管７（即ち、配管４７Ａ）とを連通して、貯湯タンク２の下部からの低温の水を水通路５に流す。

このような高温の水による洗浄動作と低温水による洗浄動作と短時間（本実施例では、１０秒間）の停止動作を所定回数（本実施例では５回）繰り返すと、コントローラＣは、マイクロバブル発生器９２を停止すると共に、電磁弁８０を閉じて排水配管９を閉塞し、洗浄運転を終了する。その後、コントローラＣは前述した時間のカウントをキャンセルして、再びゼロからカウントを開始し、設定された所定の時間（例えば、前記６００時間）経過すると、洗浄機能をＯＮする動作を繰り返す。

尚、本実施例では、コントローラＣは当該洗浄運転において、貯湯タンク２内の残湯量が少ない場合には高温の水を流さずに、低温の水のみを冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流して洗浄運転を行うものとする。例えば、貯湯タンク２の残湯量が１５０Ｌより低下したら、即ち、残湯量１５０Ｌの位置に設けられた検出センサＳ３により検出される貯湯タンク２内の水（温水）の温度が所定の温度未満（例えば、＋５５℃未満）となると、給湯等で使用する高温の水が足らなくなる不都合を防ぐため、低温の水のみを冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流して、水通路５を洗浄する。

この場合、コントローラＣは前述したように運転を開始して６００時間経過し、洗浄機能ＯＮとなると、深夜時間帯における貯湯運転の開始前か、若しくは、貯湯運転の終了後に三方弁４２を操作して、水配管７の冷媒対水熱交換器１２の他端側（配管４７Ｂ）と貯湯タンク２の下部側の水配管７（配管４７Ａ）とを連通する。この場合も前述した洗浄運転と同様にコントローラＣは電磁弁８２を閉じ、電磁弁８０を開いて、排水配管９を開放すると共に、マイクロバブル発生器９２の運転を開始する。尚、循環ポンプ４５も停止した状態のままである。

これにより、給水配管８から貯湯タンク２に印加されている給水圧によって貯湯タンク２の下部から貯湯タンク２内の低温の水が流出する。この低温の水は、図３に実線矢印で示すように水配管７の配管４７Ａ、三方弁４２、水配管７の配管４７Ｂを介して、当該配管４７Ｂ上に設けられたマイクロバブル発生器９２に流入する。当該マイクロバブル発生器９２を通過することで貯湯タンク２の下部からの低温の水中にはマイクロバブルが生成される。

このマイクロバブルを含んだ低温の水は、マイクロバブル発生器９２から出て冷媒対水熱交換器１２の水通路５の他端側の開口５Ａより当該冷媒対水熱交換器１２内に設けられた水通路５内に入り、水通路５を通過する。そして、当該水通路５を通過した水は、冷媒対水熱交換器１２の一端側の開口５Ｂより水通路５を出て、水配管６の配管４６Ａを介して排水配管９から下水などに廃棄される。

そして、この低温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す洗浄運転を開始してから所定時間（例えば、３分）経過すると、コントローラＣはマイクロバブル発生器９２の運転を停止すると共に、電磁弁８０を閉じて、排水配管９を閉塞する。これにより、貯湯タンク２からの水の流出が止まり、洗浄動作が停止する。

更に、この洗浄動作が停止してから所定の短時間（例えば、１０秒）経過すると、コントローラＣは再びマイクロバブル発生器９２の運転を開始すると共に、電磁弁８０を開いて排水配管９を開放する。このとき、コントローラＳにより電磁弁８２は閉じられた状態のままであり、三方弁４２は水配管７の配管４７Ｂと配管４７Ａとが連通されるよう制御されているものとする。これにより、前記給水圧によって貯湯タンク２の下部から再び低温の水が流出して、上述した低温の水による水通路５の洗浄動作が再開する。そして、このような低温の水による洗浄動作と１０秒間の停止動作を所定回数（例えば、５回）繰り返すと、コントローラＣは、マイクロバブル発生器９２を停止すると共に、電磁弁８０を閉じて排水配管９を閉塞し、洗浄運転を終了する。その後、コントローラＣは前述した時間のカウントをキャンセルして、再びゼロからカウントを開始し、設定された所定の時間（例えば、前記６００時間）経過すると、洗浄機能をＯＮする動作を繰り返す。

このように、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に貯湯タンク２内の高温の水を流すか、低温の水を流すかを切り換え可能に構成することで、洗浄運転の際に貯湯タンク２内の残湯量に応じて、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す水を自在に選択することができるようになる。

特に、本発明の如きマイクロバブル発生器９２を貯湯タンク２の上部からの高温の水と下部からの低温の水の何れもが通過する経路上（即ち、本実施例では水配管７の配管４７Ｂ上）に設けることで、貯湯タンク２内から冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流れる何れの水もマイクロバブル発生器９２を通過させることができる。これにより、マイクロバブル発生器９２を運転することで、マイクロバブルを発生させた水を確実に冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すことが可能となり、洗浄効果の向上を図ることができる。特に、上記の如き貯湯タンク２内の残湯量が少なく、洗浄効果の高い高温の水を水通路５に流すことができない場合であっても、マイクロバブル発生器９２にて低温の水にマイクロバブルを発生させて、当該マイクロバブルを含んだ低温の水を冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流すことができるので、洗浄効果を高めることができる。

尚、本実施例においても前記実施例と同様に洗浄運転までの設定時間は上記６００時間に限らず、リモコンＬ１、Ｌ２上にて任意に選択でき、又、洗浄運転なしも選択可能に構成されているものとする。例えば、リモコンＬ１、Ｌ２に１００時間、１５０時間、３００時間、６００時間、及び、洗浄運転無しを選択するスイッチを設けて、当該スイッチを操作することで何れかの設定時間、又は、洗浄運転無しを選択可能に構成しても構わない。

また、当該洗浄運転時には前記リモコンＬ１、Ｌ２に洗浄運転が行われている旨の表示、例えば、「自動洗浄中」等が表示され、リモコンＬ１、Ｌ２にて洗浄運転中である旨を確認可能に構成されているものとする。

尚、本実施例では洗浄手段を構成する弁の１つとして、排水配管９に電磁弁８０、排水配管９の接続部６Ａと接続部６Ｂの間の水配管６（水配管４６Ｂ）に電磁弁８２をそれぞれ設けて、貯湯運転時には、コントローラＣにより循環ポンプ４５を運転すると共に、電磁弁８０を閉じ、電磁弁８２を開いて貯湯タンク２の下部から低温の水を取り出し、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、貯湯タンク２の上部に戻すものとした。そして、洗浄運転時には、循環ポンプ４５を運転せずに、コントローラＣにより電磁弁８２を閉じ、電磁弁８０を開いて排水配管９を開放し、給水配管８から貯湯タンク２に印加される給水圧により貯湯タンク２から流出した水を、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流した後、排水配管９より廃棄するものとした。しかしながら、このような電磁弁８０、８２に限らず、例えば、接続部６Ａに三方弁を設けて当該三方弁により貯湯タンク２からの水の流れを制御するものとしても本発明は有効である。

更に、上記各実施例では排水配管９を貯湯タンクユニットＢに設けるものとしたが、本発明において排水配管９の位置は貯湯タンクユニットＢに限定されるものでなく、ヒートポンプユニットＡに設けるものとしても有効である。しかしながら、上記各実施例のように排水配管９を貯湯タンク２が設けられた貯湯タンクユニットＢに設けることで、当該洗浄運転において上記冷媒対水熱交換器１２の水通路５に加えて、貯湯タンクユニットＢとヒートポンプユニットＡ間を結ぶ水循環回路３内のスケールも効果的に洗浄することができる。

また、排水配管９をヒートポンプユニットＡに設けた場合には、冷媒対水熱交換器１２の近傍から冷媒対水熱交換器１２の水通路５を経た水を廃棄することができるので、洗浄運転の際に流れる水の流路が短くなり、その分、水の流量が多くなる。即ち、冷媒対水熱交換器１２の水通路５に流す水の流量が多くなるので、洗浄効果を向上することができる。更に、廃棄後に残る高温の水（残湯）が少なくなるので、高温の水がさめたときに析出するスケールも効果的に解消することが可能となる。

Ａ ヒートポンプユニット
Ｂ 貯湯タンクユニット
Ｃ コントローラ（制御手段）
１、１００ 給湯装置
２ 貯湯タンク
３ 水循環回路
５ 水通路
６、７ 水配管
８ 給水配管
９ 排水配管
１０ ヒートポンプ冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 冷媒対水熱交換器
１３ 膨張弁
１５ 蒸発器
１７ 冷媒通路
１８ 冷媒吐出管
１９ 冷媒配管
２０ 排水配管
２０Ｖ 排水弁
２２、２３ 逆止弁
２５ 減圧弁
３０ 給水配管
３１、３２ 配管
３５ 逆止弁
４０ 第１のミキシングバルブ
４１ 第２のミキシングバルブ
４２ 三方弁
４５ 循環ポンプ
５０ 水対水熱交換器
５１ 一次流路
５２ 循環ポンプ
５５ 二次流路
５６ 循環ポンプ
６０ 浴槽
６２ 給湯配管
６３ 注湯弁
６４ 逆止弁
７０ 給湯配管
７０Ｖ 圧力逃がし弁
７１、７５ 配管
７３、７７ 逆止弁
８０、８１、８２ 電磁弁
８７、８８ 逆止弁
９０ バイパス配管
９２ マイクロバブル発生器（マイクロバブル発生手段）

特開２００２−２２３８９号公報

Claims (2)

1. 貯湯タンクと、高温冷媒と水とを熱交換させる冷媒対水熱交換器を有して前記貯湯タンク内の水を加熱するためのヒートポンプユニットと、前記貯湯タンクと前記冷媒対水熱交換器の水通路との間で水を循環させる水循環回路とを備えた給湯装置において、
   前記貯湯タンク内の水を前記冷媒対水熱交換器の水通路に流した後、廃棄する洗浄手段を備え、該洗浄手段は、前記冷媒対水熱交換器の水通路に流す水中に微細気泡を発生させるマイクロバブル発生手段を有することを特徴とする給湯装置。
2. 前記洗浄手段は、前記貯湯タンク内の高温の水を前記冷媒対水熱交換器の水通路に流すか、前記貯湯タンク内の低温の水を前記冷媒対水熱交換器の水通路に流すかを切り換え可能とされており、
   前記マイクロバブル発生手段は、前記高温の水と低温の水の何れもが通過する経路に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。

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