(57)【要約】【課題】狭小地および集合住宅などの狭い設置環境の場合でもその設置環境に柔軟に対応できるように、小型、薄型化され、かつ搬送性、設置作業性の高い、高効率なヒートポンプ給湯機を提供する。【解決手段】冷媒圧縮手段３、水冷媒熱交換手段４、冷媒減圧手段５、冷媒蒸発手段６によって構成された冷媒循環回路を収納するヒートポンプ部２と、潜熱蓄熱材料で構成された蓄熱手段２１および水路手段（図示せず）により構成された蓄熱部２０とが同じケーシング１に収納されたヒートポンプ給湯機において、前記ヒートポンプ部２と前記蓄熱部２０を分離可能な構成としたもので、搬送時、設置作業時の重量を軽減でき、搬送性、設置性を向上できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒圧縮手段、水冷媒熱交換手段、冷媒減圧手段、冷媒蒸発手段によって形成されたヒートポンプ部と、潜熱蓄熱材料からなる蓄熱手段、水路手段によって形成された蓄熱部とを備え、前記ヒートポンプ部と前記蓄熱部とが同一ケーシング内に収納されるとともに、前記ヒートポンプ部と前記蓄熱部とを分離可能に構成したことを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
蓄熱手段を、潜熱蓄熱材料を保持した蓄熱材料保持手段と水路手段とを積層して構成し、かつ、前記蓄熱材料保持手段を複数に分割して設けたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
ヒートポンプ部内に、冷媒減圧手段とは別の発電機能を有する第２の冷媒減圧手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
第２の冷媒減圧手段と冷媒圧縮手段とを直接、あるいは第三部材を介して一体化し、その一体化されたユニットに防振手段を配設したことを特徴とした請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
ヒートポンプ部に臨界圧力以上に昇圧された冷媒を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルにてなるヒートポンプ部と、蓄熱手段および水路手段よりなる蓄熱部を一つのケーシングに格納したヒートポンプ給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の一体型ヒートポンプ給湯機として、図８及び図９に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、上記特許文献１に記載された従来の一体型ヒートポンプ給湯機の概略斜視図、図９は、同一体型ヒートポンプ給湯機の蓄熱手段の断面図及び正面図である。
【０００４】
図８において、従来例の一体型ヒートポンプ給湯機は、主に冷媒圧縮手段３、水冷媒熱交換手段４、冷媒減圧手段（図示せず）、冷媒蒸発手段６、送風手段７で構成されたヒートポンプ部２と、蓄熱手段２１、および後述の水路手段２２により構成された蓄熱部２０がひとつのケーシング１のなかに収納されている。
【０００５】
図９は、前記蓄熱手段２１において、蓄熱材料が潜熱蓄熱材によって構成された場合の概略構成図の１例を示すもので、前記蓄熱手段２１は、水路手段２２のなかに、カプセル状になった蓄熱材料保持手段２３が配置された状態で密封され一体化されている。
【特許文献１】特開２００７−２１８４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら前記従来の一体型ヒートポンプ給湯機の構成では、その重量が増加して搬送性および設置作業性が課題となる。蓄熱手段２１は、湯切れリスクより最低限度の容量を確保する必要がり、またそれを確保するために相応の潜熱蓄熱材を搭載することになる。そのためその重量は、水を蓄熱手段２１に貯湯する以上に重たくなることが避けられない。その為、ヒートポンプ給湯機自体の重量も増加することになる。
【０００７】
また前記潜熱蓄熱材を使用した蓄熱手段２１は、水中にカプセル状の潜熱蓄熱材保持手段２３を配置して密閉し一体化している構造上、蓄熱手段２１の保守性および組立性においても課題を有している。かつ潜熱蓄熱材の温度特性および蓄熱手段２１の小型化によって、一体型ヒートポンプ給湯機のシステム効率への悪影響という課題も有している。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、搬送性、設置作業性を改善し、かつ潜熱蓄熱材を有した蓄熱手段の組立性、保守性を改善し、また効率のよい、小型あるいは薄型の蓄熱手段に潜熱蓄熱材を有したヒートポンプ給湯機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯機は、冷媒圧縮手段、水冷媒熱交換手段、冷媒減圧手段、冷媒蒸発手段によって形成されたヒートポンプ部と、潜熱蓄熱材料からなる蓄熱手段、水路手段によって形成された蓄熱部とを備え、前記ヒートポンプ部と前記蓄熱部とが同一ケーシング内に収納されるとともに、前記ヒートポンプ部と前記蓄熱部とを分離可能に構成したことを特徴とするもので、搬送時、設置作業時の重量を軽減でき、搬送性、設置性を向上できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のヒートポンプ給湯機は、効率を向上し、また小型、薄型化でき、かつ搬送性、設置作業性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、冷媒圧縮手段、水冷媒熱交換手段、冷媒減圧手段、冷媒蒸発手段によって形成されたヒートポンプ部と、潜熱蓄熱材料からなる蓄熱手段、水路手段によって形成された蓄熱部とを備え、前記ヒートポンプ部と前記蓄熱部とが同一ケーシング内に収納されるとともに、前記ヒートポンプ部と前記蓄熱部とを分離可能に構成したことを特徴とするもので、搬送時、設置作業時の重量を軽減でき、搬送性、設置性を向上できる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の蓄熱手段を、潜熱蓄熱材料を保持した蓄熱材料保持手段と水路手段を積層して構成し、かつ、前記蓄熱材料保持手段を複数に分割して設けたもので、蓄熱手段の保全性および組立性を向上できる。また蓄熱手段の容量を容易に変更でき、蓄熱手段の外形寸法の設計自由度も向上でき、より小型、薄型のヒートポンプ給湯機の設計が容易になる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明のヒートポンプ部内に、冷媒減圧手段とは別の発電機能を有する第２の冷媒減圧手段を設けたもので、その発電電力だけ入力を低減でき、ヒートポンプ給湯機の効率を向上できる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第３の発明の第２の冷媒減圧手段と冷媒圧縮手段とを直接、あるいは第三部材を介して一体化し、その一体化されたユニットに防振手段を配設したもので、冷媒圧縮手段と発電機能を有する第２の冷媒減圧手段を連結する冷媒配管、その他から冷媒圧縮手段、発電機能を有する第２の冷媒減圧手段に連結された冷媒配管の振動、および応力を低減できる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか一つの発明のヒートポンプ部に臨界圧力以上に昇圧された冷媒を用いたもので、水冷媒熱交換手段を流れる冷媒は、冷媒圧縮手段で臨界圧力以上に加圧されているので、水冷媒熱交換手段で熱を奪われて温度低下しても凝縮することがない。したがって水冷媒熱交換手段全域で冷媒と水とに温度差を形成しやすくなり熱交換効率を高くできる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における一体型ヒートポンプ給湯機の概略構成図、図２は、同一体型ヒートポンプ給湯機のヒートポンプ部と蓄熱部とを分離した状態を示す図である。尚、上記従来の一体型ヒートポンプ給湯機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
図１において、本実施の形態における一体型ヒートポンプ給湯機は、冷媒循環回路を構成する、冷媒圧縮手段３、水冷媒熱交換手段４、冷媒減圧手段５、冷媒蒸発手段６、送風手段７からなるヒートポンプ部２が左側に配置され、その冷媒循環回路より発生する熱を蓄熱する水のみとは異なると共に、潜熱蓄熱材料からなる蓄熱手段２１、水路手段（図示せず）よりなる蓄熱部２０が右側に配置されている。
【００１９】
本実施の形態における一体型ヒートポンプ給湯機は、図１に示すように、ひとつのケーシング１内に、ヒートポンプ部２と蓄熱部２０を収納して一体化したり、図２に示すよう
に、ヒートポンプ部２と蓄熱部２０とが容易に分離できるようになっている。
【００２０】
以上のように、本実施の形態によれば、一体型ヒートポンプ給湯機の搬送時或いは設置作業時に、ヒートポンプ部２と蓄熱部２０とを分離することにより、扱う重量が軽減され、搬送性、設置性を大幅に向上させることができる。かつ狭い設置環境に対してより柔軟な設置が可能となる。
【００２１】
尚、ヒートポンプ部２に臨界圧力以上に昇圧された冷媒を用いるようにすれば、水冷媒熱交換手段４を流れる冷媒は、冷媒圧縮手段３で臨界圧力以上に加圧されるので、水冷媒熱交換手段４で熱を奪われて温度低下しても凝縮することがない。したがって水冷媒熱交換手段４全域で冷媒と水とに温度差を形成しやすくなり熱交換効率を高くできる。
【００２２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における一体型ヒートポンプ給湯機の全体図、図４は、同一体型ヒートポンプ給湯機のヒートポンプ部と蓄熱部とを分離した状態を示す図である。尚、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態における一体型ヒートポンプ給湯機は、図３及び図４に示すように、ヒートポンプ部２と蓄熱部２０を分離可能に構成するとともに、ヒートポンプ部２と蓄熱部２０を一体化するときは、ヒートポンプ部２を蓄熱部２０の上部に配置するようにしたものである。
【００２４】
上記構成により、上記実施の形態１と同様に、一体型ヒートポンプ給湯機の搬送時、設置作業時の重量を軽減でき、搬送性、設置性を向上できる。また狭い設置環境に対してより柔軟な配置が可能となる。
【００２５】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における一体型ヒートポンプ給湯機の断面図と概略構成図である。尚、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２６】
本実施の形態における一体型ヒートポンプ給湯機は、図５に示すように、ヒートポンプ部２と蓄熱部２０とを左右配置すると共に、蓄熱部２０を構成する蓄熱手段２１を、水路手段２２と潜熱蓄熱材料を保持した蓄熱材料保持手段２３とが相互に積層構造となるように構成したものである。また、本実施の形態では、蓄熱手段２１は、上下に３分割されている。なお、蓄熱手段２１の分割数は３分割にこだわるものではない。
【００２７】
本実施の形態における一体型ヒートポンプ給湯機は、以上のように構成されているので、蓄熱手段２１の積層数および分割数により簡単に蓄熱容量および、外形寸法を変えることができると共に、一体型ヒートポンプ給湯機の組立性および保全性を向上させることが出来、いろいろな市場ニーズに対して、より柔軟な蓄熱容量と設置性の展開が可能となる。
【００２８】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における一体型ヒートポンプ給湯機の概略構成図、図７は、同一体型ヒートポンプ給湯機の冷媒圧縮手段と第２の冷媒減圧手段の一体構成図である。尚、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態における一体型ヒートポンプ給湯機のヒートポンプ部２内では、図６に示
すように、冷媒圧縮手段３と発電機能を有した第２の冷媒減圧手段８を第三部材である一体化手段９で一体化したものである。尚、冷媒圧縮手段３と第２の冷媒減圧手段８を、一体化手段９を介さず直接連結して一体化してもよい。
【００３０】
また図７において、冷媒圧縮手段３と発電機能を有した第２の冷媒減圧手段８は、冷媒配管１１で接続され、かつ冷媒圧縮手段３と発電機能を有した第２の冷媒減圧手段８が第三部材である一体化手段９に固定手段１３にて固定されて一体化されている。これは冷媒圧縮手段３と発電機能を有する第２の冷媒減圧手段８は共に振動発生体であり、そのためそれらを接続する冷媒配管１１に働く振動応力を軽減するためである。また冷媒圧縮手段３と発電機能を有した第２の冷媒減圧手段８のそれぞれには、他からの冷媒配管１２が接続されている。
【００３１】
一体化手段９は、防振手段１０により防振構造にて支持されている。これはそれらに接続される他の冷媒配管１２の振動応力軽減の為である。このことにより前記発電機能を有する第２の冷媒減圧手段８が搭載可能となり、よってその発電量分だけ消費電力の低減が図れることとなり高効率な一体型ヒートポンプ給湯機を提供できることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかる一体型ヒートポンプ給湯機は、小型、薄型化が可能となり、かつ高効率化が図れるもので、一体型ヒートポンプ給湯機のほかにも、エアコンや他の熱サイクル装置へも展開が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における一体型ヒートポンプ給湯機の概略構成図
【図２】同一体型ヒートポンプ給湯機のヒートポンプ部と蓄熱部とを分離した状態を示す図
【図３】本発明の実施の形態２における一体型ヒートポンプ給湯機の全体図
【図４】同一体型ヒートポンプ給湯機のヒートポンプ部と蓄熱部とを分離した状態を示す図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態３における一体型ヒートポンプ給湯機の断面図（ｂ）同一体型ヒートポンプ給湯機の概略構成図
【図６】本発明の実施の形態４における一体型ヒートポンプ給湯機の概略構成図
【図７】同一体型ヒートポンプ給湯機の冷媒圧縮手段と第２の冷媒減圧手段の一体構成図
【図８】従来の一体型ヒートポンプ給湯機の概略斜視図
【図９】（ａ）同一体型ヒートポンプ給湯機の蓄熱手段の断面図（ｂ）同蓄熱手段の正面図
【符号の説明】
【００３４】
１  ケーシング
２  ヒートポンプ部
３  冷媒圧縮手段
４  水冷媒熱交換手段
５  冷媒減圧手段
６  冷媒蒸発手段
７  送風手段
８  第２の冷媒減圧手段
９  一体化手段（第三部材）
１０  防振手段
１１、１２  冷媒配管
１３  固定手段
２０  蓄熱部
２１  蓄熱手段
２２  水路手段
２３  蓄熱材保持手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
2010007931.tif 000008
【図８】
2010007931.tif 000009
【図６】
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【図９】
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