(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記給水管から分岐した給水バイパス管と、前記給水管に給水を流入する給水栓と、前記貯湯タンク内の湯水を出湯する出湯管と、前記出湯管内の湯水と前記給水バイパス管内の給水とを混合して給湯管に供給する給湯混合弁と、前記出湯管内の湯水と前記給水バイパス管内の給水とを混合して湯張り管に供給する風呂混合弁と、前記給湯管内の湯水を出湯する給湯栓と、前記貯湯タンク内の湯水を排水する排水弁と、前記貯湯タンク内の圧力上昇を逃がす逃し弁と、前記給水管と前記給水バイパス管との分岐点の下流側途中に設置され前記貯湯タンクへの給水を遮断する給水遮断手段と、前記給湯混合弁及び前記風呂混合弁の交換モードを開始する交換モード開始手段とを備えたヒートポンプ式給湯機において、前記交換モード開始手段による交換モードの開始を検知したら、前記給水遮断手段によって前記貯湯タンクへの給水を遮断し、前記給湯混合弁の前記給水バイパス管側を閉塞させ、前記風呂混合弁の前記出湯管側と前記給水バイパス管側とを連通させる弁開度に調節することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項２】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記給水管から分岐した給水バイパス管と、前記給水管に給水を流入する給水栓と、前記貯湯タンク内の湯水を出湯する出湯管と、前記出湯管内の湯水と前記給水バイパス管内の給水とを混合して給湯管に供給する給湯混合弁と、前記出湯管内の湯水と前記給水バイパス管内の給水とを混合して湯張り管に供給する風呂混合弁と、前記給湯管内の湯水を出湯する給湯栓と、前記貯湯タンク内の湯水を排水する排水弁と、前記貯湯タンク内の圧力上昇を逃がす逃し弁と、前記給水管と前記給水バイパス管との分岐点の下流側途中に設置され前記貯湯タンクへの給水を遮断する給水遮断手段と、前記給湯混合弁及び前記風呂混合弁の交換モードを開始する交換モード開始手段とを備えたヒートポンプ式給湯機において、前記交換モード開始手段による交換モードの開始を検知したら、前記給水遮断手段によって前記貯湯タンクへの給水を遮断し、前記給湯混合弁の前記出湯管側と前記給水バイパス管側とを連通させ、前記風呂混合弁の前記給水バイパス管側を閉塞させる弁開度に調節することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項３】
前記給水遮断手段を手動の閉止弁で構成することを特徴とする前記請求項１または２記載のヒートポンプ式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートポンプユニットで湯水を加熱し貯湯タンク内に貯湯するヒートポンプ式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートポンプ式給湯機について図８に基づいて説明する。
１０１は湯水を貯湯する貯湯タンク、１０２は該貯湯タンク１０１に接続される配管や制御部等を含めて筐体内部に収める貯湯タンクユニット、１０３は貯湯タンク１０１下部と接続され市水を給水する給水管、１０４は貯湯タンク１０１内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、１０５は給水管１０３から分岐した給水バイパス管、１０６は貯湯タンク上部から高温水を出湯する出湯管、１０７は給水バイパス管１０５内の低温水と出湯管１０６内の高温水を適当な温度に調節して給湯管１０８に流入させる給湯混合弁、１０９は給水バイパス管１０５内の低温水と出湯管１０６内の高温水を適当な温度に調節して湯張り管１１０に流入させる風呂混合弁、１１１は貯湯タンク１０１上部に連通した逃し弁、１１２は給水管１０３内に設置され栓の開閉で給水の流入を調節可能な給水栓、１１３は貯湯タンク１０１内の湯水を排水する排水管内に設置された排水弁を備えている。
【０００３】
このようなヒートポンプ式給湯機において、給湯混合弁１０７及び風呂混合弁１０９の交換作業時、作業者が給水栓１１２を閉栓して逃し弁１１１を開放したら排水弁１１３を開放し、図９で示されるように貯湯タンク１０１内にある湯水を給湯混合弁１０７及び風呂混合弁１０９が設置されている位置より低い水位になるまで排水してから排水弁１１３を閉止して、その後、作業者が給湯混合弁１０７と風呂混合弁１０９のどちらか一方、あるいは両方を取り外して交換作業を実施し、交換作業終了後に給水栓１１２を開栓して貯湯タンク１０１内に排水した湯水の量を満たすように給水する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４２９４６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この従来のものでは、貯湯タンク１０１内の湯水を所定量排水しても出湯管１０６内を満たしていた高温水の熱が残存しており、給湯混合弁１０７及び風呂混合弁１０９の温度が十分に低下せず、作業者が取り外して交換作業を実施する際に火傷を負う危険があった。
【０００６】
また、給湯混合弁１０７及び風呂混合弁１０９が設置されている位置よりも低い水位になるまで貯湯タンク１０１内の湯水を排水する必要があったため、排水作業に数分かかる上に給湯使用可能な湯水を大量に排水していた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１では湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記給水管から分岐した給水バイパス管と、前記給水管に給水を流入する給水栓と、前記貯湯タンク内の湯水を出湯する出湯管と、前記出湯管内の湯水と前記給水バイパス管内の給水とを混合して給湯管に供給する給湯混合弁と、前記出湯管内の湯水と前記給水バイパス管内の給水とを混合して湯張り管に供給する風呂混合弁と、前記給湯管内の湯水を出湯する給湯栓と、前記貯湯タンク内の湯水を排水する排水弁と、前記貯湯タンク内の圧力上昇を逃がす逃し弁と、前記給水管と前記給水バイパス管との分岐点の下流側途中に設置され前記貯湯タンクへの給水を遮断する給水遮断手段と、前記給湯混合弁及び前記風呂混合弁の交換モードを開始する交換モード開始手段とを備えたヒートポンプ式給湯機において、前記交換モード開始手段による交換モードの開始を検知したら、前記給水遮断手段によって前記貯湯タンクへの給水を遮断し、前記給湯混合弁の前記給水バイパス管側を閉塞させ、前記風呂混合弁の前記出湯管側と前記給水バイパス管側とを連通させる弁開度に調節するものである。
【０００８】
また、請求項２では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記給水管から分岐した給水バイパス管と、前記給水管に給水を流入する給水栓と、前記貯湯タンク内の湯水を出湯する出湯管と、前記出湯管内の湯水と前記給水バイパス管内の給水とを混合して給湯管に供給する給湯混合弁と、前記出湯管内の湯水と前記給水バイパス管内の給水とを混合して湯張り管に供給する風呂混合弁と、前記給湯管内の湯水を出湯する給湯栓と、前記貯湯タンク内の湯水を排水する排水弁と、前記貯湯タンク内の圧力上昇を逃がす逃し弁と、前記給水管と前記給水バイパス管との分岐点の下流側途中に設置され前記貯湯タンクへの給水を遮断する給水遮断手段と、前記給湯混合弁及び前記風呂混合弁の交換モードを開始する交換モード開始手段とを備えたヒートポンプ式給湯機において、前記交換モード開始手段による交換モードの開始を検知したら、前記給水遮断手段によって前記貯湯タンクへの給水を遮断し、前記給湯混合弁の前記出湯管側と前記給水バイパス管側とを連通させ、前記風呂混合弁の前記給水バイパス管側を閉塞させる弁開度に調節するものである。
【０００９】
また、請求項３では、前記給水遮断手段を手動の閉止弁で構成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、給水遮断手段で給水管から貯湯タンクへの給水流路を遮断し、給湯混合弁及び風呂混合弁を所定の弁開度に調節してから給湯栓を開栓することで、高温の出湯管内に低温の給水を流入させることができるため、作業者が各混合弁を交換する作業の際に火傷を負う危険が防止される。
【００１１】
また、給湯栓を開栓して出湯した高温水の温度が低下したら閉栓し、さらに給水栓を閉栓して給水管への給水を閉止し、その後に、逃し弁を開放してから排水弁を開放して排水する際、給水遮断手段で給水管から貯湯タンクへの給水流路が遮断されていることで、出湯管内に存在する高温水のみを排水することができるので、排水量を最小限に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態を示すヒートポンプ式給湯機の概略構成図
【図２】同実施形態の交換モード時の給水流路を説明する図
【図３】同実施形態の交換モード時の排水流路を説明する図
【図４】同実施形態の交換モード時の給水流路を説明する図
【図５】同実施形態の交換モード時の給水流路を説明する図
【図６】この発明の第２実施形態の交換モード時の給水流路を説明する図
【図７】この発明の第３実施形態を示すヒートポンプ式給湯機の概略構成図
【図８】従来のヒートポンプ式給湯機の一実施形態を示す概略構成図
【図９】同実施形態の混合弁交換時の排水流路を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、この発明を適用した第１実施形態を図１に基づいて説明する。
１は内部に貯湯タンク２を収納した貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク２上部の高温水を出湯する出湯管、４は貯湯タンク２に給水する給水管である。
【００１４】
５は加熱手段としてのヒートポンプユニットであり、冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機６、凝縮器としての水冷媒熱交換器７、冷媒を減圧する膨張弁８、空気と熱交換することで冷媒を加熱する空気熱交換器９で構成されたヒートポンプ回路１０と、貯湯タンク２下部と水冷媒熱交換器７を配管で接続するヒーポン往き管１１、水冷媒熱交換器７と貯湯タンク２上部を配管で接続するヒーポン戻り管１２、ヒーポン往き管１１とヒーポン戻り管１２から成る加熱循環回路１３を介して湯水を搬送する循環ポンプ１４、それらの駆動を制御するヒーポン制御部１５とを備えている。
【００１５】
１６は給水管４から分岐した給水バイパス管、１７は出湯管３と給水バイパス管１６内の湯水を所定の比率で混合して給湯設定温度に調節する給湯混合弁、１８は出湯管３と給水バイパス管１６内の湯水を所定の比率で混合して風呂設定温度に調節する風呂混合弁である。
【００１６】
１９は給湯管２０内を流動する湯水を洗面所等にある給湯口２１から栓を開栓することで出湯可能な給湯栓、２２は給湯管２０内を流動する湯水の温度を検知する給湯温度センサ、２３は給湯管２０内を流動する湯水の流量を検知する給湯流量カウンタである。
【００１７】
２４は浴槽２５の湯水を加熱するステンレス製の蛇管よりなる風呂用熱交換器であり、貯湯タンク２内に備えられている。また、２６は浴槽２５内の湯水を風呂用熱交換器２４に搬送する風呂往き管、２７は風呂用熱交換器２４で加熱された湯水を浴槽２５内に搬送する風呂戻り管、２８は風呂戻り管２７内に設置され湯水を浴槽２５、風呂往き管２６、風呂用熱交換器２４、風呂戻り管２７内で順次循環させる風呂循環ポンプであり、浴槽２５内の湯水が貯湯タンク２内の高温水により加熱されて保温や追い焚きが行われるものである。
なお、２９は風呂戻り管２７内を流動する湯水の温度を検知する風呂温度センサである。
【００１８】
３０は風呂混合弁１８で設定温度に調節された湯水を風呂戻り管２７に搬送する湯張り管であり、配管途中には、風呂混合弁１８で混合された湯水の温度を検知する湯張り温度センサ３１、浴槽２５への湯張り開始及び停止を行う湯張り弁３２、浴槽２５への湯張り量を検知する風呂流量カウンタ３３、浴槽２５の湯水が逆流するのを防止する逆止弁３４が設置されている。
【００１９】
３５はマイコン等からなる給湯制御部で、ヒーポン制御部１５を制御して貯湯タンク２の側面に複数設置された貯湯温度サーミスタ３６の情報から加熱循環回路１３による貯湯タンク２の沸き上げや沸き増し、給湯の温度、風呂の湯張りや追い焚き、保温等の制御を行う。
【００２０】
３７は給湯や風呂等の各種設定が可能なリモコンであり、貯湯タンク２内の湯水を高温に沸き上げる沸き上げ開始スイッチ３８、給湯温度を設定する温度設定スイッチ３９、浴槽２５への湯張りを指示する湯張りスイッチ４０、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ４１、給湯混合弁１７及び風呂混合弁１８の交換時に交換モードを開始させる交換モード開始手段としての混合弁交換スイッチ４２を有し、更にドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部４３によって使用者が設定状況を目視可能としている。
【００２１】
４４は混合弁交換スイッチ４２を押圧した際に各種制御を行う混合弁制御部であり、混合弁交換スイッチ４２が押圧されたか判断する押圧検知手段４５、配管に設置された各種弁の開口方向や開閉の調節等の制御を行う弁開口方向調節手段４６が備えられている。なお、混合弁交換スイッチ４２は混合弁制御部４４の基板上に備えられていてもよい。
【００２２】
４７は給水管４途中に設置され弁を閉止することで貯湯タンク２への給水流路を遮断可能な給水遮断手段としての電動式の閉止弁、４８は貯湯タンク２上部に連通した逃し弁、４９は給水管４に備えられた減圧弁であり、該減圧弁４９より上流には給水栓５０が設けられており、５１は貯湯タンク２底部に接続され湯水を外部に排水する排水弁である。
【００２３】
次に、この発明の第１実施形態における混合弁交換時の動作を説明する。
まず、リモコン３７上に設置された交換モード開始手段としての混合弁交換スイッチ４２が押圧操作されたことを押圧検知手段４５で検知すると交換モードを開始して、弁開口方向調節手段４６が閉止弁４７を作動させ給水管４から貯湯タンク２への給水流路を遮断し、給湯混合弁１７の給水バイパス管１６側を閉塞させ、風呂混合弁１８の出湯管３側と給水バイパス管１６側とを５０％ずつ開口させる弁開度に調節する。
【００２４】
各弁の調節終了後、作業者が図示しない貯湯タンクユニット１のブレーカをＯＦＦにしてから給湯栓１９を開栓することで、図２で示すように太線で示した給水が給水管４、給水バイパス管１６、風呂混合弁１８、出湯管３、給湯混合弁１７、給湯管２０を順次流通して給湯口２１から出湯する流路が形成される。なお、出湯管３内に存在する高温水は斜線で示した。
【００２５】
給湯栓１９を開栓した後、作業者が給湯口２１から出湯する湯水の温度が低下したことを確認したら給湯栓１９を閉栓し、更に給水栓５０を閉栓して給水管４への給水を遮断する。
【００２６】
給湯栓１９及び給水栓５０を閉栓した後、作業者が逃し弁４８を開放してから排水弁５１を開放することで、図３で示すように出湯管３内の斜線で示した高温水が排水され、数秒間（２〜３秒間）の排水時間が経過したら排水弁５１を閉止する。
【００２７】
排水弁５１を閉止した後、作業者によって異常が発生している給湯混合弁１７と風呂混合弁１８のどちらか一方、あるいは両方の混合弁を取り外して、新規の混合弁を設置する交換作業を行う。
【００２８】
給湯混合弁１７及び風呂混合弁１８の交換作業終了後、作業者が再度給水栓５０を開栓することで、図４で示すように給水管４、給水バイパス管１６、出湯管３を順次流通する流路が形成されて貯湯タンク２上部から給水する。
【００２９】
給水栓５０を開栓して貯湯タンク２へ給水した後、逃し弁４８から湯水が溢れたことを作業者が確認したら、逃し弁４８を閉止して貯湯タンク２への給水を停止させる。
【００３０】
逃し弁４８を閉止した後、作業者がブレーカをＯＮにすると設定されていた交換モードが初期化動作によって解除され、図５に示すように閉止弁４７を開放して給水管４から貯湯タンク２下部へ給水する流路が形成され、給湯混合弁１７及び風呂混合弁１８が初期設定の弁開度に戻されることで交換モードが終了する。
【００３１】
以上の動作によって、給湯混合弁１７と風呂混合弁１８のどちらか一方、もしくは両方の交換作業時に、給水管４途中に設置した閉止弁４７を閉止して貯湯タンク２への給水を遮断し、給湯混合弁１７及び風呂混合弁１８を所定の弁開度に調節することで、各混合弁に接続されている出湯管３へ低温の給水が流入して冷却されるので、作業者が各混合弁の取り外し作業を行う際に火傷を負う危険が防止され、また、貯湯タンク２から湯水を排水する時間が数秒なので排水量を最小限に抑えられる。
【００３２】
次に、この発明の第２実施形態における混合弁交換時の動作を説明する。
本実施形態では混合弁交換スイッチ４２が押圧操作されたことを押圧検知手段４５で検知すると交換モードを開始して、閉止弁４７によって給水流路を遮断した後に、給湯混合弁１７の出湯管３側と給水バイパス管１６側を５０％ずつ開口させる弁開度に調節し、風呂混合弁１８の給水バイパス管１６側を閉塞させてから湯張り弁３２を開放することで、図６で示されるように給水管４内の給水が給水バイパス管１６、出湯管３、湯張り管３０を順次流通して浴槽２５内に流入する流路が形成される。
【００３３】
そして、作業者が浴槽２５内に流入した湯水の温度が低下したと判断したら、再度混合弁交換スイッチ４２を押圧して湯張り弁３２を閉止させ、ブレーカをＯＦＦにしてから給水栓５０を閉栓して、数秒間排水弁５１を開放して湯水を排水た後、給湯混合弁１７と風呂混合弁１８のどちらか一方、あるいは両方を交換する。
【００３４】
以上の動作によって、給湯混合弁１７と風呂混合弁１８のどちらか一方、あるいは両方の交換作業時に作業者が火傷を負う危険を防止し安全な交換作業の実施が可能となり、また、貯湯タンク２から排水する湯水の量を最小限に抑えられる。
【００３５】
次に、この発明を適用した第３実施形態を図７に基づいて説明する。
本実施形態では閉止弁４７を手動式とし、作業者が閉止弁４７を閉止することで給水管４から貯湯タンク２への給水を遮断する。このため、各混合弁の交換作業時に混合弁交換スイッチ４２を押圧操作して交換モードに入る前に、作業者が閉止弁４７を閉止する必要がある。
【００３６】
また、混合弁の交換作業が終了した後に給水栓５０を開栓して貯湯タンク２へ給水し、逃し弁４８から湯水が溢れたことを確認したら逃し弁４８を閉止して、その後、作業者がブレーカを操作してＯＮにする前に、作業者が閉止弁４７を開放して給水管４から貯湯タンク２下部への流路が形成されるようにする。
【００３７】
以上の動作によって、給湯混合弁１７と風呂混合弁１８のどちらか一方、あるいは両方の交換作業時に作業者が火傷を負う危険を防止し安全な交換作業の実施が可能となり、また、貯湯タンク２から排水する湯水の量を最小限に抑えられる。
【００３８】
なお、交換モード時に給湯混合弁１７もしくは風呂混合弁１８のどちらか一方の出湯管３側と給水バイパス管１６側を５０％ずつ開口させるとしたが、給水バイパス管１６側と出湯管３側が連通しており、給水が給水バイパス管１６から出湯管３へ流通可能であれば弁開度を変更してもよい。
【００３９】
また、交換モード時に給水を出湯管３に流通させて冷却する際、作業者が給湯栓１９を開栓しても湯水が出湯しなければ、給湯混合弁１７は出湯管３側を全開にしているが、風呂混合弁１８が出湯管３側もしくは給水バイパス管１６側を全開にしていると考えられるため、少なくとも風呂混合弁１８に異常があると判断でき、さらに、交換モード時に給湯栓１９を開栓すると高温湯の出湯がなく低温水のみ継続して出湯していれば、風呂混合弁１８の弁開度にかかわらず給湯混合弁１７が給水バイパス管１６側を全開にしていると考えられるため、少なくとも給湯混合弁１７に異常があると判断できる。
【００４０】
以上のように、給湯混合弁１７と風呂混合弁１８のどちらか一方、もしくは両方の交換作業時に、給水管４途中に設置した閉止弁４７を閉止して貯湯タンク２への給水を遮断し、給湯混合弁１７及び風呂混合弁１８を所定の弁開度に調節することで、各混合弁に接続されている出湯管３に低温の給水が流入して冷却されることで、作業者が混合弁を交換する際に火傷を負う危険を防止することができ、さらに、貯湯タンク２から排水する湯水の量を最小限に抑えられる。
【符号の説明】
【００４１】
２    貯湯タンク
３    出湯管
４    給水管
５    ヒートポンプユニット
１７    給湯混合弁
１８    風呂混合弁
１９    給湯栓
２０    給湯管
３０    湯張り管
４７    閉止弁
４８    逃し弁
５０    給水栓
５１    排水弁
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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