(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温の被加熱液体を加熱して高温の被加熱液体とするヒートポンプ冷媒回路の液冷媒熱交換器を収納する第１のユニットと、
前記第１のユニットで加熱された高温の被加熱液体が流通する被加熱液体回路を収納する第２のユニットと、を備え、
前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間の前記被加熱液体回路は、高温の被加熱液体が流通する外側高温液配管で接続されるヒートポンプ給湯機であって、
前記第１のユニットの前記液冷媒熱交換器で加熱された高温の被加熱液体が流通する内側高温液配管と、前記外側高温液配管と、を接続する第１の液配管接続金具は、
前記第１のユニットの内側高温液配管と前記外側高温液配管とを流通可能に接続する連通路と、
前記第１のユニットの筐体へ固定するための取付部と、を有し、
前記取付部の前記第１のユニットの筐体への当接部分を凸状とし、前記取付部以外は前記取付部よりも凹ませて前記第１のユニットの筐体に当接しない構造とし、
材質が金属であり、
前記当接するユニットの筐体に対向する側の面がほぼ長方形で、一方の対角線上に前記取付部である２箇所のねじ取付部を有し、他方の対角線上に前記取付部である２箇所の取付調整部を有し、
前記取付調整部は、前記ねじ取付部の当接面と同一の高さの当接面を有し、前記取付調整部の当接面に突起部を備える
ことを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記外側高温液配管と、前記第２のユニットの内部に設けられた内側高温液配管と、を接続する第２の液配管接続金具は、
前記外側高温液配管と前記第２のユニットの内側高温液配管とを流通可能に接続する連通路と、
前記第２のユニットの筐体へ固定するための取付部と、を有し、
前記取付部の前記第２のユニットの筐体への当接部分を凸状とし、前記取付部以外は前記取付部よりも凹ませて前記第２のユニットの筐体に当接しない構造とし、
材質が金属であり、
前記当接するユニットの筐体に対向する側の面がほぼ長方形で、一方の対角線上に前記取付部である２箇所のねじ取付部を有し、他方の対角線上に前記取付部である２箇所の取付調整部を有し、
前記取付調整部は、前記ねじ取付部の当接面と同一の高さの当接面を有し、前記取付調整部の当接面に突起部を備える
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】
低温の被加熱液体が流通する外側低温液配管と、前記第１のユニットの前記液冷媒熱交換器へ低温の被加熱液体を流通する内側低温液配管と、を接続する第３の液配管接続金具は、
前記外側低温液配管と前記第１のユニットの内側低温液配管とを流通可能に接続する連通路と、
前記第１のユニットの筐体へ固定するための取付部と、を有し、
前記取付部の前記第１のユニットの筐体への当接部分を凸状とし、前記取付部以外は前記取付部よりも凹ませて前記第１のユニットの筐体に当接しない構造とし、
材質が金属であり、
前記当接するユニットの筐体に対向する側の面がほぼ長方形で、一方の対角線上に前記取付部である２箇所のねじ取付部を有し、他方の対角線上に前記取付部である２箇所の取付調整部を有し、
前記取付調整部は、前記ねじ取付部の当接面と同一の高さの当接面を有し、前記取付調整部の当接面に突起部を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記液配管接続金具は、取付板に取付ねじで固定され、更に前記取付板が前記当接するユニットの筐体に取り付けられる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３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、ヒートポンプ給湯機に関するもので、特に放熱損失の低減を図った入水金具及び出湯金具の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ給湯機は、夜間の割引電気料金を利用してヒートポンプ及び送液ポンプを運転し、常温水（被加熱液体）を加熱して高温水（高温の被加熱液体）として貯液タンクに貯え、昼間の湯水使用時に蛇口を開いたとき、貯液タンク内の高温水に常温水を混ぜて適温水として給湯する貯湯式ヒートポンプ給湯機が一般的である。
ヒートポンプ給湯機のヒートポンプ運転による水の沸上げ温度は、通常の貯湯運転（液体加熱運転）では約６５℃（（社）日本冷凍空調工業会規格（JRA4050:2007R）標準沸上げ温度：６５℃）、冬期低温時の貯湯運転（液体加熱運転）では約８５℃〜９０℃の高温（高温沸上げ）が一般的である。また、直接給湯運転時は洗面や入浴時の適温と言われる約４２℃が一般的である。
【０００３】
ヒートポンプ給湯機の省エネルギー化を実現するためには、運転効率の向上と共に、高温水からの放熱損失の低減が必要である。特に、高温水を長期間貯める貯液タンクや流路が長い水冷媒熱交換器（液冷媒熱交換器）からの放熱損失に対しては、さまざまな対応が施されている。
そして、ヒートポンプ給湯機の更なる放熱損失の低減が可能な箇所としては、出湯金具部がある。
出湯金具は、ヒートポンプユニットと貯液ユニットとを接続するお湯側水配管（外側高温液配管）と、ヒートポンプユニット内のお湯配管（内側高温液配管）と、を接続するための接続金具であり、ヒートポンプユニット筐体に取り付けられる。一般に銅管を使用する水配管（液配管）をろう付けするために、出湯金具は金属製で作られ、また、ヒートポンプユニット筐体に密着して固定されるため、出湯金具内を流れる高温水の熱が出湯金具からヒートポンプユニット筐体を介して大気中に放熱される。なお、ヒートポンプユニット筐体には、ヒートポンプユニットと貯液ユニットとを接続する水側配管（外側低温液配管）と、ヒートポンプユニット内の水配管（内側低温液配管）と、を接続するための入水金具も取り付けられている。
【０００４】
従来の出湯金具に関する放熱損失の低減方法としては、ヒートポンプユニットのケーシングに断熱材を介してお湯側配管接続部（出湯金具）を取り付けることにより大気中に放熱される熱損失を低減させるヒートポンプ給湯機が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７５５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたヒートポンプ給湯機の実用化にあたっては、次の様に、省エネルギー効果に対しコストが割高になることなどの課題があった。
【０００７】
出湯金具に高温水が流れる時間は、夜間の割引電気料金を利用して貯液タンクに高温水を貯える時間（例えば３〜５時間）に相当し、貯液タンクのように高温水を長期間（例えば２４時間）貯えるものではない。また、出湯金具は、液冷媒熱交換器のように流路が長く放熱損失が大きいものでもない。
このように、出湯金具は、貯液タンクや液冷媒熱交換器と比較して、放熱損失は比較的少ないものである。
【０００８】
一方、特許文献１のヒートポンプ給湯機の出湯金具に設けられる断熱材は、約９０℃（冬期低温時の高温沸上げ温度）の高温に耐える耐熱性を備える必要がある。そのため、断熱材は、発泡ウレタン系の断熱材、ノンアスベスト系の繊維断熱材、パッキン状の（耐熱）ゴム成型品のように、比較的コストの高い材料が必要となり、出湯金具に断熱材を介することにより得られる省エネルギー効果に対して、取り付け作業費を含めたコストが掛かり過ぎるという課題がある。
また、特許文献１のヒートポンプ給湯機の出湯金具に設けられる断熱材は、取り付けによる押付け圧力に耐える耐圧縮性を備えるものでなければならず、経時変化による劣化や弾性低下した場合、出湯金具の取付部に緩みを生じて、出湯金具の外れやがたつき等の不具合が発生するおそれがあった。
以上のように、特許文献１に記載されたヒートポンプ給湯機は、断熱材の耐熱性、耐圧縮性に優れた材質の選定とコストアップとが大きな課題となっている。
【０００９】
そこで、本発明は、出湯金具（入水金具）の構造により、断熱材などの追加部品を必要とせず、出湯金具（入水金具）から筐体への放熱損失を低減し、省エネルギー効果を得られるヒートポンプ給湯機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するために、請求項１に係るヒートポンプ給湯機は、低温の被加熱液体を加熱して高温の被加熱液体とするヒートポンプ冷媒回路の液冷媒熱交換器を収納する第１のユニットと、前記第１のユニットで加熱された高温の被加熱液体が流通する被加熱液体回路を収納する第２のユニットと、を備え、前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間の前記被加熱液体回路は、高温の被加熱液体が流通する外側高温液配管で接続されるヒートポンプ給湯機であって、前記第１のユニットの前記液冷媒熱交換器で加熱された高温の被加熱液体が流通する内側高温液配管と、前記外側高温液配管と、を接続する第１の液配管接続金具は、前記第１のユニットの内側高温液配管と前記外側高温液配管とを流通可能に接続する連通路と、前記第１のユニットの筐体へ固定するための取付部と、を有し、前記取付部の前記第１のユニットの筐体への当接部分を凸状とし、前記取付部以外は前記取付部よりも凹ませて前記第１のユニットの筐体に当接しない構造とし、材質が金属であり、前記当接するユニットの筐体に対向する側の面がほぼ長方形で、一方の対角線上に前記取付部である２箇所のねじ取付部を有し、他方の対角線上に前記取付部である２箇所の取付調整部を有し、前記取付調整部は、前記ねじ取付部の当接面と同一の高さの当接面を有し、前記取付調整部の当接面に突起部を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項１に係るヒートポンプ給湯機によれば、出湯金具（第１の液配管接続金具）とヒートポンプユニット筐体との当接部が取付部のみに限定されるため、ヒートポンプユニット筐体と出湯金具との伝熱面積が大幅に縮小され、出湯金具からヒートポンプユニット筐体への熱伝導が減少し放熱損失の低減を図ることができる。また、断熱材などの部品追加を必要としないため、コストアップや高温経時劣化などの従来技術の課題も解消することができる。また、取付ねじ本数を４本から２本に半減して部品コスト及び作業コストの低減を図ることができる。
【００１２】
次に、請求項２に係るヒートポンプ給湯機は、前記外側高温液配管と、前記第２のユニットの内部に設けられた内側高温液配管と、を接続する第２の液配管接続金具は、前記外側高温液配管と前記第２のユニットの内側高温液配管とを流通可能に接続する連通路と、前記第２のユニットの筐体へ固定するための取付部と、を有し、前記取付部の前記第２のユニットの筐体への当接部分を凸状とし、前記取付部以外は前記取付部よりも凹ませて前記第２のユニットの筐体に当接しない構造とし、材質が金属であり、前記当接するユニットの筐体に対向する側の面がほぼ長方形で、一方の対角線上に前記取付部である２箇所のねじ取付部を有し、他方の対角線上に前記取付部である２箇所の取付調整部を有し、前記取付調整部は、前記ねじ取付部の当接面と同一の高さの当接面を有し、前記取付調整部の当接面に突起部を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２に係るヒートポンプ給湯機によれば、貯液ユニット側の出湯金具（第２の液配管接続金具）をヒートポンプユニット側の出湯金具と同一構造とすることにより、ヒートポンプユニット側の出湯金具と貯液ユニット側の出湯金具との共用化が図れると共に、貯液ユニット側の出湯金具から貯液ユニット筐体への熱伝導が減少し放熱損失の低減を図ることができる。また、取付ねじ本数を４本から２本に半減して部品コスト及び作業コストの低減を図ることができる。
【００１４】
次に、請求項３に係るヒートポンプ給湯機は、低温の被加熱液体が流通する外側低温液配管と、前記第１のユニットの前記液冷媒熱交換器へ低温の被加熱液体を流通する内側低温液配管と、を接続する第３の液配管接続金具は、前記外側低温液配管と前記第１のユニットの内側低温液配管とを流通可能に接続する連通路と、前記第１のユニットの筐体へ固定するための取付部と、を有し、前記取付部の前記第１のユニットの筐体への当接部分を凸状とし、前記取付部以外は前記取付部よりも凹ませて前記第１のユニットの筐体に当接しない構造とし、材質が金属であり、前記当接するユニットの筐体に対向する側の面がほぼ長方形で、一方の対角線上に前記取付部である２箇所のねじ取付部を有し、他方の対角線上に前記取付部である２箇所の取付調整部を有し、前記取付調整部は、前記ねじ取付部の当接面と同一の高さの当接面を有し、前記取付調整部の当接面に突起部を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項３に係るヒートポンプ給湯機によれば、入水金具（第３の液配管接続金具）を出湯金具と同一構造とすることにより、出湯金具と入水金具との共用化を図ることができると共に、入水金具から当接する筐体への熱伝導が減少し、冬期など外気温が水温より低下した場合における放熱損失の低減を図ることができる。また、取付ねじ本数を４本から２本に半減して部品コスト及び作業コストの低減を図ることができる。
【００２０】
次に、請求項４に係るヒートポンプ給湯機は、前記液配管接続金具は、取付板に取付ねじで固定され、更に前記取付板が前記当接するユニットの筐体に取り付けられることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項４に係るヒートポンプ給湯機によれば、予め部組作業で出湯金具・入水金具（液配管接続金具）を取付板に固定してから、取付板を筐体に取り付けるため、組立作業の単純化及びサービス作業の簡易化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、出湯金具（入水金具）の構造により、断熱材などの追加部品を必要とせず、出湯金具（入水金具）から筐体への放熱損失を低減し、省エネルギー効果を得られるヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の構成説明図である。
【図２】本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の運転動作のフローチャートである。
【図３】本実施形態に係るヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニットの筐体の上面を外した状態における上面模式図である。
【図４】本実施形態に係るヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニットの筐体の前面を外した状態における正面模式図である。
【図５】本実施形態にかかるヒートポンプ給湯機の出湯金具を取付板と当接する面側からみた側面図である。
【図６】本実施形態にかかるヒートポンプ給湯機の出湯金具が取付板に固定された状態における出湯金具及び取付板の断面図ある。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の構成説明図である。
ヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプ冷媒回路の構成部品及び被加熱液体回路の一方の構成部品を収納したヒートポンプユニット３０と、被加熱液体回路の他方の構成部品及び給液回路の構成部品を収納した貯液ユニット４０と、運転制御手段５０とを備えて構成されている。
以下、ヒートポンプ冷媒回路、被加熱液体回路、及び給液回路の構成について説明する。
【００２６】
＜ヒートポンプ冷媒回路＞
ヒートポンプ冷媒回路は、圧縮機１と、液冷媒熱交換器２の冷媒側伝熱管２ａと、減圧装置３と、空気熱交換器４とを備えて構成され、冷媒が循環するように、それぞれ冷媒配管を介して順次環状に接続されている。なお、本実施形態での冷媒としては、炭酸ガス（ＣＯ2 ）冷媒が封入されており、また、本実施形態での被加熱液体（液）としては、水(水道水)が用いられているものとして以下説明する。
【００２７】
圧縮機１は、空気熱交換器４からの冷媒を圧縮すると共に、圧縮した高温のガス冷媒（高温冷媒）を液冷媒熱交換器２の冷媒側伝熱管２ａに送り出している。
圧縮機１は、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御、電圧制御（例えばＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation)制御）及びこれらを組み合わせた制御により、低速（例えば７００回転／分）から高速（例えば６０００回転／分）まで回転速度制御ができるようになっている。
ヒートポンプ給湯機を通常の貯湯温度（約６５℃）で貯湯する通常貯湯運転をする場合、圧縮機１を比較的小さな回転速度（１０００〜２０００回転／分）で運転する。一方、冬期などで高温の貯湯温度（約８５〜９０℃）で貯湯する高温貯湯運転をする場合、圧縮機１を通常貯湯運転時より大きな回転速度（３０００〜４０００回転／分）で運転する。
【００２８】
液冷媒熱交換器２は、圧縮機１から吐出される高温冷媒を流通させる冷媒側伝熱管２ａと、後述する水を流通させる液側伝熱管２ｂとを備えて構成され、冷媒側伝熱管２ａと液側伝熱管２ｂとの間で熱交換するよう密着して設けられる。
【００２９】
減圧装置３は、液冷媒熱交換器２の冷媒側伝熱管２ａと空気熱交換器４との間に配置される冷媒配管の途中に設けられており、一般に電動膨張弁が使用されている。
減圧装置３は、液冷媒熱交換器２を経て送られてくる中温高圧冷媒を減圧し、蒸発し易い低圧冷媒として空気熱交換器４へ送り出している。
また、減圧装置３は、絞り開度が調節可能となっており、この絞り開度を変えてヒートポンプ冷媒回路内の冷媒循環量を調節する働きや、冬期低温時にヒートポンプ運転して空気熱交換器４に着霜した場合に、絞り開度を全開にして中温冷媒を空気熱交換器４に多量に送って霜を溶かす除霜装置としても働く。
【００３０】
空気熱交換器４は、送風ファン５の回転によって外気を取り入れた空気と、空気熱交換器５内を流通する冷媒との熱交換を行って、外気から熱を汲み上げるものである。そして、冷媒は、空気熱交換器４から圧縮機１へと送られる。
【００３１】
＜被加熱液体回路＞
被加熱液体回路は、夜間の割引電気料金を利用して定期的に湯（高温水）を貯液タンク９に貯める「貯湯運転（液体加熱運転）」、及び残湯量が規定値以下になった場合のみ運転する「タンク沸上げ運転（液体加熱運転）」によって、貯液タンク９に高温水を貯めるための液回路である。
被加熱液体回路は、貯液タンク９と、送液ポンプ１２と、液冷媒熱交換器２の液側伝熱管２ｂと、タンク切換弁１５とを備えて構成され、それぞれ液配管を介して順次環状に接続されている。
また、液冷媒熱交換器２を備えるヒートポンプユニット３０と、貯液タンク９を備える貯液ユニット４０とは、貯液ユニット４０の筐体に取り付けられた入水金具１０から外側低温液配管（水側配管）３１を介してヒートポンプユニット３０の筐体に取り付けられた入水金具１１へ低温水が流通可能に接続されており、ヒートポンプユニット３０の筐体に取り付けられた出湯金具１３から外側高温液配管（お湯側配管）３４を介して貯液ユニット４０の筐体に取り付けられた出湯金具１４へ高温水が流通可能に接続されている。
【００３２】
送液ポンプ１２は、被加熱液体回路内の水を循環させるポンプであり、具体的には、貯液タンク９の底部に接続された液配管を介して貯液タンク９内の水を液冷媒熱交換器２の液側伝熱管２ｂに入水する。
【００３３】
液冷媒熱交換器２は、前述した冷媒側伝熱管２ａと、送液ポンプ１２から吐出される低温水を流通させる液側伝熱管２ｂとを備えて構成され、冷媒側伝熱管２ａと液側伝熱管２ｂとの間で熱交換するように密着して設けられる。
【００３４】
即ち、送液ポンプ１２から吐出される低温水は、液冷媒熱交換器２の液側伝熱管２ｂに入水して、規定温度に加熱されて貯液タンク９の上部から貯湯される。
例えば、冬期低温時の高温貯湯運転で規定温度９０℃の場合、送液ポンプ１２から吐出される約１０℃の入水を液冷媒熱交換器２で約９０℃まで加熱して出湯する。
なお、特に冬期は外気温が低いため、ヒートポンプユニット３０の筐体２０（図３参照）や貯液ユニット４０の筐体（図示せず）が冷えており、液冷媒熱交換器２で規定温度９０℃まで加熱された高温水が貯液タンク９に貯湯される間に、ヒートポンプユニット３０の側の出湯金具１３及び貯液ユニット４０の側の出湯金具１４からそれぞれの筐体への熱伝導によって放熱され、実際に貯液タンク９に貯湯される貯湯温度は規定温度より低下してしまう。そのため、液冷媒熱交換器２における加熱温度は、規定温度に対し放熱分を考慮して高目に設定される。
【００３５】
タンク切換弁１５は、液冷媒熱交換器２の液側伝熱管２ｂと貯液タンク９とが連通する状態、または、貯液タンク９と後述する湯水混合弁１６とが連通する状態に水の流路を切り換えるように構成されている。
貯湯運転時またはタンク沸上げ運転時には、液冷媒熱交換器２の液側伝熱管２ｂと貯液タンク９とが連通する状態に水の流路が切り換えてある。
液冷媒熱交換器２の液側伝熱管２ｂで規定温度まで加熱された水は、タンク切換弁１５を介して、貯液タンク９の上部に接続された液配管から貯液タンク９内に貯湯される。
このように、貯液タンク９の下側に貯留された低温水は、貯液タンク９の底部から貯液ユニット４０の筐体に取り付けられた入水金具１０、外側低温液配管３１、ヒートポンプユニット３０の筐体に取り付けられた入水金具１１、送液ポンプ１２、液冷媒熱交換器２の液側伝熱管２ｂ、ヒートポンプユニット３０の筐体に取り付けられた出湯金具１３、外側高温液配管３４、貯液ユニット４０の筐体に取り付けられた出湯金具１４、タンク切換弁１５、貯液タンク９の被加熱液体回路で水（被加熱液体）の循環を行ない、貯液タンク９の上部から貯湯される。
【００３６】
＜給液回路＞
給液回路は、湯水使用時に行う「給湯運転」によって、台所蛇口１８などから湯水を供給するための液回路である。
給液回路は、給水金具６と、減圧弁７と、給水水量センサ８と、貯液タンク９と、タンク切換弁１５と、湯水混合弁１６と、給湯金具１７とが液配管を介して順次直列に接続され構成されている。なお、タンク切換弁１５は、給湯運転時には、貯液タンク９と湯水混合弁１６とが連通する状態に水の流路が切り換えてある。
また、給水水量センサ８と貯液タンク９との間に配置される液配管は途中で分岐し、湯水混合弁１６と接続されている。
給水金具６は水道などの給水源と接続され、給湯金具１７は台所蛇口１８に接続されている。なお、図１には、給湯金具１７に台所蛇口１８のみが接続されているが、洗面蛇口（図示せず）や風呂湯張り回路（図示せず）などの使用端末にも接続されていてもよい。
【００３７】
＜運転制御手段＞
次に、ヒートポンプ給湯機の運転制御手段５０について説明する。
運転制御手段５０は、圧縮機１、減圧装置３、送風ファン５、タンク切換弁１５、湯水混合弁１６、送液ポンプ１２などを制御することにより、貯湯運転、給湯運転などを行うものである。
また、運転制御手段５０は、冬期低温時は高温貯湯の規定温度（例えば８５〜９０℃）で貯湯すると共に周囲温度や給水温度が低く加熱負荷が大きいため、圧縮機１を高回転速度（例えば３０００〜４０００回転／分）とし、夏期や中間期は加熱負荷が軽いので通常貯湯の規定温度（約６５℃）で比較的低回転速度（例えば１０００〜２０００回転／分）とするなどの最適運転制御手段（図示せず）を有している。
【００３８】
更に、ヒートポンプ給湯機には、貯液タンク９の貯湯温度を検知するための複数のタンクサーミスタ９ａ（９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）や各部の冷媒温度や水温を検知する各部サーミスタ、及び圧縮機１の吐出圧力を検知する圧力センサなど（いずれも図示せず）が設けられ、各検出信号は運転制御手段５０に入力されるように構成されている。運転制御手段５０はこれらの信号に基づいて各機器を制御するものである。
また、運転制御手段５０は複数のタンクサーミスタ９ａ（９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の温度検出値の差異により、貯液タンク９内のどこまで貯湯されているかを検知して、貯湯量を計ることができる。
【００３９】
＜ヒートポンプ給湯機の運転動作＞
次に、本実施形態のヒートポンプ給湯機の運転動作について図２を用いて説明する。
図２は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機の夜中の貯湯運転から翌日の給湯運転、学習制御に及ぶ１日の運転動作のフローチャートである。
運転制御手段５０は、毎日の給湯使用量を記憶学習して翌日の給湯使用量を推定し、夜間の貯湯温度及び貯湯量を決定すると共に、上記貯湯量が夜間電気割引料金の適用される規定時間（例えば２３時〜７時）内に沸き上がるように貯湯運転開始時刻を設定する学習制御手段を有している。
【００４０】
貯湯運転開始時刻になると、ヒートポンプ給湯機の運転制御手段５０は、貯湯運転を開始（ステップＳ６１）する。
即ち、運転制御手段５０は、圧縮機１、減圧装置３、送風ファン５を始動させヒートポンプ運転を開始すると共に、タンク切換弁１５、送液ポンプ１２を制御し、貯液タンク９底部から循環されるタンク貯湯水を液冷媒熱交換器２で高温冷媒と熱交換して規定温度の高温水とし、貯液タンク９上部から戻す貯湯運転を行う。
【００４１】
次に、運転制御手段５０は複数のタンクサーミスタ９ａ（９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）からの検出信号に基づき、貯液タンク９の貯湯量判定を行う（ステップＳ６２）。貯湯温度及び貯湯量が規定値に達しないうちは貯湯運転を継続し、規定値に達すると、運転制御手段５０はヒートポンプ運転を停止し貯湯運転を終了する（ステップＳ６３）。
【００４２】
使用者が、台所蛇口１８を開き湯水使用が開始されると（ステップＳ６４）、運転制御手段５０は、給湯温度が適温（一般的には約４２℃）となるように湯水混合弁１６からの給水量を調整し、給水金具６、減圧弁７、給水水量センサ８、貯液タンク９、湯水混合弁１６、給湯金具１７、台所蛇口１８の給液回路で適温水を供給する給湯運転を開始する（ステップＳ６５）。なお、給湯運転時は、水道などの給水源からの水圧で給湯を行う。
【００４３】
次に台所蛇口１８を閉じて湯水使用が終了されると（ステップＳ６６）、給湯は停止され湯水混合弁１６は所定の位置に設定され給湯運転は停止する（ステップＳ６７）。
【００４４】
更に、運転制御手段５０は、給湯運転中（ステップＳ６５）及び給湯運転停止（ステップＳ６７）後に、タンクサーミスタ９ａ（９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）によって貯液タンク９内の貯湯温度及び貯湯量を検知し、タンク残湯量の判定を行う（ステップＳ６８）。
通常は規定量以上残湯しておりタンク沸上げ運転は行わないが、給湯使用量が学習制御による推定量より多く、タンク残湯量が規定値未満になった場合はタンク沸上げ運転を行い（ステップＳ６９）、貯湯量判定において（ステップＳ７０）、貯湯温度及び貯湯量が規定値に達してからタンク沸上げ運転を終了する（ステップＳ７１）。
【００４５】
使用者による１日の湯水使用が終了するまでステップＳ６４からステップＳ７１が繰り返され（ステップＳ７２でＮｏ）、１日の湯水使用が終了すると（ステップＳ７２でＹｅｓ）、運転制御手段５０は学習制御手段（図示せず）を機能させる。即ち、運転制御手段５０は複数のタンクサーミスタ９ａ（９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）からの検出信号に基づき、タンク残湯温度及び残湯量を検知して１日毎の湯水使用量を算出し、翌日使用量の推定算出を行い、それに適合した貯湯温度及び貯湯量、貯湯運転開始時刻などの貯湯運転条件の設定を行う（ステップＳ７３）。
なお、学習制御手段が行う翌日の湯水使用量の推定算出は、一般的に過去７日間程度の外気温度や湯水使用量などを基にして、夜間の貯湯運転のみで十分間に合うように翌日の湯水使用量が推定算出される。
また、湯水使用終了は、一般的に夜間電気割引料金時間帯（２３時〜７時）の始まる２３時としている。
【００４６】
これにより、ヒートポンプ給湯機の夜間の貯湯運転から給湯使用終了までの１日の運転動作が終了する。
なお、ステップＳ７３で設定された貯湯運転条件に基づき、貯湯運転開始時刻になると、貯湯運転条件にしたがって翌日の給湯使用のための貯湯運転を開始する（ステップＳ６１）。
【００４７】
＜ヒートポンプユニットの構造＞
図３は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニット３０の筐体２０の上面を外した状態における上面模式図である。図４は、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニット３０の筐体２０の前面を外した状態における正面模式図である。なお、図４においては筐体２０内の後方に設置される圧縮機１及び空気熱交換器４を省略して図示している。また、図３、図４の冷媒配管及び液配管は省略している。
【００４８】
ヒートポンプユニット３０の筐体２０は略直方体形をしており、背面及び左側面には空気熱交換器４を設置し、これに対向してファンモータ２２により回転する送風ファン５が配置されている。
筐体２０の右側には、仕切板２１によって区切られ、圧縮機１、液冷媒熱交換器２などが収納された一般的に機械室と言われる部分があり、機械室の前部には冷媒側伝熱管２ａと液側伝熱管２ｂとの間で熱交換するよう密着してコイル状に２個並列で巻いた液冷媒熱交換器２が設置され、後部には圧縮機１が設置されている。
液冷媒熱交換器２は、支持台２３により固定され、断熱材からなる断熱カバー２４により保温される。
【００４９】
筐体２０の右側面には、ヒートポンプユニット３０と貯液ユニット４０（図１参照）との間で水循環を行うために、外側低温液配管３１が接続される入水金具１１と、外側高温液配管３４が接続される出湯金具１３とが設けられている。
入水金具１１及び出湯金具１３は、取付板２５に取付ねじ２６（後述する図６参照）で固定され、取付板２５は、筐体２０に取付板固定ねじ２７で取り付けられている。
【００５０】
入水金具１１は、外側低温液配管３１の一端と、筐体２０の内部に設けられた被加熱液体回路の液配管である内側低温液配管３２の一端とが接続される液配管接続金具であり、外側低温液配管３１の他端は貯液ユニット４０の筐体に設けられた入水金具１０（図１参照）と接続され、内側低温液配管３２の他端は送液ポンプ１２（図１参照）と接続されている。
出湯金具１３は、内側高温液配管３３の一端と、筐体２０の内部に設けられた被加熱液体回路の液配管である外側高温液配管３４の一端とが接続される液配管接続金具であり、内側高温液配管３３の他端は液冷媒熱交換器２（図１参照）と接続され、外側高温液配管３４の他端は貯液ユニット４０の筐体に設けられた出湯金具１４（図１参照）と接続されている。
なお、一般に銅管が用いられる液配管（外側低温液配管３１，内側低温液配管３２，内側高温液配管３３，外側高温液配管３４）と液配管接続金具（入水金具１１，出湯金具１３）はろう付けにより接合されるため、液配管接続金具（入水金具１１，出湯金具１３）の材質は金属であることが好適である。
【００５１】
＜出湯金具の構造＞
次に、出湯金具１３の構造について図５及び図６を用いて説明する。
図５は、本実施形態にかかるヒートポンプ給湯機の出湯金具１３を取付板２５と当接する面側からみた出湯金具１３と外側高温液配管３４の側面図である。なお、図５においては、内側高温液配管３３、取付板２５、および取付ねじ２６は省略している。
図６は、本実施形態にかかるヒートポンプ給湯機の出湯金具１３が取付板２５に固定された状態における出湯金具１３及び取付板２５の断面図ある。なお、図６の出湯金具１３の断面図においては、内側液配管接続部１３３から外側液配管接続部１３４については図５のＡ−Ａ断面図を示し、ねじ取付部１３ｂおよび取付調整部１３ｄの周辺については図５のＢ−Ｂ断面図を示している。
【００５２】
出湯金具１３は、内側高温液配管３３が接続される内側液配管接続部１３３と、外側高温液配管３４が接続される外側液配管接続部１３４と、内側液配管接続部１３３と外側液配管接続部１３４とを連通する連通路１３ａとが設けられている。また、出湯金具１３には、フランジ１３ｆが形成されている。
【００５３】
フランジ１３ｆは、図５に示すように、略長方形のフランジ１３ｆのほぼ中央部に連通路１３ａが設けられるように形成され、ねじ取付部１３ｂが一方の対角線上に２箇所設けられ、取付調整部１３ｄが他方の対角線上に２箇所設けられている。
ねじ取付部１３ｂは、フランジ１３ｆの取付板２５と取り付けられる方向側の面から寸法Ｌ突出して凸形状に設けられ、取付ねじ２６で出湯金具１３と取付板２５とを取り付けるための貫通孔１３ｃが形成されている。
取付調整部１３ｄは、フランジ１３ｆの取付板２５と取り付けられる方向側の面から寸法Ｌ突出して凸形状に設けられ、取付板２５と当接する面に突起部１３ｅが形成されている。
換言すれば、フランジ１３ｆは、取付板２５と当接する取付部（ねじ取付部１３ｂ、取付調整部１３ｄ）の当接面から寸法Ｌだけ退避されるように形成されている。
【００５４】
これにより、取付板２５と出湯金具１３との接触は、ねじ取付部１３ｂの当接面および取付調整部１３ｄの当接面のみとすることができ、出湯金具１３から取付板２５への熱伝導による放熱損失を削減することができる。
なお、段差の寸法Ｌは、小さすぎるとフランジ１３ｆから取付板２５への輻射熱による熱損失が増加し、大き過ぎると大気間の温度差による大気移動により出湯金具１３から大気への放熱が増加し、いずれの場合も熱伝導減少による放熱損失の削減効果を相殺してしまうおそれがあり、検討結果、段差の適切なＬ寸法は約０．５〜１．０ｍｍであった。
【００５５】
取付板２５は、出湯金具１３の内側液配管接続部１３３が挿入される開口部２５ａと、出湯金具１３を取付ねじ２６で固定する際にねじ受けとなるねじ受け部２５ｂと、係止穴２５ｃとが設けられている。
開口部２５ａは、出湯金具１３の内側液配管接続部１３３の外径より大きく開口しており、出湯金具１３を取付板２５に取り付けた際、内側液配管接続部１３３と取付板２５とを離隔させ、出湯金具１３から取付板２５への熱伝導による放熱損失を低減している。
【００５６】
出湯金具１３の取付板２５への取り付けは、まず、出湯金具１３の内側液配管接続部１３３を取付板２５の開口部２５ａに挿入し、出湯金具１３の取付調整部１３ｄに設けられた突起部１３ｅを取付板２５の係止穴２５ｃに嵌合させる。そして、出湯金具１３のねじ取付部１３ｂに設けられた貫通孔１３ｃから取付ねじ２６を挿入し、取付ねじ２６を取付板２５に設けられたねじ受け部２５ｂと螺着させることにより、出湯金具１３と取付板２５とを固定する。
このように、出湯金具１３は、２箇所のねじ取付部１３ｂと、２箇所の取付調整部１３ｄとの計４箇所で取付板２５と当接および固定されることにより、より確実な取付構造とすることができる。また、２本の取付ねじ２６で出湯金具１３を取付板２５に固定することができ、部品コスト及び作業コストの低減を図ることができる。
【００５７】
＜まとめ＞
前述のように、特に冬期は外気温が低いため、ヒートポンプユニットの筐体や貯液ユニットの筐体が冷えており、液冷媒熱交換器で規定温度（例えば９０℃）まで加熱された高温水が貯液タンクに貯湯される間に、ヒートポンプユニットの側の出湯金具及び貯液ユニットの側の出湯金具からそれぞれの筐体への熱伝導によって放熱され、実際に貯液タンクに貯湯される貯湯温度は規定温度より低下してしまう。
そのため、従来の放熱対策が行われていないフランジの全面を取付板（または筐体）と当接する出湯金具を用いたヒートポンプ給湯機においては、液冷媒熱交換器における加熱温度は、規定温度に対し放熱分を考慮して１〜２℃高目に設定されている。
【００５８】
これに対し、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機は、出湯金具１３と取付板２５との当接面は、ねじ取付部１３ｂの当接面および取付調整部１３ｄの当接面のみとなり、フランジの全面を取付板と当接する従来の出湯金具に比べて、当接する面積を大幅に縮小させることができる。これにより、出湯金具１３から取付板２５（即ち、ヒートポンプユニットの筐体２０）への熱伝導が減少し放熱損失の低減を図ることができ、ヒートポンプ給湯機としての省エネルギー効果を得ることができる。
また、断熱材を追加する特許文献１に記載の配管接続部のように、構成物品を追加することによるコストアップを発生することなく、ヒートポンプ給湯機としての省エネルギー効果を得ることができる。
【００５９】
また、出湯金具１３の構造は、ヒートポンプユニット３０に設けられた出湯金具１３に限らず、貯液ユニット４０に設けられた出湯金具１４にも適用してもよい。これにより、出湯金具１３，１４を共用化することができると共に、高温の被加熱液体（高温水）が流通する出湯金具１４から貯液ユニット４０の筐体への熱伝導が減少し放熱損失の低減を図ることができ、ヒートポンプ給湯機としての省エネルギー効果を得ることができる。
【００６０】
更に、入水金具１１についても適用してもよい。これにより、液配管接続金具（出湯金具１３，１４、入水金具１１，１２）を共用化することができると共に、冬期は夜間の冷え込みが厳しく入水温度が筐体温度（外気温度）より高い場合における放熱損失の削減効果を図ることができる。
【００６１】
なお、本実施形態においては、部分組立てによる作業性向上を考慮して、出湯金具１３及び入水金具１１を取付板２５に固定してから取付板２５を筐体に固定するものとして説明したが、取付板２５を省略し出湯金具１３及び入水金具１１を直接筐体に固定しても当接面積の縮小による放熱損失の低減の効果を得ることができる。
また、本実施形態においては、部分組立てによる作業性向上を考慮して、出湯金具（入水金具１１）は２箇所のねじ取付部１３ｂと２箇所の取付調整部１３ｄが設けられるものとして説明したが、取付調整部１３ｄに代えてねじ取付部１３ｂを設け、４箇所のねじ取付部１３ｂで出湯金具（入水金具１１）を取付板２５または筐体と固定しても、当接面積の縮小による放熱損失の低減の効果を得ることができる。
【００６２】
取付板２５に入水金具１１（１０）および出湯金具１３（１４）を取付ねじ２６で固定し、入水金具１１（１０）および出湯金具１３（１４）が取り付けられた取付板２５をヒートポンプユニット３０（貯液ユニット４０）の筐体に取付板固定ねじ２７で固定することにより、組立作業の単純化及びサービス作業の簡易化を図ることができる。
【００６３】
なお、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態の構成においては、貯液タンク９の底部に接続された液配管を介して貯液タンク９内の水を液冷媒熱交換器２に送り出す構成としたが、貯液タンク９以外の任意の給水源から水（被加熱液体）を液冷媒熱交換器２に送り出す構成としてもよい。例えば、減圧弁７で減圧された水を液冷媒熱交換器２に送り出す構成としてもよい。
また、上記実施形態の構成においては、液冷媒熱交換器２で加熱された水を貯液タンク９の上部に接続された液配管から貯液タンク９内に貯湯する構成としたが、貯液タンク９を経由することなく、液冷媒熱交換器２からの出湯を給湯金具１７から給湯する構成としてもよく、入水金具１１を給水金具として水源から直接給水する構成としてもよい。
また、送液ポンプ１２の位置は、液冷媒熱交換器２の上流側に限定されるものではなく、液冷媒熱交換器２の下流側であってもよい。また、送液ポンプ１２は、ヒートポンプユニット３０に配置されるものであってもよく、貯液ユニット４０に配置されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１      圧縮機
２      液冷媒熱交換器
２ａ    冷媒側伝熱管
２ｂ    液側伝熱管
３      減圧装置
４      空気熱交換器
５      送風ファン
６      給水金具
７      減圧弁
８      給水水量センサ
９      貯液タンク
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ    タンクサーミスタ
１０    入水金具（第３の液配管接続金具）
１１    入水金具（液配管接続金具）
１２    送液ポンプ
１３    出湯金具（第１の液配管接続金具）
１３ａ  連通路
１３ｂ  ねじ取付部（取付部）
１３ｃ  貫通孔
１３ｄ  取付調整部（取付部）
１３ｅ  突起部
１３ｆ  フランジ
１３３  内側液配管接続部
１３４  外側液配管接続部
１４    出湯金具（第２の液配管接続金具）
１５    タンク切換弁
１６    湯水混合弁
１７    給湯金具
１８    台所蛇口
２０    筐体
２１    仕切板
２２    ファンモータ
２３    支持台
２４    断熱カバー
２５    取付板
２５ａ  開口部
２５ｂ  ねじ受け部
２５ｃ  係止穴
２６    取付ねじ
２７    取付板固定ねじ
３０    ヒートポンプユニット（第１のユニット）
３１    外側低温液配管
３２    内側低温液配管
３３    内側高温液配管
３４    外側高温液配管
４０    貯液ユニット（第２のユニット）
５０    運転制御手段
【図１】
0005450183.tif 000002
【図２】
0005450183.tif 000003
【図３】
0005450183.tif 000004
【図４】
0005450183.tif 000005
【図５】
0005450183.tif 000006
【図６】
0005450183.tif 000007