(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機を有するヒートポンプ回路と、水ポンプを有する水回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と前記水回路の給湯水が熱交換する冷媒水熱交換器と、前記水回路内のつまり要因物質を除去するつまり除去手段とを有し、前記つまり除去手段は、水回路弁と、前記水回路を流れる湯水を加熱する場合であって前記冷媒水熱交換器の下流側に設けられ水回路をバイパスする水回路バイパス経路と、前記水回路バイパス経路中に設けられた第２の水ポンプと、バイパス路弁とを有し、給湯水を加熱する場合は水回路バイパス路弁を閉状態とするとともに水回路弁を開状態とし水回路の水ポンプを動作させ、つまり要因物質を除去する場合にはバイパス路弁を開状態とするとともに水回路弁を閉状態とし第２の水ポンプにより給湯水の加熱時とは逆向きに水冷媒熱交換器に通水するヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
圧縮機を有するヒートポンプ回路と、水ポンプを有する水回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と前記水回路の給湯水が熱交換する冷媒水熱交換器と、前記水回路内のつまり要因物質を除去するつまり除去手段とを有し、前記つまり除去手段は、冷媒水熱交換器をバイパスする熱交換器バイパス経路中に設けられた第３の水ポンプと、水回路と熱交換器バイパス回路とを切り替えるバルブを有し、給湯水を加熱する場合には前記冷媒水熱交換器に通水するようにして水回路の水ポンプを動作させるとともに、つまり要因物質を除去する場合には前記熱交換器バイパス経路と前記水冷媒熱交換器により構成される閉ループに前記第３の水ポンプにより給湯水の加熱時とは逆向きに水冷媒熱交換器に通水するヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
水回路またはヒートポンプ回路の運転実績を記憶する手段を有し、その運転実績に応じて、水回路内のつまり要因物質の除去を行う請求項１または２記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
水回路が貯湯タンクに接続されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
水回路が浴槽に接続されている請求項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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気熱等をヒートポンプ回路の熱源として、冷媒で給湯水を加熱するヒートポンプ給湯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のヒートポンプ給湯機としては、特許文献１に記載されているようなものがあった。以下、従来の技術について図面を用いて説明する。図８は従来のヒートポンプ給湯機の構成図である。
【０００３】
図８において、１は圧縮機、２は冷媒水熱交換器、３は膨張弁、４は大気熱等を集熱する蒸発器であり、これらを順次接続してヒートポンプ回路５を構成する。一方、６は貯湯タンク、７は水ポンプであり、これらと冷媒水熱交換器２を順次接続して水回路８を構成する。
【０００４】
ヒートポンプを用いて給湯加熱運転を行う場合、まず、蒸発器４において、送風ファンや集熱パネル等により大気熱や太陽熱等を集熱し、その内部を流れる冷媒を蒸発ガス化する。この冷媒は圧縮機１に吸引され、機械的に圧縮されて、高温高圧の冷媒として冷媒水熱交換器２に流入する。一方、貯湯タンク６下部の給湯水は、循環用の水ポンプ１０によって搬送され、冷媒水熱交換器２に流入し、ここで、高温高圧の冷媒によって加熱され、貯湯タンク６上部に流入する。冷媒水熱交換器２で放熱した冷媒は、膨張弁３で減圧されて蒸発器４に流入する。冷媒は、ここで再び大気熱等から吸熱し、次の圧縮機１に供される。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−２２１６６１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、次のような課題がある。水道水や地下水等の給湯用の水は、一般に、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分を含んでおり、地域によっては、このような硬度成分を非常に多く含んでいる場合がある。硬度成分を比較的多く含む水を、ヒートポンプ給湯機の冷媒水熱交換器で長期間高温に加熱すると、最も高温となる水側流路の出口部近傍を中心に、硬度成分がスケール（例えば、炭酸カルシウム）として析出し、水側流路の目詰まり（つまり）の要因となる可能性がある。このようなスケールは、冷媒水熱交換器の水側流路の伝熱面や、水回路を構成する配管の内周に付着し堆積していくと、水の流動抵抗となって圧力損失が増大し、水ポンプの負荷を増大させる。また、冷媒と水とが熱交換する際の伝熱面の熱抵抗となり、熱交換器としての性能を著しく低減させる。さらに、水側流路がスケールにより完全に閉塞されると、ヒートポンプ給湯機による給湯運転が不可能となる。
【０００７】
一方、このようなヒートポンプ給湯機を用いて、浴槽の水の加熱・保温を行う場合も考えられる。このとき、浴槽水には人の垢や毛髪、タオル地等の浮遊物を含む可能性が大きい。このような浴槽水を、ヒートポンプ給湯機の冷媒水熱交換器で長期間にわたって加熱すると、冷媒水熱交換器の水側流路や、水回路を構成する水ポンプや配管の内面に、前記した浮遊物等が付着し、水側流路のつまり要因となる可能性がある。このような浮遊物が水回路に付着し堆積していくと、同様に、水ポンプの負荷を増大させたり、冷媒水熱交換器の伝熱性能を著しく低減させる。また、水回路が完全に閉塞されると、ヒートポンプ給湯機による浴槽水の加熱・保温運転が不可能となってしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、スケールや浮遊物等による冷媒水熱交換器のつまり等の水回路異常に関して、信頼性の向上を図ったヒートポンプ給湯機を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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、圧縮機を有するヒートポンプ回路と、水ポンプを有する水回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と前記水回路の給湯水が熱交換する冷媒水熱交換器と、前記水回路内のつまり要因物質を除去するつまり除去手段とを有し、前記つまり除去手段は、水回路弁と、前記水回路を流れる湯水を加熱する場合であって前記冷媒水熱交換器の下流側に設けられ水回路をバイパスする水回路バイパス経路と、前記水回路バイパス経路中に設けられた第２の水ポンプと、バイパス路弁とを有し、給湯水を加熱する場合は水回路バイパス路弁を閉状態とするとともに水回路弁を開状態とし水回路の水ポンプを動作させ、つまり要因物質を除去する場合にはバイパス路弁を開状態とするとともに水回路弁を閉状態とし第２の水ポンプにより給湯水の加熱時とは逆向きに水冷媒熱交換器に通水するヒートポンプ給湯機とする。
【００１０】
これによって、水回路のつまり要因であるスケールや浮遊物等を除去することが可能となり、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、圧縮機を有するヒートポンプ回路と、水ポンプを有する水回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と前記水回路の給湯水が熱交換する冷媒水熱交換器と、前記水回路内のつまり要因物質を除去するつまり除去手段とを有し、前記つまり除去手段は、水回路弁と、前記水回路を流れる湯水を加熱する場合であって前記冷媒水熱交換器の下流側に設けられ水回路をバイパスする水回路バイパス経路と、前記水回路バイパス経路中に設けられた第２の水ポンプと、バイパス路弁とを有し、給湯水を加熱する場合は水回路バイパス路弁を閉状態とするとともに水回路弁を開状態とし水回路の水ポンプを動作させ、つまり要因物質を除去する場合にはバイパス路弁を開状態とするとともに水回路弁を閉状態とし第２の水ポンプにより給湯水の加熱時とは逆向きに水冷媒熱交換器に通水するヒートポンプ給湯機とするものであり、水回路のつまり要因であるスケールや浮遊物等を除去することが可能となり、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。特につまり除去手段が水回路に給湯水の加熱時とは逆向きに通水してつまり要因物質を除去するものであり、流路の狭隘部に挟まった浮遊物などのつまり要因物質を除去することが容易になり、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、圧縮機を有するヒートポンプ回路と、水ポンプを有する水回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と前記水回路の給湯水が熱交換する冷媒水熱交換器と、前記水回路内のつまり要因物質を除去するつまり除去手段とを有し、前記つまり除去手段は、冷媒水熱交換器をバイパスする熱交換器バイパス経路中に設けられた第３の水ポンプと、水回路と熱交換器バイパス回路とを切り替えるバルブを有し、給湯水を加熱する場合には前記冷媒水熱交換器に通水するようにして水回路の水ポンプを動作させるとともに、つまり要因物質を除去する場合には前記熱交換器バイパス経路と前記水冷媒熱交換器により構成される閉ループに前記第３の水ポンプにより給湯水の加熱時とは逆向きに水冷媒熱交換器に通水するヒートポンプ給湯機とするものであり、水回路のつまり要因であるスケールや浮遊物等を除去することが可能となり、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。特につまり除去手段が水回路に給湯水の加熱時とは逆向きに通水してつまり要因物質を除去するものであり、流路の狭隘部に挟まった浮遊物などのつまり要因物質を除去することが容易になり、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１〜２の構成において、水回路またはヒートポンプ回路の運転実績を記憶する手段を有し、その運転実績に応じて、水回路内のつまり要因物質の除去を行うものであり、あらかじめ設定された運転実績の閾値条件に基づき、定期的につまり要因物質の除去動作を行うことにより、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の構成において、水回路が貯湯タンクに接続されているものであり、ヒートポンプを用いて貯湯タンクに湯を貯蔵する際にも、スケール成分、ダスト、錆び等の水回路のつまり要因物質を除去することが可能となり、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の構成において、水回路が浴槽に接続されているものであり、ヒートポンプを用いて浴槽水の加熱や保温を行う際にも、人の垢や毛髪、タオル地等の水回路のつまり要因物質を除去することが可能となり、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１のヒートポンプ給湯機の構成図である。図１において、ヒートポンプ給湯機は、圧縮機１、冷媒水熱交換器２、膨張弁３、大気熱等を集熱する蒸発器４を順次接続したヒートポンプ回路５と、貯湯タンク６、水ポンプ７、前記した冷媒水熱交換器２を順次接続した水回路８とから構成される。水回路８にはそこを流通する水の流量変化を検出する流量センサ９と、この流量センサ９の出力信号に基づき、水回路８のつまり状態を検知するつまり検知手段１０を備えている。また、水回路８にはつまり除去手段１１が設置され、これは、つまり検知手段１０のつまり検知に基づき、必要に応じて水ポンプ７を最高出力が得られるように駆動し、水回路８に略最大流量で加圧通水するものである。
【００１８】
このようなヒートポンプ給湯機により、給湯水の加熱を行う場合、まず、蒸発器４において、送風ファンや集熱パネル等により大気熱や太陽熱等を集熱し、その内部を流れる冷媒を蒸発ガス化する。この冷媒は圧縮機１に吸引され、機械的に圧縮されて、高温高圧の冷媒として冷媒水熱交換器２に流入する。一方、貯湯タンク６下部の水は、循環用の水ポンプ７によって搬送され、冷媒水熱交換器２に流入し、ここで、高温高圧の冷媒によって加熱され、貯湯タンク６上部に流入する。冷媒水熱交換器２で放熱した冷媒は、膨張弁３で減圧されて蒸発器４に流入する。冷媒は、ここで再び大気熱等から吸熱し、次の圧縮機１に供される。なお、ヒートポンプ給湯機に用いる冷媒としては、Ｒ４１０ａ等のフロン系冷媒、プロパン等の炭化水素系冷媒、二酸化炭素冷媒が挙げられる。
【００１９】
例えば、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分を比較的多く含む水を、ヒートポンプ給湯機の冷媒水熱交換器２で長期間高温に加熱すると、最も高温となる水側流路の出口部近傍を中心に、硬度成分がスケール（例えば、炭酸カルシウム）として析出し、水側流路の目詰まり（つまり）の要因となる可能性がある。このようなスケールが、冷媒水熱交換器２の水側流路の伝熱面や、水回路８を構成する配管の内周に付着し堆積していくと、水の流動抵抗となって圧力損失が増大し、水ポンプ７の負荷を増大させる。また、冷媒と水とが熱交換する際の伝熱面の熱抵抗となり、熱交換器としての性能を著しく低減させる。さらに、水回路８がスケールにより完全に閉塞されると、ヒートポンプ給湯機による給湯運転が不可能となってしまう。
【００２０】
このとき、例えば、水回路８に流量を検出する流量センサ９を設置すれば、水回路８の流量の変化を検知することができる。冷媒水熱交換器２の水側流路等にスケールが付着した場合、その圧力損失が増大し、水ポンプ７の搬送流量が低下する。この流量センサ９で水回路８を流れる給湯水の流量を検出し、検出した流量が低下すれば、冷媒水熱交換器２を含む水回路８にスケール付着によるつまり等の異常が発生した可能性を確認することができる。ここで、水回路８の流量の低下は、つまり検知手段１０において、初期の水回路８の流量を記憶しておき、検出した流量と比較することにより容易に判定可能である。
【００２１】
また、本実施例は、水回路８のつまり除去手段１１を備えたものであり、水回路８に設けた水ポンプ７を最高出力が得られるように駆動して、水回路８に最大流量で加圧通水させる。これは、通常の給湯運転時よりも水流を高速化し、水流によって生じる壁面剪断力を高めて、水回路８の内面に付着したスケール等のつまり要因物質を剥離・除去するものである。このような最大流量での通水によるつまり要因物質の除去は、水回路８のつまりが検知されたときに行うだけでも良いが、貯湯タンク６の沸き上げ完了毎などに定期的に行うことで、スケール等のつまり要因物質の析出や堆積が未然に防止され、より長期的に水回路の信頼性を保証することが可能になる。
【００２２】
このように、本実施例によれば、水ポンプの略最大流量で加圧通水するだけの簡単な方法で、水回路の内面に付着したスケールや浮遊物等のつまり要因物質の除去を容易に実現できる。また、水回路のつまり検知に基づきつまり要因物質の除去を行うものであるため、スケールや浮遊物によるつまり等の水回路の異常をいち早く検知し、速やかにつまり要因物質の除去動作を行うことができる。
【００２３】
したがって、本実施例によれば、信頼性の高いヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【００２４】
なお、実施例１において、つまり除去手段１１が水回路８に水ポンプ７の略最大流量で加圧通水してつまり要因物質を除去するとしたが、水ポンプ７がその能力に応じて十分な圧力で水回路８に通水できるものであれば、必ずしも最大流量でなくても構わない。
【００２５】
また、水回路８のつまり要因物質として、冷媒水熱交換器２におけるスケールの析出を挙げたが、砂等のダストや、水道管の錆び等が給湯水に混入し、冷媒水熱交換器２だけでなく、水回路８を構成する水ポンプ７や水配管の内面に析出・堆積したものである場合も考えられる。
【００２６】
さらに、つまり検知手段１０は、流量センサ９により水回路８の流量変化を検出するとしたが、単純にフロースイッチ等により流れの有無を検出し、スケール等による水回路８の閉塞や給湯水の未供給等の異常を検知するものとしてもよい。また、流量センサ９に変えて、例えば、水回路８の水圧を検出する圧力センサを設置すれば、水回路８の流動抵抗の変化を検知することができる。冷媒水熱交換器２の水側流路等にスケールが付着した場合、その圧力損失が増大し、水ポンプ７の供給水圧、すなわち水ポンプ７の吐出側の水回路の圧力が上昇する。この圧力センサで水回路８の圧力を検出し、検出した圧力値が増加すれば、冷媒水熱交換器２を含む水回路８にスケール付着によるつまり等の異常が発生した可能性を確認することができる。なお、水回路８の圧力値の増加は、同様に、つまり検知手段１０において、初期の水回路８の圧力値を記憶しておき、検出した圧力値と比較することにより容易に判定可能である。
【００２７】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２のヒートポンプ給湯機の構成図である。本実施例は、図１に示したヒートポンプ給湯機と略同一の構成を有する。実施例１と異なるのは、水回路８が浴槽２２に接続されているとともに、水回路８に水ポンプ２３と電磁弁２４ａおよび２４ｂから構成されるつまり除去手段２１が設けられている点である。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２８】
このようなヒートポンプ給湯機により、浴槽水の加熱・保温を行う場合、まず、蒸発器４において、送風ファンや集熱パネル等により大気熱や太陽熱等を集熱し、その内部を流れる冷媒を蒸発ガス化する。この冷媒は圧縮機１に吸引され、機械的に圧縮されて、高温高圧の冷媒として冷媒水熱交換器２に流入する。一方、浴槽２２の水は、循環用の水ポンプ７によって搬送され、冷媒水熱交換器２に流入し、ここで、高温高圧の冷媒によって加熱された後、浴槽２２に戻る。冷媒水熱交換器２で放熱した冷媒は、膨張弁３で減圧されて蒸発器４に流入する。冷媒は、ここで再び大気熱等から吸熱し、次の圧縮機１に供される。なお、ヒートポンプ給湯機に用いる冷媒としては、Ｒ４１０ａ等のフロン系冷媒、プロパン等の炭化水素系冷媒、二酸化炭素冷媒が挙げられる。
【００２９】
例えば、浴槽２２から搬送される浴槽水には、人の垢や毛髪、タオル地等の浮遊物を含む可能性が大きい。このような浴槽水を、ヒートポンプ給湯機の冷媒水熱交換器２で長期間にわたって加熱すると、冷媒水熱交換器２の水側流路や、水回路を構成する水ポンプ７や配管の内面に、前記した浮遊物等が付着し、水側流路のつまり要因となる可能性がある。このような浮遊物が水回路８に付着し堆積していくと、水の流動抵抗となって圧力損失が増大し、水ポンプ７の負荷を増大させる。また、冷媒と水とが熱交換する際の伝熱面の熱抵抗となり、熱交換器としての性能を著しく低減させる。さらに、水回路８が完全に閉塞されると、ヒートポンプ給湯機による給湯運転が不可能となってしまう。
【００３０】
このとき、例えば、水回路８に流量を検出する流量センサ９を設置すれば、水回路８の流量の変化を検知することができる。冷媒水熱交換器２の水側流路に浮遊物等が付着した場合、その圧力損失が増大し、水ポンプ７の搬送流量が低下する。この流量センサ９で水回路８を流れる浴槽水の流量を検出し、検出した流量が低下すれば、冷媒水熱交換器２を含む水回路８に浮遊物付着によるつまり等の異常が発生した可能性を確認することができる。ここで、水回路８の流量の増加は、初期の水回路８の流量を記憶しておき、検出した流量と比較することにより容易に判定可能である。
【００３１】
また、本実施例は、水回路８のつまり除去手段２１を備えたものであり、浴槽水に混入した浮遊物等のつまり要因物質を除去することができる。例えば、通常の浴槽水の加熱・保温時は、水回路弁２４ａを開状態、バイパス路弁２４ｂを閉状態にし、水ポンプ７を用いて浴槽２２の水を冷媒水熱交換器２に通水して加熱する。一方、水回路８のつまり除去時は、水回路弁２４ａを閉状態、水回路８を流れる湯水を加熱する場合であって冷媒水熱交換器２の下流側に設けられ水回路８をバイパスする水回路バイパス経路Ａに設けられたバイパス路弁２４ｂを開状態にし、水回路バイパス経路Ａに設けられた第２の水ポンプ２３を用いて浴槽２２の水を通常とは逆向きに水回路８に通水して、冷媒水熱交換器２や水ポンプ７等の水回路８の内面や狭隘部に付着した浮遊物等のつまり要因物質を剥離・除去する。このような逆向き通水によるつまり除去は、水回路８のつまりが検知されたときに行うだけでも良いが、浴槽水の加熱・保温完了毎等に定期的に行えば、浮遊物等のつまり要因物質の堆積が未然に防止され、より長期的な信頼性を保証することが可能になる。
【００３２】
このように、本実施例によれば、水回路に浴槽水（給湯水）の加熱時とは逆向きに通水するだけの簡単な構成で、水回路の内面や狭隘部に付着したスケールや浮遊物等のつまり要因物質の除去を容易に実現できる。また、水回路のつまり検知に基づきつまり要因物質の除去を行うものであるため、スケールや浮遊物によるつまり等の水回路の異常をいち早く検知し、速やかにつまり要因物質の除去動作を行うことができる。
【００３３】
したがって、本実施例によれば、信頼性の高いヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【００３４】
なお、本実施例のヒートポンプ給湯機は、浴槽２２からの水のみをヒートポンプ回路５で加熱するものと図示したが、実施例１で説明したような貯湯タンクに湯を貯蔵するシステムに、浴槽水を加熱する冷媒水熱交換器を別途付加したような構成としてもよい。
【００３５】
また、浴槽水の加熱時と水回路のつまり除去時とで、異なる水ポンプ７および２３を用いて、順方向および逆方向に通水するとしたが、単一の水ポンプにより両方向に通水するような水回路構成としてもよい。
【００３６】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３のヒートポンプ給湯機の構成図である。本実施例は、図１に示したヒートポンプ給湯機と略同一の構成を有する。実施例１と異なるのは、つまり除去手段３１が水回路８に外部から通水してつまりを除去するものであり、冷媒水熱交換器２の水側入口および出口に、水回路８を外部と切り替え可能となるようにバルブ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂが構成され、水回路８に配した水ポンプ７によりも出力の大きい第３の水ポンプ３２を外部から冷媒水熱交換器２に接続できるように構成されている点である。
【００３７】
加えて、このヒートポンプ給湯機は、つまり検知手段１０による水回路８のつまり検知に基づき、圧縮機１の運転を停止する手段１１と、異常を報知する手段１２を備えている。異常報知手段１２は、例えば、ユーザーがヒートポンプ給湯機を遠隔制御するためのリモコン１３や、外部への有線または無線の通信回線１４を介してメーカーやメンテナンス業者等の外部業者１５に接続され、機器の異常報知を行うものである。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３８】
このようなヒートポンプ給湯機により、水の加熱給湯を行う場合、まず、蒸発器４において、送風ファンや集熱パネル等により大気熱や太陽熱等を集熱し、その内部を流れる冷媒を蒸発ガス化する。この冷媒は圧縮機１に吸引され、機械的に圧縮されて、高温高圧の冷媒として冷媒水熱交換器２に流入する。一方、貯湯タンク６下部の水は、循環用の水ポンプ７によって搬送され、冷媒水熱交換器２に流入し、ここで、高温高圧の冷媒によって加熱され、貯湯タンク６上部に流入する。冷媒水熱交換器２で放熱した冷媒は、膨張弁３で減圧されて蒸発器４に流入する。冷媒は、ここで再び大気熱等から吸熱し、次の圧縮機１に供される。なお、ヒートポンプ給湯機に用いる冷媒としては、Ｒ４１０ａ等のフロン系冷媒、プロパン等の炭化水素系冷媒、二酸化炭素冷媒が挙げられる。
【００３９】
例えば、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分を比較的多く含む水を、ヒートポンプ給湯機の冷媒水熱交換器２で長期間高温に加熱すると、最も高温となる水側流路の出口部近傍を中心に、硬度成分がスケール（例えば、炭酸カルシウム）として析出し、水側流路の目詰まり（つまり）の要因となる可能性がある。このようなスケールが、冷媒水熱交換器２の水側流路の伝熱面や、水回路８を構成する配管の内周に付着し堆積していくと、水の流動抵抗となって圧力損失が増大し、水ポンプ７の負荷を増大させる。また、冷媒と水とが熱交換する際の伝熱面の熱抵抗となり、熱交換器としての性能を著しく低減させる。さらに、水回路８がスケールにより完全に閉塞されると、ヒートポンプ給湯機による給湯運転が不可能となってしまう。
【００４０】
このとき、例えば、水回路８に流量を検出する流量センサ９を設置すれば、水回路８の流量の変化を検知することができる。冷媒水熱交換器２の水側流路等にスケールが付着した場合、その圧力損失が増大し、水ポンプ７の搬送流量が低下する。この流量センサ９で水回路８を流れる給湯水の流量を検出し、検出した流量が低下すれば、冷媒水熱交換器２を含む水回路８にスケール付着によるつまり等の異常が発生した可能性を確認することができる。ここで、水回路８の流量の低下は、つまり検知手段１０において、初期の水回路８の流量を記憶しておき、検出した流量と比較することにより容易に判定可能である。
【００４１】
また、水回路８のつまり検知に基づき、圧縮機１の運転を停止する手段１１を有するため、水回路８の異常に伴うヒートポンプ回路５の急激な圧力上昇や温度上昇が未然に防止され、各回路の構成要素の破損等を防止することができる。
【００４２】
さらに、ヒートポンプ給湯機の異常を、リモコン１３表示によりユーザーに直接報知することで、点検や修理等への対応を喚起することが可能になる。また、機器の異常を、通信回線１４を通じてメーカーやメンテナンス業者等の外部業者１５に直接報知・連絡することにより、具体的な点検や修理等への対応を速やかに行うことが可能になる。
【００４３】
ここで、本実施例は、水回路８のつまり除去手段３１を備えたものであり、スケール等のつまり要因物質を除去することができる。例えば、通常の給湯水の加熱時は、バルブ３３ａおよび３３ｂを開状態、バルブ３４ａおよび３４ｂを閉状態にし、水ポンプ７を用いて貯湯タンク６の水を冷媒水熱交換器２に通水して加熱する。一方、冷媒水熱交換器２のつまり除去時は、バルブ３３ａおよび３３ｂを閉状態、バルブ３４ａおよび３４ｂを開状態にし、水ポンプ３２を用いて通常とは逆向きに冷媒水熱交換器２に通水して、その水側流路のつまりを除去する。このとき、水ポンプ３２を水回路８に配した水ポンプ７によりも出力の大きいものとすれば、通常の給湯水の加熱時よりもはるかに大きな流量で加圧通水させることができ、水流によって生じる壁面剪断力を高めて、水回路８の内面に付着したスケール等のつまり要因物質を剥離・除去することができる。
【００４４】
このような外部からの通水によるつまり除去は、水回路８のつまりが検知されたときに行うだけでも良いが、年1回等に定期的に行えば、スケールの析出や堆積が未然に防止され、より長期的な信頼性を保証することが可能になる。また、つまり報知手段１２により、ユーザーだけでなく、外部のメンテナンス業者に水回路８のつまりを報知することで、外部メンテナンスとしてのつまり除去を迅速に行うことが可能となる。例えば、バルブ３４ａおよび３４ｂに対して、水ポンプ３２は着脱自在とすることができる。よって、メンテナンス業者が水ポンプ３２を外部からヒートポンプ給湯機に接続し、メンテナンス作業としてのつまり除去を行うことも可能となる。そうすれば、出力の大きい水ポンプ３２をヒートポンプ給湯機に常設する必要はなくなり、機器の低コスト化に繋がる。
【００４５】
このように、本実施例によれば、つまり除去手段３１が水回路８に外部から通水してつまりを除去するものであり、通常の給湯水の加熱時よりもはるかに大きな流量で加圧通水させることができ、容易にスケール等によるつまりを除去することができる。また、水回路のつまり検知とそのユーザーやメンテナンス業者等への報知に基づき、つまり要因物質の除去を行うものであるため、スケールや浮遊物等のつまり要因物質の除去動作を速やかに行うことができる。
【００４６】
したがって、本実施例によれば、信頼性の高いヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【００４７】
なお、本実施例では、冷媒水熱交換器２の入出口にバルブ３４ａおよび３４ｂを介して水ポンプ３２を接続し、冷媒水熱交換器２の水側流路のみに加圧通水するものとしたが、水ポンプ７を含む水回路８全体に加圧通水するような構成としてもよい。
【００４８】
（実施例４）
図４は本発明の実施例４のヒートポンプ給湯機の構成図である。本実施例は、図１に示したヒートポンプ給湯機と略同一の構成を有する。実施例１と異なるのは、つまり除去手段４１が水回路８の一部を機械振動させてつまり要因物質を除去するものであり、例えば、水回路８の冷媒水熱交換器２の出口近傍につまり除去手段４１として超音波振動子を設置した点である。また、ヒートポンプ給湯機の水回路またはヒートポンプ回路の運転実績記憶手段４２を備えており、その運転実績に応じて、水回路のつまり除去を行うものである。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００４９】
運転実績記憶手段４２は、例えば、水回路８に設けた流量センサ４３、冷媒水熱交換器２の入口および出口における水および湯の温度を検出する温度センサ４４ａおよび４４ｂからの情報により、水回路８の運転実績を算出し、記憶することが可能となっている。そして、あらかじめ設定された運転実績の閾値条件に基づき、定期的につまり除去の動作を行う。この閾値条件は、給湯水の沸上げ温度沸上げ湯量、沸上げ時間等の積算値から設定されるもので、例えば、高温での沸上げ湯量が所定の閾値を超えたらつまり除去動作を行うものとするなど、必要に応じて適宜設定可能である。
【００５０】
一方、つまり除去手段４１は、水回路８の一部に機械振動を与え、つまりを除去するものである。例えば、水回路８の冷媒水熱交換器２の出口近傍に超音波振動子を設置し、スケール等が付着する可能性の高い水側流路の高温部に機械的な振動を与えることにより、スケールを水側流路の内面から剥離・脱落させる。すなわち、いわゆる超音波洗浄によるつまり要因物質の除去が実現される。
【００５１】
このように、本実施例によれば、水回路の一部に機械振動を与えるだけの簡単な構成で、水回路の内面に付着したスケールや浮遊物等のつまり要因物質の除去を容易に実現できる。また、水回路またはヒートポンプ回路の運転実績に応じて、水回路内のつまり要因物質の除去を行うものであり、定期的に有効なつまり要因物質の除去動作を行うことにができる。
【００５２】
したがって、本実施例によれば、信頼性の高いヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【００５３】
なお、運転実績記憶手段４２は、水回路８の流量や、給水および給湯温度を具体的に計測し、水回路８の使用実績を具体的に算出し記憶するものとしたが、給湯加熱運転時に設定された沸上げ温度と運転時間の積算値や、ヒートポンプ回路5側の使用実績から、間接的に運転実績を算出し記憶するようなものでも良い。
【００５４】
（実施例５）
図５は本発明の実施例５のヒートポンプ給湯機の構成図である。本実施例は、図３に示したヒートポンプ給湯機と略同一の構成を有する。実施例３と異なるのは、つまり除去手段５１として、水回路８にフィルタを着脱自在に構成した点である。なお、実施例３と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００５５】
本実施例は、水回路８の水ポンプ７の上流側に、つまり除去手段５１としてのフィルタを着脱自在に設置したものである。水回路８の特定部（フィルタ）に、つまり要因物質であるダスト、錆、浮遊物等を捕捉し、これを交換可能に構成することにより、容易かつ確実につまりの除去が実現される。
【００５６】
フィルタ自身のつまり異常については、つまり検知手段１０を通じて、リモコン１３表示によりユーザーに報知したり、通信回線１４を通じてメーカーやメンテナンス業者等の外部業者１５に直接報知・連絡することが可能である。これにより、具体点検やフィルタ交換等への対応を速やかに行うことが可能になる。
【００５７】
したがって、本実施例によれば、信頼性の高いヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【００５８】
（実施例６）
図６は本発明の実施例６のヒートポンプ給湯機の構成図である。本実施例は、図３に示したヒートポンプ給湯機と略同一の構成を有する。実施例３と異なるのは、冷媒水熱交換器２が冷媒回路側６２ａと水回路側６２ｂとに分離可能に構成されるとともに、少なくとも水回路側６２ｂが水回路８と着脱自在に構成された点である。このとき、つまり除去手段６１は、冷媒水熱交換器２の水回路側６２ｂと、ジョイント部６３ａおよび６３ｂから構成される。なお、実施例３と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００５９】
例えば、通常の給湯水の加熱時は、水ポンプ７を用いて貯湯タンク６の水を冷媒水熱交換器２の水回路側６２ｂに通水して加熱する。一方、冷媒水熱交換器２のつまり除去時は、ジョイント部６３ａおよび６３ｂにおいて、冷媒水熱交換器２の水回路側６２ｂを取り外し、外部洗浄または新品交換に供する。なお、ジョイント部６３ａおよび６３ｂは、手動弁、電磁弁、Ｏリングを介したカップリング等、シール性が良く、着脱容易なものであれば、どのようなものでも構わない。
【００６０】
本実施例によれば、スケールや浮遊物等によるつまりが発生する可能性がある冷媒水熱交換器２の水回路側６２ｂを、冷媒回路側６２ａとは独立して着脱可能とすることにより、外部洗浄または必要最小限の部品交換で、安価かつ確実につまりの除去が実現される。
【００６１】
冷媒水熱交換器２のつまり異常については、つまり検知手段１０を通じて、リモコン１３表示によりユーザーに報知したり、通信回線１４を通じてメーカーやメンテナンス業者等の外部業者１５に直接報知・連絡することが可能である。これにより、具体点検や冷媒水熱交換器２の水回路側６２ｂの洗浄や交換等への対応を速やかに行うことが可能になる。
【００６２】
したがって、本実施例によれば、メンテナンス性に優れ、信頼性の高いヒートポンプ給湯機を提供できる。
【００６３】
（実施例７）
図７は本発明の実施例７のヒートポンプ給湯機の構成図である。本実施例は、図３に示したヒートポンプ給湯機と略同一の構成を有する。実施例３と異なるのは、冷媒水熱交換器が低温側７２ａと高温側７２ｂとから個別すなわち分離可能に構成されるとともに、少なくとも高温側７２ｂが、冷媒回路５および水回路８と着脱自在に構成された点である。このとき、つまり除去手段７１は、冷媒水熱交換器２の高温側７２ｂ、水側ジョイント部７３ａおよび７３ｂ、冷媒側ジョイント部７４ａおよび７４ｂから構成される。なお、実施例３と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００６４】
例えば、通常の給湯水の加熱時は、水ポンプ７を用いて貯湯タンク６の水を冷媒水熱交換器の低温側７２ａおよび高温側７２ｂに通水して加熱する。一方、冷媒水熱交換器２のつまり除去時は、水側ジョイント部７３ａおよび７３ｂ、冷媒側ジョイント部７４ａおよび７４ｂにおいて、冷媒水熱交換器２の高温側７２ｂを取り外し、水側流路の外部洗浄または全体の部品交換に供する。なお、水側ジョイント部７３ａおよび７３ｂは、手動弁、電磁弁、Ｏリングを介したカップリング等、シール性が良く、着脱容易なものであれば、どのようなものでも構わない。一方、冷媒側ジョイント部７４ａおよび７４ｂについては、水側に比して高圧となるため、フレアやスウェージロック等の耐圧性の高い継手が望ましい。また、冷媒回路に溶接構造が必要である場合は、冷媒側ジョイント部７４ａおよび７４ｂは、外部から切断加工が容易な部位または形状として設定すればよい。
【００６５】
本実施例によれば、スケールによるつまりが発生する可能性がより大きい冷媒水熱交換器の高温側７２ｂを、低温側７２ａとは独立して着脱可能とすることにより、外部洗浄または必要最小限の部品交換で、安価かつ確実につまりの除去が実現される。
【００６６】
冷媒水熱交換器のつまり異常については、つまり検知手段１０を通じて、リモコン１３表示によりユーザーに報知したり、通信回線１４を通じてメーカーやメンテナンス業者等の外部業者１５に直接報知・連絡することが可能である。これにより、具体点検や冷媒水熱交換器の高温側７２ｂの洗浄や交換等への対応を速やかに行うことが可能になる。
【００６７】
したがって、本実施例によれば、メンテナンス性に優れ、信頼性の高いヒートポンプ給湯機を提供できる。
【００６８】
なお、実施例１、３〜７では水回路８を貯湯タンク６に、実施例２で水回路８を浴槽２２にそれぞれ接続するものとしたが、いずれもこれに限るものではない。水回路８は、貯湯タンク６および浴槽２２の一方または両方に接続されるものであり、必要に応じた上記つまり除去手段を選択すればよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、水回路のつまり要因であるスケールや浮遊物等を除去することが可能となり、ヒートポンプ給湯機の信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図２】  本発明の実施例２におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図３】  本発明の実施例３におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図４】  本発明の実施例４におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図５】  本発明の実施例５におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図６】  本発明の実施例６におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図７】  本発明の実施例７におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図８】  従来のヒートポンプ給湯機の構成図
【符号の説明】
１  圧縮機
２  冷媒水熱交換器
５  ヒートポンプ回路
６  貯湯タンク
７  水ポンプ
８  水回路
１０  つまり検知手段
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１  つまり除去手段
２２  浴槽
４２  運転実績記憶手段
【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６】
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【図７】
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【図８】
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