(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ熱源と、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯を貯湯する貯湯タンクと、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの上方側に流すか、前記貯湯タンクの下方側に流すかを切り替える三方弁と、前記ヒートポンプ熱源と前記貯湯タンクとを湯水が連通する往き配管、戻り配管と、制御手段とを備え、前記貯湯タンク内の湯水を前記ヒートポンプ熱源で加熱し、再び前記貯湯タンクに戻す加熱運転開始から、所定時間内に前記加熱後の湯水が所定温度まで上昇しない場合には、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの上方側に流すように、かつ、前記往き配管、戻り配管の接続を変更する作業後の電源再投入時には、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの下方側に流すように、前記三方弁を自動的に切り替えることを特徴とする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ある。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のヒートポンプ給湯機は、以下のようなものが一般的であった。
【０００３】
このヒートポンプ給湯機は、図４に示すように、貯湯タンク１とヒートポンプ熱源２とを備え、給水源（図示せず）から供給された水は、給水管３を通り、貯湯タンク１の下部と給湯混合弁４とに分岐され、貯湯タンク１の下部から入水した水は、貯湯タンク１に貯まる。貯湯タンク１の下部とヒートポンプ熱源２とは沸き上げポンプ５を介して貯湯タンク往き配管６で接続されている。
【０００４】
ヒートポンプ熱源２には圧縮機７が内蔵され、ヒートポンプ熱源２に入水した湯水を熱交換して温度上昇させ、貯湯タンク戻り配管８と貯湯タンク下戻り配管９とを通って、貯湯タンク１の下部に戻る。貯湯タンク戻り配管８と貯湯タンク下戻り配管９との間には三方弁１０が設けられており、ヒートポンプ熱源２で加熱された湯水を貯湯タンク１の下部に供給するか、貯湯タンク上戻り配管１１を通り、貯湯タンク１の上部に供給するかを任意に選択できる構成となっている。
【０００５】
ヒートポンプ熱源２の入口には入水温度を測定する入水温度センサ１２と、出口には出湯温度を測定する出湯温度センサ１３とが設けられており、測定された温度データは制御手段１４に送られる。出湯温度センサ１３で検出される湯水温度が低い（たとえば６０℃未満）場合、貯湯タンク１上部にヒートポンプ熱源２からの湯水を戻すと、貯湯タンク１の上部に貯えられている高温の湯と混ざり、貯湯タンク１上部の湯の温度が低下するため、機器全体の熱効率が低下する。
【０００６】
したがって、出湯温度センサ１３で検出される湯水温度が低い（たとえば６０℃未満）場合は、貯湯タンク下戻り配管９を通してヒートポンプ熱源２から出てくる湯水を、貯湯タンク１の下部に供給するよう三方弁１０の流路切り替えを行う。
【０００７】
一方、出湯温度センサ１３で検出される湯水温度が高く（たとえば６０℃以上）なった場合は、貯湯タンク上戻り配管１１を通してヒートポンプ熱源２から出てくる湯水を、貯湯タンク１の上部に供給するよう三方弁１０の流路切り替えを行う。貯湯タンク１の上部に貯えられた湯と、給水管３から分岐した水とは、使用者の所望温度となるよう給湯混合弁４で混合され、カランやシャワー（図示せず）に用いられる。
【０００８】
次に、貯湯タンク１を内蔵する貯湯タンクユニット１５とヒートポンプ熱源２とを結合する配管接続について説明する。
【０００９】
貯湯タンクユニット１５とヒートポンプ熱源２とは、往き側接続口Ａ１６と往き側接続口Ｂ１７との間をヒートポンプ往き配管２０で接続され、戻り側接続口Ａ１８と戻り側接続口Ｂ１９との間をヒートポンプ戻り配管２１で接続される（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
しかしながら、施工者がヒートポンプ往き配管２０とヒートポンプ戻り配管２１とを取り違えて接続した場合、ヒートポンプ熱源２での熱交換ができず沸き上げ運転が機能しない。
【００１１】
この状態は、出湯温度センサ１３で検出される湯水温度と入水温度センサ１２で検出される湯水温度との温度差が、所定時間（たとえば１０分間）に所定値（たとえば３Ｋ）以下であれば、制御手段１４でヒートポンプ往き配管２０とヒートポンプ戻り配管２１とを取り違えて接続されたと判断して運転動作を停止し、表示手段２４にエラー表示を行う。
【００１２】
この場合、配管接続を修正する必要があり、貯湯タンク１に貯まった湯水が流出しないように、施工者等は往き側止水栓２２および戻り側止水栓２３を共に閉止してから、往き側接続口Ａ１６と戻り側接続口Ａ１８の各配管接続を外して配管接続を修正していた。
【００１３】
前記往き側止水栓２２を閉止する理由は、前記貯湯タンク１の下部に前記貯湯タンク往き配管６が直結しているため、前記往き側止水栓２２を閉止せずに前記往き側接続口Ａ１６から配管接続を外すと、前記貯湯タンク１に貯まった湯水が水頭により流出するためである。
【００１４】
同様に、前記戻り側止水栓２３を閉止する理由は、前記三方弁１０の流路方向が前記ヒートポンプ熱源２で加熱された湯水を、前記貯湯タンク１の下部に供給する選択となっている場合、前記貯湯タンク１の下部に前記貯湯タンク下戻り配管９が直結しているため、前記戻り側止水栓２３を閉止せずに前記戻り側接続口Ａ１８から配管接続を外すと、前記貯湯タンク１に貯まった湯水が水頭により流出するためである。
【００１５】
ここで、往き側止水栓２２としては、貯湯タンクユニット１５に内蔵される構成が考えられる。また、戻り側止水栓２３としては、たとえば市販のボールバルブタイプ開閉栓のような構成が考えられる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００６−１７４１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８６１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来のヒートポンプ給湯機では、施工者がヒートポンプ往き配管２０とヒートポンプ戻り配管２１とを取り違えて接続した場合の配管接続修正時、往き側止水栓２２および戻り側止水栓２３の閉止作業を手動で行っていたため、作業が煩雑であった。
【００１８】
また、手動操作であるため、配管接続修正後に往き側止水栓２２および戻り側止水栓２３の双方またはいずれか一方の開操作を忘れるという課題があった。
【００１９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、施工者がヒートポンプ熱源と貯湯タンクとを連通する往き配管、戻り配管を誤接続した場合のメンテナンス性を向上したヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
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、ヒートポンプ熱源と、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯を貯湯する貯湯タンクと、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの上方側に流すか、前記貯湯タンクの下方側に流すかを切り替える三方弁と、前記ヒートポンプ熱源と前記貯湯タンクとを湯水が連通する往き配管、戻り配管と、制御手段とを備え、前記貯湯タンク内の湯水を前記ヒートポンプ熱源で加熱し、再び前記貯湯タンクに戻す加熱運転開始から、所定時間内に前記加熱後の湯水が所定温度まで上昇しない場合には、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの上方側に流すように、かつ、前記往き配管、戻り配管の接続を変更する作業後の電源再投入時には、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの下方側に流すように、前記三方弁を自動的に切り替えることを特徴とするヒートポンプ給湯機である。
【００２１】
これにより、施工者がヒートポンプ熱源と貯湯タンクとを連通する往き配管、戻り配管を誤接続した場合のメンテナンス性を向上したヒートポンプ給湯機を提供できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、施工者がヒートポンプ熱源と貯湯タンクとを連通する往き配管、戻り配管を誤接続した場合のメンテナンス性を向上したヒートポンプ給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の回路構成図
【図２】同ヒートポンプ給湯機においてヒートポンプ往き配管とヒートポンプ戻り配管とを取り違えて接続した場合の図
【図３】同ヒートポンプ給湯機においてヒートポンプ往き配管とヒートポンプ戻り配管とを取り違えて接続した場合のエラー表示例の図
【図４】従来のヒートポンプ給湯機の回路構成図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
第１の発明は、ヒートポンプ熱源と、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯を貯湯する貯湯タンクと、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの上方側に流すか、前記貯湯タンクの下方側に流すかを切り替える三方弁と、制御手段とを備え、前記貯湯タンク内の湯水を前記ヒートポンプ熱源で加熱し、再び前記貯湯タンクに戻す加熱運転開始から、所定時間内に前記加熱後の湯水が所定温度まで上昇しない場合には、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの上方側に流すように、前記三方弁を自動的に切り替えることを特徴とするヒートポンプ給湯機である。
【００２５】
これにより、貯湯タンクおよび三方弁を内蔵する貯湯タンクユニットと、ヒートポンプ熱源と貯湯タンクユニットとを結合するヒートポンプ往き配管と、ヒートポンプ熱源と貯湯タンクユニットとを結合するヒートポンプ戻り配管と、ヒートポンプ往き配管中に設けられた往き側止水栓とを備え、ヒートポンプ往き配管とヒートポンプ戻り配管とを取り違えて接続した場合、ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を貯湯タンクの上方側に流すように三方弁の流路切り替えを自動的に行うことで、ヒートポンプ戻り配管中に設けられた戻り側止水栓の手動閉操作を廃止することができ、作業の煩雑さを解消できる。また、前記戻り側止水栓を廃止することができ、ヒートポンプ給湯機のシステムを簡素化することができる。
【００２６】
また、第１の発明は、前記ヒートポンプ熱源と前記貯湯タンクとを湯水が連通する往き配管、戻り配管を備え、前記往き配管、戻り配管の接続を変更する作業後の電源再投入時には、前記ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を前記貯湯タンクの下方側に流すように、前記三方弁を自動的に切り替えることを特徴とするものである。
【００２７】
これにより、配管接続修正後に施工者等がヒートポンプ給湯機に電源投入すると、ヒートポンプ熱源にて加熱された湯水を貯湯タンクの下方側に流すように三方弁の流路切り替えを自動的に行うことで、配管接続修正後、戻り側止水栓の手動開操作を廃止することができ、施工者等が前記戻り側止水栓の手動開操作を忘れることを防止できる。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。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。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のヒートポンプ給湯機の回路構成図を示す。なお、従来の技術と同一部品については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３０】
図１において、図４に示した従来のヒートポンプ給湯機と異なるところは、ヒートポンプ戻り配管２１に備えていた戻り側止水栓２３を廃止したところである。
【００３１】
図１に示すヒートポンプ給湯機において、ヒートポンプ熱源２による貯湯タンク１に貯えられた水の加熱方法、および、給湯混合弁４により使用者の所望温度の湯をカランやシャワーに供給する方法は、前述した従来の技術の内容と同様である。
【００３２】
図２は、ヒートポンプ熱源２と貯湯タンクユニット１５との間のヒートポンプ往き配管２０とヒートポンプ戻り配管２１とを取り違えて接続した場合の、ヒートポンプ給湯機の状態を示している。
【００３３】
この場合、ヒートポンプ熱源２での熱交換ができず沸き上げ運転が機能しない。この状態は前記出湯温度センサ１３で検出される湯水温度と前記入水温度センサ１２で検出される湯水温度との温度差が、所定時間（たとえば１０分間）に継続して所定値（たとえば３Ｋ）以下であることで判定できる。
【００３４】
この時、制御手段１４は、ヒートポンプ往き配管２０とヒートポンプ戻り配管２１とを取り違えて接続された状態と判断して運転動作を停止し、リモートコントローラー等の表示手段２４に、例えば、図３に示すようなエラー表示を行い、使用者に報知する。
【００３５】
さらに制御手段１４は、図２に示すように、ヒートポンプ熱源２にて加熱された湯水を、貯湯タンク上戻り配管１１を通り、貯湯タンク１の上部に供給する方向に三方弁１０を駆動させる。
【００３６】
すなわち、貯湯タンク１の下部に直結した貯湯タンク下戻り配管９が閉塞され、貯湯タンク１に貯まった湯水が、水頭によって貯湯タンク下戻り配管９から流出することがなくなる。
【００３７】
なお、三方弁１０としては、例えば、三方向の流路を備えた流路ボディに内蔵され、直角流路を内部に加工したボールバルブをモータ駆動させることで流路切り替えを行う構造が挙げられる。
【００３８】
その後、配管接続を修正する場合、施工者等は、貯湯タンクユニット１５に内蔵された往き側止水栓２２を手動で閉止して、往き側接続口Ａ１６と戻り側接続口Ａ１８の各配管接続を外して接続修正を行う。
【００３９】
これによって、従来配管接続修正時に行っていた、手動による戻り側止水栓２３の閉止操作を省略することができ、作業を簡略化できる。
【００４０】
さらにこの方法によれば、従来のヒートポンプ給湯機において、ヒートポンプ戻り配管２１に設けていた戻り側止水栓２３を不要とすることができるため、配管構成を簡素化したヒートポンプ給湯機を実現できる。
【００４１】
また、施工者等による配管接続修正が終了し、施工者等がヒートポンプ給湯機に電源投入すると、制御手段１４は、ヒートポンプ熱源２で加熱された湯水を貯湯タンク下戻り配管９を通って前記貯湯タンク１の下部に供給する方向に三方弁１０を駆動させる。
【００４２】
これによって施工者等は、往き側止水栓２２を手動で開操作するのみで良く、従来配管接続修正後に行っていた戻り側止水栓２３の開操作を忘れることを回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる給湯装置は、施工者がヒートポンプ熱源と貯湯タンクとを連通する往き配管、戻り配管を誤接続した場合のメンテナンス性を向上したヒートポンプ給湯機を提供できることより、家庭用のみならず業務用等のヒートポンプ給湯機にも適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１  貯湯タンク
２  ヒートポンプ熱源
３  給水管
４  給湯混合弁
５  沸き上げポンプ
６  貯湯タンク往き配管
７  圧縮機
８  貯湯タンク戻り配管
９  貯湯タンク下戻り配管
１０  三方弁
１１  貯湯タンク上戻り配管
１２  入水温度センサ
１３  出湯温度センサ
１４  制御手段
１５  貯湯タンクユニット
１６  往き側接続口Ａ
１７  往き側接続口Ｂ
１８  戻り側接続口Ａ
１９  戻り側接続口Ｂ
２０  ヒートポンプ往き配管
２１  ヒートポンプ戻り配管
２２  往き側止水栓
２３  戻り側止水栓
２４  表示手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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