(57)【要約】【課題】空気熱交換器からの凝縮水の凍結防止及び当該ヒートポンプユニットのエネルギ消費効率（ＣＯＰ）の向上を，簡単な構成で同時に達成することのできるヒートポンプユニットを提供すること。【解決手段】水が流通される水回路２０が，外部接続口２１から供給された水を，冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器３の底部近傍を経由させた後，冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器２に流入させるように構成される。これにより，前記外部接続口２１から供給された水は，前記空気熱交換器３の底部近傍で，該空気熱交換器３からの凝縮水との間の熱交換によって冷却されてから前記水熱交換器に流入する。一方，前記空気熱交換器３の底部近傍では，該空気熱交換器３からの凝縮水が加熱されて凍結が防止される。【選択図】図２
2008145003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環される冷媒循環経路と，水が流通される水流通経路と，前記冷媒循環経路において圧縮機から吐出された前記冷媒と前記水流通経路に流通する水との間で熱交換を行う水熱交換器と，前記水熱交換器から吐出された前記冷媒を膨張させる膨張弁と，前記膨張弁から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器と，を備えてなるヒートポンプユニットであって，
前記水流通経路が，外部から供給された水を前記空気熱交換器の底部近傍を経由させた後，前記水熱交換器に流入させるものであることを特徴とするヒートポンプユニット。
【請求項２】
前記空気熱交換器に室外空気を送風する送風機を更に備えてなり，
前記水流通経路が，外部から供給された水を前記送風機により送風される室外空気の前記空気熱交換器よりも風下側における前記空気熱交換器の底部近傍を経由させるものである請求項１に記載のヒートポンプユニット。
【請求項３】
前記空気熱交換器の底部近傍に設けれ，該空気熱交換器からの凝縮水を受けるドレンパンを更に備えてなり，
前記水流通経路が，外部から供給された水を前記ドレンパンの近傍を経由させるものである請求項１又は２のいずれかに記載のヒートポンプユニット。
【請求項４】
当該ヒートポンプユニット内を，少なくとも前記水熱交換器が収容される下収容室と，該下収容室の上方に位置してなり，少なくとも前記空気熱交換器が収容される上収容室とに仕切ると共に，前記ドレンパンを兼ねてなる仕切板を更に備えてなり，
前記水流通経路が，外部から供給された水を前記仕切板の下面近傍を経由させるものである請求項３に記載のヒートポンプユニット。
【請求項５】
前記水流通経路が，外部から供給された水を前記水熱交換器を経て外部に供給させるための第一の水流通経路と，外部から供給された水を前記空気熱交換器の底部近傍及び前記水熱交換器を順に経て外部に供給させるための第二の水流通経路と，前記第一の水流通経路及び前記第二の水流通経路への水の流入の有無を切り替える流入切替手段と，を含んでなる請求項１〜４のいずれかに記載のヒートポンプユニット。
【請求項６】
外部から供給された水の温度を検出する水温検出手段及び／又は室外温度を検出する室外温度検出手段と，前記水温検出手段及び／又は前記室外温度検出手段による検出結果に基づいて前記流入切替手段による切り替えを制御する流入切替制御手段と，を更に備えてなる請求項５に記載のヒートポンプユニット。
【請求項７】
前記流入切替制御手段が，前記水温検出手段により検出された水の温度が予め設定された第一の設定温度以上であることを条件に，前記第二の水流通経路へ水を流入させるように前記流入切替手段を制御するものである請求項６に記載のヒートポンプユニット。
【請求項８】
前記流入切替制御手段が，前記室外温度検出手段により検出された室外温度が予め設定された第二の設定温度以下であることを条件に，前記第二の水流通経路へ水を流入させるように前記流入切替手段を制御するものである請求項６又は７のいずれかに記載のヒートポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，圧縮機や膨張弁，空気熱交換器などが設けられた冷媒循環経路（ヒートポンプサイクル）に循環する冷媒との熱交換によって水を加熱する水熱交換器を有するヒートポンプユニットに関し，特に，空気熱交換器からの凝縮水の凍結を防止すると共に，当該ヒートポンプユニットのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）の向上を図る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ給湯機に用いられるヒートポンプユニットは，冷媒を圧縮する圧縮機，冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器，冷媒の流通量（弁開度）を制御することによりその冷媒を膨張させる膨張弁，冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器などを有するヒートポンプサイクル（冷凍サイクル）を内蔵している。また，ヒートポンプユニットには，外部から供給される水を水熱交換器を経由させて外部に供給するための配管や循環ポンプなどを含む水回路（水流通経路）が設けられている。ヒートポンプユニットでは，水回路の水が，水熱交換器においてヒートポンプサイクルを循環する冷媒との間の熱交換によって加熱される。なお，空気熱交換器で発生する凝縮水は，該空気熱交換器の底部近傍に設けられたドレンパンで受けられ，排水口を介して外部に排水される。
【０００３】
一般に，ヒートポンプユニットでは，冷媒の性質上，水熱交換器における冷媒の熱交換対象である水が４５℃程度のいわゆる中温水である場合に，その熱交換効率が悪くなり，エネルギー消費効率（ＣＯＰ）が低下することが知られている。例えば，１５℃の水を６５℃まで加熱するときのエネルギー消費効率が３〜４程度であるのに対し，４５℃の中温水を６５℃まで加熱するときのエネルギー消費効率は１〜２程度になる。
そこで，冷媒循環経路において水熱交換器から膨張弁を経て流れる低温の冷媒との熱交換により中温水を予め冷却する水冷却用熱交換器を設けることが考えられる（例えば，特許文献１参照）。このような構成では，中温水を水冷却用熱交換器で一旦冷却してから水熱交換器に流入させることにより，水熱交換器における熱交換効率を改善することができる。
【特許文献１】特開２００４−２１１９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，水冷却用熱交換器を新たに追加する構成では，エネルギ消費効率は改善されるが，ヒートポンプユニットのサイズ拡大やコスト高などが問題となる。
ところで，ヒートポンプユニットを寒冷地で用いる場合には，空気熱交換器からの凝縮水が，該空気熱交換器の底部近傍やドレンパン上で凍結するという問題がある。このとき，ドレンパンを加熱する加熱ヒータを新たに追加することも考えられるが，その構成では，ヒートポンプユニットのサイズ拡大やコスト高，消費電力の増大などの問題を伴う。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，空気熱交換器からの凝縮水の凍結防止及び当該ヒートポンプユニットのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）の向上を，簡単な構成で同時に達成することのできるヒートポンプユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は，冷媒が循環される冷媒循環経路と，水が流通される水流通経路と，前記冷媒循環経路において圧縮機から吐出された前記冷媒と前記水流通経路に流通する水との間で熱交換を行う水熱交換器と，前記水熱交換器から吐出された前記冷媒を膨張させる膨張弁と，前記膨張弁から前記圧縮機に向けて流れる前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器と，を備えてなるヒートポンプユニットに適用さされるものであって，前記水流通経路が，外部から供給された水を前記空気熱交換器の底部近傍を経由させた後，前記水熱交換器に流入させるものであることを特徴とするヒートポンプユニットとして構成される。
このように構成された前記ヒートポンプユニットでは，外部から供給された水を前記空気熱交換器の底部近傍を経由させるという簡単な構成によって，前記空気熱交換器からの凝縮水の凍結防止及び当該ヒートポンプユニットにおけるエネルギ消費効率の向上を同時に達成することができる。
具体的には，外部から供給された水は，前記空気熱交換器の底部近傍を経由することにより，該空気熱交換器からの凝縮水との熱交換によって冷却されてから前記水熱交換器に流入することになる。これにより，前記水熱交換器における冷媒との間の熱交換効率が向上し，当該ヒートポンプユニットにおけるエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。一方，前記空気熱交換器からの凝縮水は，前記空気熱交換器の底部近傍において，前記水流通経路上を流れる水との間の熱交換によって加熱されるため，該凝縮水の凍結を防止することができる。
【０００６】
さらに，前記空気熱交換器に室外空気を送風する送風機が設けられている場合には，前記水流通経路を，外部から供給された水を前記送風機により送風される室外空気の前記空気熱交換器よりも風下側における前記空気熱交換器の底部近傍を経由させるように構成することが考えられる。これにより，前記水流通経路上を流れる水を，前記送風機によって送風されて前記空気熱交換器を通過した冷たい室外空気との間の熱交換によって冷却することができる。
【０００７】
また，前記空気熱交換器の底部近傍には，該空気熱交換器からの凝縮水を受けるドレンパンが設けられるが，このドレンパン上においても凝縮水が凍結することが考えられる。そこで，前記水流通経路を，外部から供給された水を前記ドレンパンの近傍を経由させるように構成することが考えられる。これにより，前記ドレンパン上の凝縮水の凍結を防止することができる。
【０００８】
一方，当該ヒートポンプユニット内を，少なくとも前記水熱交換器が収容される下収容室と，該下収容室の上方に位置してなり，少なくとも前記空気熱交換器が収容される上収容室とに仕切ると共に，前記ドレンパンを兼ねてなる仕切板を備えている場合には，前記水流通経路を，外部から供給された水を前記仕切板の下面近傍を経由させるように構成することが考えられる。
これにより，前記仕切板を加熱して該仕切板上の凝縮水の凍結を防止することができる。また，前記水流通経路は，前記仕切板の下方に位置するため，該水流通経路における水漏れが前記上収容室に及ばないため，該上収容室に電装機器などを収容することで該電装機器への水の飛散を防止することができる。
【０００９】
また，前記水流通経路に，外部から供給された水を前記水熱交換器を経て外部に供給させるための第一の水流通経路と，外部から供給された水を前記空気熱交換器の底部近傍及び前記水熱交換器を順に経て外部に供給させるための第二の水流通経路と，前記第一の水流通経路及び前記第二の水流通経路への水の流入の有無を切り替える流入切替手段と，が含まれる構成が考えられる。
これにより，必要に応じて前記第一の水流通経路及び前記第二の水流通経路への水の流入を有無を切り替えることによって，外部から供給される水を前記空気熱交換器の底部近傍を経由させて冷却するか否かを切り替えることができる。
例えば，外部から供給された水の温度や室外温度を検出する手段（水温検出手段や室外温度検出手段）を設けておき，その検出結果に基づいて前記流入切替手段による切り替えを制御することが考えられる。
より具体的には，外部から供給された水の温度を検出し，その検出温度が，予め設定された第一の設定温度以上であることを条件に，前記第二の水流通経路へ水を流入させるように前記流入切替手段を制御することが考えられる。これにより，水が例えば４５℃程度の中温水である場合などに，その中温水を前記空気熱交換器の底部近傍を経由させて，予め冷却してから前記水熱交換器に流入させることができるため，該水熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。
また，前記ヒートポンプユニットが寒冷地で用いられる場合や冬季など，室外温度が低すぎる場合には前記凝縮水が凍結するおそれが高い。そこで，室外温度を検出し，その検出温度が予め設定された第二の設定温度以下であることを条件に，前記第二の水流通経路へ水を流入させるように前記流入切替手段を制御することが考えられる。これにより，室外温度が低すぎて前記凝縮水が凍結するおそれが高い場合に，外部から供給された水が前記空気熱交換器の底部近傍を通過し，その水との熱交換によって前記凝縮水が加熱されるため，該凝縮水の凍結を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，外部から供給された水を前記空気熱交換器の底部近傍を経由させるという簡単な構成によって，前記空気熱交換器からの凝縮水の凍結防止及び当該ヒートポンプユニットにおけるエネルギ消費効率の向上を同時に達成することができる。
具体的には，外部から供給された水は，前記空気熱交換器の底部近傍を経由することにより，該空気熱交換器からの凝縮水との熱交換によって冷却されてから前記水熱交換器に流入することになる。これにより，前記水熱交換器における冷媒との間の熱交換効率が向上し，当該ヒートポンプユニットにおけるエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。一方，前記空気熱交換器からの凝縮水は，前記空気熱交換器の底部近傍において，前記水流通経路上を流れる水との間の熱交換によって加熱されるため，該凝縮水の凍結を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るヒートポンプユニットＸの内部構成図であって，（ａ）は外観図，（ｂ）はヒートポンプユニットＸの前面パネル１０ａを取り外した状態を示す内部構成図，図２はヒートポンプユニットＸが適用されるヒートポンプ給湯機Ｙの一例を示す概略構成図である。
図１に示すように，本発明の実施の形態に係るヒートポンプユニットＸ（Ｘ１）は，冷媒を圧縮する圧縮機１と，当該ヒートポンプユニットＸの底部に設けられてなり，冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器２と，冷媒と室外空気との間で熱交換を行う空気熱交換器３と，空気熱交換器３に室外空気を送風する送風ファンや駆動モータなどを有する送風機４と，当該ヒートポンプユニットＸ全体を制御するための電子回路などを有する電装機器５とを本体筐体１０に内蔵している。なお，電装機器５には，ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器が含まれる。また，ヒートポンプユニットＸには，冷媒の流通量（弁開度）を制御することによりその冷媒を膨張させる膨張弁７（図２参照）も設けられている。
【００１２】
圧縮機１や水熱交換器２，空気熱交換器３，膨張弁７などは，冷媒が循環される冷媒配管６（冷媒循環経路の一例）で接続されることにより，ヒートポンプサイクル（冷凍サイクル）を形成する。
前記ヒートポンプサイクルでは，圧縮機１において圧縮して吐出された高温高圧の冷媒が，水熱交換器２において水と熱交換されて冷却された後，膨張弁７において膨張する。その後，膨張弁７で膨張した低温低圧の冷媒は，空気熱交換器３において室外空気と熱交換されて吸熱し気化した後，再度圧縮機１に流入する。このように冷媒が循環されることにより，水熱交換器２に流れ込んだ水は，該水熱交換器２における冷媒との熱交換によって６５℃〜９０℃程度まで加熱される。
後述するように，ヒートポンプユニットＸは，水熱交換器２で加熱された後の温水を貯湯する貯湯タンク９（図２参照）等と接続されることによりヒートポンプ給湯機Ｙ（図２参照）を構成する。
【００１３】
本体筐体１０の内部には，該本体筐体１０内を，水熱交換器２が収容される下収容室１１と，該下収容室１１の上方に位置し，空気熱交換器３や送風機４，電装機器５などが収容される上収容室１２とに仕切る仕切板１３が設けられている。なお，仕切板１３は，ヒートポンプユニットＸの底板１０ｂと同じものを用いてもかまわない。ヒートポンプユニットＸでは，下収容室１１に水熱交換器２及び後述の水回路２０が収容されているため，該水熱交換器２や後述の水回路２０における水漏れによる電装機器５などの他の機器への悪影響は防止される。
【００１４】
また，仕切板１３には，圧縮機１を挿入するための開口（不図示）が形成されており，該圧縮機１は，仕切板１３の開口（不図示）に挿入され，本体筐体１０の底板１０ｂに載置されている。このように，圧縮機１を本体筐体１０の底板１０ｂに載置することで，ヒートポンプユニットＸの重心を低く維持することによって安定性を確保することができる。また，圧縮機１が仕切板１３に載置されないため，仕切板１３に高い強度が要求されない。なお，仕切板１３に高い強度を持たせておいて，圧縮機１を仕切板１３に載置することも他の実施例として考えられる。
このとき，前記開口（不図示）と圧縮機１との隙間を，例えば断熱材（不図示）で塞ぐことによって，圧縮機１と前記開口（不図示）の縁部との間の振動音の発生を防止することもできる。また，仕切板１３の開口（不図示）には，圧縮機１が挿入されているため，下収容室１１から上収容室１２へ水が飛散する可能性は低いが，前記断熱材（不図示）を設けることで，圧縮機１と前記開口（不図示）の縁部との隙間を通る水の飛散を阻止することができる。
【００１５】
また，仕切板１３は，上収容室１２に収容された空気熱交換器３から滴る凝縮水（ドレン水）を受けるドレンパン（凝縮水受皿）を兼ねている。これにより，部品点数の増加が抑制される。なお，仕切板１３とドレンパンを個別に設けてもかまわない。
一方，本体筐体１０の背面１０ｃには，仕切板１３（或いはドレンパン）の凝縮水を排水するための排水口１４が設けられている。空気熱交換器３からの凝縮水は，ドレンパンとして機能する仕切板１３を介して排水口１４に接続された外部配管（不図示）から外部に排水される。
ここで，排水口１４は，下収容室１１の背部において底部よりも高い位置に配置されている。したがって，ヒートポンプユニットＸを寒冷地で用いる場合には，前記外部配管（不図示）を直接暖かい室内に導くことで該外部配管内を流れる凝縮水の凍結を防止することができる。また，このとき，排水口１４を，例えばφ２５〜３５ｍｍ程度の大きさで形成すると共に，上収容室１２側の出口，即ち仕切板１３側の出口が，送風機４による空気熱交換器３への送風空気の上流側に位置するように設けておけば，送風機４によってその外部配管（不図示）を通じて室内の暖かい空気が吸い込まれるため，その外部配管（不図示）内だけではなく，上収容室１２の仕切板１３上における凝縮水の凍結を防止することができる。なお，排水口１４や前記外部配管（不図示）の径は，前記凝縮水が通過しているときに室内空気が流通し得る程度のサイズであればよい。
【００１６】
また，前述したように下収容室１１には，水熱交換器２に加えて，外部接続口２１及び水熱交換器２の間で水を流通させるための水回路２０（水流通経路の一例）が収容されている。外部接続口２１は，本体筐体１０の背面１０ｃ（或いは側面）に設けられ，貯湯タンク９（図２参照）などの外部からの配管を接続するためのものである。なお，外部接続口２１は，仕切板１３よりも下方，即ち下収容室１１に設けられている。
水回路２０は，外部接続口２１から供給される水を，空気熱交換器３の底部近傍を経由した後，水熱交換器２に流入させ，該水熱交換器２で加熱された後の温水を外部接続口２１から外部に供給するための水配管２２や該水配管２２に水を循環させるための循環ポンプ２３などを含んでいる。
【００１７】
具体的に，水配管２２は，空気熱交換器３の底部近傍に設けられた仕切板１３の下面に沿って配管された冷却部２２ａを含んでいる。なお，仕切板１３とは別にドレンパンが設けられる場合には，そのドレンパンの近傍や下面に沿って配管される。
ここに，冷却部２２ａは，該冷却部２２ａ内の水と空気熱交換器３からの凝縮水との間の熱交換が可能な位置に配管された部分である。このように構成されたヒートポンプユニットＸでは，外部接続口２１から供給される水は，水配管２２の冷却部２２ａを経由することによって，該冷却部２２ａにおける仕切板１３上の凝縮水との間の熱交換によって冷却される。逆に，空気熱交換器３から仕切板１３上に滴る凝縮水は，冷却部２２ａの水との間の熱交換によって加熱される。なお，冷却部２２ａの水と仕切板１３上の凝縮水との間の熱交換は，仕切板１３及び空気を介して行われる。
【００１８】
したがって，ヒートポンプユニットＸでは，外部接続口２１から中温水（４５℃程度の水）が供給された場合であっても，その中温水が，仕切板１３上の凝縮水との間の熱交換によって冷却された後，水熱交換器２に流入することになるため，水熱交換器２における冷媒との熱交換効率を改善し，当該ヒートポンプユニットＸにおけるエネルギ消費効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。
一方，仕切板１３では，空気熱交換器３からの凝縮水が，水配管２２の冷却部２２ａを流れる水との間の熱交換によって加熱されるため，ヒートポンプユニットＸを寒冷地などで用いる場合であっても，前記凝縮水の凍結を防止することができる。
このように，ヒートポンプユニットＸでは，外部から供給された水を仕切板１３の下面近傍を経由させてから水熱交換器２に流入させるという簡単な構成によって，空気熱交換器３から仕切板１３に滴る凝縮水の凍結防止及び当該ヒートポンプユニットＸにおけるエネルギ消費効率の向上を同時に達成することができる。具体的には，水配管２２内の水と前記冷媒との間の熱交換によって該水配管２２内の水を冷却する水冷却用熱交換器や，空気熱交換器３から仕切板１３に滴る凝縮水を加熱する加熱ヒータなどの構成要素を追加する必要がない。
【００１９】
なお，本実施の形態では，水配管２２が，仕切板１３の下面にそって配管された冷却部２２ａを含む場合を例に挙げて説明した。但し，本発明はこれに限られず，水配管２２を，空気熱交換器３の底部近傍において該空気熱交換器３からの凝縮水と水配管２２内の水との間で熱交換が可能な位置を経由するように構成すればよい。
例えば，水配管２２が，仕切板１３の上面を経由するものであってもかまわない。また，仕切板１３を有しないヒートポンプユニットであって，底板１０ｂがドレンパンを兼ねる場合には，該底板１０ｂの上面を経由させることが考えられる。このように水配管２２が，仕切板１３や底板１０ｂの上方を経由する場合には，特に，送風機４により送風される室外空気の空気熱交換器３よりも風下側における空気熱交換器３の底部近傍を経由するように構成することが望ましい。これにより，水配管２２内の水を，送風機４によって空気熱交換器３を介して送風される冷気との間の熱交換によって冷却することができる。
【００２０】
次に，図２を用いて，前述のように構成されたヒートポンプユニットＸが適用されるヒートポンプ給湯機Ｙの一例について説明する。
図２に示すように，ヒートポンプ給湯機Ｙは，ヒートポンプユニットＸと，ヒートポンプユニットＸで加熱された温水を貯湯する貯湯タンク９と，貯湯タンク９に貯湯された温水を熱媒体とする暖房サイクル８とを備えて構成されている。また，ヒートポンプ給湯機Ｙは，ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどを有する不図示の制御部を備えており，該制御部によって統括的に制御される。
貯湯タンク９の下層には給水口から水経路９１を経て供給される低温（例えば１５℃程度）の水が貯留され，上層にはヒートポンプユニットＸで加熱された高温（例えば６５℃〜９０℃程度）の温水が貯留される。貯湯タンク９の上層に貯留された高温の温水は，水経路９２に設けられた給湯コック９３が開かれることにより，貯湯タンク９から水経路９２を経て給湯口に吐出される。
また，貯湯タンク９の上層に貯留された高温の温水は，暖房サイクル８において暖房運転を実現する熱媒体として利用される。
【００２１】
暖房サイクル８は，貯湯タンク９の上層，水循環ポンプ８１，暖房用熱交換器８２，貯湯タンク９の下層が順に接続された水循環回路８ａと，ブライン循環ポンプ８３，暖房用熱交換器８２，暖房機８４が順に接続されたブライン（不凍液）循環回路８ｂとを有している。
暖房機８４は，例えば床暖房パネル，輻射パネル，温風機等（不図示）を有して構成される床暖房装置である。なお，ここでは貯湯タンク９の温水とブラインとの間で熱交換を行う構成について説明するが，ブライン循環回路８ｂを省略して，貯湯タンク９の温水を暖房機８４にそのまま循環させる構成であってもよい。また，暖房サイクル８は，床暖房装置に用いられるものに限られず，風呂の追い焚き装置や空気調和機など，貯湯タンク９に貯湯された温水を利用する種々の装置にも同様に適用することができる。
【００２２】
水循環回路８ａでは，前記制御部（不図示）によって温水循環ポンプ８１が駆動されると，貯湯タンク９の上層から供給された高温の温水が，暖房用熱交換器８２を経て貯湯タンク９の下層に還流される。
また，ブライン循環回路８ｂでは，前記制御部（不図示）によってブライン循環ポンプ８３が駆動されると，ブラインが暖房用熱交換器８２，暖房機８４を経て循環される。これにより，ブライン循環回路８ｂを循環するブラインは，暖房用熱交換器８２における水循環回路８ａ上の温水との熱交換により吸熱し，暖房機８４において放熱する。
このとき，貯湯タンク９の上層から供給された高温の温水は，暖房用熱交換器８２においてブラインとの熱交換により温度が下げられて貯湯タンク９の下層に還流される。ここで，貯湯タンク９の下層に還流される温水の温度は，貯湯タンク９の上層に貯留された高温（例えば６５℃〜９０℃程度）の温水よりも低い温度（例えば４５℃程度）であって，前記給水口から供給される水の温度（例えば１５℃程度）よりも高い。
【００２３】
既に述べたように，中温水（例えば４５℃程度の水）が水熱交換器２に流入すると，該水熱交換器２における冷媒との熱交換効率が悪くなる。
しかしながら，本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯機Ｙでは，ヒートポンプユニットＸにおいて，貯湯タンク９から供給される水が，空気熱交換器３の底部近傍の冷却部２２ａを経由した後，水熱交換器２に流入することになる。
したがって，貯湯タンク９から供給される水が中温水であっても，その中温水が，空気熱交換器３の底部近傍の冷却部２２ａにおいて，空気熱交換器３からの凝縮水との間の熱交換によって予め冷却されてから，水熱交換器２に流入することになる。これにより，水熱交換器２における冷媒と水との間の熱交換効率を改善することができ，当該ヒートポンプ給湯機Ｙにおけるエネルギ消費効率を向上させることができる。このように，ヒートポンプユニットＸは，暖房サイクル８などの貯湯タンク９の温水を熱媒体として利用する加熱サイクルを有するヒートポンプ給湯機Ｙに好適である。
【実施例１】
【００２４】
ここに，図３は本発明の実施例１及び実施例２に係るヒートポンプユニットＸ１が適用されるヒートポンプ給湯機Ｙの概略構成図である。なお，図３に示すヒートポンプユニットＸ１において，前記実施の形態で説明したヒートポンプユニットＸと同様の構成要素については，同じ符号を付して，ここではその説明を省略する。
図３に示すように，本実施例１に係るヒートポンプユニットＸ１は，外部接続口２１から供給される水の温度を検出する水温センサ２４（水温検出手段の一例）を備えている。なお，水温センサ２４による検出結果は，電装機器５に入力される。
また，本実施例に係るヒートポンプユニットＸ１は，水回路２０が，外部接続口２１から供給される水を水熱交換器２を経て外部接続口２１に供給させるための水配管２２１（第一の水流通経路の一例）と，外部接続口２１から供給される水を空気熱交換器３の底部近傍及び水熱交換器２を順に経て外部接続口２１に供給させるための水配管２２２（第二の水流通経路の一例）と，水配管２２１及び水配管２２２への水の流入の有無を切り替える流入切替弁２２３（流入切替手段の一例）とを含む点で，ヒートポンプユニットＸと構成を異にする。即ち，水回路２０は，冷却部２２ａをバイパスする流通経路として水配管２２１を備えている。水配管２２１及び水配管２２２を流れる水は合流された後，水熱交換器２に流入される。
【００２５】
ヒートポンプユニットＸ１では，電装機器５によって，水温センサ２４による検出温度に基づいて流入切替弁２２３の切り替えが制御される。ここに，かかる制御を実行するときの電装機器５が流入切替制御手段に相当する。以下，具体的に説明する。なお，かかる制御はヒートポンプ給湯機Ｙの制御部によって実行されてもよい。
電装機器５は，水温センサ２４によって検出された水温が予め設定された設定温度Ｔ１（第一の設定温度に相当）以上である場合には，水配管２２２へ水を流入させるように流入切替弁２２３の切替制御を行う。ここで，設定温度Ｔ１は，水熱交換器２における冷媒との熱交換効率が悪いと判断するための温度であって，ヒートポンプユニットＸ１で用いる冷媒の特性等に基づいて予め設定される。例えば，設定温度Ｔ１は３５℃程度に設定される。
一方，水温センサ２４によって検出された水温が設定温度Ｔ１未満である場合には，水熱交換器２における熱交換効率が低下していないため，電装機器５は，水配管２２１へ水を流入させるように流入切替弁２２３の切替制御を行う。
このように，ヒートポンプユニットＸ１では，外部接続口２１から供給される水が設定温度Ｔ１以上であることを条件に，即ち水熱交換器２における熱交換器効率が悪くなると考えられる場合にだけ，その水を水配管２２２に流入させるように制御することが可能である。
【実施例２】
【００２６】
また，前記実施例１では，電装機器５が，外部接続口２１から供給される水の温度に基づいて流入切替弁２２３の切替制御を行う場合を例に挙げて説明したが，他の要素に基づいて流入切替弁２２３の切替制御を行うことも考えられる。
例えば，室外空気の温度が非常に低く，空気熱交換器３からの凝縮水が仕切板１３（或いはドレンパン）上などで凍結するおそれが高い場合には，水配管２２２に水を流入させて前記凝縮水を加熱することにより該凝縮水の凍結を防止することが望ましい。
そこで，室外空気を検出する室外温度センサ（不図示，室外温度検出手段の一例）を設けておき，その室外温度センサによる検出温度に基づいて流入切替弁２２３の切替制御を行うことが考えられる。
【００２７】
具体的には，電装機器５が，前記室外温度センサ（不図示）による検出温度が，前記凝縮水が凍結するおそれのある温度として予め設定された設定温度Ｔ２以下である場合に，水配管２２２へ水を流入させるように流入切替弁２２３の切替制御を行う。
一方，前記室外温度センサ（不図示）による検出温度が，設定温度Ｔ２よりも高い場合には，前記凝縮水が凍結しないため，電装機器５は，水配管２２１へ水を流入させるように流入切替弁２２３の切替制御を行う。
このように，前記室外温度センサ（不図示）による検出温度が，設定温度Ｔ２以下であることを条件に，即ち空気熱交換器３からの凝縮水が凍結するおそれが高いと考えられる場合にだけ，その水を水配管２２２に流入させるように制御することが可能である。
【００２８】
また，前記実施例１で説明した水温センサ２４による検出温度に基づく制御と，本実施例２で説明した前記室外温度センサ（不図示）による検出温度に基づく制御とを同時に行うことも考えられる。
具体的には，電装機器５が，水温センサ２４による検出温度が設定温度Ｔ１以上であるという条件と，前記室外温度センサ（不図示）による検出温度が設定温度Ｔ２以下であるという条件のいずれか一方又は両方が満たされる場合に，水配管２２２へ水を流入させるように流入切替弁２２３の切替制御を行うことが考えられる。
また，前記実施例１及び本実施例２では，流入切替弁２２３が，水の流入先を水配管２２１及び水配管２２２のいずれかに切り替える場合について説明したが，水配管２２１及び水配管２２２各々に流入させる水量を調整（増減）するものであってもかまわない。この場合，電装機器５は，水温センサ２４や前記室外温度センサ（不図示）による検出結果に基づいて，水配管２２１及び水配管２２２各々に流入させる水量を調整するように流入切替弁２２３を制御する。もちろん，電装機器５が自動的に切替制御を行うものではなく，ユーザの要求操作等に応じて流入切替弁２２３の切り替えが行われてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係るヒートポンプユニットの概略構成図を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係るヒートポンプユニットが適用されるヒートポンプ給湯機の概略構成図。
【図３】本発明の実施例１及び実施例２に係るヒートポンプユニットが適用されるヒートポンプ給湯機の概略構成図。
【符号の説明】
【００３０】
１…圧縮機
２…水熱交換器
３…空気熱交換器
４…送風機
５…電装機器
６…冷媒配管
７…膨張弁
８…暖房サイクル
８ａ…水循環回路
８ｂ…ブライン循環回路
８１…水循環ポンプ
８２…暖房用熱交換器
８３…ブライン循環ポンプ
８４…暖房機
９…貯湯タンク
９１，９２…水経路
９３…給湯コック
１０…筐体
１０ａ…前面パネル
１０ｂ…底板
１０ｃ…背面
１１…下収容室
１２…上収容室
１３…仕切板
１４…排水口
２０…水回路（水流通経路の一例）
２１…外部接続口
２２…水配管
２２１…水配管（第一の水流通経路の一例）
２２２…水配管（第二の水流通経路の一例）
２２３…流入切替弁（流入切替手段の一例）
２２ａ…冷却部
２３…循環ポンプ
２４…水温センサ（水温検出手段の一例）
Ｘ，Ｘ１…ヒートポンプユニット
Ｙ…ヒートポンプ給湯機
【図１】
2008145003.tif 000003
【図２】
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【図３】
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