(57)【要約】【課題】貯湯タンク内の湯又は水を排水すること無く、循環路上の部品、配管を安全、容易に取り外し、修理や交換できるヒートポンプ式給湯器を提供する。【解決手段】給湯器本体１と、この給湯器本体１に内設した貯湯タンク２と循環路を形成するように冷水配管９と温水配管１０で接続された加熱源としてのヒートポンプ本体８とを備え、前記循環路の冷水配管９に設けた循環ポンプ１１を運転して貯湯タンク２下部より水を取り出し、前記冷水配管９を通して前記ヒートポンプ本体８内に送り、該ヒートポンプ本体８内で加熱されて高温湯となった温水を前記温水配管１０を通して貯湯タンク２上部に戻すように構成したヒートポンプ式給湯器において、前記冷水配管９の循環ポンプ１１の上流側に位置して止水栓２７を設けた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器本体と、加熱源としてのヒートポンプ本体とを備え、前記給湯器本体内に設けた貯湯タンクと前記ヒートポンプ本体内に設けた貯湯用熱交換器とを冷水配管と温水配管とにより接続して循環回路を形成し、この循環回路の冷水配管に設けた循環ポンプを運転して前記貯湯タンク下部より低温の水を取り出し、前記冷水配管を通して前記ヒートポンプ本体内の貯湯用熱交換器に送り、該貯湯用熱交換器で加熱されて高温となった湯を前記温水配管を通して貯湯タンク上部に戻すように構成したヒートポンプ式給湯器において、前記循環ポンプよりも上流側の冷水配管に手動操作により開閉される止水栓を設けたことを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
【請求項２】
給湯器本体と、加熱源としてのヒートポンプ本体とを備え、前記給湯器本体内に設けた貯湯タンクと前記ヒートポンプ本体内に設けた貯湯用熱交換器とを冷水配管と温水配管とにより接続して循環回路を形成し、この循環回路の冷水配管に設けた循環ポンプを運転して前記貯湯タンク下部より低温の水を取り出し、前記冷水配管を通して前記ヒートポンプ本体内の貯湯用熱交換器に送り、該貯湯用熱交換器で加熱されて高温となった湯を前記温水配管を通して貯湯タンク上部に戻すように構成するとともに、前記循環ポンプよりも上流側の冷水配管と前記温水配管の途中を弁を介してバイパス管で接続し、外気温度が低下して凍結の惧れがあるときに、前記弁を開放して貯湯タンクを介さずに循環ポンプを運転して冷水配管と温水配管内の水を貯湯用熱交換器に循環させることができるように構成したヒートポンプ式給湯器において、前記バイパス管の接続部よりも上流側の冷水配管に手動操作により開閉される止水栓を設けたことを特徴とするヒートポンプ式給湯器。
【請求項３】
前記止水栓を、前記給湯器本体のケース内に格納したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式給湯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプサイクルを利用して貯湯タンク内に湯を沸き上げるようにしたヒートポンプ式給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＣＯ２冷媒を使用するヒートポンプ式給湯器が公知である。この給湯器では、沸き上げ温度を９０℃以上の高温に加熱することができ、加熱効率が高いという利点を有している。
【０００３】
図４は従来のヒートポンプ式給湯器の構成図であり、図５はそのヒートポンプ本体の構成図である。
図４おいて、１は給湯器本体、２は前記本体１のケース１ａ内に配設された貯湯タンク、３は前記貯湯タンク２の下部と接続された給水配管、４はこの給水配管３に設けられた減圧弁、５は前記貯湯タンク２の上部と接続された給湯配管、６は逃し弁、７は前記貯湯タンク２の外壁面に取り付けられ、貯湯タンク２内の水の温度を検出する温度センサＡで、貯湯タンク２の外壁面のある所定容量の位置に取り付けることにより、その取り付け位置の検出温度から前記貯湯タンク２内の残湯量も検出する。８はヒートポンプ本体、９は前記貯湯タンク２の下部とヒートポンプ本体８を接続する冷水配管、１０は前記貯湯タンク２の上部とヒートポンプ本体８を接続する温水配管、１１は前記冷水配管９に設けられ、冷水配管９と温水配管１０により貯湯タンク２内の水をヒートポンプ本体８との間で循環させる循環ポンプである。１２はヒートポンプ本体８の加熱動作を停止するための温度を検出する温度センサＢである。
【０００４】
１３は制御部であり、前記温度センサＡ７及び温度センサＢ１２の検出値と沸き上げ温度等を設定する操作部１４からの入力値に基づいて、前記ヒートポンプ本体８への加熱動作開始・停止及び循環ポンプ１１の運転を制御する。１５は給水配管３に設けた手動操作により開閉される止水栓、１６は排水管１７に設けた同じく手動操作により開閉される止水栓である。
【０００５】
図５おいて、ヒートポンプ本体８のヒートポンプサイクルは圧縮機１８、貯湯用熱交換器１９、膨張弁２０、室外熱交換器２１、アキュームレータ２２を順次冷媒配管２３により接続して構成されている。ここで、室外熱交換器２１に吸熱するために送風ファン２４が取り付けてあり、また、貯湯用熱交換器１９は圧縮器１８より吐出された高圧のガス冷媒と給湯用の水とを熱交換するもので、冷媒が流れる冷媒通路１９ａと貯湯用の水が流れる貯湯用水通路１９ｂを有する。
【０００６】
上記構成からなるヒートポンプ式給湯器にあっては、貯湯タンク２下部に接続された冷水配管９より循環ポンプ１１でヒートポンプ本体８の貯湯用熱交換器１９に水が供給され、この貯湯用熱交換器１９で熱交換されて高温湯となり、温水配管１０から貯湯タンク２の上部に戻り、貯湯タンク２内上部に貯湯される。
【０００７】
この従来の構成で、例えば、循環ポンプ１１が故障して修理を行なう場合は、まず、給水側止水栓１５を閉じて給水を停止した後、次に排水側止水栓１６を開き、貯湯タンク２内の湯をすべて排水して貯湯タンク２内が空になってから循環ポンプ１１を取り外して、部品の交換や修理をする。また、冷水配管９や温水配管１０の一部を交換するときにも、上記とまったく同じ手順で貯湯タンク２内の湯を全て排水してから、部品の交換や修理をする。
【０００８】
図６は従来のヒートポンプ式給湯器の他の例を示す構成図であり、温水配管１０の途中と冷水配管９の循環ポンプ１１の上流側を凍結防止運転用三方弁２５を介してバイパス管２６で接続している以外は、図４と同構成である。
この構成によれば、外気温度が低下して、冷水配管９と温水配管１０が凍結する惧れがあるときに、前記凍結防止運転用三方弁２５により流路を切り替えて、貯湯タンク２を介さずにバイパス管２６を通して冷水配管９、ヒートポンプ本体８の貯湯用熱交換器１９、温水配管１０の間で循環させて、ヒートポンプ本体８で加熱することで、貯湯タンク２内の湯を使用することなく、また、別途凍結防止用ヒータ等を設置することなく、冷水配管９と温水配管１０の凍結を防止することができる。
【０００９】
図６のような構成で、例えば、循環ポンプ１１や凍結防止運転用三方弁２５が故障して修理を行なう場合は、図４の場合とまったく同じであり、まず、給水側止水栓１５を閉じて給水を停止した後、次に排水側止水栓１６を開き、貯湯タンク２内の水をすべて排水して貯湯タンク２内が空になってから循環ポンプ１１を取り外し、部品の交換や修理をする。また、冷水配管９や温水配管１０の一部を交換するときにも、上記とまったく同じ手順で貯湯タンク２内の湯を全て排水してから交換作業をする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヒートポンプ式給湯器は、前述のように、循環ポンプ１１や凍結防止運転用三方弁２５など、循環回路にある部品が故障した場合、貯湯タンク２内の湯又は水を全て排水しなければ、故障した部品や配管を交換したり、修理することができないため、折角貯湯タンク２内に沸き上げた湯を無駄してしまうという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、貯湯タンク内の湯を排水すること無く、部品の交換や修理ができるヒートポンプ式給湯器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１のヒートポンプ式給湯器は、給湯器本体と、加熱源としてのヒートポンプ本体とを備え、前記給湯器本体内に設けた貯湯タンクと前記ヒートポンプ本体内に設けた貯湯用熱交換器とを冷水配管と温水配管とにより接続して循環回路を形成し、この循環回路の冷水配管に設けた循環ポンプを運転して前記貯湯タンク下部より低温の水を取り出し、前記冷水配管を通して前記ヒートポンプ本体内の貯湯用熱交換器に送り、該貯湯用熱交換器で加熱されて高温となった湯を前記温水配管を通して貯湯タンク上部に戻すように構成したヒートポンプ式給湯器において、前記循環ポンプよりも上流側の冷水配管に手動操作により開閉される止水栓を設けたものである。
【００１３】
また、本発明に係る請求項２のヒートポンプ式給湯器は、給湯器本体と、加熱源としてのヒートポンプ本体とを備え、前記給湯器本体内に設けた貯湯タンクと前記ヒートポンプ本体内に設けた貯湯用熱交換器とを冷水配管と温水配管とにより接続して循環回路を形成し、この循環回路の冷水配管に設けた循環ポンプを運転して前記貯湯タンク下部より低温の水を取り出し、前記冷水配管を通して前記ヒートポンプ本体内の貯湯用熱交換器に送り、該貯湯用熱交換器で加熱されて高温となった湯を前記温水配管を通して貯湯タンク上部に戻すように構成するとともに、前記循環ポンプよりも上流側の冷水配管と前記温水配管の途中を弁を介してバイパス管で接続し、外気温度が低下して凍結の惧れがあるときに、前記弁を開放して貯湯タンクを介さずに循環ポンプを運転して冷水配管と温水配管内の水を貯湯用熱交換器に循環させることができるように構成したヒートポンプ式給湯器において、前記バイパス管の接続部よりも上流側の冷水配管に手動操作により開閉される止水栓を設けたものである。
【００１４】
また、本発明に係る請求項３のヒートポンプ式給湯器は、上記構成において、前記止水栓を、前記給湯器本体のケース内に格納したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示すヒートポンプ式給湯器の構成図である。
なお、図中、図４と同一符号は同一または相当部品を示し、説明を省略し、相違する点のみ説明する。また、ヒートポンプ本体の構成は、図５に示した従来の構成と同一であるため、説明を省略する。
図１において、２７は冷水配管９に取り付けられた手動操作により開閉される止水栓で、循環ポンプ１１よりも上流側に設けられ、貯湯タンク２の下部に位置するようにして給湯器本体１のケース１ａ内に格納されている。
【００１６】
次に、上記構成よりなる実施の形態１の動作について説明する。
貯湯タンク２内への給水は、給水配管３より減圧弁４で一定の圧力に減圧されて満たされる。貯湯タンク２内に給水された水は冷水配管９より循環ポンプ１１でヒートポンプ本体８に送られ、加熱される。加熱されて高温となった温水は温水配管１０を通り貯湯タンク２の上部に戻され、貯湯される。貯湯タンク２内の水は加熱されることで膨張し、その膨張した分は逃がし弁６より排出され、貯湯タンク２の内圧が上昇するのを防ぐ。貯湯タンク２の外壁面の所定位置に取り付けられた温度センサＡ７は、貯湯タンク２内の温水の温度を検知し、制御部１３はこの温度センサＡ７からの検知信号を受けて貯湯タンク２の残湯量を判断する。温度センサＢ１２は貯湯タンク２の下部と接続された冷水配管９を通る水の温度を検知し、制御部１３はこの温度センサＢ１１からの検知信号を受けて貯湯タンク２の水が全て加熱されたことを判断すると、ヒートポンプ本体８の加熱動作を停止する。
【００１７】
次に、上記実施の形態１の構成で、循環ポンプ１１が故障して修理を行なう場合について説明する。
循環ポンプ１１が故障して部品の交換や修理を行なう場合は、まず、給水側止水栓１５を閉じて給水を停止にした後、給湯器本体１のケース１ａを分解して貯湯タンク２の下部に位置する冷水配管９に取り付らられた止水栓２７を手動操作により閉じることで、貯湯タンク２内の湯又は水は循環ポンプ１１側に流れなくなり、貯湯タンク２内にある湯又は水をそのままにした状態で、循環ポンプ７を取り外して部品の交換や修理をすることができる。
【００１８】
従って、従来のように、貯湯タンク２内の湯や水を全て排水しなければ、故障した部品の交換や修理をすることができないという問題点を解消できる。また、冷水配管９や温水配管１０の一部を交換するときにも、上記とまったく同じ手順で貯湯タンク２内の湯を排水することなく交換作業をすることができる。
【００１９】
さらに、前記止水栓２７は給湯器本体１のケース１ａ内に格納されているため、普段、使用者は操作できなく、サービス技術を有した者のみが開閉操作できるようになっているので、循環ポンプ１１などが故障して部品の交換や修理を行なう必要がある場合のみ、ケース１ａを分解して初めて操作でき、使用者が不用意に止水栓２１を操作したために機器のトラブル発生や安全装置の作動による機器の機能停止を防ぐことができる。
【００２０】
このように、本実施の形態１によれば、循環ポンプ１１よりも上流側の冷水配管９に手動操作により開閉される止水栓２７を設けたことにより、循環回路にある部品が故障した場合、この止水栓２７を閉じることで、貯湯タンク２内の湯又は水をまったく排水することなく、配管や部品を交換することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２を示すヒートポンプ式給湯器の構成図である。
この実施の形態２では、手動操作により開閉される止水栓２７を、循環ポンプ１１よりも上流側の冷水配管９と温水配管１０の途中を接続しているバイパス管２６の接続部Ｇよりも貯湯タンク２側に位置して冷水配管９に取り付けている。なお、この実施の形態２におけるヒートポンプ本体８の構成は、図５に示した従来の構成と同一であり、また、ヒートポンプ式給湯器の基本構成は、図６に示した従来の構成とほぼ同一なので、同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
この実施の形態２の構成では、循環ポンプ１１あるいは凍結防止運転用三方弁２５が故障して修理を行なう場合に、給水側止水栓１５を手動操作により閉じて給水を停止した後、給湯器本体１のケース１ａを分解して貯湯タンク２の下部に位置する冷水配管９に取り付らられた止水栓２７を手動操作により閉じることで、貯湯タンク２内の湯又は水を排水することなく、循環ポンプ１１や三方弁２５を取り外して修理することができ、また、前記止水栓２７は給湯器本体１のケース１ａ内に格納されているため、使用者が不用意に止水栓２１を操作したためによる機器のトラブル発生や安全装置の作動による機器の機能停止を防ぐことができ、上記実施の形態１と同等の効果が得られる。
【００２３】
実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３を示すヒートポンプ式給湯器の構成図である。
この実施の形態３は、貯湯タンク２の下部と接続している給水配管３の一部と、同じく貯湯タンク２の下部と接続している冷水配管９の一部を１本の下部配管２８で共用したもので、それ以外の構成は、図２に示した実施の形態２の構成を同一である。
この実施の形態３の構成では、上記実施の形態２と同様の効果が得られるほかに、貯湯タンク２の下部と接続している給水配管３の一部と冷水配管９の一部とを１本の下部配管２８で共用したことにより、貯湯タンク２下部の配管数を少なくでき、構成の簡素化やコスト削減の効果が得られる。
【００２４】
なお、上記実施の形態２及び３では、バイパス管２６は凍結防止用三方弁２５を介して温水配管１０に接続している場合を例にして説明したが、本発明はこの構成に限られるものではなく、バイパス管２６の途中に開閉弁を直接接続するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明による請求項１及び請求項２のヒートポンプ式給湯器によれば、循環回路に設けられた循環ポンプや凍結防止運転用弁などの部品が故障したり配管の一部を交換する場合に、貯湯タンク内の湯や水を全て排水しなければ、故障した部品や配管の一部を交換できないという従来の問題点を解消でき、貯湯タンク内の湯を無駄に排水すること無く、部品の交換や修理が行える。また、止水栓は給湯器本体のケース内に格納されているため、普段、使用者は使用できなく、サービス技術を有した者のみが操作できるようになっているので、使用者が不用意に止水栓を操作したためによる機器のトラブル発生や安全装置の作動による機器の機能停止を招くこともない。
【００２６】
また、本発明による請求項３のヒートポンプ式給湯器によれば、貯湯タンクの下部と接続している給水配管と冷水配管の一部と同じ１本の配管で共用させたことにより、貯湯タンク下部の配管数を少なくでき、配管構成の簡素化やコスト削減の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示すヒートポンプ式給湯器の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２を示すヒートポンプ式給湯器の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態３を示すヒートポンプ式給湯器の構成図である。
【図４】従来のヒートポンプ式給湯器の構成図である。
【図５】従来のヒートポンプ本体の構成図である。
【図６】従来のヒートポンプ式給湯器の他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１　給湯器本体、１ａ　ケース、２　貯湯タンク、３　給水配管、５　給湯配管、８　ヒートポンプ本体、９　冷水配管、１０　温水配管、２５　凍結防止運転用三方弁、２６　バイパス管、２７　止水栓、２８　共用配管、Ｇ　接続部。
【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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