(57)【要約】【課題】  居住空間を圧迫することなく、ヒートポンプ部と貯湯タンクからなるヒートポンプ式給湯装置を効率良く設置することができる集合住宅内におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造を提供する。【解決手段】  貯湯タンク（１２）を配置した時にできるパイプスペース（１６）奥側のコーナースペースに複数本のパイプ類（１４）を配置し、ヒートポンプ部（８）をその他の空き空間に設置する。大型の貯湯タンクを設置したい場合にはヒートポンプ部を水側熱交換器（４）および圧縮機（６）と、空気側熱交換器（２）とに分割してヒートポンプ配置の自由度を向上させてやる。またパイプスペースを形成する隔壁のうちの二つを薄い開閉扉とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン（５７）を有する外気から吸熱を行うための空気側熱交換器（２）、水を加熱するための水側熱交換器（４）および冷媒ガスを圧縮する圧縮機（６）を有するヒートポンプ部（８）と、前記水側熱交換器で加熱された温湯を貯留する貯湯タンク（１２）と、を備えたヒートポンプ式給湯機（１０）を、マンション等の集合住宅に設置するために、
電力幹線、ガス本管、給水本管、排水本管等の複数本のパイプ類（１４）を通すとともに各種メーター類を配置するために集合住宅の天井部とスラブとの間に形成された略直方体形状の空間をなすパイプスペース（１６）内に、前記貯湯タンクおよび前記ヒートポンプ部を収容する、ことを特徴とする集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項２】
前記貯湯タンク（１２）はその軸方向を上下方向とする略円筒形状又は楕円筒形状を有し、
前記複数本のパイプ類（１４）は、貯湯タンクをパイプスペース（１６）内に設置した際に空き空間となるパイプスペース奥側のコーナースペースに配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項３】
前記パイプスペース（１６）内に、前記貯湯タンク（１２）を下方位置に、前記ヒートポンプ部（８）を上方位置に配置する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項４】
前記ヒートポンプ部（８）を、空気側熱交換器（２）と、水側熱交換器（４）および圧縮機（６）とに分割し、これらを貯湯タンク（１２）を配置後のパイプスペース（１６）内の空き空間に配置する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項５】
前記水側熱交換器（４）および圧縮機（６）をパイプスペース（１６）の下方位置に配置し、薄型に形成した前記空気側熱交換器（２）をファン（５７）がパイプスペースの前面側の検針・点検用の開閉扉（２４）に面するようにして上方位置に配置する、ことを特徴とする請求項４に記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項６】
前記水側熱交換器（４）および前記圧縮機（６）を前記貯湯タンク（１２）の下部に配置する、ことを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項７】
ファン（５７）を有する外気から吸熱を行うための空気側熱交換器（２）、水を加熱するための水側熱交換器（４）および冷媒ガスを圧縮する圧縮機（６）を有するヒートポンプ部（８）と、前記水側熱交換器で加熱された温湯を貯留する貯湯タンク（１２）と、を備えたヒートポンプ式給湯機（１０）を、マンション等の集合住宅に設置するために、
電力幹線、ガス本管、給水本管、排水本管等の複数本のパイプ類（１４）を通すとともに各種メーター類を配置するために集合住宅の天井部とスラブとの間に形成された略直方体形状の空間をなすパイプスペース（１６）内に前記貯湯タンクと水側熱交換器（４）および圧縮機（６）とを配置し、前記空気側熱交換器を前記ファン（５７）がパイプスペース近傍の天井部に対向するように所定の距離を開けて配置する、ことを特徴とする集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項８】
前記貯湯タンク（１２）および前記ヒートポンプ部（８）を、パイプスペース（１６）に出し入れするためのスライド機構を備えたラック（２０）に一体的に支持してパイプスペース（１６）内に収容する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項９】
前記パイプスペース（１６）は住居区画（１８）と共用通路（２２）との境界に形成され、パイプスペースを構成する隔壁は、前面の一面が検針・点検用の開閉扉（２４）、背面および一側面がコンクリート壁（２６）、残りの一側面が該コンクリート壁より厚みが薄い壁板（２４’）とからなる、ことを特徴とする請求項１乃至８に記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【請求項１０】
前記壁板（２４’）は開閉自在に構成された薄い金属板からなる、ことを特徴とする請求項９に記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンション等の集合住宅に、熱交換器や圧縮機等からなるヒートポンプ部と、ヒートポンプ部により温めた温湯を貯留する貯湯タンクとを備えたヒートポンプ式給湯機を配置するための集合住宅内におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、マンション等の集合住宅では、共用竪管である電力幹線、ガス本管、給水本管、排水管等の複数本のパイプ類が各階層のスラブと天井部を貫通するように上下方向に配管されている。この複数本のパイプ類を通すためのパイプスペース（「メータボックス」とも呼ばれる。）は、１面が点検・検針用の開閉蓋で、残り３壁面が厚さ１５ｃｍ程度のコンクリート壁で構成され、開閉扉が共用廊下に面するように形成されている。このパイプスペース内の空間には、複数本のパイプ類が上下に貫通していない空間に、ガスメーター、電力量メーター、水道メーター等も設置される。
【０００３】
電力量メーター等を収めたパイプスペースは、複数本のパイプ類を保守点検する際等に作業者がその内部に入る必要があるため、底面の各辺が約１ｍ、高さが２ｍ程度の広さを有している。
そこで従来では、特許文献１の「集合住宅における設備配管及び熱源機器集中システム」に記載されているように、ガス給湯器をこのパイプスペース内に設置する発明も提案されていた。
【０００４】
また特許文献２の「集合住宅における設備機器設置構造」では、空調機の室外機をこのパイプスペースに設ける技術が開示されている。
【０００５】
近年、集合住宅などでは火災の発生防止等の観点から、ガス使用設備の使用を避けた電化住宅が増加している。かかる電化住宅では給湯のために電気温水器の一種であるヒートポンプ式給湯装置が使用されることも多い。
【０００６】
ヒートポンプ式給湯装置は図１１に示したように、ヒートポンプ部と貯湯タンクとから構成され、ヒートポンプ部は、冷媒回路中に設けられた空気側熱交換器を冷媒ガスの吸熱器として機能させると共に、水側熱交換器を貯湯タンクの水の加熱器として機能させることで給湯運転を行うものである。
より詳細に説明するために図１２を参照すると、ヒートポンプ部は、圧縮機により圧縮して高温とした冷媒ガスの熱を、水側熱交換器において水を加熱するために利用した後、冷媒ガスの圧力を膨張弁によって開放して冷却し、冷却された冷媒ガスを空気側熱交換器で外気からの熱により温め、温められた冷媒ガスを再び圧縮機で圧縮して高温とするサイクルにより、温湯を生成するものである。
生成された温湯は保温構造を有する貯湯タンク内の貯湯タンクに貯留され、ユーザからの要求により貯湯タンクから住居内の風呂等の温水使用設備に供給される。なお、貯湯タンクは通常、タンクを保護するための保護ケーシングに納められている。
【０００７】
ヒートポンプ式給湯装置は火を使用せずに電力を用いるため安全に優れ、また低環境負荷、低ランニングコストおよびその静粛性から、電化住宅に限らず集合住宅用全般に特に適している。その一方で、料金の高い昼間の電力の使用を避け安い夜間電力（例えば、２３時から翌朝８時までの電力）を使用して１日に必要な温湯全量の沸上げが行われるために、ヒートポンプ部の他に、1日の給湯使用量に充分な貯湯タンクを設置することが必要となる。なお夜間以外の時間帯等においても、必要な湯量を確保するために減少湯量に応じて随時運転が行われる。
【特許文献１】特公昭６１−４９５８２号公報
【特許文献２】特開２００１−２６３８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のヒートポンプ式給湯装置では、圧縮機、水側熱交換器、空気側熱交換器等から構成されるヒートポンプ部は、外気から熱を取り込む必要性から、温湯を貯留する貯湯タンクとは別にベランダや開放廊下側の出窓の下部に設置されることが多かった。
しかし、貯湯タンクとヒートポンプ部との設置距離が長くなると、長配管になるためにその保温ロスが大きかった。またこのような長配管はその工事コストを高騰させるという問題を有していた。
【０００９】
さらにヒートポンプ部を集合住宅の開放廊下にはみ出した状態で床置きによって設置できない場合には、これを廊下側の出窓の下部などに設置することもあったが、かかるヒートポンプ部の設置構造は居室の有効面積を狭小化するといった問題を有していた。またヒートポンプ部を集合住宅の共用廊下に設置した場合、空気側熱交換器のファンからの冷気が共用廊下を歩く人に当たるため、住人は冬場などに猛烈な寒々しさを感じることがあった。
【００１０】
一方、マンションやアパート等の集合住宅のパイプシャフトのパイプスペースは、これまでガス給湯器や室外機を配置するために利用されることはあったものの、ヒートポンプ式給湯装置が配置されることはなかった。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みて創案されたものであり、マンション等の集合住宅のような限られた狭い空間であっても、その居住空間を圧迫することなく、ヒートポンプ部と貯湯タンクからなるヒートポンプ式給湯装置を効率良く設置することができる集合住宅内におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造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】
【００１２】
本発明の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造は、ファン（５７）を有する外気から吸熱を行うための空気側熱交換器（２）、水を加熱するための水側熱交換器（４）および冷媒ガスを圧縮する圧縮機（６）を有するヒートポンプ部（８）と、前記水側熱交換器で加熱された温湯を貯留する貯湯タンク（１２）と、を備えたヒートポンプ式給湯機（１０）を、マンション等の集合住宅に設置するために、電力幹線、ガス本管、給水本管、排水本管等の複数本のパイプ類（１４）を通すとともに各種メーター類を配置するために集合住宅の天井部とスラブとの間に形成された略直方体形状の空間をなすパイプスペース（１６）内に、前記貯湯タンクおよび前記ヒートポンプ部を収容する、ことを特徴とする。
なお、電力量メーター、水道メーター等のメーター類は比較的小さなものであるため、空き空間に適当に配置される。
【００１３】
ここで、前記貯湯タンク（１２）はその軸方向を上下方向とする略円筒形状又は楕円筒形状を有し、前記複数本のパイプ類（１４）は、貯湯タンクをパイプスペース（１６）内に設置した際に空き空間となるパイプスペース奥側のコーナースペースに配置される。
【００１４】
なお、前記パイプスペース（１６）内に、前記貯湯タンク（１２）を下方位置に、前記ヒートポンプ部（８）を上方位置に配置する、ことが好ましい。
【００１５】
また、前記ヒートポンプ部（８）を、空気側熱交換器（２）と、水側熱交換器（４）および圧縮機（６）とに分割し、これらを貯湯タンク（１２）を配置後のパイプスペース（１６）内の空き空間に配置する、ことも好ましい。
【００１６】
また、前記水側熱交換器（４）および圧縮機（６）をパイプスペース（１６）の下方位置に配置し、薄型に形成した前記空気側熱交換器（２）をファン（５７）がパイプスペースの前面側の検針・点検用の開閉扉（２４）に面するようにして上方位置に配置する、ことも好ましい。
【００１７】
ここで、前記水側熱交換器（４）および前記圧縮機（６）を前記貯湯タンク（１２）の下部に配置する、ことも好ましい。
【００１８】
また、ファン（５７）を有する外気から吸熱を行うための空気側熱交換器（２）、水を加熱するための水側熱交換器（４）および冷媒ガスを圧縮する圧縮機（６）を有するヒートポンプ部（８）と、前記水側熱交換器で加熱された温湯を貯留する貯湯タンク（１２）と、を備えたヒートポンプ式給湯機（１０）を、マンション等の集合住宅に設置するために、電力幹線、ガス本管、給水本管、排水本管等の複数本のパイプ類（１４）を通すとともに各種メーター類を配置するために集合住宅の天井部とスラブとの間に形成された略直方体形状の空間をなすパイプスペース（１６）内に前記貯湯タンクと水側熱交換器（４）および圧縮機（６）とを配置し、前記空気側熱交換器を前記ファン（５７）がパイプスペース近傍の天井部に対向するように所定の距離を開けて配置する、ことも可能である。
【００１９】
さらに、前記貯湯タンク（１２）および前記ヒートポンプ部（８）を、パイプスペース（１６）に出し入れするためのスライド機構を備えたラック（２０）に一体的に支持してパイプスペース（１６）内に収容する、ことも好ましい。
【００２０】
ここで、前記パイプスペース（１６）は住居区画（１８）と共用通路（２２）との境界に形成され、パイプスペースを構成する隔壁は、前面の一面が検針・点検用の開閉扉（２４）、背面および一側面がコンクリート壁（２６）、残りの一側面が該コンクリート壁より厚みが薄い壁板（２４’）とからなる、ものとする。
【００２１】
また、前記壁板（２４’）は開閉自在に構成された薄い金属板からなる、ものとする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造は、これまでパイプを通す以外はほとんど利用されることがなかった集合住宅のパイプスペースに、貯湯タンクおよびヒートポンプ部等を配置するものである。
これによりマンション等の集合住宅のような限られた狭い空間であっても、その居住空間を圧迫することなく、ヒートポンプ式給湯装置を設置することが可能となる。
また、ヒートポンプと貯湯タンクとを隣接して配置することで、ベランダ等に貯湯タンクを設置する場合と比して、貯湯タンクと温水の使用場所とを近接させることができるため、給水・給湯のための配管を簡素化するとともに短配管とし、熱損失の減少および配管工事のコストを低減することができる。
なおパイプスペース内に貯湯タンクを設置すれば、パイプスペースの隔壁が貯湯タンクの保護ケーシングの代わりとなるため、従来の保護ケーシングが不要となり、ヒートポンプ式給湯機のコストを低減することができるといった副次的効果もある。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、パイプスペース内に略円筒形状又は楕円筒形状の貯湯タンクを設置した場合に、略立方体形状のパイプスペースの奥側の二隅にできる空き空間に複数本のパイプ類を配置することとしたものである。複数本のパイプ類をこのように配置することで、限られたパイプスペース内へ貯湯タンクを効率的に設置できるようになるとともに、従来から用いられている略円筒形状又は楕円筒形状の貯湯タンクをそのまま流用して利用することができる。
なお、楕円筒形状の貯湯タンクを使用してその長半径方向をパイプスペースの幅方向に設置してやれば、底面がほぼ正方形形状のパイプスペースにおいても、パイプスペース前面側に空気側熱交換器を設置するためのスペースを確保することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、さほど大型の貯湯タンクを必要としない場合に、貯湯タンク上にヒートポンプ部を配置する構成とすることで、既存製品の貯湯タンクやヒートポンプ部をそのまま流用することができる。なお、貯湯タンクは貯湯時に非常に重くなるために下方位置に配置することが好ましく、また、ヒートポンプ部はファンからの冷気が共用廊下を歩く人に直接当たらないように上方位置に配置することが好ましい。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、ヒートポンプ部を水側熱交換器および圧縮機と空気側熱交換器とに分割することで、パイプスペース内の空きスペースを少なくして効率よくヒートポンプ部を設置することが可能となる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、分割したヒートポンプ部の水側熱交換器および圧縮機をパイプスペースの下方位置に配置することで、比較的重たく微細振動する部位を安定させることができるとともに、小型に構成した空気側熱交換器のみ（膨張弁等を有してもよい）を、外気の取り込みに最適なパイプスペース前面側の開閉扉の上方位置に配置することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、貯湯タンクをスラブから持ち上げた状態で設置し、その下部にできた空間に水側熱交換器および圧縮機を配置することで、空気側熱交換器と比較して大きな部位（水側熱交換器および圧縮機）をパイプスペース内に最適化して配置することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、貯湯タンクと水側熱交換器、圧縮機等をパイプスペース内に収容するとともに、空気側熱交換器をパイプスペース外に配置することで、パイプスペース内で貯湯タンクが占めることができる空間を拡大し、容量の大きな貯湯タンクを採用することが可能となる。なお、空気側熱交換器をパイプスペース外に配置することで、冷気を排気するための空気側熱交換器をパイプスペースの前面に配置する必要がなくなり、パイプスペースの奥行き方向の貯湯タンクを配置するための空間を拡大することができる。ここで、空気側熱交換器はファンが天井部に面するように配置されるため、ファンの開口部を大きく取ることができる。なお、ファンからの冷気は天井部に向けて吹き付けられるため、共用廊下を歩く人に直接当たることはない。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、貯湯タンクおよびヒートポンプをスライド機構を備えたラックに支持してパイプスペース内に収容することで、必要に応じて重量物である貯湯タンクおよびヒートポンプ部を簡易にパイプスペース外に引き出して、そのメンテナンス等を行うことができるようになる。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、防火区画壁（コンクリート壁）を除く隔壁を従来のコンクリート壁より厚みが薄い壁板に置換することで、パイプスペースが占める床面積を拡張することなくパイプスペース内の空間を拡大することができる。これによりパイプスペース内での複数本のパイプ類や貯湯タンクおよびヒートポンプ部等の配置の自由度を高めることができる。
なおパイプスペースを形成するコンクリート製の隔壁は集合住宅の耐震強度等に大きな影響を与えるものではないため、これを壁板に置換したとしても強度的な問題は発生しない。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、壁板を金属板により構成することで貯等タンク等を外部から遮断することができるとともに、マンション等の集合住宅の構造を簡素化することができる。また、開閉扉とともに壁板をも開閉可能とすることで開口部を広くとることができ、このパイプスペース内のパイプ類や貯湯タンク、ヒートポンプ部の保守点検やメーター類の検針の実施が容易化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１（ａ）および（ｂ）は、集合住宅の構造を示す部分平面図である。この図に示したように一般の集合住宅は、主として居住者が生活活動を行う住居占有部分となる住居区画１８と、外廊下等の共用廊下２２とからなる。この住居区画１８の共用廊下２２側には、各階層を上下方向に貫通する給水本管、排水管、電気幹線等の複数本のパイプ類を配置するための略直方体形状のパイプスペース１６が設けられている。このパイプスペース１６は、１面が検針・点検用の開閉扉２４、残り３壁面が１５ｃｍ程度の厚さのコンクリート壁２６で形成されている。
【００３３】
パイプスペース１６内の空間は、複数本のパイプ類等を保守点検する際に作業者がその内部に入る必要があるため、水平方向の幅が８５ｃｍ、奥行きが８５ｃｍ、高さが１９０ｃｍ程度の広さを有している。なお、パイプスペースの床面は共用廊下の床面よりも１０ｃｍ程度高くなっている。
複数本のパイプ類１４が上下に貫通していないパイプスペース内の空き空間には、ガスメーター、電力量メーター、水道メーター等のメーター類が配置される。なお、ガス給湯方式を採用する集合住宅では、ガス湯沸し機がここに収納されることもある。
【００３４】
本発明はこの集合住宅の各階層を上下方向に貫通する給水本管や電気幹線等の複数本のパイプ類を配置するパイプスペースに着目したものであり、このパイプスペース内に、略円筒形状又は楕円筒形状の貯湯タンクと共に、ヒートポンプ部（水側熱交換器、圧縮機、空気側熱交換器等）を配置したもの、または、空気側熱交換器以外をパイプスペース内に配置したものである。以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００３５】
図２は図１（ａ）に示したパイプスペースの構造の集合住宅に適用されるヒートポンプ式給湯機の設置構造を示した透視斜視図であり、図３（ａ）はその側面図、図３（ｂ）は平面図である。また図１０（ａ）はヒートポンプ式給湯機の貯湯タンク及びヒートポンプ部を図１（ａ）の住宅構造の集合住宅に設置した状態を示した平面図である。
本実施例におけるヒートポンプ式給湯機１０は、一日に使用する湯量が平均的な家族構成のユーザを対象としている。
【００３６】
図２に示したように、このパイプスペース１６はマンション等の集合住宅の住居区画と共用廊下との間に略直方体形状に形成され、１面が全面開口式の金属製板状の開閉扉２４、残り３壁面がコンクリート壁２６で構成されている。上述のようにこのパイプスペース内の空間は、水平方向の幅が８５ｃｍ、奥行きが８５ｃｍ、高さが１９０ｃｍ程度の広さを有している。ここで図２および図３（ａ）に示したように開閉扉２４の下方位置にはパイプスペース１６内に外気を取り込むための下ガラリ３０ａが、開閉扉２４の上方位置にはパイプスペース内の空気を排気するための上ガラリ３０ｂが形成されている。
下ガラリ３０ａは床から２０ｃｍから４５ｃｍの高さの範囲に形成され、上ガラリ３０ｂは床から１７０ｃｍから１８５ｃｍの高さの範囲に形成されている。上ガラリ３０ｂは上向きの傾斜を有する一方、下ガラリ３０ａは下向きの傾斜を有している。
【００３７】
図２および図３に示したように、各階層を上下方向に貫通する共用竪管である電力幹線、給水本管、排水管等の複数本のパイプ類１４は、パイプスペース１６の奥側の２隅に配置され、その手前側には保温構造を有する貯湯タンク１２およびヒートポンプ部８が配置されている。
【００３８】
貯湯タンク１２およびヒートポンプ部８は、貯湯タンク１２が下側、ヒートポンプ部８が上側くるように、底部にキャスター３１が取り付けられた直方体形状の金属枠により形成された構造のラック２０に一体的に支持されている（図２ではラックを省略している）。ラック２０は、パイプスペース内の空間を有効活用するために、１８５ｃｍ程度の高さとなっている。なお、キャスター３１を用いる代わりに床面にレールを敷設し、その上をラック２０が移動できる構成としてやることも勿論可能である。なおラックのパイプスペース内からのラックの取り出しを容易にするために、ラックに取っ手を設けてやることも好ましい。
【００３９】
貯湯タンク１２は昼間から夜間にかけて使用する温湯を貯留するもので、温湯は後述するヒートポンプ部８によって電気料金の安い深夜電力を利用して生成される。貯湯タンク１２は略円筒形状をしており、直径が６０ｃｍ、長さ９０ｃｍ程度の大きさで、２００リットル程度の貯湯容量を有する。貯湯タンク１２に貯留された温湯は、ユーザからの要求により貯湯タンクから住居内の風呂等の温水使用設備に供給される。
【００４０】
図２および図４に示したように、貯湯タンク１２の底部には給水本管から冷水（水道水）を導入するための給水管４５が水道メーターを介して接続され、貯湯タンク１２の上部には温めた水（温湯）を居住空間内の温水使用設備に供給するための給湯管４７が取り付けられている。
給水管４５および給湯管４７にはフレキシブル管が用いられ、かつ、一定のゆとりが設けられている。このゆとりは、ラック２０底部のキャスター３１によってヒートポンプ式給湯機１０をパイプスペース内から引き出す際に、その引き出しを阻害しない長さに設定される。ヒートポンプ式給湯機１０をパイプスペース内から引き出し可能としたのは、温水器タンク本体や各種機器・複数本のパイプ類等の点検・検針を行いやすくするためである。
なお各種計量メーターはコーナースペースや貯湯タンク１２の下部の空き空間に配置されることが好ましく、それらの検針は通常、貯湯式電気温水器をパイプスペース内に設置したままの状態で行われる。
【００４１】
また図４に示したように、貯湯タンク１２には循環ポンプ４３によってその底部から吸引した冷水を水側熱交換器に送り、水側熱交換機で温めた水（温湯）を貯湯タンク１２の上部に送り戻すための循環管５５が取り付けられている。
さらに風呂の湯の追い焚き機能を有するヒートポンプ式給湯機では、給湯管４７から高温の温湯が導入される追い焚き用熱交換器５３が設けられる。追い焚き用熱交換器に導入された高温の温湯は、風呂のさめた湯に熱を与えた後に再び貯湯タンク１２の底部へと戻される。
【００４２】
貯湯タンク１２に貯留する温湯の生成を行うヒートポンプ部８は、従来から用いられているものがそのまま使用されており、その大きさは高さが約６０ｃｍ、奥行きが２５ｃｍ程度となっている。ヒートポンプ部は、ファン５７を有する外気から吸熱を行うための空気側熱交換器２および膨張弁５９（これらをまとめて吸熱部４１という）、水を加熱するための水側熱交換器４および冷媒ガスを圧縮する圧縮機６（これらをまとめて放熱部３９という）を有している。
ヒートポンプ部８には電気幹線から電力メーターを介して電気が供給されるが、この電源コードも上記給水管４５および給湯管４７と同様に一定のゆとりが設けられている。ヒートポンプ部８はファン５７からの冷気をパイプスペース外に放出するために開閉扉２４の上方位置に形成された上ガラリ３０ｂに面するように配置されている。なお上ガラリ３０ｂは、高い位置に形成されており、また上向きの傾斜を有しているため、共用廊下を歩く人に冷風が直接当たることはほとんどない。また、下ガラリ３０ａは下向きの傾斜を有しているため、上ガラリ３０ｂから排出した冷気が下ガラリ３０ａから再び取り込まれることもない。
【００４３】
以上のように構成されたヒートポンプ式給湯機１０では、ヒートポンプ部８が冷媒ガスを圧縮することで高温の圧縮ガスとし、この圧縮ガスが貯湯タンク１２から循環管５５を通じて水側熱交換器４に送り込まれた水（冷水）と熱交換を行うことで温水を生成する。水側熱交換によって冷却された冷媒は、膨張弁５９によってその圧力を開放され低温の冷媒となり、冷媒管６１を通して放熱部３９から吸熱部４１へと送られ、空気側熱交換器２で外気からの熱を吸収し、再び放熱部３９の圧縮機６に送られる（図４参照）。
【００４４】
このようなヒートポンプ部により貯湯タンク内の水を加熱する原理は従来のヒートポンプ部と同様のものであるが、本発明の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造では、集合住宅に必須のパイプスペースを有効活用することにより、空間的に制限のある集合住宅であっても、安全に優れ、低環境負荷、低ランニングコスト、高静粛性のヒートポンプ式給湯機を、居住空間を圧迫することなく設置することができるようになる。また、ヒートポンプと貯湯タンク１２とを近接して配置することができ、給水・給湯のための配管を簡素化するとともに短配管とし、熱損失の減少および配管工事のコストを低減することができる。さらに、パイプスペースの隔壁が貯湯タンクの保護ケーシングの代わりとなるため、従来ベランダ等に貯湯タンクを設置する場合に必要とされていた保護ケーシングが不要となり、ヒートポンプ式給湯機のコストを低減することができる。
またヒートポンプ部とタンク部とを上下に配置し、保護ケーシング内に一体化する構成とすればコンパクト化することもできる。
【実施例２】
【００４５】
本実施例の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造は、一日に使用する湯量が比較的多いユーザを対象としており、実施例１と同様の内部空間のパイプスペースを利用してヒートポンプ式給湯機を設置するものである。なお本実施例において実施例１と同様の構成については同様の符号を付することで、重複する説明を省略する。
【００４６】
図５および図６に示したように、パイプスペース１６の奥側の２隅に配置されたパイプ類１４の手前側には保温構造を有する貯湯タンク１２がその長手方向を垂直方向にして、底部の四隅にキャスター３１が取り付けられた高さ３０ｃｍ程度の台座３３の上に載置・固定されている。
また貯湯タンク１２の上半側部には、貯湯タンク１２を壁面に設けたフック３５と連結するベルト３７が備えられている。このベルト３７は地震等の災害時などに貯湯タンク１２が倒れることを防止するためのもので、貯湯タンク１２をパイプスペース内から引き出す時は壁面のフック３５から外される。
【００４７】
図５に示したように開閉扉２４の中位置にはパイプスペース内に外気を取り込むための中ガラリ３０ｃが、開閉扉２４の上方位置にはパイプスペース内の空気を排気するための上ガラリ３０ｂが形成されている。中ガラリ３０ｃは床から１４０ｃｍから１６５ｃｍの高さの範囲に形成され、上ガラリ３０ｂは床から１７０ｃｍから１８５ｃｍの高さの範囲に形成されている。上ガラリ３０ｂは上向きの傾斜を有する一方、下ガラリ３０ａは下向きの傾斜を有している。
【００４８】
貯湯タンク１２は若干楕円筒形状をしており、幅方向の直径が７５ｃｍ、奥行き方向の直径が７０ｃｍ、長さ１．６ｍ程度の大きさで、４００リットル程度の貯湯容量を有する。この貯湯タンク１２には既存のものを使用することができる。
【００４９】
貯湯タンク１２に貯留する温湯の生成を行うヒートポンプ部８は、水側熱交換器４および圧縮機６等を一体的に形成した放熱部３９と、空気側熱交換器２、ファン５７および膨張弁５９等を薄型に形成した吸熱部４１とに分割されている。放熱部３９および吸熱部４１にはそれぞれ電気幹線から電力メーターを介して電気が供給される。
放熱部３９と吸熱部４１とは断熱構造の冷媒管６１によって接続されており、冷媒（二酸化炭素等）が放熱部３９と吸熱部４１との間を循環するようになっている。
【００５０】
放熱部３９は、貯湯タンク１２の下部の台座３３内に収容されており、吸熱部４１は、パイプスペース１６前面の開閉扉２４の上部に設けられた上ガラリ３０ｂから外気の取り込みを行えるように貯湯タンク１２の上方側面の正面位置に配置されて取り付けられている。
ここで吸熱部４１を薄型に形成するために、パイプスペース１６を、開閉扉２４のガラリ３０以外の部分を気密構造として、多数の吸熱フィンを有する板状に形成した空気側熱交換器２と排気用のファン５７とを縦方向に並べ、空気側熱交換器２を開閉扉２４に形成した中ガラリ３０ｃと密着するように、ファン５７を上ガラリ３０ｂと密着するようにして配置してやる。この場合、膨張弁は空気側熱交換器２の側面側に配置してやる。吸熱部４１をこのような構造としても、排気用のファン５７がパイプスペース内から空気を排出することで、空気側熱交換器２と密着した中ガラリ３０ｃから空気側熱交換器２を通してパイプスペース１６内に外気が取り込まれ、空気側熱交換器２は外気から吸熱を行い冷媒を温めることができる。
なお排気用のファン５７に面した上ガラリ３０ｂは、パイプスペース１６内から排出される冷風が共用廊下を歩く人に直接当たらないように、また、空気側熱交換器２に面したガラリ３０から再び取り込まれないように、上方に向けて温風を排出するように傾斜している。
【００５１】
本実施例の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造では、従来のヒートポンプ部を、放熱部３９（水側熱交換器４および圧縮機６等）と吸熱部４１（空気側熱交換器２、ファン５７および膨張弁５９等）とに分割し、これを貯湯タンク１２配置後のパイプスペース内の空間に適切に配置することで、狭小な集合住宅であっても居住空間を圧迫することなく十分な貯湯量の貯湯タンク１２を設置することができるようになる。
【実施例３】
【００５２】
本実施例は実施例２よりも更に貯湯量が大きな貯湯タンクを上記実施例１および２と同様の大きさのパイプスペースに配置するための集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造である。図７は本実施例におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造を示した側面図および平面図である。
【００５３】
貯湯タンク１２に貯留する温湯の生成を行うヒートポンプ部８は、水側熱交換器および圧縮機等を有する放熱部３９と、空気側熱交換器、ファン５７および膨張弁等を有する吸熱部４１とが直方体形状の筐体に格納された構成となっている。
ここで図に示したように、ヒートポンプ部８のファン５７は空気側熱交換器２に外気を送り込むために空気側熱交換器２に回転軸方向に重ね合わされており、放熱部３９はファン５７等とファンの径方向に並べられ、ヒートポンプ部８は全体として厚みが１０ｃｍ程度の薄型に形成されている。
【００５４】
ヒートポンプ部８は、パイプスペース１６の天井部および共用廊下の天井部に取り付けられた吊下げ金具２１によって、放熱部３９の部分がパイプスペース内に、吸熱部４１の部分がパイプスペース外にくるように、かつ、ファン５７がパイプスペース１６近傍の天井部に対向するように１０ｃｍ程度の距離を開けて取り付けられている。
なおファン５７による冷気の放出は天井に向けて行われる。ここで吸熱部４１下面の高さは床面から１８５ｃｍ程度であるため、通常共用廊下を通る人の邪魔になることはほとんどない。
【００５５】
パイプスペース前面の開閉扉２４は、ヒートポンプ部を避けて閉じることができるように形成されており、実施例１や実施例２のようなガラリは形成されていない。
【００５６】
本実施例によれば、一体的に構成したヒートポンプ部を用いることができ、また、ヒートポンプ部８の放熱部３９部分をパイプスペース外に配置することで貯湯タンク１２を設置できる空間を拡大することができる。また、吸熱部４１の空気側熱交換器の面積を大きくすることが可能となり、ヒートポンプ式給湯機の運転効率を向上させることができる。
【実施例４】
【００５７】
図８は図１（ｂ）に示したパイプスペース構造の集合住宅に適用することができるヒートポンプ式給湯機の設置構造を示した透視斜視図であり、図９（ａ）はその側面図、図９（ｂ）は平面図である。また、図１０（ｂ）はヒートポンプ式給湯機の貯湯タンク及びヒートポンプ部を図１（ｂ）の住宅構造の集合住宅に設置した状態を示した平面図である。
これらの図に示したように、ヒートポンプ式給湯機１０が設置されるパイプスペース１６は、前面および玄関側の一側面が全面開口式の開閉扉２４で、残り２壁面がコンクリート壁２６で構成されている。ここで２つの開閉扉２４は両扉が開いたときに大きな一つの開口ができるようにＬ字型に観音開きするようになっている。
なお本実施例では従来コンクリートで形成されていた玄関側の一側面を開閉扉２４としているが、パイプスペース１６を形成するコンクリート製の隔壁は集合住宅の耐震強度等に大きな影響を与えるものではないため、強度的な問題は発生しない。
【００５８】
２つの開閉扉２４は、金属性の薄い板材を加工したもので、その厚みは数ｃｍ程度である。このようにこれまで１５ｃｍ程度の厚さのコンクリート壁で形成していた隔壁をこれに置換することで、パイプスペース内の空間の横幅を１０ｃｍ前後拡大することができる。これにより、パイプスペース内部により大きなヒートポンプ式給湯機の設置が可能となり、あるいは、いままではヒートポンプ式給湯機の設置が不可能であったパイプスペースにもヒートポンプ式給湯機の設置をすることができるようになる。さらにメーター類や配管等の自由度が増し、かつ、広い開口を確保することができるため、実施例１等のようにヒートポンプ式給湯機１０を引き出さなくとも、開閉扉２４から温水器タンク本体や各種機器・複数本のパイプ類等の保守点検を行いやすくなる。
なお玄関横の隔壁は消防法上、コンクリート壁である必要はないため、これを薄い開閉扉とすることに特に問題はない。
【００５９】
本実施例では、このパイプスペース内に楕円筒形状の貯湯タンク１２をその長半径方向をパイプスペース１６の幅方向に設置したもので、複数本のパイプシャフト１４は実施例１等と同様にパイプシャフト奥側のコーナースペースに設置される。楕円筒形状の貯湯タンク１２を設置するとパイプシャフトの奥行きに方向に余裕ができるので、吸熱部４１の空気側熱交換器２とこれに外気を送り込むファン５７は、奥行きに方向に並列に配置される。この場合にも空気側熱交換器２とファン５７はできるだけ薄型に形成されることが好ましい。
また開閉扉２４上方の空気側熱交換器２の面する位置には排気用の上ガラリ３０ｂが形成され、開閉扉２４下方には排気用の下ガラリ３０ａが形成されている。
【００６０】
なお、本実施例においても実施例１と同様に台座３３に設けたキャスター３１などによってヒートポンプ式給湯機１０の引き出しを可能とすることは好ましく、また、いずれか一つの開閉扉２４の代わりにこれをコンクリート壁２６より板厚が薄い壁板２４’とすることも可能である。ここで壁板２４’は、開閉扉２４と同様に例えば金属板で構成することができるが、パイプスペース１６内の空間を拡張し、また、貯湯式電気給湯器の安全性を担保することができるものであれば金属板に限定されず、例えば石膏ボードなどの不燃性材料を用いることもできる。
【００６１】
なお本発明は、ヒートポンプ式給湯機のヒートポンプ部を集合住宅のパイプスペース内に貯湯タンクとともに効率良く収納設置できる構成であれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造は、主に鉄筋コンクリート造の集合住宅に利用することができるが、狭小な戸建住宅やエネルギー効率を高めたい戸建住宅等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来からある集合住宅の構造を示す部分平面図である。
【図２】図１（ａ）に示したパイプスペースの構造に適用される集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造を示した透視斜視図である。
【図３】図２の側面透視図である。
【図４】本発明に用いられるヒートポンプ式給湯機の構成図である。
【図５】図１（ｂ）に示したパイプスペースの構造に適用される集合住宅におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造を示した透視斜視図である。
【図６】図５の側面透視図である。
【図７】ヒートポンプ式給湯機の設置構造を示した透視図である。
【図８】ヒートポンプ式給湯機の設置構造を示した透視斜視図である。
【図９】ヒートポンプ式給湯機の設置構造を示した透視図である。
【図１０】集合住宅内におけるヒートポンプ式給湯機の設置構造を示す平面図である。
【図１１】従来のヒートポンプ式給湯機の外観図である。
【図１２】ヒートポンプ式給湯機の構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  ファン
２  空気側熱交換器
４  水側熱交換器
６  圧縮機
８  ヒートポンプ部
１０  ヒートポンプ式給湯機
１２  貯湯タンク
１４  パイプ類
１６  パイプスペース
１８  住居区画
２０  ラック
２１  吊下げ金具
２２  共用廊下
２４  開閉扉
２４’壁板
２６  コンクリート壁
３０  ガラリ（下ガラリ３０ａ  上ガラリ３０ｂ  中ガラリ３０ｃ）
３１  キャスター
３３  台座
３５  フック
３７  ベルト
３９  放熱部
４１  吸熱部
４３  循環ポンプ
４５  給水管
４７  給湯管
４９  水側熱交換器
５１  空気側熱交換器
５３  追い焚き用熱交換器
５５  循環管
５７  ファン
５９  膨張弁
６１  冷媒管
【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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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１】
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【図１０】
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