(57)【要約】【課題】一体型ヒートポンプ給湯機において、搬送性や設置性の向上を図ることを目的とする。【解決手段】圧縮機１、水−冷媒熱交換器２、空気−冷媒熱交換器４を環状に接続した冷媒回路と、複数の貯湯タンク６と、少なくとも前記複数の貯湯タンク６を内蔵する本体とを備え、前記複数の貯湯タンク６のうち、少なくとも一つの貯湯タンク（６−ａ）の配設位置を、他（６−ｂ）に対して、前記本体の略前方向または略後方向に異ならせる構成としたもので、同一のタンクユニット内に、複数の貯湯タンク６を横方向に小さく収納できることで、前記タンクユニットの横幅を小さくすることができ、設置性向上を図ることができる。また、複数の貯湯タンクどうしが形成する空間に部品等も配設でき、全体的に製品としてコンパクト化を実現できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、水−冷媒熱交換器、減圧手段、空気−冷媒熱交換器を環状に接続した冷媒回路と、複数の貯湯タンクと、水回路と、少なくとも前記複数の貯湯タンクを内蔵する本体とを備え、前記複数の貯湯タンクのうち、少なくとも一つの貯湯タンクの配設位置を、他に対して、前記本体の略前方向または略後方向に異ならせる構成としたヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
複数の貯湯タンクは、第１貯湯タンクと第２貯湯タンクとからなる請求項１記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
冷媒回路による加熱能力が１０〜１５ｋＷで、かつ、第１貯湯タンクと第２貯湯タンクとの容量の合計を１００〜１５０Ｌにしたことを特徴とする請求項２記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
本体は、冷媒回路、複数の貯湯タンク、水回路を内蔵するとともに、前記本体の横幅を８００〜９００ｍｍにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
本体は、冷媒回路、複数の貯湯タンク、水回路を内蔵するとともに、前記本体の高さを１２００〜１５００ｍｍにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに１項の記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
第１貯湯タンクの外径と第２貯湯タンクの外径とを異ならせたことを特徴とする請求項２または３記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
本体は、冷媒回路、第１貯湯タンク、第２貯湯タンク、水回路を内蔵するとともに、前記本体を、前記冷媒回路と前記第１貯湯タンクとからなる第１ユニットと、前記第２貯湯タンクからなる第２ユニットとに分割できる構成とした請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
冷媒としてニ酸化炭素を使用する請求項１〜７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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルと貯湯タンクや水回路を備えたヒートポンプ給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の分離型ヒートポンプ給湯機としては、冷凍サイクルを具備したヒートポンプユニットとタンク回路を具備したタンクユニットから構成された分離型ヒートポンプ給湯機があり、そのタンクユニット内に２つのタンクを具備したものがある。
【０００３】
以下に、従来の分離型ヒートポンプ給湯機について説明する。図９は、前記従来の分離型ヒートポンプ給湯機の回路構成図、図１０は従来の分離型ヒートポンプ給湯機の概略構造図である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図９に示すように分離型ヒートポンプ給湯機は、圧縮機１、水−冷媒熱交換器２、減圧手段３、空気−冷媒熱交換器４などで構成した冷凍サイクルを具備したヒートポンプユニットと、第１貯湯タンク６ａ、第２貯湯タンク６ｂ、混合弁７、電磁弁８、給湯用循環ポンプ９、風呂追焚き用循環ポンプ１０などで構成されたタンク回路を具備したタンクユニットより構成され、冷凍サイクルで湯を生成して貯湯タンクに貯湯し、その貯湯を蛇口や浴槽に給湯するものである。そして、このヒートポンプ給湯機のタンクユニットは、図１０に示すように、第１貯湯タンク６―ａを第２貯湯タンク６―ｂの真横に配設した構成になっている。
【非特許文献１】週刊エアコン流通人２００３年１１月１日号（ＶＯＬ．２４−Ｎｏ．９１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のヒートポンプ給湯機は、２つの貯湯タンクが真横に配設されており横幅が広く、設置性が悪いという課題があった。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決すものであり、貯湯タンクの容量を維持しつつ、横幅を小さくして、設置性を向上させ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】
【０００７】
上記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、水−冷媒熱交換器、減圧手段、空気−冷媒熱交換器を環状に接続した冷媒回路と、複数の貯湯タンクと、水回路と、少なくとも前記複数の貯湯タンクを内蔵する本体とを備え、前記複数の貯湯タンクのうち、少なくとも一つの貯湯タンクの配設位置を、他に対して、前記本体の略前方向または略後方向に異ならせる構成としたもので、同一のタンクユニット内に、複数の貯湯タンクを横方向に小さく収納できることで、前記タンクユニットの横幅を小さくすることができ、設置性向上を図ることができる。また、複数の貯湯タンクどうしが形成する空間に部品等も配設でき、全体的に製品としてコンパクト化を実現できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、貯湯タンクの容量を維持しつつ、横幅を小さくして、設置性を向上させたヒートポンプ給湯機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、圧縮機、水−冷媒熱交換器、減圧手段、空気−冷媒熱交換器を環状に接続した冷媒回路と、複数の貯湯タンクと、水回路と、少なくとも前記複数の貯湯タンクを内蔵する本体とを備え、前記複数の貯湯タンクのうち、少なくとも一つの貯湯タンクの配設位置を、他に対して、前記本体の略前方向または略後方向に異ならせる構成としたもので、同一のタンクユニット内に、複数の貯湯タンクを横方向に小さく収納できることで、前記タンクユニットの横幅を小さくすることができ、設置性向上を図ることができる。また、複数の貯湯タンクどうしが形成する空間に部品等も配設でき、全体的に製品としてコンパクト化を実現できる。
【００１０】
第２の発明は、複数の貯湯タンクは、第１貯湯タンクと第２貯湯タンクとからなるもので、第１貯湯タンクと第２貯湯タンクをタンクユニット内に収納する場合に、真横に設置した場合と比べて、前記タンクユニットの横幅を小さくすることができ、ユニットの設置性向上を図ることができる。
【００１１】
第３の発明は、冷媒回路による加熱能力が１０〜１５ｋＷで、かつ、第１貯湯タンクと第２貯湯タンクとの容量の合計を１００〜１５０Ｌにしたことを特徴とするもので、冷凍サイクル側では、比較的小能力の圧縮機を１個使うことで加熱能力を実現でき、また、貯湯タンクについては、タンク容量を比較的小さくすることができ、ユニットのトータル小型化を図ることができるとともに低コスト化を図ることができる。
【００１２】
第４の発明は、本体は、冷媒回路、複数の貯湯タンク、水回路を内蔵するとともに、前記本体の横幅を８００〜９００ｍｍにしたことを特徴とするもので、ユニットの横幅を小さくすることができ、ユニットの設置性向上を図ることができる。
【００１３】
第５の発明は、本体は、冷媒回路、複数の貯湯タンク、水回路を内蔵するとともに、前記本体の高さを１２００〜１５００ｍｍにしたことを特徴とするもので、ユニットの高さをベランダと同程度の高さにすることによって、ユニットのエクステリア性向上を図ることができる。
【００１４】
第６の発明は、第１貯湯タンクの外径と第２貯湯タンクの外径とを異ならせたことを特徴とするもので、部品や配管の収納性向上、ひいてはユニットの小型化、設置性向上を図ることができる。
【００１５】
第７の発明は、本体は、冷媒回路、第１貯湯タンク、第２貯湯タンク、水回路を内蔵するとともに、前記本体を、前記冷媒回路と前記第１貯湯タンクとからなる第１ユニットと、前記第２貯湯タンクからなる第２ユニットとに分割できる構成としたもので、ユニット１個あたりの重量低減により搬送性の向上を図ることができ、また分割により設置性の向上を図ることができる。
【００１６】
第８の発明は、冷媒としてニ酸化炭素を使用するもので、従来のＲ４１０Ａなどのフロンに対して温暖化係数を低減でき、環境に優しいヒートポンプ給湯機を提供できる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照にしながら説明する。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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明による第１の実施の形態の分離型ヒートポンプ給湯機を示す回路構成図、図２はそのヒートポンプ給湯機の構造図である。
【００１９】
図１、図２に示す第１の実施の形態の分離型ヒートポンプ給湯機は、圧縮機１、給湯用水−冷媒熱交換器２−ａ、風呂追焚き用水−冷媒熱交換器２−ｂ、減圧手段３、空気−冷媒熱交換器４を環状に接続した冷媒回路に冷媒を充填して構成された冷凍サイクルを有している。また、第１貯湯タンク６−ａ、第２貯湯タンク６−ｂ、第１混合弁７−ａ、第２混合弁７−ｂ、第３混合弁７−ｃ、電磁弁８、給湯用循環ポンプ９、風呂追焚き用循環ポンプ１０、貯湯用三方弁１１−ａ、風呂用三方弁１１−ｂ、圧力逃し弁１２、第１排水弁１３−ａ、第２排水弁１３−ｂなどを配管で接続して構成されたタンク／水回路を具備している。なお、水−冷媒熱交換器２−ａ、２−ｂは凝縮器として、空気−冷媒熱交換器４は蒸発器として機能する。
【００２０】
そして、図２に示すように、実施の形態の分離型ヒートポンプ給湯機は、前記冷凍サイクルを具備したヒートポンプユニットと、前記第１貯湯タンク６−ａと前記第２貯湯タンク６−ｂなどを具備したタンクユニットの２つのユニットに分割された構成になっている。
【００２１】
上記ヒートポンプ給湯機の動作は、次のとおりである。
【００２２】
まず給水をする場合には、蛇口１４を開くと圧縮機１などの冷凍サイクルを運転して給湯を開始する。冷凍サイクルでは、圧縮機１で圧縮された冷媒は給湯用水−冷媒熱交換器２−ａで放熱して凝縮した冷媒は、減圧手段３に流入して膨張し、空気−冷媒熱交換器４で送風機５にて送られた空気と熱交換して蒸発し、ガス冷媒となる。このガス冷媒は、圧縮機１に吸入されて再び圧縮される。
【００２３】
そして、給湯用水−冷媒熱交換器２−ａで水を加熱して湯を生成し、この湯を給湯側に切り換えられた混合弁７−ａと混合弁７−ｃを介して蛇口１４から給湯する。蛇口１４を閉じると圧縮機１などを停止し、給湯を終了する。
【００２４】
一方、第１貯湯タンク６−ａ、第２貯湯タンク６−ｂに貯湯する場合には、冷凍サイクルおよび給湯用循環ポンプ９を運転し、上記直接給湯の場合と同様に、給湯用水−冷媒熱交換器２−ａで水を加熱して湯を生成し、この湯を混合弁７−ａを閉鎖することによって貯湯側に切り換え、貯湯用三方弁１１−ａを介して、貯湯タンク６−ｂに貯湯する。
【００２５】
また、貯湯タンク６−ａおよび６−ｂの湯を出湯する場合には、冷凍サイクルおよび給湯用循環ポンプ９を停止し、混合弁７−ａを切り換えて混合弁７−ｃを介して、貯湯タンク６―ｂの湯を蛇口１４から出湯する。この場合、給水は貯湯タンク６の下部より水圧で流入し、湯を貯湯タンク６の上部から押し出すことになる。
【００２６】
更に、風呂の追焚きをする場合には、冷凍サイクルおよび風呂追焚き用循環ポンプ１０を運転し、風呂追焚き用水−冷媒熱交換器２―ｂで風呂追焚き用循環ポンプ１０から送られた水を加熱して湯を生成し、この湯を浴槽１５に給湯して追焚きをする。
【００２７】
本実施の形態によれば、前記第１貯湯タンクを前記第２貯湯タンクの前方向、または後方向にずらして配設することによって第１貯湯タンクと第２貯湯タンクを横方向に小さく収納でき前記タンクユニットの横幅を小さくすることができ、タンクユニットの設置性向上を図ることができる。
【００２８】
また、冷凍サイクル中にＣＯ２を充填したことで、従来のＲ４１０Ａなどのフロンに対して温暖化係数を低減でき、地球環境に優しいヒートポンプ給湯機を提供することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は、本発明による第２の実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機を示すの構造図である。
【００３０】
図３に示す第２の実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機は、圧縮機１、給湯用水−冷媒熱交換器２−ａ、風呂追焚き用水−冷媒熱交換器２−ｂ、減圧手段３、空気−冷媒熱交換器４を環状に接続した冷媒回路に冷媒を充填して構成された冷凍サイクルを有している。また、第１貯湯タンク６−ａ、第２貯湯タンク６−ｂ、第１混合弁７−ａ、第２混合弁７−ｂ、第３混合弁７−ｃ、電磁弁８、給湯用循環ポンプ９、風呂追焚き用循環ポンプ１０、貯湯用三方弁１１−ａ、風呂用三方弁１１−ｂ、圧力逃し弁１２、第１排水弁１３−ａ、第２排水弁１３−ｂなどを配管で接続して構成されたタンク／水回路を具備している。なお、水−冷媒熱交換器２−ａ、２−ｂは凝縮器として、空気−冷媒熱交換器４は蒸発器として機能する。
【００３１】
そして、図３に示すように、実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機は、前記冷凍サイクルを具備したヒートポンプ回路と前記第１貯湯タンク６−ａと前記第２貯湯タンク６−ｂなどを１つのユニットに配設した構成になっている。なお、本実施の形態のヒートポンプ給湯機の動作は、第１の実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００３２】
本実施の形態によれば、第１貯湯タンクと第２貯湯タンクをユニット内に収納する場合に、真横に設置した場合と比べて前記ユニットの横幅を小さくすることができ、ユニットの設置性向上を図ることができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図４は、本発明による第３の実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機の構造図である。
【００３４】
図に示す第３の実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機は、第２の実施の形態と同様に、冷凍サイクルを具備したヒートポンプ回路と前記第１貯湯タンク６−ａと前記第２貯湯タンク６−ｂなどを１つのユニットに配設した構成になっており、更に前記冷凍サイクルの加熱能力が１０〜１５ｋＷで、かつ前記第１貯湯タンクと第２貯湯タンクの容量の合計が１００〜１５０Ｌの構成になっている。
【００３５】
なお、本実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機の動作は、第１の実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００３６】
本実施の形態によれば、冷凍サイクルの加熱能力が１０〜１５ｋＷにすることによってルームエアコンで使用する能力ランクの圧縮機を用いることができ、システムの小型化や低コスト化を図ることができる。また、加熱能力を１０〜１５ｋＷにした時の最適貯湯タンク容量は１００〜１５０Ｌであり、通常のヒートポンプ給湯機の３７０Ｌや４６０Ｌと比較して、システムの小型化かつ低コスト化を図ることができる。
【００３７】
（実施の形態４）
図５は、本発明による第４の実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機の構造図である。
【００３８】
図に示す第４の実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機は、第２から第３の実施の形態と同様に、冷凍サイクルを具備したヒートポンプ回路と前記第１貯湯タンク６−ａと前記第２貯湯タンク６−ｂなどを１つのユニットに配設した構成になっており、更に前記ユニットの横幅を８００〜９００ｍｍの構成になっている。なお、本実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機の動作は、第１の実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００３９】
本実施の形態によれば、ユニットの横幅を８００〜９００ｍｍにすることによって、場所の狭いところでもユニットを設置できるなど、設置性向上を図ることができる。
【００４０】
（実施の形態５）
図６は、本発明による第５の実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機の構造図である。
【００４１】
図に示す第５の実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機は、第２から第４の実施の形態と同様に、冷凍サイクルを具備したヒートポンプ回路と前記第１貯湯タンク６−ａと前記第２貯湯タンク６−ｂなどを１つのユニットに配設した一体型の構成になっており、更に前記ユニットの高さを１２００〜１５００ｍｍにする構成になっている。
なお、本実施の形態の一体型ヒートポンプ給湯機の動作は、第１の実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００４２】
本実施の形態によれば、ユニットの高さを１２００〜１５００ｍｍにすることによって、ベランダと同程度の高さになり、圧迫感がないなど、ユニットのエクステリア性向上を図ることができる。
【００４３】
（実施の形態６）
図７は、本発明による第６の実施の形態のヒートポンプ給湯機の構造図である。
【００４４】
図に示す第６の実施の形態のヒートポンプ給湯機は、第１から第５の実施の形態と同様に、冷凍サイクルを具備したヒートポンプ回路と前記第１貯湯タンク６−ａと前記第２貯湯タンク６−ｂなどを具備した一体型のユニット、または分離型ユニットの構成になっており、更に前記第１貯湯タンク６−ａの直径と前記第２貯湯タンク６−ｂの直径が異なる構造になっている。
【００４５】
なお、本実施の形態のヒートポンプ給湯機の動作は、第１の実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態によれば、前記第１貯湯タンク６−ａの直径と前記第２貯湯タンク６−ｂの直径を異なる構造にすることによって部品や配管の収納性向上、しいてはユニットの小型化、設置性向上を図ることができる。
【００４７】
（実施の形態７）
図８は、本発明による第７の実施の形態の分割可能な一体型ヒートポンプ給湯機の構造図である。
【００４８】
図に示す第７の実施の形態の分割可能な一体型ヒートポンプ給湯機は、第２から第６の実施の形態と同様に、冷凍サイクルを具備したヒートポンプ回路と前記第１貯湯タンク６−ａと前記第２貯湯タンク６−ｂなどを具備した一体型ヒートポンプユニットの構成になっており、更に冷凍サイクルを具備したヒートポンプ回路と前記第１貯湯タンク６−ａを具備した第１ユニットと、第２貯湯タンクから構成された第２ユニットに分割可能な構成になっている。
【００４９】
なお、本実施の形態の分割可能な一体型ヒートポンプ給湯機の動作は、第１の実施の形態と同じであり、その説明を省略する。
【００５０】
本実施の形態によれば、第１ユニットと第２ユニットに分割可能な構成にすることにより、設置やサービス時などの搬送性向上や設置性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように本発明にかかるヒートポンプ給湯機は、貯湯タンクの容量を維持しつつ、横幅を小さくして、設置性を向上させたヒートポンプ給湯機を提供できるため、ヒートポンプ給湯機の小型化を実現するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すヒートポンプ給湯機の回路構成図
【図２】図１に示すヒートポンプ給湯機の構造図
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すヒートポンプ給湯機の構造図
【図４】本発明の第３の実施の形態を示すヒートポンプ給湯機の構造図
【図５】本発明の第４の実施の形態を示すヒートポンプ給湯機の構造図
【図６】本発明の第５の実施の形態を示すヒートポンプ給湯機の構造図
【図７】本発明の第６の実施の形態を示すヒートポンプ給湯機の構造図
【図８】本発明の第７の実施の形態を示すヒートポンプ給湯機の構造図
【図９】従来のヒートポンプ給湯機の回路構成図
【図１０】同ヒートポンプ給湯機の構造図
【符号の説明】
【００５３】
１  圧縮機
２  水−冷媒熱交換器
３  減圧手段
４  空気−冷媒熱交換器
５  送風機
６  貯湯タンク
７  混合弁
８  電磁弁
９  給湯用循環ポンプ
１０  風呂追焚き用循環ポンプ
【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】
2005337672.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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