(57)【要約】【課題】ヒートポンプ給湯機に関するものであり、筐体寸法を大きくすることなく、高温部から周囲への放熱を抑制して、沸上げ運転に消費される電力量を低減することを目的とする。【解決手段】ヒートポンプサイクルと沸上げ流路の一部を内部に配する筐体と、前記筐体の外側に配されて前記沸上げ流路と前記筐体外部位への流出流路とを接続する高温流体側管接続具１と、前記筐体の外側に配されて前記沸上げ回路と前記筐体外部位からの流入流路とを接続する低温流体側管接続具２とを備え、前記高温流体側管接続具１は周囲に断熱層３を有することを特徴とするもので、高温流体側管接続具１から周囲への放熱を抑制して、熱エネルギー損失を低減することができるため、沸上げ運転に消費される電力量を低減することができるという効果を奏する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも被加熱流体を加熱する冷媒が循環するヒートポンプサイクルと、被加熱流体が供給される沸上げ流路と、前記ヒートポンプサイクルと前記沸上げ流路の一部を内部に配する筐体と、前記筐体の外側に配されて前記沸上げ流路と前記筐体外部位への流出流路とを接続する高温流体側管接続具と、前記筐体の外側に配されて前記沸上げ回路と前記筐体外部位からの流入流路とを接続する低温流体側管接続具とを備え、前記高温流体側管接続具は周囲に断熱層を有することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
低温流体側管接続具は、周囲に断熱層を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
断熱層は、筐体に高温流体側管接続具や低温流体側管接続具を覆うカバーの装着時に、高温流体側管接続具や低温流体側管接続具に密着させることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
断熱層は、高温流体側管接続具や低温流体側管接続具を覆うカバーに接着されて設けられた断熱材料であることを特徴とする請求項１または２記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
断熱材料は高分子材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
高分子材料はグラスウールであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
断熱層は真空断熱材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
高温流体側管接続具は、その周囲に密閉空間を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項９】
密閉空間は、高温流体側管接続具や低温流体側管接続具を覆うカバーと、筐体の側板と、前記カバーと前記筐体の側板の間を閉鎖する断熱材によって形成されることを特徴とする請求項８に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１０】
高温流体側管接続具と、低温流体側管接続具とを各々固定する支持部材は、互いに直接接触しないことを特徴とする請求項１〜９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、高温高圧の冷媒の冷却熱によって温水を生成する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、図５に示すような構造を有していた。なお、以下では、冷媒と冷水が一次的に熱交換を行うことによって温水を生成するヒートポンプ給湯機について述べる。 
【０００３】
図５において、５１は圧縮機、５２はガスクーラ、５４は膨張弁、５５は蒸発器であり、これらはこの順で環状に構成され、冷媒回路５６を形成している。また、１１は貯湯タンク、１２は積層ポンプ、１３は三方弁、１４は給湯混合弁であり、貯湯タンク１１の底部から積層ポンプ１２、ガスクーラ２、三方弁１３を経て貯湯タンク１１の塔頂へ還流する給湯回路１６を構成し、給湯混合弁１４は供給水配管と貯湯タンク１１からの給湯配管の混合部に設けられている。
【０００４】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機について、以下にその動作を説明する。
【０００５】
圧縮機５１から吐出された高圧の冷媒はガスクーラ５２へ供給され、ガスクーラ５２において水と熱交換を行い、温度の低下した冷媒は膨張弁５４に供給される。膨張弁５４にて減圧された後、蒸発器５５に供給されて吸熱した後、圧縮機５１へ吸入される。
【０００６】
一方、ガスクーラ３２において加熱される水は、貯湯タンク３７の底部より供給され、ガスクーラ３２において加熱された後に、温水となって貯湯タンク３７の頂部に還流される。
【０００７】
ところで、圧縮機や温水配管など冷媒回路および給湯回路の高温部から周囲への放熱を抑制することは消費エネルギーの低減に寄与するため、エネルギー効率の高いヒートポンプ給湯機を開発するにあたっては、重要な課題の一つである。
【０００８】
しかしながら、昨今、ヒートポンプ給湯機は、消費エネルギーの低減と同時にコンパクト化が求められており、断熱材の厚みまたは容積を増加させることによって高温部からの放熱を抑制することは困難である。
【０００９】
そこで、このようなニーズに応えるヒートポンプ給湯機として、圧縮機周りを熱伝導度の小さい真空断熱材で覆い、高い断熱性能を有しながらも圧縮機周りの空間を有効に活用できるコンパクトなヒートポンプ給湯機が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１９２４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、圧縮機や温水配管が配されている筐体内の空間は既にその他の配管や吸音材などが密度高く配されており、筐体の寸法を大きくすることなく備えることができる断熱材の厚みは小さく、高い放熱抑制効果を得ることはできなかった。
【００１１】
本発明は上記の問題点を解決するものであり、既存の筐体寸法を大きくすることなく、高温部から周囲への放熱を抑制して、沸上げ運転に消費される電力量を低減することがで
きる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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のヒートポンプ給湯機は、少なくとも被加熱流体を加熱する冷媒が循環するヒートポンプサイクルと、被加熱流体が供給される沸上げ流路と、前記ヒートポンプサイクルと前記沸上げ流路の一部を内部に配する筐体と、前記筐体の外側に配されて前記沸上げ流路と前記筐体外部位への流出流路とを接続する高温流体側管接続具と、前記筐体の外側に配されて前記沸上げ回路と前記筐体外部位からの流入流路とを接続する低温流体側管接続具とを備え、前記高温流体側管接続具は周囲に断熱層を有することを特徴とするもので、高温流体側管接続具から周囲への放熱を抑制して、熱エネルギー損失を低減することができるため、沸上げ運転に消費される電力量を低減することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、既存の筐体寸法を大きくすることなく、高温部から周囲への放熱を抑制して、沸上げ運転に消費される電力量を低減することができる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】
【００１４】
本発明の第１の実施の形態において、少なくとも被加熱流体を加熱する冷媒が循環するヒートポンプサイクルと、被加熱流体が供給される沸上げ流路と、前記ヒートポンプサイクルと前記沸上げ流路の一部を内部に配する筐体と、前記筐体の外側に配されて前記沸上げ流路と前記筐体外部位への流出流路とを接続する高温流体側管接続具と、前記筐体の外側に配されて前記沸上げ回路と前記筐体外部位からの流入流路とを接続する低温流体側管接続具とを備え、前記高温流体側管接続具は周囲に断熱層を有することを特徴とするヒートポンプ給湯機で、高温流体側管接続具から周囲への放熱を抑制して、熱エネルギー損失を低減することができるため、沸上げ運転に消費される電力量を低減することができるという効果を奏する。
【００１５】
本発明の第２の実施の形態において、低温流体側管接続具は、周囲に断熱層を備えることを特徴とするもので、低温流体側管接続具から高温流体側間接続具への熱伝導を抑制し、ヒートポンプサイクルを高いエネルギー効率で運転することができる。
【００１６】
本発明の第３の実施の形態において、断熱層は、筐体に高温流体側管接続具や低温流体側管接続具を覆うカバーの装着時に、高温流体側管接続具や低温流体側管接続具に密着させることを特徴とするもので、断熱層およびカバーの施工性を向上することができる。
【００１７】
本発明の第４の実施の形態において、断熱層は、高温流体側管接続具や低温流体側管接続具を覆うカバーに接着されて設けられた断熱材料であることを特徴とするもので、配管施工性を損なうことなく管接続具に断熱材料を備えることができる。
【００１８】
本発明の第５の実施の形態において、断熱材料は高分子材料であることを特徴とするもので、高い断熱性能を得ることができる。
【００１９】
本発明の第６の実施の形態において、高分子材料はグラスウールであることを特徴とするもので、容易に変形させて管接続具を覆うことができる。
【００２０】
本発明の第７の実施の形態において、断熱層は、真空断熱材であることを特徴とするもので、断熱層の厚みを小さくすることができるため、管接続具の周囲に十分な空間がない場合においても高い断熱性能を発揮して、沸上げ運転に消費される電力量を低減すること
ができる。
【００２１】
本発明の第８の実施の形態において、高温流体側管接続具は、その周囲に密閉空間を備えることを特徴とするもので、密閉された空間内に存在する空気が断熱層としての機能を果たし、熱エネルギー損失を低減することができるため、沸上げ運転に消費される電力量を低減することができる。
【００２２】
本発明の第９の実施の形態において、密閉空間は、高温流体側管接続具や低温流体側管接続具を覆うカバーと、筐体の側板と、前記カバーと前記筐体の側板の間を閉鎖する断熱材によって形成されることを特徴とするもので、少ない部品点数によって高い断熱性能を実現し、施工性を向上させることができる。
【００２３】
本発明の第１０の実施の形態において、高温流体側管接続具と、低温流体側管接続具とを各々固定する支持部材は、互いに直接接触しないことを特徴とするもので、熱エネルギー損失を低減することができるとともに、低温流体側管接続具から高温流体側間接続具への熱伝導を抑制し、ヒートポンプサイクルを高いエネルギー効率で運転することができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態にについて図面を参照しながら述べる。なお、実施の形態は、冷媒と冷水が一次的に熱交換を行うことによって温水を生成するヒートポンプ給湯機について述べるが、本発明の実施の形態はこのようなヒートポンプ給湯機に限定されるものでなく、蓄熱材などの媒体を介して二次的に水と熱交換を行うヒートポンプ給湯機などであってもよい。
【００２５】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の構成について述べる。実施の形態１における筐体背面図を図１に示す。図１において、１は高温流体側管接続具、２は低温流体側管接続具、３はグラスウール、４はカバーである。なお、グラスウール３はカバー４の内側凹部に接着されて備えられている。
【００２６】
次に、上記のように構成されたヒートポンプ給湯機の動作および作用について述べる。貯湯タンク６１の底部から供給された冷水は、低温流体側管接続具２を経てガスクーラ５２に供給される。ガスクーラ５２において高温高圧の冷媒と熱交換し昇温された温水は、高温流体側管接続具１を経て貯湯タンク６１の塔頂へ還流され積層される。このとき、高温流体側管接続具１を覆うグラスウール３は、高温流体側管接続具１の内部を流れる温水から周囲への放熱を抑制する。一方で、低温流体側管接続具２を覆うグラスウール３は、高温流体側管接続具１からの放熱によって温度上昇した雰囲気から低温流体側管接続具２の内部を流れる冷水への吸熱を抑制する。
【００２７】
上記のように高温流体側管接続具１および低温流体側管接続具２をそれぞれグラスウール３で覆うことによって、貯湯タンク６１に還流される温水の温度は上昇するために還流される熱量が増加し、また、貯湯タンクよりガスクーラ５２に供給される冷水の温度は低下するために、ガスクーラ５２において冷媒との温度差が大きくなって熱交換効率が上昇し、ヒートポンプサイクルの運転効率が上昇する。一方、グラスウール３は、カバー４に接着されて備えられることによって、カバー４装着時に、高温流体側管接続具１および低温流体側管接続具２の周囲に配される。
【００２８】
このようにすることによって、既存の筐体寸法を大きくすることなく、高温部から周囲への放熱を抑制し、かつエネルギー効率の高い運転を実現して、沸上げ運転に消費される電力量を低減することができる。また、カバー４装着時にグラスウール３が高温流体側管
接続具１および低温流体側管接続具２の周囲に配され、個別に取り付ける必要がない。
【００２９】
本実施の形態によれば、上記の構成により、高温流体側管接続具１および低温流体側管接続具２の周囲にそれぞれグラスウール３を備え、かつ、グラスウール３はカバー４に接着されて備えられることによって、筐体寸法を大きくすることなく高温部からの熱エネルギー損失を低減し、また、ヒートポンプサイクルを高いエネルギー効率で運転することができるため、沸上げ運転において消費される電力量を低減しながら、断熱材であるグラスウール３の施工性を向上することができるという効果を奏する。
【００３０】
なお、本実施の形態においては高温流体側管接続具１および低温流体側管接続具２の周囲に備える断熱材料がグラスウールである場合について述べたが、断熱材料は真空断熱材であってもよい（図示せず）。
【００３１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ給湯機の構成について述べる。実施の形態２における筐体側面図を図２に示す。５は発泡ポリエチレン（断熱材料）、６は筐体側板であり、７はカバー４および発泡ポリエチレン５によって形勢される密閉空間である。なお、発泡ポリエチレン５は図３に示すような形状をしており、高温流体側管接続具１および低温流体側管接続具２と貯湯タンクを連結して流路を構成する水（温水）配管があっても密閉空間7の気密性が保持できる形状を有する。
【００３２】
上記のように高温流体側管接続具１の周囲を密閉空間とすることによって、空気の流動を抑制され、高温流体側管接続具１からの熱輸送も抑制される。これによって、（実施の形態１）と同様に貯湯タンク６１に還流される熱量が増加する。
【００３３】
このようにすることによって、既存の筐体寸法を大きくすることなく、高温部から周囲への放熱を抑制し、沸上げ運転に消費される電力量を低減することができる。
【００３４】
本実施の形態によれば、上記の構成により、高温流体側管接続具１の周囲を密閉空間とすることによって、筐体寸法を大きくすることなく高温部からの熱エネルギー損失を低減し、沸上げ運転において消費される電力量を低減することができるという効果を奏する。
【００３５】
（実施の形態3）
以下では、本発明の実施の形態３におけるヒートポンプ給湯機の構成について述べる。実施の形態３における筐体側面図を図４に示す。８は高温流体側管接続具支持板、９は低温流体側管接続具支持板であり、上記二つの支持板は一次的に接触しないように配されている。
【００３６】
上記のように高温流体側管接続具支持板８と低温流体側管接続具支持板９とが一次的に接触しないことによって、支持板を介する温水から冷水への直接的な熱伝導が抑制され、ガスクーラ５２に供給される冷水の温度上昇も抑制される。
【００３７】
このようにすることによって、ガスクーラ５２において冷媒との温度差をより大きくし、より高い効率で冷媒と熱交換を行うことができるため、よりエネルギー効率の高い運転を実現して、沸上げ運転において消費される電力量を低減することができる。
【００３８】
本実施の形態によれば、上記の構成により、高温流体側管接続具支持板８と低温流体側管接続具支持板９とが一次的に接触しないようにすることによって、ヒートポンプサイクルをより高いエネルギー効率で運転することができるため、沸上げ運転において消費される電力量を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のヒートポンプ給湯機は、高温流体側管接続具が周囲に断熱層を備えることによって、高温流体側管接続具から周囲への放熱を抑制して、熱エネルギー損失を低減することができるため、沸上げ運転に消費される電力量を低減することができるという効果を有し、給湯、風呂および床暖房などにおいて消費されるエネルギーの省エネ化に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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ヒートポンプユニット筐体背面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるヒートポンプユニットの筐体側面図
【図３】本発明の実施の形態２における発泡ポリエチレンの正面図
【図４】本発明の実施の形態３におけるヒートポンプユニットの筐体側面図
【図５】従来のヒートポンプ給湯機搭載の冷凍サイクル装置の構成図
【符号の説明】
【００４１】
１  高温流体側管接続具
２  低温流体側管接続具
３  グラスウール
４  カバー
５  発泡ポリエチレン
６  筐体側板
７  密閉空間
８  高温流体側管接続具支持板
９  低温流体側管接続具支持板
【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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