(57)【要約】【課題】暖房機能の施工時に効率よく一連の試運転を実施すること。【解決手段】本発明のヒートポンプ給湯機は、冷媒回路と、湯を貯える貯湯タンク６と、貯湯タンク６下部の水を水冷媒熱交換器５に供給し、水冷媒熱交換器５から貯湯タンク６の上部へ高温水を戻す加熱回路と、１次側流路と２次側流路の２流路を有し１次側と２次側で熱交換を行う暖房用熱交換器９と、貯湯タンク６の上部の高温水が暖房用熱交換器９の１次側流路を経て貯湯タンク６へ戻る暖房１次循環回路と、暖房用熱交換器９の２次側流路と放熱手段を有する暖房２次循環回路とを備え、暖房試運転を開始したときに、暖房試運転のための沸き上げ動作を開始する。【選択図】図１
2009097824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と水冷媒熱交換器と減圧装置と蒸発器とを順次冷媒配管で環状に接続した冷媒回路と、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク下部の水を前記水冷媒熱交換器に供給し、前記水冷媒熱交換器から前記貯湯タンクの上部へ高温水を戻す加熱回路と、１次側流路と２次側流路の２流路を有し１次側と２次側で熱交換を行う暖房用熱交換器と、前記貯湯タンクの上部の高温水が前記暖房用熱交換器の１次側流路を経て前記貯湯タンクへ戻る暖房１次循環回路と、前記暖房用熱交換器の２次側流路と放熱手段を有する暖房２次循環回路とを備え、暖房試運転を開始したときに、暖房試運転のための沸き上げ動作を開始することを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
沸き上げ試運転が完了したことを確認した後、暖房試運転を開始したときに暖房試運転のための沸き上げ動作を開始す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】
各種設定を行うための操作部と、各種設定の確認を行う表示部とを有するリモコンを備え、暖房試運転のための沸き上げ動作中は、通常の沸き上げ動作とは異なる表示をする請求項１または２に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記暖房２次循環回路には、並列に複数の暖房回路を設け、前記複数の暖房回路のそれぞれには、熱動弁と、前記熱動弁に対応する放熱手段を備えるとともに、暖房試運転のための沸き上げ動作時間、または沸き上げ湯量は、接続されている熱動弁の数により変化させるものとした請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
暖房試運転のための沸き上げ動作は、加熱能力が最大の条件、もしくは通常よりも大きい加熱能力で運転する請求項１から４いずれか1項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、暖房機能が付加された多機能タイプの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、この種の温水を用いた暖房装置は、一般地ではガス給湯暖房器が、また寒冷地では石油を用いた温水ボイラが熱源機として多く使用されている。しかし、近年、給湯器の分野ではＣＯ２冷媒を用いた、ヒートポンプ給湯器が発売され、ランニングコストの安さと、環境にやさしい製品であることから急速に普及しており、また、この技術を用いて暖房機能が付加された多機能タイプが登場している。
【０００３】
この種の温水を用いた暖房装置では、床暖房等の放熱手段を設置した後にその放熱手段内の配管や、暖房装置と放熱手段を接続する配管内のエア抜きを行い、水や不凍液などの循環液で満たす必要がある。従来の暖房装置では熱動弁等の弁を開制御し、循環ポンプと熱源を作動させ、温水を循環させながら注水エア抜き運転を行っていた（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４７７７５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、同様に暖房機能が負荷されたヒートポンプ給湯機では、貯湯タンク設置から床暖房などの暖房機能の施工までに期間をおくことも多く、暖房機能の施工時には熱源である湯が貯湯タンクに蓄えられていない場合があった。しかし、床温の上昇を確認することで配管系統が正しく接続されているかどうかを確認するため、暖房回路の注水エア抜き運転などを完了させてから沸き上げを行い、その後に通常の暖房運転へと移るため、接続確認作業まで完了するには相当の時間を要した。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、暖房機能の施工時に効率よく一連の試運転を実施することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するため、本発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機と水冷媒熱交換器と減圧装置と蒸発器とを順次冷媒配管で環状に接続した冷媒回路と、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク下部の水を前記水冷媒熱交換器に供給し、前記水冷媒熱交換器から前記貯湯タンクの上部へ高温水を戻す加熱回路と、１次側流路と２次側流路の２流路を有し１次側と２次側で熱交換を行う暖房用熱交換器と、前記貯湯タンクの上部の高温水が前記暖房用熱交換器の１次側流路を経て前記貯湯タンクへ戻る暖房１次循環回路と、前記暖房用熱交換器の２次側流路と放熱手段を有する暖房２次循環回路とを備え、暖房試運転を開始したときに、暖房試運転のための沸き上げ動作を開始することにより、暖房機能の施工時に効率よく一連の試運転を実施することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のヒートポンプ給湯機は、暖房機能の施工時に効率よく一連の試運転を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、圧縮機と水冷媒熱交換器と減圧装置と蒸発器とを順次冷媒配管で環状に
接続した冷媒回路と、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク下部の水を前記水冷媒熱交換器に供給し、前記水冷媒熱交換器から前記貯湯タンクの上部へ高温水を戻す加熱回路と、１次側流路と２次側流路の２流路を有し１次側と２次側で熱交換を行う暖房用熱交換器と、前記貯湯タンクの上部の高温水が前記暖房用熱交換器の１次側流路を経て前記貯湯タンクへ戻る暖房１次循環回路と、前記暖房用熱交換器の２次側流路と放熱手段を有する暖房２次循環回路とを備え、暖房試運転を開始したときに、暖房試運転のための沸き上げ動作を開始するヒートポンプ給湯機である。
【０００９】
これにより、暖房機能の施工時に効率よく一連の試運転を実施することができる。
【００１０】
第２の発明は、沸き上げ試運転が完了したことを確認した後、暖房試運転を開始したときに暖房試運転のための沸き上げ動作を開始するヒートポンプ給湯機である。
【００１１】
これにより、暖房試運転を行う際には確実に沸き上げ試運転が完了しているため、暖房試運転のための沸き上げを確実に行うことができる。
【００１２】
第３の発明は、各種設定を行うための操作部と、各種設定の確認を行う表示部とを有するリモコンを備え、暖房試運転のための沸き上げ動作中は、通常の沸き上げ動作とは異なる表示をするヒートポンプ給湯機である。
【００１３】
これにより、施工・設置を行う作業者は、リモコンにより試運転の状況を確実に把握することできる。
【００１４】
第４の発明は、前記暖房２次循環回路には、並列に複数の暖房回路を設け、前記複数の暖房回路のそれぞれには、熱動弁と、前記熱動弁に対応する放熱手段を備えるとともに、暖房試運転のための沸き上げ動作時間、または沸き上げ湯量は、接続されている熱動弁の数により変化させるものとしたヒートポンプ給湯機である。
【００１５】
これにより、試運転に必要な量だけの湯を沸き上げることができるため、暖房試運転完了後から使用まで時間を置く場合においても無駄な沸き上げを避けることができる。
【００１６】
第５の発明は、暖房試運転のための沸き上げ動作は、加熱能力が最大の条件、もしくは通常よりも大きい加熱能力で運転するヒートポンプ給湯機である。
【００１７】
そのため、床暖房敷設面積が大きい場合は試運転においても比較的多くの湯量を必要とするが、より短時間で多くの湯量を確保することができ、暖房試運転を効率よく行うことができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の構成図を示すものである。図１において、ヒートポンプ給湯機は湯を加熱するヒートポンプユニット１とその湯を貯蔵するタンクユニット２から構成されている。ヒートポンプユニット１は、圧縮機３や蒸発器４、水冷媒熱交換器５から構成されており、圧縮機３、水冷媒熱交換器５、減圧装置、蒸発器４を順次冷媒配管で環状に接続し、その内部には冷媒が循環すると共に、水冷媒熱交換器５にて高温高圧の冷媒と、水とが熱交換して高温水が生成される。
【００２０】
タンクユニット２は、ヒートポンプユニット１により加熱された湯を蓄える貯湯タンク６を備え、沸き上げポンプ７を駆動することによって、貯湯タンク６の下部にある低温水
をヒートポンプユニット１に供給し、水冷媒熱交換器５にて高温水を生成するとともに、水冷媒熱交換器５の水出口と貯湯タンク６の上部が接続されており、貯湯タンク６の上部から、上部が高温、下部が低温という積層状態を形成しながら湯が沸き上げられる。
【００２１】
沸き上げられた高温の湯は、貯湯タンク６の上部から取り出され、蛇口８から出湯される以外に、暖房用熱交換器９及び浴槽用熱交換器１０を介して放熱される。そして放熱された湯は、貯湯タンク６の下部へ戻される。
【００２２】
また、本実施の形態では、図１に示すように、貯湯タンク６の上部から暖房用熱交換器９または浴槽用熱交換器１０を介して貯湯タンク６の下部へ接続される暖房１次循環回路を形成している。暖房用熱交換器９および浴槽用熱交換器１０は液体と液体とが熱交換を行う構成となっており、１次側流路と２次側流路の２つの流路を有している。
【００２３】
また、暖房１次循環回路内では暖房用熱交換器９、浴槽用熱交換器１０はそれぞれが並列となるように接続されており、片方の熱交換器から放熱することもできれば、両方の熱交換器から同時に放熱することもできる。
【００２４】
貯湯タンク６から出湯した高温の湯は、暖房用熱交換器９（浴槽用熱交換器１０）の１次側流路を経て、暖房用熱交換器９（浴槽用熱交換器１０）の２次側流路を流れる液体（浴槽水）に放熱し、貯湯タンク６に戻される。なお、暖房用熱交換器９を介して放熱された熱は、放熱手段１２（１２ａ及び１２ｂ）を介して床暖房として機能する。
【００２５】
次に、暖房用熱交換器９の２次側流路を有する暖房２次循環回路について説明する。
【００２６】
暖房２次循環回路は、少なくとも床暖房などの放熱手段を有しており、暖房用熱交換器９の２次側流路と、熱動弁１７と、放熱手段１２と、補助タンク１６、暖房循環ポンプ１３が環状に接続されて構成され、図１に示すように、暖房戻りサーミスタ１４と、暖房往きサーミスタ１５とを有している。
【００２７】
また、図１に示すように並列に複数の暖房回路を有しており、それぞれの暖房回路には熱動弁１７（１７ａ、１７ｂ）と、放熱手段１２（１２ａ、１２ｂ）を備えている。本実施の形態では、床放熱手段１２は、１２ａ、１２ｂの２系統が接続されており、暖房２次循環回路上を並列に分岐させて、床放熱手段１２ａ及び１２ｂが並列となるように設置される。また、各床放熱手段１２ａと１２ｂにそれぞれ対応して熱動弁１７（１７ａ、１７ｂ）が接続されている。
【００２８】
床暖房の温度制御は、暖房循環ポンプ１３をオンして、湯を循環させながら、暖房往きサーミスタ１５の温度に応じて暖房熱交ポンプ１８の流量を制御して、目標の湯温になるように動作している。
【００２９】
なお、床暖房の温度制御は、上記以外に暖房２次循環回路を流れる湯水の循環量を制御することにより行われてもよい。すなわち、暖房２次循環回路上に暖房熱交ポンプ１８と暖房熱交出口サーミスタ１９を設け、循環する湯水の温度を暖房熱交出口サーミスタ１９で検出し、その検出温度に応じて暖房熱交ポンプ１８の回転数を制御する。
【００３０】
また、補助タンク１６は暖房２次循環回路中の暖房循環液の膨張・収縮を吸収するものであり、満水を検知する満水電極２０と、減水を検知する減水電極２１を備えており、通常の暖房運転時は補助タンク内の水位が減水電極２１を切ると、補給水電磁弁２２を開けることにより適時補助タンク１６に補水することができる。
【００３１】
また、使用者が行う床暖房の温度設定や、施工・設置を行う作業者が試運転時に行う熱動弁１７の放熱手段１２に対する割り付け等は、床暖房リモコン２３により設定することできる。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態における床暖房リモコン２３の外観図を示すもので、床暖房リモコン２３は、各種設定を行う操作部２４と、各種表示をする表示部２５を備えている。
【００３３】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機について、以下そのヒートポンプ給湯機を設置する際に行われる暖房試運転のための沸き上げ動作について説明する。
【００３４】
施工・設置を行う作業者は、床暖房リモコン２３を使用して暖房の試運転モードをスタートさせるが、その際リモコン２３に備えられた表示部２５には、試運転中であることが表示される。暖房の試運転では、熱動弁１２の割り付けや、床暖房面の切り替え設定、注水エア抜き運転などの作業を試運転ナビに従い順番に進めていく。そして一連の試運転が完了した後、通常作業者は最終確認として暖房運転を行い、設定通りに床が暖まっていることを確認する。
【００３５】
ここで、本実施の形態では、暖房の試運転モードをスタートさせたと同時に、ヒートポンプユニット１にて沸き上げ動作が開始される。ヒートポンプ給湯機はその性質上、沸き上げることのできる単位時間当たりの湯量（または熱量）はガス給湯機などに比べると小さくなってしまう。そこで、暖房試運転により湯を使用することが確定した時点、つまり暖房試運転を開始した時点から、そのための沸き上げ運転を即時に開始することで、最終の床温上昇確認までの作業を効率よく完了させることができる。
【００３６】
ヒートポンプ給湯機では、施工時に通常沸き上げの試運転を行うが、床暖房を接続する場合には、給湯機の設置後に時間を置いて床暖房工事を行うことがある。そこでその際、本実施の形態では以前に沸き上げ試運転が完了していることを記憶することができるため、暖房試運転のための沸き上げ動作を確実に行うことができる。
【００３７】
また、暖房試運転のための沸き上げ動作中は、作業者が状況を把握できるようにするため、図２に示すように、床暖房リモコン２３の表示部２５に、例えば「暖房試運転用沸き上げ中」のような通常の沸き上げとは異なる表示をする。
【００３８】
また、本実施の形態におけるヒートポンプ給湯機では、暖房試運転のための沸き上げにおいて、その動作時間または沸き上げ湯量を自動調節することができる。例えば、放熱手段１２は、設置される状況によってその広さ、つなぎ方は様々であり、当然床が暖まるまでに確認するための湯量も様々である。暖房試運転では熱動弁１７の割り当てを設定する必要がある。また、標準工事を行った場合には熱動弁１７の設定によりある程度放熱手段１２の面積を推定することができる。したがって、その設定により沸き上げ湯量を適正に調整することで、無駄な沸き上げや、逆に湯量不足を自動的に防ぐことができる。
【００３９】
さらに本実施の形態では、暖房試運転のための沸き上げ時は、加熱能力が最大の条件、もしくは通常よりも大きい加熱能力で運転する。ヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプユニット１が設置されている環境の外気温度、また沸き上げポンプ７により熱交換器５に送られてくる入水温度によって沸き上げ時の効率が異なってくるため、各条件において効率のよい沸き上げとなるよう制御されている。しかし暖房試運転のようにできるだけ短時間で多くの湯量を確保する必要がある場合においては、加熱能力、つまり湯量確保を優先させる。その結果、床温の上昇確認まで含めた、一連の床暖房の試運転をより短時間で効率よく完了させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプ給湯機以外にも暖房機能付きの電気給湯機、ガス給湯機、石油給湯機等の暖房システムとして応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の構成図
【図２】実施の形態１における床暖房リモコンの構成図
【符号の説明】
【００４２】
１  ヒートポンプユニット
２  タンクユニット
３  圧縮機
４  蒸発器
５  熱交換器
６  貯湯タンク
７  沸き上げポンプ
８  蛇口
９  暖房用熱交換器
１０  浴槽用熱交換器
１１  浴槽
１２  放熱手段
１３  暖房循環ポンプ
１４  暖房戻りサーミスタ
１５  暖房往きサーミスタ
１６  補助タンク
１７  熱動弁
１８  暖房熱交ポンプ
１９  暖房熱交出口サーミスタ
２０  満水電極
２１  減水電極
２２  補給水電磁弁
２３  床暖房リモコン
２４  操作部
２５  表示部
【図１】
2009097824.tif 000003
【図２】
2009097824.tif 000004