ヒートポンプ式給湯装置
【課題】 エネルギ効率を向上させることができるヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【解決手段】 ヒートポンプ冷媒回路Ｘと、給湯用水循環回路Ｎと、水道水を常時水道水圧が給湯タンク２６内に作用するように供給可能な第１の水道水配管３８と、給湯タンク２６の天部２６Ａに接続された天部出湯配管４０と、給湯タンク２６の中間部２６Ｃに接続された中間部出湯配管３３と、天部出湯配管４０と中間部出湯配管３３との合流部に設けられた第１の混合弁１００と、第１の混合弁１００よりも下流側の給湯配管５９に設けられ、第１の混合弁１００で混合された後の給湯配管５９からの湯と第１の水道水配管３８につながる第２の水道水配管６２からの水道水とを混合させて、蛇口１３を含む利用部での必要温度の湯に調整して、その利用部に供給する第２の混合弁５７とを備えた構成であり、ヒートポンプ式給湯装置のエネルギ効率を向上させることができる
【解決手段】 ヒートポンプ冷媒回路Ｘと、給湯用水循環回路Ｎと、水道水を常時水道水圧が給湯タンク２６内に作用するように供給可能な第１の水道水配管３８と、給湯タンク２６の天部２６Ａに接続された天部出湯配管４０と、給湯タンク２６の中間部２６Ｃに接続された中間部出湯配管３３と、天部出湯配管４０と中間部出湯配管３３との合流部に設けられた第１の混合弁１００と、第１の混合弁１００よりも下流側の給湯配管５９に設けられ、第１の混合弁１００で混合された後の給湯配管５９からの湯と第１の水道水配管３８につながる第２の水道水配管６２からの水道水とを混合させて、蛇口１３を含む利用部での必要温度の湯に調整して、その利用部に供給する第２の混合弁５７とを備えた構成であり、ヒートポンプ式給湯装置のエネルギ効率を向上させることができる
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒熱により水を加熱して、湯を給湯タンクに貯溜可能としたヒートポンプ式給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯用熱交換器が冷媒熱により水を加熱して給湯タンクに湯を貯溜可能としたヒートポンプ式給湯装置が提案されている(特許文献１参照)。
【０００３】
上記特許文献１のものでは、給湯タンクに貯溜される湯の温度を、例えば、６０℃以上に上昇させることが可能であるが、それよりも大幅に温度上昇させることが困難である。そこで、上記の冷媒として二酸化炭素を多く含有する冷媒とした場合、フロン系冷媒に比べ冷媒圧力が高いために、給湯タンクに貯溜される湯の温度が、例えば９０℃程度にまで上昇させることが可能である。
【０００４】
一般に、ヒートポンプ式給湯装置では、給湯タンクの天部の湯温が他に比べて高くなることから、この天部に出湯配管を接続し、これを通じて給湯される湯に水を混ぜて適温にした上で給湯する。
【特許文献１】特開平１１−１９３９５８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載のヒートポンプ式給湯装置では、給湯タンクの天部の湯温が高くなることから、この天部に出湯配管を接続し、このパイプを通じて給湯される湯に水を混ぜて適温にした上で給湯する。しかし、給湯タンクの湯温が高い場合、この湯に対し多量の水を混ぜる必要があり、このヒートポンプ式給湯装置のエネルギ効率が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、給湯タンク内の中間部の湯を有効に利用することによりエネルギ効率を向上させることができるヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、少なくとも圧縮機（１６）、ヒートポンプ熱交換器（１８）及び冷媒対水熱交換器（２７）を有し、それらを冷媒配管（１９）によりループ状に接続して成るヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）と、少なくとも給湯タンク（２６）、循環ポンプ（３４）及び冷媒対水熱交換器（２７）を有し、それらを給湯用水配管（３６）によりループ状に接続して成り、かつ、給湯タンク（２６）内の底部（２６Ｂ）の水を冷媒対水熱交換器（２７）に循環させて、上記ヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）の冷媒熱で加熱し、この冷媒熱で加熱された湯を給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に戻して給湯タンク（２６）に貯溜可能とした給湯用水循環回路（Ｎ）と、上記給湯タンク（２６）の底部（２６Ｂ）に接続され、水道水を常時水道水圧が給湯タンク（２６）内に作用するように供給可能な第１の水道水配管（３８）と、上記給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に接続され、給湯タンク（２６）天部（２６Ａ）の高温の湯を取り出す天部出湯配管（４０）と、上記給湯タンク（２６）の中間部（２６Ｃ）に接続され、給湯タンク（２６）中間部（２６Ｃ）の中間温度の湯を取り出す中間部出湯配管（３３）と、上記天部出湯配管（４０）と中間部出湯配管（３３）との合流部に設けられ、天部出湯配管（４０）からの高温の湯と中間部出湯配管（３３）からの中間温度の湯とを混合する第１の混合弁（１００）と、上記第１の混合弁（１００）よりも下流側の給湯配管（５９）に設けられ、第１の混合弁（１００）で混合された後の給湯配管（５９）からの湯と上記第１の水道水配管（３８）につながる第２の水道水配管（６２）からの水道水とを混合させて、蛇口（１３）を含む利用部での必要温度の湯に調整して、その利用部に供給する第２の混合弁（５７）とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置において、上記給湯タンク（２６）の水は、上記ヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）の冷媒熱でのみ加熱される構成としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置において、上記給湯用水循環回路（Ｎ）の天部出湯配管（４０）給湯用水配管（３６）と上記天部出湯配管（４０）とは、上記給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に対して、それぞれ個別に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、給湯タンク内の中間部における中間温度の湯を有効に利用し、給湯タンク内天部の高温の湯を取り出し過ぎることが原因での不要な沸き上げを抑えることが可能になり、エネルギ効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、少なくとも圧縮機、ヒートポンプ熱交換器及び冷媒対水熱交換器を有し、それらを冷媒配管によりループ状に接続して成るヒートポンプ冷媒回路と、少なくとも給湯タンク、循環ポンプ及び冷媒対水熱交換器を有し、それらを給湯用水配管によりループ状に接続して成り、かつ、給湯タンク内の底部の水を冷媒対水熱交換器に循環させて、上記ヒートポンプ冷媒回路の冷媒熱で加熱し、この冷媒熱で加熱された湯を給湯タンクの天部に戻して給湯タンクに貯溜可能とした給湯用水循環回路と、上記給湯タンクの底部に接続され、水道水を常時水道水圧が給湯タンク内に作用するように供給可能な第１の水道水配管と、上記給湯タンクの天部に接続され、給湯タンク天部の高温の湯を取り出す天部出湯配管と、上記給湯タンクの中間部に接続され、給湯タンク中間部の中間温度の湯を取り出す中間部出湯配管と、上記天部出湯配管と中間部出湯配管との合流部に設けられ、天部出湯配管からの高温の湯と中間部出湯配管からの中間温度の湯とを混合する第１の混合弁と、上記第１の混合弁よりも下流側の給湯配管に設けられ、第１の混合弁で混合された後の給湯配管からの湯と上記第１の水道水配管につながる第２の水道水配管からの水道水とを混合させて、蛇口を含む利用部での必要温度の湯に調整して、その利用部に供給する第２の混合弁とを備えた構成であり、以下に本発明の一実施例を記載する。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を、図１〜図４に基づき説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るヒートポンプ式給湯装置の一実施例を示し、給湯タンク内の水を加熱し、同タンク内に湯を貯溜するときの回路図である。
【００１４】
この図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置１０は、ヒートポンプユニット１１、給湯ユニット１２、蛇口１３、浴槽１４、並びに制御装置１５Ａ及び１５Ｂを有して構成される。
【００１５】
ヒートポンプユニット１１は、圧縮機１６、給湯用熱交換器（冷媒対水熱交換器）２７、ヒートポンプ熱交換器１８及びアキュムレータ１７が順次配設されて冷媒配管１９によりループ状に接続して成るヒートポンプ冷媒回路Ｘを備えて構成されている。圧縮機１６は、冷媒を圧縮する。また、上記給湯用熱交換器２７は、圧縮機１６から吐出された冷媒の熱により湯または水を加熱する。この一実施例において、冷媒として二酸化炭素を多量に含有する冷媒を使用している。即ち、上記ヒートポンプ冷媒回路Ｘは、二酸化炭素を冷媒として用いている。このように、二酸化炭素を冷媒とした場合には、通常、フロン系冷媒に比べ冷媒圧力が高くなる。
【００１６】
前記した給湯ユニット１２は、給湯タンク２６及び浴槽用熱交換器（水対水熱交換器）２８、並びに蛇口給湯ライン７１及び浴槽注湯ライン７２等を有して構成される。
【００１７】
上記給湯タンク２６は、給湯用熱交換器２７を用いて冷媒熱により加熱された湯を貯溜するものである。この給湯タンク２６と給湯用熱交換器２７とは、給湯用循環ポンプ３４、流量調整弁３５、第１切換電磁弁７３を備えた給湯用水配管３６によりループ状に連結されて、第１切換電磁弁７３の開操作時に、図１の太線に示すように、水が循環する給湯用水循環回路Ｎが構成される。
【００１８】
冷媒に、二酸化炭素を用いた場合、上記のように、フロン系冷媒に比べ冷媒圧力が高くなり、給湯用熱交換器２７に貯溜される湯の温度は９０℃程度にまで上昇する。
【００１９】
ヒートポンプユニット１１と給湯ユニット１２間は、給湯用水配管３６によりループ状に連結されるため、従来と比較した場合、高圧の冷媒配管（例えば冷媒配管１９）は外部に露出せず、ヒートポンプ式給湯装置の安全性を向上させることができる。
【００２０】
給湯タンク２６の底部２６Ｂには、減圧逆止弁３７を配設した第１水道水配管３８が接続されて、給湯タンク２６内へ常に水道水が供給可能とされる。したがって、給湯タンク２６内に常時水道水圧が作用する。
【００２１】
また、給湯タンク２６の天部２６Ａには、圧力逃し弁３９を備えた天部出湯配管４０が接続され、この給湯タンク２６の天部２６Ａと底部２６Ｂとのほぼ中間部２６Ｃには中間部出湯配管３３が接続され、これら出湯配管３３，４０の合流部には、例えば第１の混合弁としてのワックス弁等のミキシング弁１００が配置されている。
【００２２】
給湯用循環ポンプ３４の稼働により、給湯タンク２６の底部２６Ｂの水が給湯用熱交換器２７に送給されると、この給湯用熱交換器２７は、送給された水を、ヒートポンプユニット１１の圧縮機１６から吐出された冷媒ガスの熱によって加熱する。この加熱された湯または水は、第１切換電磁弁７３の開操作時に、流量調整弁３５により流量調整され、給湯タンク２６の天部２６Ａへ導かれ、給湯タンク２６内に上限約９０℃の湯が貯溜可能とされる。
【００２３】
上記圧力逃し弁３９は、湯または水が過剰に加熱されて、給湯タンク２６内の圧力が過大となった時に、この圧力を解放するものである。
【００２４】
上記浴槽用熱交換器２８は、給湯タンク２６内の湯を循環させて浴槽１４内の湯を追い焚きする水対水熱交換器である。給湯タンク２６内の湯は、天部２６Ａから導出された循環配管１０１中のポンプ１０２の駆動により汲み出される。この汲み出された湯は、循環配管１０１を経て、浴槽用熱交換器２８に導かれて、浴槽１４内の湯または水を加熱（追い焚き）した後に、第２切換電磁弁７４、及び戻り配管１０３を経て、給湯タンク２６の天部２６Ａと底部２６Ｂとの中間部２６Ｃに戻される。
【００２５】
つまり、浴槽用熱交換器２８は、給湯タンク２６内の湯を導く導入水配管７５と、浴槽１４内の湯または水を導く第１浴槽用水配管５１との接触によって、これらの導入水配管７５と第１浴槽用水配管５１内とをそれぞれ流れる湯または水を熱交換可能とするように構成されたものである。導入水配管７５と第１浴槽用水配管５１は、浴槽用熱交換器２８を構成する部分においては、偏平管形状に形成されて接触面積が増大される。
【００２６】
また、浴槽用熱交換器２８と浴槽１４とを連通する上記第１浴槽用水配管５１は、浴槽用循環ポンプ４６、フィルタ４７、水位センサ４８、サーミスタ４９及びフロースイッチ５０を備える。
【００２７】
この第１浴槽用水配管５１により、浴槽用熱交換器２８と浴槽１４との間で湯または水が循環する浴槽用水循環回路Ｐが構成される。
【００２８】
水位センサ４８は、第１浴槽用水配管５１を介して浴槽１４に連通していることから、この浴槽１４内の湯または水の水位を検出する。また、サーミスタ４９は、浴槽用水循環回路Ｐを湯または水が循環している時、その湯温を検知して、浴槽１４内の湯温を間接的に検出する。また、フロースイッチ５０は、浴槽用水循環回路Ｐを湯または水が循環していることを検出する。更に、フィルタ４７は、浴槽１４内に配設されたフィルタ（図示せず）とともに、湯を濾過する。
【００２９】
浴槽１４内に後述の如く注湯がなされて、この浴槽１４内に湯が張られ、この浴槽１４内の湯を追い焚きする時、循環ポンプ１０２及び浴槽用循環ポンプ４６が稼動される。すると、図４の太線に示すように、給湯タンク２６内の湯と、浴槽１４内の湯が、共に浴槽用熱交換器２８内へ流入し、ここで熱交換し、浴槽１４内の湯が、給湯タンク２６内の湯によって追い焚きされる。浴槽用熱交換器２８で仕事をした湯は、その熱交換により約５０℃に温度低下して、水配管１０３を経て、給湯タンク２６の中間部２６Ｃに流入する。
【００３０】
上記蛇口給湯ライン７１は、図２の太線Ｑに示すように、給湯配管５９、ミキシング弁１００の下流側の給湯配管５９に設けられた第２の混合弁としての混合制御弁５７及びフローセンサ５８を備えて構成される。給湯タンク２６には、第１水道水配管３８を介して水道水圧が作用していることから、蛇口１３を開くことにより、給湯タンク２６内の湯が蛇口１３へ供給可能とされる。
【００３１】
上記フローセンサ５８は、給湯配管５９内を流れる湯量を検出する。また、第２の混合弁としての混合制御弁５７は、図２の太線Ｒに示すように、第２水道水配管６２を介して第１水道水配管３８の減圧逆止弁３７の下流側に接続される。
【００３２】
従って、混合制御弁５７の開度制御により、給湯配管５９からの湯と第２水道水配管６２からの水道水とが混合されて、蛇口１３から給湯される湯が約６０℃以下、例えば４２℃に調整される。
【００３３】
上記浴槽注湯ライン７２は、図３の太線Ｓに示すように、給湯配管５９におけるフローセンサ５８下流側と、第１浴槽用水配管５１における浴槽用循環ポンプ４６、フロースイッチ５０間とを第２浴槽用水配管６８により接続することにより構成され、給湯タンク２６内の湯を浴槽１４へ注湯可能とする。この第２浴槽用水配管６８には、給湯配管５９側からフローセンサ６４、注湯用電磁弁６５、リリーフ手段６６、逆止弁６７、電磁弁５４が順次配設されている。
【００３４】
ここで、フローセンサ６４は、第２浴槽用水配管６８内を流れる湯量を検出する。また、リリーフ手段６６及び逆止弁６７は、過剰に加熱された湯が第２浴槽用水配管６８内を流れたときに、その圧力を逃がすものである。電磁弁５４は、風呂への給湯時に開かれ、追い焚き時に閉じられる。
【００３５】
浴槽用循環ポンプ４６を停止させた状態で、注湯用電磁弁６５，５４を開操作すると、図３の太線Ｓに示すように、給湯タンク２６内の湯が、給湯配管５９の一部及び第２浴槽用水配管６８を流れて第１浴槽用水配管５１内に至り、この第１浴槽用水配管５１内でフロースイッチ５０、サーミスタ４９、水位センサ４８及びフィルタ４７を経て浴槽１４へ注湯される。
【００３６】
浴槽１４内に給湯タンク２６から適量の湯が注湯されたことが水位センサ４８により検出された段階で、注湯用電磁弁６５，５４が閉操作される。その後、浴槽１４内の湯温が適温以下に低下したことがサーミスタ４９により検知されたときに、上記のように、浴槽１４内の湯または水が加熱（追い焚き）され、浴槽１４内の湯が保温される。
【００３７】
このように、給湯タンク２６から浴槽１４へ適温の湯を適量注湯し、その後所定時間、浴槽１４内の湯を適温に加熱（追い焚き）して保温動作する運転を、浴槽自動運転と称する。
【００３８】
上述の一実施例においては、冷媒として二酸化炭素を用いたヒートポンプ冷媒回路Ｘを備えたため、フロン系冷媒を用いた冷媒回路に比べて、給湯タンク２６に貯溜される湯の温度は９０℃程度にまで大幅に上昇する。これによれば、給湯タンク２６内の湯を循環させることによって、この湯温で浴槽１４内の湯を追い焚きすることができる。従って、給湯せずに風呂を追い焚きする場合、ヒートポンプユニット１１を運転する必要がなく、エネルギ効率を向上させることができる。
【００３９】
前記制御装置１５Ａは、ヒートポンプユニット１１に設置されて、圧縮機１６の運転（容量制御を含む）及び停止を制御する。また、前記制御装置１５Ｂは給湯ユニット１２に設置されて、給湯用循環ポンプ３４及び浴槽用循環ポンプ４６の稼働または停止、第１切換電磁弁７３、第２切換電磁弁７４、注湯用電磁弁６５及び５４の開閉、流量調整弁３５及び混合制御弁５７の開度等を制御する。この制御装置１５Ｂは、ヒートポンプユニット１１の制御装置１５Ａと通信線７８により接続されて、双方向の通信が可能とされるとともに、リモートコントローラ７９に有線または無線状態で接続される。
【００４０】
以上のように構成したことにより、上記一実施例によれば、例えば、次のような作用効果を奏する。
【００４１】
冷媒熱により水を加熱して給湯タンク２６に湯を貯溜可能とする給湯用熱交換器２７が、冷媒を圧縮する圧縮機１６を備えたヒートポンプユニット１１内に配置され、給湯タンク２６が給湯ユニット１２内に配置され、給湯用熱交換器２７により加熱された湯の熱によって、浴槽用熱交換器２８が浴槽１４内の湯または水を加熱して保温可能とするよう構成されたことから、高圧の冷媒が流れる冷媒配管１９がヒートポンプユニット１１内にのみ配設され、ヒートポンプユニット１１と給湯ユニット１２との間に配設されることがないので、これら高圧の冷媒配管が外部に露出することを防止でき、ヒートポンプ式給湯装置１０の安全性を向上させることができる。
【００４２】
浴槽用熱交換器２８は、給湯タンク２６内の湯を導く導入水配管７５と、浴槽１４内の湯または水を導く第１浴槽用水配管５１との、浴槽用熱交換器２８に対応する部分での接触により、両配管（導入水配管７５及び第１浴槽用水配管５１）内を流れる湯または水を熱交換可能とするよう構成されたことから、風呂の追い焚き時にヒートポンプユニット１１を稼働する必要がなく、エネルギ効率が向上する。また、両配管（導入水配管７５及び第１浴槽用水配管５１）の内、一方の配管がたとえ損傷しても、他方の配管がその影響を受けることがない。例えば、第１浴槽用水配管５１が破損しても、この第１浴槽用水配管５１内の、例えば汚染された湯または水が導入水配管７５内の湯または水に混入することがないため、この第１浴槽用水配管５１を経て給湯タンク２６内へ汚染された湯が流入しないので、給湯タンク２６内の湯または水を常に清浄に確保できる。
【００４３】
ヒートポンプユニット１１は、二酸化炭素を冷媒として用いたヒートポンプ冷媒回路Ｘを備えたため、フロン系冷媒を用いた冷媒回路に比べて、給湯タンク２６に貯溜される湯の温度は９０℃程度にまで大幅に上昇する。これによれば、給湯タンク２６のほぼ中間部２６Ｃの湯温も、５０℃程度に維持されることが多い。そうであれば、蛇口１３での必要温度は４２〜４３℃程度が多いため、中間部２６Ｃの湯をそのまま使用することが可能である。そして、このヒートポンプ冷媒回路Ｘの冷媒熱のみで、給湯タンク２６に貯溜される湯が加熱されて沸き上げられる。
【００４４】
また、本実施例では、上記給湯タンク２６の底部２６Ｂに接続され、水道水を常時水道水圧が給湯タンク２６内に作用するように供給可能な第１水道水配管３８と、上記給湯タンク２６の天部に接続され、給湯タンク２６内における天部２６Ａの高温の湯を取り出す天部出湯配管４０と、上記給湯タンク２６の中間部２６Ｃに接続され、給湯タンク２６の中間部２６Ｃ内における中間温度の湯を取り出す中間部出湯配管３３と、上記天部出湯配管４０と中間部出湯配管３３との合流部に設けられ、天部出湯配管４０からの高温の湯と中間部出湯配管３３からの中間温度の湯とを混合する第１の混合弁としてのミキシング弁１００と、このミキシング弁１００よりも下流側の給湯配管５９に設けられ、ミキシング弁１００で混合された後の給湯配管５９からの湯と上記第１水道水配管３８につながる第２水道水配管６２からの水道水とを混合させて、利用部としての蛇口１３での必要温度の湯に調整して、その蛇口１３に供給する第２の混合弁としての混合制御弁５７とを備えた構成であるから、中間部２６Ｃの湯温が蛇口１３での必要温度近くに到達している場合、ミキシング弁１００を通じて中間部２６Ｃの湯をそのまま蛇口１３から取り出すことが可能になる。
【００４５】
上記ミキシング弁１００は、中間部２６Ｃの湯温が低い場合、天部２６Ａからの温度の高い湯を多く混ぜて給湯配管５９に送り出す。また、中間部２６Ｃの湯温が高い場合、天部２６Ａからの温度の高い湯をほとんど混ぜることなく、給湯配管５９に送り出す。このミキシング弁１００を経た湯の温度が、蛇口１３での湯温以上の場合、混合制御弁５７の開度制御により、給湯配管５９からの湯と第２水道水配管６２からの水道水とが混合されて、蛇口１３から給湯される湯の温度が、例えば、蛇口１３での必要温度の４２℃に調整される。
【００４６】
これによれば、給湯タンク２６内の湯を、水道水などの市水で温度を下げることなく、そのまま蛇口１３に送り出すことが可能になるため、エネルギの無駄が省かれて、本給湯装置１０のエネルギ効率を向上させることができる。
【００４７】
ミキシング弁１００には、例えばワックス弁が使用され、コストダウンが図られる。一方、混合制御弁５７には、ステッピングモータ等を使用した電動弁が用いられ、混合精度が高く維持される。
【００４８】
ここで、図１乃至図４に示すように、上記給湯用水循環回路Ｎの給湯用水配管３６と上記天部出湯配管４０とは、上記給湯タンク２６の天部２６Ａに対して、それぞれ個別に接続されている。即ち、蛇口１３などへ給湯する湯を取り出すための天部出湯配管４０に対し、給湯タンク２６の湯を沸き上げる給湯用水循環回路Ｎが独立しているので、給湯タンク内の湯を沸き上げる運転中であっても蛇口１３などへの給湯が可能な上、沸き上げる運転中、又は、沸き上げ運転停止中にかかわらず、ミキシング弁１００よりも下流の混合制御弁５７には安定した温度の湯を供給することが可能となり、混合制御弁５７において、蛇口１３や浴槽１４などで必要とする温度の湯の調整が、安定的に、しかも、精度良く行えるものである。
【００４９】
以上、本発明を上記一実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るヒートポンプ式給湯装置における一実施例を示し、給湯タンク内の水を加熱し、同タンク内に湯を貯溜するときの回路図である。
【図２】図１において、蛇口へ給湯するときの回路図である。
【図３】図１において、浴槽へ注湯するときの回路図である。
【図４】図１において、浴槽内の湯または水を加熱（追い焚き）して保温するときの回路図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｎ 給湯用水循環回路
Ｘ ヒートポンプ冷媒回路
１０ ヒートポンプ式給湯装置
１１ ヒートポンプユニット
１２ 給湯ユニット
１３ 蛇口
１４ 浴槽
１６ 圧縮機
１８ ヒートポンプ熱交換器
１９ 冷媒配管
２６ 給湯タンク
２６Ａ 給湯タンクの天部
２６Ｂ 給湯タンクの底部
２６Ｃ 給湯タンクの中間部
２７ 給湯用熱交換器（冷媒対水熱交換器）
２８ 浴槽用熱交換器（水対水熱交換器）
３３ 中間部出湯配管
３４ 給湯用循環ポンプ（循環ポンプ）
３６ 給湯用水配管
３８ 第１水道配管（第１の水道配管）
４０ 天部出湯配管
５７ 混合制御弁（第２の混合弁）
５９ 給湯配管
６２ 第２水道配管（第２の水道配管）
１００ ミキシング弁（第１の混合弁）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒熱により水を加熱して、湯を給湯タンクに貯溜可能としたヒートポンプ式給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯用熱交換器が冷媒熱により水を加熱して給湯タンクに湯を貯溜可能としたヒートポンプ式給湯装置が提案されている(特許文献１参照)。
【０００３】
上記特許文献１のものでは、給湯タンクに貯溜される湯の温度を、例えば、６０℃以上に上昇させることが可能であるが、それよりも大幅に温度上昇させることが困難である。そこで、上記の冷媒として二酸化炭素を多く含有する冷媒とした場合、フロン系冷媒に比べ冷媒圧力が高いために、給湯タンクに貯溜される湯の温度が、例えば９０℃程度にまで上昇させることが可能である。
【０００４】
一般に、ヒートポンプ式給湯装置では、給湯タンクの天部の湯温が他に比べて高くなることから、この天部に出湯配管を接続し、これを通じて給湯される湯に水を混ぜて適温にした上で給湯する。
【特許文献１】特開平１１−１９３９５８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載のヒートポンプ式給湯装置では、給湯タンクの天部の湯温が高くなることから、この天部に出湯配管を接続し、このパイプを通じて給湯される湯に水を混ぜて適温にした上で給湯する。しかし、給湯タンクの湯温が高い場合、この湯に対し多量の水を混ぜる必要があり、このヒートポンプ式給湯装置のエネルギ効率が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、給湯タンク内の中間部の湯を有効に利用することによりエネルギ効率を向上させることができるヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、少なくとも圧縮機（１６）、ヒートポンプ熱交換器（１８）及び冷媒対水熱交換器（２７）を有し、それらを冷媒配管（１９）によりループ状に接続して成るヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）と、少なくとも給湯タンク（２６）、循環ポンプ（３４）及び冷媒対水熱交換器（２７）を有し、それらを給湯用水配管（３６）によりループ状に接続して成り、かつ、給湯タンク（２６）内の底部（２６Ｂ）の水を冷媒対水熱交換器（２７）に循環させて、上記ヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）の冷媒熱で加熱し、この冷媒熱で加熱された湯を給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に戻して給湯タンク（２６）に貯溜可能とした給湯用水循環回路（Ｎ）と、上記給湯タンク（２６）の底部（２６Ｂ）に接続され、水道水を常時水道水圧が給湯タンク（２６）内に作用するように供給可能な第１の水道水配管（３８）と、上記給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に接続され、給湯タンク（２６）天部（２６Ａ）の高温の湯を取り出す天部出湯配管（４０）と、上記給湯タンク（２６）の中間部（２６Ｃ）に接続され、給湯タンク（２６）中間部（２６Ｃ）の中間温度の湯を取り出す中間部出湯配管（３３）と、上記天部出湯配管（４０）と中間部出湯配管（３３）との合流部に設けられ、天部出湯配管（４０）からの高温の湯と中間部出湯配管（３３）からの中間温度の湯とを混合する第１の混合弁（１００）と、上記第１の混合弁（１００）よりも下流側の給湯配管（５９）に設けられ、第１の混合弁（１００）で混合された後の給湯配管（５９）からの湯と上記第１の水道水配管（３８）につながる第２の水道水配管（６２）からの水道水とを混合させて、蛇口（１３）を含む利用部での必要温度の湯に調整して、その利用部に供給する第２の混合弁（５７）とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置において、上記給湯タンク（２６）の水は、上記ヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）の冷媒熱でのみ加熱される構成としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置において、上記給湯用水循環回路（Ｎ）の天部出湯配管（４０）給湯用水配管（３６）と上記天部出湯配管（４０）とは、上記給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に対して、それぞれ個別に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、給湯タンク内の中間部における中間温度の湯を有効に利用し、給湯タンク内天部の高温の湯を取り出し過ぎることが原因での不要な沸き上げを抑えることが可能になり、エネルギ効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、少なくとも圧縮機、ヒートポンプ熱交換器及び冷媒対水熱交換器を有し、それらを冷媒配管によりループ状に接続して成るヒートポンプ冷媒回路と、少なくとも給湯タンク、循環ポンプ及び冷媒対水熱交換器を有し、それらを給湯用水配管によりループ状に接続して成り、かつ、給湯タンク内の底部の水を冷媒対水熱交換器に循環させて、上記ヒートポンプ冷媒回路の冷媒熱で加熱し、この冷媒熱で加熱された湯を給湯タンクの天部に戻して給湯タンクに貯溜可能とした給湯用水循環回路と、上記給湯タンクの底部に接続され、水道水を常時水道水圧が給湯タンク内に作用するように供給可能な第１の水道水配管と、上記給湯タンクの天部に接続され、給湯タンク天部の高温の湯を取り出す天部出湯配管と、上記給湯タンクの中間部に接続され、給湯タンク中間部の中間温度の湯を取り出す中間部出湯配管と、上記天部出湯配管と中間部出湯配管との合流部に設けられ、天部出湯配管からの高温の湯と中間部出湯配管からの中間温度の湯とを混合する第１の混合弁と、上記第１の混合弁よりも下流側の給湯配管に設けられ、第１の混合弁で混合された後の給湯配管からの湯と上記第１の水道水配管につながる第２の水道水配管からの水道水とを混合させて、蛇口を含む利用部での必要温度の湯に調整して、その利用部に供給する第２の混合弁とを備えた構成であり、以下に本発明の一実施例を記載する。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を、図１〜図４に基づき説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るヒートポンプ式給湯装置の一実施例を示し、給湯タンク内の水を加熱し、同タンク内に湯を貯溜するときの回路図である。
【００１４】
この図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置１０は、ヒートポンプユニット１１、給湯ユニット１２、蛇口１３、浴槽１４、並びに制御装置１５Ａ及び１５Ｂを有して構成される。
【００１５】
ヒートポンプユニット１１は、圧縮機１６、給湯用熱交換器（冷媒対水熱交換器）２７、ヒートポンプ熱交換器１８及びアキュムレータ１７が順次配設されて冷媒配管１９によりループ状に接続して成るヒートポンプ冷媒回路Ｘを備えて構成されている。圧縮機１６は、冷媒を圧縮する。また、上記給湯用熱交換器２７は、圧縮機１６から吐出された冷媒の熱により湯または水を加熱する。この一実施例において、冷媒として二酸化炭素を多量に含有する冷媒を使用している。即ち、上記ヒートポンプ冷媒回路Ｘは、二酸化炭素を冷媒として用いている。このように、二酸化炭素を冷媒とした場合には、通常、フロン系冷媒に比べ冷媒圧力が高くなる。
【００１６】
前記した給湯ユニット１２は、給湯タンク２６及び浴槽用熱交換器（水対水熱交換器）２８、並びに蛇口給湯ライン７１及び浴槽注湯ライン７２等を有して構成される。
【００１７】
上記給湯タンク２６は、給湯用熱交換器２７を用いて冷媒熱により加熱された湯を貯溜するものである。この給湯タンク２６と給湯用熱交換器２７とは、給湯用循環ポンプ３４、流量調整弁３５、第１切換電磁弁７３を備えた給湯用水配管３６によりループ状に連結されて、第１切換電磁弁７３の開操作時に、図１の太線に示すように、水が循環する給湯用水循環回路Ｎが構成される。
【００１８】
冷媒に、二酸化炭素を用いた場合、上記のように、フロン系冷媒に比べ冷媒圧力が高くなり、給湯用熱交換器２７に貯溜される湯の温度は９０℃程度にまで上昇する。
【００１９】
ヒートポンプユニット１１と給湯ユニット１２間は、給湯用水配管３６によりループ状に連結されるため、従来と比較した場合、高圧の冷媒配管（例えば冷媒配管１９）は外部に露出せず、ヒートポンプ式給湯装置の安全性を向上させることができる。
【００２０】
給湯タンク２６の底部２６Ｂには、減圧逆止弁３７を配設した第１水道水配管３８が接続されて、給湯タンク２６内へ常に水道水が供給可能とされる。したがって、給湯タンク２６内に常時水道水圧が作用する。
【００２１】
また、給湯タンク２６の天部２６Ａには、圧力逃し弁３９を備えた天部出湯配管４０が接続され、この給湯タンク２６の天部２６Ａと底部２６Ｂとのほぼ中間部２６Ｃには中間部出湯配管３３が接続され、これら出湯配管３３，４０の合流部には、例えば第１の混合弁としてのワックス弁等のミキシング弁１００が配置されている。
【００２２】
給湯用循環ポンプ３４の稼働により、給湯タンク２６の底部２６Ｂの水が給湯用熱交換器２７に送給されると、この給湯用熱交換器２７は、送給された水を、ヒートポンプユニット１１の圧縮機１６から吐出された冷媒ガスの熱によって加熱する。この加熱された湯または水は、第１切換電磁弁７３の開操作時に、流量調整弁３５により流量調整され、給湯タンク２６の天部２６Ａへ導かれ、給湯タンク２６内に上限約９０℃の湯が貯溜可能とされる。
【００２３】
上記圧力逃し弁３９は、湯または水が過剰に加熱されて、給湯タンク２６内の圧力が過大となった時に、この圧力を解放するものである。
【００２４】
上記浴槽用熱交換器２８は、給湯タンク２６内の湯を循環させて浴槽１４内の湯を追い焚きする水対水熱交換器である。給湯タンク２６内の湯は、天部２６Ａから導出された循環配管１０１中のポンプ１０２の駆動により汲み出される。この汲み出された湯は、循環配管１０１を経て、浴槽用熱交換器２８に導かれて、浴槽１４内の湯または水を加熱（追い焚き）した後に、第２切換電磁弁７４、及び戻り配管１０３を経て、給湯タンク２６の天部２６Ａと底部２６Ｂとの中間部２６Ｃに戻される。
【００２５】
つまり、浴槽用熱交換器２８は、給湯タンク２６内の湯を導く導入水配管７５と、浴槽１４内の湯または水を導く第１浴槽用水配管５１との接触によって、これらの導入水配管７５と第１浴槽用水配管５１内とをそれぞれ流れる湯または水を熱交換可能とするように構成されたものである。導入水配管７５と第１浴槽用水配管５１は、浴槽用熱交換器２８を構成する部分においては、偏平管形状に形成されて接触面積が増大される。
【００２６】
また、浴槽用熱交換器２８と浴槽１４とを連通する上記第１浴槽用水配管５１は、浴槽用循環ポンプ４６、フィルタ４７、水位センサ４８、サーミスタ４９及びフロースイッチ５０を備える。
【００２７】
この第１浴槽用水配管５１により、浴槽用熱交換器２８と浴槽１４との間で湯または水が循環する浴槽用水循環回路Ｐが構成される。
【００２８】
水位センサ４８は、第１浴槽用水配管５１を介して浴槽１４に連通していることから、この浴槽１４内の湯または水の水位を検出する。また、サーミスタ４９は、浴槽用水循環回路Ｐを湯または水が循環している時、その湯温を検知して、浴槽１４内の湯温を間接的に検出する。また、フロースイッチ５０は、浴槽用水循環回路Ｐを湯または水が循環していることを検出する。更に、フィルタ４７は、浴槽１４内に配設されたフィルタ（図示せず）とともに、湯を濾過する。
【００２９】
浴槽１４内に後述の如く注湯がなされて、この浴槽１４内に湯が張られ、この浴槽１４内の湯を追い焚きする時、循環ポンプ１０２及び浴槽用循環ポンプ４６が稼動される。すると、図４の太線に示すように、給湯タンク２６内の湯と、浴槽１４内の湯が、共に浴槽用熱交換器２８内へ流入し、ここで熱交換し、浴槽１４内の湯が、給湯タンク２６内の湯によって追い焚きされる。浴槽用熱交換器２８で仕事をした湯は、その熱交換により約５０℃に温度低下して、水配管１０３を経て、給湯タンク２６の中間部２６Ｃに流入する。
【００３０】
上記蛇口給湯ライン７１は、図２の太線Ｑに示すように、給湯配管５９、ミキシング弁１００の下流側の給湯配管５９に設けられた第２の混合弁としての混合制御弁５７及びフローセンサ５８を備えて構成される。給湯タンク２６には、第１水道水配管３８を介して水道水圧が作用していることから、蛇口１３を開くことにより、給湯タンク２６内の湯が蛇口１３へ供給可能とされる。
【００３１】
上記フローセンサ５８は、給湯配管５９内を流れる湯量を検出する。また、第２の混合弁としての混合制御弁５７は、図２の太線Ｒに示すように、第２水道水配管６２を介して第１水道水配管３８の減圧逆止弁３７の下流側に接続される。
【００３２】
従って、混合制御弁５７の開度制御により、給湯配管５９からの湯と第２水道水配管６２からの水道水とが混合されて、蛇口１３から給湯される湯が約６０℃以下、例えば４２℃に調整される。
【００３３】
上記浴槽注湯ライン７２は、図３の太線Ｓに示すように、給湯配管５９におけるフローセンサ５８下流側と、第１浴槽用水配管５１における浴槽用循環ポンプ４６、フロースイッチ５０間とを第２浴槽用水配管６８により接続することにより構成され、給湯タンク２６内の湯を浴槽１４へ注湯可能とする。この第２浴槽用水配管６８には、給湯配管５９側からフローセンサ６４、注湯用電磁弁６５、リリーフ手段６６、逆止弁６７、電磁弁５４が順次配設されている。
【００３４】
ここで、フローセンサ６４は、第２浴槽用水配管６８内を流れる湯量を検出する。また、リリーフ手段６６及び逆止弁６７は、過剰に加熱された湯が第２浴槽用水配管６８内を流れたときに、その圧力を逃がすものである。電磁弁５４は、風呂への給湯時に開かれ、追い焚き時に閉じられる。
【００３５】
浴槽用循環ポンプ４６を停止させた状態で、注湯用電磁弁６５，５４を開操作すると、図３の太線Ｓに示すように、給湯タンク２６内の湯が、給湯配管５９の一部及び第２浴槽用水配管６８を流れて第１浴槽用水配管５１内に至り、この第１浴槽用水配管５１内でフロースイッチ５０、サーミスタ４９、水位センサ４８及びフィルタ４７を経て浴槽１４へ注湯される。
【００３６】
浴槽１４内に給湯タンク２６から適量の湯が注湯されたことが水位センサ４８により検出された段階で、注湯用電磁弁６５，５４が閉操作される。その後、浴槽１４内の湯温が適温以下に低下したことがサーミスタ４９により検知されたときに、上記のように、浴槽１４内の湯または水が加熱（追い焚き）され、浴槽１４内の湯が保温される。
【００３７】
このように、給湯タンク２６から浴槽１４へ適温の湯を適量注湯し、その後所定時間、浴槽１４内の湯を適温に加熱（追い焚き）して保温動作する運転を、浴槽自動運転と称する。
【００３８】
上述の一実施例においては、冷媒として二酸化炭素を用いたヒートポンプ冷媒回路Ｘを備えたため、フロン系冷媒を用いた冷媒回路に比べて、給湯タンク２６に貯溜される湯の温度は９０℃程度にまで大幅に上昇する。これによれば、給湯タンク２６内の湯を循環させることによって、この湯温で浴槽１４内の湯を追い焚きすることができる。従って、給湯せずに風呂を追い焚きする場合、ヒートポンプユニット１１を運転する必要がなく、エネルギ効率を向上させることができる。
【００３９】
前記制御装置１５Ａは、ヒートポンプユニット１１に設置されて、圧縮機１６の運転（容量制御を含む）及び停止を制御する。また、前記制御装置１５Ｂは給湯ユニット１２に設置されて、給湯用循環ポンプ３４及び浴槽用循環ポンプ４６の稼働または停止、第１切換電磁弁７３、第２切換電磁弁７４、注湯用電磁弁６５及び５４の開閉、流量調整弁３５及び混合制御弁５７の開度等を制御する。この制御装置１５Ｂは、ヒートポンプユニット１１の制御装置１５Ａと通信線７８により接続されて、双方向の通信が可能とされるとともに、リモートコントローラ７９に有線または無線状態で接続される。
【００４０】
以上のように構成したことにより、上記一実施例によれば、例えば、次のような作用効果を奏する。
【００４１】
冷媒熱により水を加熱して給湯タンク２６に湯を貯溜可能とする給湯用熱交換器２７が、冷媒を圧縮する圧縮機１６を備えたヒートポンプユニット１１内に配置され、給湯タンク２６が給湯ユニット１２内に配置され、給湯用熱交換器２７により加熱された湯の熱によって、浴槽用熱交換器２８が浴槽１４内の湯または水を加熱して保温可能とするよう構成されたことから、高圧の冷媒が流れる冷媒配管１９がヒートポンプユニット１１内にのみ配設され、ヒートポンプユニット１１と給湯ユニット１２との間に配設されることがないので、これら高圧の冷媒配管が外部に露出することを防止でき、ヒートポンプ式給湯装置１０の安全性を向上させることができる。
【００４２】
浴槽用熱交換器２８は、給湯タンク２６内の湯を導く導入水配管７５と、浴槽１４内の湯または水を導く第１浴槽用水配管５１との、浴槽用熱交換器２８に対応する部分での接触により、両配管（導入水配管７５及び第１浴槽用水配管５１）内を流れる湯または水を熱交換可能とするよう構成されたことから、風呂の追い焚き時にヒートポンプユニット１１を稼働する必要がなく、エネルギ効率が向上する。また、両配管（導入水配管７５及び第１浴槽用水配管５１）の内、一方の配管がたとえ損傷しても、他方の配管がその影響を受けることがない。例えば、第１浴槽用水配管５１が破損しても、この第１浴槽用水配管５１内の、例えば汚染された湯または水が導入水配管７５内の湯または水に混入することがないため、この第１浴槽用水配管５１を経て給湯タンク２６内へ汚染された湯が流入しないので、給湯タンク２６内の湯または水を常に清浄に確保できる。
【００４３】
ヒートポンプユニット１１は、二酸化炭素を冷媒として用いたヒートポンプ冷媒回路Ｘを備えたため、フロン系冷媒を用いた冷媒回路に比べて、給湯タンク２６に貯溜される湯の温度は９０℃程度にまで大幅に上昇する。これによれば、給湯タンク２６のほぼ中間部２６Ｃの湯温も、５０℃程度に維持されることが多い。そうであれば、蛇口１３での必要温度は４２〜４３℃程度が多いため、中間部２６Ｃの湯をそのまま使用することが可能である。そして、このヒートポンプ冷媒回路Ｘの冷媒熱のみで、給湯タンク２６に貯溜される湯が加熱されて沸き上げられる。
【００４４】
また、本実施例では、上記給湯タンク２６の底部２６Ｂに接続され、水道水を常時水道水圧が給湯タンク２６内に作用するように供給可能な第１水道水配管３８と、上記給湯タンク２６の天部に接続され、給湯タンク２６内における天部２６Ａの高温の湯を取り出す天部出湯配管４０と、上記給湯タンク２６の中間部２６Ｃに接続され、給湯タンク２６の中間部２６Ｃ内における中間温度の湯を取り出す中間部出湯配管３３と、上記天部出湯配管４０と中間部出湯配管３３との合流部に設けられ、天部出湯配管４０からの高温の湯と中間部出湯配管３３からの中間温度の湯とを混合する第１の混合弁としてのミキシング弁１００と、このミキシング弁１００よりも下流側の給湯配管５９に設けられ、ミキシング弁１００で混合された後の給湯配管５９からの湯と上記第１水道水配管３８につながる第２水道水配管６２からの水道水とを混合させて、利用部としての蛇口１３での必要温度の湯に調整して、その蛇口１３に供給する第２の混合弁としての混合制御弁５７とを備えた構成であるから、中間部２６Ｃの湯温が蛇口１３での必要温度近くに到達している場合、ミキシング弁１００を通じて中間部２６Ｃの湯をそのまま蛇口１３から取り出すことが可能になる。
【００４５】
上記ミキシング弁１００は、中間部２６Ｃの湯温が低い場合、天部２６Ａからの温度の高い湯を多く混ぜて給湯配管５９に送り出す。また、中間部２６Ｃの湯温が高い場合、天部２６Ａからの温度の高い湯をほとんど混ぜることなく、給湯配管５９に送り出す。このミキシング弁１００を経た湯の温度が、蛇口１３での湯温以上の場合、混合制御弁５７の開度制御により、給湯配管５９からの湯と第２水道水配管６２からの水道水とが混合されて、蛇口１３から給湯される湯の温度が、例えば、蛇口１３での必要温度の４２℃に調整される。
【００４６】
これによれば、給湯タンク２６内の湯を、水道水などの市水で温度を下げることなく、そのまま蛇口１３に送り出すことが可能になるため、エネルギの無駄が省かれて、本給湯装置１０のエネルギ効率を向上させることができる。
【００４７】
ミキシング弁１００には、例えばワックス弁が使用され、コストダウンが図られる。一方、混合制御弁５７には、ステッピングモータ等を使用した電動弁が用いられ、混合精度が高く維持される。
【００４８】
ここで、図１乃至図４に示すように、上記給湯用水循環回路Ｎの給湯用水配管３６と上記天部出湯配管４０とは、上記給湯タンク２６の天部２６Ａに対して、それぞれ個別に接続されている。即ち、蛇口１３などへ給湯する湯を取り出すための天部出湯配管４０に対し、給湯タンク２６の湯を沸き上げる給湯用水循環回路Ｎが独立しているので、給湯タンク内の湯を沸き上げる運転中であっても蛇口１３などへの給湯が可能な上、沸き上げる運転中、又は、沸き上げ運転停止中にかかわらず、ミキシング弁１００よりも下流の混合制御弁５７には安定した温度の湯を供給することが可能となり、混合制御弁５７において、蛇口１３や浴槽１４などで必要とする温度の湯の調整が、安定的に、しかも、精度良く行えるものである。
【００４９】
以上、本発明を上記一実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るヒートポンプ式給湯装置における一実施例を示し、給湯タンク内の水を加熱し、同タンク内に湯を貯溜するときの回路図である。
【図２】図１において、蛇口へ給湯するときの回路図である。
【図３】図１において、浴槽へ注湯するときの回路図である。
【図４】図１において、浴槽内の湯または水を加熱（追い焚き）して保温するときの回路図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｎ 給湯用水循環回路
Ｘ ヒートポンプ冷媒回路
１０ ヒートポンプ式給湯装置
１１ ヒートポンプユニット
１２ 給湯ユニット
１３ 蛇口
１４ 浴槽
１６ 圧縮機
１８ ヒートポンプ熱交換器
１９ 冷媒配管
２６ 給湯タンク
２６Ａ 給湯タンクの天部
２６Ｂ 給湯タンクの底部
２６Ｃ 給湯タンクの中間部
２７ 給湯用熱交換器（冷媒対水熱交換器）
２８ 浴槽用熱交換器（水対水熱交換器）
３３ 中間部出湯配管
３４ 給湯用循環ポンプ（循環ポンプ）
３６ 給湯用水配管
３８ 第１水道配管（第１の水道配管）
４０ 天部出湯配管
５７ 混合制御弁（第２の混合弁）
５９ 給湯配管
６２ 第２水道配管（第２の水道配管）
１００ ミキシング弁（第１の混合弁）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機（１６）、ヒートポンプ熱交換器（１８）及び冷媒対水熱交換器（２７）を有し、それらを冷媒配管（１９）によりループ状に接続して成るヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）と、
少なくとも給湯タンク（２６）、循環ポンプ（３４）及び冷媒対水熱交換器（２７）を有し、それらを給湯用水配管（３６）によりループ状に接続して成り、かつ、給湯タンク（２６）内の底部（２６Ｂ）の水を冷媒対水熱交換器（２７）に循環させて、上記ヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）の冷媒熱で加熱し、この冷媒熱で加熱された湯を給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に戻して給湯タンク（２６）に貯溜可能とした給湯用水循環回路（Ｎ）と、
上記給湯タンク（２６）の底部（２６Ｂ）に接続され、水道水を常時水道水圧が給湯タンク（２６）内に作用するように供給可能な第１の水道水配管（３８）と、
上記給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に接続され、給湯タンク（２６）天部（２６Ａ）の高温の湯を取り出す天部出湯配管（４０）と、
上記給湯タンク（２６）の中間部（２６Ｃ）に接続され、給湯タンク（２６）中間部（２６Ｃ）の中間温度の湯を取り出す中間部出湯配管（３３）と、
上記天部出湯配管（４０）と中間部出湯配管（３３）との合流部に設けられ、天部出湯配管（４０）からの高温の湯と中間部出湯配管（３３）からの中間温度の湯とを混合する第１の混合弁（１００）と、
上記第１の混合弁（１００）よりも下流側の給湯配管（５９）に設けられ、第１の混合弁（１００）で混合された後の給湯配管（５９）からの湯と上記第１の水道水配管（３８）につながる第２の水道水配管（６２）からの水道水とを混合させて、蛇口（１３）を含む利用部での必要温度の湯に調整して、その利用部に供給する第２の混合弁（５７）とを備えたことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
上記給湯タンク（２６）の水は、上記ヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）の冷媒熱でのみ加熱される構成としたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
上記給湯用水循環回路（Ｎ）の給湯用水配管（３６）と上記天部出湯配管（４０）とは、上記給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に対して、それぞれ個別に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項１】
少なくとも圧縮機（１６）、ヒートポンプ熱交換器（１８）及び冷媒対水熱交換器（２７）を有し、それらを冷媒配管（１９）によりループ状に接続して成るヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）と、
少なくとも給湯タンク（２６）、循環ポンプ（３４）及び冷媒対水熱交換器（２７）を有し、それらを給湯用水配管（３６）によりループ状に接続して成り、かつ、給湯タンク（２６）内の底部（２６Ｂ）の水を冷媒対水熱交換器（２７）に循環させて、上記ヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）の冷媒熱で加熱し、この冷媒熱で加熱された湯を給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に戻して給湯タンク（２６）に貯溜可能とした給湯用水循環回路（Ｎ）と、
上記給湯タンク（２６）の底部（２６Ｂ）に接続され、水道水を常時水道水圧が給湯タンク（２６）内に作用するように供給可能な第１の水道水配管（３８）と、
上記給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に接続され、給湯タンク（２６）天部（２６Ａ）の高温の湯を取り出す天部出湯配管（４０）と、
上記給湯タンク（２６）の中間部（２６Ｃ）に接続され、給湯タンク（２６）中間部（２６Ｃ）の中間温度の湯を取り出す中間部出湯配管（３３）と、
上記天部出湯配管（４０）と中間部出湯配管（３３）との合流部に設けられ、天部出湯配管（４０）からの高温の湯と中間部出湯配管（３３）からの中間温度の湯とを混合する第１の混合弁（１００）と、
上記第１の混合弁（１００）よりも下流側の給湯配管（５９）に設けられ、第１の混合弁（１００）で混合された後の給湯配管（５９）からの湯と上記第１の水道水配管（３８）につながる第２の水道水配管（６２）からの水道水とを混合させて、蛇口（１３）を含む利用部での必要温度の湯に調整して、その利用部に供給する第２の混合弁（５７）とを備えたことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
上記給湯タンク（２６）の水は、上記ヒートポンプ冷媒回路（Ｘ）の冷媒熱でのみ加熱される構成としたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
上記給湯用水循環回路（Ｎ）の給湯用水配管（３６）と上記天部出湯配管（４０）とは、上記給湯タンク（２６）の天部（２６Ａ）に対して、それぞれ個別に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２９２３５７（Ｐ２００６−２９２３５７Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５１５８５（Ｐ２００６−１５１５８５）
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【分割の表示】特願２００４−２７４２８４（Ｐ２００４−２７４２８４）の分割
【原出願日】平成１３年２月２１日（２００１．２．２１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【分割の表示】特願２００４−２７４２８４（Ｐ２００４−２７４２８４）の分割
【原出願日】平成１３年２月２１日（２００１．２．２１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]