ヒートポンプ式給湯装置
【課題】貯湯式のヒートポンプ式給湯装置において、蒸発器で発生するドレン水を受けるドレン水受けの凍結を防止することを目的とする。
【解決手段】蒸発器２４のドレン水受け９１に貯湯タンク４０の圧力逃がし弁９２から出る膨張水を排出するよう構成したものである。これによって、ドレン水受け９１の凍結を防止し、確実にドレン水受け９１からドレン水を正常に排水でき、ドレン水のオーバーフローによる他の部品の被水を防止することができる。
【解決手段】蒸発器２４のドレン水受け９１に貯湯タンク４０の圧力逃がし弁９２から出る膨張水を排出するよう構成したものである。これによって、ドレン水受け９１の凍結を防止し、確実にドレン水受け９１からドレン水を正常に排水でき、ドレン水のオーバーフローによる他の部品の被水を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプサイクルにより水を加熱するヒートポンプ式給湯装置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式給湯装置において、貯湯タンクとヒートポンプサイクルを一体化した構成としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、特許文献１に記載された従来のヒートポンプ式給湯装置を示すものである。図３において１は貯湯タンクである。圧縮機２、放熱器３、減圧手段（図示せず）、吸熱器４でヒートポンプサイクルを形成している。５は吸熱器に空気を供給する送風手段である。６は注水管、７は出水管である。
【０００４】
送風手段５により供給される空気より吸熱器４が吸熱し、放熱器３からの放熱により貯湯タンク１の水が加熱される。貯湯タンク１の上部に圧縮機２、吸熱器４、送風手段５を配置し、装置の小型化を図っている。
【特許文献１】特開平７−９８１５６号公報
【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式給湯装置は、蒸発器で生成するドレン水の処理に関しては開示していない。
【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に、本発明のヒートポンプ式給湯装置は、蒸発器で発生するドレン水を受けるドレン水受けに貯湯タンクの圧力逃がし弁から出る膨張水を排出するよう構成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、ドレン水受けの凍結を防止し、確実にドレン水受けからドレン水を正常に排水でき、ドレン水のオーバーフローによる他の部品の被水を防止することができる。
【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、給湯用熱交換器、膨張弁、蒸発器を冷媒配管で接続したヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱した水を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの圧力逃がし弁と、前記蒸発器で発生するドレン水を受けるドレン水受けとを備え、前記圧力逃がし弁から出る膨張水を前記ドレン水受けに排出するよう構成している。そして、高温の膨張水をドレン水受けに排出することにより、ドレン水受けの凍結を防止し、確実にドレン水受けからドレン水を正常に排水でき、ドレン水のオーバーフローによる他の部品の被水を防止することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明において、膨張水をドレン水受けのドレン水排出口に向けて排出している。そして、高温の膨張水がドレン排出口に向けて排出されるので、ドレン排出口の凍結を防止できる。
【００１０】
第３の発明は、特に第１〜２のいずれか一つの発明において、圧力逃がし弁に接続された膨張水排出手段の末端が動かないように膨張水排出手段を固定している。そして、膨張水排出手段の末端が動かないので、ドレン水受けに確実に排水できる。
【００１１】
第４の発明は、特に第１〜３のいずれか一つの発明において、給湯用熱交換器の直上にドレン水受けを設けている。そして、給湯用熱交換器の放熱をドレン水受けで受熱し、ドレン水受けの凍結をさらに確実に防止できる。
【００１２】
第５の発明は、特に第１〜４のいずれか一つの発明において、ドレン水受けと膨張弁前冷媒配管とを接触させている。そして、膨張弁前冷媒配管の冷媒からドレン水受けに放熱して、ドレン水受けの凍結をさらに確実に防止できる。また冷媒の過冷却度を大きくでき、ＣＯＰを向上できる。
【００１３】
第６の発明は、特に第１〜５のいずれか一つの発明において、蛇口等の給湯端末からの出水を検出する出水検出手段と、前記出水検出手段の信号を受けて圧縮機を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記出水検出手段の信号により出水を検出すると、前記圧縮機を起動させる。そして、給湯端末から出水を検出して圧縮機を起動するので、給湯用熱交換器にて加熱した湯を給湯端末より直接出湯することができる。
【００１４】
第７の発明は、特に第１〜６のいずれか一つの発明において、蛇口等の給湯端末からの出水を検出する出水検出手段と、前記出水検出手段の信号を受けて前記圧縮機を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記出水検出手段の検出流量が大きいほど、前記圧縮機の回転数を大きくするように制御する。そして、幅広い出水流量において、設定温度の湯を出湯できる。
【００１５】
第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか一つの発明において、給湯用熱交換器からの温水と貯湯タンクからの温水とを混合する第一混合手段を設けている。そして、ヒートポンプ運転起動時の加熱能力の不足を補うことができ、給湯端末から出水後の湯温立ち上がりを早くし、設定温度にて出湯できるまでの時間をより短縮化することができる。また定常時においても加熱能力が不足しているときはその不足を補うことができる。
【００１６】
第９の発明は、特に、第８の発明において、第一混合手段からの温水と水道管からの冷水とを混合する第二混合手段を設けている。そして、第一混合手段から出湯する湯温が設定温度より高い場合には、水を混ぜて設定温度にすることができる。
【００１７】
第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか一つの発明において、ヒートポンプサイクルに用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転している。そして、高温の湯を生成することができ、また高温の湯を貯留できるため貯湯タンクを小型化できる。
【００１８】
第１１の発明は、特に、第１〜１０のいずれか一つの発明において、ヒートポンプサイクルと貯湯タンクとを同一の筐体に収納している。そして、装置をコンパクト化できるので、設置の自由度を広げることができる。また蒸発器と貯湯タンクの距離が近くなるので、これらの熱交換関係を容易に構築できる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における回路構成図である。また図２は同実施の形態における給湯用熱交換器等の配置構成図である。
【００２１】
まず、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の冷凍回路について説明する。図１において、ヒートポンプサイクル２０は、二酸化炭素を冷媒として用い、高圧側では臨界圧を越える状態で運転することが好ましい。
【００２２】
ヒートポンプサイクル２０は、圧縮機２１、給湯用熱交換器２２、風呂用熱交換器２６、膨張弁２３、及び蒸発器２４を順に配管で接続して構成されている。また、ヒートポンプサイクル２０は、給湯用熱交換器２２をバイパスするバイパス回路２５を備え、このバイパス回路２５には制御弁２５Ａを設けている。また、ヒートポンプサイクル２０には、圧縮機２１の温度を検出する温度センサ２０Ａ、圧縮機２１からの吐出冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｂ、圧縮機２１からの吐出冷媒圧力を検出する圧力センサ２０Ｃ、蒸発器２４の出口側の低圧冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｄ、蒸発器２４の吸入空気を検出する温度センサ２０Ｅ、風呂用熱交換器２６の入口冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｆを備えている。
【００２３】
ここで、温度センサ２０Ａはコールドスタートの検出を、圧力センサ２０Ｃは圧縮機２１又はヒートポンプサイクル２０の異常検出を行う。さらに蒸発器２４に送風するためのファン２７と風路２８を設けている。蒸発器２４はいわゆるフィンチューブ式の冷媒対空気熱交換器としている。
【００２４】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の出湯回路について説明する。給湯用熱交換器２２の水用配管２２Ａの流入側は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁３３を介して水道管等の水供給配管３４に接続されている。一方、水用配管２２Ａの流出側は、逆止弁３５、第一混合手段３６、及び第二混合手段３７を介してキッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口３８（給湯端末）に接続されている。この出湯回路には、蛇口３８や浴槽６０等の給湯端末からの出水を検出すると共にその流量を検出する流量センサ３０Ａ（出水検出手段）、入水温度を検出する温度センサ３０Ｂ、水用配管２２Ａの出口温度を検出する温度センサ３０Ｃ、第一混合手段３６の出口温度を検出する温度センサ３０Ｄ、及び第二混合手段３７の出口温度を検出する温度センサ３０Ｅ、給湯熱交換器２２への流入流量を検出する流量センサ３０Ｆを備えている。
【００２５】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の貯湯回路について説明する。貯湯タンク４０の底部配管４２は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁４１を介して水道管等の水供給配管３４に接続されている。この底部配管４２は、循環ポンプ４３を介して水用配管２２Ａの流入側と接続されている。また、貯湯タンク４０の上部循環用配管４４は、制御弁４５を介して水用配管２２Ａの流出側と接続されている。なお、本実施の形態による貯湯タンク４０は、積層式の給湯タンクであり、タンク内での撹拌が防止され、上部に高温水が底部に低温水が蓄積されるように構成されている。
【００２６】
一方、貯湯タンク４０の上部出湯用配管５１は、第一混合手段３６に接続されている。また、貯湯タンク４０の底部配管４２から分岐させた出水用配管５２は、逆止弁５３を介して第二混合手段３７に接続されている。なお、貯湯タンク４０には、出湯温度を検出する温度センサ４０Ａの他に、貯湯タンク４０内の湯量を検出するための複数の温度センサ４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが設けられている。また、水用配管２２Ａの分岐前の流入側配管には、貯湯タンク４０の底部配管４２から導出される湯温を検出する温度センサ４０Ｅが設けられている。
【００２７】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の浴槽加熱回路について説明する。風呂用熱交換器２６の水用配管２６Ａは、循環ポンプ６１を備えた浴槽用循環配管６２と接続されている。この浴槽用循環配管６２は、水用配管２６Ａをバイパスするバイパス配管６３と、水用配管２６Ａとバイパス配管６３とを切り換える三方弁６４とを備えている。また浴槽用循環配管６２には、浴槽水の循環量を検出する流量センサ６０Ａ、水用配管２６Ａの出口温度を検出する温度センサ６０Ｂ、浴槽水の循環温度を検出する温度センサ６０Ｃ、浴槽内の水位を検出する水位センサ６０Ｄを備えている。
【００２８】
なお、浴槽６０への注湯は、第二混合手段３７の下流側配管から分岐させた注湯用配管７１を用いて行うことができる。この注湯用配管７１は、浴槽用循環配管６２に接続するか、又は直接浴槽６０に導く。注湯用配管７１には、注湯弁７２及び流量を検出する流量センサ７０Ａが設けられている。
【００２９】
リモコン８１は、蛇口３８からの出湯温度の指示や、浴槽６０の沸き上げ温度及び沸き上げ開始などを指示し、このリモコン８１からの指示に基づいて第１のヒートポンプサイクル１０と第２のヒートポンプサイクル２０とを制御手段８２にて制御する。なお各種のセンサの検出値はこの制御手段８２に入力される。
【００３０】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の排水経路について説明する。９１は蒸発器２４から発生するドレン水を受けるドレン水受けである。貯湯タンク４０の圧力逃がし弁９２から排出される膨張水は膨張水排出手段９３を通じてドレン水受け９１へ排出される。膨張水排出手段９３の末端は固定手段９４によりドレン水排出口９５に向け、ドレン水排出口９５近傍にて固定されている。ドレン水受け９１と膨張弁２３前の冷媒配管９６はロー付けにより接触している。
【００３１】
装置の移設、メンテナンス等の時に貯湯タンク４０から排水するため、タンク排水弁９７を介してタンク排水通路９８を貯湯タンク４０に接続している。またドレン水排水通路９９をドレン水排出口９５に接続している。なお、上記説明したヒートポンプ式給湯装置は筐体１００に収納される。
【００３２】
以下、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の動作について説明する。まず、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の通常の給湯運転モードについて説明する。
【００３３】
蛇口３８が開放され、出水を流量センサ３０Ａにて検知し、ヒートポンプサイクル２０が運転を開始する。
【００３４】
圧縮機２１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器２２で放熱し、膨張弁２３で減圧された後、蒸発器２４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。このとき、制御弁２５Ａは閉状態であり、バイパス回路２５には冷媒は流れない。
【００３５】
水供給配管３４から供給される水は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁３３を順に通り、給湯用熱交換器２２の水用配管２２Ａとにそれぞれ導かれる。水用配管２２Ａで加熱された温水は、逆止弁３５、第一混合手段３６、及び第二混合手段３７を順に通り蛇口３８に導かれる。
【００３６】
圧縮機２１での能力制御及び膨張弁２３での開度制御は、温度センサ３０Ｃでの検出温度がリモコン８１で設定された湯温に近づくように、温度センサ２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｅ、流量センサ３０Ａ、３０Ｈからの検出値によって制御される。ここで流量センサ３０Ａの検出流量が多くなるほど圧縮機２１の回転数が大きくなるように制御される。
【００３７】
なお、ヒートポンプサイクル２０での能力制御を行っても、給湯用熱交換器２２からの水温が設定温度よりも高い場合には、出水用配管５２から第二混合手段３７に冷水を導入し、第二混合手段３７での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００３８】
また、ヒートポンプサイクル２０での能力制御を行っても、給湯用熱交換器２２からの水温が設定温度よりも低い場合には、貯湯タンク４０から第一混合手段３６に温水を導入し、第一混合手段３６での出口温度が設定温度となるように制御する。さらに第一混合手段３６での出口温度が設定温度よりも低い場合は、通常全開状態の流量調整弁３１の開度を小さくし、蛇口３８からの出湯流量を少なくして第一混合手段３６での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００３９】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の給湯運転モードの立ち上げ制御について説明する。圧縮機２１の起動から所定の時間は、給湯用熱交換器２２で十分な放熱量を得られない。従って、蛇口３８の開放を流量センサ３０Ａにて検知し、ヒートポンプサイクル２０が運転を開始すると同時に、上部出湯用配管５１から貯湯タンク４０内の高温水を第一混合手段３６に導く。このとき、温度センサ３０Ｅと温度センサ４０Ａとの温度を検出し、温度センサ３０Ｄでの検出温度が設定温度となるように第一混合手段３６での混合割合を制御する。運転開始時には、給湯用熱交換器２２からの水温は低いため、給湯タンク４０からの温水を多く流し、その後給湯用熱交換器２２からの水温が高まるにしたがって給湯タンク４０からの温水を減少させる。そして給湯用熱交換器２２からの水温が十分に高まった時点で給湯タンク４０からの出湯を停止する。
【００４０】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の貯湯運転モードについて説明する。貯湯運転モードでは、制御弁４５を開として循環ポンプ４３を運転する。循環ポンプ４３の運転により、貯湯タンク４０の底部配管４２から冷水を導出し、給湯用熱交換器２２の水用配管２２Ａに導かれる。給湯用熱交換器２２で加熱された温水は、上部循環用配管４４から貯湯タンク４０の上部に戻される。圧縮機２１での能力制御は、温度センサ４０Ｅによる給湯用熱交換器２２の入口温度と、温度センサ３０Ｅによる給湯用熱交換器２２の出口温度と、流量センサ３０Ｆによる循環流量、温度センサ２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｅによって制御される。貯湯タンク４０内の貯湯量は、温度センサ４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄによって検出し、貯湯タンク４０内の貯湯量が所定以下であることを検出すると貯湯運転を開始し、貯湯タンク４０内の貯湯量が所定以上であることを検出すると貯湯運転を停止する。
【００４１】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の浴槽加熱運転モードについて説明する。浴槽加熱運転モードでは、制御弁２５Ａを開放する。圧縮機２１で圧縮された冷媒は、バイパス回路２５を流れ、風呂用熱交換器２６で放熱し、膨張弁２３で減圧された後、蒸発器２４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。
【００４２】
一方、循環ポンプ６１を運転し、浴槽６０内の浴槽水を浴槽用循環配管６２を介して水用配管２６Ａに導き、水用配管２６Ａで加熱された浴槽水を浴槽６０内に戻す。
【００４３】
圧縮機２１での能力制御及び膨張弁２３での開度制御は、温度センサ６０Ｃでの検出温度がリモコン８１で設定された湯温に近づくように、温度センサ２０Ｆ、６０Ｂ、６０Ｃ、２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆからの検出値によって制御される。また、循環ポンプ６１での循環量は、流量センサ６０Ａによって制御される。浴槽６０内の温度を検出するためには、三方弁６４の切り換えによって風呂用熱交換器２６をバイパスさせ、循環ポンプ６１、バイパス配管６３、及び浴槽６０で浴槽水を循環させ、温度センサ６０Ｃにて検出を行う。
【００４４】
一方、浴槽６０に温水を補充する場合あるいは浴槽６０が空の状態から湯張りする場合には、注湯弁７２を開放して給湯運転モードと同様に制御し、注湯用配管７１から浴槽用循環配管６２を介して浴槽６０に給湯する。
【００４５】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の除霜運転モードについて説明する。制御弁２５Ａを開、膨張弁２３を全開とし、ファン２７の動作を停止して行う。圧縮機２１で圧縮された冷媒は、バイパス回路２５を流れ、蒸発器２４にて放熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。こうして蒸発器２４の除霜を行うことができる。なお、着霜の検出は、温度センサ２０Ｄ、２０Ｅによって行う。
【００４６】
以上、ヒートポンプ式給湯装置の各モードを説明したが、貯湯タンク４０に湯が貯湯されている時は、運転モードに関係なく、圧力逃がし弁９２から湯が排水され、貯湯タンク４０の水圧が所定圧以上になることを防止している。この高温の膨張水は膨張水排出手段９３によってドレン水受け９１に排出される。
【００４７】
以上説明したように、高温の膨張水をドレン水受け９１に排出することにより、ドレン水受け９１の凍結を防止し、確実にドレン水受け９１からドレン水を正常に排水でき、ドレン水のオーバーフローによる他の部品の被水を防止することができる。
【００４８】
また、膨張水をドレン水受け９１のドレン水排出口９５に向けて排出している。そして、高温の膨張水がドレン排出口９５に向けて排出されるので、ドレン排出口９５の凍結を防止できる。
【００４９】
また、圧力逃がし弁９２に接続された膨張水排出手段９３の末端が動かないように膨張水排出手段９３を固定手段９４で固定している。そして、膨張水排出手段９３の末端が動かないので、ドレン水受け９１に確実に排水できる。
【００５０】
また、給湯用熱交換器２２の直上にドレン水受け９１を設けている。そして、給湯用熱交換器２２の放熱をドレン水受け９１で受熱し、ドレン水受け９１の凍結をさらに確実に防止できる。
【００５１】
また、ドレン水受け９１と膨張弁前の冷媒配管とを接触させている。膨張弁前冷媒配管９６の冷媒からドレン水受け９１に放熱して、ドレン水受け９１の凍結をさらに確実に防止できる。また冷媒の過冷却度を大きくでき、ＣＯＰを向上できる。
【００５２】
また、流量センサ３０Ａの信号により出水を検出すると、圧縮機２１を起動させる。そして、給湯端末から出水を検出して圧縮機２１を起動するので、給湯用熱交換器２２にて加熱した湯を給湯端末より直接出湯することができる。
【００５３】
また、流量センサ３０Ａの検出流量が大きいほど、圧縮機２１の回転数を大きくするように制御する。そして、幅広い出水流量において、設定温度の湯を出湯できる。
【００５４】
給湯用熱交換器２２からの温水と貯湯タンク４０からの温水とを混合する第一混合手段３６を設けている。
【００５５】
そして、ヒートポンプ運転起動時の加熱能力の不足を補うことができ、給湯端末から出水後の湯温立ち上がりを早くし、設定温度にて出湯できるまでの時間をより短縮化することができる。また定常時においても加熱能力が不足しているときはその不足を補うことができる。
【００５６】
また、第一混合手段３６からの温水と水道管からの冷水とを混合する第二混合手段３７を設けている。そして、第一混合手段３６から出湯する湯温が設定温度より高い場合には、水を混ぜて設定温度にすることができる。
【００５７】
また、ヒートポンプサイクル２０に用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転している。そして、高温の湯を生成することができ、また高温の湯を貯留できるため貯湯タンクを小型化できる。
【００５８】
また、ヒートポンプサイクル２０と貯湯タンク４０とを同一の筐体１１１に収納している。そして、装置をコンパクト化できるので、設置の自由度を広げることができる。また貯湯タンク４０と蒸発器２４との熱交換関係を容易に構築できる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では冷媒として二酸化炭素を用いた場合で説明したが、冷媒として４１０Ａ冷媒やＨＣ冷媒などのその他の冷媒を用いてもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態では、単一のヒートポンプサイクル２０を備えたヒートポンプ式給湯装置を用いて説明したが、２つ以上のヒートポンプサイクルを用いてもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態において、風呂用熱交換器２６での放熱量を最大にするため、給湯用熱交換器２２への冷媒流入を阻止する制御弁を設けることが更に好ましい。
【００６２】
また、上記実施の形態では、給湯用熱交換器２２で加熱された温水を、上部循環用配管４４から貯湯タンク４０の上部に戻す構成としたが、上部循環用配管４４及び制御弁４５を設けることなく、第一混合手段３６を用いて給湯用熱交換器１２及び給湯用熱交換器２２の出口側配管と上部出湯用配管５１とを連通させることで、給湯用熱交換器２２で加熱された温水を貯湯タンク４０の上部に戻す構成としてもよい。
【００６３】
また、上記説明における風呂用熱交換器２６を、例えば床暖房や温風機器などの暖房用熱交換器として利用することもできる。
【００６４】
また、ヒートポンプサイクル２０と貯湯タンク４０を同一の筐体１１１に収納したものとして説明したが、それぞれを別の筐体に収納して別設したり、あるいは、工場出荷時は別々の筐体に収納して出荷し、設置現場にてこれら筐体を集合させて一体化させることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポンプサイクルにより水を加熱するヒートポンプ式給湯装置に応用でき、産業上の利用可能性があるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯装置の回路構成図
【図２】同実施の形態１における給湯用熱交換器等の配置構成図
【図３】従来のヒートポンプ式給湯装置の全体構成図
【符号の説明】
【００６７】
２０ ヒートポンプサイクル
２１ 圧縮機
２２ 給湯用熱交換器
２３ 膨張弁
２４ 蒸発器
３０Ａ 流量センサ（出水検出手段）
３６ 第一混合手段
３７ 第二混合手段
３８ 蛇口（給湯端末）
４０ 貯湯タンク
８２ 制御手段
９１ ドレン水受け
９２ 圧力逃がし弁
９３ 膨張水排出手段
９４ 固定手段９４
９５ ドレン水排出口
９６ 膨張弁前冷媒配管
１００ 筐体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプサイクルにより水を加熱するヒートポンプ式給湯装置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式給湯装置において、貯湯タンクとヒートポンプサイクルを一体化した構成としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、特許文献１に記載された従来のヒートポンプ式給湯装置を示すものである。図３において１は貯湯タンクである。圧縮機２、放熱器３、減圧手段（図示せず）、吸熱器４でヒートポンプサイクルを形成している。５は吸熱器に空気を供給する送風手段である。６は注水管、７は出水管である。
【０００４】
送風手段５により供給される空気より吸熱器４が吸熱し、放熱器３からの放熱により貯湯タンク１の水が加熱される。貯湯タンク１の上部に圧縮機２、吸熱器４、送風手段５を配置し、装置の小型化を図っている。
【特許文献１】特開平７−９８１５６号公報
【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式給湯装置は、蒸発器で生成するドレン水の処理に関しては開示していない。
【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に、本発明のヒートポンプ式給湯装置は、蒸発器で発生するドレン水を受けるドレン水受けに貯湯タンクの圧力逃がし弁から出る膨張水を排出するよう構成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、ドレン水受けの凍結を防止し、確実にドレン水受けからドレン水を正常に排水でき、ドレン水のオーバーフローによる他の部品の被水を防止することができる。
【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、給湯用熱交換器、膨張弁、蒸発器を冷媒配管で接続したヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱した水を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの圧力逃がし弁と、前記蒸発器で発生するドレン水を受けるドレン水受けとを備え、前記圧力逃がし弁から出る膨張水を前記ドレン水受けに排出するよう構成している。そして、高温の膨張水をドレン水受けに排出することにより、ドレン水受けの凍結を防止し、確実にドレン水受けからドレン水を正常に排水でき、ドレン水のオーバーフローによる他の部品の被水を防止することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明において、膨張水をドレン水受けのドレン水排出口に向けて排出している。そして、高温の膨張水がドレン排出口に向けて排出されるので、ドレン排出口の凍結を防止できる。
【００１０】
第３の発明は、特に第１〜２のいずれか一つの発明において、圧力逃がし弁に接続された膨張水排出手段の末端が動かないように膨張水排出手段を固定している。そして、膨張水排出手段の末端が動かないので、ドレン水受けに確実に排水できる。
【００１１】
第４の発明は、特に第１〜３のいずれか一つの発明において、給湯用熱交換器の直上にドレン水受けを設けている。そして、給湯用熱交換器の放熱をドレン水受けで受熱し、ドレン水受けの凍結をさらに確実に防止できる。
【００１２】
第５の発明は、特に第１〜４のいずれか一つの発明において、ドレン水受けと膨張弁前冷媒配管とを接触させている。そして、膨張弁前冷媒配管の冷媒からドレン水受けに放熱して、ドレン水受けの凍結をさらに確実に防止できる。また冷媒の過冷却度を大きくでき、ＣＯＰを向上できる。
【００１３】
第６の発明は、特に第１〜５のいずれか一つの発明において、蛇口等の給湯端末からの出水を検出する出水検出手段と、前記出水検出手段の信号を受けて圧縮機を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記出水検出手段の信号により出水を検出すると、前記圧縮機を起動させる。そして、給湯端末から出水を検出して圧縮機を起動するので、給湯用熱交換器にて加熱した湯を給湯端末より直接出湯することができる。
【００１４】
第７の発明は、特に第１〜６のいずれか一つの発明において、蛇口等の給湯端末からの出水を検出する出水検出手段と、前記出水検出手段の信号を受けて前記圧縮機を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記出水検出手段の検出流量が大きいほど、前記圧縮機の回転数を大きくするように制御する。そして、幅広い出水流量において、設定温度の湯を出湯できる。
【００１５】
第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか一つの発明において、給湯用熱交換器からの温水と貯湯タンクからの温水とを混合する第一混合手段を設けている。そして、ヒートポンプ運転起動時の加熱能力の不足を補うことができ、給湯端末から出水後の湯温立ち上がりを早くし、設定温度にて出湯できるまでの時間をより短縮化することができる。また定常時においても加熱能力が不足しているときはその不足を補うことができる。
【００１６】
第９の発明は、特に、第８の発明において、第一混合手段からの温水と水道管からの冷水とを混合する第二混合手段を設けている。そして、第一混合手段から出湯する湯温が設定温度より高い場合には、水を混ぜて設定温度にすることができる。
【００１７】
第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか一つの発明において、ヒートポンプサイクルに用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転している。そして、高温の湯を生成することができ、また高温の湯を貯留できるため貯湯タンクを小型化できる。
【００１８】
第１１の発明は、特に、第１〜１０のいずれか一つの発明において、ヒートポンプサイクルと貯湯タンクとを同一の筐体に収納している。そして、装置をコンパクト化できるので、設置の自由度を広げることができる。また蒸発器と貯湯タンクの距離が近くなるので、これらの熱交換関係を容易に構築できる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における回路構成図である。また図２は同実施の形態における給湯用熱交換器等の配置構成図である。
【００２１】
まず、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の冷凍回路について説明する。図１において、ヒートポンプサイクル２０は、二酸化炭素を冷媒として用い、高圧側では臨界圧を越える状態で運転することが好ましい。
【００２２】
ヒートポンプサイクル２０は、圧縮機２１、給湯用熱交換器２２、風呂用熱交換器２６、膨張弁２３、及び蒸発器２４を順に配管で接続して構成されている。また、ヒートポンプサイクル２０は、給湯用熱交換器２２をバイパスするバイパス回路２５を備え、このバイパス回路２５には制御弁２５Ａを設けている。また、ヒートポンプサイクル２０には、圧縮機２１の温度を検出する温度センサ２０Ａ、圧縮機２１からの吐出冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｂ、圧縮機２１からの吐出冷媒圧力を検出する圧力センサ２０Ｃ、蒸発器２４の出口側の低圧冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｄ、蒸発器２４の吸入空気を検出する温度センサ２０Ｅ、風呂用熱交換器２６の入口冷媒温度を検出する温度センサ２０Ｆを備えている。
【００２３】
ここで、温度センサ２０Ａはコールドスタートの検出を、圧力センサ２０Ｃは圧縮機２１又はヒートポンプサイクル２０の異常検出を行う。さらに蒸発器２４に送風するためのファン２７と風路２８を設けている。蒸発器２４はいわゆるフィンチューブ式の冷媒対空気熱交換器としている。
【００２４】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の出湯回路について説明する。給湯用熱交換器２２の水用配管２２Ａの流入側は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁３３を介して水道管等の水供給配管３４に接続されている。一方、水用配管２２Ａの流出側は、逆止弁３５、第一混合手段３６、及び第二混合手段３７を介してキッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口３８（給湯端末）に接続されている。この出湯回路には、蛇口３８や浴槽６０等の給湯端末からの出水を検出すると共にその流量を検出する流量センサ３０Ａ（出水検出手段）、入水温度を検出する温度センサ３０Ｂ、水用配管２２Ａの出口温度を検出する温度センサ３０Ｃ、第一混合手段３６の出口温度を検出する温度センサ３０Ｄ、及び第二混合手段３７の出口温度を検出する温度センサ３０Ｅ、給湯熱交換器２２への流入流量を検出する流量センサ３０Ｆを備えている。
【００２５】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の貯湯回路について説明する。貯湯タンク４０の底部配管４２は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁４１を介して水道管等の水供給配管３４に接続されている。この底部配管４２は、循環ポンプ４３を介して水用配管２２Ａの流入側と接続されている。また、貯湯タンク４０の上部循環用配管４４は、制御弁４５を介して水用配管２２Ａの流出側と接続されている。なお、本実施の形態による貯湯タンク４０は、積層式の給湯タンクであり、タンク内での撹拌が防止され、上部に高温水が底部に低温水が蓄積されるように構成されている。
【００２６】
一方、貯湯タンク４０の上部出湯用配管５１は、第一混合手段３６に接続されている。また、貯湯タンク４０の底部配管４２から分岐させた出水用配管５２は、逆止弁５３を介して第二混合手段３７に接続されている。なお、貯湯タンク４０には、出湯温度を検出する温度センサ４０Ａの他に、貯湯タンク４０内の湯量を検出するための複数の温度センサ４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが設けられている。また、水用配管２２Ａの分岐前の流入側配管には、貯湯タンク４０の底部配管４２から導出される湯温を検出する温度センサ４０Ｅが設けられている。
【００２７】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の浴槽加熱回路について説明する。風呂用熱交換器２６の水用配管２６Ａは、循環ポンプ６１を備えた浴槽用循環配管６２と接続されている。この浴槽用循環配管６２は、水用配管２６Ａをバイパスするバイパス配管６３と、水用配管２６Ａとバイパス配管６３とを切り換える三方弁６４とを備えている。また浴槽用循環配管６２には、浴槽水の循環量を検出する流量センサ６０Ａ、水用配管２６Ａの出口温度を検出する温度センサ６０Ｂ、浴槽水の循環温度を検出する温度センサ６０Ｃ、浴槽内の水位を検出する水位センサ６０Ｄを備えている。
【００２８】
なお、浴槽６０への注湯は、第二混合手段３７の下流側配管から分岐させた注湯用配管７１を用いて行うことができる。この注湯用配管７１は、浴槽用循環配管６２に接続するか、又は直接浴槽６０に導く。注湯用配管７１には、注湯弁７２及び流量を検出する流量センサ７０Ａが設けられている。
【００２９】
リモコン８１は、蛇口３８からの出湯温度の指示や、浴槽６０の沸き上げ温度及び沸き上げ開始などを指示し、このリモコン８１からの指示に基づいて第１のヒートポンプサイクル１０と第２のヒートポンプサイクル２０とを制御手段８２にて制御する。なお各種のセンサの検出値はこの制御手段８２に入力される。
【００３０】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の排水経路について説明する。９１は蒸発器２４から発生するドレン水を受けるドレン水受けである。貯湯タンク４０の圧力逃がし弁９２から排出される膨張水は膨張水排出手段９３を通じてドレン水受け９１へ排出される。膨張水排出手段９３の末端は固定手段９４によりドレン水排出口９５に向け、ドレン水排出口９５近傍にて固定されている。ドレン水受け９１と膨張弁２３前の冷媒配管９６はロー付けにより接触している。
【００３１】
装置の移設、メンテナンス等の時に貯湯タンク４０から排水するため、タンク排水弁９７を介してタンク排水通路９８を貯湯タンク４０に接続している。またドレン水排水通路９９をドレン水排出口９５に接続している。なお、上記説明したヒートポンプ式給湯装置は筐体１００に収納される。
【００３２】
以下、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の動作について説明する。まず、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の通常の給湯運転モードについて説明する。
【００３３】
蛇口３８が開放され、出水を流量センサ３０Ａにて検知し、ヒートポンプサイクル２０が運転を開始する。
【００３４】
圧縮機２１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器２２で放熱し、膨張弁２３で減圧された後、蒸発器２４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。このとき、制御弁２５Ａは閉状態であり、バイパス回路２５には冷媒は流れない。
【００３５】
水供給配管３４から供給される水は、流量調整弁３１、減圧弁３２、及び逆止弁３３を順に通り、給湯用熱交換器２２の水用配管２２Ａとにそれぞれ導かれる。水用配管２２Ａで加熱された温水は、逆止弁３５、第一混合手段３６、及び第二混合手段３７を順に通り蛇口３８に導かれる。
【００３６】
圧縮機２１での能力制御及び膨張弁２３での開度制御は、温度センサ３０Ｃでの検出温度がリモコン８１で設定された湯温に近づくように、温度センサ２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｅ、流量センサ３０Ａ、３０Ｈからの検出値によって制御される。ここで流量センサ３０Ａの検出流量が多くなるほど圧縮機２１の回転数が大きくなるように制御される。
【００３７】
なお、ヒートポンプサイクル２０での能力制御を行っても、給湯用熱交換器２２からの水温が設定温度よりも高い場合には、出水用配管５２から第二混合手段３７に冷水を導入し、第二混合手段３７での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００３８】
また、ヒートポンプサイクル２０での能力制御を行っても、給湯用熱交換器２２からの水温が設定温度よりも低い場合には、貯湯タンク４０から第一混合手段３６に温水を導入し、第一混合手段３６での出口温度が設定温度となるように制御する。さらに第一混合手段３６での出口温度が設定温度よりも低い場合は、通常全開状態の流量調整弁３１の開度を小さくし、蛇口３８からの出湯流量を少なくして第一混合手段３６での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００３９】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の給湯運転モードの立ち上げ制御について説明する。圧縮機２１の起動から所定の時間は、給湯用熱交換器２２で十分な放熱量を得られない。従って、蛇口３８の開放を流量センサ３０Ａにて検知し、ヒートポンプサイクル２０が運転を開始すると同時に、上部出湯用配管５１から貯湯タンク４０内の高温水を第一混合手段３６に導く。このとき、温度センサ３０Ｅと温度センサ４０Ａとの温度を検出し、温度センサ３０Ｄでの検出温度が設定温度となるように第一混合手段３６での混合割合を制御する。運転開始時には、給湯用熱交換器２２からの水温は低いため、給湯タンク４０からの温水を多く流し、その後給湯用熱交換器２２からの水温が高まるにしたがって給湯タンク４０からの温水を減少させる。そして給湯用熱交換器２２からの水温が十分に高まった時点で給湯タンク４０からの出湯を停止する。
【００４０】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の貯湯運転モードについて説明する。貯湯運転モードでは、制御弁４５を開として循環ポンプ４３を運転する。循環ポンプ４３の運転により、貯湯タンク４０の底部配管４２から冷水を導出し、給湯用熱交換器２２の水用配管２２Ａに導かれる。給湯用熱交換器２２で加熱された温水は、上部循環用配管４４から貯湯タンク４０の上部に戻される。圧縮機２１での能力制御は、温度センサ４０Ｅによる給湯用熱交換器２２の入口温度と、温度センサ３０Ｅによる給湯用熱交換器２２の出口温度と、流量センサ３０Ｆによる循環流量、温度センサ２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｅによって制御される。貯湯タンク４０内の貯湯量は、温度センサ４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄによって検出し、貯湯タンク４０内の貯湯量が所定以下であることを検出すると貯湯運転を開始し、貯湯タンク４０内の貯湯量が所定以上であることを検出すると貯湯運転を停止する。
【００４１】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の浴槽加熱運転モードについて説明する。浴槽加熱運転モードでは、制御弁２５Ａを開放する。圧縮機２１で圧縮された冷媒は、バイパス回路２５を流れ、風呂用熱交換器２６で放熱し、膨張弁２３で減圧された後、蒸発器２４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。
【００４２】
一方、循環ポンプ６１を運転し、浴槽６０内の浴槽水を浴槽用循環配管６２を介して水用配管２６Ａに導き、水用配管２６Ａで加熱された浴槽水を浴槽６０内に戻す。
【００４３】
圧縮機２１での能力制御及び膨張弁２３での開度制御は、温度センサ６０Ｃでの検出温度がリモコン８１で設定された湯温に近づくように、温度センサ２０Ｆ、６０Ｂ、６０Ｃ、２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆからの検出値によって制御される。また、循環ポンプ６１での循環量は、流量センサ６０Ａによって制御される。浴槽６０内の温度を検出するためには、三方弁６４の切り換えによって風呂用熱交換器２６をバイパスさせ、循環ポンプ６１、バイパス配管６３、及び浴槽６０で浴槽水を循環させ、温度センサ６０Ｃにて検出を行う。
【００４４】
一方、浴槽６０に温水を補充する場合あるいは浴槽６０が空の状態から湯張りする場合には、注湯弁７２を開放して給湯運転モードと同様に制御し、注湯用配管７１から浴槽用循環配管６２を介して浴槽６０に給湯する。
【００４５】
次に、本実施の形態によるヒートポンプ式給湯装置の除霜運転モードについて説明する。制御弁２５Ａを開、膨張弁２３を全開とし、ファン２７の動作を停止して行う。圧縮機２１で圧縮された冷媒は、バイパス回路２５を流れ、蒸発器２４にて放熱し、ガス状態で圧縮機２１に吸入される。こうして蒸発器２４の除霜を行うことができる。なお、着霜の検出は、温度センサ２０Ｄ、２０Ｅによって行う。
【００４６】
以上、ヒートポンプ式給湯装置の各モードを説明したが、貯湯タンク４０に湯が貯湯されている時は、運転モードに関係なく、圧力逃がし弁９２から湯が排水され、貯湯タンク４０の水圧が所定圧以上になることを防止している。この高温の膨張水は膨張水排出手段９３によってドレン水受け９１に排出される。
【００４７】
以上説明したように、高温の膨張水をドレン水受け９１に排出することにより、ドレン水受け９１の凍結を防止し、確実にドレン水受け９１からドレン水を正常に排水でき、ドレン水のオーバーフローによる他の部品の被水を防止することができる。
【００４８】
また、膨張水をドレン水受け９１のドレン水排出口９５に向けて排出している。そして、高温の膨張水がドレン排出口９５に向けて排出されるので、ドレン排出口９５の凍結を防止できる。
【００４９】
また、圧力逃がし弁９２に接続された膨張水排出手段９３の末端が動かないように膨張水排出手段９３を固定手段９４で固定している。そして、膨張水排出手段９３の末端が動かないので、ドレン水受け９１に確実に排水できる。
【００５０】
また、給湯用熱交換器２２の直上にドレン水受け９１を設けている。そして、給湯用熱交換器２２の放熱をドレン水受け９１で受熱し、ドレン水受け９１の凍結をさらに確実に防止できる。
【００５１】
また、ドレン水受け９１と膨張弁前の冷媒配管とを接触させている。膨張弁前冷媒配管９６の冷媒からドレン水受け９１に放熱して、ドレン水受け９１の凍結をさらに確実に防止できる。また冷媒の過冷却度を大きくでき、ＣＯＰを向上できる。
【００５２】
また、流量センサ３０Ａの信号により出水を検出すると、圧縮機２１を起動させる。そして、給湯端末から出水を検出して圧縮機２１を起動するので、給湯用熱交換器２２にて加熱した湯を給湯端末より直接出湯することができる。
【００５３】
また、流量センサ３０Ａの検出流量が大きいほど、圧縮機２１の回転数を大きくするように制御する。そして、幅広い出水流量において、設定温度の湯を出湯できる。
【００５４】
給湯用熱交換器２２からの温水と貯湯タンク４０からの温水とを混合する第一混合手段３６を設けている。
【００５５】
そして、ヒートポンプ運転起動時の加熱能力の不足を補うことができ、給湯端末から出水後の湯温立ち上がりを早くし、設定温度にて出湯できるまでの時間をより短縮化することができる。また定常時においても加熱能力が不足しているときはその不足を補うことができる。
【００５６】
また、第一混合手段３６からの温水と水道管からの冷水とを混合する第二混合手段３７を設けている。そして、第一混合手段３６から出湯する湯温が設定温度より高い場合には、水を混ぜて設定温度にすることができる。
【００５７】
また、ヒートポンプサイクル２０に用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転している。そして、高温の湯を生成することができ、また高温の湯を貯留できるため貯湯タンクを小型化できる。
【００５８】
また、ヒートポンプサイクル２０と貯湯タンク４０とを同一の筐体１１１に収納している。そして、装置をコンパクト化できるので、設置の自由度を広げることができる。また貯湯タンク４０と蒸発器２４との熱交換関係を容易に構築できる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では冷媒として二酸化炭素を用いた場合で説明したが、冷媒として４１０Ａ冷媒やＨＣ冷媒などのその他の冷媒を用いてもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態では、単一のヒートポンプサイクル２０を備えたヒートポンプ式給湯装置を用いて説明したが、２つ以上のヒートポンプサイクルを用いてもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態において、風呂用熱交換器２６での放熱量を最大にするため、給湯用熱交換器２２への冷媒流入を阻止する制御弁を設けることが更に好ましい。
【００６２】
また、上記実施の形態では、給湯用熱交換器２２で加熱された温水を、上部循環用配管４４から貯湯タンク４０の上部に戻す構成としたが、上部循環用配管４４及び制御弁４５を設けることなく、第一混合手段３６を用いて給湯用熱交換器１２及び給湯用熱交換器２２の出口側配管と上部出湯用配管５１とを連通させることで、給湯用熱交換器２２で加熱された温水を貯湯タンク４０の上部に戻す構成としてもよい。
【００６３】
また、上記説明における風呂用熱交換器２６を、例えば床暖房や温風機器などの暖房用熱交換器として利用することもできる。
【００６４】
また、ヒートポンプサイクル２０と貯湯タンク４０を同一の筐体１１１に収納したものとして説明したが、それぞれを別の筐体に収納して別設したり、あるいは、工場出荷時は別々の筐体に収納して出荷し、設置現場にてこれら筐体を集合させて一体化させることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポンプサイクルにより水を加熱するヒートポンプ式給湯装置に応用でき、産業上の利用可能性があるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯装置の回路構成図
【図２】同実施の形態１における給湯用熱交換器等の配置構成図
【図３】従来のヒートポンプ式給湯装置の全体構成図
【符号の説明】
【００６７】
２０ ヒートポンプサイクル
２１ 圧縮機
２２ 給湯用熱交換器
２３ 膨張弁
２４ 蒸発器
３０Ａ 流量センサ（出水検出手段）
３６ 第一混合手段
３７ 第二混合手段
３８ 蛇口（給湯端末）
４０ 貯湯タンク
８２ 制御手段
９１ ドレン水受け
９２ 圧力逃がし弁
９３ 膨張水排出手段
９４ 固定手段９４
９５ ドレン水排出口
９６ 膨張弁前冷媒配管
１００ 筐体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、蒸発器を冷媒配管で接続したヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱した水を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの圧力逃がし弁と、前記蒸発器で発生するドレン水を受けるドレン水受けとを備え、前記圧力逃がし弁から出る膨張水を前記ドレン水受けに排出するよう構成したヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
膨張水をドレン水受けのドレン水排出口に向けて排出する請求項１記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
圧力逃がし弁に接続された膨張水排出手段の末端が動かないように膨張水排出手段を固定する固定手段を設けた請求項１または２記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項４】
給湯用熱交換器の直上にドレン水受けを設けた請求項１〜３のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項５】
ドレン水受けと膨張弁前冷媒配管とを接触させた請求項１〜４のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項６】
蛇口等の給湯端末からの出水を検出する出水検出手段と、前記出水検出手段の信号を受けて圧縮機を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記出水検出手段の信号により出水を検出すると、前記圧縮機を起動させる請求項１〜５のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項７】
蛇口等の給湯端末からの出水を検出する出水検出手段と、前記出水検出手段の信号を受けて前記圧縮機を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記出水検出手段の検出流量が大きいほど、前記圧縮機の回転数を大きくするように制御する請求項１〜６のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項８】
給湯用熱交換器からの温水と貯湯タンクからの温水とを混合する第一混合手段を設けた請求項１〜７のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項９】
第一混合手段からの温水と水道管からの冷水とを混合する第二混合手段を設けた請求項８記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項１０】
ヒートポンプサイクルに用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転する請求項１〜９のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項１１】
ヒートポンプサイクルと貯湯タンクとを同一の筐体に収納した請求項１〜１０のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項１】
圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、蒸発器を冷媒配管で接続したヒートポンプサイクルと、前記給湯用熱交換器で加熱した水を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの圧力逃がし弁と、前記蒸発器で発生するドレン水を受けるドレン水受けとを備え、前記圧力逃がし弁から出る膨張水を前記ドレン水受けに排出するよう構成したヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
膨張水をドレン水受けのドレン水排出口に向けて排出する請求項１記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
圧力逃がし弁に接続された膨張水排出手段の末端が動かないように膨張水排出手段を固定する固定手段を設けた請求項１または２記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項４】
給湯用熱交換器の直上にドレン水受けを設けた請求項１〜３のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項５】
ドレン水受けと膨張弁前冷媒配管とを接触させた請求項１〜４のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項６】
蛇口等の給湯端末からの出水を検出する出水検出手段と、前記出水検出手段の信号を受けて圧縮機を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記出水検出手段の信号により出水を検出すると、前記圧縮機を起動させる請求項１〜５のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項７】
蛇口等の給湯端末からの出水を検出する出水検出手段と、前記出水検出手段の信号を受けて前記圧縮機を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記出水検出手段の検出流量が大きいほど、前記圧縮機の回転数を大きくするように制御する請求項１〜６のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項８】
給湯用熱交換器からの温水と貯湯タンクからの温水とを混合する第一混合手段を設けた請求項１〜７のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項９】
第一混合手段からの温水と水道管からの冷水とを混合する第二混合手段を設けた請求項８記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項１０】
ヒートポンプサイクルに用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転する請求項１〜９のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項１１】
ヒートポンプサイクルと貯湯タンクとを同一の筐体に収納した請求項１〜１０のいずれか１項記載のヒートポンプ式給湯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２９５９（Ｐ２００６−２９５９Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７６８０４（Ｐ２００４−１７６８０４）
【出願日】平成１６年６月１５日（２００４．６．１５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１５日（２００４．６．１５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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