JP2003050050A - ヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents
ヒートポンプ式給湯装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
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- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異なる温度の温水を貯湯タンク６と床暖房機
９とに同時に供給することのできるヒートポンプ式給湯
装置を提供することにある。 【解決手段】 ヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポン
プサイクル１０の電動圧縮機１の吐出口と膨張弁３の入
口部との間に三層構造の水−冷媒熱交換器２を設置して
いる。そして、単一の熱源ユニットであるヒートポンプ
サイクル１０によって異なる温度の温水を同時に得るこ
とができるので、異なる温度の温水を貯湯タンク６と床
暖房機９とに同時に供給することができる。そして、第
１温水循環経路１１の電動ポンプ５を逆回転させること
により、深夜電力等によってヒートポンプサイクル１０
を運転して貯湯タンク６内に９０℃程度の温水を貯湯し
ておき、ヒートポンプサイクル１０の運転を停止した後
に、貯湯タンク６内に貯湯した温水でブラインを温め
て、床暖房に使用することができる。
９とに同時に供給することのできるヒートポンプ式給湯
装置を提供することにある。 【解決手段】 ヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポン
プサイクル１０の電動圧縮機１の吐出口と膨張弁３の入
口部との間に三層構造の水−冷媒熱交換器２を設置して
いる。そして、単一の熱源ユニットであるヒートポンプ
サイクル１０によって異なる温度の温水を同時に得るこ
とができるので、異なる温度の温水を貯湯タンク６と床
暖房機９とに同時に供給することができる。そして、第
１温水循環経路１１の電動ポンプ５を逆回転させること
により、深夜電力等によってヒートポンプサイクル１０
を運転して貯湯タンク６内に９０℃程度の温水を貯湯し
ておき、ヒートポンプサイクル１０の運転を停止した後
に、貯湯タンク６内に貯湯した温水でブラインを温め
て、床暖房に使用することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる温度の温水
を床暖房機と貯湯タンクに同時に供給可能なヒートポン
プ式給湯装置に関するもので、特に貯湯タンクに溜めた
給湯用温水を有効利用することが可能なヒートポンプ式
給湯装置に係わる。
を床暖房機と貯湯タンクに同時に供給可能なヒートポン
プ式給湯装置に関するもので、特に貯湯タンクに溜めた
給湯用温水を有効利用することが可能なヒートポンプ式
給湯装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、臨界温度の低い二酸化炭素
（ＣＯ2 ）等を冷媒とするヒートポンプサイクルを用い
て給湯用温水を加熱し、この加熱した給湯用温水を貯湯
タンクに溜め、必要な時に貯湯タンク内の給湯用温水を
台所または浴室に給湯するようにしたヒートポンプ式給
湯装置（特開２００１−８２８０３号）が提案されてい
る。また、ヒートポンプサイクルを用いて加熱した床暖
房用温水を床暖房装置に供給するようにしたヒートポン
プ式給湯装置も提案されている。ここで、一般に、温水
を用いる床暖房装置に対しては６０℃程度の温度の床暖
房用温水を得る必要があり、また、貯湯タンク内の給湯
用温水を用いる台所給湯、浴室給湯に対しては８０℃程
度の給湯用温水を得る必要がある。
（ＣＯ2 ）等を冷媒とするヒートポンプサイクルを用い
て給湯用温水を加熱し、この加熱した給湯用温水を貯湯
タンクに溜め、必要な時に貯湯タンク内の給湯用温水を
台所または浴室に給湯するようにしたヒートポンプ式給
湯装置（特開２００１−８２８０３号）が提案されてい
る。また、ヒートポンプサイクルを用いて加熱した床暖
房用温水を床暖房装置に供給するようにしたヒートポン
プ式給湯装置も提案されている。ここで、一般に、温水
を用いる床暖房装置に対しては６０℃程度の温度の床暖
房用温水を得る必要があり、また、貯湯タンク内の給湯
用温水を用いる台所給湯、浴室給湯に対しては８０℃程
度の給湯用温水を得る必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のヒー
トポンプ式給湯装置においては、１つのヒートポンプサ
イクルによって異なる温度の温水を同時に得ることがで
きず、異なる温度の温水を床暖房装置と貯湯タンクに同
時に供給することができないという問題が生じている。
トポンプ式給湯装置においては、１つのヒートポンプサ
イクルによって異なる温度の温水を同時に得ることがで
きず、異なる温度の温水を床暖房装置と貯湯タンクに同
時に供給することができないという問題が生じている。
【０００４】そこで、異なる温度の温水を同時に供給す
るという目的で、既に特願２００１−１６８７８１号
（出願日平成１３年６月４日）を出願したが、この出願
では、床暖房装置を使用する際には、必ずヒートポンプ
サイクルを運転する必要があり、深夜電力を使用してヒ
ートポンプサイクルを運転し貯湯タンクに貯留した給湯
用温水を床暖房用温水を温めるために利用する等のよう
に、貯湯タンクに貯留した給湯用温水を有効利用するこ
とができず、コストが高くなるという問題があった。
るという目的で、既に特願２００１−１６８７８１号
（出願日平成１３年６月４日）を出願したが、この出願
では、床暖房装置を使用する際には、必ずヒートポンプ
サイクルを運転する必要があり、深夜電力を使用してヒ
ートポンプサイクルを運転し貯湯タンクに貯留した給湯
用温水を床暖房用温水を温めるために利用する等のよう
に、貯湯タンクに貯留した給湯用温水を有効利用するこ
とができず、コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、異なる温度の温水を床
暖房機と貯湯タンクに同時に供給することのできるヒー
トポンプ式給湯装置を提供することにある。また、貯湯
タンクに溜めた給湯用水を有効利用することのできるヒ
ートポンプ式給湯装置を提供することにある。
暖房機と貯湯タンクに同時に供給することのできるヒー
トポンプ式給湯装置を提供することにある。また、貯湯
タンクに溜めた給湯用水を有効利用することのできるヒ
ートポンプ式給湯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１および請求項２
に記載の発明によれば、床暖房用熱交換器の有効熱交換
面積を、給湯用熱交換器の有効熱交換面積よりも小さく
したことにより、１つのヒートポンプサイクル等の熱源
ユニットによって異なる温度の温水を同時に得ることが
できるので、異なる温度の温水を床暖房機と貯湯タンク
に同時に供給することができる。
に記載の発明によれば、床暖房用熱交換器の有効熱交換
面積を、給湯用熱交換器の有効熱交換面積よりも小さく
したことにより、１つのヒートポンプサイクル等の熱源
ユニットによって異なる温度の温水を同時に得ることが
できるので、異なる温度の温水を床暖房機と貯湯タンク
に同時に供給することができる。
【０００７】請求項３に記載の発明によれば、ヒートポ
ンプサイクルの電動圧縮機にて圧縮された高圧冷媒が流
入する放熱器と給湯用熱交換器と床暖房用熱交換器と
は、三層構造の水−冷媒熱交換器とされており、放熱器
と給湯用熱交換器の２層の熱交換器と放熱器と床暖房用
熱交換器の２層の熱交換器とを並列配置したものと比べ
て省スペースとなる。
ンプサイクルの電動圧縮機にて圧縮された高圧冷媒が流
入する放熱器と給湯用熱交換器と床暖房用熱交換器と
は、三層構造の水−冷媒熱交換器とされており、放熱器
と給湯用熱交換器の２層の熱交換器と放熱器と床暖房用
熱交換器の２層の熱交換器とを並列配置したものと比べ
て省スペースとなる。
【０００８】請求項４に記載の発明によれば、給湯用熱
交換器は、放熱器の冷媒入口部から冷媒出口部に至る冷
媒流路の全長で冷媒と温水との熱交換を行うように構成
されている。これにより、給湯用熱交換器の出口部から
は、給湯温度相当の高温の温水を取り出すことができ
る。また、床暖房用熱交換器は、放熱器の冷媒入口部よ
り所定量だけ下流の中間部位から冷媒出口部に至る冷媒
流路で高圧冷媒と温水との熱交換を行うように構成され
ている。これにより、床暖房用熱交換器の出口部から
は、給湯温度よりも低い温度に加熱された温水を取り出
すことができる。
交換器は、放熱器の冷媒入口部から冷媒出口部に至る冷
媒流路の全長で冷媒と温水との熱交換を行うように構成
されている。これにより、給湯用熱交換器の出口部から
は、給湯温度相当の高温の温水を取り出すことができ
る。また、床暖房用熱交換器は、放熱器の冷媒入口部よ
り所定量だけ下流の中間部位から冷媒出口部に至る冷媒
流路で高圧冷媒と温水との熱交換を行うように構成され
ている。これにより、床暖房用熱交換器の出口部から
は、給湯温度よりも低い温度に加熱された温水を取り出
すことができる。
【０００９】請求項５に記載の発明によれば、給湯用熱
交換器および床暖房用熱交換器は、給湯用熱交換器内を
流れる給湯用温水と床暖房用熱交換器内を流れる床暖房
用温水とが熱交換可能に配設されており、ヒートポンプ
サイクルの停止時に、貯湯タンク内の給湯用温水を給湯
用熱交換器に供給することにより、深夜電力を使用して
ヒートポンプサイクルを運転し貯湯タンクに溜めた給湯
用温水を有効利用することができるので、コストが低く
なる。
交換器および床暖房用熱交換器は、給湯用熱交換器内を
流れる給湯用温水と床暖房用熱交換器内を流れる床暖房
用温水とが熱交換可能に配設されており、ヒートポンプ
サイクルの停止時に、貯湯タンク内の給湯用温水を給湯
用熱交換器に供給することにより、深夜電力を使用して
ヒートポンプサイクルを運転し貯湯タンクに溜めた給湯
用温水を有効利用することができるので、コストが低く
なる。
【００１０】請求項６に記載の発明によれば、高温の冷
媒と第２熱交換器内の給湯用温水とを熱交換させる高温
側放熱器、中温の冷媒と床暖房用熱交換器内の床暖房用
温水とを熱交換させる中温側放熱器、および低温の冷媒
と第１熱交換器内の給湯用温水とを熱交換させる低温側
放熱器を設けたことにより、１つのヒートポンプサイク
ルによって異なる温度の温水を同時に得ることができる
ので、異なる温度の温水を床暖房機と貯湯タンクに同時
に供給することができる。
媒と第２熱交換器内の給湯用温水とを熱交換させる高温
側放熱器、中温の冷媒と床暖房用熱交換器内の床暖房用
温水とを熱交換させる中温側放熱器、および低温の冷媒
と第１熱交換器内の給湯用温水とを熱交換させる低温側
放熱器を設けたことにより、１つのヒートポンプサイク
ルによって異なる温度の温水を同時に得ることができる
ので、異なる温度の温水を床暖房機と貯湯タンクに同時
に供給することができる。
【００１１】請求項７に記載の発明によれば、ヒートポ
ンプサイクルは、電動圧縮機の吐出口と減圧装置の入口
部との間に、高温側放熱器、中温側放熱器、低温側放熱
器の順に直列接続したことを特徴としている。これによ
り、同じサイズの水−冷媒熱交換器を３個直列接続すれ
ば良いので、生産性が向上し、一体型の水−冷媒熱交換
器に比べて給湯システムを簡素化することができる。
ンプサイクルは、電動圧縮機の吐出口と減圧装置の入口
部との間に、高温側放熱器、中温側放熱器、低温側放熱
器の順に直列接続したことを特徴としている。これによ
り、同じサイズの水−冷媒熱交換器を３個直列接続すれ
ば良いので、生産性が向上し、一体型の水−冷媒熱交換
器に比べて給湯システムを簡素化することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。 ［第１実施形態の構成］図１は本発明の第１実施形態を
示したもので、多機能給湯装置の一例としてのヒートポ
ンプ式給湯装置の概略構造を示した図である。
き図面を参照して説明する。 ［第１実施形態の構成］図１は本発明の第１実施形態を
示したもので、多機能給湯装置の一例としてのヒートポ
ンプ式給湯装置の概略構造を示した図である。
【００１３】本実施形態のヒートポンプ式給湯装置は、
温水を加熱する熱源ユニットとしてのヒートポンプサイ
クル（閉回路）１０と、このヒートポンプサイクル１０
によって加熱された貯湯タンク用温水（水道水等の給湯
用温水）を利用する第１温水循環経路（貯湯用温水循環
回路）１１と、ヒートポンプサイクル１０によって加熱
された床暖房用温水（ブライン）を利用する第２温水循
環経路（床暖房用温水循環回路、閉回路）１２とを備え
ている。
温水を加熱する熱源ユニットとしてのヒートポンプサイ
クル（閉回路）１０と、このヒートポンプサイクル１０
によって加熱された貯湯タンク用温水（水道水等の給湯
用温水）を利用する第１温水循環経路（貯湯用温水循環
回路）１１と、ヒートポンプサイクル１０によって加熱
された床暖房用温水（ブライン）を利用する第２温水循
環経路（床暖房用温水循環回路、閉回路）１２とを備え
ている。
【００１４】ヒートポンプサイクル１０は、ランニング
コスト（料金）の安い夜間電力（深夜電力）を使用して
主に夜間に稼働される電気式温水器を構成する。ヒート
ポンプサイクル１０は、電動圧縮機１、三層構造の水−
冷媒熱交換器２、膨張弁３、冷媒蒸発器４を順次冷媒配
管により接続して構成されている。ここで、電動圧縮機
１は、内蔵する電動モータ（図示せず）によって回転駆
動されて、冷媒蒸発器４より吸引した冷媒を一時的に使
用条件において臨界圧力以上まで圧縮して吐出する電動
コンプレッサである。
コスト（料金）の安い夜間電力（深夜電力）を使用して
主に夜間に稼働される電気式温水器を構成する。ヒート
ポンプサイクル１０は、電動圧縮機１、三層構造の水−
冷媒熱交換器２、膨張弁３、冷媒蒸発器４を順次冷媒配
管により接続して構成されている。ここで、電動圧縮機
１は、内蔵する電動モータ（図示せず）によって回転駆
動されて、冷媒蒸発器４より吸引した冷媒を一時的に使
用条件において臨界圧力以上まで圧縮して吐出する電動
コンプレッサである。
【００１５】また、膨張弁３は、水−冷媒熱交換器２か
ら流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する減圧装置で、
図示しない制御装置によって弁開度が電気的に制御され
る。そして、冷媒蒸発器４は、膨張弁３で減圧された冷
媒を図示しないファンによって送風される室外空気との
熱交換によって蒸発気化させ、電動圧縮機１にガス冷媒
を供給する。
ら流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する減圧装置で、
図示しない制御装置によって弁開度が電気的に制御され
る。そして、冷媒蒸発器４は、膨張弁３で減圧された冷
媒を図示しないファンによって送風される室外空気との
熱交換によって蒸発気化させ、電動圧縮機１にガス冷媒
を供給する。
【００１６】水−冷媒熱交換器２中の高圧側熱交換器２
１は、本発明の放熱器に相当するもので、電動圧縮機１
の吐出口より吐出された高圧のガス冷媒と貯湯タンク用
温水および床暖房用温水とを熱交換する熱交換用冷媒流
路管により構成されている。そして、水−冷媒熱交換器
２は、図１に示したように、高圧側熱交換器２１の一端
面（放熱面の一方側の側面）に給湯用熱交換器（貯湯用
熱交換器）２２の他端面が熱交換可能に密着するように
配置され、且つその給湯用熱交換器２２の一端面（吸熱
面の一方側の側面）に床暖房用熱交換器（ブライン用熱
交換器）２３の他端面が熱交換可能に密着するように配
置された三層の熱交換構造となっている。
１は、本発明の放熱器に相当するもので、電動圧縮機１
の吐出口より吐出された高圧のガス冷媒と貯湯タンク用
温水および床暖房用温水とを熱交換する熱交換用冷媒流
路管により構成されている。そして、水−冷媒熱交換器
２は、図１に示したように、高圧側熱交換器２１の一端
面（放熱面の一方側の側面）に給湯用熱交換器（貯湯用
熱交換器）２２の他端面が熱交換可能に密着するように
配置され、且つその給湯用熱交換器２２の一端面（吸熱
面の一方側の側面）に床暖房用熱交換器（ブライン用熱
交換器）２３の他端面が熱交換可能に密着するように配
置された三層の熱交換構造となっている。
【００１７】ここで、ヒートポンプサイクル１０は、冷
媒として例えば臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ2 ）等
を使用し、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上とな
る超臨界ヒートポンプサイクルにより構成されている。
この超臨界ヒートポンプサイクルでは、高圧側冷媒圧力
の上昇により高圧側熱交換器２１の入口部の冷媒温度
（電動圧縮機１の吐出冷媒温度）を１２０℃程度まで高
めることができる。なお、高圧側熱交換器２１に流入す
る冷媒は、電動圧縮機１で臨界圧力以上に加圧されてい
るので、高圧側熱交換器２１で放熱しても凝縮液化する
ことはない。
媒として例えば臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ2 ）等
を使用し、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上とな
る超臨界ヒートポンプサイクルにより構成されている。
この超臨界ヒートポンプサイクルでは、高圧側冷媒圧力
の上昇により高圧側熱交換器２１の入口部の冷媒温度
（電動圧縮機１の吐出冷媒温度）を１２０℃程度まで高
めることができる。なお、高圧側熱交換器２１に流入す
る冷媒は、電動圧縮機１で臨界圧力以上に加圧されてい
るので、高圧側熱交換器２１で放熱しても凝縮液化する
ことはない。
【００１８】第１温水循環経路１１は、水−冷媒熱交換
器２中の給湯用熱交換器２２、電動ポンプ（貯湯用ポン
プ）５、電磁式切替弁１３、貯湯タンク（貯湯槽）６、
バッファタンク７を順次貯湯用配管により接続して構成
された貯湯タンク用温水循環回路である。なお、電磁式
切替弁１３およびバッファタンク７は、電磁式切替弁１
４および温度調整弁（図示せず）を設置した給湯配管１
６に接続されている。給湯配管１６は、貯湯タンク６内
の給湯用温水（貯湯タンク用温水）またはバッファタン
ク７内の給湯用温水（貯湯タンク用温水）を台所、洗面
所や浴室等の給湯箇所へ給湯する給湯供給管である。そ
の給湯配管１６の下流端には、台所、洗面台等への給湯
のための給湯器具（図示せず）、あるいは浴室への給湯
または風呂への出湯のための給水栓（蛇口や水栓）等の
開閉器具（図示せず）が接続されている。なお、台所、
洗面台等の給湯機器としては、台所、洗面台に設置され
た給水栓（蛇口や水栓）等の開閉器具が用いられる。
器２中の給湯用熱交換器２２、電動ポンプ（貯湯用ポン
プ）５、電磁式切替弁１３、貯湯タンク（貯湯槽）６、
バッファタンク７を順次貯湯用配管により接続して構成
された貯湯タンク用温水循環回路である。なお、電磁式
切替弁１３およびバッファタンク７は、電磁式切替弁１
４および温度調整弁（図示せず）を設置した給湯配管１
６に接続されている。給湯配管１６は、貯湯タンク６内
の給湯用温水（貯湯タンク用温水）またはバッファタン
ク７内の給湯用温水（貯湯タンク用温水）を台所、洗面
所や浴室等の給湯箇所へ給湯する給湯供給管である。そ
の給湯配管１６の下流端には、台所、洗面台等への給湯
のための給湯器具（図示せず）、あるいは浴室への給湯
または風呂への出湯のための給水栓（蛇口や水栓）等の
開閉器具（図示せず）が接続されている。なお、台所、
洗面台等の給湯機器としては、台所、洗面台に設置され
た給水栓（蛇口や水栓）等の開閉器具が用いられる。
【００１９】給湯用熱交換器２２は、高圧側熱交換器２
１の冷媒入口部から冷媒出口部に至る冷媒流路の全長で
冷媒と貯湯タンク用温水との熱交換を行うように構成さ
れている。このため、給湯用熱交換器２２の出口部（第
１温水循環経路１１の貯湯用配管１１ａ）からは、給湯
温度（６５℃〜９０℃程度）相当の高温の貯湯タンク用
温水を取り出すことができ、その高温の貯湯タンク用温
水を貯湯タンク６に供給することができる。
１の冷媒入口部から冷媒出口部に至る冷媒流路の全長で
冷媒と貯湯タンク用温水との熱交換を行うように構成さ
れている。このため、給湯用熱交換器２２の出口部（第
１温水循環経路１１の貯湯用配管１１ａ）からは、給湯
温度（６５℃〜９０℃程度）相当の高温の貯湯タンク用
温水を取り出すことができ、その高温の貯湯タンク用温
水を貯湯タンク６に供給することができる。
【００２０】電動ポンプ５は、内蔵する電動モータ（図
示せず）によって回転駆動されて、ヒートポンプサイク
ル１０の運転（貯湯運転）時に正回転して、給湯用熱交
換器２２内で加熱された貯湯タンク用温水を貯湯タンク
６に還流させると共に、ヒートポンプサイクル１０の運
転停止時（使用時）に逆回転して、貯湯タンク６内の貯
湯タンク用温水を給湯用熱交換器２２に還流させる（貯
湯タンク６内の温水を床暖房に使用する）ように作動す
るウォータポンプである。
示せず）によって回転駆動されて、ヒートポンプサイク
ル１０の運転（貯湯運転）時に正回転して、給湯用熱交
換器２２内で加熱された貯湯タンク用温水を貯湯タンク
６に還流させると共に、ヒートポンプサイクル１０の運
転停止時（使用時）に逆回転して、貯湯タンク６内の貯
湯タンク用温水を給湯用熱交換器２２に還流させる（貯
湯タンク６内の温水を床暖房に使用する）ように作動す
るウォータポンプである。
【００２１】貯湯タンク６は、内部と外部とを断熱する
断熱容器よりなり、給湯用熱交換器２２内で加熱された
貯湯タンク用温水を貯留するもので、内容量は例えば３
００リットルである。この貯湯タンク６の底部には、水
道水等を給水するための給水配管１５に接続する給水入
口３１、およびバッファ７に接続する温水出口３２が設
けられている。また、貯湯タンク６の天井部には、給湯
用熱交換器２２内で加熱された貯湯タンク用温水が流入
したり、内部の給湯用温水を台所、洗面所や浴室等の給
湯箇所へ給湯または出湯したりするための温水出入口３
３が設けられている。
断熱容器よりなり、給湯用熱交換器２２内で加熱された
貯湯タンク用温水を貯留するもので、内容量は例えば３
００リットルである。この貯湯タンク６の底部には、水
道水等を給水するための給水配管１５に接続する給水入
口３１、およびバッファ７に接続する温水出口３２が設
けられている。また、貯湯タンク６の天井部には、給湯
用熱交換器２２内で加熱された貯湯タンク用温水が流入
したり、内部の給湯用温水を台所、洗面所や浴室等の給
湯箇所へ給湯または出湯したりするための温水出入口３
３が設けられている。
【００２２】バッファタンク７は、内部と外部とを断熱
する断熱容器よりなり、給湯用熱交換器２２内で加熱さ
れた貯湯タンク用温水を貯留するもので、内容量は例え
ば１５０リットルである。このバッファタンク７の底部
には、貯湯タンク６の温水出口３２（第１温水循環経路
１１の貯湯用配管１１ｃ）に連通する温水入口３４が設
けられている。また、バッファタンク７の天井部には、
冷えた貯湯タンク用温水を給湯用熱交換器２２（第１温
水循環経路１１の貯湯用配管１１ｄ）に還流させるため
の温水出口３５、および内部の給湯用温水を台所、洗面
所や浴室等の給湯箇所へ給湯するための温水出口３６が
設けられている。
する断熱容器よりなり、給湯用熱交換器２２内で加熱さ
れた貯湯タンク用温水を貯留するもので、内容量は例え
ば１５０リットルである。このバッファタンク７の底部
には、貯湯タンク６の温水出口３２（第１温水循環経路
１１の貯湯用配管１１ｃ）に連通する温水入口３４が設
けられている。また、バッファタンク７の天井部には、
冷えた貯湯タンク用温水を給湯用熱交換器２２（第１温
水循環経路１１の貯湯用配管１１ｄ）に還流させるため
の温水出口３５、および内部の給湯用温水を台所、洗面
所や浴室等の給湯箇所へ給湯するための温水出口３６が
設けられている。
【００２３】電磁式切替弁１３は、通電されると貯湯タ
ンク６の温水出入口３３と電動ポンプ５の出口部（第１
温水循環経路１１の貯湯用配管１１ｂ）とを連通する連
通状態に切り替えられ、通電が停止されると貯湯タンク
６の温水出入口３３と給湯配管１７とを連通する連通状
態に切り替えられる。また、電磁式切替弁１４は、通電
されるとバッファタンク７の温水出口３６（給湯配管１
８）と給湯配管１６とを連通する連通状態に切り替えら
れ、通電が停止されると貯湯タンク６の温水出入口３３
（給湯配管１７）と台所、洗面所や浴室等の給湯箇所へ
給湯するための給湯配管１６とを連通する連通状態に切
り替えられる。
ンク６の温水出入口３３と電動ポンプ５の出口部（第１
温水循環経路１１の貯湯用配管１１ｂ）とを連通する連
通状態に切り替えられ、通電が停止されると貯湯タンク
６の温水出入口３３と給湯配管１７とを連通する連通状
態に切り替えられる。また、電磁式切替弁１４は、通電
されるとバッファタンク７の温水出口３６（給湯配管１
８）と給湯配管１６とを連通する連通状態に切り替えら
れ、通電が停止されると貯湯タンク６の温水出入口３３
（給湯配管１７）と台所、洗面所や浴室等の給湯箇所へ
給湯するための給湯配管１６とを連通する連通状態に切
り替えられる。
【００２４】そして、温度調整弁は、給湯配管１６の途
中に設けられて、貯湯タンク６内の高温の給湯用温水、
あるいはバッファタンク７内の高温の給湯用温水と、図
示しない給水配管からの低温の水道水との混合比率を調
整して所望の給湯温度の給湯用温水に調整するものであ
る。この温度調整弁は、上記の混合比率を調整する弁体
をモータ等のアクチュエータにより駆動するようになっ
ており、給湯用温水の温度を検出する温度センサ（サー
ミスタ）の検出温度により弁体位置を自動調整して、給
湯用温水の温度が目標温度（目標出湯温度）に維持され
るように構成されている。
中に設けられて、貯湯タンク６内の高温の給湯用温水、
あるいはバッファタンク７内の高温の給湯用温水と、図
示しない給水配管からの低温の水道水との混合比率を調
整して所望の給湯温度の給湯用温水に調整するものであ
る。この温度調整弁は、上記の混合比率を調整する弁体
をモータ等のアクチュエータにより駆動するようになっ
ており、給湯用温水の温度を検出する温度センサ（サー
ミスタ）の検出温度により弁体位置を自動調整して、給
湯用温水の温度が目標温度（目標出湯温度）に維持され
るように構成されている。
【００２５】第２温水循環経路１２は、床暖房用熱交換
器２３、電動ポンプ（床暖房用ポンプ）８、床暖房機
（床暖房用パネル）９、電磁式切替弁４１、４２を順次
床暖房用配管により接続して構成された床暖房用温水循
環回路である。床暖房用熱交換器２３は、高圧側熱交換
器２１の冷媒との熱交換により床暖房用温水を給湯温度
（６５℃〜９０℃程度）よりも低い温度（６０℃程度）
に加熱することができるように構成された温水流路管で
ある。
器２３、電動ポンプ（床暖房用ポンプ）８、床暖房機
（床暖房用パネル）９、電磁式切替弁４１、４２を順次
床暖房用配管により接続して構成された床暖房用温水循
環回路である。床暖房用熱交換器２３は、高圧側熱交換
器２１の冷媒との熱交換により床暖房用温水を給湯温度
（６５℃〜９０℃程度）よりも低い温度（６０℃程度）
に加熱することができるように構成された温水流路管で
ある。
【００２６】ここで、床暖房用熱交換器２３は、高圧側
熱交換器２１の冷媒入口部より所定量だけ下流側の中間
部位から冷媒出口部に至る冷媒流路で冷媒と床暖房用温
水との熱交換を行うように構成されている。また、床暖
房用熱交換器２３は、給湯用熱交換器２２の温水出口部
より所定量だけ上流側の中間部位から温水入口部に至る
温水流路で貯湯タンク用温水と床暖房用温水との熱交換
を行うようにも構成されている。
熱交換器２１の冷媒入口部より所定量だけ下流側の中間
部位から冷媒出口部に至る冷媒流路で冷媒と床暖房用温
水との熱交換を行うように構成されている。また、床暖
房用熱交換器２３は、給湯用熱交換器２２の温水出口部
より所定量だけ上流側の中間部位から温水入口部に至る
温水流路で貯湯タンク用温水と床暖房用温水との熱交換
を行うようにも構成されている。
【００２７】つまり、床暖房用熱交換器２３の有効熱交
換面積は、高圧側熱交換器２１および給湯用熱交換器２
２の有効熱交換面積に対して２／３程度に小さくなって
いる。このため、床暖房用熱交換器２３の出口部から、
貯湯タンク６に貯湯するための給湯温度（６５℃〜９０
℃程度）よりも低い温度（６０℃程度）に加熱された床
暖房用温水を取り出すことができる。ここで、床暖房用
温水（ブライン）は、床暖房用熱交換器２３で加熱され
床暖房機９にて放熱する熱媒体であり、具体的には、水
道水や、不凍液を混合した水道水等を使用する。
換面積は、高圧側熱交換器２１および給湯用熱交換器２
２の有効熱交換面積に対して２／３程度に小さくなって
いる。このため、床暖房用熱交換器２３の出口部から、
貯湯タンク６に貯湯するための給湯温度（６５℃〜９０
℃程度）よりも低い温度（６０℃程度）に加熱された床
暖房用温水を取り出すことができる。ここで、床暖房用
温水（ブライン）は、床暖房用熱交換器２３で加熱され
床暖房機９にて放熱する熱媒体であり、具体的には、水
道水や、不凍液を混合した水道水等を使用する。
【００２８】電動ポンプ８は、内蔵する電動モータ（図
示せず）によって回転駆動されて、床暖房用熱交換器２
３で加熱された床暖房用温水を床暖房機９に還流させる
ように作動するウォータポンプである。床暖房機９は、
コンクリート造の床にパイプコイル等を埋め込んで温水
を通し、床パネルを放熱面とするパネルヒーティングで
あり、供給された床暖房用温水の熱を放熱することで床
暖房を行う。
示せず）によって回転駆動されて、床暖房用熱交換器２
３で加熱された床暖房用温水を床暖房機９に還流させる
ように作動するウォータポンプである。床暖房機９は、
コンクリート造の床にパイプコイル等を埋め込んで温水
を通し、床パネルを放熱面とするパネルヒーティングで
あり、供給された床暖房用温水の熱を放熱することで床
暖房を行う。
【００２９】また、電磁式切替弁４１、４２は、第２温
水循環経路１２内を還流する床暖房用温水の温度が床暖
房温度（６０℃程度）よりも低い時に、バイパス配管４
３を床暖房用温水が流れ再度床暖房用熱交換器２３で加
熱されるようにして床暖房用温水の温度を上昇させるよ
うに作動する。なお、電磁式切替弁４１、４２およびバ
イパス配管４３は設けなくても良い。
水循環経路１２内を還流する床暖房用温水の温度が床暖
房温度（６０℃程度）よりも低い時に、バイパス配管４
３を床暖房用温水が流れ再度床暖房用熱交換器２３で加
熱されるようにして床暖房用温水の温度を上昇させるよ
うに作動する。なお、電磁式切替弁４１、４２およびバ
イパス配管４３は設けなくても良い。
【００３０】［第１実施形態の作用］次に、本実施形態
のヒートポンプ式給湯装置の作用を図１に基づいて簡単
に説明する。
のヒートポンプ式給湯装置の作用を図１に基づいて簡単
に説明する。
【００３１】貯湯タンク６への貯湯タンク用温水の供給
（貯湯運転）と床暖房運転とを同時運転を行う場合に
は、電動圧縮機１、電動ポンプ５、８を同時運転する。
これにより、先ずヒートポンプサイクル１０では、電動
圧縮機１の作動によって冷媒が循環する。これにより、
電動圧縮機１が冷媒を圧縮することにより１２０℃程度
まで高められた冷媒は、水−冷媒熱交換器２の高圧側熱
交換器２１内に流入し、給湯用熱交換器２２内を循環す
る貯湯タンク用温水を加熱し、且つ床暖房用熱交換器２
３内を循環する床暖房用温水を加熱する。
（貯湯運転）と床暖房運転とを同時運転を行う場合に
は、電動圧縮機１、電動ポンプ５、８を同時運転する。
これにより、先ずヒートポンプサイクル１０では、電動
圧縮機１の作動によって冷媒が循環する。これにより、
電動圧縮機１が冷媒を圧縮することにより１２０℃程度
まで高められた冷媒は、水−冷媒熱交換器２の高圧側熱
交換器２１内に流入し、給湯用熱交換器２２内を循環す
る貯湯タンク用温水を加熱し、且つ床暖房用熱交換器２
３内を循環する床暖房用温水を加熱する。
【００３２】一方、第１温水循環経路１１においては、
給水配管１５により水道水が貯湯タンク６の下部の供給
され、貯水される。そして、貯湯タンク６の下部の貯湯
タンク用温水が電動ポンプ５の作動により、ヒートポン
プサイクル１０の水−冷媒熱交換器２の中の給湯用熱交
換器２２に流入する。そして、給湯用熱交換器２２内に
流入した貯湯タンク用温水は、ヒートポンプサイクル１
０内の高圧側冷媒から吸熱して６５℃〜９０℃程度に昇
温し、貯湯タンク６の上部に還流して貯湯される。そし
て、貯湯タンク６内に貯湯された高温の貯湯タンク用温
水は、電磁式切替弁１３、１４を開弁して、給湯配管１
６の途中に設置された温度調整弁において、給水配管か
らの低温の水道水と混合されて目標の給湯温度の給湯用
温水となり、その後に、台所、洗面台等の給湯器具に給
湯されたり、あるいは浴室内の風呂に出湯されたりす
る。
給水配管１５により水道水が貯湯タンク６の下部の供給
され、貯水される。そして、貯湯タンク６の下部の貯湯
タンク用温水が電動ポンプ５の作動により、ヒートポン
プサイクル１０の水−冷媒熱交換器２の中の給湯用熱交
換器２２に流入する。そして、給湯用熱交換器２２内に
流入した貯湯タンク用温水は、ヒートポンプサイクル１
０内の高圧側冷媒から吸熱して６５℃〜９０℃程度に昇
温し、貯湯タンク６の上部に還流して貯湯される。そし
て、貯湯タンク６内に貯湯された高温の貯湯タンク用温
水は、電磁式切替弁１３、１４を開弁して、給湯配管１
６の途中に設置された温度調整弁において、給水配管か
らの低温の水道水と混合されて目標の給湯温度の給湯用
温水となり、その後に、台所、洗面台等の給湯器具に給
湯されたり、あるいは浴室内の風呂に出湯されたりす
る。
【００３３】一方、第２温水循環経路１２においては、
第２温水循環経路１２内の床暖房用温水を電動ポンプ８
の作動により、ヒートポンプサイクル１０の水−冷媒熱
交換器２の中の床暖房用熱交換器２３に循環させること
により、ヒートポンプサイクル１０内の高圧側冷媒との
熱交換により床暖房用温水が加熱される。具体的には、
高圧側熱交換器２１の高圧冷媒の入口部の冷媒温度が１
２０℃程度である場合には、床暖房用温水を６０℃〜８
０℃程度まで昇温させることができる。
第２温水循環経路１２内の床暖房用温水を電動ポンプ８
の作動により、ヒートポンプサイクル１０の水−冷媒熱
交換器２の中の床暖房用熱交換器２３に循環させること
により、ヒートポンプサイクル１０内の高圧側冷媒との
熱交換により床暖房用温水が加熱される。具体的には、
高圧側熱交換器２１の高圧冷媒の入口部の冷媒温度が１
２０℃程度である場合には、床暖房用温水を６０℃〜８
０℃程度まで昇温させることができる。
【００３４】ここで、床暖房用熱交換器２３は、高圧側
熱交換器２１の冷媒入口部より所定量だけ下流の中間部
位から冷媒出口部に至る冷媒流路で冷媒と床暖房用温水
との熱交換を行うように構成されている。つまり、床暖
房用熱交換器２３においては、給湯用熱交換器２２の貯
湯タンク用温水との熱交換により１２０℃程度から７０
℃〜９０℃程度に温度低下した後の冷媒と床暖房用温水
とが熱交換可能に構成されている。
熱交換器２１の冷媒入口部より所定量だけ下流の中間部
位から冷媒出口部に至る冷媒流路で冷媒と床暖房用温水
との熱交換を行うように構成されている。つまり、床暖
房用熱交換器２３においては、給湯用熱交換器２２の貯
湯タンク用温水との熱交換により１２０℃程度から７０
℃〜９０℃程度に温度低下した後の冷媒と床暖房用温水
とが熱交換可能に構成されている。
【００３５】このため、床暖房用熱交換器２３の出口部
からは、給湯温度（９０℃程度）よりも低い温度（６０
℃〜８０℃程度）に加熱された床暖房用温水を取り出す
ことができる。そして、電磁式切替弁４１、４２を通電
して開弁させることにより、水−冷媒熱交換器２で加熱
された６０℃〜８０℃程度の中温の床暖房用温水が床暖
房機９に流入することにより、床暖房を行う。その後、
床暖房用温水は４０℃〜６０℃程度の温度に低下し、再
度床暖房用熱交換器２３に還流して加熱される。以上の
ように、床暖房と９０℃給湯の同時運転が可能となる。
からは、給湯温度（９０℃程度）よりも低い温度（６０
℃〜８０℃程度）に加熱された床暖房用温水を取り出す
ことができる。そして、電磁式切替弁４１、４２を通電
して開弁させることにより、水−冷媒熱交換器２で加熱
された６０℃〜８０℃程度の中温の床暖房用温水が床暖
房機９に流入することにより、床暖房を行う。その後、
床暖房用温水は４０℃〜６０℃程度の温度に低下し、再
度床暖房用熱交換器２３に還流して加熱される。以上の
ように、床暖房と９０℃給湯の同時運転が可能となる。
【００３６】また、床暖房用熱交換器２３は、給湯用熱
交換器２２の温水出口部より所定量だけ上流側の中間部
位から温水入口部に至る温水流路で貯湯タンク用温水と
床暖房用温水との熱交換を行うようにも構成されてい
る。このため、深夜電力を使用してヒートポンプサイク
ル１０を運転し貯湯タンク６内に高温の貯湯タンク用温
水を貯湯しておいた場合には、ヒートポンプサイクル１
０の運転が停止中であっても、電動ポンプ５を逆回転さ
せ、電動ポンプ８を運転し、貯湯タンク６内に貯湯した
６５℃〜９０℃程度の貯湯タンク用温水を水−冷媒熱交
換器２の中の給湯用熱交換器２２に供給すれば、水−冷
媒熱交換器２の中の床暖房用熱交換器２３内に還流する
床暖房用温水を４０℃〜６０℃程度の温度まで昇温させ
ることもできる。
交換器２２の温水出口部より所定量だけ上流側の中間部
位から温水入口部に至る温水流路で貯湯タンク用温水と
床暖房用温水との熱交換を行うようにも構成されてい
る。このため、深夜電力を使用してヒートポンプサイク
ル１０を運転し貯湯タンク６内に高温の貯湯タンク用温
水を貯湯しておいた場合には、ヒートポンプサイクル１
０の運転が停止中であっても、電動ポンプ５を逆回転さ
せ、電動ポンプ８を運転し、貯湯タンク６内に貯湯した
６５℃〜９０℃程度の貯湯タンク用温水を水−冷媒熱交
換器２の中の給湯用熱交換器２２に供給すれば、水−冷
媒熱交換器２の中の床暖房用熱交換器２３内に還流する
床暖房用温水を４０℃〜６０℃程度の温度まで昇温させ
ることもできる。
【００３７】また、貯湯タンク６内に貯湯した６５℃〜
９０℃程度の貯湯タンク用温水で床暖房を行う場合に
は、冷め切ってない給湯用温水をバッファタンク７に貯
め、電磁式切替弁１４を開弁してバッファタンク７内の
給湯用温水を台所、洗面台等の給湯器具、あるいは浴室
内の風呂に給湯または出湯するようにしても良い。ま
た、バッファタンク７内の貯湯タンク用温水を水−冷媒
熱交換器２の中の給湯用熱交換器２２に供給することに
より、水−冷媒熱交換器２の中の床暖房用熱交換器２３
内に還流する床暖房用温水を４０℃〜６０℃程度の温度
まで昇温させることもできる。つまり、バッファタンク
７内の貯湯タンク用温水を床暖房の予熱にも使用でき
る。
９０℃程度の貯湯タンク用温水で床暖房を行う場合に
は、冷め切ってない給湯用温水をバッファタンク７に貯
め、電磁式切替弁１４を開弁してバッファタンク７内の
給湯用温水を台所、洗面台等の給湯器具、あるいは浴室
内の風呂に給湯または出湯するようにしても良い。ま
た、バッファタンク７内の貯湯タンク用温水を水−冷媒
熱交換器２の中の給湯用熱交換器２２に供給することに
より、水−冷媒熱交換器２の中の床暖房用熱交換器２３
内に還流する床暖房用温水を４０℃〜６０℃程度の温度
まで昇温させることもできる。つまり、バッファタンク
７内の貯湯タンク用温水を床暖房の予熱にも使用でき
る。
【００３８】［第１実施形態の効果］以上のように、本
実施形態のヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポンプサ
イクル１０の電動圧縮機１の吐出口と膨張弁３の入口部
との間に三層構造の水−冷媒熱交換器２を設置してい
る。そして、単一の熱源ユニットであるヒートポンプサ
イクル１０によって異なる温度の貯湯タンク用温水を同
時に得ることができるので、異なる温度の温水を貯湯タ
ンク６と床暖房機９とに同時に供給することができる。
したがって、所望の給湯温度（６５℃〜９０℃程度）の
給湯運転（貯湯タンク６内に所望の温度の温水の貯湯運
転）と所望の床暖房温度（４０℃〜６０℃）の床暖房用
温水による床暖房運転とを同時に行うことができる。
実施形態のヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポンプサ
イクル１０の電動圧縮機１の吐出口と膨張弁３の入口部
との間に三層構造の水−冷媒熱交換器２を設置してい
る。そして、単一の熱源ユニットであるヒートポンプサ
イクル１０によって異なる温度の貯湯タンク用温水を同
時に得ることができるので、異なる温度の温水を貯湯タ
ンク６と床暖房機９とに同時に供給することができる。
したがって、所望の給湯温度（６５℃〜９０℃程度）の
給湯運転（貯湯タンク６内に所望の温度の温水の貯湯運
転）と所望の床暖房温度（４０℃〜６０℃）の床暖房用
温水による床暖房運転とを同時に行うことができる。
【００３９】また、高圧側熱交換器２１と給湯用熱交換
器２２と床暖房用熱交換器２３とは、三層構造の水−冷
媒熱交換器２とされており、高圧側熱交換器２１と給湯
用熱交換器２２の２層構造の水−冷媒熱交換器と高圧側
熱交換器２１と床暖房用熱交換器の２層構造の水−冷媒
熱交換器とを並列配置したものと比べて省スペースとな
る。
器２２と床暖房用熱交換器２３とは、三層構造の水−冷
媒熱交換器２とされており、高圧側熱交換器２１と給湯
用熱交換器２２の２層構造の水−冷媒熱交換器と高圧側
熱交換器２１と床暖房用熱交換器の２層構造の水−冷媒
熱交換器とを並列配置したものと比べて省スペースとな
る。
【００４０】そして、第１温水循環経路（貯湯用温水循
環回路）１１の電動ポンプ５を逆回転させることによ
り、深夜電力等によってヒートポンプサイクル１０を運
転して貯湯タンク６内に所望の給湯温度（６５℃〜９０
℃程度）の貯湯タンク用温水を貯湯しておき、ヒートポ
ンプサイクル１０の運転を停止した後に、貯湯タンク６
内に貯湯した貯湯タンク用温水で床暖房用温水（ブライ
ン）を温めて、床暖房に使用することができる。これに
より、ランニングコストの低いヒートポンプ式給湯装置
を提供することができる。
環回路）１１の電動ポンプ５を逆回転させることによ
り、深夜電力等によってヒートポンプサイクル１０を運
転して貯湯タンク６内に所望の給湯温度（６５℃〜９０
℃程度）の貯湯タンク用温水を貯湯しておき、ヒートポ
ンプサイクル１０の運転を停止した後に、貯湯タンク６
内に貯湯した貯湯タンク用温水で床暖房用温水（ブライ
ン）を温めて、床暖房に使用することができる。これに
より、ランニングコストの低いヒートポンプ式給湯装置
を提供することができる。
【００４１】そして、床暖房用熱交換器２３は、高圧側
熱交換器２１の冷媒入口部より所定量だけ下流の中間部
位から冷媒出口部に至る冷媒流路で冷媒と床暖房用温水
との熱交換を行うように構成されている。また、床暖房
用熱交換器２３は、給湯用熱交換器２２の温水出口部よ
り所定量だけ上流側の中間部位から温水入口部に至る温
水流路で貯湯タンク用温水と床暖房用温水との熱交換を
行うようにも構成されている。つまり、床暖房用熱交換
器２３の有効熱交換面積は、高圧側熱交換器２１および
給湯用熱交換器２２の有効熱交換面積に対して２／３程
度に小さくなっている。
熱交換器２１の冷媒入口部より所定量だけ下流の中間部
位から冷媒出口部に至る冷媒流路で冷媒と床暖房用温水
との熱交換を行うように構成されている。また、床暖房
用熱交換器２３は、給湯用熱交換器２２の温水出口部よ
り所定量だけ上流側の中間部位から温水入口部に至る温
水流路で貯湯タンク用温水と床暖房用温水との熱交換を
行うようにも構成されている。つまり、床暖房用熱交換
器２３の有効熱交換面積は、高圧側熱交換器２１および
給湯用熱交換器２２の有効熱交換面積に対して２／３程
度に小さくなっている。
【００４２】このため、床暖房用熱交換器２３の出口部
から、貯湯タンク６に貯湯するための給湯温度（６５℃
〜９０℃程度）よりも低い温度（６０℃程度）に加熱さ
れた床暖房用温水を取り出すことができる。また、床暖
房用熱交換器２３は６０℃沸き上げのため、高圧側熱交
換器２１および給湯用熱交換器２２よりも短くすること
ができるので、三層構造の水−冷媒熱交換器２の設置ス
ペースを小さくすることができ、且つ製品コストを低減
することができる。
から、貯湯タンク６に貯湯するための給湯温度（６５℃
〜９０℃程度）よりも低い温度（６０℃程度）に加熱さ
れた床暖房用温水を取り出すことができる。また、床暖
房用熱交換器２３は６０℃沸き上げのため、高圧側熱交
換器２１および給湯用熱交換器２２よりも短くすること
ができるので、三層構造の水−冷媒熱交換器２の設置ス
ペースを小さくすることができ、且つ製品コストを低減
することができる。
【００４３】［第２実施形態の構成］図２は本発明の第
２実施形態を示したもので、ヒートポンプ式給湯装置の
概略構造を示した図である。
２実施形態を示したもので、ヒートポンプ式給湯装置の
概略構造を示した図である。
【００４４】本実施形態のヒートポンプ式給湯装置は、
第１実施形態と同様に、熱源ユニットとしてのヒートポ
ンプサイクル１０と、このヒートポンプサイクル１０に
よって加熱された貯湯タンク用温水（給湯用温水）を貯
湯タンク６に循環させる第１温水循環経路１１と、ヒー
トポンプサイクル１０によって加熱された床暖房用温水
（ブライン）を床暖房機９に循環させる第２温水循環経
路（床暖房用温水循環回路、閉回路）１２とを備えてい
る。
第１実施形態と同様に、熱源ユニットとしてのヒートポ
ンプサイクル１０と、このヒートポンプサイクル１０に
よって加熱された貯湯タンク用温水（給湯用温水）を貯
湯タンク６に循環させる第１温水循環経路１１と、ヒー
トポンプサイクル１０によって加熱された床暖房用温水
（ブライン）を床暖房機９に循環させる第２温水循環経
路（床暖房用温水循環回路、閉回路）１２とを備えてい
る。
【００４５】本実施形態の貯湯タンク６は、後記する第
２、第１給湯用熱交換器６２、６６内で加熱された貯湯
タンク用温水を貯留するものである。この貯湯タンク６
の底部には、水道水等を給水するための給水配管１５に
接続する給水入口３１、および第１給湯用熱交換器６６
の入口部に連通する温水出口３２が設けられている。ま
た、貯湯タンク６の側面部には、第２給湯用熱交換器６
２内で加熱された貯湯タンク用温水を流入させるための
温水入口３７、また、貯湯タンク６の天井部には、貯湯
タンク６内の温水を台所、洗面所や浴室等の給湯箇所へ
給湯するための給湯配管１６に接続する温水出口３８が
設けられている。
２、第１給湯用熱交換器６２、６６内で加熱された貯湯
タンク用温水を貯留するものである。この貯湯タンク６
の底部には、水道水等を給水するための給水配管１５に
接続する給水入口３１、および第１給湯用熱交換器６６
の入口部に連通する温水出口３２が設けられている。ま
た、貯湯タンク６の側面部には、第２給湯用熱交換器６
２内で加熱された貯湯タンク用温水を流入させるための
温水入口３７、また、貯湯タンク６の天井部には、貯湯
タンク６内の温水を台所、洗面所や浴室等の給湯箇所へ
給湯するための給湯配管１６に接続する温水出口３８が
設けられている。
【００４６】本実施形態のヒートポンプサイクル１０
は、冷媒として例えば臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ
2 ）等を使用し、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以
上となる超臨界ヒートポンプサイクルにより構成されて
いる。そして、ヒートポンプサイクル１０には、３つの
第１〜第３水−冷媒熱交換器５１〜５３を電動圧縮機１
の吐出口と膨張弁３の入口部とを結ぶ冷媒配管の途中に
直列接続している。
は、冷媒として例えば臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ
2 ）等を使用し、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以
上となる超臨界ヒートポンプサイクルにより構成されて
いる。そして、ヒートポンプサイクル１０には、３つの
第１〜第３水−冷媒熱交換器５１〜５３を電動圧縮機１
の吐出口と膨張弁３の入口部とを結ぶ冷媒配管の途中に
直列接続している。
【００４７】第１水−冷媒熱交換器（放熱器）５１は、
高温側冷媒用熱交換器（高温側放熱器）６１の一端面に
第２給湯用熱交換器（第２熱交換器）６２を熱交換可能
に密着させて配置したもので、高温側冷媒用熱交換器６
１内に流入する１２０℃程度の高温の高圧冷媒と第２給
湯用熱交換器６２内に流入する４０℃程度の温水（水道
水、貯湯タンク用温水）とを熱交換して、６５℃〜９０
℃程度の温水を取り出す熱交換器である。
高温側冷媒用熱交換器（高温側放熱器）６１の一端面に
第２給湯用熱交換器（第２熱交換器）６２を熱交換可能
に密着させて配置したもので、高温側冷媒用熱交換器６
１内に流入する１２０℃程度の高温の高圧冷媒と第２給
湯用熱交換器６２内に流入する４０℃程度の温水（水道
水、貯湯タンク用温水）とを熱交換して、６５℃〜９０
℃程度の温水を取り出す熱交換器である。
【００４８】第２水−冷媒熱交換器５２は、中温側冷媒
用熱交換器（中温側放熱器）６３の一端面に床暖房用熱
交換器６４を熱交換可能に密着させて配置したもので、
中温側冷媒用熱交換器６３内に流入する７０℃程度の中
温の高圧冷媒と床暖房用熱交換器６４内に流入する４０
℃程度の床暖房用温水とを熱交換して、６０℃程度の床
暖房用温水を取り出す熱交換器である。
用熱交換器（中温側放熱器）６３の一端面に床暖房用熱
交換器６４を熱交換可能に密着させて配置したもので、
中温側冷媒用熱交換器６３内に流入する７０℃程度の中
温の高圧冷媒と床暖房用熱交換器６４内に流入する４０
℃程度の床暖房用温水とを熱交換して、６０℃程度の床
暖房用温水を取り出す熱交換器である。
【００４９】第３水−冷媒熱交換器５３は、低温側冷媒
用熱交換器（低温側放熱器）６５の一端面に第１給湯用
熱交換器（第１熱交換器）６６を熱交換可能に密着させ
て配置したもので、低温側冷媒用熱交換器６５内に流入
する５０℃程度の低温の高圧冷媒と第１給湯用熱交換器
６６内に流入する２０℃程度の温水（水道水、貯湯用温
水）とを熱交換して、４０℃程度の温水を取り出す熱交
換器である。
用熱交換器（低温側放熱器）６５の一端面に第１給湯用
熱交換器（第１熱交換器）６６を熱交換可能に密着させ
て配置したもので、低温側冷媒用熱交換器６５内に流入
する５０℃程度の低温の高圧冷媒と第１給湯用熱交換器
６６内に流入する２０℃程度の温水（水道水、貯湯用温
水）とを熱交換して、４０℃程度の温水を取り出す熱交
換器である。
【００５０】［第２実施形態の効果］以上のように、本
実施形態のヒートポンプ式給湯装置は、単一の熱源ユニ
ットであるヒートポンプサイクル１０によって異なる温
度の温水を同時に得ることができるので、異なる温度の
温水を貯湯タンク６と床暖房機９とに同時に供給するこ
とができる。したがって、所望の給湯温度（６５℃〜９
０℃程度）の給湯（貯湯タンク６内に所望の温度の温水
の貯湯）運転、および所望の床暖房温度（４０℃〜６０
℃）による床暖房運転を同時運転することができる。
実施形態のヒートポンプ式給湯装置は、単一の熱源ユニ
ットであるヒートポンプサイクル１０によって異なる温
度の温水を同時に得ることができるので、異なる温度の
温水を貯湯タンク６と床暖房機９とに同時に供給するこ
とができる。したがって、所望の給湯温度（６５℃〜９
０℃程度）の給湯（貯湯タンク６内に所望の温度の温水
の貯湯）運転、および所望の床暖房温度（４０℃〜６０
℃）による床暖房運転を同時運転することができる。
【００５１】また、同じサイズの水−冷媒熱交換器５１
〜５３を３個直列接続すれば良いので、生産性が向上
し、第１実施形態で示した一体型の三層構造の水−冷媒
熱交換器２に比べてヒートポンプ式給湯装置の構成を簡
素化することができる。また、３つの第１〜第３水−冷
媒熱交換器５１〜５３を直列接続することにより、２０
℃程度の温水を低温の冷媒で加熱することで４０℃程度
まで昇温した後に、４０℃程度の温水を高温の冷媒で加
熱することで６５℃〜９０℃程度まで昇温させることが
できる。その上、中温の冷媒で床暖房用温水を加熱する
ことで、中温（６０℃程度）の床暖房用温水を作り出す
ことができる。これにより、２０℃程度の温水を高温の
冷媒で加熱することで６５℃〜９０℃程度まで昇温させ
る第１実施形態のヒートポンプ式給湯装置と比べて熱効
率を向上させることができ、性能の低下を防止すること
ができる。
〜５３を３個直列接続すれば良いので、生産性が向上
し、第１実施形態で示した一体型の三層構造の水−冷媒
熱交換器２に比べてヒートポンプ式給湯装置の構成を簡
素化することができる。また、３つの第１〜第３水−冷
媒熱交換器５１〜５３を直列接続することにより、２０
℃程度の温水を低温の冷媒で加熱することで４０℃程度
まで昇温した後に、４０℃程度の温水を高温の冷媒で加
熱することで６５℃〜９０℃程度まで昇温させることが
できる。その上、中温の冷媒で床暖房用温水を加熱する
ことで、中温（６０℃程度）の床暖房用温水を作り出す
ことができる。これにより、２０℃程度の温水を高温の
冷媒で加熱することで６５℃〜９０℃程度まで昇温させ
る第１実施形態のヒートポンプ式給湯装置と比べて熱効
率を向上させることができ、性能の低下を防止すること
ができる。
【００５２】［他の実施形態］本実施形態では、ヒート
ポンプサイクル１０の電動圧縮機１にて圧縮された高圧
冷媒が流入する高圧側熱交換器（放熱器）２１と給湯用
熱交換器２２と床暖房用熱交換器２３とで三層構造の水
−冷媒熱交換器２を構成したが、高圧側熱交換器（放熱
器）２１と給湯用熱交換器２２と床暖房用熱交換器２３
とで三重円管状の水−冷媒熱交換器を構成しても良い。
ポンプサイクル１０の電動圧縮機１にて圧縮された高圧
冷媒が流入する高圧側熱交換器（放熱器）２１と給湯用
熱交換器２２と床暖房用熱交換器２３とで三層構造の水
−冷媒熱交換器２を構成したが、高圧側熱交換器（放熱
器）２１と給湯用熱交換器２２と床暖房用熱交換器２３
とで三重円管状の水−冷媒熱交換器を構成しても良い。
【００５３】本実施形態では、熱源ユニットとして臨界
温度の低いＣＯ2 を冷媒とするヒートポンプサイクル１
０を使用しているが、熱源ユニットとしてＲ２２を冷媒
とするヒートポンプサイクルを使用しても良く、ガスバ
ーナ、石油バーナ、電気ヒータ等の熱源ユニットを使用
しても良い。
温度の低いＣＯ2 を冷媒とするヒートポンプサイクル１
０を使用しているが、熱源ユニットとしてＲ２２を冷媒
とするヒートポンプサイクルを使用しても良く、ガスバ
ーナ、石油バーナ、電気ヒータ等の熱源ユニットを使用
しても良い。
【図１】ヒートポンプ式給湯装置の概略構造を示した構
成図である（第１実施形態）。
成図である（第１実施形態）。
【図２】ヒートポンプ式給湯装置の概略構造を示した構
成図である（第２実施形態）。
成図である（第２実施形態）。
１ 電動圧縮機
２ 水−冷媒熱交換器
５ 電動ポンプ（貯湯用ポンプ）
６ 貯湯タンク
７ バッファタンク
８ 電動ポンプ（床暖房用ポンプ）
９ 床暖房機
１０ ヒートポンプサイクル（熱源ユニット）
１１ 第１温水循環経路
１２ 第２温水循環経路
２１ 高圧側熱交換器（放熱器）
２２ 給湯用熱交換器
２３ 床暖房用熱交換器
５１ 第１水−冷媒熱交換器
５２ 第２水−冷媒熱交換器
５３ 第３水−冷媒熱交換器
６１ 高温側冷媒用熱交換器（高温側放熱器）
６２ 第２給湯用熱交換器（第２熱交換器）
６３ 中温側冷媒用熱交換器（中温側放熱器）
６４ 床暖房用熱交換器
６５ 低温側冷媒用熱交換器（低温側放熱器）
６６ 第１給湯用熱交換器（第１熱交換器）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 榊原 久介
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Ｆターム(参考） 3L070 BB14 BC03 BC22 CC07
Claims (7)
- 【請求項１】（ａ）温水を加熱するための熱源ユニット
と、 （ｂ）この熱源ユニットによって温水を加熱する給湯用
熱交換器、およびこの給湯用熱交換器で加熱された温水
を貯留する貯湯タンクを有する第１温水循環経路と、 （ｃ）前記熱源ユニットによって温水を加熱する床暖房
用熱交換器、およびこの床暖房用熱交換器で加熱された
温水を利用する床暖房機を有する第２温水循環経路とを
備えたヒートポンプ式給湯装置において、 前記床暖房用熱交換器の有効熱交換面積を、前記給湯用
熱交換器の有効熱交換面積よりも小さくしたことを特徴
とする多機能給湯装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の多機能給湯装置におい
て、 前記熱源ユニットは、臨界温度の低いＣＯ2 を冷媒とす
るヒートポンプサイクルであることを特徴とするヒート
ポンプ式給湯装置。 - 【請求項３】請求項２に記載のヒートポンプ式給湯装置
において、 前記ヒートポンプサイクルの電動圧縮機にて圧縮された
高圧冷媒が流入する放熱器と前記給湯用熱交換器と前記
床暖房用熱交換器とは、三層構造の水−冷媒熱交換器と
されていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項４】請求項３に記載のヒートポンプ式給湯装置
において、 前記給湯用熱交換器は、前記放熱器の冷媒入口部から冷
媒出口部に至る冷媒流路の全長で冷媒と温水との熱交換
を行うように構成されており、 前記床暖房用熱交換器は、前記放熱器の冷媒入口部より
所定量だけ下流の中間部位から冷媒出口部に至る冷媒流
路で高圧冷媒と温水との熱交換を行うように構成されて
いることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項５】請求項３または請求項４に記載のヒートポ
ンプ式給湯装置において、 前記給湯用熱交換器および前記床暖房用熱交換器は、前
記給湯用熱交換器内を流れる給湯用温水と前記床暖房用
熱交換器内を流れる床暖房用温水とが熱交換可能に配設
されており、 前記第１温水循環経路は、前記給湯用熱交換器から前記
貯湯タンクに給湯用温水を供給するための貯湯用ポンプ
を有し、 前記貯湯用ポンプは、前記ヒートポンプサイクルの停止
時に、前記貯湯タンク内の給湯用温水を前記給湯用熱交
換器に供給することを特徴とするヒートポンプ式給湯装
置。 - 【請求項６】（ａ）電動圧縮機にて圧縮された高圧冷媒
が流入する放熱器を有するヒートポンプサイクルと、 （ｂ）前記放熱器より給湯用温水に吸熱を行う給湯用熱
交換器、およびこの給湯用熱交換器で加熱された給湯用
温水を貯留する貯湯タンクを有する第１温水循環経路
と、 （ｃ）前記放熱器より床暖房用温水に吸熱を行う床暖房
用熱交換器、およびこの床暖房用熱交換器で加熱された
床暖房用温水を利用する床暖房機を有する第２温水循環
経路とを備えたヒートポンプ式給湯装置において、 前記給湯用熱交換器は、低温の冷媒より吸熱を行う第１
熱交換器、および高温の冷媒より吸熱を行う第２熱交換
器を有し、 前記放熱器は、高温の冷媒と前記第２熱交換器内の給湯
用温水とを熱交換させる高温側放熱器、中温の冷媒と前
記床暖房用熱交換器内の床暖房用温水とを熱交換させる
中温側放熱器、および低温の冷媒と前記第１熱交換器内
の給湯用温水とを熱交換させる低温側放熱器を有してい
ることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項７】請求項６に記載のヒートポンプ式給湯装置
において、 前記ヒートポンプサイクルは、前記電動圧縮機の吐出口
と減圧装置の入口部との間に、前記高温側放熱器、前記
中温側放熱器、前記低温側放熱器の順に直列接続したこ
とを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236939A JP4378900B2 (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | ヒートポンプ式給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236939A JP4378900B2 (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | ヒートポンプ式給湯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003050050A true JP2003050050A (ja) | 2003-02-21 |
| JP4378900B2 JP4378900B2 (ja) | 2009-12-09 |
Family
ID=19068112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001236939A Expired - Fee Related JP4378900B2 (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | ヒートポンプ式給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4378900B2 (ja) |
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