JP2005090815A - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents
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【解決手段】ヒートポンプ式給湯機は、第1圧縮機1,第1水−冷媒熱交換器2,第1減圧弁3,第1空気−冷媒熱交換器4などで構成する第1冷凍サイクルを収納した第1のユニット31と、第2圧縮機6,第2水−冷媒熱交換器7,第2減圧弁8,第2空気−冷媒熱交換器9などで構成する第2冷凍サイクルを収納した第2のユニット32と、貯湯タンク11,混合弁12,電磁弁13,給湯用循環ポンプ14,風呂追炊き用循環ポンプ15などで構成するタンク回路を収納した第3のユニット33との、3個のユニットに分割したものである。
【選択図】 図3
Description
図10に示すヒートポンプ式給湯機50は、第1圧縮機51,第1水−冷媒熱交換器52,第1減圧弁53,第1空気−冷媒熱交換器54などで構成した第1冷凍サイクルと、第2圧縮機56,第2水−冷媒熱交換器57,第2減圧弁58,第2空気−冷媒熱交換器59などで構成した第2冷凍サイクルと、貯湯タンク61,混合弁62,電磁弁63,給湯用循環ポンプ64,風呂追炊き用循環ポンプ65などで構成したタンク回路とを備え、2個の冷凍サイクルで湯を生成して蛇口や浴槽に直接給湯し、またはタンク回路から貯湯を給湯するものである。そして、このヒートポンプ式給湯機は、図11に示すように、冷凍サイクルやタンク回路を全て一つのユニット内に収納した一体型で構成されている。
また、深夜電力を利用して安い電気代でお湯を沸かす給湯機として、貯湯式のヒートポンプ給湯機があるが、2個のユニットに分割されているものが一般的である。
週刊エアコン流通人2003年5月15日号(VOL.24−No.896)
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のヒートポンプ式給湯機において、3個の前記ユニットを、一方の前記冷凍サイクルを収納した第1のユニットと、他方の前記冷凍サイクルを収納した第2のユニットと、前記タンク回路を収納した第3のユニットとで構成したことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載のヒートポンプ式給湯機において、3個の前記ユニットを、一体化して設置可能とする構造にしたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載のヒートポンプ式給湯機において、3個の前記ユニットを、積重ねて設置可能とする構造にしたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項4に記載のヒートポンプ式給湯機において、3個の前記ユニットのうち前記タンク回路を収納したユニットを、最下段に配置可能とする構造にしたことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項3に記載のヒートポンプ式給湯機において、3個の前記ユニットのうち前記タンク回路を収納したユニットを、縦置き設置または横置き設置可能とする構造にしたことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項1から請求項6のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機において、タンク回路を収納したユニットを、増設設置できる構造としたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項1から請求項7のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機において、前記冷媒として二酸化炭素を充填したことを特徴とする。
また、本発明は、給湯機本体を、それぞれの冷凍サイクルを収納する2個のユニットとタンク回路を収納する1個のユニットに3分割したものであり、この構成によれば、一つ一つのユニットを小型軽量化でき、搬送性や設置性の向上を図ることができる。また、2個の冷凍サイクルをそれぞれに分割するので、設置時においては冷媒配管の接続をなくすことができ、作業性向上を図ることができる。
また、本発明は、給湯機本体を3個のユニットに分割し、3個のユニットを一体化して設置可能とする構造にしたものであり、この構成によれば、3個のユニットを一体化して設置可能とすることによって、分離設置や一体化設置など、設置の自由度の向上を図ることができる。
また、本発明は、給湯機本体を3個のユニットに分割し、3個のユニットの積重ね設置を可能とする構造にしたものであり、この構成によれば、3個のユニットの積重ね設置を可能とすることによって、分離設置や一体化設置など、設置の自由度の向上を図ることができる。
また、本発明は、給湯機を3個のユニットに分割し、そのうちのタンク回路のユニットを最下段に配置可能とする構造にしたものであり、この構成によれば、タンク回路のユニットを最下段に配置することによって、使用時において最も重量がある貯湯タンクを最下部に設置でき、本体の安定性の向上を図ることができる。
また、本発明は、給湯機を3個のユニットに分割し、そのうちのタンク回路のユニットを、縦置き設置または横置き設置可能とする構造にしたものであり、この構成によれば、タンク回路のユニットの縦置き設置または横置き設置を可能とすることによって、分離設置や一体化設置など、設置の自由度の向上を図ることができる。
また、本発明は、給湯機を3個のユニットに分割し、そのうちのタンク回路のユニットを複数個増設できる構造としたものであり、この構成によって、タンクの容量を変更できるので、家の大きさ、家族の数などによる種々のお湯の使用状況に対応してタンク容量を変更でき、立ち上がり時の湯切れ防止を図ることができる。
また、本発明は、3個のユニットに分割したヒートポンプ式給湯機に、冷凍サイクルに冷媒として二酸化炭素を充填したものであり、この構成によれば、二酸化炭素を充填することによって、搬送性、設置性がよく、かつ、地球環境に優しい給湯機を提供することができる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態によるヒートポンプ式給湯機において、3個のユニットを、一方の冷凍サイクルを収納した第1のユニットと、他方の冷凍サイクルを収納した第2のユニットと、タンク回路を収納した第3のユニットとにしたものである。本実施の形態によれば、3分割することによって一つ一つのユニットを小型軽量化でき、搬送性や設置性の向上を図ることができる。さらに、2個の冷凍サイクルをそれぞれに分割するので、設置時における冷媒配管の接続がなく、水配管のみの接続とすることができるため作業性の向上を図ることができる。
本発明の第3の実施の形態は、第1または第2の実施の形態によるヒートポンプ式給湯機において、3個のユニットを、一体化して設置可能とする構造にしたものである。本実施の形態によれば、3個のユニットの一体化設置が可能になり、一体化設置や分離設置など、設置の自由度の向上を図ることができる。
本発明の第4の実施の形態は、第3の実施の形態によるヒートポンプ式給湯機において、3個のユニットを、積重ねて設置可能とする構造にしたものである。本実施の形態によれば、3個のユニットの積重ね設置が可能になり、設置の自由度の向上を図ることができる。
本発明の第5の実施の形態は、第4の実施の形態によるヒートポンプ式給湯機において、3個のユニットのうちタンク回路を収納したユニットを、最下段に配置可能とする構造にしたものである。本実施の形態によれば、最も重量があるタンク回路のユニットを使用時において最下部に設置できるので、本体の安定性の向上を図ることができる。
本発明の第6の実施の形態は、第3の実施の形態によるヒートポンプ式給湯機において、3個のユニットのうちタンク回路を収納したユニットを、縦置き設置または横置き設置可能とする構造にしたものである。本実施の形態によれば、タンク回路のユニットの縦置き設置または横置き設置が可能となり、設置の自由度の向上を図ることができる。
本発明の第7の実施の形態は、第1から第6の実施の形態によるヒートポンプ式給湯機において、3個のユニットのうちタンク回路を収納したユニットを、複数個増設できる構造としたものである。本実施の形態によれば、タンクの容量を変更できるので、家の大きさや家族の数など、種々のお湯の使用状況に対応でき、立ち上がり時の湯切れ防止を図ることができる。なお、本実施の形態による立ち上がり時の湯切れ防止は、瞬間式だけでなく貯湯式の給湯機に対しても図ることができる。
本発明の第8の実施の形態は、第1から第7の実施の形態によるヒートポンプ式給湯機において、冷凍サイクルに冷媒として二酸化炭素を充填したものである。本実施の形態によれば、二酸化炭素を充填することによって、搬送性と設置性が良く、かつ、地球環境に優しいヒートポンプ式給湯機を提供することができる。
図1に示す第1の実施例のヒートポンプ式給湯機は、第1圧縮機1,第1水−冷媒熱交換器2,第1減圧弁3,第1空気−冷媒熱交換器4を環状に接続した冷媒回路に冷媒を充填して構成された第1冷凍サイクルを有し、同様に、第2圧縮機6,第2水−冷媒熱交換器7,第2減圧弁8,第2空気−冷媒熱交換器9を環状に接続した冷媒回路に冷媒を充填して構成された第2冷凍サイクルを有している。また、貯湯タンク11,混合弁12,電磁弁13,給湯用循環ポンプ14,風呂追炊き用循環ポンプ15を接続して構成されたタンク回路を具備している。なお、第1水−冷媒熱交換器2及び第2水−冷媒熱交換器7は凝縮器として、第1空気−冷媒熱交換器4及び第2空気−冷媒熱交換器9は蒸発器として機能する。
ここで、本実施例のヒートポンプ式給湯機は、第1圧縮機1,第2圧縮機6,第1減圧弁3,第2減圧弁8,第1空気−冷媒熱交換器4,第2空気−冷媒熱交換器9,第1送風機5,第2送風機10,冷媒配管から構成された第1のユニット21と、第1水−冷媒熱交換器2,第2水−冷媒熱交換器7,冷媒及び給湯配管から構成された第2のユニット22と、貯湯タンク11,混合弁12,電磁弁13,給湯用循環ポンプ14,風呂追炊き用循環ポンプ15,給湯配管などから構成された第3のユニット23との、3個のユニットに分割されている。
そして、図2に示すように、本実施例のヒートポンプ式給湯機は、設置時に、第1のユニット21と第2のユニット22とを冷媒配管群45で接続し、第2のユニット22と第3のユニット23とを給湯配管群46で接続する分離設置の構成となっている。
まず、給水を給湯する場合には、蛇口43を開けて、第1冷凍サイクルの第1圧縮機1、第2冷凍サイクルの第2圧縮機6及び給湯用循環ポンプ14を運転して、給湯を開始する。第1冷凍サイクルでは、第1圧縮機1で圧縮された冷媒は、第1水−冷媒熱交換器2に流入し、ここで給湯用循環ポンプ14にて送られた水に放熱する。第1水−冷媒熱交換器2で放熱して凝縮した液冷媒は、第1減圧弁3に流入して膨張し、第1空気−冷媒熱交換器4で第1送風機5にて送られた空気と熱交換して蒸発し、ガス冷媒となる。このガス冷媒は、第1圧縮機1に吸入されて再び圧縮される。
同様に、第2冷凍サイクルでは、第2圧縮機6で圧縮された冷媒は、第2水−冷媒熱交換器7に流入し、ここで給湯用循環ポンプ14から送られた水に放熱する。第2水−冷媒熱交換器7で放熱して凝縮した液冷媒は、第2減圧弁8に流入して膨張し、第2空気−冷媒熱交換器9で第2送風機10にて送られた空気と熱交換して蒸発し、ガス冷媒となる。このガス冷媒は、第2圧縮機6に吸入され再び圧縮される。
そして、第1水−冷媒熱交換器2及び第2水−冷媒熱交換器7で水を加熱して湯を生成し、この湯を給湯側に切り換えられた混合弁12と電磁弁13を介して、蛇口43から給湯する。蛇口43を閉じて、第1圧縮機1や第2圧縮機6などを停止し、給湯を終了する。
また、貯湯タンク11の湯を出湯する場合には、第1冷凍サイクル、第2冷凍サイクル及び給湯用循環ポンプ14を停止し、混合弁12を切り換えて、貯湯タンク11の湯を蛇口43から出湯する。この場合、給水は、貯湯タンク11の下部より水圧で流入し、湯を貯湯タンク11の上部から押し出すことになる。
更に、風呂の追い炊きをする場合には、第1冷凍サイクル及び風呂追炊き用循環ポンプ15を運転し、第1冷凍サイクルの第1水−冷媒熱交換器2で風呂追炊き用循環ポンプ15から送られた水を加熱して湯を生成し、この湯を浴槽44に給湯して追い炊きをする。
図3に示す第2の実施例のヒートポンプ式給湯機は、第1の実施例と同様に、第1冷凍サイクルと、第2冷凍サイクルとを有し、タンク回路を具備した構成である。
そして、本実施例のヒートポンプ式給湯機は、第1圧縮機1,第1水−冷媒熱交換器2,第1減圧弁3,第1空気−冷媒熱交換器4,第1送風機5,接続配管などから構成される第1冷凍サイクルを収納した第1のユニット31と、第2圧縮機6,第2水−冷媒熱交換器7,第2減圧弁8,第2空気−冷媒熱交換器9,第2送風機10,接続配管などから構成される第2冷凍サイクルを収納した第2のユニット32と、貯湯タンク11,混合弁12,電磁弁13,給湯用循環ポンプ14,風呂追炊き用循環ポンプ15,接続配管などから構成されるタンク回路を収納した第3のユニット33との、3個のユニットに分割されている。
また、図4に示すように、本実施例のヒートポンプ式給湯機は、設置時に、第1のユニット31と第2のユニット32とを給湯配管47で接続し、第1のユニット31と第3のユニット33とを給湯配管群48で接続し、第2のユニット32と第3のユニット33とを給湯配管群49で接続する分離設置の構成となっている。
なお、本実施例のヒートポンプ式給湯機の動作は、第1の実施例と同じであり、その説明を省略する。
本実施例によれば、給湯機本体を3個のユニットに分割することによって、個々のユニットを小型軽量化することができ、ヒートポンプ式給湯機の搬送性や設置性の向上を図ることができる。また、本実施例では、第1の実施例のように冷凍サイクルを分断することなく、2個の冷凍サイクルをそれぞれ独立してユニットに収納することにより、設置時における冷媒配管の接続をなくすことができ、作業性の向上を図ることができる。
第3の実施例のヒートポンプ式給湯機は、その主たる構成と動作が第2の実施例と同じであり、それらの詳細説明を省略し、本実施例の特徴について説明する。
即ち、図5に示す第3の実施例のヒートポンプ式給湯機34は、第1冷凍サイクルから構成される第1のユニット31と、第2冷凍サイクルから構成される第2のユニット32と、貯湯タンク11などから構成される第3のユニット33とに分割し、かつ、これらの3個のユニットを一体化して設置可能とする構造にしたものである。
本実施例によれば、給湯機本体を3個のユニットに分割し、3個のユニットを一体化して設置することができるので、一体化設置や分離設置など、設置の自由度の向上を図ることができる。
なお、一体化設置としては、本実施例のように縦置きと横置きを組み合わせた設置以外に、後述の第4及び第5の実施例のように縦に積重ねた縦置き設置と、第6の実施例のように横に並べた横置き設置がある。
また、本実施例の一体化設置の効果等については、第2の実施例の構成で説明したが前述第1の実施例の構成にも適用され、以下の第4から第7の実施例も同様である。
第4の実施例のヒートポンプ式給湯機は、その主たる構成と動作は第2の実施例と同じであり、それらの詳細説明は省略し、本実施例の特徴について説明する。
即ち、図6に示す第4の実施例のヒートポンプ式給湯機35は、第1冷凍サイクルから構成される第1のユニット31と、第2冷凍サイクルから構成される第2のユニット32と、貯湯タンク11などから構成される第3のユニット33とに分割し、かつ、これらの3個のユニットを積重ねて一体化する設置を可能とする構造にしたものである。
本第4の実施例によれば、3個のユニットを積重ねて設置することができるので、一体化設置や分離設置など、設置の自由度の向上を図ることができる。
第5の実施例のヒートポンプ式給湯機は、その主たる構成と動作は第2の実施例と同じであり、それらの詳細説明は省略し、本実施例の特徴について説明する。
即ち、図7に示す第5の実施例のヒートポンプ式給湯機36は、第1冷凍サイクルから構成される第1のユニット31と、第2冷凍サイクルから構成される第2のユニット32と、貯湯タンク11などから構成される第3のユニット33とに分割し、かつ、これらの3個のユニットを積重ねて一体化する設置を可能とする構造にし、さらに第3のユニット33を最下段に配置可能とする構造にしたものである。
本実施例によれば、第3のユニット33を最下段に配置することによって、使用時において最も重量がある貯湯タンク11を最下部に設置することができるので、本体の安定性の向上を図ることができる。
第6の実施例のヒートポンプ式給湯機は、その主たる構成と動作が第2の実施例と同じであり、それらの詳細説明を省略し、本実施例の特徴について説明する。
即ち、第6の実施例のヒートポンプ式給湯機は、第1冷凍サイクルから構成される第1のユニット31と、第2冷凍サイクルから構成される第2のユニット32と、貯湯タンク11などから構成される第3のユニット33とに分割した3個のユニットのうち、図8(a)に示すヒートポンプ式給湯機37aでは、第3のユニット33を縦置き設置可能とする構造にしたものであり、また、図8(b)に示すヒートポンプ式給湯機37bでは、第3のユニット33を横置き設置可能とする構造にしたものである。
本実施例によれば、第3のユニット33の縦置き設置または横置き設置ができるので、一体化設置や分離設置など、設置の自由度の向上を図ることができる。
第7の実施例のヒートポンプ式給湯機は、その主たる構成と動作が第2の実施例と同じであり、それらの詳細説明を省略し、本実施例の特徴について説明する。
即ち、図9に示す第7の実施例のヒートポンプ式給湯機40は、第1冷凍サイクルから構成される第1のユニット31と、第2冷凍サイクルから構成される第2のユニット32と、貯湯タンク11などから構成したタンク回路を収納する第3のユニット33と、第2貯湯タンク38などから構成した第2タンク回路(図示せず)を収納する第4のユニット39とに分割し、かつ、4個のユニットの一体化設置を可能とする構造にしたものである。換言すれば、タンク回路を収納するユニットを複数個増設できる構造としたものである。
本実施例によれば、家の大きさ、家族の数などによる種々の湯の使用状況に対応してタンク容量を変更でき、立ち上がり時の湯切れ防止を図ることができる。
2,52 第1水−冷媒熱交換器
3,53 第1減圧弁
4,54 第1空気−冷媒熱交換器
5 第1送風機
6,56 第2圧縮機
7,57 第2水−冷媒熱交換器
8,58 第2減圧弁
9,59 第2空気−冷媒熱交換器
10 第2送風機
11,61 貯湯タンク
12,62 混合弁
13,63 電磁弁
14,64 給湯用循環ポンプ
15,65 風呂追炊き用循環ポンプ
21,31 第1のユニット
22,32 第2のユニット
23,33 第3のユニット
34,35,36,37a,37b,40,50 ヒートポンプ式給湯機
38 第2貯湯タンク
39 第4のユニット
43 蛇口
44 浴槽
45 冷媒配管群
46,48,49 給湯配管群
47 給湯配管
Claims (8)
- 圧縮機,水−冷媒熱交換器,減圧弁,及び空気−冷媒熱交換器を環状に接続した冷媒回路に冷媒を充填して構成された冷凍サイクルを2回路有し、かつ、貯湯タンク,混合弁,電磁弁,及び循環ポンプを接続して構成されたタンク回路を具備したヒートポンプ式給湯機であって、2つの前記冷凍サイクルと前記タンク回路とを3個のユニットに分割して構成したことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
- 3個の前記ユニットを、一方の前記冷凍サイクルを収納した第1のユニットと、他方の前記冷凍サイクルを収納した第2のユニットと、前記タンク回路を収納した第3のユニットとで構成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機。
- 3個の前記ユニットを、一体化して設置可能とする構造にしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のヒートポンプ式給湯機。
- 3個の前記ユニットを、積重ねて設置可能とする構造にしたことを特徴とする請求項3に記載のヒートポンプ式給湯機。
- 3個の前記ユニットのうち前記タンク回路を収納したユニットを、最下段に配置可能とする構造にしたことを特徴とする請求項4に記載のヒートポンプ式給湯機。
- 3個の前記ユニットのうち前記タンク回路を収納したユニットを、縦置き設置または横置き設置可能とする構造にしたことを特徴とする請求項3に記載のヒートポンプ式給湯機。
- タンク回路を収納したユニットを、増設設置できる構造としたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機。
- 前記冷媒として二酸化炭素を充填したことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機。
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