JP2005172259A - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】施工性に優れ、給湯効率の良いヒートポンプ式給湯機を提供する。
【解決手段】第一の圧縮機２２、第一の放熱器２３、第一の蒸発器２５を順次接続した第一の冷媒循環回路２６と、放熱器２３に水道水を供給する給水管２９と、第一の放熱器２３から給湯端末へ通水する給湯管４７と、第一の放熱器２３で熱交換されて暖められた水道水を貯湯する貯湯タンク２８を内蔵した第１の本体ユニット２１を備え、第１の本体ユニット２１に、第一の本体ユニット２１と独立しかつ第二の冷媒循環回路３６を備えた第二の本体ユニット３１の第二の放熱器３３と、給水管２９と給湯管４７のそれぞれと連通させる給水・給湯接続部５１、５３を設けたもので、各ユニットが小型化され搬送性が向上し、給湯負荷に応じて個々のユニットを運転して、瞬間湯沸かし機能の瞬時性の向上が図れる。
【選択図】図３

Description

本発明は、瞬間湯沸し給湯機能を備えたヒートポンプ式給湯機に関するものである。

瞬間湯沸し型給湯機としては、ガスや石油を燃料として用い、その燃焼熱で水道水を加熱する給湯機が従来より使用されてきた。これらは、速湯性に優れているという利点がある半面、ガス、石油といった燃料の供給が不可欠であり、また、燃焼後の排気ガスが大気に放出されることによる大気汚染や、燃焼させるということでの不安全性並びに、燃焼時の音が大きい等といった課題があった。

一方、エネルギー源を全て電気で賄うといったオール電化の住宅、マンションが近年増えつつあるが、そこでは燃料を供給する方法、手段がないため、ガス、石油等を用いる瞬間湯沸し型給湯機が使用できないケースも増えてきているのが現状である。

そこで、燃焼による給湯機の問題を解決し、オール電化の住宅、マンションでも新たなインフラ整備を必要とせず手軽に設置することが出来る、貯湯タンクを備えた貯湯式のヒートポンプ式給湯機が開発されてきている。これは、ヒートポンプ式で入力に対する能力は３倍以上確保することが可能となるなど熱効率が良く、しかも安価な深夜電力を用いて、貯湯タンクに高温の湯を貯めることが可能となるなど、ランニングコストも安価となる特徴を持ち、徐々に普及してきている。

しかし、上記貯湯タンクユニットは非常に大きく（例えば、幅６５０ｍｍ×奥行７００ｍｍ×高さ２１５０ｍｍ程度）、かつ重量も重く（例えば、貯湯タンク水量満了時５６０ｋｇ）、さらに、ヒートポンプユニット（例えば、幅８００ｍｍ×奥行３２０ｍｍ×高さ７００ｍｍ、６０ｋｇ程度）が必要となるために、広い設置スペースが必要となり、その上施工も複雑になるなど、設置性、施工性の面で課題を有していた。

さらに、貯湯タンク内の湯量が限られるため、人が多く集まった際などには、使用湯量が多くなり、貯湯タンク内の湯がなくなってしまう場合があり、その際には再度沸き上げを行う必要があるが、元来深夜電力を用いて、少能力で長時間かけて湯を貯めるという商品であるために、貯湯するまでに相当長い時間が必要となり、時には、コストの高い昼間の電力を用いて運転を行うため、深夜電力利用のメリットがなくなり、電気代が多くかかってしまうなど、使い勝手が非常に悪かった。

このような問題を解決するために、ヒートポンプによる瞬間湯沸しの発想は従来よりあったが、ヒートポンプの場合は燃焼給湯機と違い、気温や湿度や水温などの自然条件によって給湯能力が大きく変動し、しかも、給湯流量が変化する条件下で幅広い給湯能力をカバーし、素早く一定の出湯温度を維持することが難しかった。

この問題を解決するために、図５に示すようなヒートポンプ式給湯装置が提案されている。

図において、閉回路に構成される冷媒流路１で圧縮機２、放熱器３、減圧手段４、吸熱器５が接続された冷媒循環回路７と、放熱器３の冷媒流路８と熱交換を行う水流路９を備えた熱交換器１０と、この水流路９に水道水を供給する給水管１１と、前記水流路９とシャワーや蛇口等の給湯端末１２とを接続する給湯回路１３と、給湯回路１３に設け給湯温度を検出する温度センサ１４と、圧縮機２の回転数を制御するインバータ１５と、前記温
度センサ１４の出力に応じてインバータ１５を制御する制御回路１６を備え、温度センサ１４の検出温度と設定温度との差に応じてインバータ１５の出力周波数を変換し、圧縮機２の回転数を制御していた。すなわち従来の給湯装置では設定温度に対して給湯温度が低い場合は圧縮機２の回転数を上げ、給湯温度が高い場合は回転数を下げるように制御するようにしていた。

瞬間湯沸し型では給湯時における給湯負荷が一定ではない。特に流量は使用者が給湯目的によってさまざまに変化させるために給湯負荷は大きく変ってしまう。例えば家庭用の給湯の場合、シャワーや風呂への湯張りに給湯する場合は１０〜２０Ｌ／ｍｉｎの大流量となるが、台所で食器を洗う場合や洗面用の給湯では３〜５Ｌ／ｍｉｎと少流量であり、また、季節による給水温度の変化によっても給湯負荷は大きく変る。

こうした流量や水温の変化により大きくかわる給湯負荷を、従来のヒートポンプ式給湯装置のように単一の熱交換器１０や吸熱器５に対して単一の圧縮機２の回転数を変えるだけで給湯熱量を制御しようとした場合、まずシャワー等の大流量の給湯負荷に対応するために大型の圧縮機２に大型の熱交換器１０や吸熱器５が必要となる。しかし、こうした大型の装置では温度や圧力の立ち上がりが遅く、さらに小さな給湯負荷用に能力を低下させる場合に限界があり、低負荷に対応しにくくなるという不都合が生じてくる。このように、従来のヒートポンプ式給湯装置では、大型の装置で単一の圧縮機の回転数を変えるだけの制御では能力変更幅に限界があり、例えば冬場のシャワーと風呂の湯張りの同時使用といった大能力から、夏場の食器洗いなどの微小能力までの幅広い給湯能力をカバーできなかった。そのためシャワー温度が低下したり、食器洗いで熱い湯がでたりするなどの問題があった。

また、気温、水温、給湯負荷によりヒートポンプサイクルの運転条件が変ると、運転効率も変化するが、従来のヒートポンプ式給湯装置では給湯温度に応じて大型の圧縮機の回転数を変えるだけなので、温度立上りが遅くなるだけでなく、給湯負荷が小さい場合でも大型圧縮機を運転するために機械損失が大きく運転効率の悪い条件で運転されていた。したがって条件によっては極端に効率が悪化し、能力が発揮できなくなるばかりでなく、ランニングコストも高いものなるという欠点を有していた。

以上のように従来のヒートポンプ式給湯装置では給湯負荷や外気条件の大小に関わりなく単一の熱交換器や吸熱器に対して単一の圧縮機により運転を行うために幅広い給湯負荷への対応が困難であり、応答性が悪化したり、効率が悪化するなどの問題があった（例えば、特許文献１参照）。

そこで、上記問題を解決するために、圧縮機、放熱器、減圧手段を二つづつ備え、それらを一体型の本体に収納することにより、幅広い給湯負荷や外気条件に対応して、圧縮機の運転周波数、運転台数を変化させて対応するという瞬間湯沸かし型のヒートポンプ式給湯機が商品化されてきている（例えば、非特許文献１参照）。
特開平２−２２３７６７号公報 週間エアコン流通人２００３年５月１５日号（ＶＯＬ．２４−Ｎｏ．８９６）

しかしながら、上記従来の圧縮機、放熱器、減圧手段を二つづつ備え、それを一体型の本体に収納し、幅広い給湯負荷や外気条件に対応して、圧縮機の運転周波数、運転台数を可変する事により対応するという瞬間湯沸かし型のヒートポンプ給湯機の構成では、圧縮機２ケと放熱器２ケ、減圧手段２ケ、蒸発器２ケで構成した冷媒循環回路と貯湯タンク、
給水管、給湯管を全て一つの本体に収納した一体型で構成しているために、本体が大きくなり、重量も重くなり、搬送性が非常に悪かった。例えば、非特許文献１に記載されたヒートポンプ式給湯機の例では、重量が１８０ｋｇ、全高が１９００ｍｍもあるために、二人の作業員では到底運搬できず、３、４人或いはそれ以上のい作業員が必要となり、特にマンション等に設置する場合は、クレーンリフトで搬送しなくてはならず、設置、施工に多大な費用を要し、コストアップにつながってた。さらに、性能面でも、一つの本体に全ての機能部品を収納させるため、給湯性能に大きく影響を与える蒸発器の大きさを十分確保することができず、能力が低下し、瞬間湯沸かし器としては、能力的に不十分であった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、搬送性と設置性を向上させ、二人の作業員でも施工工事が可能で、しかも瞬間湯沸かし性能に優れ、広い能力幅と、優れた制御性を有するヒートポンプ式給湯機を提供することを目的とする。

上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機は、閉回路に構成され冷媒を搬送する圧縮機、放熱器、減圧手段、蒸発器を順次接続した冷媒循環回路と、前記放熱器に水道水を供給する給水管と、前記放熱器から給湯端末へ通水する給湯管と、前記給湯管に連通するとともに前記放熱器で熱交換されて暖められた水道水を貯湯する貯湯タンクを内蔵した第１の本体ユニットを備え、前記第１の本体ユニットに、前記第一の本体ユニットと独立しかつ第二の圧縮機、第二の放熱器、第二の減圧手段、第二の蒸発器を順次接続した第二の冷媒循環回路を備えた第二の本体ユニットの前記第二の放熱器と、前記給水管と前記給湯管のそれぞれと連通させるための給水接続部及び給湯接続部を設けたもので、前記第一の本体ユニットと第二の本体ユニットの接続は給水接続部及び給湯接続部で簡単にできるとともに、給湯負荷の少ない場合は、貯湯タンクを含んだ第一の本体ユニットのみを運転するだけで良く、運転時の消費電力の低減、運転騒音の低減が可能となり、また給湯負荷が大きい場合は、 第一の本体ユニット、第二の本体ユニットの両方を運転すれば良い。また、ヒートポンプ式給湯機が第一の本体ユニットと第二の本体ユニットと分割されて個々のユニットが小型化できるので、搬送性、設置性が大幅に向上する。また、蒸発器は第一の本体ユニット、第二の本体ユニットのそれぞれに設けられているので、蒸発能力を増すことができ、給湯能力の向上、瞬間湯沸かし機能の瞬時性の向上が図れるとともに、使い勝手が大幅に向上するものである。

また、本発明のヒートポンプ式給湯機は、閉回路に構成され冷媒を搬送する圧縮機、放熱器、減圧手段、蒸発器を順次接続した冷媒循環回路と、前記放熱器に水道水を供給する給水管と、前記放熱器で熱交換されて暖められた水道水を送出する給湯管と、別設の貯湯タンクと前記給湯管とを連結するための給湯接続部を備えたもので、貯湯タンクと本体ユニットが分離されているので、一体にしたものより、個々の質量は、はるかに軽く、また小型になるので、搬入、設置が極めて容易で、しかも後日給湯能力を増強したい場合は、例えば特許請求項１に記載された第一の本体ユニットと給湯接続部を介して簡単に接続できるので、対応性、使用勝手が良いものである。

本発明のヒートポンプ式給湯機は、搬送性と設置性に優れ、二人の作業員でも施工工事が可能で、しかも瞬間湯沸かし性能に優れ、広い能力幅と、優れた制御性を有するものである。

第１及び第２の発明は、閉回路に構成され冷媒を搬送する圧縮機、放熱器、減圧手段、蒸発器を順次接続した冷媒循環回路と、前記放熱器に水道水を供給する給水管と、前記放
熱器から給湯端末へ通水する給湯管と、前記給湯管に連通するとともに前記放熱器で熱交換されて暖められた水道水を貯湯する貯湯タンクを内蔵した第１の本体ユニットを備え、前記第１の本体ユニットに、前記第一の本体ユニットと独立しかつ第二の圧縮機、第二の放熱器、第二の減圧手段、第二の蒸発器を順次接続した第二の冷媒循環回路を備えた第二の本体ユニットの前記第二の放熱器と、前記給水管と前記給湯管のそれぞれと連通させるための給水接続部及び給湯接続部を設けたもので、前記第一の本体ユニットと第二の本体ユニットの接続は給水接続部及び給湯接続部で簡単にできるとともに、給湯負荷の少ない場合は、貯湯タンクを含んだ第一の本体ユニットのみを運転するだけで良く、運転時の消費電力の低減、運転騒音の低減が可能となり、また給湯負荷が大きい場合は、 第一の本体ユニット、第二の本体ユニットの両方を運転すれば良い。また、ヒートポンプ式給湯機が第一の本体ユニットと第二の本体ユニットと分割され個々のユニットが小型化できるので、搬送性、設置性が大幅に向上する。また、蒸発器は第一の本体ユニット、第二の本体ユニットのそれぞれに設けられているので、蒸発能力を増すことができ、給湯能力の向上、瞬間湯沸かし機能の瞬時性の向上が図れるとともに、使い勝手が大幅に向上するものである。

第３の発明は、特に、第２の発明の第一の本体ユニットの側方に第二の本体ユニットを配設したもので、全高を低く抑えられるので、窓下に本体を設置することが可能となり、家の内部から給湯機が見えることにより受ける圧迫感をなくすことが可能となり、さらに外部から給湯機が見えてしまうと言ったエクステリア性の悪化と言った問題をなくすことができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の蒸発器及び第二の蒸発器のそれぞれを略Ｌ字状に形成し、第一の本体ユニットの側方に第二の本体ユニットを配置した時に、貯湯タンクが略中央に位置し、さらに両蒸発器の前方延伸部のそれぞれが左右の端部に位置するようにしたもので、Ｌ字状の蒸発器が対象に配設され、蒸発器を大きくすることが可能となり、その面積を最大限に生かすことができ、蒸発能力を高め、給湯能力の向上、ヒートポンプ給湯機で過大となる出湯までの立ち上がり時間の短縮化も可能となる。

第５の発明は、閉回路に構成され冷媒を搬送する圧縮機、放熱器、減圧手段、蒸発器を順次接続した冷媒循環回路と、前記放熱器に水道水を供給する給水管と、前記放熱器で熱交換されて暖められた水道水を送出する給湯管と、別設の貯湯タンクと前記給湯管とを連結するための給湯接続部を備えたもので、貯湯タンクと本体ユニットが分離されているので、一体にしたものより、個々の質量は、はるかに軽く、また小型になるので、搬入、設置が極めて容易で、しかも後日給湯能力を増強したい場合は、例えば特許請求項１に記載された第一の本体ユニットと給湯接続部を介して簡単に接続できるので、対応性、使用勝手が良いものである。

第６の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の冷媒として炭酸ガスを用いたもので、冷媒循環回路は、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルであり、臨界圧力以上に昇圧された冷媒により放熱器の水流路の流水を加熱する構成となり、放熱器を流れる冷媒は、圧縮機で臨界圧力以上に加圧されているので、放熱器の水流路の流水により熱を奪われて温度低下しても凝縮することがなく、放熱器全域で冷媒と水とに温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ熱交換効率を高くできる。加えて、炭酸ガスにより、例え冷媒が外部に漏れたとしても、地球温暖化に及ぼす影響を、一般的エアコン等に用いられているＲ−４１０Ａの冷媒に比し大幅に低減することができ、環境にも優しいヒートポンプ式給湯機を提供することができる。

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。

（実施の形態１）
図１（ａ）本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機の第一の本体ユニットの概略図、（ｂ）同ヒートポンプ式給湯機の第二の本体ユニットの概略図、図２は、同ヒートポンプ式給湯機を一体化した例を示す概略図、図３は、同ヒートポンプ式給湯機の構成図、図４は同ヒートポンプ式給湯機の他の接続例を示す概略図である。

図１において、２１は第一の本体ユニットであり、本体ユニット２１には、第一の圧縮機２２、第一の放熱器２３、第一の減圧手段２４、略Ｌ字状の第一の蒸発器２５が内蔵されている。なお、第一の減圧手段２４としては、電動膨張弁が使用される例が多い。

そして、第一の圧縮機２２から、第一の放熱器２３、第一の減圧手段２４、第一の蒸発器２５は接続され、第一の冷媒循環回路２６を構成している。２７は、第一の蒸発器２５に風を当て、蒸発能力を高めるための送風ファンであり、２８は貯湯タンクであり、ヒートポンプ機能で加熱され高温となった水道水を貯めておくものであり、第一の蒸発器２５の前方延伸部２５ａの反対側に配設されている。２９は貯湯タンク２８に水道水を給水するための給水管であり、３０は、貯湯タンク２８に貯湯する場合に用いるもので、貯湯タンク２８に給水するための積層ポンプである。

３１は、第二の本体ユニットであり、本体ユニット３１内には、第二の圧縮機３２、第二の放熱器３３、第二の減圧手段３４が配されている。３５は、略Ｌ字状の第二の蒸発器で、図２に示すように、その前方延伸部３５ａは右端に位置し、貯湯タンク２８を間に挟んで、第一の蒸発器２５と対象形の形状になるように配設されている。そして、第二の圧縮機３２から、第二の放熱器３３、第二の減圧手段３４、第二の蒸発器３５は環状に接続され、第二の冷媒循環回路３６を構成している。３７は、第二の蒸発器３５に風を当て、蒸発能力を高めるための送風ファンである。なお、第二の減圧手段３４として、電動膨張弁が使用される例が多い。

第一の本体ユニット２１と第二の本体ユニット３１は、工場での本体組立時、梱包時、そして施工時には分割されているが、実際に使用する際には、図２に示すように第一の本体ユニット２１の側方に第二の本体ユニット３１を配設し、両者を接続して一体化するようにしている。

図３において、３８は給水管２９の中途に設けられた給水流量センサーであり、３９は水道水供給管、４０は熱交給水管、４１は貯湯給水管、４２は給水逆止弁、４３は第一の放熱器２３の給水管２９側に設けられた流量調整弁である。４４は貯湯逆止弁、４５は貯湯三方弁、４６は給湯三方弁、４７は給湯管である。そして、これら給水、給湯関連の部品は、第一の本体ユニット２１内に含まれている。４８は給湯管４５の先端に設けられた蛇口であり、ここから加熱された温水が供給される。

４９は、第一の本体ユニット２１の第一の放熱器２３と、第二の本体ユニット３１の第２の放熱器３３に分岐するためのＴ字管であり、積層ポンプ３０と給水逆止弁４２の混合部に配設されている。

５０は第二の給水管で、第一の本体ユニット２１に設けられた給水接続部５１を介して第二の放熱器３３とＴ字管４９とを連結し、給水管２９からの水道水を第二の放熱器３３に導くようにしている。

５２は第二の給湯管であり、第一の本体ユニット２１に設けられた給湯接続部５３を介して接続され、第二の本体ユニット３１内部にて加熱された温水を、第一の本体ユニット
２１の第一の放熱器２３にて加熱された温水と合流するようにしている。

以下図面に基づいて、上記ヒートポンプ式給湯機の動作を説明する。

給水管２９から、水道圧にて供給された水道水は、水道水供給管３９と、熱交給水管４０、貯湯給水管４１に分流される。第一の圧縮機２２が運転すると、高圧まで圧縮されて吐出された冷媒は、第一の放熱器２３に送られ、熱交給水管４０を通ってきた水道水を熱交換して放熱される。これにより、貯湯三方弁４５に流れる水は高温になる。

第一の放熱器２３から流出する冷媒は、第一の減圧手段２４にて減圧膨張され、第一の蒸発器２５に送られ、第一の送風ファン２７にて送られた空気と熱交換して、この第一の蒸発器２５を通過する間に、蒸発しガス化される。このガス化された冷媒は、再度第一の圧縮機２２に吸入され、再度圧縮される過程を繰り返し、徐々に水道水が加熱されることとなる。

第二の本体ユニット３１においても以下のように同じことが行われる。

即ち、第二の圧縮機３２が運転すると、高圧まで圧縮されて吐出された冷媒は、第二の放熱器３３に送られ、給水管２９から水道圧にて供給されＴ字管４９で分流して流入する水道水を熱交換して放熱される。これにより、第一の放熱器２３にて加熱された温水と合流する水は高温になる。第二の放熱器３３から流出する冷媒は、第二の減圧手段３４にて減圧膨張され、第二の蒸発器３５に送られ、第二の送風ファン３７にて送られた空気と熱交換して、この第二の蒸発器３５を通過する間に、蒸発しガス化される。このガス化された冷媒は、再度第二の圧縮機３２に吸入され、再度圧縮される過程を繰り返し、徐々に水道水が加熱されることとなる。

そして、貯湯タンク２８に、貯湯三方弁４５を通って高温に加熱された温水が貯湯される。これは、ヒートポンプ式給湯機の立ち上がりの悪さを補うもので、ヒートポンプ式給湯機が所定の温度の給湯を行うまでは、貯湯タンク２８内の温水を、水道水供給管３９を通過してきた水道水と、給湯三方弁４６で混合比を変えつつ混合させ、所定の温度の温水を蛇口４８から供給するようにしている。この場合も、積層ポンプ３０にて、貯湯タンク２８内の貯湯水を、第一の放熱器２３、第二の放熱器３３に送り、そこで熱交換を行い、高温にして貯湯するものである。

以上のように、本実施の形態によれば、ヒートポンプ式給湯機にて、工場での組立時、梱包時、搬送時は、第一の本体ユニット２１と第二の本体ユニット３１との二つに分割して行ない、実際に設置するときには、第一の本体ユニット２１と第二の本体ユニット３１を合体させて一つの本体とすることにより、工場での生産に於いては、極端に大きな製品を作る必要がなくなり、工数の削減、生産設備の共用化、工程の簡素化が可能となり、コストダウンを実現できる。

また、現場での設置に於いても、それぞれの本体ユニットが軽量化され（概算では１００ｋｇ程度）、二人で搬送することが可能となり、大幅な施工性の向上が図れる。さらに、マンション等の設置の場合は、従来リフトの使用が不可欠であったが、本実施の形態では、本体が二つに分割されているので、 マンションに設置されたエレベーターでも運べるようになるので、搬送時間の短縮、運搬費用、施工費用を安価にすることができる。

さらに、貯湯タンク２８や、給水管２９、貯湯三方弁４５、給湯三方弁４６などの給湯管連の部品は、第一の本体ユニット２１に全て納められることにより、一体化は、給水接続部５１、給湯接続部５３、制御用の電源線（図示せず）、信号線（図示せず）の接続だ
けで完了することができ、設置、施工が極めて容易である。

加えて、第一の蒸発器２５はＬ字状とし、貯湯タンク２８を、第一の蒸発器２５の前方延伸部部２５ａの反対側に配設し、第二の本体ユニット３１に設けられた第二の蒸発器３５もＬ字状とし、貯湯タンク２８を中間に配し、前記第一の蒸発器２５と対象に配設することにより、蒸発器用に本体側面、本体後面を含む大きな面積を確保することが可能となり、蒸発能力の向上を図ることができる。それにより、ＣＯＰが向上し、電気代の削減、立ち上がり性の改善が図ることができる。

また、例えば夏場、温度を上げる必要温度が少なく、給湯負荷が少なくなった場合などは、第一の本体ユニット２１のみの運転だけで必要な給湯は可能であり、それにより運転時の消費電力を低減させることができ、さらに、第一の本体ユニット２１の送風ファン２７、第一の圧縮機２２しか運転しないので、運転騒音を低減され、使い勝手が大幅に向上するものである。

さらに、第一の本体ユニット２１と第二の本体ユニット３１を左右に配設することにより、第一、第二の蒸発器２５、３５の面積を大きく確保しながら、全高が低く抑えられるので、家屋の窓下に本体を設置することが可能となり、家の内部から給湯機が見えてしまうことによる住居人に与える圧迫感をなくすことも可能となり、さらには、外部からも給湯機が見えてしまうと言ったエクステリア性の悪化と言った問題もなくすことが可能となる。

また、図４に示すように、第一の本体ユニット２１に複数の第二の本体ユニット３１をつなげることも可能であり、その場合も、給水接続部５１、給湯接続部５３、電源線、信号線の接続だけで一体化が可能であり、しかもＬ字状の第二の蒸発器３５を用いているので、蒸発性能を損ねることなく面積を拡大することが可能となり、給湯能力を大きくすることが容易にできるものである。勿論、貯湯タンク２８を複数並べることもできる。

なお、上記実施の形態では、第一の本体ユニット２１に一台若しくは複数の第二の本体ユニット３１を接続した例を述べたが、上記実施の形態で述べたように第一の本体ユニット２１には貯湯タンク２８も含め機能部品が全て備わっているので、 第一の本体ユニット２１のみ設置して、給湯管４７を蛇口４８に接続し、給水管２９を水道管に接続し、少能力の瞬間湯沸かし型のヒートポンプ式給湯機として使用できることは言うまでも無い。

特に、近年のマンションでは、一定温度で給水（１５〜２０℃、季節に関係なし）し、それを少しだけ暖めるという場合が出てきている。あるいは、冷泉が出る場合などは、同様に少しだけ暖めるだけで良いという場合がある。そのような場合には、第一の本体ユニット２１のみ設置して使用すれば良い。勿論、それだけで不十分な場合は、後日第二の本体ユニット２２を付加すればよく、その設置、接続工事も簡単にできるものである。

なお、上記実施の形態では、貯湯タンク２８を第一の本体ユニット２１内に設けたが、
貯湯タンク２８を単独で外部に設け、それに第二の本体ユニット３１を給湯接続部（図示せず）を介して接続して、第二の本体ユニット３１をヒートポンプ式給湯機として使用しても良い。この場合は、貯湯タンク２８と第二の本体ユニット３１が分離されているので、一体にしたものより、個々の質量は、はるかに軽く、また小型になるので、搬入、設置が極めて容易で、しかも後日給湯能力を増強したい場合は、第一の本体ユニット２１と給湯接続部を介して簡単に接続できるので、対応性、使用勝手が良いものである。

また、上記実施の形態では、冷媒の種類を特定しなかったが、その冷媒として炭酸ガスを用いるようにすれば、冷媒循環回路は、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒート
ポンプサイクルであり、臨界圧力以上に昇圧された冷媒により放熱器の水流路の流水を加熱する構成となり、放熱器を流れる冷媒は、圧縮機で臨界圧力以上に加圧されているので、放熱器の水流路の流水により熱を奪われて温度低下しても凝縮することがなく、放熱器全域で冷媒と水とに温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ熱交換効率を高くできる。加えて、炭酸ガスにより、例え冷媒が外部に漏れたとしても、地球温暖化に及ぼす影響を、一般的エアコン等に用いられているＲ−４１０Ａの冷媒に比し大幅に低減することができ、環境にも優しいヒートポンプ式給湯機を提供することができる。

以上のように、本発明にかかるヒートポンプ式給湯機は、運搬、設置工事が容易で、しかも効率の良い少能力運転が可能で、しかも給湯能力の増強が簡単にできるので、一般家庭は勿論、アパート、マンション、店舗、各種商業施設での給湯器、温水器に広く適用できるものである。

（ａ）本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機の第一の本体ユニットの概略図、（ｂ）同ヒートポンプ式給湯機の第二の本体ユニットの概略図 同ヒートポンプ式給湯機の第一の本体ユニットと第二の本体ユニットを一体化した例を示す概略図 同ヒートポンプ式給湯機の構成図 同ヒートポンプ式給湯機の他の接続例を示す概略図 従来のヒートポンプ式給湯機の構成を示す図

符号の説明

２１ 第一の本体ユニット
２２ 第一の圧縮機（圧縮機）
２３ 第一の放熱器（放熱器）
２４ 第一の減圧手段（減圧手段）
２５ 第一の蒸発器（蒸発器）
２６ 第一の冷媒循環回路（冷媒循環回路）
２８ 貯湯タンク
２９ 給水管
３１ 第二の本体ユニット
３２ 第二の圧縮機
３３ 第二の放熱器
３４ 第二の減圧手段
３５ 第二の蒸発器
３６ 第二の冷媒循環回路
４７ 給湯管
５１ 給水接続部
５３ 給湯接続部

Claims (6)

1. 閉回路に構成され冷媒を搬送する圧縮機、放熱器、減圧手段、蒸発器を順次接続した冷媒循環回路と、前記放熱器に水道水を供給する給水管と、前記放熱器から給湯端末へ通水する給湯管と、前記給湯管に連通するとともに前記放熱器で熱交換されて暖められた水道水を貯湯する貯湯タンクを内蔵した第１の本体ユニットを備え、前記第１の本体ユニットに、前記第一の本体ユニットと独立しかつ第二の圧縮機、第二の放熱器、第二の減圧手段、第二の蒸発器を順次接続した第二の冷媒循環回路を備えた第二の本体ユニットの前記第二の放熱器と、前記給水管と前記給湯管のそれぞれと連通させるための給水接続部及び給湯接続部を設けたヒートポンプ式給湯機。
2. 第一の本体ユニットと、少なくとも１つの第二の本体ユニットから構成された請求項１記載のヒートポンプ式給湯機。
3. 第一の本体ユニットの側方に第二の本体ユニットを配設した請求項２記載のヒートポンプ式給湯機。
4. 蒸発器及び第二の蒸発器のそれぞれを略Ｌ字状に形成し、第一の本体ユニットの側方に第二の本体ユニットを配置した時に、貯湯タンクが略中央に位置し、さらに両蒸発器の前方延伸部のそれぞれが左右の端部に位置するようにした請求項３記載のヒートポンプ式給湯機。
5. 閉回路に構成され冷媒を搬送する圧縮機、放熱器、減圧手段、蒸発器を順次接続した冷媒循環回路と、前記放熱器に水道水を供給する給水管と、前記放熱器で熱交換されて暖められた水道水を送出する給湯管と、別設の貯湯タンクと前記給湯管とを連結するための給湯接続部を備えたヒートポンプ式給湯機。
6. 冷媒として炭酸ガスを用いた請求項１〜６のいずれかに１項記載のヒートポンプ式給湯機。

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