JP3913204B2 - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

Description

この発明は、暖房運転されたヒートポンプの室外機（蒸発器）の高熱部に水熱交換器を装着し、熱交換で得られた温水を貯湯タンクに貯め、家庭での台所、風呂、洗面所等へ給湯することを目的としたエネルギー効率のよいヒートポンプ式給湯機に関するものである。

近年、省エネルギの観点から、夜間割引電力を利用して、夜間にヒートポンプと水熱交換器でお湯を沸かし貯湯タンクに設定したお湯を貯めて各所へお湯を供給する、ヒートポンプ式給湯機が普及し始めている。

ヒートポンプ式給湯機は、下記特許文献１に示されるように、セパレートエアコンの場合と同じように、水熱交換器を備えるヒートポンプユニットと、お湯を貯める貯湯タンクを備える貯湯タンクユニットがそれぞれ独立した筐体に設けられている。ヒートポンプユニットと貯湯タンクユニットとは設置現場に搬入された後、この設置現場において、ヒートポンプユニットと貯湯タンクユニットとの相互間を、水配管および電気配線で連結する。

しかし、ヒートポンプユニットと貯湯タンクユニットがそれぞれ独立した筐体に設けられている場合には、上記したように、設置現場において、水配管、電気配線を実施しなければならず、水配管および電気配線の両方に熟練した作業者、または、それぞれの分野に熟練した複数の作業者が必要になる。

また、水配管の連結部分は、外気に露出することになるため、外部から加えられるおそれのある衝撃からの保護、寒冷地における水配管の凍結によるパイプの破損などに対して配慮する必要がある。

また、貯湯容量を大きくしてタンクの薄型を図り、ヒートポンプ式給湯機の設置性を考慮するために、同形、同容量のタンクを直列に連結した２タンク式のものが、下記特許文献２および３に開示されている。

また、ファンを用いて空気熱交換器に送風する必要があるが、設置場所によっては、十分な風量を確保できず、エネルギー効率を低下させてしまうことが考えられるため、ヒートポンプユニットの設置場所には、十分配慮する必要がある。
特開２００３−１４８８０３号公報 特開２００２−３１０５１１号公報 特開２００２−３５７３６４号公報

この発明の第１の課題は、ヒートポンプユニットと貯湯タンクユニットがそれぞれ独立した筐体に設けられている場合において、設置現場で、水配管および電気配線を実施しなければならない点にある。したがって、この発明の第１の目的は、設置現場での施工作業の低減を図ることが可能な構造を備えるヒートポンプ式給湯機を提供することにある。

また、この発明の第２の課題は、貯湯量においても使用性を考慮した場合、一日の必要湯量は多くの場合学習機能により前日までの使用データーを参考にして自動で設定されているが、１タンク式の場合は途中にお湯と水の境界層が存在し、長時間の間に混ざり合うなどの熱ロスが多くなる傾向がある。したがって、この発明の第２の目的は、熱ロスの改善を図った貯湯タンク構成を備えるヒートポンプ式給湯機を提供することにある。

また、この発明の第３の課題は、あらかじめヒートポンプ式給湯機側において、空気熱交換器に送風ファンを用いて十分な風量を与えることができる構成を備えるヒートポンプ式給湯機を提供することにある。

この発明に基づいたヒートポンプ式給湯機においては、圧縮機、凝縮器、膨張弁、空気熱交換器、および、送風ファンを含むヒートホンプユニットと、ポンプ、水熱交換器、貯湯タンクを含む貯湯タンクユニットとを備えるヒートポンプ式給湯機であって、上記ヒートホンプユニットの構成部品と上記貯湯タンクユニットの構成部品とを、単一の筐体の内部に収容して一体化構造としたことを特徴とする。

また、上記ヒートポンプ式給湯機において好ましくは、上記筐体内において、上記貯湯タンクの上方または下方に、上記空気熱交換器および上記ファンを配設したことを特徴とする。さらに好ましくは、上記貯湯タンクの近傍に、上記圧縮機、上記凝縮器および上記水熱交換器を配設したことを特徴とする。

また、上記ヒートポンプ式給湯機において好ましくは、上記貯湯タンクの近傍に、ユニット化された上記圧縮機および上記膨張弁を配設したことを特徴とする。また、上記ヒートポンプ式給湯機において好ましくは、上記筐体は上下方向に延びる支柱を有し、上記貯湯タンクを上記支柱の一部を構成するように設けたことを特徴とする。

また、上記ヒートポンプ式給湯機において好ましくは、当該ヒートポンプ式給湯機は、補助貯湯タンクをさらに含む。さらに好ましくは、上記補助貯湯タンクは、上記筐体の内部に、上記ヒートホンプユニットおよび上記貯湯タンクユニットとともに一体化構造となるように配設されることを特徴とする。他に、さらに好ましくは、上記補助貯湯タンクは、一体化構造を有する上記ヒートホンプユニットおよび上記貯湯タンクユニットとは、別構造となるように配設されることを特徴とする。また、上記ヒートポンプ式給湯機において好ましくは、上記補助貯湯タンクの貯湯容量は、上記貯湯タンクの貯湯容量と異なることを特徴とする。

また、上記ヒートポンプ式給湯機において好ましくは、上記空気熱交換器の上記送風ファンが配設される側とは反対側に位置する上記筐体には、上記送風ファンの駆動により上記空気熱交換器に向けて空気を取込むための空気吸込領域が設けられることを特徴とする。好ましくは、上記空気吸込領域として、上記筐体には空気取込穴が設けられていることを特徴とする。さらに好ましくは、上記空気取込穴を含む上記筐体の一部は、他の上記筐体の領域よりも上記空気熱交換器に近接するように設けられていることを特徴とする。

この発明に基づいたヒートポンプ式給湯機によれば、ヒートホンプユニットの構成部品と貯湯タンクユニットの構成部品とを、単一の筐体の内部に収容して一体化構造としたことにより、あらかじめ、筐体の内部において、ヒートホンプユニットと貯湯タンクユニットの水配管および電気配線を実施しておくことができる。その結果、設置現場での施工作業の低減を大幅に図り、お湯の供給先の台所、風呂、洗面所等への配管作業のみとすることができる。

また、ヒートホンプユニットの構成部品を、貯湯タンクユニットを構成する貯湯タンク周りに分散収納することで、ヒートポンプ式給湯機全体としてのコンパクト化を図ることが可能になる。また、配管および電気配線を筐体内に収納できるため、配管および電気配線の、保護、保温、凍結の処理を容易に施すことが可能となる。また、貯湯タンクからの自然放熱をヒートポンプの空気熱交換器で回収することにより、寒冷地などでの除霜運転を抑制して運転効率の向上を図ることも可能となる。

以下、この発明に基づいた各実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の構造について図を参照しながら説明する。なお、本発明においては、ヒートホンプユニットの構成部品と貯湯タンクユニットの構成部品とを一体化構造とすることを特徴としているが、一体化構造とは、ヒートホンプユニットの構成部品と貯湯タンクユニットの構成部品とが、同一の筐体内に収容される構造を意味する。したがって、以下に示す各本実施の形態においては、貯湯タンクの上方または下方に、空気熱交換器および送風ファンを配設するため、筐体の形状として、縦方向に延びる直方体を例示しているが、立方体の組合せ、球体と立方体との組合せ等、様々な形状の筐体が考えられる。

また、縦方向（高さ方向）に十分なスペースを確保できない場合には、同一の筐体内において、貯湯タンクと空気熱交換器および送風ファンとを同一平面上に配設する構成を採用することも可能である。また、貯湯タンクを寝かせるように配設することも可能である。したがって、本発明の本質は、ヒートホンプユニットの構成部品と貯湯タンクユニットの構成部品とが、同一の筐体内に収容されるヒートポンプ式給湯機の構造にあり、以下に示す貯湯タンクと空気熱交換器および送風ファンとの配設位置は、一例にすぎない。
＜実施の形態１＞
（システム構成）
まず、図１を参照して、実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機のシステム構成について説明する。なお、図１は、本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機のシステム構成を示す概念図である。

本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機は、ヒートポンプユニット１００と、貯湯タンクユニット２００とに大別することができる。ヒートポンプユニット１００は、圧縮機１０１、凝縮器１０２、膨張弁１０３、および、空気熱交換器１０４を冷媒配管で連結して構成するヒートポンプ回路を有している。また、空気熱交換器１０４には、空気熱交換器１０４において大気からの吸熱を促すための送風ファン１０５が近接配置されている。一方、貯湯タンクユニット２００は、貯湯タンク２０１、循環ポンプ２０２、凝縮器１０２と熱交換する水熱交換器２０３、および、混合弁２０４を冷温水配管で連結して構成する給湯回路を有している。

貯湯タンクユニット２００内を循環する水は、ヒートポンプユニット１００における水熱交換器２０３から熱を奪い温水となる。温水は、貯湯タンク２０１に蓄えられた後、給湯されることになる。

（装置構成）
次に、図２から図６を参照して、本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の装置構成について説明する。なお、図２は本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の正面から見た内部構造図であり、図３は左側面から見た内部構造図であり、図４は背面から見た内部構造図であり、図５は図２中Ｖ線矢視に対応する内部構造図であり、図６は図２中ＶＩ線矢視に対応する内部構造図である。

本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の装置構成として、まず、縦長の筐体１０を備える。この筐体１０は、ヒートポンプユニット１００および貯湯タンクユニット２００を取囲むように箱形状に設けられ、鋼板等により構成される。この筐体１０は、脚部１１、底板１２、側壁筐体１４、仕切板１６、および、天板１７とを備える。

仕切板１６により仕切られる下方空間には、貯湯タンク２０１を配設する。貯湯タンク２０１の外壁面には、下端が底板１２に連結し、上端が貯湯タンク２０１に接合される下部支持支柱１３が、１２０°ピッチで３本設けられ、また、下端が貯湯タンク２０１に接合され、上端が仕切板１６に連結される上部支持支柱１５が、１２０°ピッチで３本設けられている。このように、貯湯タンク２０１を、支柱の一部を構成するように設けることで、ヒートポンプ式給湯機全体としての省スペース化を図ることを可能としている。なお、別途独立した支柱を設ける構成の採用も可能である。

また、貯湯タンク２０１は横断面形状が円形であることから、側壁筐体１４のコーナ部と貯湯タンク２０１の外面との間には比較的大きな空間が形成される。そこで、この空間に、ヒートポンプユニット１００の構成部品である圧縮機１０１および膨張弁１０３と、貯湯タンクユニット２００の構成部品である水熱交換器２０３（凝縮器１０２を含む）および循環ポンプ２０２、ならびに、冷媒配管、冷温水配管、および、混合弁２０４等を配設する（図２および図６参照）。なお、圧縮機１０１および膨張弁１０３等は、ヒートポンプユニット１００にとって主要動力部分であるため、これら主要動力部分をあらかじめユニット化しておくことで、主要動力部分が分散配置される場合においても、組立性、サービス性の後退を回避することができる。

一方、仕切板１６により仕切られる上方空間には、空気熱交換器１０４および送風ファン１０５を配設する。なお、送風ファン１０５の前面側に位置する側壁筐体１４には、送風ファン１０５からの送風を吐出すための空気吐出口１８が設けられている（図３参照）。また、空気熱交換器１０４の背面側に位置する天板１７には、空気吸込口１９ａが設けられ（図３参照）、さらに、空気熱交換器１０４の側面側に位置する側壁筐体１４にも、空気吸込口１９ａ，１９ｂが設けられている（図５参照）。このように、空気吸込口１９ａ，１９ｂを設けておくことで、十分な空気を空気熱交換器に与えることが可能となる。なお、良好な空気の流通性を確保する観点からは、筐体１０に設けられる空気吸込口から離れた領域に空気熱交換器１０４を設置する構成が好ましい。

（本実施の形態の作用・効果）
以上、本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の装置構成によれば、ヒートホンプユニット１００の構成部品と貯湯タンクユニット２００の構成部品とを、単一の筐体１０の内部に収容して一体化構造としたことにより、あらかじめ、筐体１０の内部において、ヒートホンプユニット１００と貯湯タンクユニット２００との間の水配管および電気配線を実施しておくことができる。

また、ヒートホンプユニット１００の構成部品を、貯湯タンク周りに分散収納することで、ヒートポンプ式給湯機全体としてのコンパクト化を図ることが可能になる。また、配管および電気配線を筐体１０内に収納できるため、配管および電気配線の、保護、保温、凍結の処理を容易に施すことが可能となる。また、貯湯タンク２０１からの自然放熱をヒートポンプユニット１００の空気熱交換器１０４で回収することにより、寒冷地などでの除霜運転を抑制して運転効率の向上を図ることも可能となる。

また、貯湯タンク２０１の上方に、空気熱交換器１０４および送風ファン１０５を配設することにより、ヒートポンプ式給湯機のフットプリントの低減（省スペース化）を図ることが可能になる。なお、貯湯タンク２０１の下方に、空気熱交換器１０４および送風ファン１０５を配置する構成の採用も可能である。

さらに、貯湯タンク２０１の近傍に、圧縮機１０１および水熱交換器２０３を配設したことにより、ヒートポンプユニット１００の構成部品であり、騒音の音源とされる圧縮機１０１と送風ファン１０５とが上下方向に分散配置され、ヒートポンプ式給湯機全体としての静音化を図ることが期待できる。
＜実施の形態２＞
（装置構成）
次に、図７から図１１を参照して、実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の装置構成について説明する。なお、ヒートポンプ式給湯機のシステムについては、上記実施の形態１の場合と同様であるため、システムについての説明は省略する。また、図中において、上記実施の形態１と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰返さないこととする。なお、図７は本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機を正面から見た内部構造図であり、図８は左側面から見た内部構造図であり、図９は背面から見た内部構造図であり、図１０は図７中Ｘ線矢視に対応する内部構造図であり、図１１は図７中ＸＩ線矢視に対応する内部構造図である。

本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の基本的な装置構成は、上記実施の形態１の装置構成と同じであり、相違点は、貯湯タンクユニット２００に、補助貯湯タンク２１０が設けられ、この補助貯湯タンク２１０が同じ筐体１０の中に収納され、全体として一体化構造が採用されている点にある。なお、一例ではあるが、貯湯タンク２０１および補助貯湯タンク２１０のそれぞれの貯湯容量としては、貯湯タンク２０１が１８０リットル、補助貯湯タンク２１０が２９０リットルである。

図７に示すように、貯湯タンク２０１の上方に空気熱交換器１０４が配設される構成は、上記実施の形態１の装置構成と同じであり、貯湯タンク２０１の右側に、補助貯湯タンク２１０が配設されている。ヒートポンプユニット１００の構成部品である圧縮機１０１および膨張弁１０３は、貯湯タンク２０１と補助貯湯タンク２１０との間に形成される空間の前側に配設され、貯湯タンクユニット２００の構成部品である水熱交換器２０３（凝縮器１０２を含む）は、貯湯タンク２０１と補助貯湯タンク２１０との間に形成される空間の後側に配設されている。

（貯湯タンク２０１と補助貯湯タンク２１０と配管構成）
次に、貯湯タンク２０１と補助貯湯タンク２１０と配管構成について、図１２から図１５を参照して説明する。なお、図１２は、貯湯タンク２０１と補助貯湯タンク２１０との配管構成を示す概略図であり、図１３は、貯湯タンク２０１のみを用いる場合の状態図であり、図１４は、補助貯湯タンク２１０のみを用いる場合の状態図であり、図１５は、貯湯タンク２０１および補助貯湯タンク２１０の両方を用いる場合の状態図である。

まず、図１２を参照して、給水配管３０１は、配管３０２と配管３０３とに分岐し、配管３０２は補助貯湯タンク２１０に下部に連結されている。配管３０３は、さらに配管３０５と配管３０６とに分岐し、配管３０６は三方弁３２１に連結されている。配管３０５には、循環ポンプ２０２、水熱交換器２０３、三方弁３２２、および、三方弁３２０が設けられている。三方弁３２０には、給湯配管３１０が連結されている。

補助貯湯タンク２１０の上部には三方弁３２０に連結される配管３０４が連結されている。配管３０４から、配管３０８が分岐し、この配管３０８は三方弁３２１に連結されている。三方弁３２１には、貯湯タンク２０１の下部に連結される配管３０７が連結されている。貯湯タンク２０１の上部には、三方弁３２２に連結される配管３０９が連結されている。

上記配管構成において、貯湯タンク２０１のみを用いる場合には、図１３に示すように、三方弁３２１を、配管３０６と配管３０７とを連通させ、配管３０８を遮断するように切換え、三方弁３２２を、配管３０５と配管３０９とが連通するように切換え、三方弁３２０を、配管３０５と給湯配管３１０を連通させ、配管３０４を遮断するように切換える。

また、補助貯湯タンク２１０のみを用いる場合には、図１４に示すように、三方弁３２１を、配管３０７と配管３０８とを連通させ、配管３０６を遮断するように切換え、三方弁３２２を、配管３０５と配管３０９とを遮断するように切換え、三方弁３２０を、配管３０５、配管３０４および給湯配管３１０を連通させるように切換える。

また、貯湯タンク２０１および補助貯湯タンク２１０の両方を用いる場合には、図１５に示すように、三方弁３２１を、配管３０７と配管３０８とを連通させ、配管３０６を遮断するように切換え、三方弁３２２を、配管３０５と配管３０９とを連通するように切換え、三方弁３２０を、配管３０５と給湯配管３１０とを連通させ、配管３０４を遮断するように切換える。

（本実施の形態の作用・効果）
以上、本実施の形態における２タンク形式を採用したヒートポンプ式給湯機の装置構成においても、上記実施の形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施の形態においては、一体型の２タンク形式を採用していることから、あらかじめ、筐体１０の内部において、ヒートホンプユニット１００および貯湯タンクユニット２００と補助貯湯タンク２１０との水配管および電気配線を実施しておくことが可能になる。

また、同容量の１タンク式に比べ、小口径で済むため、貯湯タンクの薄型化を図ることが可能になる。たとえば、隣家とのスペースがあまりとれない場所等への設置性を向上させることが可能になる。

また、補助貯湯タンクの貯湯容量を貯湯タンクの貯湯容量と異なるように設けることで、お湯の使用パターン（使用量）に合わせた貯湯タンクと補助貯湯タンクとの使い分けができ、お湯と水の熱ロスを少なくすることが可能になる。なお、補助貯湯タンク２１０の貯湯容量は、貯湯タンクユニット２００の貯湯容量よりも大きいものを採用しているが、同容量、補助貯湯タンク２１０の貯湯容量の方が小さいものを採用することも可能である。

また、本実施の形態においては、補助貯湯タンク２１０の配設位置は、貯湯タンク２０１の右側に設けているが、空気吸込口１９ａ，１９ｂを塞がない構成を採用することで、貯湯タンク２０１の左側に補助貯湯タンク２１０を配設する構成、貯湯タンク２０１の背面に補助貯湯タンク２１０を配設する構成の採用も可能である。
＜実施の形態３＞
（装置構成）
次に、図１６から図２１を参照して、実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の装置構成について説明する。なお、ヒートポンプ式給湯機のシステムについては、上記実施の形態１および２の場合と同様であるため、システムについての説明は省略する。また、図中において、上記実施の形態１および２と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰返さないこととする。なお、図１６は本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機を正面から見た内部構造図であり、図１７は左側面から見た内部構造図であり、図１８は、ヒートホンプユニット１００および貯湯タンクユニット２００側のみを背面から見た内部構造図であり、図１９は図１６中ＸＩＸ線矢視に対応する内部構造図であり、図２０は図１６中ＸＸ線矢視に対応する内部構造図であり、図２１は図１６中ＸＸＩ線矢視に対応する内部構造図である。

本実施の形態におけるヒートポンプ式給湯機の基本的な装置構成は、上記実施の形態１および２の装置構成と同じであり、特に実施の形態２のヒートポンプ式給湯機との相違点は、貯湯タンクユニット２００に、補助貯湯タンク２１０が設けられるが、この補助貯湯タンク２１０は、ヒートホンプユニット１００および貯湯タンクユニット２００が設けられる筐体１０とは異なる筐体１０Ａに収容されている点にある。

図１６に示すように、貯湯タンク２０１の上方に空気熱交換器１０４が配設される構成は、上記実施の形態１の装置構成と同じである。

（貯湯タンク２０１と補助貯湯タンク２１０と配管構成）
次に、貯湯タンク２０１と補助貯湯タンク２１０と配管構成について、図２２から図２５を参照して説明する。なお、図２２は、貯湯タンク２０１と補助貯湯タンク２１０との配管構成を示す概略図であり、図２３は、貯湯タンク２０１のみを用いる場合の状態図であり、図２４は、補助貯湯タンク２１０のみを用いる場合の状態図であり、図２５は、貯湯タンク２０１および補助貯湯タンク２１０の両方を用いる場合の状態図である。

まず、図２２を参照して、給水配管４０１は、配管４０２と配管４０４とに分岐し、配管４０２は、循環ポンプ２０２に連結されている。配管４０４は、さらに配管４０５と配管４０６に分岐し、配管４０５には三方弁４２０が連結されている。配管４０６は連結部材４０７を介在させて、補助貯湯タンク２１０に下部に連結される配管４０８に連結されている。

補助貯湯タンク２１０の上部には、三方弁４２１が連結された配管４１５が連結されている。また、三方弁４２１には配管４１６が連結され、この配管４１６には連結部材４０７を介在させて配管４１７が連結されている。配管４１７には、給湯配管４１８が連結された三方弁４２３が連結されている。一方、配管４１５から、配管４１０が分岐し、この配管４１０に連結部材４０７を介在させて配管４０９が連結されている。また、配管４０９は、三方弁４２０に連結されている。

循環ポンプ２０２は、水熱交換器２０３に連結され、水熱交換器２０３に連結された配管４０３には三方弁４２２が連結されている。三方弁４２２には、配管４１３が連結され、さらに、この配管４１３には、連結部材４０７を介在させて、三方弁４２１に連結する配管４１４が連結されている。三方弁４２０には、貯湯タンク２０１の下方に連結された配管４０８が連結されている。また、貯湯タンク２０１の上方には、三方弁４２２に連結された配管４１２と、三方弁４２３に連結された配管４１１とが連結されている。

上記配管構成において、貯湯タンク２０１のみを用いる場合には、図２３に示すように、四ヶ所に設けられた連結部材４０７を閉止し、補助貯湯タンク２１０への流路を遮断する。また、三方弁４２０は、配管４０５と配管４０８とを連通させ、配管４０９を遮断するように切換え、三方弁４２２は、配管４０３と配管４１２とを連通させ、配管４１３を遮断するように切換え、三方弁４２３は、配管４１１と給湯配管４１８とを連通させ、配管４１７を遮断するように切換える。

また、補助貯湯タンク２１０のみを用いる場合には、図２４に示すように、四ヶ所に設けられた連結部材４０７を開通させる。また、三方弁４２０は、配管４０８と配管４０９とを連通させ、配管４０５を遮断するように切換え、三方弁４２１は、配管４１４、配管４１５および配管４１６のすべてを連通させに切換え、三方弁４２２は、配管４０３と配管４１３とを連通させ、配管４１２を遮断するように切換え、三方弁４２３は、配管４１７と給湯配管４１８とを連通させ、配管４１１を遮断するように切換える。

また、貯湯タンク２０１および補助貯湯タンク２１０の両方を用いる場合には、図２５に示すように、四ヶ所に設けられた連結部材４０７を開通させる。また、三方弁４２０は、配管４０８と配管４０９とを連通させ、配管４０５を遮断するように切換え、三方弁４２１は、配管４１４と配管４１５とを連通させ、配管４１６を遮断するように切換え、三方弁４２２は、配管４０３と配管４１２とを連通させ、配管４１３を遮断するように切換え、三方弁４２３は、配管４１１と給湯配管４１８とを連通させ、配管４１７を遮断するように切換える。

（本実施の形態の作用・効果）
以上、本実施の形態における２タンク形式を採用したヒートポンプ式給湯機の装置構成においても、上記実施の形態１の場合と同様の作用効果を得ることができる。さらに、補助貯湯タンク２１０は、一体化構造を有するヒートホンプユニット１００および貯湯タンクユニット２００とは別構造となるように配設することで、補助貯湯タンク２１０のみを分離した設置や、補助貯湯タンク２１０を用いない利用方法の選択が可能となる。これにより、設置場所や条件に対応できる範囲を拡大することができる。また、補助貯湯タンクの設置、取外しの選択ができるため、家族人数の増減、使用湯量の増減に対して柔軟に対応することが可能になる。

また、同容量の１タンク式に比べ、小口径で済むため、貯湯タンクの薄型化を図ることが可能になる。たとえば、隣家とのスペースがあまりとれない場所等への設置性を向上させることが可能になる。

また、補助貯湯タンクの貯湯容量を貯湯タンクの貯湯容量と異なるように設けることで、お湯の使用パターン（使用量）に合わせた貯湯タンクと補助貯湯タンクとの使い分けができ、お湯と水の熱ロスを少なくすることが可能になる。なお、補助貯湯タンク２１０の貯湯容量は、貯湯タンクユニット２００の貯湯容量よりも大きいものを採用しているが、同容量、補助貯湯タンク２１０の貯湯容量の方が小さいものを採用することも可能である。
＜実施の形態４＞
（装置構成）
次に、図２６から図３１を参照して、実施の形態４におけるヒートポンプ式給湯機の装置構成の第１〜第６実施例について説明する。なお、ヒートポンプ式給湯機のシステムについては、上記実施の形態１の場合と同様であるため、システムについての説明は省略する。また、基本的構成は上記実施の形態１と同じであるため、同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰返さないこととする。なお、図２６から図３１は、本実施の形態における第１から第６実施例のヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。本実施の形態においては、ヒートポンプ式給湯機を建物等の壁面に接して設置する場合に、空気熱交換器１０４の近傍における筐体１０において、空気吸込領域を確実に確保することができる形態を提案するものである。

（第１実施例）
まず、図２６を参照して、第１形態における筐体１０について説明する。基本的構成としては、実施の形態１の構成と同様に、貯湯タンク２０１の上方に、空気熱交換器１０４および送風ファン１０５を配設している。また、筐体１０においては、空気熱交換器１０４の背面側に位置する側壁筐体１４の一部を、他の側壁筐体１４の領域よりも空気熱交換器１０４に近接するように配置した凹部側壁５０１を設けるようにしている。この凹部側壁５０１には、空気取込穴１９ｂを設けておく。また、本第１実施例において凹部側壁５０１は、天板１７に接するように設けられている。下端部は、仕切板１６に接していない。

このように、空気熱交換器１０４の背面側に、凹部側壁５０１を設けることにより、筐体１０の背面側を、建物の壁に接するように配置した場合であっても、確実に、空気通風路を確保することが可能となる。

（第２実施例）
次に、図２７を参照して、第２形態における筐体１０について説明する。上記第１実施例においては、空気熱交換器１０４の背面側において、凹部側壁５０１は、上端部は天板１７に接し、下端部は仕切板１６に接しないように設けていたが、本第２実施例においては、凹部側壁５０２は、下端部が仕切板１６に接し、上端部が天板１７に接しないように設けていることを特徴とする。この凹部側壁５０２にも、空気取込穴１９ｂを設けておく。

このように、空気熱交換器１０４の背面側に、凹部側壁５０２を設けることにより、筐体１０の背面側を、建物の壁に接するように配置した場合であっても、確実に、空気通風路を確保することが可能となる。また、凹部側壁５０２の上部には、天板１０４による庇が形成されるため、凹部側壁５０２からの雨、雪による水の浸入を防ぐことが可能となる。

（第３実施例）
次に、図２８を参照して、第３形態における筐体１０について説明する。上記第１および２実施例においては、空気熱交換器１０４の背面側において、凹部側壁５０１は、天板１７または仕切板１６のいずれかに接するように設けていたが、本第３実施例においては、凹部側壁５０３は、仕切板１６および天板１７のいずれにも接しず、空気熱交換器１０４の背面側の中間的な領域に、凹部側壁５０３が設けられていることを特徴としている。この凹部側壁５０３にも、空気取込穴１９ｂを設けておく。この構成においても、上記第２実施例の場合と同様の作用効果を得ることができる。

（第４実施例）
次に、図２９を参照して、第４形態における筐体１０について説明する。上記第１〜３実施例の構成と異なり、貯湯タンク２０１の下方に、空気熱交換器１０４および送風ファン１０５を配設している。また、筐体１０においては、空気熱交換器１０４の背面側に位置する側壁筐体１４の一部を、他の側壁筐体１４の領域よりも空気熱交換器１０４に近接するように配置した凹部側壁５０４を設けるようにしている。この凹部側壁５０４には、空気取込穴１９ｂを設けておく。また、本第１実施例において凹部側壁５０４の上端部は仕切板１６に接するように設けられ、下端部は底板１２に接していない。この構成においても、上記第２および３実施例の場合と同様の作用効果を得ることができる。

（第５実施例）
次に、図３０を参照して、第５形態における筐体１０について説明する。基本的構成としては上記第４実施例と同じである。本第５実施例においては、凹部側壁５０５は、下端部が底板１２に接し、上端部が仕切板１６に接しないように設けている。この凹部側壁５０５にも、空気取込穴１９ｂを設けておく。この構成においても、上記第４実施例の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、上記第４実施例に比べ、仕切板１６を広く設けることができるため、貯湯タンク２０１をより安定的に支持することができる。

（第６実施例）
次に、図３１を参照して、第６形態における筐体１０について説明する。上記第４および５実施例においては、空気熱交換器１０４の背面側において、凹部側壁５０１は、仕切板１６または底板１２のいずれかに接するように設けていたが、本第６実施例においては、凹部側壁５０６は、仕切板１６および天板１７のいずれにも接しず、空気熱交換器１０４の背面側の中間的な領域に、凹部側壁５０６が設けられていることを特徴としている。この凹部側壁５０６にも、空気取込穴１９ｂを設けておく。この構成においても、上記第５実施例の場合と同様の作用効果を得ることができる。

（本実施の形態の作用・効果）
以上、本実施の形態によれば、空気熱交換器１０４の近傍における筐体１０において、凹部側壁を設ける構成を採用することにより、ヒートポンプ式給湯機を家屋の壁面に接するように設けた場合であっても、空気の流路（空気吸込領域）が確実に確保され、十分な空気を空気熱交換器１０４に与えることができる。また、他の筐体部分よりも、凹んだ状態となるため、雨、雪等による水の浸入を防ぐことも期待できる。

なお、上記実施の形態４に示す各実施例は、上記実施の形態１〜３に示すヒートポンプ式給湯機に対して組合せて適用することも可能である。

このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機のシステム構成を示す概念図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機を正面から見た内部構造図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機を背面から見た内部構造図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機の図２中Ｖ線矢視に対応する内部構造図である。 実施の形態１におけるヒートポンプ式給湯機の図２中ＶＩ線矢視に対応する内部構造図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機を正面から見た内部構造図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機を背面から見た内部構造図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の図７中Ｘ線矢視に対応する内部構造図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の図７中ＶＩ線矢視に対応する内部構造図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクと補助貯湯タンクとの配管構成を示す概略図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクのみを用いる場合の状態図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の補助貯湯タンクのみを用いる場合の状態図である。 実施の形態２におけるヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクおよび補助貯湯タンクの両方を用いる場合の状態図である。 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機を正面から見た内部構造図である 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。 実施の形態３におけるヒートホンプユニットおよび貯湯タンクユニッ側のみを背面から見た内部構造図である。 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の図１６中ＸＩＸ線矢視に対応する内部構造図である。 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の図１６中ＸＸ線矢視に対応する内部構造図である。 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の図１６中ＸＸＩ線矢視に対応する内部構造図である。 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクと補助貯湯タンクとの配管構成を示す概略図である。 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクのみを用いる場合の状態図である。 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の補助貯湯タンクのみを用いる場合の状態図である。 実施の形態３におけるヒートポンプ式給湯機の貯湯タンク２および補助貯湯タンクの両方を用いる場合の状態図である。 実施の形態４における第１実施例のヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。 実施の形態４における第２実施例のヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。 実施の形態４における第３実施例のヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。 実施の形態４における第４実施例のヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。 実施の形態４における第５実施例のヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。 実施の形態４における第６実施例のヒートポンプ式給湯機を左側面から見た内部構造図である。

符号の説明

１０，１０Ａ 筐体、１１ 脚部、１２ 底板、１３ 下部支持支柱、１４ 側壁筐体、１５ 上部支持支柱、１６ 仕切板、１７ 天板、１８ 空気吐出口、１９ａ，１９ｂ 空気吸込口、１００ ヒートポンプユニット、１０１ 圧縮機、１０２ 凝縮器、１０３ 膨張弁、１０４ 空気熱交換器、１０５ 送風ファン、２００ 貯湯タンクユニット、２０１ 貯湯タンク、２０２ 循環ポンプ、２０３ 水熱交換器、２０４ 混合弁、２１０ 補助貯湯タンク、３０１，４０１ 給水配管、３０２，３０３，３０４，３０５，３０６，３０７，３０８，３０９，４０２，４０３，４０４，４０５，４０６，４０８，４０９，４１０，４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６，４１７ 配管、３２０，３２１，３２２，４２０，４２１，４２２，４２３ 三方弁、３１０，４１８ 給湯配管、４０７ 連結部材、５０１，５０２，５０３，５０４，５０５，５０６ 凹部側壁。

Claims (10)

1. 圧縮機、凝縮器、膨張弁、空気熱交換器、および、送風ファンを含むヒートホンプユニットと、ポンプ、水熱交換器、および、貯湯タンクを含む貯湯タンクユニットとを備えるヒートポンプ式給湯機であって、
   前記ヒートホンプユニットの構成部品と前記貯湯タンクユニットの構成部品とを、単一の筐体の内部に収容して一体化構造とし、
   前記筐体内において、前記貯湯タンクの上方に、前記空気熱交換器および前記ファンを配設し、
   前記筐体は箱形状に設けられ、
   前記貯湯タンクは、横断面形状が円形に設けられ、
   前記筐体の側壁のコーナー部と前記貯湯タンクの外面との間に、前記圧縮機、前記凝縮器および前記水熱交換器を分散配置したことを特徴とする、ヒートポンプ式給湯機。
2. 前記貯湯タンクの近傍に、ユニット化された前記圧縮機および前記膨張弁を配設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. 前記筐体は上下方向に延びる支柱を有し、
   前記貯湯タンクを前記支柱の一部を構成するように設けたことを特徴とする、請求項１または２に記載のヒートポンプ式給湯機。
4. 当該ヒートポンプ式給湯機は、補助貯湯タンクをさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機。
5. 前記補助貯湯タンクは、前記筐体の内部に、前記ヒートホンプユニットおよび前記貯湯タンクユニットとともに一体化構造となるように配設されることを特徴とする、請求項４に記載のヒートポンプ式給湯機。
6. 前記補助貯湯タンクは、一体化構造を有する前記ヒートホンプユニットおよび前記貯湯タンクユニットとは、別構造となるように配設されることを特徴とする、請求項４に記載のヒートポンプ式給湯機。
7. 前記補助貯湯タンクの貯湯容量は、前記貯湯タンクの貯湯容量と異なることを特徴とする、請求項４から６のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機。
8. 前記空気熱交換器の前記送風ファンが配設される側とは反対側に位置する前記筐体には、前記送風ファンの駆動により前記空気熱交換器に向けて空気を取込むための空気吸込領域が設けられることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載のヒートポンプ式給湯機。
9. 前記空気吸込領域として、前記筐体には空気取込穴が設けられていることを特徴とする、請求項８に記載のヒートポンプ式給湯機。
10. 前記空気取込穴を含む前記筐体の一部は、他の前記筐体の領域よりも前記空気熱交換器に近接するように設けられていることを特徴とする、請求項９に記載のヒートポンプ式給湯機。

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