JP4839870B2

JP4839870B2 - ヒートポンプ給湯機

Info

Publication number: JP4839870B2
Application number: JP2006033381A
Authority: JP
Inventors: 憲生阿部; 村上　　茂; 武彦重岡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2026-02-10
Also published as: JP2007212062A

Description

本発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回
路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、この水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する円筒状の貯湯タンクとを一つの筐体内に収納するヒートポンプ給湯機に関する。

従来のヒートポンプ式給湯機は、圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、この水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する貯湯タンクからなる。

このようなヒートポンプ式給湯機は、大きな貯湯タンクを有し、昼間使用する必要分全量を夜間に沸かし高温貯蔵しておくため、貯湯タンクからの放熱損失が大きく、給湯機の大型化に伴う設置等にも多くの課題があった。

そこで、ヒートポンプ回路と、冷媒対水熱交換器と、貯湯タンクと、直接給湯回路と、給湯制御部と、ヒートポンプ制御部を備えたヒートポンプ式給湯機において、前記貯湯タンクの周囲に真空断熱材を設置することにより、コンパクト化及び高断熱性を達成するものが考えられた（特許文献１、特許文献２）。

図７は従来のヒートポンプ式給湯機の貯湯タンクの概略図である。図７において、湯温が下がるのを少しでも低減させることが出来るように、貯湯タンク５１の周りに断熱性能が良い真空断熱材５２を密着させるように設置し、真空断熱材５２の周りに冷媒対水熱交換器５３を設置することにより、貯湯タンク５１部容積さらには給湯機自体もコンパクトに出来るようになる。
特開２００５−３１５４８０号公報特開２００２−２７７０５５号公報

しかしながら、貯湯タンク５１の周りに断熱性能が良い真空断熱材５２を密着させるように設置したときに、作業ミスなど何らかの理由で真空断熱材５２に１箇所でも穴が開くと、真空断熱材５２の著しく断熱保温効果が無くなり、貯湯タンク５１からの放熱損失が大きくなり、ヒートポンプ式給湯機の能力低下につながるという問題がある。特に貯湯タンク５１やその周囲には金属製や樹脂製の部品等があり、また配管等の接続も必要なことから、貯湯タンク５１に一つの真空断熱材５２で周囲を覆うようにすると作業性が悪くなるとともに、破損の心配が十分に考えられた。

そこで本発明は、真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせた断熱保温材を配設することで、真空断熱材の破損時の影響を少なくさせると共に、断熱性能を保持したまま真空断熱材の貯湯タンクへの配設をやりやすくすることを目的とする。

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給湯機は、圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する円筒状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を供給する給水管を接続する接続弁と、前記貯湯タンクの湯温を検出する温度検出手段とを備え、前記貯湯タンクの周囲に配設された芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材と、前記真空断熱材を外方から覆うように前記貯湯タンクの周囲に配設された成形した発泡スチロールとからなる断熱保温材を有し、前記温度検出手段が設けられた位置には、前記発泡スチロールのみが配設されていることを特徴とするものである。

上記した構成において、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように断熱保温材を真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせあるので、貯湯タンクの水冷媒熱交換器との接続部等の作業をする部分つまり真空断熱材を配設しにくいあるいは損傷しやすい部分を発泡スチロールで構成することで、真空断熱材の破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

本発明のヒートポンプ給湯機は、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成した真空断熱材と成形した発泡スチロールを配設してあるので、貯湯タンクの周囲を真空断熱材で覆う時の作業性が向上するとともに、真空断熱材の破損の危険性も減少させかつ破損時の影響度は少なくすることができる。

第１の発明は、圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する円筒状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を供給する給水管を接続する接続弁と、前記貯湯タンクの湯温を検出する温度検出手段とを備え、前記貯湯タンクの周囲に配設された芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材と、前記真空断熱材を外方から覆うように前記貯湯タンクの周囲に配設された成形した発泡スチロールとからなる断熱保温材を有し、前記温度検出手段が設けられた位置には、前記発泡スチロールのみが配設されていることを特徴とするものである。

そして、前記貯湯タンクの周囲に断熱保温するように断熱保温材を真空断熱材と成形した発泡スチロールを組み合わせあるので、貯湯タンクの水冷媒熱交換器との接続部等の作業をする部分つまり真空断熱材を配設しにくいあるいは損傷しやすい部分を発泡スチロールで構成することで、真空断熱材の破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

第２の発明は、特に、第１の発明の断熱保温材は、前記発泡スチロールに前記真空断熱材を取り付ける固定部分を設け、前記発泡スチロールの固定部分に前記真空断熱材を取り付けたのち、前記貯湯タンクの周囲に前記断熱保温材を配設するようにした構成としてある。

そして、前記発泡スチロールに前記真空断熱材を取り付ける固定部分を設けてあるので、あらかじめ前記発泡スチロールの固定部分に複数に分割した前記真空断熱材を取り付けたのち、損傷しやすい真空断熱材を発泡スチロールで保護して発泡スチロールといっしょに前記貯湯タンクの周囲に配設することができ、より作業性が向上し、真空断熱材の破損の危険性も減少させることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明のヒートポンプ給湯機において、前記貯湯タンクの湯温を検出する温度検出手段を設けるとともに、前記温度検出手段等の補修点検が必要な部分を、着脱自在な発泡スチロール成形の点検部で構成してある。

そして、前記貯湯タンクの湯温を検出する温度検出手段を設けるとともに、温度検出手段等の真空断熱材を配設しにくいあるいは損傷しやすい部分となる補修点検が必要な部分を、発泡スチロール成形の点検部で構成して着脱自在としてあるので、真空断熱材の破損の危険性も減少させかつ補修点検が容易に行えるようになる。

第４の発明は、特に、第１の発明の断熱保温材を、前記貯湯タンクの上部を前記真空断
熱材の被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロールの被覆率を高くして配設するようにした構成としてある。

そして、前記貯湯タンクの温度は上部が高く下部が低くなっていて、前記貯湯タンクの上部を複数に分割した前記真空断熱材の被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロールの被覆率を高くして配設するようにしてあるので、前記貯湯タンクの上部の断熱保温性能を向上させることができ、より効果的に断熱保温することができるようになるとともに、損傷しやすく高価な真空断熱材の使用量を減らすことができ、真空断熱材の破損の危険性も減少させかつ安価に構成することができるようになる。

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）
以下本発明の一実施例によるヒートポンプ給湯機について説明する。

図１は、本実施例によるヒートポンプ給湯機の概略構成を示す斜視図、図２は同ヒートポンプ給湯機の内部配置を示す構成図、図３は同ヒートポンプ給湯機の貯湯タンクの周囲へ断熱保温材を配設した状態を示す貯湯タンクの外観図、図４は同真空断熱材を取り付けた断熱保温材を配設した要部縦断面図、図５は同断熱保温材の点検部を配設した要部縦断面図、図６は同断熱保温材を配設した要部横断面図である。

まず、特に図１を用いて全体構成について説明する。

本実施例によるヒートポンプ給湯機は、立方形状からなる筐体１０内部に、冷媒循環回路２０と貯の湯タンク３０とを有している。

筐体１０内部は、仕切り板１１によって左右方向に２つの空間が形成され、一方の空間に冷媒循環回路２０が配置され、他方の空間に貯湯タンク３０が配置されていて、この貯湯タンクの周囲には、断熱保温して湯温が下がるのを少しでも低減させることが出来るように、図３に示すように、前記発泡スチロール３１ａと複数に分割した真空断熱材３１ｂ、３１ｃを組み合わせた断熱保温材３１を配設してある。

この断熱保温材３１は、図４及び図６に示すように、あらかじめ芯材部３１ｂ２、３１ｃ２をラミネートフィルム３１ｂ１、３１ｃ１で覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材３１ｂ、３１ｃを複数に分割して発泡スチロール３１ａの固定部分３１ａ１に取り付けて構成してあり、貯湯タンク３０の周囲にこの断熱保温材３１を配設しかつ貯湯タンク３０に断熱保温材３１の発泡スチロール３１ａ部分（図示せず）で固定してあるとともに、貯湯タンク３０の上部を複数に分割した真空断熱材３１ｂ、３１ｃの被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロール３１ａの被覆率を高くして配設するようにしてある。

また、図５に示すように、貯湯タンク３０には、その貯湯タンク３０の湯温を検出する温度検出手段３７を設けてあり、このような温度検出手段３７等の補修点検が必要な部分は、着脱自在な発泡スチロール成形の点検部３８が設けてある。

冷媒循環回路２０は、圧縮機２１、水冷媒熱交換器２２、空気冷媒熱交換器２３、減圧手段（図示せず）を順次接続し、冷媒を循環させる閉回路で構成されている。なお、この冷媒としては二酸化炭素冷媒を用いるものが好ましい。

ここで圧縮機２１及び水冷媒熱交換器２２は、支持板１２上に設置されている。空気冷
媒熱交換器２３は、筐体１０の一方の空間の後方面及び側面を覆うように平面視で略Ｌ字状に配置されている。また、筐体１０の一方の空間には、複数のファン２４、２５が配置されている。これらのファン２４、２５によって、空気冷媒熱交換器２３での熱交換を行う。

また、貯湯タンク３０の前方下部分に、貯湯タンク３０に水を供給する給水管３２、貯湯タンク３０のお湯を外部に導出する給湯管３３、風呂追い炊き用給湯管３４、及び風呂追い炊き用給水管３５をそれぞれ接続する接続弁３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ、３５Ａを配置している。貯湯タンク３０の前方下部分に位置する支持板１２は、他の面よりも高い位置に設けることで、貯湯タンク３０の前方下部分には、接続弁３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ、３５Ａが配置される空間を形成している。なお、図１においては、これらの接続弁３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ、３５Ａを省略している。

以上のように本実施例によれば、貯湯タンク３０の周囲に断熱保温するように芯材部３１ｂ２、３１ｃ２をラミネートフィルム３１ｂ１、３１ｃ１で覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材３１ｂ、３１ｃを配設するとともに、真空断熱材３１は複数に真空断熱材３１ｂ、３１ｃと分割して設けてあるので、何らかの原因で真空断熱材３１に穴等が明き破損してもその部分のみの真空断熱材３１の断熱性能が下がるのみで、他の部分の断熱性能は下がらないので、その影響度は少なくなる。また、真空断熱材３１ｂ、３１ｃを複数に分割して配設することができるので、貯湯タンク３０に真空断熱材３１で周囲を覆うようにするときの作業性が向上し、真空断熱材３１の破損の危険性も減少させることができる。

また、断熱保温材３１は、複数に分割して設けた真空断熱材３１ｂ、３１ｃと成形した発泡スチロール３１ａを組み合わせることにより、貯湯タンク３０の水冷媒熱交換器２２との接続部等の作業をする部分あるいは温度検出手段３７等の補修点検が必要な部分、つまり、真空断熱材３１ｂ、３１ｃを配設しにくいあるいは損傷しやすい部分を発泡スチロール３１ａで構成することで、真空断熱材３１ｂ、３１ｃの破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

特に、貯湯タンク３０の湯温を検出する温度検出手段３７を設けるとともに温度検出手段３７等の真空断熱材３１ｂ、３１ｃを配設しにくいあるいは損傷しやすい部分となる補修点検が必要な部分を少なくとも着脱自在な発泡スチロール成形の点検部３８が設けてあるので、開口を設けることが構成しにくい真空断熱材３１ｂ、３１ｃを使用しないため、構成が簡単となるとともに、真空断熱材３１ｂ、３１ｃの破損の危険性も減少させ、かつ、補修点検が容易に行えるようになる。

そして、発泡スチロール３１ａに複数に分割した真空断熱材３１ｂ、３１ｃを取り付ける固定部分３１ａ１を設けてあるので、あらかじめ発泡スチロールの固定部分に複数に分割した真空断熱材を取り付けたのち、損傷しやすい真空断熱材３１ｂ、３１ｃを発泡スチロール３１ａで保護して発泡スチロール３１ａといっしょに貯湯タンク３０の周囲に配設することができ、より作業性が向上し、真空断熱材３１ｂ、３１ｃの破損の危険性も減少させることができる。また、貯湯タンク３０に真空断熱材３１ｂ、３１ｃと成形した発泡スチロール３１ａを組み合わせて構成した断熱保温材３１を発泡スチロール３１ａ部分で固定するようにしてあり、固定による真空断熱材３１ｂ、３１ｃの破損の危険性も減少させることができ、作業性が向上することができるようになる。

さらに、貯湯タンク３０の温度は上部が高く下部が低くなっていて、貯湯タンク３０の上部を複数に分割した真空断熱材３１ｂ、３１ｃの被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロール３１ａの被覆率を高くして配設するようにしてあるので、貯湯タンク３０の上
部の断熱保温性能を向上させることができ、より効果的に断熱保温することができるようになるとともに、損傷しやすく高価な真空断熱材３１ｂ、３１ｃの使用量を減らすことができ、真空断熱材３１ｂ、３１ｃの破損の危険性も減少させかつ安価に構成することができるようになる。

なお、本実施の形態では、貯湯タンク３０の上部を複数に分割した真空断熱材３１ｂ、３１ｃの被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロール３１ａの被覆率を高くして配設するようにしたもので説明したが、これは、貯湯タンク３０の上部を複数に分割した真空断熱材で構成し、下部を成形した発泡スチロールで構成してもよく、また、発泡スチロール３１ａの固定部分３１ａ１に複数に分割した真空断熱材３１ａ、３１ｂを取り付けたもので説明したが、これは、発泡スチロール３１ａの固定部分３１ａ１に発両面テープ等の接着手段で真空断熱材３１ａ、３１ｂを取り付けてもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であれば、その構成はどのようなものであってよい。

本発明は、風呂への給湯、沸き上げ機能を備えたヒートポンプ給湯機の他、暖房、乾燥機能を備えたヒートポンプ給湯機として利用することができる。

実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の斜視図同ヒートポンプ給湯機の構成図同貯湯タンクの外観図同貯湯タンクへ断熱保温材を配設した要部縦断面図同貯湯タンクへ断熱保温材の点検部を配設した要部横断面図同ヒートポンプ給湯機の貯湯タンクへ断熱保温材を配設した要部横断面図従来のヒートポンプ給湯機の概略図

２０冷媒循環回路
２１圧縮機
２２水冷媒熱交換器
２３空気冷媒熱交換器
３０貯湯タンク
３１断熱保温材
３１ａ発泡スチロール
３１ａ１発泡スチロール３１ａの固定部分
３１ｂ、３１ｃ真空断熱材
３１ｂ１、３１ｃ１ラミネートフィルム
３１ｂ２、３１ｃ２芯材部
３２給水管
３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ、３５Ａ接続弁
３７温度検出手段
３８点検部

Claims

圧縮機、水冷媒熱交換器、空気冷媒熱交換器、減圧手段を順次接続した閉回路で冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記水冷媒熱交換器で加熱された温水を貯蔵する円筒状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を供給する給水管を接続する接続弁と、前記貯湯タンクの湯温を検出する温度検出手段とを備え、前記貯湯タンクの周囲に配設された芯材部をラミネートフィルムで覆い真空密封して凸部を形成する真空断熱材と、前記真空断熱材を外方から覆うように前記貯湯タンクの周囲に配設された成形した発泡スチロールとからなる断熱保温材を有し、前記温度検出手段が設けられた位置には、前記発泡スチロールのみが配設されていることを特徴とするヒートポンプ給湯機。
前記断熱保温材は、前記発泡スチロールに前記真空断熱材を取り付ける固定部分を設け、前記発泡スチロールの固定部分に前記真空断熱材を取り付けたのち、前記貯湯タンクの周囲に前記断熱保温材を配設するようにした請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
前記温度検出手段等の補修点検が必要な部分を、着脱自在な発泡スチロール成形の点検部で構成した請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
前記断熱保温材は、前記貯湯タンクの上部を前記真空断熱材の被覆率を高くし、下部を成形した発泡スチロールの被覆率を高くして配設するようにした請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。