JP4907973B2 - ヒートポンプ給湯機 - Google Patents

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。

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とを一つの筐体内に収納するヒートポンプ給湯機が既に提案されている（特許文献１〜特許文献５）。
これらのヒートポンプ給湯機は、いずれも設置スペースを考慮したものであり、特に特許文献１及び特許文献２のヒートポンプ給湯機では、支持台の四隅に筺体支持脚が設けられたものが示されている。
特開２００５−８３７１２号公報 特開２００５−１１４３１４号公報 特開２００４−３５４０４５号公報 特開２００４−３５４０４６号公報 特開２００５−３７１２３号公報

しかし、冷媒循環回路と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あっては、貯湯タンクの貯湯時と非貯湯時では、筺体の左右バランスが大きく変わり、特に設置時の安定性が悪いという問題がある。
また、メンテナンス性を考慮すると配管類を前方に配置することが好ましく、そのためには貯湯タンクを後方側に配置する必要が生じるため、特に省スペースを達成する制約の中では、筐体内での重力バランスを考えた配置を行えないという問題がある。

そこで本発明は、貯湯タンクの貯湯時と非貯湯時のいずれの場合にも安定した支持を行えるヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。

請求項１記載の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、前記冷媒循環回路と前記貯湯タンクとを一体に収納する筺体と、前記筺体の下面を形成して少なくとも前記圧縮機と前記貯湯タンクとを支持する支持板と、前記筺体を設置面に設置するために前記支持板に設けられた筺体支持脚とを備え、前記貯湯タンクと前記圧縮機を左右方向に設置し、前記貯湯タンクの前方下部分に前記接続弁を配置し、前記貯湯タンクの重心を通る左右方向の仮想線よりも後方側に、前記筺体支持脚を略均等に３脚配置するとともに、前記仮想線よりも前方側に前記筺体支持脚を２脚配置し、前方側に配置した２脚の前記筺体支持脚において、前記貯湯タンク側の前記筺体支持脚を前記圧縮機側の前記筺体支持脚よりも後方位置に設けたことを特徴とする。
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給湯機において、前記貯湯タンクの重心位置を前記筺体内の中心よりも後方側となるように前記貯湯タンクを配置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に記載のヒートポンプ給湯機において、前記空気冷媒熱交換器の少なくとも一部を前記筐体の後方側に配置し、前記貯湯タンクの一部が前記空気冷媒熱交換器よりも前記筺体の後方側に突出するように前記貯湯タンクを配置したことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項２に記載のヒートポンプ給湯機において、前記貯湯タンクと前記支持板との間を連結するタンク支持脚を設け、前記貯湯タンクの後方側に配置する前記タンク支持脚を前記筺体支持脚と連結し、前記貯湯タンクの前方側に配置する前記タンク支持脚を前記筺体支持脚と連結しないことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機において、前記筺体の奥行き寸法を５０センチメートル以下とし、かつ前記貯湯タンクのタンク容量を１００リットル以上としたことを特徴とする。

本発明によれば、貯湯タンクの貯湯時だけでなく非貯湯時にも安定して筺体を支えることができる。

本発明の第１の実施の形態によるヒートポンプ給湯機は、貯湯タンクの重心を通る左右方向の仮想線よりも後方側に、筺体支持脚を略均等に３脚配置するとともに、仮想線よりも前方側に筺体支持脚を２脚配置し、前方側に配置した２脚の筺体支持脚において、貯湯タンク側の筺体支持脚を圧縮機側の筺体支持脚よりも後方位置に設けたものである。本実施の形態によれば、貯湯タンクの貯湯時だけでなく非貯湯時にも安定して筺体を支えることができる。すなわち、貯湯タンクの貯湯時には、貯湯タンクの重心を通る左右方向の仮想線よりも後方側に設けた筺体支持脚の中で貯湯タンク側に位置する２脚と、仮想線よりも前方側に設けた筺体支持脚の中で貯湯タンク側に位置する１脚とを主として筺体を支持することができる。また、貯湯タンクの非貯湯時には、貯湯タンクの重心を通る左右方向の仮想線よりも後方側に設けた筺体支持脚の中で両側に位置する２脚と、仮想線よりも前方側に設けた２脚の筺体支持脚とを主として筺体を支持することができる。
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給湯機において、貯湯タンクの重心位置を筺体内の中心よりも後方側となるように貯湯タンクを配置したものである。本実施の形態によれば、筐体の前方側に空間を形成しやすくなり、給水管などの配管接続や配管の引き回しを容易に行える。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態によるヒートポンプ給湯機において、空気冷媒熱交換器の少なくとも一部を筐体の後方側に配置し、貯湯タンクの一部が空気冷媒熱交換器よりも筺体の後方側に突出するように貯湯タンクを配置したものである。本実施の形態によれば、貯湯タンクの一部を空気冷媒熱交換器よりも筺体の後方側に突出させることで、仮に筐体を家屋の壁面などに近接させて設置する場合であっても空気冷媒熱交換器への空気通路を確保することができる。
本発明の第４の実施の形態は、第２の実施の形態によるヒートポンプ給湯機において、貯湯タンクと支持板との間を連結するタンク支持脚を設け、貯湯タンクの後方側に配置するタンク支持脚を筺体支持脚と連結し、貯湯タンクの前方側に配置するタンク支持脚を筺体支持脚と連結しないものである。本実施の形態によれば、貯湯タンクの後方側に配置する筺体支持脚で貯湯タンクの重量を確実に受けるとともに、貯湯タンクの前方側に配置する筺体支持脚は給水管の引き回しを考えた配置とすることができる。
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４の実施の形態によるヒートポンプ給湯機において、筺体の奥行き寸法を５０センチメートル以下とし、かつ貯湯タンクのタンク容量を１００リットル以上としたものである。本実施の形態によれば、筐体の奥行き寸法の小さなヒートポンプ給湯機を実現できる。

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正面図、図３は同ヒートポンプ給湯機の支持板の底面を示す平面図、図４は同ヒートポンプ給湯機の支持板の配管接続部を示す平面図である。
まず、特に図１及び図２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。
支持板１２の下面には、筺体１０を設置面に設置するための筺体支持脚１３が設けられている。
また、貯湯タンク３０の下部には、支持板１２との間を連結するタンク支持脚３１が設けられている。

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。

次に、特に図３及び図４を用いて圧縮機２１、水冷媒熱交換器２２、空気冷媒熱交換器２３、貯湯タンク３０の支持板１２への配置構成と、筐体支持脚１３の支持板１２への配置構成について説明する。
圧縮機２１と貯湯タンク３０とは、支持板１２の左右方向に設置している。圧縮機２１は圧縮機２１の重心位置２１Ａを筺体１０内の中心１０Ａよりも前方側となるように配置し、貯湯タンク３０は、貯湯タンク３０の重心位置３０Ａを筺体１０内の中心１０Ａよりも後方側となるように配置し、その一部が空気冷媒熱交換器２３よりも筺体１０の後方側に突出するように配置している。また、圧縮機２１は圧縮機２１の重心位置２１Ａを筺体１０内の中心１０Ａよりも一方側に、貯湯タンク３０は貯湯タンク３０の重心位置３０Ａを筺体１０内の中心１０Ａよりも他方側となるように配置している。

３つの筺体支持脚１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、貯湯タンク３０の重心３０Ａを通る左右方向の仮想線３０Ｂよりも後方側の支持板１２に略均等に配置している。なお、筺体支持脚１３Ａは支持板１２の一方側の側部に、筺体支持脚１３Ｂは仕切り板１１の設置位置に重なる位置に、筺体支持脚１３Ｃは支持板１２の他方側の側部にそれぞれ設けている。
２つの筺体支持脚１３Ｄ、１３Ｅは、貯湯タンク３０の重心３０Ａを通る左右方向の仮想線３０Ｂよりも前方側の支持板１２に配置している。なお、筺体支持脚１３Ｄは支持板１２の一方側の側部に、筺体支持脚１３Ｅは貯湯タンク３０の投影面内にそれぞれ設けている。そして、貯湯タンク３０側の筺体支持脚１３Ｅは、圧縮機２１Ａ側の筺体支持脚１３Ｄよりも後方位置に設けている。また、３つの筺体支持脚１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｅは、貯湯タンク３０の支持板１２への投影面内に少なくとも筺体支持脚１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｅの一部が位置するように配置している。また、２つの筺体支持脚１３Ａ、１３Ｄは、水冷媒熱交換器２２の支持板１２への投影面内に少なくとも筺体支持脚１３Ａ、１３Ｄの一部が位置するように配置している。
貯湯タンク３０と支持板１２との間を連結するタンク支持脚３１は３つ設けている。そして、貯湯タンク３０の後方側に配置するタンク支持脚３１Ａ、３１Ｂはそれぞれ筺体支持脚１３Ｃ、１３Ｂと連結ボルト３２Ａ、３２Ｂによって共締めし、貯湯タンク３０の前方側に配置するタンク支持脚３１Ｃは筺体支持脚１３Ｅとは分離して設けている。
なお、本実施例によるヒートポンプ給湯機は、筺体１０の奥行き寸法を３０センチメートル以上５０センチメートル以下であることが好ましく、貯湯タンク３０のタンク容量を５０リットル以上１５０リットル以下、更には１００リットル以上１５０リットル以下であることがより好ましい。

以上のように本実施例によれば、貯湯タンク３０の重心を通る左右方向の仮想線３０Ｂよりも後方側に、３つの筺体支持脚１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを略均等に配置するとともに、仮想線３０Ｂよりも前方側に筺体支持脚１３Ｄ、１３Ｅを配置し、筺体支持脚１３Ｅを筺体支持脚１３Ｄよりも後方位置に設けることで、貯湯タンク３０の貯湯時には、筺体支持脚１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｅを主として筺体１０を支持でき、貯湯タンク３０の非貯湯時には、筺体支持脚１３Ａ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅを主として筺体１０を支持することができる。
また本実施例によれば、貯湯タンク３０の重心位置３０Ａを筺体１０内の中心１０Ａよりも後方側となるように貯湯タンク３０を配置することで、筐体１０の前方側に空間を形成しやすくなり、給水管３２などの配管接続や配管の引き回しを容易に行える。
また本実施例によれば、貯湯タンク３０の一部が空気冷媒熱交換器２３よりも筺体１０の後方側に突出するように貯湯タンク３０を配置させることで、仮に筐体１０を家屋の壁面などに近接させて設置する場合であっても、空気冷媒熱交換器２３への空気通路を確保することができる。
また本実施例によれば、貯湯タンク３０の後方側に配置するタンク支持脚３１Ａ、３１Ｂを筺体支持脚１３Ｃ、１３Ｂと連結し、貯湯タンク３０の前方側に配置するタンク支持脚３１Ｃを筺体支持脚１３Ｅと連結しないことで、筺体支持脚１３Ｃ、１３Ｂで貯湯タンク３０の重量を確実に受けるとともに、貯湯タンク３０の前方側に配置する筺体支持脚１３Ｅは給水管３２の引き回しを考えた配置とすることができる。

本発明は、お風呂への給湯、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。

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 同ヒートポンプ給湯機の内部配置を示す正面図 同ヒートポンプ給湯機の支持板の底面を示す平面図 同ヒートポンプ給湯機の支持板の配管接続部を示す平面図

１０ 筺体
１２ 支持板
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ 筺体支持脚
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
３０Ａ 重心
３０Ｂ 仮想線
３２ 給水管
３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ、３５Ａ 接続弁

Claims (5)

1. 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、前記冷媒循環回路と前記貯湯タンクとを一体に収納する筺体と、前記筺体の下面を形成して少なくとも前記圧縮機と前記貯湯タンクとを支持する支持板と、前記筺体を設置面に設置するために前記支持板に設けられた筺体支持脚とを備え、
   前記貯湯タンクと前記圧縮機を左右方向に設置し、
   前記貯湯タンクの前方下部分に前記接続弁を配置し、
   前記貯湯タンクの重心を通る左右方向の仮想線よりも後方側に、前記筺体支持脚を略均等に３脚配置するとともに、前記仮想線よりも前方側に前記筺体支持脚を２脚配置し、
   前方側に配置した２脚の前記筺体支持脚において、前記貯湯タンク側の前記筺体支持脚を前記圧縮機側の前記筺体支持脚よりも後方位置に設けたことを特徴とするヒートポンプ給湯機。
2. 前記貯湯タンクの重心位置を前記筺体内の中心よりも後方側となるように前記貯湯タンクを配置したことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
3. 前記空気冷媒熱交換器の少なくとも一部を前記筐体の後方側に配置し、前記貯湯タンクの一部が前記空気冷媒熱交換器よりも前記筺体の後方側に突出するように前記貯湯タンクを配置したことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
4. 前記貯湯タンクと前記支持板との間を連結するタンク支持脚を設け、前記貯湯タンクの後方側に配置する前記タンク支持脚を前記筺体支持脚と連結し、前記貯湯タンクの前方側に配置する前記タンク支持脚を前記筺体支持脚と連結しないことを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ給湯機。
5. 前記筺体の奥行き寸法を５０センチメートル以下とし、かつ前記貯湯タンクのタンク容量を１００リットル以上としたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。

Images