JPH04106370A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、ヒートポンプ冷凍サイクルにより風呂等の
湯を沸す給湯装置に係り、特に、節電と装置の小型化と
を共に図った給湯装置に関する。

（従来の技術） 従来、ヒートポンプ冷凍サイクルにより風呂等の湯を沸
す給湯装置は現在実用化されているが、次の課題がある
。

ヒートポンプ冷凍サイクルの加熱能力が石油やガスの燃
焼方式に比べて必ずしも十分てはないので、風呂用湯等
の必要湯温までの焚き上がり時間が掛る。

このために、ヒートポンプ冷凍サイクルを大容量化する
方法があるが、これでは石油やガス等の燃焼方式の給湯
装置に比して、容積やコストを大幅に高める上に、電源
容量的にも問題がある。

そこで、水タンクの貯水を、比較的小容量のヒートポン
プ冷凍サイクルを長時間運転させることにより風呂等の
必要温度まで焚き上げ、貯湯する方式が考えられる。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので
、その目的は前記貯湯方式において一層の節電と小型化
とを共に図ることができる給湯装置を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は前記課題を解決するために次のように構成さ
れる。

つまりこの発明は、少なくとも２つの放熱部を備えたヒ
ートポンプ冷凍サイクルと、給湯を貯溜するバスタブと
、前記ヒートポンプ冷凍サイクルの一方の放熱部を受水
自在の貯湯タンク内に受水加熱自在に内蔵し前記バスタ
ブに給湯する給湯機とを有し、この給湯機に、前記貯湯
タンクの受水を前記バスタブからの貯湯と熱交換させる
水熱交換部と、前記バスタブの貯湯を前記ヒートポンプ
冷凍サイクルの他方の放熱部により加熱する追焚き部と
を設けたことを特徴とする。

（作用） 給湯機の貯湯タンクに受水された受水はまず、水熱交換
部でバスタブからの貯湯により熱交換されて予熱される
。

次に、この貯水は貯湯タンク内のヒートポンプ冷凍サイ
クルの一方の放熱部により加熱されて所要温度の湯に加
熱され、貯湯タンク内に貯湯される。この貯湯は必要に
応じてバスタブに給湯される。

また、バスタブ内に溜められた給湯は必要に応じて給湯
機の追い焚き部の一方の放熱部により追い焚きされる。

したがってこの発明によれば、貯湯タンクで受水された
受水を貯湯タンク内のヒートポンプ冷凍サイクルの一方
の放熱部により加熱する前に、水熱交換部において貯湯
タンクの受水をバスタブからの貯湯と熱交換させて予め
加熱するので、貯湯タンク内での熱交換効率を高め、ヒ
ートポンプ冷凍サイクルの消費電力の節電を図ることが
できると共に、その放熱部の小型化を図ることができる
。

また、バスタブの貯湯を追い焚き部により追い焚きでき
るので、利便性が高い。

（実施例） 以下、この発明に係る給湯装置の一実施例を図面に基づ
いて説明する。

第１図はこの発明の一実施例の全体構成図であり、図に
おいて、給湯装置１は風呂の湯を貯溜するバスタブ２を
上下一対の連絡管３ａ、３ｂを介して給湯機４に接続し
ている。

給湯機４はその下部の機械室５上に貯湯タンク６を設け
、機械室５にはヒートポンプ冷凍サイクルのコンプレッ
サ７、切換弁８、エバポレータ９、ファン１０およびこ
れを駆動するファンモータ１０ａおよび水熱交換タンク
１１等を収容している。

ヒートポンプ冷凍サイクルはその放熱部である比較的長
尺の第１熱交換管１２を貯湯タンク内に収容すると共に
、比較的小型の第２熱交換管１３を水熱交換タンク内に
収容している。

ヒートポンプ冷凍サイクルは前記コンプレッサ７、切換
弁８、第１熱交換管１２および第１キヤピラリチユーブ
１４の直列回路と第２熱交換管１３および第２キヤピラ
リチユーブ１５との直列回路との並列回路、エバポレー
タ９を冷媒配管１６によりこの順に順次かつ環状に接続
し、冷媒を図中矢印方向に循環させる閉じた冷凍サイク
ルを構成している。

切換弁８はその切換操作により、コンプレッサ７からの
高温高圧のガス状冷媒を第１熱交換管１２側へ流すか、
あるいは第２熱交換管１３側へ流すかを選択するもので
あり、コンプレッサ７から吐８された高温高圧のガス状
冷媒をこれら第１１第２の熱交換管１２．１３に通して
、ここらで放熱させ、周囲の貯水を加熱して所要温度の
湯に沸すようになっている。

第１、第２熱交換管１２．１３で放熱する一方で凝縮し
て液化した液冷媒はエバポレータ９で蒸発して外気から
熱を汲み上げ、再びコンプレッサ１に戻る。

一方、貯湯タンク６はその内部を中間断熱壁１７により
上部室６ａと下部室６ｂとにより自然対流自在に上下方
向で区分し、上部室６ａには貯湯をバスタブ２に給湯す
る給湯栓１８を接続する一方、下部室６ｂの底部側面に
は給水管１９を接続し、底部で給水を受水し、下部室６
ｂで貯水するようになっている。

また、下部室６ｂの底部には、はぼＵ字状の循環配管２
０の一端を固着しており、この循環配管２０の他端部は
水熱交換タンク１１内を軸方向に水密に貫通して、さら
に上方へ延出し、再び下部室６ｂの上下方向中間部にて
終端している。

循環配管２０は、その途中に循環ポンプ２１を介装する
一方、水熱交換タンク１１内に収容された部分を蛇管状
に繰り返し屈曲させた熱交換部２０ａに形成している。

そして、中間断熱壁１７の近傍では第１熱交換管１２の
途中に、絞り装置２２と電磁弁より成るバイパス弁２３
との並列回路を介在させており、バイパス弁２３の開閉
により冷媒を絞り装置２２に通して減圧する場合と、減
圧しない場合とを選択できる。

つまり、バイパス弁２３の開閉により、第１熱交換管１
２のほぼ全長に亘って放熱させるか、その上部の一部の
み放熱させるかを選択できる。

また、上、下部室６ａ、６ｂにはその内部の貯湯温度を
検出する上、下部センサ２４．２５をそれぞれ設け、こ
れらセンサ２４．．２５を図示しない制御装置に電気的
に接続している。

一方、水熱交換タンク１１は、バスタブ２内の貯湯を追
い焚きする機能を有するものであり、その上下端部に上
下一対の連絡管３ａ、３ｂを接続してバスタブ２内と連
通し、上部連絡管３ａには取水ポンプ２６を設け、バス
タブ２内の貯湯を水熱交換タンク１１内へ取水し、かつ
下部連絡管３ｂを介してバスタブ２へ戻すことができる
。

また、水熱交換タンク１１の上端部外面には開閉蓋２７
を設けて必要に応して水熱交換タンク１１内を清掃でき
る。

次に、本実施例の作用を説明する。

まず、給湯機４における貯湯タンク６の下部室６ｂに給
水管１９から水が給水され、上部室６ａに流れ貯湯タン
ク６に貯水される。

この貯水はバスタブ２内に残り湯がある場合には循環ポ
ンプ２１の運転により循環配管２０の熱交換部２０ａを
通水し、ここで、取水ポンプ２６の運転により水熱交換
タンク１１内に取水されたバスタブ２の残り湯と熱交換
して加熱してから再び貯湯タンク６の下部室６ｂへ戻さ
れる。

これにより、例えば給水管１９からの給水が冬季で例え
ば１０℃であって、バスタブ２内の残り湯の温度が４１
〜４２℃の場合には、この貯水は例えば約２５℃程度に
予熱される。

このとき、切換弁８がコンプレッサ７からの冷媒を第１
熱交換管１２へ流すように切り換えられていると共に、
バイパス弁２３が開放されている。

そこで、コンプレッサ７からの高温高圧のガス状冷媒が
第１熱交換管１２のほぼ全長に亘って放熱するので、貯
湯タンク６内の貯水はその上、下部室６ａ、６ｂの両者
において時間を掛けて加熱される。

この結果、下部センサ２５が下部室６ｂ内の貯湯温度が
設定温度（例えば４５℃）に達した後は給湯栓１８から
バスタブ２への給湯が許可される。

この後、必要に応じてバイパス弁２３が閉じられて、下
部室６ｂ内の第１熱交換管１２の下部における貯水の加
熱が停止され、あるいはコンプレッサ７の運転が停止さ
れる。

但し、上部センサ２４により検出された上部室６ａの貯
湯温度が設定温度（例えば約４８°Ｃ）以下を検出した
ときは再びコンプレッサ７の運転を再開し、貯水の加熱
を再開する。

この後、ユーザにより追い焚きか選択されると、コンプ
レッサ７の運転が再開されて、切換弁８が第２熱交換管
１３側へ切り換えられ、取水ポンプ２６が運転される。

このために、バスタブ２内の貯湯が上下一対の連絡管３
ａ、３ｂを通って給湯機４の水熱交換タンク１１間を循
環し、その際に第２熱交換管１３により加熱され、追い
焚きされてバスタブ２内の貯湯が加熱される。

このバスタブ２の使用終了後に貯湯タンク６内の貯水を
加熱する場合は再びコンプレッサ７の運転を再開すると
共に、切換弁８を第１熱交換管１２側へ切り換え、さら
に、循環ポンプ２１と取水ポンプ２６とをそれぞれ運転
し、貯湯タンク６の下部室６ｂ内の貯水を再び水熱交換
タンク１１により予熱する。以下これを繰り返す。

したがってこの実施例によれば、貯湯タンク６で受水し
た受水をまずバスタブ２の残り湯で予熱するので、貯湯
タンク６内の加熱効率の向上を図ることかでき、例えば
約５０％の熱エネルギの再利用を図ることができる。

このために、コンプレッサ７の小型化とその消費電力を
節電することができる上に、電源供給回線の容量も低減
することができる。

また、バスタブ２を使用中でも給湯の追加や風呂水の追
い焚きが可能であるので、利便性が高い。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、給湯機の貯湯タンクで
受水した受水を、まずバスタブの残り湯で熱交換して予
熱してからヒートポンプ冷凍サイクルの放熱部で再加熱
するので、そのヒートポンプ冷凍サイクルの消費電力の
節電を図ることができる上に、その電力容量の低減を図
ることができるので、装置の小型化を図ることができる
。

また、バスタブの使用中においても給湯の追加と風呂水
の追い焚きが可能であるので、利便性か高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る給湯装置の一実施例の全体構成
図である。 １・・・給湯装置、２・・・バスタブ、４・・・給湯機
、１１・・・水熱交換タンク、１２・・・第１熱交換管
（放熱部）、１３・・・第２熱交換管（放熱部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも２つの放熱部を備えたヒートポンプ冷凍サイ
   クルと、給湯を貯溜するバスタブと、前記ヒートポンプ
   冷凍サイクルの一方の放熱部を受水自在の貯湯タンク内
   に受水加熱自在に内蔵し前記バスタブに給湯する給湯機
   とを有し、この給湯機に、前記貯湯タンクの受水を前記
   バスタブからの貯湯と熱交換させる水熱交換部と、前記
   バスタブの貯湯を前記ヒートポンプ冷凍サイクルの他方
   の放熱部により加熱する追焚き部とを設けたことを特徴
   とする給湯装置。