JPWO2008152786A1 - 住宅用給湯装置 - Google Patents
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Abstract
バルコニーへのヒートポンプ装置や貯湯タンクの設置を無くすことができる住宅用給湯装置を提供すること。本発明の住宅用給湯装置は、圧縮機11と、給湯用熱交換器12と、膨張弁13と、集熱器14とを冷媒配管15で接続して冷媒回路10を構成し、給湯用ポンプ21と、給湯用熱交換器12と、貯湯タンク22とを水配管23で接続して給湯回路20を構成し、集熱器14を、太陽熱と自然風による大気熱を利用するフィン14b及び集熱パイプ14aで構成し、圧縮機11と、給湯用熱交換器12と、膨張弁13と、給湯用ポンプ21と、貯湯タンク22とを熱源ユニット6とし、浴室やキッチンを有する居住空間1の床下空間又は天井空間に配置される冷媒配管15によって、集熱器14と熱源ユニット6とを接続したことを特徴とする。
Description
本発明は、バルコニーを有する複数階層からなる集合住宅や戸建ての住宅で利用できる住宅用給湯装置に関する。
従来から太陽熱を利用した温水器が普及しているが、雨天や曇天の場合では十分な温水利用ができない。また太陽熱吸収パネルは、重く、設置面積も大きいため、集合住宅では利用しにくいという問題があった。
一方、太陽熱だけでなく大気熱も有効に利用するために、ヒートポンプを用いた集熱装置が提案されている(特許文献1、2、3)。
なお、ビルやマンションなどへの太陽熱集熱器の設置に関して、ベランダの壁や手すり部分に集熱器を設置することが提案されている(特許文献4)。
特開昭61−59155号公報
特開2002−31416号公報
特開2003−166759号公報
特開2001−330327号公報
一方、太陽熱だけでなく大気熱も有効に利用するために、ヒートポンプを用いた集熱装置が提案されている(特許文献1、2、3)。
なお、ビルやマンションなどへの太陽熱集熱器の設置に関して、ベランダの壁や手すり部分に集熱器を設置することが提案されている(特許文献4)。
しかし、特許文献1、2、3に示されるような集熱装置をマンションなどの集合住宅に設置する場合には、太陽熱や大気熱を集熱する集熱器、圧縮機を備えたヒートポンプ装置、及び貯湯タンクをバルコニーに設置しなくてはならないため、多くの集合住宅ではスペースの問題から設置することはできない。
特許文献4は、集熱器をベランダの壁や手すり部分に設置することが提案されているが、この場合でもヒートポンプ装置や貯湯タンクをバルコニーに設置しなくてはならないという問題がある。
特許文献4は、集熱器をベランダの壁や手すり部分に設置することが提案されているが、この場合でもヒートポンプ装置や貯湯タンクをバルコニーに設置しなくてはならないという問題がある。
本発明は、バルコニーへのヒートポンプ装置や貯湯タンクの設置を無くすことができる住宅用給湯装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の本発明の住宅用給湯装置は、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、集熱器とを冷媒配管で接続して冷媒回路を構成し、給湯用ポンプと、前記給湯用熱交換器と、貯湯タンクとを水配管で接続して給湯回路を構成し、前記集熱器を、太陽熱と自然風による大気熱を利用するフィン及び集熱パイプで構成し、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁と、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクとを熱源ユニットとし、浴室やキッチンを有する居住空間の床下空間又は天井空間に配置される前記冷媒配管によって、前記集熱器と前記熱源ユニットとを接続したことを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記居住空間の一側部にメーターボックスを、また前記居住空間の他側部にバルコニーを備え、前記熱源ユニットは前記メーターボックス内に設置し、前記集熱器は前記バルコニーに設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に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの湯と熱交換する風呂熱交換器と、前記風呂熱交換器と浴槽とをつなぐ追い焚き用水配管と、前記追い焚き用水配管に設けた風呂循環ポンプとを備え、前記風呂熱交換器と前記風呂循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載の住宅用給湯装置において、前記冷媒回路に、前記給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、前記給湯用熱交換器と前記暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、前記居住空間に配設される床暖房器と、前記床暖房器と前記暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、前記熱源ユニットに、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを備えたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項3に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁とを設け、前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットを、前記メーターボックス内に設置し、前記ヒートポンプユニットを、前記バルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項4に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁と、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットを、前記メーターボックス内に設置し、前記ヒートポンプユニットを、前記バルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの湯と熱交換する床暖ポンプと、前記床暖用水配管に設けた床暖熱交換器と、前記床暖熱交換器と床暖房器とをつなぐ熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを備え、前記床暖熱交換器と前記暖房用循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記バルコニーの手すり部に開口部を形成し、前記開口部に前記集熱器を設置したことを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記開口部の前記バルコニー側に固定具を設けたことを特徴とする。
請求項10記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したことを特徴とする。
請求項11記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記膨張弁の設置場所を前記メーターボックスに代えて前記バルコニーとしたことを特徴とする。
請求項12記載の本発明は、請求項11に記載の住宅用給湯装置において、複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁をそれぞれの前記集熱器に設けたことを特徴とする。
請求項13記載の本発明は、請求項11に記載の住宅用給湯装置において、複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁を一つとしたことを特徴とする。
請求項14記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記開口部の外側に太陽電池を設けたことを特徴とする。
請求項15記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記集熱パイプを1段としたことを特徴とする。
請求項16記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする。
請求項17記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする。
請求項18記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする。
請求項19記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記居住空間の一側部にメーターボックスを、また前記居住空間の他側部にバルコニーを備え、前記熱源ユニットは前記メーターボックス内に設置し、前記集熱器は前記バルコニーに設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に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの湯と熱交換する風呂熱交換器と、前記風呂熱交換器と浴槽とをつなぐ追い焚き用水配管と、前記追い焚き用水配管に設けた風呂循環ポンプとを備え、前記風呂熱交換器と前記風呂循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載の住宅用給湯装置において、前記冷媒回路に、前記給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、前記給湯用熱交換器と前記暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、前記居住空間に配設される床暖房器と、前記床暖房器と前記暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、前記熱源ユニットに、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを備えたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項3に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁とを設け、前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットを、前記メーターボックス内に設置し、前記ヒートポンプユニットを、前記バルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項4に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁と、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットを、前記メーターボックス内に設置し、前記ヒートポンプユニットを、前記バルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの湯と熱交換する床暖ポンプと、前記床暖用水配管に設けた床暖熱交換器と、前記床暖熱交換器と床暖房器とをつなぐ熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを備え、前記床暖熱交換器と前記暖房用循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記バルコニーの手すり部に開口部を形成し、前記開口部に前記集熱器を設置したことを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記開口部の前記バルコニー側に固定具を設けたことを特徴とする。
請求項10記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したことを特徴とする。
請求項11記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記膨張弁の設置場所を前記メーターボックスに代えて前記バルコニーとしたことを特徴とする。
請求項12記載の本発明は、請求項11に記載の住宅用給湯装置において、複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁をそれぞれの前記集熱器に設けたことを特徴とする。
請求項13記載の本発明は、請求項11に記載の住宅用給湯装置において、複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁を一つとしたことを特徴とする。
請求項14記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記開口部の外側に太陽電池を設けたことを特徴とする。
請求項15記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記集熱パイプを1段としたことを特徴とする。
請求項16記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする。
請求項17記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする。
請求項18記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする。
請求項19記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする。
本発明によれば、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
1 居住空間
2 玄関
3 メーターボックス
4 バルコニー
5 通路
6 熱源ユニット
6a ヒートポンプユニット
6b 貯湯ユニット
10 冷媒回路
11 圧縮機
12 給湯用熱交換器
13 膨脹弁
14 集熱器
15 冷媒配管
20 給湯回路
21 給湯用ポンプ
22 貯湯タンク
23 水配管
30 浴槽
31 浴槽用水配管
32 風呂追い焚きポンプ
33 風呂熱交換器
34 追い焚き用水配管
40 床暖房器
41 暖房用熱交換器
42 切替手段
43 熱媒体循環配管
44 暖房用循環ポンプ
45 床暖用水配管
46 床暖ポンプ
47 床暖熱交換器
51 固定具
52 太陽電池
61、62 空調機
2 玄関
3 メーターボックス
4 バルコニー
5 通路
6 熱源ユニット
6a ヒートポンプユニット
6b 貯湯ユニット
10 冷媒回路
11 圧縮機
12 給湯用熱交換器
13 膨脹弁
14 集熱器
15 冷媒配管
20 給湯回路
21 給湯用ポンプ
22 貯湯タンク
23 水配管
30 浴槽
31 浴槽用水配管
32 風呂追い焚きポンプ
33 風呂熱交換器
34 追い焚き用水配管
40 床暖房器
41 暖房用熱交換器
42 切替手段
43 熱媒体循環配管
44 暖房用循環ポンプ
45 床暖用水配管
46 床暖ポンプ
47 床暖熱交換器
51 固定具
52 太陽電池
61、62 空調機
本発明の第1の実施の形態による住宅用給湯装置は、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、集熱器とを冷媒配管で接続して冷媒回路を構成し、給湯用ポンプと、給湯用熱交換器と、貯湯タンクとを水配管で接続して給湯回路を構成し、集熱器を、太陽熱と自然風による大気熱を利用するフィン及び集熱パイプで構成し、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、給湯用ポンプと、貯湯タンクとを熱源ユニットとし、浴室やキッチンを有する居住空間の床下空間又は天井空間に配置される冷媒配管によって、集熱器と熱源ユニットとを接続したものである。本実施の形態によれば、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、給湯用ポンプ、及び貯湯タンクを、熱源ユニットとして一つのユニットにまとめることで、貯湯タンクへの給湯効率を高めることができる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、居住空間の一側部にメーターボックスを、また居住空間の他側部にバルコニーを備え、熱源ユニットはメーターボックス内に設置し、集熱器はバルコニーに設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットをメーターボックス内に設置し、集熱器だけをバルコニーに設置するために、バルコニーの広さにかかわらず住宅への設置が可能となる。また、熱源側の給湯回路を、圧縮機や貯湯タンクとともにメーターボックス内に収めることで、水配管の凍結防止を図ることができる。更に、水配管だけでなく、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、給湯用ポンプ、及び貯湯タンクをすべてメーターボックス内に配置することで、設置作業が容易となるとともに、メンテナンス作業が行いやすい。
本発明の第3の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、風呂熱交換器と風呂循環ポンプとを熱源ユニットに備えたものである。本実施の形態によれば、風呂熱交換器、及び風呂循環ポンプをも、メーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第4の実施の形態は、第3の実施の形態による住宅用給湯装置において、冷媒回路に、給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、給湯用熱交換器と暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、居住空間に配設される床暖房器と、床暖房器と暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、熱源ユニットに、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環ポンプとを備えたものである。本実施の形態によれば、暖房用熱交換器を備える場合にも、暖房用熱交換器、切替手段、及び暖房用循環ポンプをメーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。また、暖房用熱交換器として貯湯タンクの温水を用いるのではなく冷媒回路からの冷媒熱を利用することで、貯湯タンク内の温水切れを防止できるため、貯湯タンクの容量を小さくすることができる。
本発明の第5の実施の形態は、第3の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、ヒートポンプユニットには、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁とを設け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、メーターボックス内に設置し、ヒートポンプユニットを、バルコニー又は居住空間に設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成した場合に、貯湯ユニットをメーターボックス内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニットを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れる。
本発明の第6の実施の形態は、第4の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、ヒートポンプユニットには、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環ポンプとを設け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、メーターボックス内に設置し、ヒートポンプユニットを、バルコニー又は居住空間に設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成した場合に、貯湯ユニットをメーターボックス内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニットを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れる。
本発明の第7の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、床暖熱交換器と暖房用循環ポンプとを熱源ユニットに備えたものである。本実施の形態によれば、床暖熱交換器を備える場合にも、床暖熱交換器、及び暖房用循環ポンプをメーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第8の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、バルコニーの手すり部に開口部を形成し、開口部に集熱器を設置したものである。本実施の形態によれば、バルコニーの空間に影響を与えることなく集熱器を設置することができる。
本発明の第9の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、開口部のバルコニー側に固定具を設けたものである。本実施の形態によれば、バルコニー側からの集熱器の設置作業を容易に行うことができる。
本発明の第10の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したものである。本実施の形態によれば、フィン面で冷却された冷気の下方への流れによってフィン上部からの空気流れを誘起することができ、大気熱を有効に利用することができる。
本発明の第11の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、膨張弁の設置場所をメーターボックスに代えてバルコニーとしたものである。本実施の形態によれば、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁での絞り調整を応答性よく行うことができる。
本発明の第12の実施の形態は、第11の実施の形態による住宅用給湯装置において、複数の集熱器を用い、膨張弁をそれぞれの集熱器に設けたものである。本実施の形態によれば、バルコニーの構造にあわせて複数の集熱器を設置した場合で、それぞれの集熱器の設置状況の違いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違が生じても、それぞれの集熱器に設けた膨脹弁を調整することで、それぞれの集熱器での集熱効率を高めることができる。
本発明の第13の実施の形態は、第11の実施の形態による住宅用給湯装置において、複数の集熱器を用い、膨張弁を一つとしたものである。本実施の形態によれば、それぞれの集熱器の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
本発明の第14の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、開口部の外側に太陽電池を設けたものである。本実施の形態によれば、蓄電機能もあわせて備えることができる。
本発明の第15の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、集熱パイプを1段としたものである。本実施の形態によれば、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。
本発明の第16の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間の一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、ポーチやトランクルームを利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第17の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による住宅用給湯装置において、貯湯ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間の一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、ポーチやトランクルームを利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第18の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間としたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、居住空間を利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第19の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による住宅用給湯装置において、貯湯ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間としたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、居住空間を利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、居住空間の一側部にメーターボックスを、また居住空間の他側部にバルコニーを備え、熱源ユニットはメーターボックス内に設置し、集熱器はバルコニーに設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットをメーターボックス内に設置し、集熱器だけをバルコニーに設置するために、バルコニーの広さにかかわらず住宅への設置が可能となる。また、熱源側の給湯回路を、圧縮機や貯湯タンクとともにメーターボックス内に収めることで、水配管の凍結防止を図ることができる。更に、水配管だけでなく、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、給湯用ポンプ、及び貯湯タンクをすべてメーターボックス内に配置することで、設置作業が容易となるとともに、メンテナンス作業が行いやすい。
本発明の第3の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、風呂熱交換器と風呂循環ポンプとを熱源ユニットに備えたものである。本実施の形態によれば、風呂熱交換器、及び風呂循環ポンプをも、メーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第4の実施の形態は、第3の実施の形態による住宅用給湯装置において、冷媒回路に、給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、給湯用熱交換器と暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、居住空間に配設される床暖房器と、床暖房器と暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、熱源ユニットに、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環ポンプとを備えたものである。本実施の形態によれば、暖房用熱交換器を備える場合にも、暖房用熱交換器、切替手段、及び暖房用循環ポンプをメーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。また、暖房用熱交換器として貯湯タンクの温水を用いるのではなく冷媒回路からの冷媒熱を利用することで、貯湯タンク内の温水切れを防止できるため、貯湯タンクの容量を小さくすることができる。
本発明の第5の実施の形態は、第3の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、ヒートポンプユニットには、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁とを設け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、メーターボックス内に設置し、ヒートポンプユニットを、バルコニー又は居住空間に設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成した場合に、貯湯ユニットをメーターボックス内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニットを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れる。
本発明の第6の実施の形態は、第4の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、ヒートポンプユニットには、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環ポンプとを設け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、メーターボックス内に設置し、ヒートポンプユニットを、バルコニー又は居住空間に設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成した場合に、貯湯ユニットをメーターボックス内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニットを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れる。
本発明の第7の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、床暖熱交換器と暖房用循環ポンプとを熱源ユニットに備えたものである。本実施の形態によれば、床暖熱交換器を備える場合にも、床暖熱交換器、及び暖房用循環ポンプをメーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第8の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、バルコニーの手すり部に開口部を形成し、開口部に集熱器を設置したものである。本実施の形態によれば、バルコニーの空間に影響を与えることなく集熱器を設置することができる。
本発明の第9の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、開口部のバルコニー側に固定具を設けたものである。本実施の形態によれば、バルコニー側からの集熱器の設置作業を容易に行うことができる。
本発明の第10の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したものである。本実施の形態によれば、フィン面で冷却された冷気の下方への流れによってフィン上部からの空気流れを誘起することができ、大気熱を有効に利用することができる。
本発明の第11の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、膨張弁の設置場所をメーターボックスに代えてバルコニーとしたものである。本実施の形態によれば、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁での絞り調整を応答性よく行うことができる。
本発明の第12の実施の形態は、第11の実施の形態による住宅用給湯装置において、複数の集熱器を用い、膨張弁をそれぞれの集熱器に設けたものである。本実施の形態によれば、バルコニーの構造にあわせて複数の集熱器を設置した場合で、それぞれの集熱器の設置状況の違いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違が生じても、それぞれの集熱器に設けた膨脹弁を調整することで、それぞれの集熱器での集熱効率を高めることができる。
本発明の第13の実施の形態は、第11の実施の形態による住宅用給湯装置において、複数の集熱器を用い、膨張弁を一つとしたものである。本実施の形態によれば、それぞれの集熱器の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
本発明の第14の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、開口部の外側に太陽電池を設けたものである。本実施の形態によれば、蓄電機能もあわせて備えることができる。
本発明の第15の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、集熱パイプを1段としたものである。本実施の形態によれば、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。
本発明の第16の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間の一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、ポーチやトランクルームを利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第17の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による住宅用給湯装置において、貯湯ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間の一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、ポーチやトランクルームを利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第18の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間としたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、居住空間を利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第19の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による住宅用給湯装置において、貯湯ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間としたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、居住空間を利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
以下本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、以下の実施例における説明は、集合住宅に適用する場合を説明するが、戸建て住宅にも適用することができる。
同図では、集合住宅としてマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の他側部にはバルコニー4が設けられている。居住空間1の一側部には、通路5が設けられ、玄関2やメーターボックス3は、通路に面して設けられている。バルコニー4は、本実施例では居住空間1をはさんで通路5と平行に設けられているが、通路5に交わる方向に設けられる場合もある。バルコニー4には、手すり部4aが設けられる。
なお、一般的には屋根がない場合をバルコニーと呼び、屋根がある場合にはベランダと呼ぶが、本実施例ではベランダを含めてバルコニーとして説明する。また、本実施例における居住空間1は、居住のために占有する空間を意味し、和室や洋室の他、キッチン、物入れ、クローゼット、浴室、トイレ及び廊下を含む空間である。
本実施例による住宅用給湯装置は、集熱器14、熱源ユニット6によって構成される。集熱器14は、手すり部4aの開口部に設置される。また、熱源ユニット6は、メーターボックス3に設置される。
本実施例による住宅用給湯装置は、浴室に設けられる浴槽30への追い焚き、洋室に設けられる床暖房器40への熱媒体、及び浴室、キッチン、洗面所に設けられる蛇口への給湯に利用される。
図1は本発明の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、以下の実施例における説明は、集合住宅に適用する場合を説明するが、戸建て住宅にも適用することができる。
同図では、集合住宅としてマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の他側部にはバルコニー4が設けられている。居住空間1の一側部には、通路5が設けられ、玄関2やメーターボックス3は、通路に面して設けられている。バルコニー4は、本実施例では居住空間1をはさんで通路5と平行に設けられているが、通路5に交わる方向に設けられる場合もある。バルコニー4には、手すり部4aが設けられる。
なお、一般的には屋根がない場合をバルコニーと呼び、屋根がある場合にはベランダと呼ぶが、本実施例ではベランダを含めてバルコニーとして説明する。また、本実施例における居住空間1は、居住のために占有する空間を意味し、和室や洋室の他、キッチン、物入れ、クローゼット、浴室、トイレ及び廊下を含む空間である。
本実施例による住宅用給湯装置は、集熱器14、熱源ユニット6によって構成される。集熱器14は、手すり部4aの開口部に設置される。また、熱源ユニット6は、メーターボックス3に設置される。
本実施例による住宅用給湯装置は、浴室に設けられる浴槽30への追い焚き、洋室に設けられる床暖房器40への熱媒体、及び浴室、キッチン、洗面所に設けられる蛇口への給湯に利用される。
図2を用いて本実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図2は、本実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。
集熱器14は、圧縮機11、給湯用熱交換器12、及び膨張弁13とともに冷媒配管15で接続されて冷媒回路10を構成している。
給湯回路20は、給湯用ポンプ21と、給湯用熱交換器12と、貯湯タンク22とを水配管23で接続して構成している。貯湯タンク22の上部には、蛇口へ温水を導く配管が設けられ、貯湯タンク22の下部には、給水用の配管が設けられている。また、貯湯タンク22には、上部と下部とをつなぐ浴槽用水配管31が設けられている。浴槽用水配管31には、風呂追い焚きポンプ32が設けられ、浴槽用水配管31には、風呂熱交換器33が設けられている。追い焚き用水配管34は、風呂熱交換器33と浴槽30とをつなぎ、追い焚き用水配管34には風呂循環ポンプ35が設けられている。
熱源ユニット6は、圧縮機11、給湯用熱交換器12、膨張弁13、給湯用ポンプ21、貯湯タンク22、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32、風呂熱交換器33、風呂循環ポンプ35とを備えて構成されている。熱源ユニット6を構成するそれぞれの部材は、構造的に外ケース内に収納されていることが好ましいが、メーターボックス3のように限られたスペースに収納しやすいように、外ケースを設けず、各部材の配置位置をフレキシブルに変更できる構造であってもよい。ただし、熱源ユニット6としての機能を果たすためには、少なくとも、冷媒配管15には、集熱器14側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部15aを有し、追い焚き用水配管34には、浴槽30側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部34aを有していることが必要である。また、蛇口へ温水を導く配管や給水用の配管にも接続部を有していることが好ましい。
図2は、本実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。
集熱器14は、圧縮機11、給湯用熱交換器12、及び膨張弁13とともに冷媒配管15で接続されて冷媒回路10を構成している。
給湯回路20は、給湯用ポンプ21と、給湯用熱交換器12と、貯湯タンク22とを水配管23で接続して構成している。貯湯タンク22の上部には、蛇口へ温水を導く配管が設けられ、貯湯タンク22の下部には、給水用の配管が設けられている。また、貯湯タンク22には、上部と下部とをつなぐ浴槽用水配管31が設けられている。浴槽用水配管31には、風呂追い焚きポンプ32が設けられ、浴槽用水配管31には、風呂熱交換器33が設けられている。追い焚き用水配管34は、風呂熱交換器33と浴槽30とをつなぎ、追い焚き用水配管34には風呂循環ポンプ35が設けられている。
熱源ユニット6は、圧縮機11、給湯用熱交換器12、膨張弁13、給湯用ポンプ21、貯湯タンク22、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32、風呂熱交換器33、風呂循環ポンプ35とを備えて構成されている。熱源ユニット6を構成するそれぞれの部材は、構造的に外ケース内に収納されていることが好ましいが、メーターボックス3のように限られたスペースに収納しやすいように、外ケースを設けず、各部材の配置位置をフレキシブルに変更できる構造であってもよい。ただし、熱源ユニット6としての機能を果たすためには、少なくとも、冷媒配管15には、集熱器14側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部15aを有し、追い焚き用水配管34には、浴槽30側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部34aを有していることが必要である。また、蛇口へ温水を導く配管や給水用の配管にも接続部を有していることが好ましい。
本実施例による住宅用給湯装置では、太陽熱及び大気熱を集熱器14で集熱し、給湯用熱交換器12で放熱することによって、貯湯タンク22の下部から供給される水を加熱する。給湯用熱交換器12で加熱された温水は、貯湯タンク22の上部に蓄えられる。
本実施例による熱源ユニット6は、図1に示すように、通路5に面したメーターボックス3に収納されているので、設置作業やメンテナンス作業を容易に行える。また、集熱器14と熱源ユニット6は、冷媒配管15によって接続しており、水配管23は、貯湯タンク22や圧縮機11とともにメーターボックス3内に収めているので凍結防止を図ることができるとともに水配管23の放熱を少なくすることができるので給湯効率を高めることができる。また、図1に示すように、通路5側の居住空間1に浴室や洗面室を設ける場合が多いが、このような場合では、蛇口への給湯用配管や、浴槽30への追い焚き用水配管34の引き回しが短いために、応答性のよい供給が可能となる。
本実施例による熱源ユニット6は、図1に示すように、通路5に面したメーターボックス3に収納されているので、設置作業やメンテナンス作業を容易に行える。また、集熱器14と熱源ユニット6は、冷媒配管15によって接続しており、水配管23は、貯湯タンク22や圧縮機11とともにメーターボックス3内に収めているので凍結防止を図ることができるとともに水配管23の放熱を少なくすることができるので給湯効率を高めることができる。また、図1に示すように、通路5側の居住空間1に浴室や洗面室を設ける場合が多いが、このような場合では、蛇口への給湯用配管や、浴槽30への追い焚き用水配管34の引き回しが短いために、応答性のよい供給が可能となる。
次に図3を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図3は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、図2と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図1に示す床暖房器40を備えたものである。
そして冷媒回路10には、給湯用熱交換器12と並列に設けた暖房用熱交換器41と、給湯用熱交換器12と暖房用熱交換器41とに冷媒の流れを切り替える切替手段42とを備えている。暖房用熱交換器41と切替手段42は、熱源ユニット6に設けている。
また、熱源ユニット6には、床暖房器40と暖房用熱交換器41とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖房用循環ポンプ44とを有している。本実施例では、熱媒体循環配管43には、床暖房器40側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部43aを有している。
本実施例では、貯湯タンク22への給湯と床暖房器40への暖房供給を、切替手段42の切り替えによって行う。本実施例によれば、床暖房器40への暖房供給として、貯湯タンク22の温水を用いるのではなく、冷媒回路10による冷媒熱を利用することで、貯湯タンク22内の温水切れを防止でき、貯湯タンク22の容量を小さくすることができる。
図3は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、図2と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図1に示す床暖房器40を備えたものである。
そして冷媒回路10には、給湯用熱交換器12と並列に設けた暖房用熱交換器41と、給湯用熱交換器12と暖房用熱交換器41とに冷媒の流れを切り替える切替手段42とを備えている。暖房用熱交換器41と切替手段42は、熱源ユニット6に設けている。
また、熱源ユニット6には、床暖房器40と暖房用熱交換器41とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖房用循環ポンプ44とを有している。本実施例では、熱媒体循環配管43には、床暖房器40側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部43aを有している。
本実施例では、貯湯タンク22への給湯と床暖房器40への暖房供給を、切替手段42の切り替えによって行う。本実施例によれば、床暖房器40への暖房供給として、貯湯タンク22の温水を用いるのではなく、冷媒回路10による冷媒熱を利用することで、貯湯タンク22内の温水切れを防止でき、貯湯タンク22の容量を小さくすることができる。
次に図4を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図4は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、図3に示す実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例は、熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成し、ヒートポンプユニット6aには、圧縮機11と、給湯用熱交換器12と、膨張弁13とを設け、貯湯ユニット6bには、給湯用ポンプ21と、貯湯タンク22と、風呂追い焚きポンプ32と、風呂熱交換器33と、風呂循環ポンプ35とを設けている。
本実施例のように、熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成することで、設置自由度を高めることができる。熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成した場合にも、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとをメーターボックス3内に設置してもよいが、貯湯ユニット6bを、メーターボックス3内に設置し、ヒートポンプユニット6aを、バルコニー4又は居住空間1に設置することもできる。本実施例によれば、貯湯ユニット6bをメーターボックス3内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニット6aを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れ、また送風ファンを持たないために騒音や熱効率の問題が生じることもない。
図4は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、図3に示す実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例は、熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成し、ヒートポンプユニット6aには、圧縮機11と、給湯用熱交換器12と、膨張弁13とを設け、貯湯ユニット6bには、給湯用ポンプ21と、貯湯タンク22と、風呂追い焚きポンプ32と、風呂熱交換器33と、風呂循環ポンプ35とを設けている。
本実施例のように、熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成することで、設置自由度を高めることができる。熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成した場合にも、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとをメーターボックス3内に設置してもよいが、貯湯ユニット6bを、メーターボックス3内に設置し、ヒートポンプユニット6aを、バルコニー4又は居住空間1に設置することもできる。本実施例によれば、貯湯ユニット6bをメーターボックス3内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニット6aを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れ、また送風ファンを持たないために騒音や熱効率の問題が生じることもない。
次に図5を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図5は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図1に示す床暖房器40を備えたものである。
本実施例による住宅用給湯装置は、貯湯タンク22の上部と下部とをつなぐ床暖用水配管45と、床暖用水配管45に設けた床暖ポンプ46と、床暖用水配管45に設けた床暖熱交換器47と、床暖熱交換器47と床暖房器40とをつなぐ熱媒体循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖房用循環ポンプ44とを備えている。本実施の形態によれば、床暖房器40を備える場合にも、床暖用水配管45、床暖ポンプ46、床暖熱交換器47、及び暖房用循環ポンプ44をメーターボックス3内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
図5は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図1に示す床暖房器40を備えたものである。
本実施例による住宅用給湯装置は、貯湯タンク22の上部と下部とをつなぐ床暖用水配管45と、床暖用水配管45に設けた床暖ポンプ46と、床暖用水配管45に設けた床暖熱交換器47と、床暖熱交換器47と床暖房器40とをつなぐ熱媒体循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖房用循環ポンプ44とを備えている。本実施の形態によれば、床暖房器40を備える場合にも、床暖用水配管45、床暖ポンプ46、床暖熱交換器47、及び暖房用循環ポンプ44をメーターボックス3内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
次に図6及び図7を用いて、集合住宅への集熱器の設置状態について説明する。
図6は、集合住宅をバルコニー側からみた斜視図、図7は手すり部の断面構成図である。
上記実施例による集熱器14は、バルコニー4の手すり部4aの開口部4bに設置している。本実施例では、集熱器14を住宅別にそれぞれ二つ設置した場合を示しているが、集熱器14は、単一でもよく、また3つ以上を設ける構成でもよい。
集熱器14は、開口部4bのバルコニー4側から固定具51によって取り付けられる。また、集熱器14は、開口部4bから外側へ突出しないように配置する。
図6は、集合住宅をバルコニー側からみた斜視図、図7は手すり部の断面構成図である。
上記実施例による集熱器14は、バルコニー4の手すり部4aの開口部4bに設置している。本実施例では、集熱器14を住宅別にそれぞれ二つ設置した場合を示しているが、集熱器14は、単一でもよく、また3つ以上を設ける構成でもよい。
集熱器14は、開口部4bのバルコニー4側から固定具51によって取り付けられる。また、集熱器14は、開口部4bから外側へ突出しないように配置する。
次に図8を用いて、集合住宅への集熱器の設置状態の他の実施例について説明する。
図8は、本実施例による集熱器の設置状態を示す、手すり部の断面構成図である。
本実施例では、一つの開口部4bに、複数の集熱器14を高さ方向に並べて設置している。また、これらの集熱器14は、図に示すように、一段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成され、フィン14bの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置している。本実施例によれば、フィン14b面で冷却された冷気の下方への流れによってフィン14b上部からの空気流れを誘起することができ、大気熱を有効に利用することができる。また本実施例によれば、集熱パイプ14aを1段とすることで、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。なお、フィン14bは、集熱パイプ14aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複数枚のフィン14bが間隔を開けて配置されている。
図8は、本実施例による集熱器の設置状態を示す、手すり部の断面構成図である。
本実施例では、一つの開口部4bに、複数の集熱器14を高さ方向に並べて設置している。また、これらの集熱器14は、図に示すように、一段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成され、フィン14bの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置している。本実施例によれば、フィン14b面で冷却された冷気の下方への流れによってフィン14b上部からの空気流れを誘起することができ、大気熱を有効に利用することができる。また本実施例によれば、集熱パイプ14aを1段とすることで、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。なお、フィン14bは、集熱パイプ14aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複数枚のフィン14bが間隔を開けて配置されている。
次に図9を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図9は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図3に示す膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置したものである。本実施例によれば、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よく行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、膨脹弁13を集熱器14とともにバルコニー4に設置することで、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よく行うことができる。
図9は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図3に示す膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置したものである。本実施例によれば、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よく行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、膨脹弁13を集熱器14とともにバルコニー4に設置することで、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よく行うことができる。
次に図10を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図10は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図9に示す集熱器14を複数個設け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置したものである。本実施例によれば、バルコニー4の構造にあわせて複数の集熱器14を設置した場合で、それぞれの集熱器14の設置状況の違いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違が生じても、それぞれの集熱器14に設けた膨脹弁13を調整することで、それぞれの集熱器14での集熱効率を高めることができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置することで、それぞれの集熱器14に設けた膨脹弁13を調整することで、それぞれの集熱器14での集熱効率を高めることができる。
図10は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図9に示す集熱器14を複数個設け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置したものである。本実施例によれば、バルコニー4の構造にあわせて複数の集熱器14を設置した場合で、それぞれの集熱器14の設置状況の違いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違が生じても、それぞれの集熱器14に設けた膨脹弁13を調整することで、それぞれの集熱器14での集熱効率を高めることができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置することで、それぞれの集熱器14に設けた膨脹弁13を調整することで、それぞれの集熱器14での集熱効率を高めることができる。
次に図11を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図11は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図10に示す実施例に対して、複数の集熱器14に対して、一つの膨張弁13を設けたものである。本実施例によれば、それぞれの集熱器14の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁13によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設け、複数の集熱器14に対して一つの膨脹弁13を設けることで、それぞれの集熱器14の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁13によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
図11は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図10に示す実施例に対して、複数の集熱器14に対して、一つの膨張弁13を設けたものである。本実施例によれば、それぞれの集熱器14の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁13によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設け、複数の集熱器14に対して一つの膨脹弁13を設けることで、それぞれの集熱器14の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁13によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
次に図12を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図12は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図3に示す実施例に対して、集熱器14を複数個設けるとともに、空調機61を設けたものである。
空調機61は、集熱器14と並列に設けている。また、空調機61をつなぐ冷媒配管15bには、膨脹弁13bを備えている。また、給湯用熱交換器12の出口側冷媒配管には逆止弁15cが、暖房用熱交換器41の出口側冷媒配管には逆止弁15dを設けている。
本実施例によれば、図3に示す実施例の機能に加えて、空調機61で冷房や除湿を行うことができる。
すなわち、膨脹弁13を閉塞することで、給湯用熱交換器12又は暖房用熱交換器41で放熱させた冷媒を、膨脹弁13bで減圧して空調機61に導き、空調機61において蒸発させることで冷房運転又は除湿運転を行わせることができる。
また、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設けるとともに、空調機61を設けることができる。
図12は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図3に示す実施例に対して、集熱器14を複数個設けるとともに、空調機61を設けたものである。
空調機61は、集熱器14と並列に設けている。また、空調機61をつなぐ冷媒配管15bには、膨脹弁13bを備えている。また、給湯用熱交換器12の出口側冷媒配管には逆止弁15cが、暖房用熱交換器41の出口側冷媒配管には逆止弁15dを設けている。
本実施例によれば、図3に示す実施例の機能に加えて、空調機61で冷房や除湿を行うことができる。
すなわち、膨脹弁13を閉塞することで、給湯用熱交換器12又は暖房用熱交換器41で放熱させた冷媒を、膨脹弁13bで減圧して空調機61に導き、空調機61において蒸発させることで冷房運転又は除湿運転を行わせることができる。
また、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設けるとともに、空調機61を設けることができる。
次に図13を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図13は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図12に示す実施例に対して、圧縮機11の吸入側配管と吐出側配管の冷媒の流れを変える四方弁16を設けたものである。なお、膨脹弁13をバイパスする回路を設け、このバイパス回路に逆止弁15eを設けることが好ましい。
本実施例によれば、圧縮機11から吐出した冷媒を、集熱器14に導き、集熱器14からの冷媒を、逆止弁15e、膨脹弁35、空調機61を経由して圧縮機11に戻すことができる。
本実施例では、集熱器14を放熱器として利用して空調機61にて冷房運転又は除湿運転を行わせることができる。本実施例によれば、貯湯タンク22での貯湯の必要が無く、また床暖房器40を使用しない場合に、集熱器14を放熱器として利用することで空調機61での冷房運転や除湿運転を行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、圧縮機11の吸入側配管と吐出側配管の冷媒の流れを変える四方弁16を設けることができる。
図13は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図12に示す実施例に対して、圧縮機11の吸入側配管と吐出側配管の冷媒の流れを変える四方弁16を設けたものである。なお、膨脹弁13をバイパスする回路を設け、このバイパス回路に逆止弁15eを設けることが好ましい。
本実施例によれば、圧縮機11から吐出した冷媒を、集熱器14に導き、集熱器14からの冷媒を、逆止弁15e、膨脹弁35、空調機61を経由して圧縮機11に戻すことができる。
本実施例では、集熱器14を放熱器として利用して空調機61にて冷房運転又は除湿運転を行わせることができる。本実施例によれば、貯湯タンク22での貯湯の必要が無く、また床暖房器40を使用しない場合に、集熱器14を放熱器として利用することで空調機61での冷房運転や除湿運転を行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、圧縮機11の吸入側配管と吐出側配管の冷媒の流れを変える四方弁16を設けることができる。
次に図14を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図14は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図12や図13に示す実施例と同様に空調機62を設けたものであるが、本実施例による空調機62は、暖房機能を備えたものである。なお、本実施例では配管構成は冷媒回路10aとして詳細な配管構成の説明を省略する。
本実施例では、空調機62に対して放熱機能を持たせることで暖房運転を可能とするものである。なお、空調機62を暖房として用いる場合には、集熱器14での集熱を用いることができる他、集熱器14での集熱が十分でない場合などには、貯湯タンク22の温水を利用することもできる。
図14は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図12や図13に示す実施例と同様に空調機62を設けたものであるが、本実施例による空調機62は、暖房機能を備えたものである。なお、本実施例では配管構成は冷媒回路10aとして詳細な配管構成の説明を省略する。
本実施例では、空調機62に対して放熱機能を持たせることで暖房運転を可能とするものである。なお、空調機62を暖房として用いる場合には、集熱器14での集熱を用いることができる他、集熱器14での集熱が十分でない場合などには、貯湯タンク22の温水を利用することもできる。
次に図15を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図15は他の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
同図では、図1に示す実施例とは異なるマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の二つの他側部にはバルコニー4が設けられている。
本実施例による集熱器14は、二つの他側部のバルコニー4にそれぞれ複数個ずつ設置されている。また、熱源ユニット6は、居住空間1内の物入れに設置している。本実施例では、洗面所や浴室が通路5から離れた位置に配置され、キッチンの蛇口も居住空間1の中央寄りに配置され、居住空間1の中央部に物入れが配置されている。従って、熱源ユニット6をメーターボックス3に設置するよりも、物入れに設置することで、蛇口への給湯用配管や、浴槽30への追い焚き用水配管34の引き回しが短いために、応答性のよい供給が可能となる。また、本実施例のように居住空間1内に熱源ユニット6を設置することで、凍結防止を図ることができるとともに水配管23の放熱を少なくすることができるので給湯効率を高めることができる。更に、居住空間1の中央部に設けた物入れに熱源ユニット6を設置することで、各部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴室暖房機やキッチンでのスポット用の空調機などの接続配管の引き回しを容易に行うことができる。
図15は他の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
同図では、図1に示す実施例とは異なるマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の二つの他側部にはバルコニー4が設けられている。
本実施例による集熱器14は、二つの他側部のバルコニー4にそれぞれ複数個ずつ設置されている。また、熱源ユニット6は、居住空間1内の物入れに設置している。本実施例では、洗面所や浴室が通路5から離れた位置に配置され、キッチンの蛇口も居住空間1の中央寄りに配置され、居住空間1の中央部に物入れが配置されている。従って、熱源ユニット6をメーターボックス3に設置するよりも、物入れに設置することで、蛇口への給湯用配管や、浴槽30への追い焚き用水配管34の引き回しが短いために、応答性のよい供給が可能となる。また、本実施例のように居住空間1内に熱源ユニット6を設置することで、凍結防止を図ることができるとともに水配管23の放熱を少なくすることができるので給湯効率を高めることができる。更に、居住空間1の中央部に設けた物入れに熱源ユニット6を設置することで、各部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴室暖房機やキッチンでのスポット用の空調機などの接続配管の引き回しを容易に行うことができる。
次に図16を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図16は他の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
同図では、図1に示す実施例とは異なるマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の他側部にはバルコニー4が設けられている。
本実施例による熱源ユニット6は、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成した場合を示している。そして、ヒートポンプユニット6aは、居住空間1内のキッチンに設置し、貯湯ユニット6bはメーターボックス3に設置している。本実施例のように居住空間1内にヒートポンプユニット6aを設置することで、各部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴室暖房機やキッチンでのスポット用の空調機などの接続配管の引き回しを容易に行うことができる。
図16は他の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
同図では、図1に示す実施例とは異なるマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の他側部にはバルコニー4が設けられている。
本実施例による熱源ユニット6は、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成した場合を示している。そして、ヒートポンプユニット6aは、居住空間1内のキッチンに設置し、貯湯ユニット6bはメーターボックス3に設置している。本実施例のように居住空間1内にヒートポンプユニット6aを設置することで、各部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴室暖房機やキッチンでのスポット用の空調機などの接続配管の引き回しを容易に行うことができる。
次に図17を用いて、集合住宅への集熱器の設置状態の他の実施例について説明する。
図17は、本実施例による集熱器の設置状態示す、手すり部の断面構成図である。
本実施例では、開口部4bに、集熱器14を設置するとともに、開口部4bの外側に太陽電池52を設けたものである。本実施例によれば、蓄電機能もあわせて備えることができる。
図17は、本実施例による集熱器の設置状態示す、手すり部の断面構成図である。
本実施例では、開口部4bに、集熱器14を設置するとともに、開口部4bの外側に太陽電池52を設けたものである。本実施例によれば、蓄電機能もあわせて備えることができる。
次に図18を用いて、本実施例による集熱器の構成を説明する。
図18は、本実施例による集熱器の正面図である。
集熱器14は、一段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成されている。集熱パイプ14aは、一つの平面上で平行に配置され、両端部ではU字管で接続されている、フィン14bは、集熱パイプ14aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複数枚のフィン14bが間隔を開けて配置されている。本実施例によれば、集熱パイプ14aを1段とすることで、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。
図18は、本実施例による集熱器の正面図である。
集熱器14は、一段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成されている。集熱パイプ14aは、一つの平面上で平行に配置され、両端部ではU字管で接続されている、フィン14bは、集熱パイプ14aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複数枚のフィン14bが間隔を開けて配置されている。本実施例によれば、集熱パイプ14aを1段とすることで、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。
図19は、更に他の実施例による住宅用給湯装置の要部を示す回路構成図である。
本実施例は、図2、図3、図4、図9、図10、図11、図12、図13、図14に示す実施例において、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交換器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交換器33に接続したものである。本実施例のように、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設けてもよい。
本実施例は、図2、図3、図4、図9、図10、図11、図12、図13、図14に示す実施例において、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交換器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交換器33に接続したものである。本実施例のように、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設けてもよい。
図20は、更に他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。
本実施例は、図5に示す実施例において、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交換器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交換器33に接続したものである。本実施例のように、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設けてもよい。
本実施例は、図5に示す実施例において、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交換器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交換器33に接続したものである。本実施例のように、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設けてもよい。
図21は、更に他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。
本実施例は、図20に示す実施例において、床暖用水配管45、床暖ポンプ46を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に床暖熱交換器47を設け、熱媒体循環配管43を床暖熱交換器47に接続したものである。本実施例のように、床暖熱交換器47をタンク22の内部に設けてもよい。
本実施例は、図20に示す実施例において、床暖用水配管45、床暖ポンプ46を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に床暖熱交換器47を設け、熱媒体循環配管43を床暖熱交換器47に接続したものである。本実施例のように、床暖熱交換器47をタンク22の内部に設けてもよい。
なお、上記実施例では、マンションなどの集合住宅で説明したが、手すりの代わりに壁面に集熱器14を配置することで、バルコニーを備えていないビルにも適用することができる。また、戸建て住宅の二階などにおいて、ベランダの手すりや壁面を利用して設置することもできる。戸建ての場合には、熱源ユニットを居住空間内に配置することができる。
また、玄関から通路に至る空間に、ポーチを設ける場合がある。更にはこのポーチに面して、又は玄関や通路に面してトランクルームを設ける場合がある。このような場合には、熱源ユニット又は貯湯ユニットを、ポーチやトランクルームに配置してもよい。また、玄関スペースが広い場合には、熱源ユニット又は貯湯ユニットを玄関に配置してもよい。
また、玄関から通路に至る空間に、ポーチを設ける場合がある。更にはこのポーチに面して、又は玄関や通路に面してトランクルームを設ける場合がある。このような場合には、熱源ユニット又は貯湯ユニットを、ポーチやトランクルームに配置してもよい。また、玄関スペースが広い場合には、熱源ユニット又は貯湯ユニットを玄関に配置してもよい。
本発明の住宅用給湯装置は、特にバルコニーを備えたマンションやアパートにおいて適している。
本発明は、バルコニーを有する複数階層からなる集合住宅や戸建ての住宅で利用できる住宅用給湯装置に関する。
従来から太陽熱を利用した温水器が普及しているが、雨天や曇天の場合では十分な温水利用ができない。また太陽熱吸収パネルは、重く、設置面積も大きいため、集合住宅では利用しにくいという問題があった。
一方、太陽熱だけでなく大気熱も有効に利用するために、ヒートポンプを用いた集熱装置が提案されている(特許文献1、2、3)。
なお、ビルやマンションなどへの太陽熱集熱器の設置に関して、ベランダの壁や手すり部分に集熱器を設置することが提案されている(特許文献4)。
一方、太陽熱だけでなく大気熱も有効に利用するために、ヒートポンプを用いた集熱装置が提案されている(特許文献1、2、3)。
なお、ビルやマンションなどへの太陽熱集熱器の設置に関して、ベランダの壁や手すり部分に集熱器を設置することが提案されている(特許文献4)。
しかし、特許文献1、2、3に示されるような集熱装置をマンションなどの集合住宅に設置する場合には、太陽熱や大気熱を集熱する集熱器、圧縮機を備えたヒートポンプ装置、及び貯湯タンクをバルコニーに設置しなくてはならないため、多くの集合住宅ではスペースの問題から設置することはできない。
特許文献4は、集熱器をベランダの壁や手すり部分に設置することが提案されているが、この場合でもヒートポンプ装置や貯湯タンクをバルコニーに設置しなくてはならないという問題がある。
特許文献4は、集熱器をベランダの壁や手すり部分に設置することが提案されているが、この場合でもヒートポンプ装置や貯湯タンクをバルコニーに設置しなくてはならないという問題がある。
本発明は、バルコニーへのヒートポンプ装置や貯湯タンクの設置を無くすことができる住宅用給湯装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の本発明の住宅用給湯装置は、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、集熱器とを冷媒配管で接続して冷媒回路を構成し、給湯用ポンプと、前記給湯用熱交換器と、貯湯タンクとを水配管で接続して給湯回路を構成し、前記集熱器を、太陽熱と自然風による大気熱を利用するフィン及び集熱パイプで構成し、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁と、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクとを熱源ユニットとし、浴室やキッチンを有する居住空間の床下空間又は天井空間に配置される前記冷媒配管によって、前記集熱器と前記熱源ユニットとを接続したことを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記居住空間の一側部にメーターボックスを、また前記居住空間の他側部にバルコニーを備え、前記熱源ユニットは前記メーターボックス内に設置し、前記集熱器は前記バルコニーに設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に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの湯と熱交換する風呂熱交換器と、前記風呂熱交換器と浴槽とをつなぐ追い焚き用水配管と、前記追い焚き用水配管に設けた風呂循環ポンプとを備え、前記風呂熱交換器と前記風呂循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載の住宅用給湯装置において、前記冷媒回路に、前記給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、前記給湯用熱交換器と前記暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、前記居住空間に配設される床暖房器と、前記床暖房器と前記暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、前記熱源ユニットに、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを備えたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項4に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁とを設け、前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットを、居住空間の一側部に設けたメーターボックス内に設置し、前記ヒートポンプユニットを、居住空間の他側部に設けたバルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項4に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁と、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットを、居住空間の一側部に設けたメーターボックス内に設置し、前記ヒートポンプユニットを、居住空間の他側部に設けたバルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項3に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの湯と熱交換する床暖ポンプと、前記床暖用水配管に設けた床暖熱交換器と、前記床暖熱交換器と床暖房器とをつなぐ熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを備え、前記床暖熱交換器と前記暖房用循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項2に記載の住宅用給湯装置において、前記バルコニーの手すり部に開口部を形成し、前記開口部に前記集熱器を設置したことを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記開口部の前記バルコニー側に固定具を設けたことを特徴とする。
請求項10記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したことを特徴とする。
請求項11記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁をそれぞれの前記集熱器に対して設けたことを特徴とする。
請求項12記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁を一つとしたことを特徴とする。
請求項13記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記開口部の外側に太陽電池を設けたことを特徴とする。
請求項14記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記集熱パイプを1段としたことを特徴とする。
請求項15記載の本発明は、請求項2に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする。
請求項16記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする。
請求項17記載の本発明は、請求項2に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする。
請求項18記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記居住空間の一側部にメーターボックスを、また前記居住空間の他側部にバルコニーを備え、前記熱源ユニットは前記メーターボックス内に設置し、前記集熱器は前記バルコニーに設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に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの湯と熱交換する風呂熱交換器と、前記風呂熱交換器と浴槽とをつなぐ追い焚き用水配管と、前記追い焚き用水配管に設けた風呂循環ポンプとを備え、前記風呂熱交換器と前記風呂循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載の住宅用給湯装置において、前記冷媒回路に、前記給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、前記給湯用熱交換器と前記暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、前記居住空間に配設される床暖房器と、前記床暖房器と前記暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、前記熱源ユニットに、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを備えたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項4に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁とを設け、前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットを、居住空間の一側部に設けたメーターボックス内に設置し、前記ヒートポンプユニットを、居住空間の他側部に設けたバルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項4に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁と、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニットを、居住空間の一側部に設けたメーターボックス内に設置し、前記ヒートポンプユニットを、居住空間の他側部に設けたバルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項3に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの湯と熱交換する床暖ポンプと、前記床暖用水配管に設けた床暖熱交換器と、前記床暖熱交換器と床暖房器とをつなぐ熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを備え、前記床暖熱交換器と前記暖房用循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項2に記載の住宅用給湯装置において、前記バルコニーの手すり部に開口部を形成し、前記開口部に前記集熱器を設置したことを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記開口部の前記バルコニー側に固定具を設けたことを特徴とする。
請求項10記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したことを特徴とする。
請求項11記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁をそれぞれの前記集熱器に対して設けたことを特徴とする。
請求項12記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁を一つとしたことを特徴とする。
請求項13記載の本発明は、請求項8に記載の住宅用給湯装置において、前記開口部の外側に太陽電池を設けたことを特徴とする。
請求項14記載の本発明は、請求項1に記載の住宅用給湯装置において、前記集熱パイプを1段としたことを特徴とする。
請求項15記載の本発明は、請求項2に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする。
請求項16記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする。
請求項17記載の本発明は、請求項2に記載の住宅用給湯装置において、前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする。
請求項18記載の本発明は、請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置において、前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする。
本発明によれば、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第1の実施の形態による住宅用給湯装置は、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、集熱器とを冷媒配管で接続して冷媒回路を構成し、給湯用ポンプと、給湯用熱交換器と、貯湯タンクとを水配管で接続して給湯回路を構成し、集熱器を、太陽熱と自然風による大気熱を利用するフィン及び集熱パイプで構成し、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、給湯用ポンプと、貯湯タンクとを熱源ユニットとし、浴室やキッチンを有する居住空間の床下空間又は天井空間に配置される冷媒配管によって、集熱器と熱源ユニットとを接続したものである。本実施の形態によれば、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、給湯用ポンプ、及び貯湯タンクを、熱源ユニットとして一つのユニットにまとめることで、貯湯タンクへの給湯効率を高めることができる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、居住空間の一側部にメーターボックスを、また居住空間の他側部にバルコニーを備え、熱源ユニットはメーターボックス内に設置し、集熱器はバルコニーに設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットをメーターボックス内に設置し、集熱器だけをバルコニーに設置するために、バルコニーの広さにかかわらず住宅への設置が可能となる。また、熱源側の給湯回路を、圧縮機や貯湯タンクとともにメーターボックス内に収めることで、水配管の凍結防止を図ることができる。更に、水配管だけでなく、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、給湯用ポンプ、及び貯湯タンクをすべてメーターボックス内に配置することで、設置作業が容易となるとともに、メンテナンス作業が行いやすい。
本発明の第3の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、風呂熱交換器と風呂循環ポンプとを熱源ユニットに備えたものである。本実施の形態によれば、風呂熱交換器、及び風呂循環ポンプをも、メーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第4の実施の形態は、第3の実施の形態による住宅用給湯装置において、冷媒回路に、給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、給湯用熱交換器と暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、居住空間に配設される床暖房器と、床暖房器と暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、熱源ユニットに、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環ポンプとを備えたものである。本実施の形態によれば、暖房用熱交換器を備える場合にも、暖房用熱交換器、切替手段、及び暖房用循環ポンプをメーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。また、暖房用熱交換器として貯湯タンクの温水を用いるのではなく冷媒回路からの冷媒熱を利用することで、貯湯タンク内の温水切れを防止できるため、貯湯タンクの容量を小さくすることができる。
本発明の第5の実施の形態は、第4の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、ヒートポンプユニットには、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁とを設け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、居住空間の一側部に設けたメーターボックス内に設置し、ヒートポンプユニットを、居住空間の他側部に設けたバルコニー又は居住空間に設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成した場合に、貯湯ユニットをメーターボックス内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニットを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れる。
本発明の第6の実施の形態は、第4の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、ヒートポンプユニットには、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環ポンプとを設け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、居住空間の一側部に設けたメーターボックス内に設置し、ヒートポンプユニットを、居住空間の他側部に設けたバルコニー又は居住空間に設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成した場合に、貯湯ユニットをメーターボックス内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニットを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れる。
本発明の第7の実施の形態は、第3の実施の形態による住宅用給湯装置において、床暖熱交換器と暖房用循環ポンプとを熱源ユニットに備えたものである。本実施の形態によれば、床暖熱交換器を備える場合にも、床暖熱交換器、及び暖房用循環ポンプをメーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第8の実施の形態は、第2の実施の形態による住宅用給湯装置において、バルコニーの手すり部に開口部を形成し、開口部に集熱器を設置したものである。本実施の形態によれば、バルコニーの空間に影響を与えることなく集熱器を設置することができる。
本発明の第9の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、開口部のバルコニー側に固定具を設けたものである。本実施の形態によれば、バルコニー側からの集熱器の設置作業を容易に行うことができる。
本発明の第10の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したものである。本実施の形態によれば、フィン面で冷却された冷気の下方への流れによってフィン上部からの空気流れを誘起することができ、大気熱を有効に利用することができる。
本発明の第11の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、複数の集熱器を用い、膨張弁をそれぞれの集熱器に対して設けたものである。本実施の形態によれば、バルコニーの構造にあわせて複数の集熱器を設置した場合で、それぞれの集熱器の設置状況の違いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違が生じても、それぞれの集熱器に設けた膨脹弁を調整することで、それぞれの集熱器での集熱効率を高めることができる。
本発明の第12の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、複数の集熱器を用い、膨張弁を一つとしたものである。本実施の形態によれば、それぞれの集熱器の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
本発明の第13の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、開口部の外側に太陽電池を設けたものである。本実施の形態によれば、蓄電機能もあわせて備えることができる。
本発明の第14の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、集熱パイプを1段としたものである。本実施の形態によれば、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。
本発明の第15の実施の形態は、第2の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間の一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、ポーチやトランクルームを利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第16の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による住宅用給湯装置において、貯湯ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間の一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、ポーチやトランクルームを利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第17の実施の形態は、第2の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間としたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、居住空間を利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第18の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による住宅用給湯装置において、貯湯ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間としたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、居住空間を利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、居住空間の一側部にメーターボックスを、また居住空間の他側部にバルコニーを備え、熱源ユニットはメーターボックス内に設置し、集熱器はバルコニーに設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットをメーターボックス内に設置し、集熱器だけをバルコニーに設置するために、バルコニーの広さにかかわらず住宅への設置が可能となる。また、熱源側の給湯回路を、圧縮機や貯湯タンクとともにメーターボックス内に収めることで、水配管の凍結防止を図ることができる。更に、水配管だけでなく、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、給湯用ポンプ、及び貯湯タンクをすべてメーターボックス内に配置することで、設置作業が容易となるとともに、メンテナンス作業が行いやすい。
本発明の第3の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、風呂熱交換器と風呂循環ポンプとを熱源ユニットに備えたものである。本実施の形態によれば、風呂熱交換器、及び風呂循環ポンプをも、メーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第4の実施の形態は、第3の実施の形態による住宅用給湯装置において、冷媒回路に、給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、給湯用熱交換器と暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、居住空間に配設される床暖房器と、床暖房器と暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、熱源ユニットに、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環ポンプとを備えたものである。本実施の形態によれば、暖房用熱交換器を備える場合にも、暖房用熱交換器、切替手段、及び暖房用循環ポンプをメーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。また、暖房用熱交換器として貯湯タンクの温水を用いるのではなく冷媒回路からの冷媒熱を利用することで、貯湯タンク内の温水切れを防止できるため、貯湯タンクの容量を小さくすることができる。
本発明の第5の実施の形態は、第4の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、ヒートポンプユニットには、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁とを設け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、居住空間の一側部に設けたメーターボックス内に設置し、ヒートポンプユニットを、居住空間の他側部に設けたバルコニー又は居住空間に設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成した場合に、貯湯ユニットをメーターボックス内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニットを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れる。
本発明の第6の実施の形態は、第4の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、ヒートポンプユニットには、圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環ポンプとを設け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、居住空間の一側部に設けたメーターボックス内に設置し、ヒートポンプユニットを、居住空間の他側部に設けたバルコニー又は居住空間に設置したものである。本実施の形態によれば、熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成した場合に、貯湯ユニットをメーターボックス内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニットを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れる。
本発明の第7の実施の形態は、第3の実施の形態による住宅用給湯装置において、床暖熱交換器と暖房用循環ポンプとを熱源ユニットに備えたものである。本実施の形態によれば、床暖熱交換器を備える場合にも、床暖熱交換器、及び暖房用循環ポンプをメーターボックス内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第8の実施の形態は、第2の実施の形態による住宅用給湯装置において、バルコニーの手すり部に開口部を形成し、開口部に集熱器を設置したものである。本実施の形態によれば、バルコニーの空間に影響を与えることなく集熱器を設置することができる。
本発明の第9の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、開口部のバルコニー側に固定具を設けたものである。本実施の形態によれば、バルコニー側からの集熱器の設置作業を容易に行うことができる。
本発明の第10の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したものである。本実施の形態によれば、フィン面で冷却された冷気の下方への流れによってフィン上部からの空気流れを誘起することができ、大気熱を有効に利用することができる。
本発明の第11の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、複数の集熱器を用い、膨張弁をそれぞれの集熱器に対して設けたものである。本実施の形態によれば、バルコニーの構造にあわせて複数の集熱器を設置した場合で、それぞれの集熱器の設置状況の違いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違が生じても、それぞれの集熱器に設けた膨脹弁を調整することで、それぞれの集熱器での集熱効率を高めることができる。
本発明の第12の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、複数の集熱器を用い、膨張弁を一つとしたものである。本実施の形態によれば、それぞれの集熱器の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
本発明の第13の実施の形態は、第8の実施の形態による住宅用給湯装置において、開口部の外側に太陽電池を設けたものである。本実施の形態によれば、蓄電機能もあわせて備えることができる。
本発明の第14の実施の形態は、第1の実施の形態による住宅用給湯装置において、集熱パイプを1段としたものである。本実施の形態によれば、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。
本発明の第15の実施の形態は、第2の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間の一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、ポーチやトランクルームを利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第16の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による住宅用給湯装置において、貯湯ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間の一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、ポーチやトランクルームを利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第17の実施の形態は、第2の実施の形態による住宅用給湯装置において、熱源ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間としたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、居住空間を利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
本発明の第18の実施の形態は、第5又は第6の実施の形態による住宅用給湯装置において、貯湯ユニットの設置場所を、メーターボックスに代えて、居住空間としたものである。本実施の形態によれば、メーターボックスの空間が十分でない場合に、居住空間を利用することで水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
以下本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、以下の実施例における説明は、集合住宅に適用する場合を説明するが、戸建て住宅にも適用することができる。
同図では、集合住宅としてマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の他側部にはバルコニー4が設けられている。居住空間1の一側部には、通路5が設けられ、玄関2やメーターボックス3は、通路に面して設けられている。バルコニー4は、本実施例では居住空間1をはさんで通路5と平行に設けられているが、通路5に交わる方向に設けられる場合もある。バルコニー4には、手すり部4aが設けられる。
なお、一般的には屋根がない場合をバルコニーと呼び、屋根がある場合にはベランダと呼ぶが、本実施例ではベランダを含めてバルコニーとして説明する。また、本実施例における居住空間1は、居住のために占有する空間を意味し、和室や洋室の他、キッチン、物入れ、クローゼット、浴室、トイレ及び廊下を含む空間である。
本実施例による住宅用給湯装置は、集熱器14、熱源ユニット6によって構成される。集熱器14は、手すり部4aの開口部に設置される。また、熱源ユニット6は、メーターボックス3に設置される。
本実施例による住宅用給湯装置は、浴室に設けられる浴槽30への追い焚き、洋室に設けられる床暖房器40への熱媒体、及び浴室、キッチン、洗面所に設けられる蛇口への給湯に利用される。
図1は本発明の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、以下の実施例における説明は、集合住宅に適用する場合を説明するが、戸建て住宅にも適用することができる。
同図では、集合住宅としてマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の他側部にはバルコニー4が設けられている。居住空間1の一側部には、通路5が設けられ、玄関2やメーターボックス3は、通路に面して設けられている。バルコニー4は、本実施例では居住空間1をはさんで通路5と平行に設けられているが、通路5に交わる方向に設けられる場合もある。バルコニー4には、手すり部4aが設けられる。
なお、一般的には屋根がない場合をバルコニーと呼び、屋根がある場合にはベランダと呼ぶが、本実施例ではベランダを含めてバルコニーとして説明する。また、本実施例における居住空間1は、居住のために占有する空間を意味し、和室や洋室の他、キッチン、物入れ、クローゼット、浴室、トイレ及び廊下を含む空間である。
本実施例による住宅用給湯装置は、集熱器14、熱源ユニット6によって構成される。集熱器14は、手すり部4aの開口部に設置される。また、熱源ユニット6は、メーターボックス3に設置される。
本実施例による住宅用給湯装置は、浴室に設けられる浴槽30への追い焚き、洋室に設けられる床暖房器40への熱媒体、及び浴室、キッチン、洗面所に設けられる蛇口への給湯に利用される。
図2を用いて本実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図2は、本実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。
集熱器14は、圧縮機11、給湯用熱交換器12、及び膨張弁13とともに冷媒配管15で接続されて冷媒回路10を構成している。
給湯回路20は、給湯用ポンプ21と、給湯用熱交換器12と、貯湯タンク22とを水配管23で接続して構成している。貯湯タンク22の上部には、蛇口へ温水を導く配管が設けられ、貯湯タンク22の下部には、給水用の配管が設けられている。また、貯湯タンク22には、上部と下部とをつなぐ浴槽用水配管31が設けられている。浴槽用水配管31には、風呂追い焚きポンプ32が設けられ、浴槽用水配管31には、風呂熱交換器33が設けられている。追い焚き用水配管34は、風呂熱交換器33と浴槽30とをつなぎ、追い焚き用水配管34には風呂循環ポンプ35が設けられている。
熱源ユニット6は、圧縮機11、給湯用熱交換器12、膨張弁13、給湯用ポンプ21、貯湯タンク22、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32、風呂熱交換器33、風呂循環ポンプ35とを備えて構成されている。熱源ユニット6を構成するそれぞれの部材は、構造的に外ケース内に収納されていることが好ましいが、メーターボックス3のように限られたスペースに収納しやすいように、外ケースを設けず、各部材の配置位置をフレキシブルに変更できる構造であってもよい。ただし、熱源ユニット6としての機能を果たすためには、少なくとも、冷媒配管15には、集熱器14側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部15aを有し、追い焚き用水配管34には、浴槽30側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部34aを有していることが必要である。また、蛇口へ温水を導く配管や給水用の配管にも接続部を有していることが好ましい。
図2は、本実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。
集熱器14は、圧縮機11、給湯用熱交換器12、及び膨張弁13とともに冷媒配管15で接続されて冷媒回路10を構成している。
給湯回路20は、給湯用ポンプ21と、給湯用熱交換器12と、貯湯タンク22とを水配管23で接続して構成している。貯湯タンク22の上部には、蛇口へ温水を導く配管が設けられ、貯湯タンク22の下部には、給水用の配管が設けられている。また、貯湯タンク22には、上部と下部とをつなぐ浴槽用水配管31が設けられている。浴槽用水配管31には、風呂追い焚きポンプ32が設けられ、浴槽用水配管31には、風呂熱交換器33が設けられている。追い焚き用水配管34は、風呂熱交換器33と浴槽30とをつなぎ、追い焚き用水配管34には風呂循環ポンプ35が設けられている。
熱源ユニット6は、圧縮機11、給湯用熱交換器12、膨張弁13、給湯用ポンプ21、貯湯タンク22、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32、風呂熱交換器33、風呂循環ポンプ35とを備えて構成されている。熱源ユニット6を構成するそれぞれの部材は、構造的に外ケース内に収納されていることが好ましいが、メーターボックス3のように限られたスペースに収納しやすいように、外ケースを設けず、各部材の配置位置をフレキシブルに変更できる構造であってもよい。ただし、熱源ユニット6としての機能を果たすためには、少なくとも、冷媒配管15には、集熱器14側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部15aを有し、追い焚き用水配管34には、浴槽30側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部34aを有していることが必要である。また、蛇口へ温水を導く配管や給水用の配管にも接続部を有していることが好ましい。
本実施例による住宅用給湯装置では、太陽熱及び大気熱を集熱器14で集熱し、給湯用熱交換器12で放熱することによって、貯湯タンク22の下部から供給される水を加熱する。給湯用熱交換器12で加熱された温水は、貯湯タンク22の上部に蓄えられる。
本実施例による熱源ユニット6は、図1に示すように、通路5に面したメーターボックス3に収納されているので、設置作業やメンテナンス作業を容易に行える。また、集熱器14と熱源ユニット6は、冷媒配管15によって接続しており、水配管23は、貯湯タンク22や圧縮機11とともにメーターボックス3内に収めているので凍結防止を図ることができるとともに水配管23の放熱を少なくすることができるので給湯効率を高めることができる。また、図1に示すように、通路5側の居住空間1に浴室や洗面室を設ける場合が多いが、このような場合では、蛇口への給湯用配管や、浴槽30への追い焚き用水配管34の引き回しが短いために、応答性のよい供給が可能となる。
本実施例による熱源ユニット6は、図1に示すように、通路5に面したメーターボックス3に収納されているので、設置作業やメンテナンス作業を容易に行える。また、集熱器14と熱源ユニット6は、冷媒配管15によって接続しており、水配管23は、貯湯タンク22や圧縮機11とともにメーターボックス3内に収めているので凍結防止を図ることができるとともに水配管23の放熱を少なくすることができるので給湯効率を高めることができる。また、図1に示すように、通路5側の居住空間1に浴室や洗面室を設ける場合が多いが、このような場合では、蛇口への給湯用配管や、浴槽30への追い焚き用水配管34の引き回しが短いために、応答性のよい供給が可能となる。
次に図3を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図3は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、図2と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図1に示す床暖房器40を備えたものである。
そして冷媒回路10には、給湯用熱交換器12と並列に設けた暖房用熱交換器41と、給湯用熱交換器12と暖房用熱交換器41とに冷媒の流れを切り替える切替手段42とを備えている。暖房用熱交換器41と切替手段42は、熱源ユニット6に設けている。
また、熱源ユニット6には、床暖房器40と暖房用熱交換器41とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖房用循環ポンプ44とを有している。本実施例では、熱媒体循環配管43には、床暖房器40側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部43aを有している。
本実施例では、貯湯タンク22への給湯と床暖房器40への暖房供給を、切替手段42の切り替えによって行う。本実施例によれば、床暖房器40への暖房供給として、貯湯タンク22の温水を用いるのではなく、冷媒回路10による冷媒熱を利用することで、貯湯タンク22内の温水切れを防止でき、貯湯タンク22の容量を小さくすることができる。
図3は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、図2と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図1に示す床暖房器40を備えたものである。
そして冷媒回路10には、給湯用熱交換器12と並列に設けた暖房用熱交換器41と、給湯用熱交換器12と暖房用熱交換器41とに冷媒の流れを切り替える切替手段42とを備えている。暖房用熱交換器41と切替手段42は、熱源ユニット6に設けている。
また、熱源ユニット6には、床暖房器40と暖房用熱交換器41とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖房用循環ポンプ44とを有している。本実施例では、熱媒体循環配管43には、床暖房器40側の配管と熱源ユニット6側の配管を接続する接続部43aを有している。
本実施例では、貯湯タンク22への給湯と床暖房器40への暖房供給を、切替手段42の切り替えによって行う。本実施例によれば、床暖房器40への暖房供給として、貯湯タンク22の温水を用いるのではなく、冷媒回路10による冷媒熱を利用することで、貯湯タンク22内の温水切れを防止でき、貯湯タンク22の容量を小さくすることができる。
次に図4を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図4は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、図3に示す実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例は、熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成し、ヒートポンプユニット6aには、圧縮機11と、給湯用熱交換器12と、膨張弁13とを設け、貯湯ユニット6bには、給湯用ポンプ21と、貯湯タンク22と、風呂追い焚きポンプ32と、風呂熱交換器33と、風呂循環ポンプ35とを設けている。
本実施例のように、熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成することで、設置自由度を高めることができる。熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成した場合にも、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとをメーターボックス3内に設置してもよいが、貯湯ユニット6bを、メーターボックス3内に設置し、ヒートポンプユニット6aを、バルコニー4又は居住空間1に設置することもできる。本実施例によれば、貯湯ユニット6bをメーターボックス3内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニット6aを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れ、また送風ファンを持たないために騒音や熱効率の問題が生じることもない。
図4は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、図3に示す実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例は、熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成し、ヒートポンプユニット6aには、圧縮機11と、給湯用熱交換器12と、膨張弁13とを設け、貯湯ユニット6bには、給湯用ポンプ21と、貯湯タンク22と、風呂追い焚きポンプ32と、風呂熱交換器33と、風呂循環ポンプ35とを設けている。
本実施例のように、熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成することで、設置自由度を高めることができる。熱源ユニット6を、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成した場合にも、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとをメーターボックス3内に設置してもよいが、貯湯ユニット6bを、メーターボックス3内に設置し、ヒートポンプユニット6aを、バルコニー4又は居住空間1に設置することもできる。本実施例によれば、貯湯ユニット6bをメーターボックス3内に設置することで、設置作業やメンテナンス作業が容易となる。また、ヒートポンプユニット6aを居住空間に設置しても、水配管の凍結防止を図れ、また送風ファンを持たないために騒音や熱効率の問題が生じることもない。
次に図5を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図5は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図1に示す床暖房器40を備えたものである。
本実施例による住宅用給湯装置は、貯湯タンク22の上部と下部とをつなぐ床暖用水配管45と、床暖用水配管45に設けた床暖ポンプ46と、床暖用水配管45に設けた床暖熱交換器47と、床暖熱交換器47と床暖房器40とをつなぐ熱媒体循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖房用循環ポンプ44とを備えている。本実施の形態によれば、床暖房器40を備える場合にも、床暖用水配管45、床暖ポンプ46、床暖熱交換器47、及び暖房用循環ポンプ44をメーターボックス3内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
図5は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図1に示す床暖房器40を備えたものである。
本実施例による住宅用給湯装置は、貯湯タンク22の上部と下部とをつなぐ床暖用水配管45と、床暖用水配管45に設けた床暖ポンプ46と、床暖用水配管45に設けた床暖熱交換器47と、床暖熱交換器47と床暖房器40とをつなぐ熱媒体循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖房用循環ポンプ44とを備えている。本実施の形態によれば、床暖房器40を備える場合にも、床暖用水配管45、床暖ポンプ46、床暖熱交換器47、及び暖房用循環ポンプ44をメーターボックス3内に配置することで、貯湯タンクへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止を図れるとともに、設置作業やメンテナンス作業も容易となる。
次に図6及び図7を用いて、集合住宅への集熱器の設置状態について説明する。
図6は、集合住宅をバルコニー側からみた斜視図、図7は手すり部の断面構成図である。
上記実施例による集熱器14は、バルコニー4の手すり部4aの開口部4bに設置している。本実施例では、集熱器14を住宅別にそれぞれ二つ設置した場合を示しているが、集熱器14は、単一でもよく、また3つ以上を設ける構成でもよい。
集熱器14は、開口部4bのバルコニー4側から固定具51によって取り付けられる。また、集熱器14は、開口部4bから外側へ突出しないように配置する。
図6は、集合住宅をバルコニー側からみた斜視図、図7は手すり部の断面構成図である。
上記実施例による集熱器14は、バルコニー4の手すり部4aの開口部4bに設置している。本実施例では、集熱器14を住宅別にそれぞれ二つ設置した場合を示しているが、集熱器14は、単一でもよく、また3つ以上を設ける構成でもよい。
集熱器14は、開口部4bのバルコニー4側から固定具51によって取り付けられる。また、集熱器14は、開口部4bから外側へ突出しないように配置する。
次に図8を用いて、集合住宅への集熱器の設置状態の他の実施例について説明する。
図8は、本実施例による集熱器の設置状態を示す、手すり部の断面構成図である。
本実施例では、一つの開口部4bに、複数の集熱器14を高さ方向に並べて設置している。また、これらの集熱器14は、図に示すように、一段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成され、フィン14bの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置している。本実施例によれば、フィン14b面で冷却された冷気の下方への流れによってフィン14b上部からの空気流れを誘起することができ、大気熱を有効に利用することができる。また本実施例によれば、集熱パイプ14aを1段とすることで、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。なお、フィン14bは、集熱パイプ14aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複数枚のフィン14bが間隔を開けて配置されている。
図8は、本実施例による集熱器の設置状態を示す、手すり部の断面構成図である。
本実施例では、一つの開口部4bに、複数の集熱器14を高さ方向に並べて設置している。また、これらの集熱器14は、図に示すように、一段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成され、フィン14bの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置している。本実施例によれば、フィン14b面で冷却された冷気の下方への流れによってフィン14b上部からの空気流れを誘起することができ、大気熱を有効に利用することができる。また本実施例によれば、集熱パイプ14aを1段とすることで、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。なお、フィン14bは、集熱パイプ14aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複数枚のフィン14bが間隔を開けて配置されている。
次に図9を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図9は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図3に示す膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置したものである。本実施例によれば、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よく行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、膨脹弁13を集熱器14とともにバルコニー4に設置することで、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よく行うことができる。
図9は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図3に示す膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置したものである。本実施例によれば、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よく行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、膨脹弁13を集熱器14とともにバルコニー4に設置することで、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よく行うことができる。
次に図10を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図10は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図9に示す集熱器14を複数個設け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置したものである。本実施例によれば、バルコニー4の構造にあわせて複数の集熱器14を設置した場合で、それぞれの集熱器14の設置状況の違いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違が生じても、それぞれの集熱器14に設けた膨脹弁13を調整することで、それぞれの集熱器14での集熱効率を高めることができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置することで、それぞれの集熱器14に設けた膨脹弁13を調整することで、それぞれの集熱器14での集熱効率を高めることができる。
図10は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図9に示す集熱器14を複数個設け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置したものである。本実施例によれば、バルコニー4の構造にあわせて複数の集熱器14を設置した場合で、それぞれの集熱器14の設置状況の違いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違が生じても、それぞれの集熱器14に設けた膨脹弁13を調整することで、それぞれの集熱器14での集熱効率を高めることができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13を、集熱器14とともにバルコニー4に設置することで、それぞれの集熱器14に設けた膨脹弁13を調整することで、それぞれの集熱器14での集熱効率を高めることができる。
次に図11を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図11は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図10に示す実施例に対して、複数の集熱器14に対して、一つの膨張弁13を設けたものである。本実施例によれば、それぞれの集熱器14の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁13によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設け、複数の集熱器14に対して一つの膨脹弁13を設けることで、それぞれの集熱器14の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁13によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
図11は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図10に示す実施例に対して、複数の集熱器14に対して、一つの膨張弁13を設けたものである。本実施例によれば、それぞれの集熱器14の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁13によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設け、複数の集熱器14に対して一つの膨脹弁13を設けることで、それぞれの集熱器14の設置条件が同じ場合には、一つの膨脹弁13によって制御することによって、応答性よく制御を行うことができる。
次に図12を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図12は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図3に示す実施例に対して、集熱器14を複数個設けるとともに、空調機61を設けたものである。
空調機61は、集熱器14と並列に設けている。また、空調機61をつなぐ冷媒配管15bには、膨脹弁13bを備えている。また、給湯用熱交換器12の出口側冷媒配管には逆止弁15cが、暖房用熱交換器41の出口側冷媒配管には逆止弁15dを設けている。
本実施例によれば、図3に示す実施例の機能に加えて、空調機61で冷房や除湿を行うことができる。
すなわち、膨脹弁13を閉塞することで、給湯用熱交換器12又は暖房用熱交換器41で放熱させた冷媒を、膨脹弁13bで減圧して空調機61に導き、空調機61において蒸発させることで冷房運転又は除湿運転を行わせることができる。
また、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設けるとともに、空調機61を設けることができる。
図12は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図3に示す実施例に対して、集熱器14を複数個設けるとともに、空調機61を設けたものである。
空調機61は、集熱器14と並列に設けている。また、空調機61をつなぐ冷媒配管15bには、膨脹弁13bを備えている。また、給湯用熱交換器12の出口側冷媒配管には逆止弁15cが、暖房用熱交換器41の出口側冷媒配管には逆止弁15dを設けている。
本実施例によれば、図3に示す実施例の機能に加えて、空調機61で冷房や除湿を行うことができる。
すなわち、膨脹弁13を閉塞することで、給湯用熱交換器12又は暖房用熱交換器41で放熱させた冷媒を、膨脹弁13bで減圧して空調機61に導き、空調機61において蒸発させることで冷房運転又は除湿運転を行わせることができる。
また、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設けるとともに、空調機61を設けることができる。
次に図13を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図13は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図12に示す実施例に対して、圧縮機11の吸入側配管と吐出側配管の冷媒の流れを変える四方弁16を設けたものである。なお、膨脹弁13をバイパスする回路を設け、このバイパス回路に逆止弁15eを設けることが好ましい。
本実施例によれば、圧縮機11から吐出した冷媒を、集熱器14に導き、集熱器14からの冷媒を、逆止弁15e、膨脹弁35、空調機61を経由して圧縮機11に戻すことができる。
本実施例では、集熱器14を放熱器として利用して空調機61にて冷房運転又は除湿運転を行わせることができる。本実施例によれば、貯湯タンク22での貯湯の必要が無く、また床暖房器40を使用しない場合に、集熱器14を放熱器として利用することで空調機61での冷房運転や除湿運転を行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、圧縮機11の吸入側配管と吐出側配管の冷媒の流れを変える四方弁16を設けることができる。
図13は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図12に示す実施例に対して、圧縮機11の吸入側配管と吐出側配管の冷媒の流れを変える四方弁16を設けたものである。なお、膨脹弁13をバイパスする回路を設け、このバイパス回路に逆止弁15eを設けることが好ましい。
本実施例によれば、圧縮機11から吐出した冷媒を、集熱器14に導き、集熱器14からの冷媒を、逆止弁15e、膨脹弁35、空調機61を経由して圧縮機11に戻すことができる。
本実施例では、集熱器14を放熱器として利用して空調機61にて冷房運転又は除湿運転を行わせることができる。本実施例によれば、貯湯タンク22での貯湯の必要が無く、また床暖房器40を使用しない場合に、集熱器14を放熱器として利用することで空調機61での冷房運転や除湿運転を行うことができる。
なお、図2、図4、図5に示す実施例についても、本実施例と同様に、圧縮機11の吸入側配管と吐出側配管の冷媒の流れを変える四方弁16を設けることができる。
次に図14を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図14は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図12や図13に示す実施例と同様に空調機62を設けたものであるが、本実施例による空調機62は、暖房機能を備えたものである。なお、本実施例では配管構成は冷媒回路10aとして詳細な配管構成の説明を省略する。
本実施例では、空調機62に対して放熱機能を持たせることで暖房運転を可能とするものである。なお、空調機62を暖房として用いる場合には、集熱器14での集熱を用いることができる他、集熱器14での集熱が十分でない場合などには、貯湯タンク22の温水を利用することもできる。
図14は、他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
本実施例では、図12や図13に示す実施例と同様に空調機62を設けたものであるが、本実施例による空調機62は、暖房機能を備えたものである。なお、本実施例では配管構成は冷媒回路10aとして詳細な配管構成の説明を省略する。
本実施例では、空調機62に対して放熱機能を持たせることで暖房運転を可能とするものである。なお、空調機62を暖房として用いる場合には、集熱器14での集熱を用いることができる他、集熱器14での集熱が十分でない場合などには、貯湯タンク22の温水を利用することもできる。
次に図15を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図15は他の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
同図では、図1に示す実施例とは異なるマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の二つの他側部にはバルコニー4が設けられている。
本実施例による集熱器14は、二つの他側部のバルコニー4にそれぞれ複数個ずつ設置されている。また、熱源ユニット6は、居住空間1内の物入れに設置している。本実施例では、洗面所や浴室が通路5から離れた位置に配置され、キッチンの蛇口も居住空間1の中央寄りに配置され、居住空間1の中央部に物入れが配置されている。従って、熱源ユニット6をメーターボックス3に設置するよりも、物入れに設置することで、蛇口への給湯用配管や、浴槽30への追い焚き用水配管34の引き回しが短いために、応答性のよい供給が可能となる。また、本実施例のように居住空間1内に熱源ユニット6を設置することで、凍結防止を図ることができるとともに水配管23の放熱を少なくすることができるので給湯効率を高めることができる。更に、居住空間1の中央部に設けた物入れに熱源ユニット6を設置することで、各部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴室暖房機やキッチンでのスポット用の空調機などの接続配管の引き回しを容易に行うことができる。
図15は他の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
同図では、図1に示す実施例とは異なるマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の二つの他側部にはバルコニー4が設けられている。
本実施例による集熱器14は、二つの他側部のバルコニー4にそれぞれ複数個ずつ設置されている。また、熱源ユニット6は、居住空間1内の物入れに設置している。本実施例では、洗面所や浴室が通路5から離れた位置に配置され、キッチンの蛇口も居住空間1の中央寄りに配置され、居住空間1の中央部に物入れが配置されている。従って、熱源ユニット6をメーターボックス3に設置するよりも、物入れに設置することで、蛇口への給湯用配管や、浴槽30への追い焚き用水配管34の引き回しが短いために、応答性のよい供給が可能となる。また、本実施例のように居住空間1内に熱源ユニット6を設置することで、凍結防止を図ることができるとともに水配管23の放熱を少なくすることができるので給湯効率を高めることができる。更に、居住空間1の中央部に設けた物入れに熱源ユニット6を設置することで、各部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴室暖房機やキッチンでのスポット用の空調機などの接続配管の引き回しを容易に行うことができる。
次に図16を用いて、他の実施例による住宅用給湯装置について説明する。
図16は他の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
同図では、図1に示す実施例とは異なるマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の他側部にはバルコニー4が設けられている。
本実施例による熱源ユニット6は、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成した場合を示している。そして、ヒートポンプユニット6aは、居住空間1内のキッチンに設置し、貯湯ユニット6bはメーターボックス3に設置している。本実施例のように居住空間1内にヒートポンプユニット6aを設置することで、各部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴室暖房機やキッチンでのスポット用の空調機などの接続配管の引き回しを容易に行うことができる。
図16は他の一実施例による住宅用給湯装置の使用状況を示す説明図である。なお、上記実施例と共通する構成には、同一番号を付して説明を省略する。
同図では、図1に示す実施例とは異なるマンションの間取りを示している。居住空間1の一側部には玄関2やメーターボックス3が配置され、居住空間1の他側部にはバルコニー4が設けられている。
本実施例による熱源ユニット6は、ヒートポンプユニット6aと貯湯ユニット6bとで構成した場合を示している。そして、ヒートポンプユニット6aは、居住空間1内のキッチンに設置し、貯湯ユニット6bはメーターボックス3に設置している。本実施例のように居住空間1内にヒートポンプユニット6aを設置することで、各部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴室暖房機やキッチンでのスポット用の空調機などの接続配管の引き回しを容易に行うことができる。
次に図17を用いて、集合住宅への集熱器の設置状態の他の実施例について説明する。
図17は、本実施例による集熱器の設置状態示す、手すり部の断面構成図である。
本実施例では、開口部4bに、集熱器14を設置するとともに、開口部4bの外側に太陽電池52を設けたものである。本実施例によれば、蓄電機能もあわせて備えることができる。
図17は、本実施例による集熱器の設置状態示す、手すり部の断面構成図である。
本実施例では、開口部4bに、集熱器14を設置するとともに、開口部4bの外側に太陽電池52を設けたものである。本実施例によれば、蓄電機能もあわせて備えることができる。
次に図18を用いて、本実施例による集熱器の構成を説明する。
図18は、本実施例による集熱器の正面図である。
集熱器14は、一段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成されている。集熱パイプ14aは、一つの平面上で平行に配置され、両端部ではU字管で接続されている、フィン14bは、集熱パイプ14aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複数枚のフィン14bが間隔を開けて配置されている。本実施例によれば、集熱パイプ14aを1段とすることで、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。
図18は、本実施例による集熱器の正面図である。
集熱器14は、一段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成されている。集熱パイプ14aは、一つの平面上で平行に配置され、両端部ではU字管で接続されている、フィン14bは、集熱パイプ14aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複数枚のフィン14bが間隔を開けて配置されている。本実施例によれば、集熱パイプ14aを1段とすることで、太陽熱を受けやすくなるとともに、自然風も利用しやすいため、大気熱も有効に利用することができる。
図19は、更に他の実施例による住宅用給湯装置の要部を示す回路構成図である。
本実施例は、図2、図3、図4、図9、図10、図11、図12、図13、図14に示す実施例において、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交換器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交換器33に接続したものである。本実施例のように、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設けてもよい。
本実施例は、図2、図3、図4、図9、図10、図11、図12、図13、図14に示す実施例において、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交換器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交換器33に接続したものである。本実施例のように、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設けてもよい。
図20は、更に他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。
本実施例は、図5に示す実施例において、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交換器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交換器33に接続したものである。本実施例のように、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設けてもよい。
本実施例は、図5に示す実施例において、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交換器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交換器33に接続したものである。本実施例のように、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設けてもよい。
図21は、更に他の実施例による住宅用給湯装置の回路構成図である。
本実施例は、図20に示す実施例において、床暖用水配管45、床暖ポンプ46を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に床暖熱交換器47を設け、熱媒体循環配管43を床暖熱交換器47に接続したものである。本実施例のように、床暖熱交換器47をタンク22の内部に設けてもよい。
本実施例は、図20に示す実施例において、床暖用水配管45、床暖ポンプ46を設ける代わりに、貯湯タンク22の内部に床暖熱交換器47を設け、熱媒体循環配管43を床暖熱交換器47に接続したものである。本実施例のように、床暖熱交換器47をタンク22の内部に設けてもよい。
なお、上記実施例では、マンションなどの集合住宅で説明したが、手すりの代わりに壁面に集熱器14を配置することで、バルコニーを備えていないビルにも適用することができる。また、戸建て住宅の二階などにおいて、ベランダの手すりや壁面を利用して設置することもできる。戸建ての場合には、熱源ユニットを居住空間内に配置することができる。
また、玄関から通路に至る空間に、ポーチを設ける場合がある。更にはこのポーチに面して、又は玄関や通路に面してトランクルームを設ける場合がある。このような場合には、熱源ユニット又は貯湯ユニットを、ポーチやトランクルームに配置してもよい。また、玄関スペースが広い場合には、熱源ユニット又は貯湯ユニットを玄関に配置してもよい。
また、玄関から通路に至る空間に、ポーチを設ける場合がある。更にはこのポーチに面して、又は玄関や通路に面してトランクルームを設ける場合がある。このような場合には、熱源ユニット又は貯湯ユニットを、ポーチやトランクルームに配置してもよい。また、玄関スペースが広い場合には、熱源ユニット又は貯湯ユニットを玄関に配置してもよい。
本発明の住宅用給湯装置は、特にバルコニーを備えたマンションやアパートにおいて適している。
1 居住空間
2 玄関
3 メーターボックス
4 バルコニー
5 通路
6 熱源ユニット
6a ヒートポンプユニット
6b 貯湯ユニット
10 冷媒回路
11 圧縮機
12 給湯用熱交換器
13 膨脹弁
14 集熱器
15 冷媒配管
20 給湯回路
21 給湯用ポンプ
22 貯湯タンク
23 水配管
30 浴槽
31 浴槽用水配管
32 風呂追い焚きポンプ
33 風呂熱交換器
34 追い焚き用水配管
40 床暖房器
41 暖房用熱交換器
42 切替手段
43 熱媒体循環配管
44 暖房用循環ポンプ
45 床暖用水配管
46 床暖ポンプ
47 床暖熱交換器
51 固定具
52 太陽電池
61、62 空調機
2 玄関
3 メーターボックス
4 バルコニー
5 通路
6 熱源ユニット
6a ヒートポンプユニット
6b 貯湯ユニット
10 冷媒回路
11 圧縮機
12 給湯用熱交換器
13 膨脹弁
14 集熱器
15 冷媒配管
20 給湯回路
21 給湯用ポンプ
22 貯湯タンク
23 水配管
30 浴槽
31 浴槽用水配管
32 風呂追い焚きポンプ
33 風呂熱交換器
34 追い焚き用水配管
40 床暖房器
41 暖房用熱交換器
42 切替手段
43 熱媒体循環配管
44 暖房用循環ポンプ
45 床暖用水配管
46 床暖ポンプ
47 床暖熱交換器
51 固定具
52 太陽電池
61、62 空調機
Claims (19)
- 圧縮機と、給湯用熱交換器と、膨張弁と、集熱器とを冷媒配管で接続して冷媒回路を構成し、
給湯用ポンプと、前記給湯用熱交換器と、貯湯タンクとを水配管で接続して給湯回路を構成し、
前記集熱器を、太陽熱と自然風による大気熱を利用するフィン及び集熱パイプで構成し、
前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁と、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクとを熱源ユニットとし、
浴室やキッチンを有する居住空間の床下空間又は天井空間に配置される前記冷媒配管によって、前記集熱器と前記熱源ユニットとを接続したことを特徴とする住宅用給湯装置。 - 前記居住空間の一側部にメーターボックスを、また前記居住空間の他側部にバルコニーを備え、前記熱源ユニットは前記メーターボックス内に設置し、前記集熱器は前記バルコニーに設置したことを特徴とする請求項1に記載の住宅用給湯装置。
- 前記貯湯タンクの湯と熱交換する風呂熱交換器と、前記風呂熱交換器と浴槽とをつなぐ追い焚き用水配管と、前記追い焚き用水配管に設けた風呂循環ポンプとを備え、
前記風呂熱交換器と前記風呂循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする請求項1に記載の住宅用給湯装置。 - 前記冷媒回路に、前記給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱交換器と、前記給湯用熱交換器と前記暖房用熱交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを備え、
前記居住空間に配設される床暖房器と、前記床暖房器と前記暖房用熱交換器とに熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを有し、
前記熱源ユニットに、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを備えたことを特徴とする請求項3に記載の住宅用給湯装置。 - 前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、
前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁とを設け、
前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、
前記貯湯ユニットを、前記メーターボックス内に設置し、
前記ヒートポンプユニットを、前記バルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする請求項3に記載の住宅用給湯装置。 - 前記熱源ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとで構成し、
前記ヒートポンプユニットには、前記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記膨張弁と、前記暖房用熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用循環ポンプとを設け、
前記貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設け、
前記貯湯ユニットを、前記メーターボックス内に設置し、
前記ヒートポンプユニットを、前記バルコニー又は前記居住空間に設置したことを特徴とする請求項4に記載の住宅用給湯装置。 - 前記貯湯タンクの湯と熱交換する床暖熱交換器と、前記床暖熱交換器と床暖房器とをつなぐ熱媒体循環配管と、前記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポンプとを備え、
前記床暖熱交換器と前記暖房用循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたことを特徴とする請求項1に記載の住宅用給湯装置。 - 前記バルコニーの手すり部に開口部を形成し、前記開口部に前記集熱器を設置したことを特徴とする請求項1に記載の住宅用給湯装置。
- 前記開口部の前記バルコニー側に固定具を設けたことを特徴とする請求項8に記載の住宅用給湯装置。
- 前記フィンの長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置したことを特徴とする請求項8に記載の住宅用給湯装置。
- 前記膨張弁の設置場所を前記メーターボックスに代えて前記バルコニーとしたことを特徴とする請求項1に記載の住宅用給湯装置。
- 複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁をそれぞれの前記集熱器に設けたことを特徴とする請求項11に記載の住宅用給湯装置。
- 複数の前記集熱器を用い、前記膨張弁を一つとしたことを特徴とする請求項11に記載の住宅用給湯装置。
- 前記開口部の外側に太陽電池を設けたことを特徴とする請求項8に記載の住宅用給湯装置。
- 前記集熱パイプを1段としたことを特徴とする請求項1に記載の住宅用給湯装置。
- 前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする請求項1に記載の住宅用給湯装置。
- 前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間の前記一側部に配置されるポーチやトランクルームとしたことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置。
- 前記熱源ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする請求項1に記載の住宅用給湯装置。
- 前記貯湯ユニットの設置場所を、前記メーターボックスに代えて、前記居住空間としたことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の住宅用給湯装置。
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