JP4045354B2 - Heat pump water heater - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプ方式の給湯機に関するものである。   The present invention relates to a heat pump type water heater.

従来、給湯機としては、ガスや石油を燃料として用い、その燃焼熱で水道水を加熱する給湯機が使用されてきた。これらは、速湯性に優れているという利点がある半面、ガス、石油といった燃料が必要でその供給が不可欠であること、燃焼後の排気ガスが大気に放出され大気汚染を招くこと、燃焼させるので不安全性を常に内在していること、燃焼時の音が大きいことなどの課題があった。特に近年増えている、エネルギー源を全て電気で行うというオール電化の住宅やマンションでは、燃料を供給する方法がないため、使用できないケースも増えてきているのが現状である。
そこで、貯湯タンクを備えた貯湯式のヒートポンプ式給湯機が開発されている。これは、燃焼による給湯機の問題を解決し、オール電化の住宅、マンションでも新たなインフラ整備を必要とせず手軽に設置することができ、ヒートポンプ式であるため、入力に対する能力は３倍以上確保することが可能となるなど熱効率が良く、運転に際しては安価な深夜電力を用いて、貯湯タンクに高温の湯を貯めることが可能となり、ランニングコストも安価となるなどと言った特長を持ち、徐々に普及してきている。
このような給湯機として、例えば特許文献１に示されるヒートポンプ式給湯機がある。このヒートポンプ式給湯機は、図４に示すように、給湯サイクル５１と冷媒サイクル５２を備える。この給湯サイクル５１は、底壁に設けられた給水口５５と上壁に設けられた給湯口５６を有する貯湯タンク５３と、熱交換路５４と、水循環用ポンプ５７とを備え、熱交換路５４と水循環用ポンプ５７が、貯湯タンク５３の取水口５９と湯入口６０とを連結する循環路５８に介設されている。また、冷媒サイクル５２は、圧縮機６５と、熱交換路５４を構成する水熱交換器６６と、減圧機構６７と、空気熱交換器６８とを順に冷媒通路６９で接続して構成する冷媒循環回路を備える。更に、給湯サイクル５１と冷媒サイクル５２は、室外側に配設されている連絡配管６２，６３にて連結される。そして、給水口５５から給水し、水循環用ポンプ５７にて循環路５８に流出させた低温水を水熱交換器６６（即ち、水熱交換路５４）で沸き上げ、給湯口５６から出湯する構成となっている。
上記ヒートポンプ式給湯機の冷媒サイクルの部分をユニット化した一例として、図５、図６に示すようなヒートポンプユニットがある。このヒートポンプユニットでは、圧縮機１０３と水−冷媒熱交換器１０４と蒸発器である空気熱交換器１０５とが冷媒循環用配管（図示せず）にて順次接続されている。そして、ユニット装置の底面を支持する基板１１３の上部が、騒音防止用の遮音板１１４によって区画され、一方の区画には縦置き形の圧縮機１０３が搭載され、他方の区画である送風回路内には、送風ファン１１５と、送風ファン１１５の背面に位置する空気熱交換器１０５と、送風ファン１１５の下に位置する水−冷媒熱交換器１０４とが搭載されている。
また、例えば特許文献２には、横置き形圧縮機を送風ファンの下方に設置し、室外ユニットの外郭を構成する外箱の間に収納することにより、コンパクト化を図る空気調和機が開示されている。
特開２００３−２２２３９２号公報 特開平５−１３３５６４号公報 Conventionally, hot water heaters that use gas or petroleum as fuel and heat tap water with the combustion heat have been used as hot water heaters. While these have the advantage of being excellent in quick hot water properties, fuels such as gas and oil are necessary and the supply thereof is indispensable, exhaust gas after combustion is released into the atmosphere, causing air pollution, and burning Therefore, there were problems such as being always unsafe and having a loud noise during combustion. In particular, in all-electric houses and condominiums where all energy sources are electricity, which has been increasing in recent years, there is no way to supply fuel, so there are an increasing number of cases where it cannot be used.
Accordingly, a hot water storage type heat pump type hot water heater equipped with a hot water storage tank has been developed. This solves the problem of hot water heaters due to combustion, and can be installed easily without the need for new infrastructure even in all-electric houses and condominiums. Because it is a heat pump type, it has more than three times the capacity for input. It is possible to store high-temperature hot water in a hot water storage tank by using inexpensive late-night electricity during operation, and has the feature that running cost is also low, and gradually Has become popular.
As such a water heater, there is a heat pump type water heater shown in Patent Document 1, for example. As shown in FIG. 4, the heat pump hot water heater includes a hot water supply cycle 51 and a refrigerant cycle 52. The hot water supply cycle 51 includes a hot water storage tank 53 having a water supply port 55 provided on the bottom wall and a hot water supply port 56 provided on the upper wall, a heat exchange path 54, and a water circulation pump 57. The water circulation pump 57 is interposed in a circulation path 58 that connects the water intake port 59 and the hot water inlet 60 of the hot water storage tank 53. The refrigerant cycle 52 includes a compressor 65, a water heat exchanger 66 that constitutes the heat exchange path 54, a pressure reducing mechanism 67, and an air heat exchanger 68, which are connected in order through a refrigerant passage 69. Provide a circuit. Furthermore, the hot water supply cycle 51 and the refrigerant cycle 52 are connected by connecting pipes 62 and 63 disposed on the outdoor side. Then, the low temperature water supplied from the water supply port 55 and discharged to the circulation path 58 by the water circulation pump 57 is boiled by the water heat exchanger 66 (that is, the water heat exchange path 54) and discharged from the hot water supply port 56. It has become.
As an example of unitizing the refrigerant cycle portion of the heat pump type hot water heater, there is a heat pump unit as shown in FIGS. In this heat pump unit, a compressor 103, a water-refrigerant heat exchanger 104, and an air heat exchanger 105 as an evaporator are sequentially connected by a refrigerant circulation pipe (not shown). And the upper part of the board | substrate 113 which supports the bottom face of a unit apparatus is divided by the noise insulation board 114 for noise prevention, and the vertical compressor 103 is mounted in one division, and the inside of the ventilation circuit which is the other division Are mounted with a blower fan 115, an air heat exchanger 105 located on the back of the blower fan 115, and a water-refrigerant heat exchanger 104 located under the blower fan 115.
Further, for example, Patent Document 2 discloses an air conditioner that is downsized by installing a horizontal compressor below a blower fan and storing it between outer boxes that form the outline of an outdoor unit. ing.
JP 2003-222392 A JP-A-5-133564

しかしながら、上記特許文献１の構成では、給湯サイクルと冷媒サイクルが分かれているので、それぞれが別個に必要であり、また、それぞれをユニット化した場合、それらのユニット寸法が大きく、かつ重量も重いために、設置場所が限られるという面があった。また、連絡配管を室外側に配設するので、凍結防水等が必要であり、施工性やコスト性に課題を有していた。
一方、図５、図６のヒートポンプユニットでは、基板上部を遮音板によって区画し、一方に圧縮機を搭載し、他方に送風ファンと空気熱交換器と水−冷媒熱交換器を搭載しているために、横に長い形状となり、設置スペースが必要となる。さらに、ヒートポンプ能力を高めるために空気熱交換器の面積を大きくしようとすると、横幅が大きくなり、設置スペースがさらに必要となるという面を持っていた。
加えて、水−冷媒熱交換器、送風ファン及び空気熱交換器が外部に、圧縮機が内部にあるために、その間をつなぐ冷媒配管を防水することが必要となり、コストアップに繋がっていた。その上、上記のような高重量となるために、施工上も住宅、マンションそのものが耐荷重性に優れたものとしなくてはならず、そのため建築費が高くなる、複雑となるなど、設置性、施工性、コスト性の面で課題を有していた。
また、特許文献２に示される室外ユニットの横置き形圧縮機は汎用的でなく、コストアップに繋がっていた。
さらに、貯湯タンク内の湯量が限られるため、人が多く集まった際などには使用湯量が多くなり、貯湯タンク内の湯量がなくなってしまう場合があり、その際には再度沸き上げを行うことが必要となるが、元来深夜電力を用いて、小能力で長時間かけて湯を貯めるという商品であるために、貯湯するまでに相当長い時間を要すること、さらに、昼間の電力を用いて運転を行うため、深夜電力利用のメリットがなくなり、電気代が多くかかることなど、使い勝手に課題があった。 However, in the configuration of Patent Document 1, since the hot water supply cycle and the refrigerant cycle are separated, each is necessary separately, and when each is unitized, the unit size is large and the weight is heavy. However, there was a problem that the installation location was limited. Further, since the connecting pipe is disposed outside the room, freeze waterproofing or the like is necessary, and there are problems in workability and cost.
On the other hand, in the heat pump unit of FIGS. 5 and 6, the upper part of the substrate is partitioned by a sound insulating plate, a compressor is mounted on one side, and a blower fan, an air heat exchanger, and a water-refrigerant heat exchanger are mounted on the other side. For this reason, the shape becomes long and requires installation space. Furthermore, if the area of the air heat exchanger is increased in order to increase the heat pump capacity, the lateral width is increased and further installation space is required.
In addition, since the water-refrigerant heat exchanger, the blower fan, and the air heat exchanger are located outside and the compressor is located inside, it is necessary to waterproof the refrigerant piping that connects them, leading to an increase in cost. In addition, because of the high weight as described above, the housing and condominiums themselves must have excellent load resistance in terms of construction, which increases the construction cost and makes the installation more complicated. , Had problems in terms of workability and cost.
Moreover, the horizontal installation type compressor of the outdoor unit shown by patent document 2 was not versatile, and led to the cost increase.
Furthermore, since the amount of hot water in the hot water storage tank is limited, the amount of hot water used may increase when many people gather, and the amount of hot water in the hot water storage tank may be lost. However, since it is a product that originally uses midnight power to store hot water over a long time with a small capacity, it takes a considerable amount of time to store hot water. There are problems in usability, such as the lack of merits of using late-night power and the increased cost of electricity.

したがって本発明は、コンパクトで、低コストで、使い勝手の良いヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat pump water heater that is compact, low-cost, and easy to use.

請求項１記載の本発明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機、放熱器、減圧手段および蒸発器を順次接続して閉回路を構成し、冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記蒸発器に送風する送風ファンと、前記放熱器と熱交換を行う水−冷媒熱交換器と、前記水−冷媒熱交換器で所定の温度に暖められた水道水を貯湯する略円筒形状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクの温水を給湯端末に給湯する給湯管と、水道水を前記貯湯タンクに入水する入水管と、前記貯湯タンクと前記圧縮機と前記水−冷媒熱交換器と前記給湯管と前記入水管とを一体に収納した本体ユニットとを備え、前記貯湯タンクが対向する前記本体ユニット後方に外方向へ張り出す膨らみ部を設け、前記貯湯タンクの前方に前記入水管と前記給湯管とを配設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に記載のヒートポンプ給湯機において、前記貯湯タンクを前記本体ユニットの一方の側方に配し、前記圧縮機と前記水−冷媒熱交換器とを前記本体ユニットの他方の側方に配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または２に記載のヒートポンプ給湯機において、前記蒸発器を前記水−冷媒熱交換器の上方に中間基板を介して配設したことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機において、前記圧縮機を縦置き形としたことを特徴とする。
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、前記圧縮機の側方に前記水−冷媒熱交換器に送水する水ポンプを配設したことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機において、前記水−冷媒熱交換器で暖められた前記水道水は、前記貯湯タンクに給湯されると共に、前記貯湯タンクを介さずに給湯端末へ直接通水するように構成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から請求項６のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機において、前記冷媒として炭酸ガスを用いたことを特徴とする。 In the heat pump water heater of the present invention according to claim 1, a compressor, a radiator, a decompression unit, and an evaporator are sequentially connected to form a closed circuit, and a refrigerant circulation circuit that circulates the refrigerant, and air is sent to the evaporator. A blower fan, a water-refrigerant heat exchanger for exchanging heat with the radiator, a substantially cylindrical hot water storage tank for storing tap water heated to a predetermined temperature by the water-refrigerant heat exchanger, and the hot water storage A hot water supply pipe for supplying hot water of the tank to the hot water supply terminal, a water intake pipe for supplying tap water to the hot water storage tank, the hot water storage tank, the compressor, the water-refrigerant heat exchanger, the hot water supply pipe, and the water intake pipe, And a bulging portion that protrudes outward from the main body unit facing the hot water storage tank, and the water intake pipe and the hot water supply pipe are disposed in front of the hot water storage tank. It is characterized by that.
According to a second aspect of the present invention, in the heat pump water heater according to the first aspect, the hot water storage tank is disposed on one side of the main body unit, and the compressor and the water-refrigerant heat exchanger are disposed in the heat pump water heater. It is arranged on the other side of the main unit.
According to a third aspect of the present invention, in the heat pump water heater according to the first or second aspect, the evaporator is disposed above the water-refrigerant heat exchanger via an intermediate substrate.
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat pump water heater according to any one of the first to third aspects, the compressor is a vertical type.
According to a fifth aspect of the present invention, in the heat pump water heater according to any one of the first to fourth aspects, a water pump for supplying water to the water-refrigerant heat exchanger is disposed on a side of the compressor. It is characterized by that.
According to a sixth aspect of the present invention, in the heat pump water heater according to any one of the first to fifth aspects, the tap water heated by the water-refrigerant heat exchanger is supplied to the hot water storage tank. In addition, the present invention is characterized in that water is directly passed to the hot water supply terminal without going through the hot water storage tank.
A seventh aspect of the present invention is the heat pump water heater according to any one of the first to sixth aspects, wherein carbon dioxide is used as the refrigerant.

本発明によれば、本体ユニット後方が外方へ張り出すように配設していることにより、本体設置必要スペースに影響が出ない範囲で、貯湯タンクを極力大きくすることができる。   According to the present invention, the hot water storage tank can be made as large as possible within a range that does not affect the space necessary for installing the main body by arranging the rear of the main unit so as to project outward.

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、略円筒形状の貯湯タンクと圧縮機と水−冷媒熱交換器と貯湯タンクの温水を給湯端末に給湯する給湯管と水道水を貯湯タンクに入水する入水管とを一体に収納した本体ユニットとを備え、貯湯タンクが対向する本体ユニット後方に外方向へ張り出す膨らみ部を設け、貯湯タンクの前方に入水管と給湯管とを配設したものである。本実施の形態によれば、一体型の本体ユニットに収納することにより、防水性を確保することができ、安全性に優れた製品とすることができる。また、膨らみ部を利用して貯湯タンクを本体ユニット後方へ張り出すように配設して貯湯タンク前方を空けることにより、この空けた部分に例えば給湯回路部品を配設して本体の薄型化を実現することができ、施工性、設置性の大幅な向上を図ることが可能となる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるヒートポンプ給湯機おいて、貯湯タンクを本体ユニットの一方の側方に配し、圧縮機と水−冷媒熱交換器とを本体ユニットの他方の側方に配したものである。本実施の形態によれば、ユニット内部空間を有効に活用することができ、ユニット寸法を大きくしなくても大容量の貯湯タンクを設置することができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１または第２の実施の形態によるヒートポンプ給湯機おいて、蒸発器を水−冷媒熱交換器の上方に中間基板を介して配設したものである。本実施の形態によれば、中間基板を介して、水−冷媒熱交換器を蒸発器の下方に配したことにより、水−冷媒熱交換器の大きさを本体奥行き寸法の全てを用いて大きく構成することが可能となり、ヒートポンプ性能の向上を図ることができる。これにより、ヒートポンプの立ち上がりの悪さを補い、速湯性を高めることが可能となるとともに、ＣＯＰの向上を図り、電気代によるランニングコストの低減、地球環境への負荷の低減を図ることが可能となる。
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態によるヒートポンプ給湯機おいて、圧縮機を縦置き形としたものである。本実施の形態によれば、圧縮機を汎用的な縦置き形とすることにより、コストダウンを実現することができる。また、縦置き形の圧縮機であることにより、冷媒中のオイル量を減ずることも可能となり、冷媒中にオイルが混じったことによる、ヒートポンプ能力の低下を防ぐことが可能となり、能力確保ができる。
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おいて、圧縮機の側方に水−冷媒熱交換器に送水する水ポンプを配設したものである。本実施の形態によれば、騒音源、震動源である圧縮機や水ポンプを近い位置に配設することにより、どちらにも共通の防音、防振対策を同時に行うことが可能となり、防音、防振へかかる材料費の合理化ができ、機器のコストダウンにつながる。
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５の実施の形態によるヒートポンプ給湯機おいて、水−冷媒熱交換器で暖められた水道水は、貯湯タンクに給湯されると共に、貯湯タンクを介さずに給湯端末へ直接通水するように構成したものである。本実施の形態によれば、水−冷媒熱交換器で暖められた水道水は、貯湯タンクに給湯することができるとともに、一方で貯湯タンクを介さずに蛇口やシャワー等の給湯端末へ直接通水されるので、速湯性に優れ、使い勝手が良く、湯切れの心配もないヒートポンプ給湯機を提供することができる。また、運転立ち上がり当初は貯湯タンクから給湯し、圧縮機が最適運転周波数になった後には、ダイレクトに給湯するという瞬間湯沸かし型のヒートポンプ給湯機とすることが可能となる。
本発明の第７の実施の形態は、第１から第６の実施の形態によるヒートポンプ給湯機おいて、冷媒として炭酸ガスを用いたものである。本実施の形態によれば、高温給湯の際の熱効率を高めると共に、冷媒が外部に漏れても、地球温暖化に及ぼす影響を、一般的エアコンに用いられているＲ−４１０Ａの冷媒に比して大幅に低減することができ、環境に優しく、リサイクル性にも優れたヒートポンプ給湯機とすることができる。 The heat pump water heater according to the first embodiment of the present invention includes a hot water storage tank, a compressor, a water-refrigerant heat exchanger, a hot water supply pipe for supplying hot water to the hot water supply terminal, and tap water for hot water storage tanks. A main body unit that integrally stores a water inlet pipe that enters the water, a bulge that projects outwardly behind the main body unit facing the hot water tank, and a water inlet pipe and a hot water pipe arranged in front of the hot water tank It is a thing. According to the present embodiment, waterproofness can be ensured by storing in an integral body unit, and a product with excellent safety can be obtained. In addition, by using the bulge part to arrange the hot water storage tank so that it protrudes to the rear of the main unit and to open the front of the hot water storage tank, for example, a hot water supply circuit component is provided in this open part to reduce the thickness of the main body. This can be realized, and it is possible to significantly improve the workability and installation.
According to a second embodiment of the present invention, in the heat pump water heater according to the first embodiment, a hot water storage tank is arranged on one side of the main body unit, and the compressor and the water-refrigerant heat exchanger are disposed in the main body. It is arranged on the other side of the unit. According to the present embodiment, the internal space of the unit can be used effectively, and a large-capacity hot water storage tank can be installed without increasing the unit size.
In the third embodiment of the present invention, in the heat pump water heater according to the first or second embodiment, an evaporator is disposed above the water-refrigerant heat exchanger via an intermediate substrate. . According to this embodiment, by arranging the water-refrigerant heat exchanger below the evaporator via the intermediate substrate, the size of the water-refrigerant heat exchanger is increased using all of the depth dimensions of the main body. Therefore, the heat pump performance can be improved. As a result, it is possible to compensate for the poor start-up of the heat pump, improve the speed of hot water, improve COP, reduce running costs due to electricity costs, and reduce the burden on the global environment. Become.
In the fourth embodiment of the present invention, in the heat pump water heater according to the first to third embodiments, the compressor is vertically installed. According to the present embodiment, the cost can be reduced by adopting a general-purpose vertical type compressor. In addition, since the compressor is of a vertical type, it is possible to reduce the amount of oil in the refrigerant, and it is possible to prevent the heat pump capacity from being lowered due to the oil mixed in the refrigerant, thereby ensuring the capacity. .
The fifth embodiment of the present invention is a heat pump water heater according to the first to fourth embodiments, in which a water pump for feeding water to the water-refrigerant heat exchanger is disposed on the side of the compressor. is there. According to this embodiment, by arranging the compressor and water pump that are the noise source and the vibration source in close positions, it is possible to perform the same soundproofing and vibrationproofing measures at the same time. Material costs for vibration isolation can be rationalized, leading to cost reduction of equipment.
According to a sixth embodiment of the present invention, in the heat pump water heater according to the first to fifth embodiments, the tap water heated by the water-refrigerant heat exchanger is supplied to the hot water storage tank, and It is configured to pass water directly to the hot water supply terminal without going through the tank. According to the present embodiment, the tap water heated by the water-refrigerant heat exchanger can supply hot water to the hot water storage tank, while passing directly to a hot water supply terminal such as a faucet or shower without going through the hot water storage tank. Since it is watered, it is possible to provide a heat pump water heater that is excellent in quick hot water, easy to use, and does not worry about running out of hot water. In addition, it is possible to provide an instantaneous water heater type heat pump water heater in which hot water is supplied from the hot water storage tank at the beginning of operation and the hot water is directly supplied after the compressor reaches the optimum operating frequency.
The seventh embodiment of the present invention uses carbon dioxide as a refrigerant in the heat pump water heater according to the first to sixth embodiments. According to the present embodiment, the thermal efficiency at the time of high-temperature hot water supply is increased, and even if the refrigerant leaks to the outside, the effect on global warming is compared with the refrigerant of R-410A used in general air conditioners. The heat pump water heater can be greatly reduced, is environmentally friendly and has excellent recyclability.

以下に、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではない。図１は、本発明の第１の実施例におけるヒートポンプ給湯機の回路構成図である。
本実施例のヒートポンプ給湯機は、本体ユニット１に冷媒循環回路と給湯回路とを一体に収納して構成される。この冷媒循環回路は、本体ユニット１内部に配設された縦置き形の圧縮機２と、放熱器３と、例えば電動膨張弁から成る減圧手段４と、Ｌ字形状の空気熱交換器から成る蒸発器５とが冷媒配管６で接続されて構成されている。また、蒸発器５に風を当て、蒸発能力を高めるための送風ファン７が設けられている。
一方、給湯回路は、放熱器３と熱交換を行って水道水などを温水に変える水−冷媒熱交換器８（例えば、放熱器３と一体形状となっている二重管構造の熱交換器）と、水−冷媒熱交換器８にて得た温水を貯める貯湯タンク９と、貯湯タンク９や水−冷媒熱交換器８に水道水を入水する入水管１０と、貯湯タンク９や水−冷媒熱交換器８から温水を蛇口３２や風呂３３の給湯端末に給湯する給湯管１１と、貯湯タンク９内の低温の水を送水する水ポンプ１２とから構成されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a heat pump water heater in a first embodiment of the present invention.
The heat pump water heater of this embodiment is configured by integrally storing a refrigerant circulation circuit and a hot water supply circuit in the main unit 1. This refrigerant circulation circuit includes a vertically placed compressor 2 disposed inside the main unit 1, a radiator 3, a decompression means 4 including, for example, an electric expansion valve, and an L-shaped air heat exchanger. The evaporator 5 is connected by a refrigerant pipe 6. Further, a blower fan 7 is provided to apply wind to the evaporator 5 to increase the evaporation capability.
On the other hand, the hot water supply circuit is a water-refrigerant heat exchanger 8 that exchanges heat with the radiator 3 to change tap water or the like into warm water (for example, a heat exchanger having a double tube structure integrated with the radiator 3). ), A hot water storage tank 9 for storing the hot water obtained by the water-refrigerant heat exchanger 8, a hot water storage tank 9 and a water-refrigerant heat exchanger 8, a water inlet pipe 10 for introducing tap water, a hot water storage tank 9 and water- The hot water supply pipe 11 supplies hot water from the refrigerant heat exchanger 8 to the hot water supply terminals of the faucet 32 and the bath 33 and the water pump 12 supplies low temperature water in the hot water storage tank 9.

更に、上記給湯回路の構成について説明する。
タンク入水管１９は、入水管１０から水道水を貯湯タンク９に送る配管であり、途中にタンク入水逆止弁２０が設けられている。水道水供給管２１は、入水管１０から水−冷媒熱交換器８に水道水を直接供給する配管であり、この水道水給水管２１に逆止弁２２が設けられている。熱交給水管２３は、貯湯タンク９から水−冷媒熱交換器８に、水ポンプ１２の運転により、貯湯タンク９内の下方に貯まった低温水を送る配管であり、貯湯管２４は、水−冷媒熱交換器８で暖めた水道水を貯湯タンク９や元混合弁２７に送る配管であり、貯湯タンク側配管２４ａの途中には貯湯電磁弁２５が、また元混合弁側配管２４ｂの途中には逆止弁Ａ２８が設けられている。
また、タンク給湯管２６は、貯湯タンク９から高温水（通常は６０℃〜９０℃）を元混合弁２７へ給湯する配管であり、元混合弁２７は、貯湯管２４（元混合弁側配管２４ｂ）とタンク給湯管２６とから来る温水や水を混合させる弁であり、逆止弁Ａ２８は、元混合弁２７手前に設けられた弁である。また、先混合弁２９は、元混合弁２７を通過した温水と、入水管１０から供給される水道水とを混合し、適切な給湯温度を得る弁であり、先混合弁２９と入水管１０の間には逆流防止の逆止弁Ｂ３０が設けられている。そして、先混合弁２９にて最適温度となった温水が、注湯管３１及び給湯管１１を介して、蛇口３２や風呂３３に注湯される。
また、入水流量計３４は入水流量を測定する計器であり、給湯流量計３５は給湯流量を測定する計器である。排出弁３６は、寒冷地等にて長期間使用しない場合に、凍結防止等でタンク内の水を抜くために用いる弁であり、制御弁３７は入水流量を制御する弁である。そして、制御装置３８は、冷媒循環回路の高圧側の冷媒温度を検出し、その温度の高低から冷媒循環回路の立ち上がり状態を判定し、元混合弁２７や先混合弁２９の開度を制御する手段である。 Further, the configuration of the hot water supply circuit will be described.
The tank inlet pipe 19 is a pipe that sends tap water from the inlet pipe 10 to the hot water storage tank 9, and a tank inlet check valve 20 is provided in the middle. The tap water supply pipe 21 is a pipe that directly supplies tap water from the inlet pipe 10 to the water-refrigerant heat exchanger 8, and a check valve 22 is provided in the tap water supply pipe 21. The heat exchange water supply pipe 23 is a pipe for sending the low-temperature water stored in the hot water storage tank 9 by the operation of the water pump 12 from the hot water storage tank 9 to the water-refrigerant heat exchanger 8. A pipe for sending tap water warmed by the refrigerant heat exchanger 8 to the hot water storage tank 9 and the original mixing valve 27; a hot water electromagnetic valve 25 is provided in the middle of the hot water storage tank side pipe 24a; and a middle of the original mixing valve side pipe 24b Is provided with a check valve A28.
The tank hot water pipe 26 is a pipe for supplying hot water (usually 60 ° C. to 90 ° C.) from the hot water storage tank 9 to the original mixing valve 27, and the original mixing valve 27 is a hot water storage pipe 24 (original mixing valve side pipe). 24b) and the hot water or water coming from the tank hot water supply pipe 26, and the check valve A28 is a valve provided in front of the original mixing valve 27. The premixing valve 29 is a valve that mixes hot water that has passed through the original mixing valve 27 and tap water supplied from the water inlet pipe 10 to obtain an appropriate hot water supply temperature. The premixing valve 29 and the water inlet pipe 10 Between them, a check valve B30 for preventing a backflow is provided. Then, the hot water that has reached the optimum temperature in the premixing valve 29 is poured into the faucet 32 and the bath 33 via the pouring pipe 31 and the hot water supply pipe 11.
Further, the incoming water flow meter 34 is an instrument that measures the incoming water flow rate, and the hot water supply flow meter 35 is an instrument that measures the hot water flow rate. The drain valve 36 is a valve used for draining water in the tank to prevent freezing or the like when it is not used for a long time in a cold region or the like, and the control valve 37 is a valve for controlling the incoming water flow rate. And the control apparatus 38 detects the refrigerant | coolant temperature of the high voltage | pressure side of a refrigerant | coolant circulation circuit, determines the standup state of a refrigerant | coolant circulation circuit from the level of the temperature, and controls the opening degree of the former mixing valve 27 and the pre-mixing valve 29. Means.

次に、本体ユニット１に一体化収納されている冷媒循環回路及び給湯回路の各要素の配置構成について、図２及び図３を参照して説明する。
図２は、図１に示すヒートポンプ給湯機の正面内観図であり、本体ユニット１を鉛直に切断し、前方から見た透視図である。
本体ユニット１内には、縦置き形の圧縮機２と、放熱器３（水−冷媒熱交換器８）と、蒸発器５と、送風ファン７と、水ポンプ１２とが、左方（即ち、本体ユニット１の一方の側方）に配されている。また、圧縮機２、放熱器３（水−冷媒熱交換器８）及び水ポンプ１２は、送風ファン７の下方に配されている。また、圧縮機２の側方に水ポンプ１２を配して、圧縮機２と放熱器３（水−冷媒熱交換器８）とを近づけて配した構成としている。
さらに、貯湯タンク９は、蒸発器５や、圧縮機２の右方（即ち、本体ユニット１の他方の側方）に配設されている。そして、入水管１０と給湯管１１は、貯湯タンク９の前方に配されている。 Next, the arrangement configuration of each element of the refrigerant circulation circuit and the hot water supply circuit that are integrally stored in the main unit 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
FIG. 2 is a front interior view of the heat pump water heater shown in FIG. 1, and is a perspective view of the main unit 1 cut vertically and viewed from the front.
In the main unit 1, a vertically placed compressor 2, a radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8), an evaporator 5, a blower fan 7, and a water pump 12 are on the left side (that is, , One side of the main unit 1). The compressor 2, the radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8), and the water pump 12 are disposed below the blower fan 7. In addition, the water pump 12 is arranged on the side of the compressor 2 so that the compressor 2 and the radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8) are arranged close to each other.
Furthermore, the hot water storage tank 9 is disposed on the right side of the evaporator 5 and the compressor 2 (that is, on the other side of the main unit 1). The water inlet pipe 10 and the hot water supply pipe 11 are arranged in front of the hot water storage tank 9.

図３は、図１に示すヒートポンプ給湯機の平面内観図であり、図２に示す本体ユニット１を部分ごとに水平に切断し、上方から見た透視図である。
図３（ｃ）は、下方のＸ−Ｘ矢視で切断した透視図であり、圧縮機２、放熱器３（水−冷媒熱交換器８）等を示している。貯湯タンク９は、基板１３上に載置されているが、本体ユニット１後方に飛びださせており、その部分の外装部品は外側に膨らませた膨らみ部１ａを設けている。放熱器３（水−冷媒熱交換器８）は、蜷局状に巻かれており、全高をできる限り低くしつつ、配管長を長くするようにしている。入水管１０、給湯管１１は、本体ユニット１の前方であり、貯湯タンク９の前方に配されており、ここで、施工時に配管接続が行われる。
図３（ｂ）は、ほぼ中央のＹ−Ｙ矢視で切断し、上方から見た透視図であり、縦置き形の圧縮機２、蒸発器５、水ポンプ１２等が示されている。蒸発器５、水ポンプ１２は、放熱器３（水−冷媒熱交換器８）の上方に配された中間基板１４上に載置されている。中間基板１４は、例えば板金製であり、縦置き形の圧縮機２を上方に延伸するために、その右前方部分に切り欠き部１４ａを有している。
また、蒸発器５はＬ字形状となっており、貯湯タンク９の近傍まで伸ばしている。中間基板１４には水抜き穴１４ｂが設けられて、蒸発器５の凝縮水を排水処理するようになっている。そのため、中間基板１４は、水抜き穴１４ｂに向かって１度から２度の傾斜が付いており、本体ユニット１外部へ排水するようになっている。仕り切板１５は、圧縮機２や水ポンプ１２と、貯湯タンク９とを区画分けしている。
図３（ａ）は、本体ユニット１の上方のＺ−Ｚ矢視で切断し、上方から見た透視図である。中間基板１４上に中間カバー１６を取付け、その中間カバー１６上に、取付け金具１６ａを取付ける。更に、取付け金具１６ａに送風モータ台１６ｂを取付け、その送風モータ台１６ｂに送風モータ１７を取付け、その送風モータ１７に送風ファン７を取付けている。送風ファン７を回転させて蒸発器５の蒸発能力と送風能力を高めるために、ベルマウス１８が本体ユニット１に設けられている。 FIG. 3 is a plan view of the heat pump water heater shown in FIG. 1, and is a perspective view of the main unit 1 shown in FIG.
FIG. 3C is a perspective view cut along the XX arrow below, and shows the compressor 2, the radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8), and the like. The hot water storage tank 9 is placed on the substrate 13 but protrudes to the rear of the main unit 1, and the exterior part of the portion is provided with a bulging portion 1 a bulging outward. The radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8) is wound in a central shape, and the pipe length is increased while keeping the overall height as low as possible. The water intake pipe 10 and the hot water supply pipe 11 are disposed in front of the main unit 1 and in front of the hot water storage tank 9, where piping connection is performed during construction.
FIG. 3B is a perspective view seen from above, cut substantially along the YY arrow at the center, and shows a vertically installed compressor 2, an evaporator 5, a water pump 12, and the like. The evaporator 5 and the water pump 12 are placed on an intermediate substrate 14 disposed above the radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8). The intermediate substrate 14 is made of, for example, a sheet metal, and has a notch portion 14a at a right front portion thereof in order to extend the vertically placed compressor 2 upward.
The evaporator 5 is L-shaped and extends to the vicinity of the hot water storage tank 9. The intermediate substrate 14 is provided with a drain hole 14b so that the condensed water of the evaporator 5 is drained. Therefore, the intermediate substrate 14 is inclined by 1 to 2 degrees toward the drain hole 14b, and drains out of the main unit 1. The finishing plate 15 divides the compressor 2, the water pump 12, and the hot water storage tank 9.
FIG. 3A is a perspective view of the main unit 1 cut along the ZZ arrow above and viewed from above. An intermediate cover 16 is attached on the intermediate substrate 14, and a mounting bracket 16 a is attached on the intermediate cover 16. Further, the blower motor base 16 b is attached to the mounting bracket 16 a, the blower motor 17 is attached to the blower motor base 16 b, and the blower fan 7 is attached to the blower motor 17. A bell mouth 18 is provided in the main unit 1 in order to rotate the blower fan 7 and increase the evaporation ability and the blower ability of the evaporator 5.

以下、図面に基づいて、上記ヒートポンプ給湯機の動作を説明する。
圧縮機２を運転すると、高圧まで圧縮されて吐出された冷媒は、放熱器３（水−冷媒熱交換器８）に送られ、水道水供給管２１を通ってきた水道水と熱交換して放熱する。これにより、貯湯管２４、元混合弁２７に流れる水道水は高温に加熱される。放熱器３から流出する冷媒は、減圧手段４にて減圧膨張され、蒸発器５に送られ、送風ファン７にて送られた空気と熱交換して、蒸発器５を通過する間に、蒸発してガス化する。このガス化した冷媒は、再度圧縮機２に吸入され、再度圧縮される過程を繰り返し、徐々に加熱された水道水は、注湯管３１、給湯管１１、蛇口３２を通り、風呂３３に注湯される。
そして、冷媒循環回路は立ち上がりが遅く、速湯性に劣っているため、貯湯タンク９によってその立ち上がりの悪さを補っている。すなわち、冷媒循環回路が立ち上がり、所定の給湯温度となるまでの間は、高温に保たれた貯湯タンク９からタンク給湯管２６を通過してきた温水と、まだ立ち上がっていない水−冷媒熱交換器８を通過してきた水（徐々に温度が上がり高温となる水）とを、元混合弁２７で混合し、さらに先混合弁２９で入水管１０を通ってきた水道水と混合して、所定の給湯を行う。
次に冷媒循環回路が立ち上がってくると、元混合弁２７の開度を調整し、貯湯タンク９からの高温の温水と、水−冷媒熱交換器８からの温水を適温に混合し、先混合弁２９に送り、さらに先混合弁２９で入水管１０を通ってきた水道水と混合して給湯する。
最終的には、貯湯タンク９からタンク給湯管２６を通過してきた温水は用いず、水道水供給管２１を通ってきた水道水を冷媒循環回路の水−冷媒熱交換器８で加熱して得た温水と、入水管１０を通ってきた水道水とを、先混合弁２９で混合し、所定の給湯を行う。即ち、制御装置３８によって、冷媒循環回路の立ち上がり状態を把握し、元混合弁２７や先混合弁２９の開度を調整し、所定温度の温水を給湯端末に供給する制御が行われる。
また、使用者が、蛇口３２を閉じるか、あるいは風呂３３に適量のお湯が溜まって給湯する必要がなくなると、水ポンプ１２を駆動させ、貯湯電磁弁２５を開き、次回の給湯運転のために、貯湯タンク９に高温の温水を貯湯する貯湯運転が行われる。 Hereinafter, the operation of the heat pump water heater will be described based on the drawings.
When the compressor 2 is operated, the refrigerant compressed and discharged to a high pressure is sent to the radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8) to exchange heat with tap water that has passed through the tap water supply pipe 21. Dissipate heat. Thereby, the tap water flowing through the hot water storage pipe 24 and the original mixing valve 27 is heated to a high temperature. The refrigerant flowing out of the radiator 3 is decompressed and expanded by the decompression means 4, sent to the evaporator 5, exchanges heat with the air sent by the blower fan 7, and evaporates while passing through the evaporator 5. And gasify. This gasified refrigerant is again sucked into the compressor 2 and repeatedly compressed again. The gradually heated tap water is poured into the bath 33 through the pouring pipe 31, the hot water supply pipe 11, and the faucet 32. It gets hot.
And since a refrigerant | coolant circulation circuit has a slow start-up and is inferior to a quick hot water property, the hot water storage tank 9 compensates for the bad start-up. That is, until the refrigerant circulation circuit rises and reaches a predetermined hot water supply temperature, the hot water passing through the tank hot water supply pipe 26 from the hot water storage tank 9 kept at a high temperature and the water-refrigerant heat exchanger 8 that has not yet started up. Water that has passed through the water (water that gradually rises in temperature and becomes high temperature) is mixed by the original mixing valve 27 and further mixed with tap water that has passed through the water inlet pipe 10 by the previous mixing valve 29, and a predetermined hot water supply I do.
Next, when the refrigerant circulation circuit comes up, the opening degree of the original mixing valve 27 is adjusted, hot hot water from the hot water storage tank 9 and hot water from the water-refrigerant heat exchanger 8 are mixed at an appropriate temperature, and premixed. The hot water is fed to the valve 29 and further mixed with tap water that has passed through the water inlet pipe 10 by the premixing valve 29.
Finally, the hot water passing through the tank hot water supply pipe 26 from the hot water storage tank 9 is not used, and the tap water passing through the tap water supply pipe 21 is heated by the water-refrigerant heat exchanger 8 in the refrigerant circulation circuit. The hot water and tap water that has passed through the water intake pipe 10 are mixed by the premixing valve 29 to perform a predetermined hot water supply. That is, the control device 38 grasps the rising state of the refrigerant circulation circuit, adjusts the opening degree of the original mixing valve 27 and the previous mixing valve 29, and controls to supply hot water at a predetermined temperature to the hot water supply terminal.
When the user closes the faucet 32 or does not need to supply hot water because an appropriate amount of hot water is accumulated in the bath 33, the water pump 12 is driven and the hot water storage solenoid valve 25 is opened for the next hot water supply operation. Then, a hot water storage operation for storing hot hot water in the hot water storage tank 9 is performed.

このように冷媒循環回路の立ち上がり状態に応じて、貯湯タンク９に貯めた温水を用いて給湯端末へ給湯したり、貯湯タンク９を介さずに水−冷媒熱交換器８で加熱して得た温水を給湯端末へ直接給湯したりすることができる構成としている。これにより本実施例では、リアルタイム給湯を可能とし、使用者が給湯したいときに給湯ができる速湯性能を確保することができ、使い勝手の良いヒートポンプ給湯機を提供することができる。換言すれば、この速湯性能の確保によって、貯湯タンク９の容量を貯湯式のヒートポンプ給湯機のそれよりも小さいものとすることができ、設置性の大幅な向上、コストダウン、使用性の向上を実現できることにもなる。   Thus, according to the rising state of the refrigerant circuit, the hot water stored in the hot water storage tank 9 was used to supply hot water to the hot water supply terminal, or it was obtained by heating with the water-refrigerant heat exchanger 8 without going through the hot water storage tank 9. It is set as the structure which can supply hot water directly to a hot-water supply terminal. Thereby, in a present Example, the hot water supply capability which can perform hot water supply and can supply hot water when a user wants to supply hot water can be ensured, and an easy-to-use heat pump water heater can be provided. In other words, by ensuring the quick hot water performance, the capacity of the hot water storage tank 9 can be made smaller than that of the hot water storage type heat pump water heater, greatly improving installation, reducing costs and improving usability. Can also be realized.

以上のように、本実施例のヒートポンプ給湯機では、送風ファン７の下方に、圧縮機２、放熱器３（水−冷媒熱交換器８）を配設した構成としている。これによって、本体ユニット１の横幅を狭くすることが可能になり、設置面積を大きく減ずることができる。従って、コンパクトで、設置自由度が大きく向上するヒートポンプ給湯機を提供することができる。また、本実施例では、同じ空間内で圧縮機２と水−冷媒熱交換器８とを最短距離で繋ぐことが可能であり、配管ロスを軽減することにより、熱効率を高く維持することができる。
また、本実施例では、圧縮機２、水−冷媒熱交換器３、貯湯タンク９などを、一体型の本体ユニット１に収納した構成としている。一体化することによって、配管等の防水対策が不要となり、低コストや安全性に優れた製品とすることができる。
また、図２及び図３で示しているように、貯湯タンク９を本体ユニット１の右方に配し、圧縮機２、放熱器３（水−冷媒熱交換器８）及び水ポンプ１２を左方に配した構成としている。これによって、本体ユニット１の上下左右寸法を目一杯活用することができるために、貯湯タンク９の大きさを可能な範囲で大きくすることができる。換言すれば、本体ユニット１の寸法を大きくしなくても、大容量の貯湯タンク９を設置することができる。従って、コンパクトで且つ給湯性の良いヒートポンプ給湯機を提供することができる。
なお、従来の貯湯式のヒートポンプ給湯機よりは小さくできるが、気温が低く冷媒循環回路の立ち上がりが遅い場合などには、貯湯タンク９から給湯する時間が長くなったり、湯切れを起こしたりするので、これを回避するためには、貯湯タンク９は大きい方が望ましい。それに対して、本実施例であれば、圧縮機２、水−冷媒熱交換器９、水ポンプ１２を一方（左方）に配し、他方（右方）の貯湯タンク９とは離れた位置に配していることにより、本体ユニット１の内法寸法を最大限活用して、大きな貯湯タンク９を設置できるのである。
また、本実施例では、蒸発器５を水−冷媒熱交換器８の上方に中間基板１４を介して配設した構成としている。この構成により、本体ユニット１の奥行き寸法に合わせて、水−冷媒熱交換器８（放熱器３）の寸法を目一杯に大きくすることができる。従って、水−冷媒熱交換器８（放熱器３）の熱交換面積が増えてヒートポンプ性能の向上を図ることができる。 As described above, in the heat pump water heater of the present embodiment, the compressor 2 and the radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8) are disposed below the blower fan 7. As a result, the width of the main unit 1 can be reduced, and the installation area can be greatly reduced. Therefore, it is possible to provide a heat pump water heater that is compact and greatly improves installation flexibility. In the present embodiment, the compressor 2 and the water-refrigerant heat exchanger 8 can be connected in the shortest distance in the same space, and the thermal efficiency can be maintained high by reducing the piping loss. .
In the present embodiment, the compressor 2, the water-refrigerant heat exchanger 3, the hot water storage tank 9, and the like are housed in the integrated main body unit 1. By integrating, waterproofing measures such as piping are not required, and a product with low cost and safety can be obtained.
2 and 3, the hot water storage tank 9 is arranged on the right side of the main unit 1, and the compressor 2, the radiator 3 (water-refrigerant heat exchanger 8) and the water pump 12 are left. The configuration is arranged in the direction. Thereby, since the vertical and horizontal dimensions of the main unit 1 can be fully utilized, the size of the hot water storage tank 9 can be increased as much as possible. In other words, the large-capacity hot water storage tank 9 can be installed without increasing the size of the main unit 1. Therefore, it is possible to provide a heat pump water heater that is compact and has a good hot water supply property.
Although it can be smaller than a conventional hot water storage type heat pump water heater, when the temperature is low and the rise of the refrigerant circulation circuit is slow, the time for hot water supply from the hot water storage tank 9 becomes longer or the hot water runs out. In order to avoid this, the hot water storage tank 9 is desirably larger. On the other hand, in this embodiment, the compressor 2, the water-refrigerant heat exchanger 9, and the water pump 12 are arranged on one side (left side) and away from the other (right side) hot water storage tank 9. Therefore, the large hot water storage tank 9 can be installed by making the most of the internal dimensions of the main unit 1.
In this embodiment, the evaporator 5 is disposed above the water-refrigerant heat exchanger 8 via the intermediate substrate 14. With this configuration, the size of the water-refrigerant heat exchanger 8 (heat radiator 3) can be increased to the full in accordance with the depth size of the main unit 1. Therefore, the heat exchange area of the water-refrigerant heat exchanger 8 (heat radiator 3) is increased, and the heat pump performance can be improved.

また、本実施例では、貯湯タンク９を横（側方）に配設して全高をある程度高くすることにより、縦に長い縦置き形の圧縮機２を送風ファン７の下方に配設することを可能としている。この圧縮機２を汎用的で低コストな縦置き形とした構成により、コストダウンを実現している。また、縦置き形の圧縮機であることにより、冷媒中のオイル量を減ずることも可能となり、冷媒中にオイルが混じることによるヒートポンプ能力の低下を防ぐことができる。
また、本実施例では、圧縮機２の側方に水−冷媒熱交換器８に水を送る水ポンプ１２を配設した構成としている。この構成により、本体ユニット１の騒音源や震動源は、圧縮機２、送風ファン７及び水ポンプ１２であるが、その部位を纏めることができ、その部位に共通の防音対策を施すことが可能となる。例えば、圧縮機２と水ポンプ１２の前方の本体ユニット１内側に防音材を貼ることや、送風ファン７を固定している送風モータ台１６ｂや中間カバー１６に、防振鋼鈑を用いることなどして、振動を抑えるといった際に、共用部品として対応することが可能となる。これにより、低騒音、低振動への部品材料コストを大幅に低減することができ、機器のコストダウンに結びつけることが可能となる。
さらに、本実施例では、仕切り板１５で、貯湯タンク９と圧縮機２、水ポンプ１２を区分けしていることにより、高温となる貯湯タンクから遮熱した状態で圧縮機２、水ポンプ１２を配設でき、貯湯タンク９から受熱し、さらに自己発熱も加わり、温度が異常に上昇することを防ぐことができ、機器の信頼性を向上させることが可能となる。 Further, in this embodiment, the hot water storage tank 9 is disposed laterally (sideward) to increase the overall height to some extent, whereby the vertically long compressor 2 is disposed below the blower fan 7. Is possible. Cost reduction is realized by a configuration in which the compressor 2 is a general-purpose and low-cost vertical type. In addition, since the compressor is of the vertical type, it is possible to reduce the amount of oil in the refrigerant, and it is possible to prevent the heat pump capacity from being lowered due to the oil mixed in the refrigerant.
In the present embodiment, a water pump 12 that sends water to the water-refrigerant heat exchanger 8 is disposed on the side of the compressor 2. With this configuration, the noise source and vibration source of the main unit 1 are the compressor 2, the blower fan 7 and the water pump 12, but the parts can be gathered and common soundproofing measures can be taken for the parts. It becomes. For example, a soundproof material is affixed to the inside of the main unit 1 in front of the compressor 2 and the water pump 12, and a vibration-proof steel plate is used for the blower motor base 16 b and the intermediate cover 16 that fix the blower fan 7. Thus, when vibration is suppressed, it can be handled as a common part. As a result, it is possible to significantly reduce the component material costs for low noise and low vibration, and to reduce the cost of the equipment.
Further, in the present embodiment, the partition plate 15 separates the hot water storage tank 9 from the compressor 2 and the water pump 12, so that the compressor 2 and the water pump 12 are shut off from the hot water storage tank. It can be disposed, receives heat from the hot water storage tank 9, and also adds self-heating, so that the temperature can be prevented from rising abnormally, and the reliability of the device can be improved.

また、本実施例では、本体ユニット１の貯湯タンク９後方に当たる部位に膨らみ部１ａを設け、貯湯タンク９の容量を確保している。そして、この膨らみ部１ａを貯湯タンク９の後方に飛び出させることにより、貯湯タンク９と本体ユニット１の前方との間にスペースを確保する。このスペースに、入水管１０や給湯管１１を配するとともに、その他の給湯回路の部品や配管を配することが可能となり、非常にコンパクトにまとめることができ、設置性を向上させ、コストダウンを図ることが可能となる。なお、冷媒循環回路では、蒸発器５に風を通過させて、熱交換することが必要であり、後方に一定の寸法を空けて設置するが、この膨らみ部１ａはその設置スペースに影響のない寸法としている。
また、本実施例では、冷媒として炭酸ガスを用いたヒートポンプ給湯機としている。これにより冷媒循環回路は、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界冷媒循環回路であり、臨界圧力以上に昇圧された冷媒により冷媒−水熱交換器の水流路の流水を加熱する構成となり、冷媒−水熱交換器の放熱器を流れる冷媒は、圧縮機で臨界圧力以上に加圧されているので、冷媒−水熱交換器の水流路の流水により熱を奪われて温度が低下しても凝縮することがなく、冷媒−水熱交換器全域で冷媒と水とに温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ熱交換効率を高くできる。加えて、炭酸ガスであるので、万一冷媒が外部に漏れたとしても、地球温暖化に及ぼす影響を、一般的エアコンに用いられているＲ−４１０Ａの冷媒に比して大幅に低減することができ、環境に優しいヒートポンプ給湯機とすることができる。
さらに、ヒートポンプ能力を高め、貯湯タンクを介さないで、ヒートポンプ単独の運転で給湯運転をするために、蒸発器である空気熱交換器の面積を大きくするために上方へ延伸しても、設置面積はまったく変わらないようにすることができ、その分高さ方向に貯湯タンクの容量を増すことができ、設置自由度を向上させつつ、使用性を向上させることが可能となる。
加えて、圧縮機と水−冷媒熱交換器を同一区画内に配することができ、防水関連の部品が不要となると共に、配管長を短くすることも可能となリ、配管経路での熱ロスを減じ、効率向上を図ると共に、コスト面でも低下させることが可能となる。これにより、瞬間湯沸かしの性能を向上させ、広い能力幅と、優れた制御性を有する、瞬間湯沸かし型のヒートポンプ給湯機を安価に提供することが可能となる効果を奏する。 Further, in this embodiment, a bulging portion 1 a is provided in a portion of the main unit 1 that contacts the rear of the hot water storage tank 9 to ensure the capacity of the hot water storage tank 9. Then, by projecting the bulging portion 1 a to the rear of the hot water storage tank 9, a space is secured between the hot water storage tank 9 and the front of the main unit 1. In addition to arranging the water inlet pipe 10 and the hot water supply pipe 11 in this space, it is possible to arrange other hot water supply circuit parts and pipes, which can be combined in a very compact manner, improving installation and reducing costs. It becomes possible to plan. In the refrigerant circulation circuit, it is necessary to exchange heat by passing the wind through the evaporator 5, and the swelled portion 1a has no influence on the installation space. Dimension.
In this embodiment, a heat pump water heater using carbon dioxide gas as the refrigerant is used. Thereby, the refrigerant circulation circuit is a supercritical refrigerant circulation circuit in which the pressure of the refrigerant becomes equal to or higher than the critical pressure, and the flowing water in the water flow path of the refrigerant-water heat exchanger is heated by the refrigerant whose pressure is increased to the critical pressure or higher. Since the refrigerant flowing through the radiator of the refrigerant-water heat exchanger is pressurized above the critical pressure by the compressor, the temperature is lowered due to heat being taken away by the flowing water in the water flow path of the refrigerant-water heat exchanger. Without condensation, it becomes easy to form a temperature difference between the refrigerant and water in the entire area of the refrigerant-water heat exchanger, high-temperature hot water can be obtained, and the heat exchange efficiency can be increased. In addition, since it is carbon dioxide, even if the refrigerant leaks to the outside, the effect on global warming is greatly reduced compared to the R-410A refrigerant used in general air conditioners. Can be made into an environmentally friendly heat pump water heater.
Furthermore, in order to increase the heat pump capacity and perform hot water supply operation with the operation of the heat pump alone without going through the hot water storage tank, even if it extends upward to increase the area of the air heat exchanger that is the evaporator, the installation area Can be prevented from changing at all, the capacity of the hot water storage tank can be increased in the height direction, and the usability can be improved while improving the degree of freedom of installation.
In addition, the compressor and the water-refrigerant heat exchanger can be arranged in the same section, which eliminates the need for waterproofing-related parts and shortens the pipe length. Loss can be reduced, efficiency can be improved, and cost can be reduced. As a result, the performance of the instantaneous water heater is improved, and an instantaneous water heater type heat pump water heater having a wide capacity range and excellent controllability can be provided at low cost.

以上のように、本発明は、ヒートポンプサイクルで湯を生成して給湯するヒートポンプ給湯機に適用され、例えば、家庭用の瞬間湯沸し器や、業務用の給湯装置などに適している。   As described above, the present invention is applied to a heat pump water heater that generates and supplies hot water in a heat pump cycle, and is suitable, for example, for an instantaneous water heater for home use or a hot water supply device for business use.

本発明の第１の実施例におけるヒートポンプ給湯機の回路構成図The circuit block diagram of the heat pump water heater in 1st Example of this invention 図１に示すヒートポンプ給湯機の正面内観図Front view of the heat pump water heater shown in FIG. 図１に示すヒートポンプ給湯機の平面内観図Plan view of the heat pump water heater shown in FIG. 従来のヒートポンプ給湯機の回路構成図Circuit diagram of a conventional heat pump water heater 従来のヒートポンプ給湯機（ヒートポンプユニット）の正面内観図Front view of a conventional heat pump water heater (heat pump unit) 従来のヒートポンプ給湯機（ヒートポンプユニット）の平面内観図Plan view of conventional heat pump water heater (heat pump unit)

符号の説明Explanation of symbols

１ 本体ユニット
１ａ 膨らみ部
２ 圧縮機
３ 放熱器
４ 減圧手段
５ 蒸発器
６ 冷媒配管
７ 送風ファン
８ 水−冷媒熱交換器
９ 貯湯タンク
１０ 入水管
１１ 給湯管
１２ 水ポンプ
１４ 中間基板
３２ 蛇口
３８ 制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body unit 1a Swelling part 2 Compressor 3 Radiator 4 Pressure reducing means 5 Evaporator 6 Refrigerant piping 7 Blower fan 8 Water-refrigerant heat exchanger 9 Hot water storage tank 10 Water inlet pipe 11 Hot water pipe 12 Water pump 14 Intermediate board 32 Faucet 38 Control apparatus

Claims (7)

圧縮機、放熱器、減圧手段および蒸発器を順次接続して閉回路を構成し、冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記蒸発器に送風する送風ファンと、前記放熱器と熱交換を行う水−冷媒熱交換器と、前記水−冷媒熱交換器で所定の温度に暖められた水道水を貯湯する略円筒形状の貯湯タンクと、前記貯湯タンクの温水を給湯端末に給湯する給湯管と、水道水を前記貯湯タンクに入水する入水管と、前記貯湯タンクと前記圧縮機と前記水−冷媒熱交換器と前記給湯管と前記入水管とを一体に収納した本体ユニットとを備え、前記貯湯タンクが対向する前記本体ユニット後方に外方向へ張り出す膨らみ部を設け、前記貯湯タンクの前方に前記入水管と前記給湯管とを配設したことを特徴とするヒートポンプ給湯機。 A compressor, a radiator, a decompression means, and an evaporator are connected in order to form a closed circuit, a refrigerant circulation circuit that circulates the refrigerant, a blower fan that blows air to the evaporator, and water that exchanges heat with the radiator A refrigerant heat exchanger, a substantially cylindrical hot water storage tank for storing tap water heated to a predetermined temperature by the water-refrigerant heat exchanger, a hot water supply pipe for supplying hot water from the hot water storage tank to a hot water supply terminal, A hot water storage tank, a main body unit that integrally stores the hot water storage tank, the compressor, the water-refrigerant heat exchanger, the hot water supply pipe, and the incoming water pipe; 2. A heat pump water heater , comprising: a bulge portion projecting outwardly from the rear of the main unit facing the tank; and the water pipe and the hot water pipe arranged in front of the hot water storage tank . 前記貯湯タンクを前記本体ユニットの一方の側方に配し、前記圧縮機と前記水−冷媒熱交換器とを前記本体ユニットの他方の側方に配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。   The hot water storage tank is arranged on one side of the main body unit, and the compressor and the water-refrigerant heat exchanger are arranged on the other side of the main body unit. Heat pump water heater. 前記蒸発器を前記水−冷媒熱交換器の上方に中間基板を介して配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒートポンプ給湯機。   The heat pump water heater according to claim 1 or 2, wherein the evaporator is disposed above the water-refrigerant heat exchanger via an intermediate substrate. 前記圧縮機を縦置き形としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。   The heat pump water heater according to any one of claims 1 to 3, wherein the compressor is of a vertical type. 前記圧縮機の側方に前記水−冷媒熱交換器に送水する水ポンプを配設したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。   The heat pump water heater according to any one of claims 1 to 4, wherein a water pump for supplying water to the water-refrigerant heat exchanger is disposed on a side of the compressor. 前記水−冷媒熱交換器で暖められた前記水道水は、前記貯湯タンクに給湯されると共に、前記貯湯タンクを介さずに給湯端末へ直接通水するように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。   The tap water heated by the water-refrigerant heat exchanger is supplied to the hot water storage tank and is directly passed to the hot water supply terminal without passing through the hot water storage tank. The heat pump water heater according to any one of claims 1 to 5. 前記冷媒として炭酸ガスを用いたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。   The heat pump water heater according to any one of claims 1 to 6, wherein carbon dioxide is used as the refrigerant.

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