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Patent Searching and Data


Title:
HOT WATER SUPPLY DEVICE FOR HOUSE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/152786
Kind Code:
A1
Abstract:
A hot water supply device for a house does not need to install a heat pump device and a hot water storage tank on a balcony. In the hot water supply device, a refrigerant circuit (10) is formed by connecting to each other by refrigerant piping (15) a compressor (11), a hot water supply heat exchanger (12), an expansion valve (13), and a heat collector (14), and a hot water supply circuit (20) is formed by connecting to each other by water piping (23) a hot water supply pump (21), the hot water supply heat exchanger (12), and the hot water storage tank (22). The heat collector (14) is constructed from fins (14b) and heat collection pipes (14a) utilizing solar heat and atmospheric heat of natural wind. A heat source unit (6) includes the compressor (11), the hot water supply heat exchanger (12), the expansion valve (13), the hot water supply pump (21), and the hot water storage tank (22). The heat collector (14) and the heat source unit (6) are connected to each other by the refrigerant piping (15) installed in a space under the floor or above the ceiling of a living space (1) including a bath room and a kitchen.

Inventors:
WATANABE TAKESHI
Application Number:
PCT/JP2008/001427
Publication Date:
December 18, 2008
Filing Date:
June 05, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC CORP (JP)
WATANABE TAKESHI
International Classes:
F24H1/00; E04H1/04; F24D3/00; F24D3/08; F24J2/04; F25B27/00
Foreign References:
JP2002031416A2002-01-31
JPH10325618A1998-12-08
JPS61256152A1986-11-13
JP2004218910A2004-08-05
JP2003114053A2003-04-18
JPS6159155A1986-03-26
JP2002031416A2002-01-31
JP2003166759A2003-06-13
JP2001330327A2001-11-30
Attorney, Agent or Firm:
ABE, Shinichi et al. (KT Bldg.3-11-12, Takada,Toshima-ku, Tokyo 33, JP)
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Claims:
 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。
Description:
住宅用給湯装置

 本発明は、バルコニーを有する複数階層 らなる集合住宅や戸建ての住宅で利用でき 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 いるが、雨天や曇天の場合では十分な温水 用ができない。また太陽熱吸収パネルは、 く、設置面積も大きいため、集合住宅では 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 するために、ヒートポンプを用いた集熱装 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 器の設置に関して、ベランダの壁や手すり 分に集熱器を設置することが提案されてい (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

 しかし、特許文献1、2、3に示されるような 熱装置をマンションなどの集合住宅に設置 る場合には、太陽熱や大気熱を集熱する集 器、圧縮機を備えたヒートポンプ装置、及 貯湯タンクをバルコニーに設置しなくては らないため、多くの集合住宅ではスペース 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。

 本発明は、バルコニーへのヒートポンプ 置や貯湯タンクの設置を無くすことができ 住宅用給湯装置を提供することを目的とす 。

 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 宅用給湯装置において、前記居住空間の一 部にメーターボックスを、また前記居住空 の他側部にバルコニーを備え、前記熱源ユ ットは前記メーターボックス内に設置し、 記集熱器は前記バルコニーに設置したこと 特徴とする。
 請求項3記載の本発明は、請求項1に記載の 宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの と熱交換する風呂熱交換器と、前記風呂熱 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 プとを備え、前記風呂熱交換器と前記風呂 環ポンプとを前記熱源ユニットに備えたこ 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 宅用給湯装置において、前記冷媒回路に、 記給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用熱 換器と、前記給湯用熱交換器と前記暖房用 交換器とに冷媒の流れを切り替える切替手 とを備え、前記居住空間に配設される床暖 器と、前記床暖房器と前記暖房用熱交換器 に熱媒体を循環させる熱媒体循環配管と、 記熱媒体循環配管に設けた暖房用循環ポン とを有し、前記熱源ユニットに、前記暖房 熱交換器と、前記切替手段と、前記暖房用 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 宅用給湯装置において、前記熱源ユニット 、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットと 構成し、前記ヒートポンプユニットには、 記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記 張弁とを設け、前記貯湯ユニットには、前 給湯用ポンプと、前記貯湯タンクと、前記 呂熱交換器と、前記風呂循環ポンプとを設 、前記貯湯ユニットを、前記メーターボッ ス内に設置し、前記ヒートポンプユニット 、前記バルコニー又は前記居住空間に設置 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 宅用給湯装置において、前記熱源ユニット 、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットと 構成し、前記ヒートポンプユニットには、 記圧縮機と、前記給湯用熱交換器と、前記 張弁と、前記暖房用熱交換器と、前記切替 段と、前記暖房用循環ポンプとを設け、前 貯湯ユニットには、前記給湯用ポンプと、 記貯湯タンクと、前記風呂熱交換器と、前 風呂循環ポンプとを設け、前記貯湯ユニッ を、前記メーターボックス内に設置し、前 ヒートポンプユニットを、前記バルコニー は前記居住空間に設置したことを特徴とす 。
 請求項7記載の本発明は、請求項1に記載の 宅用給湯装置において、前記貯湯タンクの と熱交換する床暖ポンプと、前記床暖用水 管に設けた床暖熱交換器と、前記床暖熱交 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 プとを備え、前記床暖熱交換器と前記暖房 循環ポンプとを前記熱源ユニットに備えた 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 宅用給湯装置において、前記バルコニーの すり部に開口部を形成し、前記開口部に前 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 宅用給湯装置において、前記開口部の前記 ルコニー側に固定具を設けたことを特徴と る。
 請求項10記載の本発明は、請求項8に記載の 宅用給湯装置において、前記フィンの長辺 鉛直に対して角度を持たせて設置したこと 特徴とする。
 請求項11記載の本発明は、請求項1に記載の 宅用給湯装置において、前記膨張弁の設置 所を前記メーターボックスに代えて前記バ 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 宅用給湯装置において、前記開口部の外側 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 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 宅用給湯装置において、前記熱源ユニット 設置場所を、前記メーターボックスに代え 、前記居住空間の前記一側部に配置される ーチやトランクルームとしたことを特徴と る。
 請求項17記載の本発明は、請求項5又は請求 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 宅用給湯装置において、前記熱源ユニット 設置場所を、前記メーターボックスに代え 、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 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 を高め、水配管の凍結防止を図れるととも 、設置作業やメンテナンス作業も容易とな 。

本発明の一実施例による住宅用給湯装 の使用状況を示す説明図 本実施例による住宅用給湯装置の回路 成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 構成図 集合住宅をバルコニー側からみた斜視 手すり部の断面構成図 集熱器の設置状態の他の実施例におけ 手すり部の断面構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 路構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 路構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 路構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 路構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 路構成図 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 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 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 本実施例による集熱器の正面図 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 他の実施例による住宅用給湯装置の回 路構成図 他の実施例による住宅用給湯装置の回 路構成図

符号の説明

 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

発明の実施の形態

 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 態による住宅用給湯装置において、居住空 の一側部にメーターボックスを、また居住 間の他側部にバルコニーを備え、熱源ユニ トはメーターボックス内に設置し、集熱器 バルコニーに設置したものである。本実施 形態によれば、熱源ユニットをメーターボ クス内に設置し、集熱器だけをバルコニー 設置するために、バルコニーの広さにかか 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 態による住宅用給湯装置において、風呂熱 換器と風呂循環ポンプとを熱源ユニットに えたものである。本実施の形態によれば、 呂熱交換器、及び風呂循環ポンプをも、メ ターボックス内に配置することで、貯湯タ クへの給湯効率を高め、水配管の凍結防止 図れるとともに、設置作業やメンテナンス 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 態による住宅用給湯装置において、冷媒回 に、給湯用熱交換器と並列に設けた暖房用 交換器と、給湯用熱交換器と暖房用熱交換 とに冷媒の流れを切り替える切替手段とを え、居住空間に配設される床暖房器と、床 房器と暖房用熱交換器とに熱媒体を循環さ る熱媒体循環配管と、熱媒体循環配管に設 た暖房用循環ポンプとを有し、熱源ユニッ に、暖房用熱交換器と、切替手段と、暖房 循環ポンプとを備えたものである。本実施 形態によれば、暖房用熱交換器を備える場 にも、暖房用熱交換器、切替手段、及び暖 用循環ポンプをメーターボックス内に配置 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 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 いるのではなく冷媒回路からの冷媒熱を利 することで、貯湯タンク内の温水切れを防 できるため、貯湯タンクの容量を小さくす 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 態による住宅用給湯装置において、熱源ユ ットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニ 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 け、貯湯ユニットには、給湯用ポンプと、 湯タンクと、風呂熱交換器と、風呂循環ポ プとを設け、貯湯ユニットを、メーターボ 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 る。本実施の形態によれば、熱源ユニット 、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットと 構成した場合に、貯湯ユニットをメーター ックス内に設置することで、設置作業やメ テナンス作業が容易となる。また、ヒート ンプユニットを居住空間に設置しても、水 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 態による住宅用給湯装置において、熱源ユ ットを、ヒートポンプユニットと貯湯ユニ 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、 房用熱交換器と、切替手段と、暖房用循環 ンプとを設け、貯湯ユニットには、給湯用 ンプと、貯湯タンクと、風呂熱交換器と、 呂循環ポンプとを設け、貯湯ユニットを、 ーターボックス内に設置し、ヒートポンプ ニットを、バルコニー又は居住空間に設置 たものである。本実施の形態によれば、熱 ユニットを、ヒートポンプユニットと貯湯 ニットとで構成した場合に、貯湯ユニット メーターボックス内に設置することで、設 作業やメンテナンス作業が容易となる。ま 、ヒートポンプユニットを居住空間に設置 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 態による住宅用給湯装置において、床暖熱 換器と暖房用循環ポンプとを熱源ユニット 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 器、及び暖房用循環ポンプをメーターボッ ス内に配置することで、貯湯タンクへの給 効率を高め、水配管の凍結防止を図れると もに、設置作業やメンテナンス作業も容易 なる。
 本発明の第8の実施の形態は、第1の実施の 態による住宅用給湯装置において、バルコ ーの手すり部に開口部を形成し、開口部に 熱器を設置したものである。本実施の形態 よれば、バルコニーの空間に影響を与える 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 態による住宅用給湯装置において、開口部 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 集熱器の設置作業を容易に行うことができ 。
 本発明の第10の実施の形態は、第8の実施の 態による住宅用給湯装置において、フィン 長辺を鉛直に対して角度を持たせて設置し ものである。本実施の形態によれば、フィ 面で冷却された冷気の下方への流れによっ フィン上部からの空気流れを誘起すること でき、大気熱を有効に利用することができ 。
 本発明の第11の実施の形態は、第1の実施の 態による住宅用給湯装置において、膨張弁 設置場所をメーターボックスに代えてバル ニーとしたものである。本実施の形態によ ば、太陽熱や大気熱の変動に応じた膨脹弁 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 態による住宅用給湯装置において、開口部 外側に太陽電池を設けたものである。本実 の形態によれば、蓄電機能もあわせて備え 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 態による住宅用給湯装置において、集熱パ 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 態による住宅用給湯装置において、熱源ユ ットの設置場所を、メーターボックスに代 て、居住空間の一側部に配置されるポーチ トランクルームとしたものである。本実施 形態によれば、メーターボックスの空間が 分でない場合に、ポーチやトランクルーム 利用することで水配管の凍結防止を図れる ともに、設置作業やメンテナンス作業も容 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 態による住宅用給湯装置において、熱源ユ ットの設置場所を、メーターボックスに代 て、居住空間としたものである。本実施の 態によれば、メーターボックスの空間が十 でない場合に、居住空間を利用することで 配管の凍結防止を図れるとともに、設置作 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 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 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 1の他側部にはバルコニー4が設けられてい 。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 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 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 ーと呼び、屋根がある場合にはベランダと ぶが、本実施例ではベランダを含めてバル ニーとして説明する。また、本実施例にお 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1 4、熱源ユニット6によって構成される。集熱 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 置される。
 本実施例による住宅用給湯装置は、浴室に けられる浴槽30への追い焚き、洋室に設け 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、 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 ク22の下部には、給水用の配管が設けられ 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 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 焚き用水配管34には風呂循環ポンプ35が設け れている。
 熱源ユニット6は、圧縮機11、給湯用熱交換 12、膨張弁13、給湯用ポンプ21、貯湯タンク2 2、浴槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32、 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 れぞれの部材は、構造的に外ケース内に収 されていることが好ましいが、メーターボ クス3のように限られたスペースに収納しや いように、外ケースを設けず、各部材の配 位置をフレキシブルに変更できる構造であ 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 の配管を接続する接続部15aを有し、追い焚 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 ることが必要である。また、蛇口へ温水を く配管や給水用の配管にも接続部を有して 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 及び大気熱を集熱器14で集熱し、給湯用熱 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 熱交換器12で加熱された温水は、貯湯タン 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 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 ユニット6は、冷媒配管15によって接続して り、水配管23は、貯湯タンク22や圧縮機11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 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 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 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 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 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 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 熱交換器41と切替手段42は、熱源ユニット6 設けている。
 また、熱源ユニット6には、床暖房器40と暖 用熱交換器41とに熱媒体を循環させる熱媒 循環配管43と、熱媒体循環配管43に設けた暖 用循環ポンプ44とを有している。本実施例 は、熱媒体循環配管43には、床暖房器40側の 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 房器40への暖房供給を、切替手段42の切り替 によって行う。本実施例によれば、床暖房 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 を利用することで、貯湯タンク22内の温水 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 共通する構成には、同一番号を付して説明 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、 ートポンプユニット6aには、圧縮機11と、給 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 22と、風呂追い焚きポンプ32と、風呂熱交換 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 することで、設置自由度を高めることがで る。熱源ユニット6を、ヒートポンプユニッ 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 メーターボックス3内に設置してもよいが、 湯ユニット6bを、メーターボックス3内に設 し、ヒートポンプユニット6aを、バルコニ 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 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、 配管の凍結防止を図れ、また送風ファンを たないために騒音や熱効率の問題が生じる 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 ものである。
 本実施例による住宅用給湯装置は、貯湯タ 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、 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 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、 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 ス3内に配置することで、貯湯タンクへの給 効率を高め、水配管の凍結防止を図れると もに、設置作業やメンテナンス作業も容易 なる。

 次に図6及び図7を用いて、集合住宅への集 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 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 置した場合を示しているが、集熱器14は、 一でもよく、また3つ以上を設ける構成でも い。
 集熱器14は、開口部4bのバルコニー4側から 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 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 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、 段の集熱パイプ14aとフィン14bで構成され、 ィン14bの長辺を鉛直に対して角度を持たせ 設置している。本実施例によれば、フィン1 4b面で冷却された冷気の下方への流れによっ フィン14b上部からの空気流れを誘起するこ ができ、大気熱を有効に利用することがで る。また本実施例によれば、集熱パイプ14a 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 14とともにバルコニー4に設置したものであ 。本実施例によれば、太陽熱や大気熱の変 に応じた膨脹弁13での絞り調整を応答性よ 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 、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 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 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 回路構成図である。なお、上記実施例と共 する構成には、同一番号を付して説明を省 する。
 本実施例では、図9に示す集熱器14を複数個 け、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹 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 いから、太陽熱や大気熱からの集熱に相違 生じても、それぞれの集熱器14に設けた膨 弁13を調整することで、それぞれの集熱器14 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 、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設 、それぞれの集熱器14に対応させた膨脹弁13 、集熱器14とともにバルコニー4に設置する 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 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 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 回路構成図である。なお、上記実施例と共 する構成には、同一番号を付して説明を省 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 けたものである。本実施例によれば、それ れの集熱器14の設置条件が同じ場合には、 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 、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設 、複数の集熱器14に対して一つの膨脹弁13を けることで、それぞれの集熱器14の設置条 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 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 回路構成図である。なお、上記実施例と共 する構成には、同一番号を付して説明を省 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 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 弁13bを備えている。また、給湯用熱交換器1 2の出口側冷媒配管には逆止弁15cが、暖房用 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 できる。
 すなわち、膨脹弁13を閉塞することで、給 用熱交換器12又は暖房用熱交換器41で放熱さ た冷媒を、膨脹弁13bで減圧して空調機61に 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 、本実施例と同様に、集熱器14を複数個設 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 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 回路構成図である。なお、上記実施例と共 する構成には、同一番号を付して説明を省 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。 お、膨脹弁13をバイパスする回路を設け、 のバイパス回路に逆止弁15eを設けることが ましい。
 本実施例によれば、圧縮機11から吐出した 媒を、集熱器14に導き、集熱器14からの冷媒 、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 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 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 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 、本実施例と同様に、圧縮機11の吸入側配 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 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 回路構成図である。なお、上記実施例と共 する構成には、同一番号を付して説明を省 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 による空調機62は、暖房機能を備えたもの ある。なお、本実施例では配管構成は冷媒 路10aとして詳細な配管構成の説明を省略す 。
 本実施例では、空調機62に対して放熱機能 持たせることで暖房運転を可能とするもの 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 る他、集熱器14での集熱が十分でない場合 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 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 使用状況を示す説明図である。なお、上記 施例と共通する構成には、同一番号を付し 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 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 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 バルコニー4にそれぞれ複数個ずつ設置され いる。また、熱源ユニット6は、居住空間1 の物入れに設置している。本実施例では、 面所や浴室が通路5から離れた位置に配置さ 、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 されている。従って、熱源ユニット6をメー 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 めに、応答性のよい供給が可能となる。ま 、本実施例のように居住空間1内に熱源ユニ 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 ことができるので給湯効率を高めることが 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 屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他浴 暖房機やキッチンでのスポット用の空調機 どの接続配管の引き回しを容易に行うこと できる。

 次に図16を用いて、他の実施例による住宅 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 使用状況を示す説明図である。なお、上記 施例と共通する構成には、同一番号を付し 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 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 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 場合を示している。そして、ヒートポンプ ニット6aは、居住空間1内のキッチンに設置 、貯湯ユニット6bはメーターボックス3に設 している。本実施例のように居住空間1内に ートポンプユニット6aを設置することで、 部屋に設ける空調機62や床暖房器40、その他 室暖房機やキッチンでのスポット用の空調 などの接続配管の引き回しを容易に行うこ ができる。

 次に図17を用いて、集合住宅への集熱器の 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 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 設けたものである。本実施例によれば、蓄 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 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 る。
 集熱器14は、一段の集熱パイプ14aとフィン14 bで構成されている。集熱パイプ14aは、一つ 平面上で平行に配置され、両端部ではU字管 接続されている、フィン14bは、集熱パイプ1 4aの管軸に対して垂直な方向に配置され、複 枚のフィン14bが間隔を開けて配置されてい 。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 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1 1、図12、図13、図14に示す実施例において、 槽用水配管31、風呂追い焚きポンプ32を設け 代わりに、貯湯タンク22の内部に風呂熱交 器33を設け、追い焚き用水配管34を風呂熱交 器33に接続したものである。本実施例のよ に、風呂熱交換器33をタンク22の内部に設け もよい。

 図20は、更に他の実施例による住宅用給湯 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 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 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 もよい。

 図21は、更に他の実施例による住宅用給湯 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、 暖用水配管45、床暖ポンプ46を設ける代わり 、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 したものである。本実施例のように、床暖 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 合住宅で説明したが、手すりの代わりに壁 に集熱器14を配置することで、バルコニー 備えていないビルにも適用することができ 。また、戸建て住宅の二階などにおいて、 ランダの手すりや壁面を利用して設置する ともできる。戸建ての場合には、熱源ユニ 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 設ける場合がある。更にはこのポーチに面 て、又は玄関や通路に面してトランクルー 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 トランクルームに配置してもよい。また、 関スペースが広い場合には、熱源ユニット 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 ーを備えたマンションやアパートにおいて している。




 
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