特許ウォッチ

公開番号2025164527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-30
出願番号2024068552
出願日2024-04-19
発明の名称ヒートポンプ熱源機及び給湯システム
出願人株式会社パロマ
代理人個人,個人
主分類F24H 15/14 20220101AFI20251023BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】タンク内に加えて出湯管内の洗浄も行えるようにする。
【解決手段】ヒートポンプ熱源機1の熱源機コントローラ7は、第1、第2給水分岐管42,43を含む熱源側給水管5及び熱源側出湯管6とタンク本体20との間での湯水の流れを制御することにより、第1電磁弁36が閉状態、第2電磁弁48が開状態では、熱源側給水管5に供給された上水を、第2給水分岐管43を介してタンク本体20の下部からタンク本体20内に供給し、その供給圧によってタンク本体20内の湯水を熱源側出湯管6を介して湯出口62から出湯させる出湯運転が実行可能で、第1電磁弁36が開状態、第2電磁弁48が閉状態では、熱源側給水管5に供給された上水を、第1給水分岐管42を介して熱源側出湯管6内に逆流させてタンク本体20の上部からタンク本体20内に供給し、タンク本体20内の湯水をタンク用水抜き管4を介して排出する洗浄運転が実行可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
湯水を貯留するタンクと、
前記タンク内の湯水を加熱するヒートポンプと、
水入口に接続される熱源側給水管と、
前記タンクの上部と湯出口との間に接続される熱源側出湯管と、
前記タンクの下部に接続され、内部流路を開閉可能な第１開閉手段を備えた水抜き管と、
前記ヒートポンプの運転を制御するコントローラと、を含み、
前記熱源側給水管は、前記熱源側出湯管に接続される第１分岐管と、前記タンクの下部に接続され、内部流路を開閉可能な第２開閉手段を備えた第２分岐管とに分岐しており、
前記コントローラは、前記第１、第２分岐管を含む前記熱源側給水管及び前記熱源側出湯管と前記タンクとの間での湯水の流れを制御することにより、
前記第１開閉手段が閉状態、前記第２開閉手段が開状態では、前記水入口から前記熱源側給水管に供給された上水を、前記第２分岐管を介して前記タンクの下部から前記タンク内に供給し、その供給圧によって前記タンク内の湯水を前記熱源側出湯管を介して前記湯出口から出湯させる出湯運転が実行可能であると共に、
前記第１開閉手段が開状態、前記第２開閉手段が閉状態では、前記水入口から前記熱源側給水管に供給された上水を、前記第１分岐管を介して前記熱源側出湯管に逆流させて前記タンクの上部から前記タンク内に供給し、前記タンク内の湯水を前記水抜き管を介して排出する洗浄運転が実行可能であることを特徴とするヒートポンプ熱源機。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記熱源側出湯管と前記第１分岐管との接続部には、前記コントローラに制御され、前記熱源側出湯管の前記タンク側と、前記熱源側出湯管の前記湯出口側と、前記第１分岐管側との互いの連通状態を調整可能な混合弁が設けられており、
前記コントローラは、前記出湯運転の実行の際には、前記混合弁を、少なくとも前記熱源側出湯管の前記タンク側と前記湯出口側とを連通させる状態とし、
前記洗浄運転の実行の際には、前記混合弁を、少なくとも前記熱源側出湯管の前記タンク側と前記第１分岐管側とを連通させる状態とすることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ熱源機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のヒートポンプ熱源機と、
ガスバーナと、内部の通水を前記ガスバーナの燃焼排気熱と熱交換させる熱交換器と、前記熱交換器の入側に接続される給水管と、前記熱交換器の出側に接続される出湯管と、を含む給湯器と、
前記ヒートポンプ熱源機の前記湯出口と前記給湯器の前記給水管の上流端とを接続する接続管と、
を含んでなる給湯システム。
【請求項４】
前記第１開閉手段は、手動により開閉操作可能なバルブであり、
前記熱源側給水管には、前記水入口から供給される上水の流量を検知する熱源側流量センサが設けられ、
前記給水管には、前記接続管から供給される湯水の流量を検知する流量センサが設けられて、
前記コントローラは、前記洗浄運転の後の前記出湯運転時に前記熱源側流量センサから検知される流量と、前記流量センサから検知される流量とを比較して、両流量間に所定の差があった場合には、前記出湯運転を停止することを特徴とする請求項３に記載の給湯システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、タンクに貯留された水をヒートポンプで加熱するヒートポンプ熱源機と、ヒートポンプ熱源機で加熱された湯水を給湯器を介して出湯する給湯システムとに関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
タンクに貯留された水をヒートポンプを用いて加熱して外部へ給湯可能なヒートポンプ熱源機が知られている。例えば特許文献１には、タンクユニットの貯湯槽（タンク）に貯留された水を、ヒートポンプの熱交換器との間で循環させて加熱し、水と混合して給湯設定温度に調整した後、出湯管から給湯可能とした熱機器の発明が開示されている。タンクからヒートポンプへ湯水を循環させる循環往路には、排水弁を設けた水抜き経路が接続されている。冬季に長期間給湯システムを使用しない場合には、自動又は手動で排水弁を開弁させてタンクから水抜きが行えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１９１４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タンクでは、長期間使用されると水垢が発生するおそれがあるため、定期的に排水弁を開いてタンク内の湯水を水垢ごと外部に排出して洗浄を行うのが望ましい。
しかし、この洗浄動作では、タンク内の水垢は排出できても、出湯管の洗浄までは行えないため、出湯管の内面に付着した水垢を排出することはできなかった。
【０００５】
そこで、本開示は、タンク内に加えて出湯管内の洗浄も行えるヒートポンプ熱源機及び給湯システムを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本開示の第１の構成は、ヒートポンプ熱源機であって、
湯水を貯留するタンクと、
前記タンク内の湯水を加熱するヒートポンプと、
水入口に接続される熱源側給水管と、
前記タンクの上部と湯出口との間に接続される熱源側出湯管と、
前記タンクの下部に接続され、内部流路を開閉可能な第１開閉手段を備えた水抜き管と、
前記ヒートポンプの運転を制御するコントローラと、を含む。
前記熱源側給水管は、前記熱源側出湯管に接続される第１分岐管と、前記タンクの下部に接続され、内部流路を開閉可能な第２開閉手段を備えた第２分岐管とに分岐している。
そして、前記コントローラは、前記第１、第２分岐管を含む前記熱源側給水管及び前記熱源側出湯管と前記タンクとの間での湯水の流れを制御することにより、
前記第１開閉手段が閉状態、前記第２開閉手段が開状態では、前記水入口から前記熱源側給水管に供給された上水を、前記第２分岐管を介して前記タンクの下部から前記タンク内に供給し、その供給圧によって前記タンク内の湯水を前記熱源側出湯管を介して前記湯出口から出湯させる出湯運転が実行可能であると共に、
前記第１開閉手段が開状態、前記第２開閉手段が閉状態では、前記水入口から前記熱源側給水管に供給された上水を、前記第１分岐管を介して前記熱源側出湯管に逆流させて前記タンクの上部から前記タンク内に供給し、前記タンク内の湯水を前記水抜き管を介して排出する洗浄運転が実行可能であることを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記熱源側出湯管と前記第１分岐管との接続部には、前記コントローラに制御され、前記熱源側出湯管の前記タンク側と、前記熱源側出湯管の前記湯出口側と、前記第１分岐管側との互いの連通状態を調整可能な混合弁が設けられている。
そして、前記コントローラは、前記出湯運転の実行の際には、前記混合弁を、少なくとも前記熱源側出湯管の前記タンク側と前記湯出口側とを連通させる状態とし、
前記洗浄運転の実行の際には、前記混合弁を、少なくとも前記熱源側出湯管の前記タンク側と前記第１分岐管側とを連通させる状態とすることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第２の構成は、給湯システムであって、
第１の構成のヒートポンプ熱源機と、
ガスバーナと、内部の通水を前記ガスバーナの燃焼排気熱と熱交換させる熱交換器と、前記熱交換器の入側に接続される給水管と、前記熱交換器の出側に接続される出湯管と、を含む給湯器と、
前記ヒートポンプ熱源機の前記湯出口と前記給湯器の前記給水管の上流端とを接続する接続管と、
を含んでなることを特徴とする。
第２の構成の別の態様は、上記構成において、
前記第１開閉手段は、手動により開閉操作可能なバルブであり、
前記熱源側給水管には、前記水入口から供給される上水の流量を検知する熱源側流量センサが設けられ、
前記給水管には、前記接続管から供給される湯水の流量を検知する流量センサが設けられて、
前記コントローラは、前記洗浄運転の後の前記出湯運転時に前記熱源側流量センサから検知される流量と、前記流量センサから検知される流量とを比較して、両流量間に所定の差があった場合には、前記出湯運転を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、タンク内の洗浄時には、上水を熱源側出湯管内に逆流させるので、タンク内に加えて熱源側出湯管内の洗浄も行うことができる。
本開示の第１の構成の別の態様によれば、上記効果に加えて、混合弁を用いて第１、第２分岐管を含む熱源側給水管及び熱源側出湯管とタンクとの間での湯水の流れを容易に制御することができる。
本開示の第２の構成の別の態様によれば、上記効果に加えて、洗浄運転の後の出湯運転時に熱源側流量センサで検知される流量と給湯器の流量センサで検知される流量とに差があれば出湯運転を停止させるので、洗浄運転後にバルブを閉め忘れたまま出湯運転が行われて水が無駄に排出されることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
ヒートポンプ熱源機及び給湯システムの概略図である。
給湯運転時の湯水の流れを示す説明図である。
洗浄運転制御のフローチャートである。
洗浄運転時の水の流れを示す説明図である。
ヒートポンプ熱源機及び給湯システムの変更例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本開示の第１の構成に係るヒートポンプ熱源機（以下単に「熱源機」という。）１の一例と、熱源機１に給湯器７０を接続してなり、本開示の第２の構成に係る給湯システムＳの一例とを示す概略図である。
熱源機１は、図示しない筐体内に、ヒートポンプユニット２と、タンクユニット３と、タンク用水抜き管４と、熱源側給水管５と、熱源側出湯管６と、熱源機コントローラ７とを備えている。
ヒートポンプユニット２は、圧縮機１０と、水熱交換部１１と、膨張弁１２と、吸熱部１３と、これらを直列に繋ぐループ状の循環経路１４とを備えている。循環経路１４を熱媒体（例えば代替フロン）が循環可能となっている。ヒートポンプユニット２は、本開示のヒートポンプの一例である。
圧縮機１０は、吸熱部１３で吸熱された熱媒体を圧縮し、高温高圧にして水熱交換部１１に送る。水熱交換部１１は、熱側配管１５と水側配管１６とを備えている。熱側配管１５は、循環経路１４に組み込まれている。水側配管１６は、後述するタンク循環路２８に組み込まれている。膨張弁１２は、水熱交換部１１で熱が奪われた熱媒体を減圧させ、低温低圧にして吸熱部１３に送る。吸熱部１３は、外気と熱媒体との間で熱交換を行う。
【００１０】
タンクユニット３は、タンク本体２０と、タンク往き管２１と、タンク戻り管２２とを備えている。
タンク本体２０は、所定容量（例えば５０Ｌ）の湯水が貯留可能で、内部には、湯水の温度を検出するタンク温度センサ２３が設けられている。タンク本体２０は、本開示のタンクの一例である。
タンク往き管２１は、タンク本体２０の上部に接続されている。タンク往き管２１は、ヒートポンプユニット２の水熱交換部１１の水側配管１６の下流端に接続される。タンク往き管２１には、湯水の温度を検出する往き温度センサ２４が設けられている。
タンク戻り管２２は、タンク本体２０の下部に接続されている。タンク戻り管２２は、水側配管１６の上流端に接続される。タンク戻り管２２には、ポンプ２５と、通水を検知する流量スイッチ２６と、湯水の温度を検出する戻り温度センサ２７とが設けられている。
このタンク往き管２１、タンク戻り管２２、水側配管１６とによって、タンク本体２０内の湯水が循環するタンク循環路２８が形成されている。
ポンプ２５の上流側でタンク戻り管２２には、戻り管用水抜き管２９が接続されている。戻り管用水抜き管２９の下流端には、水抜き栓３０が設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許