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公開番号2025164531
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-30
出願番号2024068559
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】タンクの洗浄動作を手間無く簡単に行えると共に、洗浄動作後の加熱も短時間で可能とする。
【解決手段】ヒートポンプ熱源機1において、水入口38に接続される熱源側給水管5は、タンク本体20の上部に接続される第1給水分岐管42と、タンク本体20の下部に接続される第2給水分岐管43とに分岐していると共に、第2給水分岐管43には、第2電磁弁48が設けられている。熱源機コントローラ7は、リモコン74からタンク本体20の洗浄運転が指示されない状態では、第2電磁弁48を開弁、第1電磁弁36を閉弁させる第1制御を実行する一方、リモコン74からタンク本体20の洗浄運転が指示されると、第2電磁弁48を閉弁、第1電磁弁36を開弁させて上水をタンク本体20の上部から供給し、タンク本体20内の湯水をタンク用水抜き管4から排出させる第2制御を実行する。
【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電磁弁を備えた水抜き管と、
前記ヒートポンプ及び前記第１電磁弁を制御するコントローラと、
前記コントローラに前記タンクの洗浄運転を指示可能な操作部と、を含み、
前記熱源側給水管は、前記タンクの上部に接続される第１分岐管と、前記タンクの下部に接続される第２分岐管とに分岐していると共に、前記熱源側給水管からの上水の供給路を前記第１分岐管と前記第２分岐管との何れか一方に切り替える供給路切替手段を有しており、
前記コントローラは、前記操作部から前記タンクの洗浄運転が指示されない状態では、前記供給路切替手段により前記供給路を前記第２分岐管側に切り替えて前記第１電磁弁を閉状態とする第１制御を実行する一方、
前記操作部から前記タンクの洗浄運転が指示されると、前記供給路切替手段により前記供給路を前記第１分岐管側に切り替えて前記第１電磁弁を開状態として上水を前記タンクの上部から供給し、前記タンク内の湯水を前記水抜き管から排出させる第２制御を実行することを特徴とするヒートポンプ熱源機。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記水抜き管及び／又は前記第１分岐管に流量制御部を設けた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】
前記供給路切替手段は、前記第２分岐管に設けられ、前記第１制御の際には前記コントローラによって開弁し、前記第２制御の際には前記コントローラによって閉弁する第２電磁弁であることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ熱源機。
【請求項４】
前記第１分岐管は、前記熱源側出湯管に接続されて、前記熱源側出湯管における前記第１分岐管との接続部と前記タンクの上部との接続部との間の第１部分管を介して前記タンクの上部に接続されており、
前記熱源側出湯管と前記第１分岐管との接続部には、前記第１部分管側と、前記熱源側出湯管における前記第１分岐管との接続部と前記湯出口との間の第２部分管側と、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、
前記コントローラは、前記第１制御の際には前記混合弁を、少なくとも前記第１部分管側と前記第２部分管側とを連通させる状態とし、前記第２制御の際には前記混合弁を、少なくとも前記第１分岐管側と前記第１部分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３に記載のヒートポンプ熱源機。
【請求項５】
請求項４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、通水検知手段を備える給水管と、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、を含んでなり、
前記コントローラは、前記操作部から前記タンクの洗浄運転が指示された状態で、前記通水検知手段から前記給湯器における通水が検知されると、前記第１電磁弁を閉弁させると共に、前記混合弁を、前記第１分岐管側と前記第２部分管側とを連通させる状態として前記第２制御を中止させることを特徴とする給湯システム。

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 4,300 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、洗浄する際には、ヒートポンプ熱源機が設置される屋外に出て水抜き栓を手動で開いてタンク内の湯水を排出し、タンク内の湯水を排出した後には再び屋外に出て水抜き栓を手動で閉塞する必要があり、手間が面倒となっている。また、タンク内の湯水を完全に排出するため、改めてタンク内に水を溜めてヒートポンプで加熱できるようになるまでに時間がかかってしまう。
【０００５】
そこで、本開示は、タンクの洗浄動作を手間無く簡単に行えると共に、洗浄動作後の加熱も短時間で可能とな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電磁弁を備えた水抜き管と、
前記ヒートポンプ及び前記第１電磁弁を制御するコントローラと、
前記コントローラに前記タンクの洗浄運転を指示可能な操作部と、を含む。
前記熱源側給水管は、前記タンクの上部に接続される第１分岐管と、前記タンクの下部に接続される第２分岐管とに分岐していると共に、前記熱源側給水管からの上水の供給路を前記第１分岐管と前記第２分岐管との何れか一方に切り替える供給路切替手段を有している。
そして、前記コントローラは、前記操作部から前記タンクの洗浄運転が指示されない状態では、前記供給路切替手段により前記供給路を前記第２分岐管側に切り替えて前記第１電磁弁を閉状態とする第１制御を実行する一方、
前記操作部から前記タンクの洗浄運転が指示されると、前記供給路切替手段により前記供給路を前記第１分岐管側に切り替えて前記第１電磁弁を開状態として上水を前記タンクの上部から供給し、前記タンク内の湯水を前記水抜き管から排出させる第２制御を実行す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、前記水抜き管及び／又は前記第１分岐管に流量制御部を設けたことを特徴とする。
第１の構成の別の態様は、上記構成において、前記供給路切替手段は、前記第２分岐管に設けられ、前記第１制御の際には前記コントローラによって開弁し、前記第２制御の際には前記コントローラによって閉弁する第２電磁弁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、前記第１分岐管は、前記熱源側出湯管に接続されて、前記熱源側出湯管における前記第１分岐管との接続部と前記タンクの上部との接続部との間の第１部分管を介して前記タンクの上部に接続されており、
前記熱源側出湯管と前記第１分岐管との接続部には、前記第１部分管側と、前記熱源側出湯管における前記第１分岐管との接続部と前記湯出口との間の第２部分管側と、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、前記第１制御の際には前記混合弁を、少なくとも前記第１部分管側と前記第２部分管側とを連通させる状態とし、前記第２制御の際には前記混合弁を、少なくとも前記第１分岐管側と前記第１部分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、通水検知手段を備える給水管と、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。
そして、前記コントローラは、前記操作部から前記タンクの洗浄運転が指示された状態で、前記通水検知手段から前記給湯器における通水が検知されると、前記第１電磁弁を閉弁させると共に、前記混合弁を、前記第１分岐管側と前記第２部分管側とを連通させる状態として前記第２制御を中止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、操作部で洗浄運転を指示すれば、自動的に上水の供給路が第１分岐管側に切り替えられて第１電磁弁が開弁する。すると、タンクの上部から上水が供給され、供給される上水の勢いと自重とにより、タンク内の湯水が水垢等と共に水抜き管から排出される。よって、タンクの洗浄動作を手間無く簡単に行うことができる。
また、洗浄動作中は、タンクに常に上水が供給されるので、洗浄動作後のヒートポンプによるタンク内の水の加熱も短時間で可能となる。
第１の構成の別の態様によれば、上記効果に加えて、水抜き管及び／又は第１分岐管に流量制御部を設けているので、洗浄運転の際、タンク内に過剰な勢いの上水が供給されることを防止でき、配管の減肉等の不具合が生じない。
第１の構成の別の態様によれば、上記効果に加えて、供給路切替手段を第２電磁弁としているので、供給路切替手段を簡単に形成できる。
第１の構成の別の態様によれば、上記効果に加えて、コントローラは、第１制御の際には混合弁を、第１部分管側と第２部分管側とを連通させる状態とし、第２制御の際には混合弁を、第１分岐管側と第１部分管側とを連通させる状態とするので、タンク内の洗浄時には、上水を熱源側出湯管の第１部分管内に逆流させて、タンク内に加えて第１部分管内の洗浄も行うことができる。
第２の構成によれば、上記効果に加えて、コントローラは、洗浄運転が指示された状態で、通水検知手段から給湯器における通水が検知されると第２制御を中止させるので、タンクの洗浄動作中に給湯器が使用されても、タンク内の洗浄前の湯水を含む上水が給湯器に供給されることがない。よって、給湯器には上水のみが供給され、水垢等が供給されることを防止できる。
【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。
【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）

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