JPH0620046Y2 - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は冷凍装置の冷媒回路に給湯用熱交換器を介装
し、冷凍サイクルにおける凝縮熱を利用して貯湯槽内の
水を加温するヒートポンプ式給湯機に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来のヒートポンプ式給湯機としては、例えば第３図に
示すように、圧縮機12、蒸発器13、膨張弁14を備えた冷
凍装置１において、前記圧縮機12の吐出口と膨張弁14と
の間に給湯用熱交換器２を介装して、該給湯用熱交換器
２に貯湯槽３の下方側部から延びる第１および第２水配
管４，５を接続すると共に前記第１水配管４にポンプＰ
を介装し、前記貯湯槽３の下方側部から吸入した水を、
前記給湯用熱交換器２で加温したのち前記貯湯槽３の下
方側部へ戻し、加温された貯湯槽３内の上部の高温水を
給湯管20から出湯するようになし、さらに、第２水配管
５の出口に、該第２水配管５の流路断面積より開口面積
の大きく、かつ下向きに開口する戻孔61を持った出口体
６を接続して、水の流速を減少させ、かつ下向き流にし
て、槽３内の上方の湯と下方の水との混合を少なくする
ことが実公昭62−1645号公報に示されている通りすでに
知られている。

上記従来例において、給湯管20を貯湯槽３の上部に設け
ているのは、自然対流により貯湯槽３内の上部に貯まる
高温水を取り出すためである。

また、第１水配管４を貯湯槽３の下方側部に接続してい
るのは、貯湯槽３下部の低温水を給湯用熱交換器２に導
くためである。

さらに、第２水配管５を貯湯槽３の下方側部に接続して
いるのは、ヒートポンプによる加熱が急激に温度を上昇
させるものではないため、第１水配管４により給湯用熱
交換器２に供給される水が低温である場合、第２水配管
５から貯湯槽３へ戻る熱交換後の水は上部に貯まってい
る高温水よりも低い温度となり、これにより上部の高温
水の温度を低下させないためである。

なお、貯湯槽３へ戻る水が充分な高温水の場合は、自然
対流により上部に移動するのである。

（考案が解決しようとする課題） しかし上記従来の技術では、貯湯槽３の湯を一部使用し
て前記貯湯槽３下部の水を加温する場合、給湯用熱交換
器２から貯湯槽３へ戻る高温水が下向き流になっている
ため、該高温水が第１水配管４の吸入口８に流入して、
底面付近のより低温の水を加熱することを妨げることに
なるとともに、ヒートポンプの成績係数は冷凍サイクル
の高圧が低いほど向上するため、給湯用熱交換器２に流
入する水温が高くなると効率が悪くなる。

また、貯湯槽３の下部に給水された低温水が貯湯槽３へ
戻る高温水と混合して貯湯槽３の上部から給湯される問
題がある。

（課題を解決するための手段） 上記のような課題を解決するために、第１請求項の考案
においては、第１図に示すように、冷凍装置１の冷凍回
路に介装した給湯用熱交換器２に貯湯槽３の底部から延
びる第１および第２水配管４，５を接続し、該水配管
４，５の一方にポンプＰを介装して、前記貯湯槽３内の
水を第１水配管４から吸い込み、前記熱交換器２を経て
第２水配管５から貯湯槽３に戻すごとく成したヒートポ
ンプ式給湯機において、前記貯湯槽３内に水平に設けた
第１バッフル板71と、該第１バッフル板71と下側で相対
向する底面部72aと該底面部72aから上方に向いて立ち上
る立ち上り部72bから成る第２バッフル板72とでバッフ
ル器７を構成して、前記第２バッフル板72の底面部72a
に前記第２水配管５の管出口９を上向きに開口し、第１
バッフル板71と管出口９とが相対向しており、前記第１
バッフル板71の周縁部と前記第２バッフル板72の立ち上
り部72とによって前記バッフル器７の上方周縁に形成す
る吐出口10が水平方向ないし斜め上方に向き、かつ前記
第１水配管４の吸入口８よりも上方に位置している。

第２請求項の考案においては、第２図に示すように、第
１および第２水配管４，５が貯湯槽３の下方側部に接続
するもので、第１請求項の考案のバッフル器７におい
て、第２水配管５の管出口９が第２バッフル板72の底面
部72aに上向きで、かつ第１バッフル板71に相対向して
開口しているのに替えて、バッフル器７において、第２
バッフル板72の立ち上り部72bに第２水配管５の管出口
９をバッフル器７の内側に開口している。

第３請求項の考案においては、第１および第２請求項の
考案のバッフル器７の吐出口10の開口面積が第２水配管
５の流路断面積より大きくなされている。

（作用） 本考案は次のような作用をもたらす。すなわち、第１お
よび第２請求項の考案では、管出口９に設けたバッフル
器７の上方周縁に形成する吐出口10が水平方向ないし斜
め上方に向き、かつ吸入口８よりも上方に位置して、貯
湯槽３に戻る高温水の上方への流れを第１バッフル板71
で抑え、下方への流れを第２バッフル板72で抑えるた
め、吐出口10から貯湯槽３に戻る高温水による上方の湯
と下方の水と混合を少なくし、高温水が吸入口８に流入
することもない。

第３請求項の考案では、第１または第２請求項の考案の
作用に加えて、吐出口10の開口面積が第２水配管５の流
路断面積より大きいため、吐出口10から貯湯槽３に戻る
高温水の流速を減少して、吐出口10からの噴流に起因す
る上方の湯と下方の水との混合をより少なくできる。

（実施例） 以下、第１請求項の考案の実施例を第１図に基づいて説
明する。

第１図において、12は圧縮機、13は蒸発器、14は膨張
弁、２は給湯用熱交換器であって、これら機器を冷媒配
管により各連結して冷凍装置１を構成する。前記給湯用
熱交換器２は、前記冷凍装置１の液管15と吐出ガス管16
とに接続する冷媒通路17と、貯湯槽３から延びる第１水
配管４および第２水配管５に接続する水通路18とを備
え、これら冷媒通路17を流れる冷媒と水通路18を流れる
水を対向流として熱交換器させ、前記冷媒を凝縮させる
と共に、前記水を加温するものである。また前記第１水
配管４には、ポンプＰを介装し、該ポンプＰの駆動によ
り、前記貯湯槽３の底部より水を吸入して、前記第１水
配管４を介して前記熱交換器２の水通路18を経て、前記
第２水配管５から前記貯湯槽３内に吐出する。また、前
記貯湯槽３の底部には給水管19が接続され、上部には給
湯カラン21を備えた出湯管20が接続させており、給水と
出湯が行なわれる。

上記のように構成するヒートポンプ式給湯機において、
前記第１および第２水配管４，５は前記貯湯槽３の底面
から上方に向って延びている。前記第２水配管５の管出
口９は上方に向って開口しており、該管出口９に相対向
して水平に第１バッフル板71を設けて、該第１バッフル
板71に相対向して、かつ前記管出口９が開口する底面部
72aと、該底面部72aの周縁から上方に向って立つ立ち上
り部72bとから第２バッフル板72を構成して、前記第１
および第２バッフル板71，72によってバッフル器７を構
成している。該バッフル器７の上方周縁には、前記第１
バッフル板71の周縁部と前記第２バッフル板72の立ち上
り部72bとで斜め上方に向く環状の吐出口10を形成して
いる。また、前記第１水配管４の吸入口８は底面よりや
や上方で、かつ前記吐出口10よりも下方で開口してい
る。

以上のように構成した給湯機において、給湯用熱交換器
２が加温された高温水は管出口９に設けたバッフル器７
の内部に流出し、第１バッフル板71が貯湯槽３内上部へ
の高温水の吐出を防ぎ、かつ第２バッフル板72が高温水
の吸入口８への流入を防ぐ。また吸入口８は底面よりや
や上方で開口しているので底面にたまったゴミ等が流入
しにくい。

次に、第２請求項の考案の実施例を第２図に基づいて説
明する。尚、第１請求項に同様の部分については説明を
省き、相違点についてのみ説明する。

第２図において、第１水配管４は貯湯槽３の側面の底面
よりやや上方において吸入口８を開口し、第２水配管５
は貯湯槽３の側面から内方に向って延びて、横を向いて
管出口９を開口しており、該管出口９には第１請求項の
実施例と同形状のバッフル器７を設ける。ただし、第１
請求項の実施例において、管出口９が第２バッフル板72
の底面部72aに開口しているのに替えて、第２請求項の
実施例においては、第２バッフル板72の立ち上り部72b
に管出口９をバッフル器７の内側に開口している。

さらに、第３請求項の実施例は、第１および第２請求項
の実施例におけるバッフル器７の吐出口10の開口面積
を、第２水配管５の流路断面積より大きくしたもので、
このようにすることにより、吐出口10から貯湯槽３内に
吐出する高温水の流速を減少する。尚、吐出口10の開口
面積は第２水配管５の流路断面積の３〜20倍程度にすれ
ば良い。

（考案の効果） 以上のように本考案では第２水配管５の管出口９に、上
方周縁に水平方向ないし斜め上方に向いた吐出口10を備
えたバッフル器７を設けて、かつ、前記吐出口10よりも
下方で第１水配管４の吸入口８を開口したことにより、
貯湯槽３内に吐出する高温水による上方の湯と下方の水
との攪乱が少なくなり、かつ吸入口８への高温水の流入
を防ぐことができる。

また第３請求項の考案においては、上記の効果に加え
て、バッフル器７の吐出口10の開口面積を第２水配管５
の流路断面積より大きくしたことにより、吐出口10より
吐出する高温水の流速を減少して、貯湯槽３内の上方の
湯と下方の攪乱をより少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１および第３請求項の実施例を示す配管系統
図、第２図は第２および第３請求項の実施例を示す配管
系統図、第３図は従来例を示す配管系統図、第４図は第
３図の部分図である。 １……冷凍装置、２……給湯用熱交換器、３……貯湯
槽、４……第１水配管、５……第２水配管、７……バッ
フル器、71……第１バッフル板、72……第２バッフル
板、72a……底面部、72b……立ち上り部、８……吸入
口、９……管出口、10……吐出口、Ｐ……ポンプ。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍装置（１）の冷凍回路に介挿した給湯
   用熱交換器（２）に貯湯槽（３）の底部から延びる第１
   および第２水配管（４），（５）を接続し、該水配管
   （４），（５）の一方にポンプ（Ｐ）を介装して、前記
   貯湯槽（３）内の水を第１水配管（４）から吸い込み、
   前記熱交換器（２）を経て第２水配管（５）から貯湯槽
   （３）に戻すごとく成したヒートポンプ式給湯機におい
   て、前記貯湯槽（３）内に水平に設けた第１バッフル板
   （71）と、該第１バッフル板（71）と下側で相対向する
   底面部（72a）と該底面部（72a）から上方に向いて立ち
   上る立ち上り部（72b）から成る第２バッフル板（72）
   とでバッフル器（７）を構成して、前記第２バッフル板
   （72）の底面部（72a）に前記第２水配管（５）の管出
   口（９）を上向きに開口し、第１バッフル板（71）と管
   出口（９）とが相対向しており、前記第１バッフル板
   （71）の周縁部と前記第２バッフル板（72）の立ち上り
   部（72b）とによって前記バッフル器（７）の上方周縁
   に形成する吐出口（10）が水平方向ないし斜め上方に向
   き、かつ前記第１水配管（４）の吸入口（８）よりも上
   方に位置することを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
2. 【請求項２】冷凍装置（１）の冷凍回路に介挿した給湯
   用熱交換器（２）に貯湯槽（３）の下方側部から延びる
   第１および第２水配管（４），（５）を接続し、該水配
   管（４），（５）の一方にポンプ（Ｐ）を介装して、前
   記貯湯槽（３）内の水を第１水配管（４）から吸い込
   み、前記熱交換器（２）を経て第２水配管（５）から貯
   湯槽（３）に戻すごとく成したヒートポンプ式給湯機に
   おいて、前記貯湯槽（３）内に水平に設けた第１バッフ
   ル板（71）と、該第１バッフル板（71）と下側で相対向
   する底面部（72a）と該底面部（72a）から上方に向いて
   立ち上る立ち上り部（72b）から成る第２バッフル板（7
   2）とでバッフル器（７）を構成して、前記第２バッフ
   ル板（72）の立ち上り部（72b）に前記第２水配管
   （５）の管出口（９）を前記バッフル器（７）の内側に
   開口しており、第１バッフル板（71）の周縁部と前記第
   ２バッフル板（72）の立ち上り部（72b）とによって前
   記バッフル器（７）の上方周縁に形成する吐出口（10）
   が水平方向ないし斜め上方に向き、かつ前記第１水配管
   （４）の吸入口（８）よりも上方に位置することを特徴
   とするヒートポンプ式給湯機。
3. 【請求項３】吐出口（10）の開口面積が第２水配管
   （５）の流路断面積より大きくなされていることを特徴
   とする第１項または第２項記載のヒートポンプ式給湯
   機。