JP2001041574A

JP2001041574A - 給湯機

Info

Publication number: JP2001041574A
Application number: JP21972199A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Imabayashi; 敏今林; Satoshi Matsumoto; 松本　　聡; Masahiro Indo; 正博引頭
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】給湯機の放熱損失の低減と蓄熱タンクの小型
化をはかる。【解決手段】圧縮機１２、凝縮器１３、減圧器１４、
蒸発器１５で構成されるヒートポンプ１１と、凝縮器１
３の熱で加熱昇温される蓄熱タンク１６と、燃焼バーナ
ー２４で加熱される熱交換器２５とを有し、圧縮機１２
は回転数可変とした構成により、蓄熱タンク１６内はヒ
ートポンプ１１の沸き上げ温度の５０〜５５℃の中間温
度になり、放熱損失が低減される。また、高温度の出湯
が必要な場合は燃焼による給湯が出来るので、蓄熱タン
ク１６を必要最小限に小型化が図れる。さらに、圧縮機
１２を回転数可変としたことで、蓄熱タンク１６の残湯
量に対応した加熱能力対応が可能となり、ヒートポンプ
１１による追い焚き加熱量が少なくてよい場合は圧縮機
１２を低回転数とすることにより高効率の運転ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はヒートポンプと燃焼
とを利用した給湯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の給湯機は特開昭５９−１
９５０４８号公報に示す如きものがある。以下、従来の
技術について図面に基づき説明する。図１０は従来の給
湯機の構成図である。図１０において、蓄熱タンク１下
部の水は循環ポンプ２を介してヒートポンプ３の凝縮器
４と熱交換する熱交換器４aから燃焼給湯機５の熱交換
器６を経て蓄熱タンク１上部に戻される。そして、蓄熱
タンク１内の水はヒートポンプ３で中間温度まで昇温さ
れたのち、燃焼給湯機５で８０℃の高温まで昇温貯湯さ
れる。なお、図８中の７は圧縮機、８は減圧器、９は蒸
発器を示し、ヒートポンプ３を構成している。また、１
０は燃焼バーナー、１aは蓄熱タンク１内の湯温の湯温
検知手段である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記する従来の給湯機
では、蓄熱タンク１内の湯温を常時８０℃の高温に保持
しているため、放熱損失が大きい。また、出湯に必要な
湯量を蓄熱タンク１に確保しておく必要性から蓄熱タン
ク１容積が大きくなり、設置スペース上の課題がある。

【０００４】本発明は上記課題を解決するものであり、
放熱損失の低減と蓄熱タンクの小型化をはかることを主
目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器が冷媒
流路で接続構成されるヒートポンプと、前記凝縮器の熱
で加熱昇温される蓄熱タンクと、燃焼バーナーの熱によ
り加熱される熱交換器とを有し、前記圧縮機は回転数可
変とした給湯機としたものである。

【０００６】以上の構成により、蓄熱タンク内の水はヒ
ートポンプの運転で予め設定された所定温度に蓄熱して
貯湯される。所定温度は通常ヒートポンプの効率が十分
確保され、また、通常出湯温度以上である５０〜５５℃
の中間温度であるため、蓄熱タンクの放熱損失が低減さ
れ、断熱構成も簡略化できる。また、燃焼バーナーの熱
により加熱される熱交換器を備えたことで、蓄熱タンク
の湯温が低下した場合、または、高温度の出湯が必要な
場合には燃焼による昇温給湯をおこなうので、ヒートポ
ンプユニットの能力と蓄熱タンクを必要最小限の大きさ
に設定でき、蓄熱タンクの小型化が図れる。さらに、圧
縮機を回転数可変としたことで、ヒートポンプの加熱能
力が可変でき、蓄熱タンクの残湯量に対応した加熱能力
対応が可能となり、また手洗い、食器洗い等の少量使用
後の残湯量が多くヒートポンプによる追い焚き加熱量が
少なくてよい場合は圧縮機を低回転数とることで高効率
の運転ができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】前記課題を解決する給湯機は各請
求項に記載した実施形態により実現できる。本発明の請
求項１に記載の発明は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発
器が冷媒流路で接続構成されるヒートポンプと、前記凝
縮器の熱で加熱昇温される蓄熱タンクと、燃焼バーナー
の熱により加熱される熱交換器とを有し、前記圧縮機は
回転数可変とし、蓄熱タンク内の水はヒートポンプの運
転で予め設定された所定温度に蓄熱して貯湯される。所
定温度は通常ヒートポンプの効率が十分確保され、ま
た、通常出湯温度以上である５０〜５５℃の中間温度で
あるため、蓄熱タンクの放熱損失が低減され、断熱構成
も簡略化できる。また、燃焼バーナーの熱により加熱さ
れる熱交換器を備えたことで、蓄熱タンクの湯温が低下
した場合、または、高温度の出湯が必要な場合には燃焼
による昇温給湯をおこなうので、ヒートポンプユニット
の能力と蓄熱タンクを必要最小限の大きさに設定でき、
蓄熱タンクの小型化が図れる。さらに、圧縮機を回転数
可変としたことで、ヒートポンプの加熱能力が可変で
き、蓄熱タンクの残湯量に対応した加熱能力対応が可能
となり、また手洗い、食器洗い等の少量使用後の残湯量
が多くヒートポンプによる追い焚き加熱量が少なくてよ
い場合は圧縮機を低回転数とすることで高効率の運転が
できる。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
の発明に加えて、蓄熱タンクの残湯量を検知する残湯量
検知手段を有し、残湯量が多い場合は圧縮機を低回転数
で、少ない場合は圧縮機を高回転数で運転する圧縮機回
転数制御手段を備えた構成とすることにより、残湯量が
多くヒートポンプによる追い焚き加熱量が少なくてよい
場合は圧縮機を低回転数とすることで高効率の運転がで
き、残湯量が少ない場合は圧縮機を高回転数で運転する
ことでヒートポンプの加熱能力が大きくなり、蓄熱タン
ク内の湯量を早く確保できる。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
の発明に加えて、残湯量検知手段は蓄熱タンクの高さ方
向に温度検知センサーを複数個設ける構成としたことに
より、複数個の温度センサーによる蓄熱タンクの温度分
布を細かく検知でき、細分化された残湯量検出ができ
る。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
の発明に加えて、蒸発器の熱源エンタルピーを検知する
熱源エンタルピー検知手段を有し、熱源エンタルピーが
高い場合は圧縮機を低回転数で、熱源エンタルピーが低
い場合は圧縮機を高回転数で運転する圧縮機回転数制御
手段を備えたことにより、ヒートポンプの能力がより大
きくでる熱源エンタルピーの高い場合は圧縮機を低回転
数で運転しても必要なヒートポンプ能力が得られ、しか
も効率の高い運転ができ、また、ヒートポンプの能力が
低下する熱源エンタルピーの低い場合は圧縮機を高回転
数で運転して、ヒートポンプ能力を高くすることで必要
とされる所定の時間内に蓄熱タンク内の湯量を確保する
ことができる。

【００１１】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
の発明に加えて、蓄熱タンクの残湯量を検知する残湯量
検知手段と蒸発器の熱源エンタルピーを検知する熱源エ
ンタルピー検知手段を有し、残湯量と熱源エンタルピー
の値によって圧縮機の回転数を設定する圧縮機回転数制
御手段を備えたことにより、残湯量が多く熱源エンタル
ピーが高い場合、圧縮機を低回転数で運転することで、
少ない必要加熱量をより高い効率で運転でき、残湯量が
少なく熱源エンタルピーが低い場合、圧縮機を高回転数
で運転することで、多い必要加熱量をヒートポンプの加
熱能力が大きくして、蓄熱タンク内の湯量を早く確保で
きる。

【００１２】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
の発明に加えて、時計を有し、時間帯別に圧縮機の回転
数を設定する圧縮機回転数制御手段を備えたことによ
り、たとえば、朝、昼の食器洗い等で少量使用後の残湯
量が多くヒートポンプによる追い焚き加熱量が少なくて
よい場合は圧縮機を低回転数とすることで高効率の運転
ができ、夜の風呂への差し湯等で多量使用後の残湯量が
ほとんど無くなり多量の加熱量が必要な場合は圧縮機を
高回転数とすることで蓄熱タンク内の湯量を所定の時間
内に確保できる。

【００１３】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
の発明に加えて、数日間の蓄熱タンク残湯パターンを記
憶する記憶部と、この記憶部の残湯パターンをもとに圧
縮機運転回転数を予測演算する演算部を有し、圧縮機の
回転数を設定する圧縮機回転数制御手段を備えたことに
より、たとえば、１日２４時間の各時刻ごとにおける蓄
熱タンク内の残湯量を数日間分記憶し、数日間の標準的
な蓄熱タンクの出湯の時刻・出湯量および沸き上げ所用
時間、出湯から次の出湯までの時間間隔等の残湯量パタ
ーンを演算して、この残湯量パターンがこれから２４時
間の予測パターンであるとして、各出湯後の沸き上げ時
におけるヒートポンプ運転時の圧縮機の回転数を設定す
る。たとえば、朝の洗顔、食器洗い等で出湯量が比較的
多く、残湯量は中以上で、次の昼出湯までの時間間隔が
３時間と比較的短いため、圧縮機を中回転数とすること
で中効率の運転で昼までに蓄熱タンク内の湯量を確保
し、昼は食器洗いのみで、出湯量が少なく、残湯量が大
で、次の夜の風呂への差し湯等まで５時間と十分な時間
があるので、圧縮機を低回転数とすることで高効率の運
転ができ、夜の風呂への差し湯等で多量使用後の残湯量
がほとんど無くなり多量の加熱量が必要な場合は圧縮機
を高回転数とすることで蓄熱タンク内の湯量を所定の時
間内に確保できる。

【００１４】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
の発明に加えて、蓄熱タンクの下部から循環ポンプを介
して凝縮器に導かれ前記蓄熱タンク上部へ戻される水循
環流路を構成し、凝縮器出口湯温を検知する出口湯温検
知手段と、この出口湯温検知手段の検知湯温が予め設定
された所定温度になるように循環水量を調節する制御手
段を備えたことにより、予め設定された所定温度は通常
５５〜６５℃で設定され、蓄熱タンクの上部から安定し
た湯が蓄えられるため、短時間で使用可能な湯が確保で
きる。

【００１５】また、請求項９に記載の発明は、請求項８
の発明に加えて、循環水量の調節は循環ポンプの回転数
調節で行うことにより、循環水量調節のために特別な弁
等の部品を追加する必要がない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。なお、各実施例において、同じ構成、同じ動
作をする部分については同一符号を付し、重複説明を避
ける。

【００１７】（実施例１）図１は本発明の実施例１にお
ける給湯機の構成図、図２は圧縮機回転数とヒートポン
プ加熱能力・効率の関係図である。

【００１８】図１において、ヒートポンプ１１は回転数
可変できる圧縮機１２、凝縮器１３、減圧器１４、蒸発
器１５を冷媒流路で接続して構成する。１６は蓄熱タン
クで、１７は蓄熱タンク１６の残湯検知手段で蓄熱タン
ク１６の高さ方向に温度検知センサー１７aを複数個設
ける構成としている。蓄熱タンク１６の下部からの水
が、循環ポンプ１８によって凝縮器１３に導かれ、凝縮
器１３の熱で加熱昇温されて蓄熱タンク１６へ戻される
循環流路１９を構成する。蓄熱タンク１６の下部には、
水道水などが給水される管路２０が、上部には、タンク
出湯管２１が設けられ、このタンク出湯管２１の端末カ
ラン２２までの途中に、燃焼給湯機２３を構成する燃焼
バーナー２４の熱により加熱される熱交換器２５が配置
される。２６は圧縮機回転数制御手段で残湯量検出部２
７、残湯量比較部２８と回転数制御手段２９を有し、蓄
熱タンク１６の残湯量検知手段１７における複数個の温
度検知センサー１７aの温度を残湯量検出部２７で検出
し、残湯量比較部２８で残湯量が多い場合は圧縮機１２
を低回転数で、少ない場合は圧縮機１２を高回転数で運
転するように、回転数制御手段２９により圧縮機１２の
回転数制御をおこなう。

【００１９】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。まず、電源（図示せず）を入れると、蓄
熱タンク１６内はまだ沸き上げがおこなわれていないの
で、残湯量検知手段１７の複数個の温度検知センサー１
７aはすべて低い温度で残湯が無いことが検知され、圧
縮機１２は高回転数で設定され、ヒートポンプ１１と循
環ポンプ１８の運転を開始し、蓄熱タンク１６内の水を
予め設定された所定温度（５０〜５５℃）まで沸き上げ
る。このように、圧縮機１２を高回転数に設定すること
で、図２に示すように、ヒートポンプ１１は高い加熱能
力で運転されるため、蓄熱タンク１６内の湯量を早く確
保できる。

【００２０】つぎに、手洗い、食器洗い等の少量使用後
は、例えば、蓄熱タンク１６の残湯量検知手段１７では
複数個の温度検知センサー１７aの一番下のみが低温度
となり、残湯量が多いことが検知され、圧縮機１２は低
回転数で設定され、図２に示すように、ヒートポンプ１
１は低い加熱能力ではあるが、効率の高い運転がおこな
われる。このように、残湯量が多くヒートポンプ１１に
よる追い焚き加熱量が少なくてよい場合は圧縮機１１を
低回転数とすることで高効率の運転ができる。

【００２１】また、通常出湯時は蓄熱タンク１６内の湯
温が５０〜５５℃であるために、燃焼バーナー２４は点
火せず、蓄熱タンク１６の湯温が低下した場合、また
は、高温度の出湯が必要な場合に燃焼による昇温が行わ
れる。よって、通常出湯温度以上である５０〜５５℃の
中間温度であるため、蓄熱タンク１６の放熱損失が低減
され、断熱構成も簡略化できる。また、蓄熱タンク１６
と出湯する端末カラン２２との間のタンク出湯管２１途
中に設けた燃焼バーナー２４の熱により加熱される熱交
換器２５を備えたことで、蓄熱タンク１６の湯温が低下
した場合、または、高温度の出湯が必要な場合には燃焼
による昇温が出来るので、蓄熱タンク１６を必要最小限
の大きさに設定できるため、蓄熱タンク１６の小型化が
図れる。

【００２２】さらに、圧縮機１２を回転数可変としたこ
とで、ヒートポンプの加熱能力が可変でき、蓄熱タンク
１６の残湯量に対応した加熱能力対応が可能となり、ま
た手洗い、食器洗い等の少量使用後の残湯量が多くヒー
トポンプによる追い焚き加熱量が少なくてよい場合は圧
縮機１２を低回転数とすることで高効率の運転ができ
る。また、残湯量検知手段１７は蓄熱タンク１６の高さ
方向に温度検知センサー１７aを複数個設ける構成とし
たことにより、複数個の温度センサー１７aによる蓄熱
タンク１６の温度分布を細かく検知でき、細分化された
残湯量検出ができる。

【００２３】なお、上記では、図１に示す冷媒配管、水
配管構成で説明したが、冷媒配管、水配管構成が異なっ
ていても同じ作用、効果が得られることは明白である。
また、ヒートポンプの沸き上げ温度は４０℃からも考え
られ、通常の６５℃以下であれば、同じ作用・効果が得
られる。

【００２４】（実施例２）図３は本発明の実施例２にお
ける給湯機の構成図、図４は蒸発器の熱源エンタルピー
と圧縮機の回転数とヒートポンプ加熱能力の関係図であ
る。図３において、図１と異なる点は、蒸発器１５の熱
源エンタルピーを検知する熱源エンタルピー検知手段３
０を設け、圧縮機回転数制御手段３１内に熱源エンタル
ピー検出部３２、熱源エンタルピー比較部３３、回転数
制御手段３４を有する点である。熱源エンタルピー検知
手段３０は空気熱源の場合は空気の温度を検知する温度
センサー、水熱源の場合は水温度を検知する温度センサ
ーを使用することができる。

【００２５】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。

【００２６】熱源エンタルピー検出部３２で熱源エンタ
ルピー検知手段３０により検知された熱源エンタルピー
値を熱源エンタルピー比較部３３に送り、ここで設定さ
れた熱源エンタルピーが高い場合は圧縮機１２を低回転
数で、熱源エンタルピーが低い場合は圧縮機１２を高回
転数で運転するように回転数制御手段３４に指令する。
図４に示すように、ヒートポンプ１１の能力がより大き
くでる熱源エンタルピーの高い場合は圧縮機１２を低回
転数で運転しても必要なヒートポンプ能力が得られ、し
かも効率の高い運転ができ、また、ヒートポンプ１１の
能力が低下する熱源エンタルピーの低い場合は圧縮機１
２を高回転数で運転して、ヒートポンプ能力を高くする
ことで必要とされる所定の時間内に蓄熱タンク１６内の
湯量を確保することができる。

【００２７】（実施例３）図５は本発明の実施例３にお
ける給湯機の構成図、図６は蒸発器の熱源エンタルピー
と圧縮機の回転数とヒートポンプ加熱能力および残湯量
の関係図である。図５において、図３と異なる点は、圧
縮機回転数制御手段３５内に残湯量検出部２７、熱源エ
ンタルピー検出部３２及びこれらの値を受け、圧縮機１
２の回転数を設定する回転数設定部３６、回転数制御手
段３９を有する点である。

【００２８】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。

【００２９】例えば、残湯量が多い場合、図６に示すよ
うに熱源エンタルピーが高いときは回転数を最小に設定
し、熱源エンタルピーが低いときは回転数を中間に設定
することで、少ない必要加熱量をより高い効率で運転で
きる。また、残湯量が少ない場合、図６に示すように熱
源エンタルピーが高いときは回転数を中間に設定し、熱
源エンタルピーが低いときは回転数を最大に設定するこ
とで、多い必要加熱量をヒートポンプの加熱能力が大き
くして、蓄熱タンク内の湯量を早く確保できる。

【００３０】また、図６に示すように、熱源エンタルピ
ー、圧縮機回転数の場合分けを細かく設定するとで、よ
り細かに効率の良い運転、あるいは蓄熱タンク内の湯量
を早く確保できる運転ができる。

【００３１】（実施例４）図７は本発明の実施例４にお
ける給湯機の構成図である。図７において、図１と異な
る点は、圧縮機回転数制御手段３８内に時計３９、時間
帯別に圧縮機の回転数を設定する時間帯別設定部４０，
回転数制御手段４１を有する点である。

【００３２】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。たとえば、朝、昼の食器洗い等で少量使
用後の蓄熱タンク１６の残湯量が多くヒートポンプ１１
による追い焚き加熱量が少なくてよい場合は圧縮機１２
を低回転数とすることで高効率の運転ができ、夜の風呂
への差し湯等で多量使用後の蓄熱タンク１６の残湯量が
ほとんど無くなり多量の加熱量が必要な場合は圧縮機１
２を高回転数とすることで蓄熱タンク１６内の湯量を所
定の時間内に確保できる。

【００３３】（実施例５）図８は本発明の実施例５にお
ける給湯機の構成図である。図８において、図７と異な
る点は、圧縮機回転数制御手段４２内に残湯量検出部２
７、時計３９、これらの値を受けて数日間の蓄熱タンク
１６の残湯パターンを記憶するパターン記憶部４３、こ
のパターン記憶部４３の残湯パターンをもとに圧縮機１
２の運転回転数を予測演算する回転数予測演算部４４、
回転数制御手段４５を有する点である。

【００３４】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。たとえば、１日２４時間の各時刻ごとに
おける蓄熱タンク１６内の残湯量を数日間分記憶し、数
日間の標準的な蓄熱タンク１６の出湯の時刻・出湯量お
よび沸き上げ所用時間、出湯から次の出湯までの時間間
隔等の残湯量パターンを演算して、この残湯量パターン
がこれから２４時間の予測パターンであるとして、各出
湯後の沸き上げ時におけるヒートポンプ運転時の圧縮機
１２の回転数を設定する。たとえば、朝の洗顔、食器洗
い等で出湯量が比較的多く、残湯量は中以上で、次の昼
出湯までの時間間隔が３時間と比較的短いため、圧縮機
１２を中回転数とすることで中効率の運転で昼までに蓄
熱タンク内の湯量を確保し、昼は食器洗いのみで、出湯
量が少なく、残湯量が大で、次の夜の風呂への差し湯等
まで５時間と十分な時間があるので、圧縮機１２を低回
転数とすることで高効率の運転ができ、夜の風呂への差
し湯等で多量使用後の残湯量がほとんど無くなり多量の
加熱量が必要な場合は圧縮機１２を高回転数とすること
で蓄熱タンク１６内の湯量を所定の時間内に確保でき
る。

【００３５】（実施例６）図９は本発明の実施例６にお
ける給湯機の構成図である。図９において、図１と異な
る点は、凝縮器１３の出口湯温を検知する出口湯温検知
手段４５を設け、制御手段４６内に出口湯温検出部４
７、出口湯温比較部４８、ポンプ回転数制御手段４９を
有する点である。

【００３６】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。出口湯温検出部４７で出口湯温検知手段
４５より発信された信号を読み取り、出口湯温比較部４
８で検出温度が予め設定された所定温度になるように、
ポンプ回転数制御手段４９により循環ポンプ１８の回転
数を調節して、循環水量を調節する。このように、予め
設定された所定温度は通常５５〜６５℃で設定され、蓄
熱タンクの上部から安定した湯が蓄えられるため、短時
間で使用可能な湯が確保できる。また、循環水量の調節
は循環ポンプ１８の回転数調節で行うことにより、循環
水量調節のために特別な弁等の部品を追加する必要がな
い。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかのように、請求
項１記載の発明によれば、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸
発器が冷媒流路で接続構成されるヒートポンプと、前記
凝縮器の熱で加熱昇温される蓄熱タンクと、燃焼バーナ
ーの熱により加熱される熱交換器とを有し、前記圧縮機
は回転数可変とした給湯機であり、蓄熱タンク内の水は
ヒートポンプの運転で予め設定された所定温度に蓄熱し
て貯湯される。所定温度は通常ヒートポンプの効率が十
分確保され、また、通常出湯温度以上である５０〜５５
℃の中間温度であるため、蓄熱タンクの放熱損失が低減
され、断熱構成も簡略化できる。また、燃焼バーナーの
熱により加熱される熱交換器を備えたことで、蓄熱タン
クの湯温が低下した場合、または、高温度の出湯が必要
な場合には燃焼による昇温給湯をおこなうので、ヒート
ポンプユニットの能力と蓄熱タンクを必要最小限の大き
さに設定でき、蓄熱タンクの小型化が図れる。さらに、
圧縮機を回転数可変としたことで、ヒートポンプの加熱
能力が可変でき、蓄熱タンクの残湯量に対応した加熱能
力対応が可能となり、また手洗い、食器洗い等の少量使
用後の残湯量が多くヒートポンプによる追い焚き加熱量
が少なくてよい場合は圧縮機を低回転数とすることで高
効率の運転ができる。

【００３８】また、請求項２に記載の発明によれば、蓄
熱タンクの残湯量を検知する残湯量検知手段を有し、残
湯量が多い場合は圧縮機を低回転数で、少ない場合は圧
縮機を高回転数で運転する圧縮機回転数制御手段を備え
た給湯機であり、残湯量が多くヒートポンプによる追い
焚き加熱量が少なくてよい場合は圧縮機を低回転数とす
ることで高効率の運転ができ、残湯量が少ない場合は圧
縮機を高回転数で運転することでヒートポンプの加熱能
力が大きくなり、蓄熱タンク内の湯量を早く確保でき
る。

【００３９】また、請求項３に記載の発明によれば、残
湯量検知手段は蓄熱タンクの高さ方向に温度検知センサ
ーを複数個設ける構成とした給湯機であり、複数個の温
度センサーによる蓄熱タンクの温度分布を細かく検知で
き、細分化された残湯量検出ができる。

【００４０】また、請求項４に記載の発明によれば、蒸
発器の熱源エンタルピーを検知する熱源エンタルピー検
知手段を有し、熱源エンタルピーが高い場合は圧縮機を
低回転数で、熱源エンタルピーが低い場合は圧縮機を高
回転数で運転する圧縮機回転数制御手段を備えた給湯機
であり、ヒートポンプの能力がより大きくでる熱源エン
タルピーの高い場合は圧縮機を低回転数で運転しても必
要なヒートポンプ能力が得られ、しかも効率の高い運転
ができ、また、ヒートポンプの能力が低下する熱源エン
タルピーの低い場合は圧縮機を高回転数で運転して、ヒ
ートポンプ能力を高くすることで必要とされる所定の時
間内に蓄熱タンク内の湯量を確保することができる。

【００４１】また、請求項５に記載の発明によれば、蓄
熱タンクの残湯量を検知する残湯量検知手段と蒸発器の
熱源エンタルピーを検知する熱源エンタルピー検知手段
を有し、残湯量と熱源エンタルピーの値によって圧縮機
の回転数を設定する圧縮機回転数制御手段を備えた給湯
機であり、残湯量が多く熱源エンタルピーが高い場合、
圧縮機を低回転数で運転することで、少ない必要加熱量
をより高い効率で運転でき、残湯量が少なく熱源エンタ
ルピーが低い場合、圧縮機を高回転数で運転すること
で、多い必要加熱量をヒートポンプの加熱能力が大きく
して、蓄熱タンク内の湯量を早く確保できる。

【００４２】また、請求項６に記載の発明によれば、時
計を有し、時間帯別に圧縮機の回転数を設定する圧縮機
回転数制御手段を備えた給湯機であり、たとえば、朝、
昼の食器洗い等で少量使用後の残湯量が多くヒートポン
プによる追い焚き加熱量が少なくてよい場合は圧縮機を
低回転数とすることで高効率の運転ができ、夜の風呂へ
の差し湯等で多量使用後の残湯量がほとんど無くなり多
量の加熱量が必要な場合は圧縮機を高回転数とすること
で蓄熱タンク内の湯量を所定の時間内に確保できる。

【００４３】また、請求項７に記載の発明によれば、数
日間の蓄熱タンク残湯パターンを記憶する記憶部と、こ
の記憶部の残湯パターンをもとに圧縮機運転回転数を予
測演算する演算部を有し、圧縮機の回転数を設定する圧
縮機回転数制御手段を備えた給湯機であり、たとえば、
朝の洗顔、食器洗い等で出湯量が比較的多く、残湯量は
中以上で、次の昼出湯までの時間間隔が３時間と比較的
短いため、圧縮機を中回転数とすることで中効率の運転
で昼までに蓄熱タンク内の湯量を確保し、昼は食器洗い
のみで、出湯量が少なく、残湯量が大で、次の夜の風呂
への差し湯等まで５時間と十分な時間があるので、圧縮
機を低回転数とすることで高効率の運転ができ、夜の風
呂への差し湯等で多量使用後の残湯量がほとんど無くな
り多量の加熱量が必要な場合は圧縮機を高回転数とする
ことで蓄熱タンク内の湯量を所定の時間内に確保でき
る。

【００４４】また、請求項８に記載の発明によれば、蓄
熱タンクの下部から循環ポンプを介して凝縮器に導かれ
前記蓄熱タンク上部へ戻される水循環流路を構成し、凝
縮器出口湯温を検知する出口湯温検知手段と、この出口
湯温検知手段の検知湯温が予め設定された所定温度にな
るように循環水量を調節する制御手段を備えた給湯機で
あり、予め設定された所定温度は通常５５〜６５℃で設
定され、蓄熱タンクの上部から安定した湯が蓄えられる
ため、短時間で使用可能な湯が確保できる。

【００４５】また、請求項９に記載の発明によれば、循
環水量の調節は循環ポンプの回転数調節で行う給湯機で
あり、循環水量調節のために特別な弁等の部品を追加す
る必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における給湯機の構成図

【図２】圧縮機回転数とヒートポンプ加熱能力・効率と
の特性図

【図３】本発明の実施例２における給湯機の構成図

【図４】蒸発器の熱源エンタルピーとヒートポンプ加熱
能力との特性図

【図５】本発明の実施例３における給湯機の構成図

【図６】蒸発器の熱源エンタルピーとヒートポンプ加熱
能力との特性図

【図７】本発明の実施例４における給湯機の構成図

【図８】本発明の実施例５における給湯機の構成図

【図９】本発明の実施例６における給湯機の構成図

【図１０】従来の給湯機の構成図

【符号の説明】

１１ヒートポンプ１２圧縮機１３凝縮器１４減圧器１５蒸発器１６蓄熱タンク１７残湯量検知手段１８循環ポンプ１９循環流路２４燃焼バーナー２５熱交換器２６圧縮機回転数制御手段３０熱源エンタルピー検知手段３６回転数設定部３９時計４０時間帯別設定部４３パターン記憶部４４回転数予測演算部４５回転数制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器が冷媒流
路で接続構成されるヒートポンプと、前記凝縮器の熱で
加熱昇温される蓄熱タンクと、燃焼バーナーの熱により
加熱される熱交換器とを備え、前記圧縮機は回転数可変
とした給湯機。
【請求項２】蓄熱タンクの残湯量を検知する残湯量検知
手段と、この残湯量検知手段により残湯量が多い場合
は、低回転数で少ない場合は高回転数で圧縮機を運転す
る圧縮機回転数制御手段とを備えた請求項１記載の給湯
機。
【請求項３】残湯量検知手段は蓄熱タンクの高さ方向に
温度検知センサーを複数個設ける構成とした請求項２記
載の給湯機。
【請求項４】蒸発器の熱源エンタルピーを検知する熱源
エンタルピー検知手段と、この熱源エンタルビー検知手
段により熱源エンタルピーが高い場合は低回転数で低い
場合は高回転数で圧縮機を運転する圧縮機回転数制御手
段とを備えた請求項１記載の給湯機。
【請求項５】蓄熱タンクの残湯量を検知する残湯量検知
手段と、蒸発器の熱源エンタルピーを検知する熱源エン
タルピー検知手段と、残湯量と熱源エンタルピーの値に
よって圧縮機の回転数を設定する圧縮機回転数制御手段
とを備えた請求項１記載の給湯機。
【請求項６】時計を有し、この時計によって時間帯別に
圧縮機の回転数を設定する圧縮機回転数制御手段を備え
た請求項１記載の給湯機。
【請求項７】数日間の蓄熱タンク残湯パターンを記憶す
る記憶部と、この記憶部の残湯パターンをもとに圧縮機
運転回転数を予測演算する演算部と、圧縮機の回転数を
設定する圧縮機回転数制御手段とを備えた請求項１記載
の給湯機。
【請求項８】蓄熱タンクの下部から循環ポンプを介して
凝縮器に導かれ前記蓄熱タンク上部へ戻される水循環流
路と、凝縮器出口湯温を検知する出口湯温検知手段と、
この出口湯温検知手段の検知湯温が予め設定された所定
温度になるように循環水量を調節する制御手段とを備え
た請求項１記載の給湯機。
【請求項９】循環水量の調節は循環ポンプの回転数調節
で行う請求項８記載の給湯機。