JPS60200042A - ヒ−トポンプ給湯機 - Google Patents
ヒ−トポンプ給湯機Info
- Publication number
- JPS60200042A JPS60200042A JP59054701A JP5470184A JPS60200042A JP S60200042 A JPS60200042 A JP S60200042A JP 59054701 A JP59054701 A JP 59054701A JP 5470184 A JP5470184 A JP 5470184A JP S60200042 A JPS60200042 A JP S60200042A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- heat pump
- heater
- electric heater
- storage tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 78
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 14
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
- F24D19/1054—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses a heat pump
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はヒートポンプで貯湯槽内の水を加熱し給湯する
ヒートポンプ給湯機で特に補助電気ヒータを有するもの
の改良に関する。
ヒートポンプ給湯機で特に補助電気ヒータを有するもの
の改良に関する。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種のヒートポンプ給湯機置は、ヒートポンプ
の時間あたシ加熱能力が灯油ボイラー等に対して小さく
、特に外気温度によシ能力が左右されることから、冬場
の沸き上げ温度を保証するために第４図に示す如く電気
ヒータ３を貯湯槽１下部に挿入し、ヒートポンプ装置２
で加熱される水熱交換器４に接続する途中にポンプ６を
有した接続パイプ５．５′を貯湯槽１下部に接続して構
成し、これらヒートポンプ装置２と電気ヒータ３を厳寒
時には同時運転して使用していた。第５図は、この場合
の貯湯槽内の対流の状態を示したものであり、これより
明らか力ようにヒートポンプで加熱された水を電気ヒー
タで加熱された水は完全混合しなから貯湯槽内を対流し
、均一に温度１別・していく。
の時間あたシ加熱能力が灯油ボイラー等に対して小さく
、特に外気温度によシ能力が左右されることから、冬場
の沸き上げ温度を保証するために第４図に示す如く電気
ヒータ３を貯湯槽１下部に挿入し、ヒートポンプ装置２
で加熱される水熱交換器４に接続する途中にポンプ６を
有した接続パイプ５．５′を貯湯槽１下部に接続して構
成し、これらヒートポンプ装置２と電気ヒータ３を厳寒
時には同時運転して使用していた。第５図は、この場合
の貯湯槽内の対流の状態を示したものであり、これより
明らか力ようにヒートポンプで加熱された水を電気ヒー
タで加熱された水は完全混合しなから貯湯槽内を対流し
、均一に温度１別・していく。
第６図にヒートポンプとヒータが同時に加熱した場合、
即ち並列運転と、ヒートポンプ加熱後にヒータ加熱した
場合、即ち直列運転とのヒートポンプのｃｏｐに及ぼす
差異を示す。初期水温をＴＯ１沸き上げ終了温度をＴＨ
としてヒートポンプ及びヒータの加熱能力が簡単の為仮
に特しいとすれば、並列運転の場合に、第６図の実線の
如くなりヒートポンプの平均加熱温度は（ＴＯ＋ＴＨ）
／２となる。また直列運転の場合は、第６図の一点鎖線
となシまずヒートポンプでＴｏからＴＲまで加熱し、次
にＴＲから°ｒＨまでヒータにょシ加熱した場合、ヒー
トポンプ及びヒータの加熱能力が等しいからＴＨ−ＴＲ
＝ＴＲ−Ｔｏで１＝Ｔｏ＋Ｔｕ／２となシヒートポンプ
の平均加熱温度は（ＴＯ＋ＴＲ）／２となり、明らかな
ように（ＴＯ＋ＴＨ）／２＞（Ｔ。
即ち並列運転と、ヒートポンプ加熱後にヒータ加熱した
場合、即ち直列運転とのヒートポンプのｃｏｐに及ぼす
差異を示す。初期水温をＴＯ１沸き上げ終了温度をＴＨ
としてヒートポンプ及びヒータの加熱能力が簡単の為仮
に特しいとすれば、並列運転の場合に、第６図の実線の
如くなりヒートポンプの平均加熱温度は（ＴＯ＋ＴＨ）
／２となる。また直列運転の場合は、第６図の一点鎖線
となシまずヒートポンプでＴｏからＴＲまで加熱し、次
にＴＲから°ｒＨまでヒータにょシ加熱した場合、ヒー
トポンプ及びヒータの加熱能力が等しいからＴＨ−ＴＲ
＝ＴＲ−Ｔｏで１＝Ｔｏ＋Ｔｕ／２となシヒートポンプ
の平均加熱温度は（ＴＯ＋ＴＲ）／２となり、明らかな
ように（ＴＯ＋ＴＨ）／２＞（Ｔ。
＋ＴＲ）／２である。ヒートポンプの性質から凝縮温度
即ち加熱温度が高い程ＣＯＰが低くなる。従ってヒート
ポンプとヒータの運転においてｃｏＰは同時に加熱した
場合の方が、時間的に直列に加熱した場合より悪くなる
。このように一般的にヒートポンプとヒータの同時運転
の場合にはヒータの影響でヒートポンプの効率が低下す
る七いう欠点があった。
即ち加熱温度が高い程ＣＯＰが低くなる。従ってヒート
ポンプとヒータの運転においてｃｏＰは同時に加熱した
場合の方が、時間的に直列に加熱した場合より悪くなる
。このように一般的にヒートポンプとヒータの同時運転
の場合にはヒータの影響でヒートポンプの効率が低下す
る七いう欠点があった。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、ヒートポ
ンプとヒータを同時運転する場合に、ヒートポンプの効
率低下を少なくすることを目的とした。
ンプとヒータを同時運転する場合に、ヒートポンプの効
率低下を少なくすることを目的とした。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は縦型貯湯槽の頂部よ
シ垂下した電気ヒータの外周に前記貯湯槽の頂部及び底
部それぞれの近傍で開放してかぶせた縦長円筒を設け、
ヒートポンプ装置で加熱される水熱交換器への２本の連
結パイプを貯湯槽の下部に設けた構成としたものである
。この構成によって電気ヒータによって加熱された水と
ヒートポンプで加熱された水は一部の混合Ｆｉあるが全
体として分離し、従ってヒータのヒートポンプへの影響
は少なく、同時運転でもヒートポンプのＣｏＰが高くで
きるという効果がある。
シ垂下した電気ヒータの外周に前記貯湯槽の頂部及び底
部それぞれの近傍で開放してかぶせた縦長円筒を設け、
ヒートポンプ装置で加熱される水熱交換器への２本の連
結パイプを貯湯槽の下部に設けた構成としたものである
。この構成によって電気ヒータによって加熱された水と
ヒートポンプで加熱された水は一部の混合Ｆｉあるが全
体として分離し、従ってヒータのヒートポンプへの影響
は少なく、同時運転でもヒートポンプのＣｏＰが高くで
きるという効果がある。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図を用いて説明
する。
する。
第１図において１は断熱された縦長貯湯槽であシ、２は
ヒートポンプ装置で内部の構造は省略するが圧縮器、空
気熱交換器、ファン、膨張弁等によって冷凍サイクルを
構成している。水熱交換器４は前記冷凍サイクルの一部
を構成するもので冷媒と水を熱交換する凝縮器として作
用するものである。５はｎｕ記貯湯槽１下部に接続して
前記水熱交換４に送られる送シ連結パイプであシ途中に
循環ポンプ６を有している。５′は同じく水熱交換器４
から貯湯槽１に加熱水を送る戻り連結バイブである。３
は電気ヒータであシ貯湯槽１頂部より垂下して挿入され
ている。７は縦長円筒であシミ気ヒータ３の外周に貯湯
槽１の頂部及び底部それぞれの近傍で開放して設けてい
る。８は出湯管、９は給水管である。１０はパンチング
メタル等で作られた対流防止板であり前記縦長円筒７を
支持している。尚第３図、第４図と同一部材には同一番
号を付した。
ヒートポンプ装置で内部の構造は省略するが圧縮器、空
気熱交換器、ファン、膨張弁等によって冷凍サイクルを
構成している。水熱交換器４は前記冷凍サイクルの一部
を構成するもので冷媒と水を熱交換する凝縮器として作
用するものである。５はｎｕ記貯湯槽１下部に接続して
前記水熱交換４に送られる送シ連結パイプであシ途中に
循環ポンプ６を有している。５′は同じく水熱交換器４
から貯湯槽１に加熱水を送る戻り連結バイブである。３
は電気ヒータであシ貯湯槽１頂部より垂下して挿入され
ている。７は縦長円筒であシミ気ヒータ３の外周に貯湯
槽１の頂部及び底部それぞれの近傍で開放して設けてい
る。８は出湯管、９は給水管である。１０はパンチング
メタル等で作られた対流防止板であり前記縦長円筒７を
支持している。尚第３図、第４図と同一部材には同一番
号を付した。
以上の構成において第２図に示す如く、電気ヒータとヒ
ートポンプ同時運転において水熱交換器４により加熱さ
れた温水は貯湯槽１下部に流入して浮力による自然対流
によって貯湯槽１内の水を加熱する。このとき貯湯槽１
上部は対流防止板１０によシ対流お影響が少なくなって
いる。一方、電気ヒータ７によシ縦長円筒７の下部の開
口部から上部の開口部へ別の対流が形成され、前記ヒー
トポンプ装置２による加熱の対流が弱くなっている貯湯
槽１上部に電気ヒータ３で加熱された高温水が温度成層
を作シながら蓄積される。従って第３図に示す如く貯湯
槽の温度グロフィール図において上部に高温湯が形成さ
れ、しかも貯湯槽の中間部及び下部はほとんど均一の温
度で電気ヒータの影響が現れない温度の形成ができるも
のである。
ートポンプ同時運転において水熱交換器４により加熱さ
れた温水は貯湯槽１下部に流入して浮力による自然対流
によって貯湯槽１内の水を加熱する。このとき貯湯槽１
上部は対流防止板１０によシ対流お影響が少なくなって
いる。一方、電気ヒータ７によシ縦長円筒７の下部の開
口部から上部の開口部へ別の対流が形成され、前記ヒー
トポンプ装置２による加熱の対流が弱くなっている貯湯
槽１上部に電気ヒータ３で加熱された高温水が温度成層
を作シながら蓄積される。従って第３図に示す如く貯湯
槽の温度グロフィール図において上部に高温湯が形成さ
れ、しかも貯湯槽の中間部及び下部はほとんど均一の温
度で電気ヒータの影響が現れない温度の形成ができるも
のである。
即チ電気ヒータとヒートポンプの同時運転において電気
ヒータの影響なくヒートポンプによる加熱が達成できヒ
ートポンプの成績係数を高くすることが可能となる。
ヒータの影響なくヒートポンプによる加熱が達成できヒ
ートポンプの成績係数を高くすることが可能となる。
発明の効果
以上のように本発明のヒートポンプ給湯機によれば次の
効果が得られる。
効果が得られる。
（１）電気ヒータの外周に貯湯槽頂部及び底部それぞれ
の近傍で開放した縦長円筒をかぶせているため、ヒート
ポンプ加熱の対流とは別の対流を電気ヒータで発生させ
て貯湯槽上部に温度成層なして高温湯を蓄えることが可
能となシ、電気ヒータとヒートポンプの同時運転におい
てヒートポンプの成績係数を高くできる効果がある。
の近傍で開放した縦長円筒をかぶせているため、ヒート
ポンプ加熱の対流とは別の対流を電気ヒータで発生させ
て貯湯槽上部に温度成層なして高温湯を蓄えることが可
能となシ、電気ヒータとヒートポンプの同時運転におい
てヒートポンプの成績係数を高くできる効果がある。
＠）対流防止板は縦長円筒を支持すると共にヒートポン
プ加熱による対流の影響を貯湯槽上部において弱め電気
ヒータで加熱された温水との混合を少なくする効果があ
る。
プ加熱による対流の影響を貯湯槽上部において弱め電気
ヒータで加熱された温水との混合を少なくする効果があ
る。
尚、本発明はヒートポンプ給湯機のみならず、ヒートポ
ンプを用いた暖冷房給湯装置や、太陽熱利用装置等にお
いて主熱源機と電気ヒータの同時運転をするような貯湯
槽を有した装置において利用し得るものであることは言
うまでもない。
ンプを用いた暖冷房給湯装置や、太陽熱利用装置等にお
いて主熱源機と電気ヒータの同時運転をするような貯湯
槽を有した装置において利用し得るものであることは言
うまでもない。
第１図は本発明の一実施例のヒートポンプ給湯機の構成
図、第２図は貯湯槽内の温水の状態を示す断面図、第３
図は貯湯槽内の温度グロフィール図、第４図は従来例を
示すヒートポンプ給湯機の構成図、第５図は従来例の貯
湯橘内の温水の状態を示す断面図、第６図は加熱状態の
特性図である。 １・・・貯湯槽、２・ヒートポンプ装置、３．電気ヒー
タ、４・・・水熱交換器、５．５′・・・連結パイプ、
７・・縦長円筒、１０・・対流防止板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 １ 度 − 第４図 第５図 第６１！！ □時間
図、第２図は貯湯槽内の温水の状態を示す断面図、第３
図は貯湯槽内の温度グロフィール図、第４図は従来例を
示すヒートポンプ給湯機の構成図、第５図は従来例の貯
湯橘内の温水の状態を示す断面図、第６図は加熱状態の
特性図である。 １・・・貯湯槽、２・ヒートポンプ装置、３．電気ヒー
タ、４・・・水熱交換器、５．５′・・・連結パイプ、
７・・縦長円筒、１０・・対流防止板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 １ 度 − 第４図 第５図 第６１！！ □時間
Claims (1)
- （１）貯湯槽と、この貯湯槽の頂点より垂下した電気ヒ
ータと、この電気ヒータの外周に前記貯湯槽の頂部及び
底部それぞれの近傍で開放してかぶせた縦長円筒と、前
記貯湯槽の下部にヒートポンプ装置により加熱される水
熱交換器への一対の連結パイプを接続したヒートポンプ
給湯機。 ？）縦長円筒は貯湯槽の中間位置に設けた対流防止板に
よって支持された特許請求の範囲第１項記載のヒートポ
ンプ給湯機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59054701A JPS60200042A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | ヒ−トポンプ給湯機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59054701A JPS60200042A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | ヒ−トポンプ給湯機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200042A true JPS60200042A (ja) | 1985-10-09 |
Family
ID=12978099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59054701A Pending JPS60200042A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | ヒ−トポンプ給湯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200042A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346753U (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-30 | ||
| JPS63162257U (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-24 | ||
| CN102305467A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-01-04 | 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 | 蓄热热泵热水器装置 |
-
1984
- 1984-03-21 JP JP59054701A patent/JPS60200042A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346753U (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-30 | ||
| JPS63162257U (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-24 | ||
| CN102305467A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-01-04 | 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 | 蓄热热泵热水器装置 |
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