JPS618558A - ヒ−トポンプ給湯装置 - Google Patents

ヒ−トポンプ給湯装置

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JPS618558A
JPS618558A JP59130328A JP13032884A JPS618558A JP S618558 A JPS618558 A JP S618558A JP 59130328 A JP59130328 A JP 59130328A JP 13032884 A JP13032884 A JP 13032884A JP S618558 A JPS618558 A JP S618558A
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JP
Japan
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hot water
temperature
water
heat pump
water temperature
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Pending
Application number
JP59130328A
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English (en)
Inventor
Toshimoto Kajitani
俊元 梶谷
Satoshi Imabayashi
敏 今林
Tatsuaki Kodama
児玉 達明
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F24D19/1054Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses a heat pump
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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。

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給湯装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来、ヒートポンプの凝縮熱で貯湯槽内の水を昇温する
ヒートポンプ給湯装置の運転制御は第1図に示すごとく
貯湯槽9内の水温検知センサー12の信号により水温が
所定値以上になるとヒートポンプ及びポンプ10を停止
し、水温が所定値以下になるとヒートポンプ及びポンプ
10を再運転する方式が一般的である。このような方式
では水温検知センサー12の設定温度は最高給湯負荷を
想定して高温度に設定している。一方1日の給湯負荷を
見ると1例として第2図に示すように、朝(7時、9時
)、昼(12時)の使用は台所、洗面程度で低湯温、生
湯量であり給湯負荷は少ない。逆に夜(19,20時)
は主として風呂を使用するため高湯温、多湯量が必要と
なり給湯負荷も大きい。したがって、夜までに貯湯槽1
内の湯温を最高にしておけば十分であり、朝、昼は45
°C程度の低い温度で貯湯しておけば十分使用に耐える
ものである。しかるに、従来方式においては水温検知セ
ンサーの作動により常時高温の設定温度で貯湯されてい
るため放熱量も多く、また、加熱源としてヒートポンプ
の運転を比較的高水温域で運転することになるため、ヒ
ートポンプの効率の低い所で運転していることになる。
さらに多量に湯を使用した後でのヒートポンプの運転時
間が多くなる、即ちヒートポンプの熱源である外気温度
の低い時(夜)にヒートポンプで高温水まで沸き上げ運
転することによりヒートポツプ効率が大幅に低下すると
言う問題点があった。
又、特に風呂使用時の給湯温度は四季を通して70°C
の高温は必要でなく使用に応じて任意に設定できること
や、あらゆる給湯負荷に対応するために従来の高温度の
みの設定も残しておく必要があった。
発明の目的 本発明は以上の様な従来の問題を解決するもので、必要
な時刻に必要な湯量、湯温を確保し、ヒートポンプの効
率向上と放熱損失の低減を行ない、これにより総合効率
を向上させることを目的とする。
発明の構成 この目的を達成するために、本発明は、貯湯槽内の水温
を検知する水温検知センサーとして高温。
低温用の二つのセンサーを設けて、タイマにより、夜間
より早朝までは低温用センサーを使用し低温度(45°
C)までの沸き上げを行ない午後から夕刻までは高温用
センサーを使用し、高温度(70°C)までの沸き上げ
を行なうことく制御する制御回路を構成している。前記
高温用センサーにより設定される温度は温度調節機構に
よって55〜70°Cまて任意に調節できる。又、前記
タイマにより制御する制御回路に関係なく高温用センサ
ーのみによって作動する回路も設けている。
この構成により、使用湯量の少ない朝、昼は貯湯槽内水
温を比較的低い温度で保つことにより放熱損失を少なく
するばかりでなく、早朝までのヒートポンプ運転を比較
的低い水温までで停止するtコめ外気温度の低い夜間か
ら早朝にかけての運転にもかかわらず効率の良い運転と
なる。一方、多量の湯量、高湯温を必要(特に風呂)と
する夕刻までの間即ち、午後から夕刻までは高温度に沸
き上げることにより給湯負荷に十分対応し、貯湯槽内水
温が上昇してから使用するまでの時間が最小限となり放
熱損失も小さくなり、かつ湯温を55〜70°Cまで任
意に設定できるため四季に応じた適正な湯温(例えば夏
55°C1春、秋60°C1冬70°C)が得られるか
ら放熱損失も大幅に低減できる。又、タイマにより制御
する制御回路に関係なく高温用センサーのみによって作
動する手段を設けることによって、朝風呂等特殊な使用
に対しても十分対応でき、必要な時に必要な湯量、湯温
を確保できる。
実施例の説明 本発明の一実施例を図面第3図、第゛4図に基づいて説
明する。第3図はシステム構成の一実施例であり、1は
圧縮機、2は温水用熱交換器、3は膨張弁、4は蒸発器
、5はアキュームレータ、6は蒸発器用の送風機で以上
を主部材としてヒートポンプ熱源ユニット7が構成され
ている。ここで、圧縮機1、温水用熱交換器2、膨張弁
3、蒸発器4、アキュームレータ5はそれぞれ環状の、
冷媒管路で結合され、ヒートポンプサイクルを構成して
いる。
8は貯湯槽9最下部よりポツプ10を介して温水用熱交
換器2に至る給水回路である。11は温水用熱交換器2
出口より貯湯槽1下部に至る出湯回路である。21.2
4は貯湯槽9内に設けた水温検知センサーで、21は低
温用センサー(設定温度45°C)、24は高温用セン
サー(設定温度55〜70°C)である。貯湯槽9は給
水管13、出湯栓14を有する。
第4図は制御回路の一実施例であり、電源ライン15.
16間に並列にタイマ17、タイマ17を迂回するよう
に高温沸き上げスイッチ18、前記スイッチ18と電源
ライン16間にリレーコイル19を設けている。同様に
電源ライン15.16間に機器作動リレーコイル20を
介して低温用センサー21、低温用センサー21と機器
作動リレーコイル20間にタイマ用接点22aを設ける
と共に、電源ライン15.16間に機器作動リレーコイ
ル20を介して温度調節機構23を持った高温用センサ
ー24、高温用センサー24と機器作動リレーコイル2
0間にタイマ用接点22b1タイマ用接点22bを迂回
するように前記第1リレーコイル19通電時に閉となる
リレー接点25を設けている。又、同様に電源ライン1
5.16間に並列にリレー接点26、リレー接点26は
前記機器作動リレーコイル20通電時に閉となる。リレ
ー接点26と電源ライン16間に圧縮機1、送風機6、
ポンプ10を設けている。27は電源ライン15.16
間への通電を遮断するメインスイッチである。
次に動作を説明するに、通常メインスイッチ27は常時
閉状態であり、まず夜間から早朝における時間帯におい
てはタイマ17によりタイマ用接点22aが閉、接点2
2bが開であり、接点22aに直列に結線されている低
水温センサー21によって機器作動リレーコイル20が
制御される。すなわち貯湯槽9内の水温が低水温センサ
ー21の設定温度(例えば45°C)に達すれば、低水
温センサー21がオフし、リレーコイル20への通電が
断たれリレー接点26が開となり、圧縮機1、送風機6
、ポンプ10が停止する。すなわちヒートポンプ運転が
停止される。この状態で出湯栓14が開となり貯湯槽9
内から出湯されると給水管13より貯湯槽9内へ永が流
入し低水温センサー21が設定温度以下を検知してリレ
ーコイル20へ通電されリレー接点26が閉となり、圧
縮機1、送風機6、ポンプ10が運転される、すなわち
ヒートポンプ運転が開始されて貯湯槽9内の水は低水温
センサー21の設定温度まで昇温される。
タイマ17の設定された早朝までの時間帯が過ぎるとタ
イマ用接点22a、22bとも開となり、早朝から午後
まではヒートポツプは運転されず貯湯槽9内の湯が使用
される。
次に時刻がタイマ17で設定された午後の時刻になると
、タイマ用接点22bが閉となり、接点22bに直列結
線されている高水温センサー24によって機器作動リレ
ーコイル20が制御される。
通常高水温センサー24は温度調節機構23で設定され
た設定温度(例えば冬70°C)以下であり、高水温セ
ンサー24がオンし、リレーコイル20が通電されてヒ
ートポンプ運転が開始される。ヒートポンプ運転が開始
されると、貯湯槽9内の水温か高水温センサー24の設
定温度に達すると、高水温センサー24がオフし、リレ
ーコイル20・\の通電が遮断されヒートポンプ運転が
停止される。すなわち、夕刻までは貯湯槽9内の水温は
高温度に昇温され、夕刻から夜にかけての風呂への多量
の湯使用に備える。タイマ接点22bを閉としている時
刻を夕刻の風呂への出湯直前(例えば19時頃)に設定
しておき、夕刻の19時から24時までの間はタイマ接
点22a、22bが開となるごとくタイマ17を設定し
ておくと、この時間帯ニはヒートポツプが運転されず、
不要な運転が無く貯湯槽の放熱が最小限になる。また風
呂への給湯温度は四季を通して高温(例えば70°C)
は必要なく温度調節機構23により任意に適正な湯温く
例えば夏55°C1春、秋60°C1冬70°C)に設
定できるためヒートポンプの効率向上を図ることができ
る。又、朝風呂等特殊な使用に対して前記タイマ17に
よる制御によれば午前中高温水が得られないため、あら
かじめ高温沸き上げスイッチ18をオンにしてリレーコ
イル19に通電させる。リレーコイル19に通電される
とリレー接点25がオンされ高温センサー24のみてピ
ー1−ポンプが運転されタイマ17による制御は作動し
ないから、時間に関係なく高温水が得られる。前記スイ
ッチ18をオフにすれば通常のクイ−ニア17による制
御に復帰する。
このように、貯湯槽9内の水温を検知する水温検知セン
サーとして低温用、高温用の二つのセンサー21.24
を設けて、タイマ17により夜間から早朝まで低温用セ
ンサー21を使用しヒート7ボンプで低温度(45°C
)まで沸き上げを行ない午前中はヒートポンプ運転を行
なわないため、使用湯量の少ない朝、昼は貯湯槽9内水
温を比較的低い温度で保つことにより放熱損失を少なく
するばかりでなく、早朝までのヒートポンプ運転を比較
的低い水温までで停止するため外気温度の低い夜間から
早朝にかけての運転にもかかわらず効率の良い運転とな
る。一方タイマ17により午後から夕刻までに高温度セ
ンサー24を使用し、貯湯槽9内の水温を高温に沸き上
げ、夕刻から夜にかけての風呂への多量、高湯温の使用
に備えることにより、貯湯槽9内水温が上昇してから使
用するまでの時間が最小限となり放熱損失も小さい。又
、湯温を55〜700Cまで湯温調節機構23により任
意に設定でき、四季に応じた適正湯温を得ることができ
るため年間を通しての効率向上を図ることができる。
又、朝風呂、等特殊な使用に対して高温沸き上げスイッ
チ18をオンにすることによりタイマ17による制御を
作動させず、必要な時に高温水を確保できるヒートポン
プ給湯装置を提供できる。
発明の効果 本発明のヒートポンプ給湯装置によれば次の効果が得ら
れる。
(1)貯湯槽内の水温を検知する水温検知センサーとし
て高温用、低温用の二つのセンサーを設けて、タイマに
より夜間より早朝までは低温度センサーを使用し低温度
までの沸き上げを行い、午後から夕刻までは高温用セン
サーを使用し高温度までの沸き上げを行う制御回路を設
けると共に高温用センサーにより設定される湯温を温度
調節機構により四季により任意に調節可能にすることに
よって、貯湯槽からの夜間放熱損失の低減及び低外気条
件でのヒートポンプ効率の向上、又風呂等に使用する高
温水の貯湯槽内での滞留時間の低減すなわち貯湯槽放熱
損失の低減を図ることかできると共に高温水の温度は四
季に応じた適正な湯温を設定できるから、年間を通して
のヒートポンプ効率の向上、放熱損失の低減を図リヒー
トポンプ給揚装置としての総合効率を向上させることが
できる。
(2)  タイマにより温度制御する制御回路に関係な
く高温用センサーのみによって作動する手段を設けるこ
とによって朝風呂等特殊な使用に対しても十分対応でき
必要な時に必要な湯量、湯温を確保できるから使い勝手
が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のヒートポンプ給湯装置の構成図、第2図
は1日の給湯負荷と時間の特性図、第3図は本発明の一
実施例におけるヒートポンプ給湯装置の構成図、第4図
は同制御回路の回路図である。 1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・温水用熱交換器
、3・・・・・・膨張弁、4・・・・蒸発器、8・・・
・・・湯水回路(給水回路)、9・・・・・・貯湯槽、
10・・・・・・ポンプ、11・・・・・・湯水回路(
出湯回路)、17・・・・・・タイマ、18・・・・・
・高温用センサー単独作動手段(高温沸き上げスイッチ
)、21・・・・・・低温用センサー、23・・・・・
温度調節装置、24・・・・高温用センサー。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 時間 第3図 第4図 バ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧縮機、温水用熱交換器、膨張弁、蒸発器から成るヒー
    トポンプ手段と、貯湯槽内の水をポンプにより前記温水
    用熱交換器に導き加熱して貯湯槽内に返す湯水回路と、
    前記貯湯槽内水温を検知してヒートポンプ及びポンプを
    発停する高温、低温用の一対の水温センサーと、前記一
    対の水温センサーをそれぞれ選択使用するタイマを設け
    ると共に、前記高温用センサー単独作動手段と、高温用
    センサーに温度調節機構を設けたヒートポンプ給湯装置
JP59130328A 1984-06-25 1984-06-25 ヒ−トポンプ給湯装置 Pending JPS618558A (ja)

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