JPH02223768A - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

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、貯湯槽を有しない、いわゆる瞬間湯沸かし型
の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、ヒートポンプ式給湯機には、貯湯槽を有するもの
と、有しないものがある。

貯湯槽を有するものについては、深夜電力等を利用しヒ
ートポンプ作用で沸かし、貯湯することができるが、冬
季においては、例えば１００°Ｃに沸かした温水が、使
用時には６０または８０°Ｃになっている等の事例に見
られるように、貯湯槽からの放熱損失が大きく、湯温度
を保持するため繰返し加熱する必要があり、圧縮機の運
転率が高くなり、充分な経済的効果を上げていなかった
。

一方、貯湯槽を有しないものについては、給湯の時にの
み圧縮機を運転するので効率的であるが、貯湯槽を有す
るもののように加熱サイクルを繰り返し通過させて水温
を上げることができず、入口水温は市水で温度が低く、
季節によっては給湯の温度がなかなか上がらず、所定の
水温の給湯まで立ち上がるのに長時間を要する点が問題
とされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、貯
湯槽を有しないヒートポンプ式給湯機において、所定の
給湯温度までの立ち上がり時間を短縮し、給湯温度の変
動が少なく、給湯後に蓄熱のため圧縮機の運転を必要と
しないヒートポンプ式給湯機を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、利用側熱交換器の給湯回路
の出口側と圧縮機の吐出側に相変化蓄熱材（ＰＣＭ）か
らなる蓄熱器を配設した。

〔作用〕

上記構成によれば、ヒートポンプ式給湯機の利用側熱交
換器の給湯出口側に蓄熱器を配設し、該蓄熱器に給水管
と冷媒回路の放熱管を貫通し、給湯していないときに圧
縮機の運転による冷媒回路の放熱を蓄熱器に蓄え、給湯
時に利用側熱交換器が立ち上がるまで、加熱された給水
が設定温度に達するように蓄熱器から蓄熱材の凝固熱と
して放出して給湯温度を保持し、給湯後も蓄熱器の温度
を高く保持し、給湯終了後も引き続き蓄熱のための圧縮
機の運転を必要としないようにした。

〔実施例〕 本発明の詳細を図面を参考にして説明する。

図は、本発明の構成を示す配管ブロック図で、冷媒回路
は圧縮機１より蓄熱器３の一次側配管３ａと利用側熱交
換器２の一次側配管２ａと膨張弁４と室外側熱交換器５
とを経て、圧縮機１に戻る循環経路を形成している。

一方、給水回路は市水道管から利用側熱交換器２の二次
側配管２ｂに入り、蓄熱器３の二次側配管３ｂを通り、
流量調整弁６を経て蛇ロアに至る経路を形成している。

上記利用側熱交換器２は二重管式熱交換器で、内側の配
管を二次側配管２ｂとして市水道管からの給水を流通し
、外側の配管を一次側配管２ａとして冷媒を流通するよ
うに形成している。

蓄熱器３は、内側を貫通する冷媒用の一次側配管３ａと
給水用の二次側配管３ｂをコイル状に形成して近接配置
し、蓄熱器３の内側にＰＣＭ蓄熱材としてパラフィンを
充填している。

なお、８は蓄熱器３のパラフィンの温度を検出する温度
検出器で、９は蛇ロアの開閉状態を水圧の変化として検
出する圧力検出器、１０は前記温度検出器８と圧力検出
器９からの信号により、圧縮機１の運転を制御する制御
回路で、温度検出器８により検出された蓄熱器３のパラ
フィンの温度力（あらかじめ設定されている下方設定温
度（例えば５０°Ｃ）以下のときは圧縮機ｌを起動運転
し、上方設定温度（例えば１００℃）を越えると圧縮機
１の運転を停止するように制御するとともに、蛇ロアが
開かれ管内の水圧が低下し、圧力検出器９によって検出
された圧力が予め設定された圧力以下になると圧縮機ｌ
を起動運転し、蛇ロアが閉じら籾検出された圧力が予め
設定された圧力を越え、上記蓄熱器３のパラフィンの温
度が上方設定温度を越えるまで圧縮機ｌを運転し、温度
検出器８の信号により圧４Ｍ機ｌの運転を停止するよう
に制御回路ＩＯにより、圧縮機１を制御している。

以上により、蛇ロアが開かれると、制御回路１０により
圧縮機１は運転開始し、冷媒（例えばＲ−２２）は圧縮
機により圧縮されて高温ガス状態となり、蓄熱器３の一
次側配管３ａを通り、蓄熱器３のパラフィンに放熱し二
次側配管３ｂを流れる給水を暖め、さらに利用側熱交換
器２の一次側配管２ａを通り、二次側配管２ｂを流れる
給水に放熱して冷却され、凝縮熱を放出して液化され、
膨張弁４を通り象、激に膨張して、熱源側熱交換器５に
より外気から蒸発熱を奪ってガス状態に戻り、圧縮機１
の吸入管に戻る。

この循環を繰り返して、外気より熱源側熱交換器５によ
り冷媒の蒸発熱の形で熱を奪い、冷媒の凝縮熱の形で蓄
熱器３と利用側熱交換器２から二次側配管３ｂおよび２
ｂを流れる水に熱を与えヒートポンプ作用を行い、給水
を加熱している。

当初電源を入れ、蛇ロアを開き給湯を開始した場合には
、圧力検出器９により制御回路１０は圧縮Ｉａ１を起動
するが、蓄熱器３と利用側熱交換器２とが充分な加熱状
態になっておらず、圧縮機１が安定運転となり、蓄熱器
３と利用側熱交換器２が所定の温度になるまで、設定し
た温度の給湯を行うことが出来ないが、電源を入れてか
ら給湯までに一定の時間を取ることによって、温度検出
器８の検出温度が下方設定温度例えば５０°Ｃ以下のた
めに、制御回路１０が圧縮機ｌを起動して、圧縮された
高温冷媒ガス（吐出管部で約１００°Ｃ）により、蓄熱
器３の蓄熱材パラフィンを２、速に加熱し蓄熱する。

以後、制御回路１０は温度検出器８により蓄熱器３のパ
ラフィン温度が設定温度範囲内にあるように、圧縮ｔａ
１を運転停止して制御する。

この状態から、蛇ロアを開いて給湯を行うと、圧力検出
器９の信号により、制御回路１０は、圧縮機１を起動し
、給水は利用側熱交換器２の二次側配管２ｂを通って加
熱され、蓄熱器３の配管３ｂに入り、上方設定温度に蓄
熱されたパラフィンにより加熱され、パラフィンの凝固
熱を奪って所定の温度に加熱されて給湯される。

利用側熱交換器２から熱交換が始まると、蓄熱器３は上
方設定温度に達するまでパラフィンを加熱し７て蓄熱を
継続する。

利用側熱交換器２の熱交換が充分に立ち上がるまでの間
は、給水の加熱は主として蓄熱されたパラフィンの放熱
により行われるため、圧縮機１や冷媒回路の構成によっ
ても異なるが、蓄熱材パラフィンはこの時間内で充分な
放熱量が確保できる量が必要である。

以上のように、蓄熱器３は給湯開始時の給湯温度の立ち
上がりを早めるとともに、給湯温度を安定にすることが
でき、と−トポンプ式給湯機の立ち上がりの遅れと給湯
温度のバラツキを解消している。

なお、流量調整弁６によって、給水の流量を増減するこ
とにより、蛇ロアがら出る給湯の温度を任意の温度に調
整することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、圧縮機の吐出側と給水管の給湯側に蓄熱
器を配置し、つづいて利用側熱交換器を配設することに
よって、給湯温度が設定温度範囲内に安定し、給湯終了
後のさらに蓄熱のための運転を必要としないヒートポン
プ式給湯機を従供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明のヒートポンプ式給湯機の構成を示す配
管ブロック図である。 図中、１は圧縮機、２は利用側熱交換器、２ａは同冷媒
側配管、２ｂは同給水側配管、３は蓄熱器、３，１は同
冷媒側配管、３ｂは同給水側配管、４は膨張弁、５は熱
源側熱交換器、６は流量調整弁、７は蛇口、８は温度検
出器、９は圧力検出器ｌＯは制御回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機により冷媒ガスを圧縮し発生する凝縮熱を利用側
   熱交換器により湯沸しに利用するヒートポンプ式給湯機
   において、前記利用側熱交換器の給湯回路の出口側と圧
   縮機の吐出側に相変化蓄熱材（ＰＣＭ）からなる蓄熱器
   を配設したことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。