JPS60165475A - 住宅用省エネルギ−設備 - 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】 本発明は、住宅における給熱系を統合的に管理しｉｒｉ
ネルギーの省力化を得るようにする住宅用省」、ネ／Ｌ
／　４’　：２　ｕｎ　ｋ：　Ｉｌｌ　”Ｊ’　６゜従
来の４１宅にａ３いては、給熱系が１つのシステムにＪ
、って運転されるようには構成されておらず、各熱供給
先ｆ０に熱源装置が個別に設けられ、それぞれ必要に応
じて適宜個別運転されるようになっ−（いるのが実情で
ある。

たとえば、浴槽の追焚きはガス焚きによって行ない、給
湯設備の給湯はガス焚きにＪ：っ〔、あるいは深夜電力
を利用した電気式加熱によって行なっている。また、最
近浴室に乾燥機を備えて浴室を乾燥室として機能させる
ようにしたものもあるが、これにおいても乾燥機を電気
によって運転りる、というように各熱供給先毎に個別に
熱の供給管理を行なうようにしているのである。ところ
が、このような従来設備においては、全体を統合的に管
理することができず、管理面での面倒さに加え、熱効率
上のロスが大きいという欠点を右しＣｉｌｊす、さらに
個別に次のような問題もはらんぐい／ｊ、、すなわら、
ガス焚きの場合には、機器や配管からのガス洩れによる
中毒、爆発、火災の危険性がある他、機器の不完全燃焼
による中毒の危険１１があるという問題があり、また深
夜電力温水器を利用した場合には、深夜電力で昇温した
渇を使い切ってしまうと翌朝まで湯が出ない、あるいは
貯湯温度が８５℃と高いため火傷の危険性がある、さら
にほこの形式の場合通常浴室に追焚き器がないのでＪＩ
Ｉ！ｌ呂の追焚き及び二度沸しができない、等の問題が
あっＩこのＣある。

本発明は−１−記事情に鑑みてなされたもので、各熱供
給先の熱の需要時１間帯にずれがある点に着目し、給熱
系仝休をヒートポンプ系と成して、コンプレッサ、吸熱
器等は兼用設備とし、かつ各熱供給先にＬＬ選択的に熱
供給し得るように構成し、これにＪ、り前記時間帯のず
れをうまく利用してエネルギーの供給を統合的かつ効率
的に管理できるよ・）にし、イの結果熱効率の向上を図
れるようにする１１宅川省二しネルギー設備の提供を目
的にしている。

本発明は、乾燥機及び追焚き付浴槽を協える浴室と、給
湯槽を備える給湯設備において、乾燥、追焚き、給湯が
行なわれる時間帯が１日のうちで、昼ＩＮ、夕方から夜
にかけて及び夜間、というようにそれぞれずれている点
に着目してヒートポンプを兼用させ、乾燥機運転、追焚
き器用熱、給湯槽／１１熱を各個別的選択的に行なえる
ようにしたものであり、その特徴は、乾燥機、追焚き器
、給湯槽に熱を供給するヒートポンプＡｏ及びピー１〜
ポンプＡｏのコンプレッサを兼用するヒートポンプΔ１
を有し、該ヒートポンプＡｏの放熱コイル側が追焚ぎ器
、給湯槽に対応する互いに並列接続の熱交換コイルから
成り、該熱交換コイルを前記ヒートポンプＡ。の回路中
に各々開１１１弁を介して接続し、また該ヒートポンプ
Ａ１回路中に設りられる放熱コイルおよび吸熱コイルを
イれぞれ前ｉ；Ｃ乾燥機の空気吹出し側および空気取入
れ側に配置し、該ヒートポンプＡ１回路中の前記放熱＝
Ｊコイルコンプレッサ間に同回路中の冷媒温度を下げる
ための別置の放熱機構を設ける点にある。

その場合追焚き器用熱用の熱交換コイルからの熱を、循
環ポンプで温水を循環させる熱交換回路を介して追焚き
器に供給するように構成してもよい。

また、前記別「１の放熱４１１構とし°く、ヒートポン
プＡの回路中に配された吸熱コイルを利用づることもで
きる。

以１・、本発明を図示する実施例に基づいて詳細に説明
りる。

第１図は本発明の実施例の構成を示づ一０図中１は浴室
であり、この浴室１には追焚き器２付の浴槽３と、浴室
１内空気を強制循環させる機能をもつＩご乾燥機４とが
備えられている。また、５は給湯槽であり、この給湯槽
５からは、通常の如く各個所へ給測りるための給湯配管
（図示せず）が導き出され（いる。以上が屋内における
熱供給先のＩ■敲である。これに対し、屋外にはファン
６をもつ！、：吸熱器７が備えられている。

・てして、前記給湯槽５および追焚き器２と吸熱器７ど
の問を結んで熱供給のためのヒートポンプ八〇が構成さ
れ、またヒートポンプＡｏのコンプレツリＣを利用して
乾燥機４の作動月別ｌのと−１−ポンプＡ１が構成され
ている。これらヒートポンプＡ　ｏ　ｅΔ１はコンプレ
ッサＣを共用する形で、コンプレツリ゛Ｃの前後のヘッ
ダー９．１０にてそれぞれｌｉｌ　Ｉｌｌ弁Ｓ■１〜Ｓ
Ｖ７を介して並列に接続されてＪ３す、前記聞Ｉｌｌ弁
ＳＶ１〜ＳＶ７を適当に組合わＵて操作することにより
、ヒートポンプ八〇とΔ１に選択的（両方の場合も含む
）に冷媒を循環させることができるようになっている。

ヒートポンプＡｏは、周知の如く、コンブレラ（ＪＣ１
放熱コイル＼膨張弁Ｖ、吸熱器７内の吸熱コイル８とか
ら成るもので、ここではその放熱コイル側として、前記
追焚き器２Ｊりよび給湯槽５に対応した２つの熱交換コ
イル２ａ、５ａがそれぞれ機器内に設けられている。な
お、追焚き器２１１１の熱交換コイル２ａは、当該機器
内にあるものどして、図中機器の符号の脇にカッコ（＝
ｌ符号で小し、図示は省略する。

これら、２つの熱交換コイル２　ａ　ｓ　Ｊ　ａは、放
熱コイルを接続リベきヘッダー；９．１１に対し並列に
各々Ｉｍ　Ｉｎ弁Ｓ　Ｖ　１　、　Ｓ　Ｖ　２　、　Ｓ
　Ｖ　４　、　Ｓ　Ｖ　！ｉを介して接続されており、
適宜に１７！ｌ　ｆｉｌ　’＃−Ｓ　Ｖ　’Ｉ〜ＳＶ７
を操作することによって追焚き器用＝１イル２ａおよび
給湯検出コイル５ａに対して選択的に（両方の場合も含
む）冷媒（ここでは高温用の冷媒を用いる。）を循環さ
せることができるにうになっている。また、ヒートポン
プＡ１は、コンプレツナＣを中心にして放熱コイル（凝
縮コイル）４ａと吸熱コイル（蒸発コイル）４ｂ１およ
び吸熱コイル４１＋の手前に入れられた膨張弁１２を有
しでおり、前記放熱コイル４ａは乾燥機４の空気循環通
路［の空気吹出し側Ｆａに配置され、また吸熱器１イル
４ｂは空気取入れ側Ｆｂに配置されている。

また、じ−１−ポンプＡ１の回路中には、同回路中の放
熱コイル４ａとコンプレッサＣとの間に位１Ｉｖｌ（回
路中の冷媒温疾を下げるための別置の放＊”、　ＩＮ　
描１３が段りられている。この実施例ではこの別置の放
熱（幾４ｉ４１３をファン付コイルにより構成しく−い
る。

なＪ）　、ヒートポンプＡｏ、Ａ＋内のコンプレツリＣ
おＪ、び各開開弁ＳＶＩ〜ＳＶ７は、図示しない＆ＩＩ
ＩＩＩ装首にＪ、り制御され、全てが中央で管理される
しのとりる。

次に、」−記侶成の設備の作用について第２図〜第４図
を参ＩＫ（シながら説明する。ここでは、便宜上、〔給
湯〕、〔追焚き〕、〔乾燥〕の３つの使用形態を個別に
実ｔ−１りる場合を述べる。

〔給湯（第２図参照）〕給涸渇ｆｆ　５の加熱は主に電
力料金の割安な夜間、特に深夜に行なわれる。

制御装置によって開開弁ＳＶ２．ＳＶ３，５Ｖ５ＳＶ７
がＩｌｌじられた状態で、聞１？１弁ＳＶ１．ＳＶ４、
ＳＶ６が聞かれて、コンプレツリ゛Ｃが作動されて冷奴
が圧縮され高圧高温ガスとなる。圧縮されて高温になっ
た冷媒ガスは図中左側に流れ、実線で示４′流路を矢印
方向に開１３Ｊ１弁ＳＶ１を通っ−【流れることになる
。すなわら、ヘッダー９を通って給湯槽５内の熱交換コ
イル５ａに流れ、ここで放熱して給ｗＡ槽５を加熱し、
自身は凝縮する。その後、冷媒は矢印の如くヘッダー１
１を通り、膨張弁Ｖで膨張され、吸熱コイル８（蒸発二
１イルともいう。）に流れ、ここで周囲の空気熱源から
熱を奪って自身は蒸発しガス化りる。−ぞし又、内びヘ
ッダー１０を介してコンプレツリ（ンに帰る。これが循
環して３！ＩＶｔ的に行なわれることにより、給湯４ｆ
ｆ５内は６５℃に加熱される。潟の設定編疫にｔＱ達ジ
ると、自動的にｔｉ制御装置が検出してコンプレッサＣ
を停止し、一方再び給湯槽５の温度が低重したら、ｊｌ
ｊ　１ｍコンプレッサＣが作動して加熱をＩｊ　１．Ｅ
い、夜間のうらに１日に必要なＳ量箋確保しておく。な
お、昼間においても温度が低下したら加熱を行なうよう
に制御してもよい。その場合は給湯に必東な熱用はわず
かであるから、他の追焚さ亡乾燥と４１を用しても、能
力ダウンを来たさない。

〔追焚さく第３１図参照）〕浴槽の追葵きは、主に夕方
からｔｔにかけて行なわれる。これは、通常浴？１内の
スイッチによりコンプレッサＣを作動さ■ることにより
ｆｉなわれる。そのスイッチに連動しくｌ１ｌｌ！ｌ弁
ＳＶ１．ＳＶ３．ＳＶ４．ＳＶ７が１！ｌ　Ｕ　１３ｔ
Ｌ　！＝状２のまま、ｒｌｌ閉弁ＳＶ２．ＳＶ５゜ＳＶ
６が１８１かれる。そして、コンプレッサＣにより圧縮
され／ｊ＾圧＾編の冷媒ガスは、実線で示すＪ、うに、
ヘッダー９を通って追焚き器２内の熱交換器１イル２ａ
に矢印方向に開閉弁ＳＶ２を通って流れ、ここで放熱し
浴槽３内の湯を直接熱交換フィル２８により加温する。

その接、冷媒は給湯の場合と同様にヘッダー１０のルー
トをたどつ−ＣコンプレッサＣに戻り、これが循環して
連続的に１１なわれて追焚きが実行される。なお、必要
な温石（４５℃）に達したら、前記スイッチを切れば。

コンプレッサＣが停止し、開閉弁ＳＶ２．ＳＶ５゜ＳＶ
６が開じて追焚きは停止する。

〔乾燥（第４図参照）〕乾燥は、浴室１が使われていな
い昼間に行なわれる。制御装置によっ−（間１１弁ＳＶ
３とＳＶ７が開かれ、他の弁は開じられてコンプレッサ
Ｃが作動されるど、ヒートポンプＡｌ中の冷媒が圧縮さ
れ高温高圧になって実線で示づように、ヘッダー９を介
して別置の放熱機構１３に流れである程度の放熱をし、
乾燥１４内の熱交換コイル４ａに矢印方向に沿って流れ
、循環空気流ｒを加温する。その後冷媒は膨張弁１２に
より膨張させられて乾燥４１４内の吸熱コイル４ｂに流
れ、ここで吸熱作用をなし、空気流［の温度を下げる。

このとき、この温疫低下に伴なっ−Ｃ空気流［中の水分
が凝結し、除湿効果が発揮される。そして、前記の放熱
による加熱作用と除湿作用により、浴室１内は３０℃、
４０％Ｒｌ−１の乾燥状態に保Ｉこれ洗濯物の迅速な乾
燥が促進される。

以上の如く、各熱供給先の熱の需要時間帯のずれをうま
く利用して選択的に熱供給を行なうことができるため、
兼用設備を設けることができて設備コストを安価にでき
、また熱供給を統合的に管理できる。その結果、管理し
ゃすく効率の良いエネルギーを省力化できる熱供給シス
テムを実現でさる。

なＪ３、以、にのを２明においては、乾燥、追焚き、給
湯を個別に１ｊなう場合について述べたが、互いに組合
わｔ！（複合的に実行することも勿論できる。

Ｃの際は、開閉弁ＳＶＩ〜ＳＶ７を操作すればよく、適
当に制御装盾に入力を与えればよい。

まＩ（、上記実施例においては、ヒートポンプ八〇の冷
奴をｌｊ接追焚き器２内に導き、加熱するようにしであ
るが、第１図中Ｘで示す部分を熱交換器とし゛【、第７
図に示すように構成することもできる。丈なわら、追焚
き器２に対応するヒートポンプＡ内の熱交換コイルは図
中２８で示すものであり、そのコイル２ａの放散する熱
を循１ｍポンプ１７を有する熱交換回路１４に渇水を循
環さμることにより追焚き器２に供給するようにしＩ〔
ムので、両端にコイル１５および１Ｇ（１６は追焚き器
２内にあり、図示略とする。）が設けられている。この
ようにすると、コイル２ａが破１０しＣち、直接高温ｎ
圧の冷媒が追焚ぎ器２内に入らなくなるため、安全性が
高まる。この場合、浴槽３内の潟の潟疫は４５℃程度で
あるから熱交換回路１４内の熱媒として水を用いるのが
最適であるが、（れ以外の熱媒を用いても勿論よい。

次に、第５図を参照して本発明の他の実施例を説明゛す
る。この実施例の特徴は、前述した別ｉの放熱機構とし
て、ヒートポンプＡ。の回路中の吸熱器７を用いる点に
あり、その他の点については前記第１図に示した実ｔＭ
ＩＮと同様ぐある。したがって、第１図に示゛り部分と
同一部分には同−符号をｉ＝Ｊ　Ｌ、て説明は略り。こ
の実施例においては、ヘッダー１０に１ＦｉＩＩＩ弁Ｓ
Ｖ７を介して吸熱コイル４ｂからの還り管が接続され、
これにより、ヒートボン７Ａ＋の系内にちょうど吸熱器
７が介在するＪ、うな４Ｍ成になっている。

この設備にＪ３い（°、乾燥機４を運転する場合は一１
ンブレッリＣからの冷媒が矢印の如くヘッダ９を介して
吸熱器７内のコイル８に流れ、ここである程度熱放散が
なされてから放熱コイル４ａに流れ、吸熱コイル４ｂを
経てコンプレッサＣにもどるという粁路で流れる。これ
により前述の実施例どｌ１ｉｌ香のす」果が得られる。

なお、ＩＶｌ記両実施例における吸熱器７は、第８図に
承りように、屋内、屋外に切換え可能な流路中に％（Ｊ
　ｔ］ることｂできる。すなわち、建物の外壁に１１形
のダクｌ−３０を設け、このＨ形ダクＩ〜３０の中火流
路中に吸熱コイル３１およびファン（図小［す゛）　ｊ
ａ段・」るとともに、Ｈ形ダクト３０内の各枝流路に一
°Ｃれぞれダンパー３２ａ〜３２ｄを設【ノ、かつダン
パー３２ａ、３２ｂおよびダンパー３２０．３２（Ｉは
それぞれ連動するようにして、これらダンパー３２ａ〜
３２ｄを開閉することにＪ、す、屋内側空気を循環させ
る空気流ｆｉと、屋外側空気を循環さυる空気流ｆｏと
を切換えによって選択できるようにづる。

このＪ、うにりることにより、吸熱コイル側と放熱コイ
ル側の温度差を高めるように適宜調節し、ピー１−ポン
プの運転効率をさらに高めることができる。

以上説明したように、本発明によれば、各熱供給先の熱
の需要時間帯のずれを利用して選択的に熱供給を行なえ
るようにしてあり、かつこれらの熱供給系をヒートポン
プ系として（捗るので、熱供給を統合的に管理り°るこ
とができ、説備全体の熱効率の向上が図れて省エネルギ
ーの効果を奏しＩ？）る。また全系がヒートポンプによ
り構成され−くいるので、ガス漏洩等の危険性がなく極
めて安全である。ざらに、個別的には、ピー１−ポンプ
にＪ：り給湯を行なうようにしであるので、必要十分な
１０の潟を安全な湿度と少ない熱ロスで供給ｅさ・る他
、浴槽に追焚き器を備えているので、風呂の二瓜沸しか
可能であり、さらに浴室に乾燥機を備えＣいるので、風
呂を使用しない間に洗）Ｗ物の乾燥がでさる雪ルヒ全体
の１ネルギ一利川面で極めて有効ＩＩ＋を発揮できる。

また、乾燥機作動用ヒートポンｆ△１中に別１．Ｖｌ　
（７）放熱１１構を設けたので、除湿機Ｉｌｌ：が極め
（（！＋＜、乾燥効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図・〜
・第４図はでの作用を示す図、第５図は本発明の曲の実
施例の構成を示す図、第６図はその作用を小り図、第７
図は本発明のさらに他の実施例の部分の部分を承り図、
第８図は吸熱器７の変形ｔｕｔ　＜＝小り図（゛（しる
。 １・・・・・・浴゛孕、２・・・・・・追焚き器、３・
・・・・・浴槽、４・・・・・・乾燥１＃、ＩＩ　ｓ　
Ｊ・・・・・・給湯槽、２ａ　、４ａ　、５ａ・・・・
・・熱焚換」フル、４ａ・・・・・・放熱コイル、４ｂ
・・・・・・吸熱１イル、７・・・・・・吸熱器、８・
・・・・・吸熱コイル、１２・・・・・・膨４Ｈ’Ｈ１
１３・・・・・・別置の放熱機構、１４・・・・・・熱
交換回路、１７・・・・・・循環ポンプ、３１・・・・
・・吸熱」イル、八〇、Δｇ・・・・・・ヒートポンプ
、ＳＶ１〜ＳＶ７・・・・・・１ｆｉｌ　Ｉｊｌｌ弁、
Ｃ・・・・・・コンプレッサ、■・・・、　・・・膨張
弁、Ｆａ・・・・・・空気吹出し側、１：ｂ・・・・・
・空気取入れ側、ｆ・・・・・・＠環空気流。 出願人　清水建段株式会社 第２図 第３図 第４図 Δ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、乾燥Ｉ４及び追焚＠器２イ１浴槽３を備える浴室１
   と、給湯槽５を備える給湯設備、前記追焚き器２及び給
   ｍ４ｅ５に熱を供給するヒートボン１八〇及びヒートポ
   ンプＡｏのコンプレッサを兼用りるヒートポンプΔＩＣ
   ″構成され、該ヒー）−ポンプＡａは、ぞの放熱コイル
   側が追焚ぎ器２、給湯１ｆ’１５に対応（るｎいに並列
   接続の熱交換コイル２ａ。 ５ａから成り、該熱交換コイル２ａ　、５ａを該ヒート
   ボン７Ａｏ　（Ｆ）回路中に各’Ｊ　ｌｉｌ　ＩＩＩ弁
   ＳＶ１．ＳＶ２．ＳＶ４．、ＳＶ５を介しｒ接続し、該
   ヒートポンプＡ＋回路中に殴書ノられる放熱コイル４ａ
   Ｊ３よび吸熱コイル４ｂをそれぞれ前記乾燥ｌ１４の空
   気吹出し側ＦａＪ３よび空気取入れ側Ｆｂに配置し、該
   ヒートポンプＡ＋回路中の前記放熱コイル４ａとコンプ
   レッサＣ間に同回路中の冷媒湿度を下げるための別置の
   放熱１１１１３を設けることを特徴とする住宅用省エネ
   ルギー設置！。 ２、前記追焚ぎ器２に対応する熱交換コイル２ａからの
   熱を、Ｉｉ’ｉｌｉポンプ１７で熱媒を循環させる熱交
   換Ｆ４路１４を介して追焚き器２に供給するように構成
   りることを特徴とする特許請求の範囲第′１項記載の住
   宅用省エネルギー設備。 ３、ピー１−ポンプＡ１回路中の冷媒温度を下げるＩこ
   めの別置の・放熱６３１構として、ヒートポンプＡ。 の１１１１１８中に配される吸熱コイル８を利用するこ
   とを１ｓ＋徴とりる特！！Ｔ−請求の範囲第１項または
   第２項記載の住宅用省エネルギー設備。