JPS60200043A - ヒ−トポンプ給湯機 - 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加熱貯湯方式の改良に関する。

従来例の構成とその問題点 従来、この種のヒートポンプ給湯機で貯湯槽上部に高温
湯を、下部に中温湯を貯湯する手段として、高温ガス域
での冷媒との熱交換器と２相域、液域での冷媒との熱交
換器を設けて、高温湯と中温湯の２温度レベルの温水を
得る様にしだものが提案されている。この様な２つの熱
交換器を構成するものにおいては所定の高温湯と中温湯
を得るために各々の熱交換器を流れる循環水量の制御手
段として温度調整弁を使用しているが、ヒートポンプは
熱源である空気温度によシまた、熱交換器への給水温度
によシ加熱能力が大１］に変化するため、所定の高温湯
、中温湯を得るだめの流量調整１１が大きく、熱交換器
を流れる循環水量の制御方法に問題を有していた。

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
ンプのいかなる運転条件においても、所定の高温湯、中
温湯を安定して得られる構成を提供するものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、水を加熱するヒー
トポンプの凝縮器と貯湯槽を各々水循環管路にて結合し
、前記水循環回路は貯湯槽下部より回転数可変の循環ポ
ンプを介して凝縮器への流入経路を構成するとともに、
凝縮器の流出回路は切替パルプと高温設定の湯温調整弁
を介して貯湯槽上部への流路と、切替パルプと中湿度設
定の湯温調整弁を介して貯湯槽中層部への流路の２経路
に構成したものである。

以上の様な構成によって、高温設定の湯温調整弁を介し
て貯湯槽下部へ貯湯する時には循環ポンプを低回転数で
運転し、中温設定の湯温調整弁を介して貯湯槽中層部へ
貯湯する時には循環ポンプを高回転数で運転することが
できるため、高温度跳上時と中温度沸上時の流量調整中
を小さくできるとともに、特に高温設定の湯温調整弁の
弁開度を極端に小さくする必要がなくなり湯温調整弁の
制御弁の制御性の確保及びボートの大詰シ防止ができる
ため、所定の高温湯、中温湯を安定して得られるもので
ある。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。１
は圧縮機、２は凝縮器で冷媒と水の対交流型熱交換器で
ある。３は絞り機構（以下膨張弁という）４は蒸発器、
５は送風機でこれらによりヒートポンプサイクルを構成
する。又、６は貯湯槽、７は回転数可変の循環ポンプで
貯湯槽６下部と凝縮器２の水入口側との間に配役される
。８は第１の電磁切替パルプ、９は高温設定の湯温調整
弁で凝縮器２の水出口と貯湯槽６の上部との水系路中に
配役される。１０は第２の電磁切替バルブ、１１は中温
設定の湯温調整弁で凝縮器２の水出口と貯湯槽６の中層
部への水系路中に配役される。

ここで、循環ポンプ７は電磁切替バルブプ８．１゜と連
動し、電磁切替パルプ８が開の時に低回転数で電磁切替
パルプ１０が開の時に高回転で運転される。

１２は給水パルプ、１３は減圧逆止弁、１４は出湯栓で
三方弁１５を介して貯湯槽６の最上部と中層部とに連結
されており三方弁１５の切替により高温湯、中温湯を選
択的に出湯できる。１６は安全弁である。

１７は貯湯槽６上部湯温検知センサ、１８は貯湯槽６下
部湯温検知センサである。

上記構成において、運転初期は貯湯槽６内は市水で満さ
れており、湯温検知センサ１７．１８ともに設定値以下
の温度を検知する、この時は電磁切替バルブ８が開、電
磁切替パルプ１０は閉となり循環ポンプ７は低回転数で
運転され貯湯槽６の上部より高温湯が下部低温度の市水
と若干の境界−を形成し貯湯されてゆく、貯湯が進行し
、上部湯温検知センサ１７の位置まで貯湯されると電磁
切替バルブ８が閉、電磁切替バルブ１０が開となるとと
もに循環ポンプ７が高回転数で運転され貯湯槽６の中層
部より中温湯が下部低温度の市水と若干の境界層を形成
し貯湯され、貯湯槽６下部まで貯湯されると下部湯温検
知センサ１８によりヒートポンプの圧縮機１と循環ポン
プ７の運転が停止され加熱運転を終了する。上記のごと
く、貯湯槽６の上部には高湯温を中層部以下には中温湯
を貯湯するものである。

第２図にヒートポンプ給湯機の熱源である空気温度と凝
縮器入口、出口水温変化に対する必要循環水量を表わし
た図であシ、第２図に示されるごとく、中温湯沸上げて
凝縮器入口水温の高い場合と低い場合とで最大流量Ａか
ら最小流量Ｂまでの流量制御を必要とし、高温湯沸上げ
では最大流量Ａ′から最小流量Ｂ′までの流量制御を必
要とする。本発明における循環ポンプのＰ　−Ｑ特性を
第３図に示すごとく、中温湯沸上げの時に高回転数ＮＨ
で高温湯沸上げの時に低回転数ＮＬで運転することで中
温湯沸上げと高温湯沸」二げとで同一抵抗曲線上で設計
できることがわかる。即ち、Ａ点からＢ点まで又はＡ′
点からＢ′点までの抵抗変化を湯温調整弁で調整するも
のであり、したがって高温設定の湯温調整弁と中温設定
の湯温調整弁の通路面積は同一にできることを示してい
る。

一方、第４図に循環ポンプの回転数制御を行わない場合
のＰ−Ｑ特性を示す。図で明らかなごとく、高温設定の
湯温調整弁と中温設定の湯温調整弁とではＡ点Ｂ点、Ａ
′点Ｂ′点に示すごとく、抵抗曲線が異なシ高温設定の
湯温調整弁の場合がより抵抗を大きくする必要がある。

即ち、中温設定の湯温調整弁の通路面積よシも小さくす
る必要があることを示す。

上記説明で明らかなごとく高温設定のｍ温調整弁使用時
は循環ポンプを低回転数で運転し、中温設定の湯温調整
弁使用時は循環ポンプを高回転数で運転することにより
、高温設定用及び中温設定用の両温温調整弁の通路面積
を同一にすることが可能となり、循環ポンプ回転数制御
を行わない従来の方式に比較し、特に高温設定の湯温調
整弁の通路面積を大きくすることができるばかりでなく
流量制御ｌ】も小さくできるため、穴詰り等の問題がな
く、制、両性も良くなる効果がある。

また、循環ポンプは２極、４極の切替モータを使用する
ことでも同一の構成、効果が得られる。

さらに、電磁切替バルブ２個を使用して説明したが、三
方バルブでも構成可能である。

発明の効果 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。

（１）高温設定の湯温調整弁と中温設定の湯温調整弁を
循環ポンプの回転数制御と合せて使用することにより流
量調整中を小さくできるため貯湯槽上部へ高温湯を下部
へ中温湯を安定して効率よく貯湯することが可能である
。

＠）高温設定時は循環ポンプを低回転で運転することに
より湯温調整弁の流路面積を大きくできるため、スケー
ル等による穴詰りの問題がなくなり信頼性、制御性の高
いヒートポンプ給湯機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるヒートポンプ給湯機の
構成図、第２図は第１図によるヒートポンプ給湯機の必
要循環木瓜を示す特性図、第３図は本発明の一実施例に
おける循環ポンプのＰ　−Ｑへ特性図、第４図は循環ポ
ンプの回転数制御を行なわない場合のＰ　−Ｑ特性図で
ある。 １　圧縮機、２・・凝縮機、３・・絞シ機構、４・・・
蒸発器、６・貯湯槽、７・・・循環ポンプ、８・・第１
の電磁切替バルブ、９・・・高温設定の湯温調整弁、１
０・・・第２の電磁切替バルブ、１１・・中温設定の湯
温調整弁。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ６

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、凝縮器、絞シ機構、蒸発器よシなるヒー
   トポンプの前記凝縮器と貯湯槽とを各々水循環管路にて
   結合し、前記水循環回路は貯湯槽下部より回転数可変の
   循環ポンプを介して凝縮器への流入経路を構成するとと
   もに、凝縮器の流出回路は切替バルブと高温設定の湯温
   調整弁を介して貯湯槽上部への流路と切替バルブと中温
   設定の湯温調整弁を介して貯湯槽中層部への流路の２経
   路に構成したヒーｉ・ポンプ給湯機。
2. （２）回転数可変の循環ポンプは中温設定時２極で、高
   温設定時４極の切替モータを採用した特許請求の範囲第
   １項記載のヒートポンプ給湯機。