JPS60233443A - ヒ−トポンプ温水装置 - Google Patents
ヒ−トポンプ温水装置Info
- Publication number
- JPS60233443A JPS60233443A JP59090581A JP9058184A JPS60233443A JP S60233443 A JPS60233443 A JP S60233443A JP 59090581 A JP59090581 A JP 59090581A JP 9058184 A JP9058184 A JP 9058184A JP S60233443 A JPS60233443 A JP S60233443A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- amount
- heat
- compressor
- heat source
- 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
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/156—Reducing the quantity of energy consumed; Increasing efficiency
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/375—Control of heat pumps
- F24H15/38—Control of compressors of heat pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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温水装置の湯量保証と、効率改善
に関する。
に関する。
従来例の構成とその問題点
従来のヒートポンプ給湯装置で使用される圧縮機は容量
制御が行われていないため、ヒートポンプ加熱ユニット
の加熱特性は第１図に示すごとく、熱源エンタルピが低
下すると加熱能力も低下し、したがって、種湯槽内に残
湯量の少ない状態でしかも熱源エンタルピの低い時には
、所定の湯温、湯量を確保するのに長時間を有するため
、所定の時間内に、必要な湯温、湯量が確保できないと
いった問題を有していた。また、熱源エンタルピが高く
、残湯量の多い時には早く沸きすぎて、実際出湯するま
での時間が長くなり、無駄な放熱がある等の問題を有し
ていた。
制御が行われていないため、ヒートポンプ加熱ユニット
の加熱特性は第１図に示すごとく、熱源エンタルピが低
下すると加熱能力も低下し、したがって、種湯槽内に残
湯量の少ない状態でしかも熱源エンタルピの低い時には
、所定の湯温、湯量を確保するのに長時間を有するため
、所定の時間内に、必要な湯温、湯量が確保できないと
いった問題を有していた。また、熱源エンタルピが高く
、残湯量の多い時には早く沸きすぎて、実際出湯するま
での時間が長くなり、無駄な放熱がある等の問題を有し
ていた。
発明の目的
本発明は上記問題点を除去するもので、容量制御可変圧
縮機を用い所定時間内での必要な湯量保証と効率改善を
目的とする。
縮機を用い所定時間内での必要な湯量保証と効率改善を
目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために、容量制御可変圧縮機、熱源
側熱交換器、加熱熱交換器、絞り氏構を環状の冷媒管管
路で結合してなるヒートポンプサイクル加熱ユニットと
複数の残湯量検知センサを有する貯湯槽とよりなり、加
熱運転開始時の残湯量と熱源エンタルピの状態により圧
縮機運転容量を設定する制御回路を構成するもので、熱
源エンタルピが高い時、又は、熱源エンタルピが低くて
も、残湯量の多い時には圧縮機の回転数を小さくするこ
とにより所定時間内を有効に使用し、効率の高い運転を
行い、熱源エンタルピが低く、残湯量の少ない時には圧
縮機の回転数を大きくして、加熱能力を大きくすること
で所定の時間内に必要な湯温と湯量を確保するものであ
る。
側熱交換器、加熱熱交換器、絞り氏構を環状の冷媒管管
路で結合してなるヒートポンプサイクル加熱ユニットと
複数の残湯量検知センサを有する貯湯槽とよりなり、加
熱運転開始時の残湯量と熱源エンタルピの状態により圧
縮機運転容量を設定する制御回路を構成するもので、熱
源エンタルピが高い時、又は、熱源エンタルピが低くて
も、残湯量の多い時には圧縮機の回転数を小さくするこ
とにより所定時間内を有効に使用し、効率の高い運転を
行い、熱源エンタルピが低く、残湯量の少ない時には圧
縮機の回転数を大きくして、加熱能力を大きくすること
で所定の時間内に必要な湯温と湯量を確保するものであ
る。
実施例の説明
以下、本発明の実施例を第２図、第３図を用いて説明す
る。第２図はシステムの一実施例であり、１はヒートポ
ンプサイクル加熱ユニットで、周波数可変等による回転
数制御を行なう容量制御可変圧縮機２、加熱熱交換器３
、絞ｂｅ構４、熱源側熱交換器５を環状の冷媒管管路に
て各々図示の如く結合してヒートポンプサイクルを構成
する。６は熱源側熱交換器５用の送風機である。７は貯
湯槽で加熱熱交換器３と循環ポンプ８を介して水循環回
路で結合される。貯湯槽７には残湯量を検知する複数の
センサ９ａ、９ｂ、９ｃが配設されている。１０は熱源
エンタルピ検知セ／すで、空気熱源の場合は外気温度で
代用できる。１１は残湯検知センサ９ａ、９ｂ、９ｃと
熱源エンクルピセ／す１０の信号を受け圧縮機２の回転
数を設定する制御回路である。１２は出湯栓、１ａは給
水側の減圧逆止弁、１４は安全弁である。上記構成にお
ける制御回路１１の内容について第３図を用いて説明す
る。第３図において、横軸に熱源エンクｌレピを、縦軸
に熱量を示し、右上りの線はヒートポンプサイクル加熱
ユニット１の所定時間内の加熱能力を示し、Ａは圧縮ｗ
＆２の回転数の高い時、Ｂは回転数中の時、Ｃは低い時
の加熱能力を示す。
る。第２図はシステムの一実施例であり、１はヒートポ
ンプサイクル加熱ユニットで、周波数可変等による回転
数制御を行なう容量制御可変圧縮機２、加熱熱交換器３
、絞ｂｅ構４、熱源側熱交換器５を環状の冷媒管管路に
て各々図示の如く結合してヒートポンプサイクルを構成
する。６は熱源側熱交換器５用の送風機である。７は貯
湯槽で加熱熱交換器３と循環ポンプ８を介して水循環回
路で結合される。貯湯槽７には残湯量を検知する複数の
センサ９ａ、９ｂ、９ｃが配設されている。１０は熱源
エンタルピ検知セ／すで、空気熱源の場合は外気温度で
代用できる。１１は残湯検知センサ９ａ、９ｂ、９ｃと
熱源エンクルピセ／す１０の信号を受け圧縮機２の回転
数を設定する制御回路である。１２は出湯栓、１ａは給
水側の減圧逆止弁、１４は安全弁である。上記構成にお
ける制御回路１１の内容について第３図を用いて説明す
る。第３図において、横軸に熱源エンクｌレピを、縦軸
に熱量を示し、右上りの線はヒートポンプサイクル加熱
ユニット１の所定時間内の加熱能力を示し、Ａは圧縮ｗ
＆２の回転数の高い時、Ｂは回転数中の時、Ｃは低い時
の加熱能力を示す。
線り、Ｅ、Ｆは各残湯量時の必要加熱量を示し、Ｄは残
湯検知セ／す９ａに相当する残湯量の少ない時、Ｅは残
湯検知センサ９ｂに相当する残湯量の中程度の時、Ｆは
残湯量検知セ／す９ｃに相当する残湯量の多い時を示す
。貯湯槽７内を所定の湯温・湯量迄加熱するためには、
必要加熱量より、ヒートポンプサイクル加熱ユニット１
の加熱能力が上回ることが必要である。したがって、熱
源エフ タルヒカ高い１１以上、熱源エンタルピカ中の
ｉ２以上で残湯量が中以上、及び熱源エンタルピが低い
ｉ３以上で残湯量が多い時には圧縮機２の回転数を低ク
シ、効率の高い運転を行ない、熱源エンタルピが中以上
で残湯量が少ない時、又は熱源エンタルピが低く残湯量
が中の時は圧縮機２の回転数を中に、また熱源エンタル
ピが低く、残湯量が少ない時には圧縮＠２０回転数を高
くして加熱能力を最大にして運転するこ見＜、制御部１
１がプログラミングされている。
湯検知セ／す９ａに相当する残湯量の少ない時、Ｅは残
湯検知センサ９ｂに相当する残湯量の中程度の時、Ｆは
残湯量検知セ／す９ｃに相当する残湯量の多い時を示す
。貯湯槽７内を所定の湯温・湯量迄加熱するためには、
必要加熱量より、ヒートポンプサイクル加熱ユニット１
の加熱能力が上回ることが必要である。したがって、熱
源エフ タルヒカ高い１１以上、熱源エンタルピカ中の
ｉ２以上で残湯量が中以上、及び熱源エンタルピが低い
ｉ３以上で残湯量が多い時には圧縮機２の回転数を低ク
シ、効率の高い運転を行ない、熱源エンタルピが中以上
で残湯量が少ない時、又は熱源エンタルピが低く残湯量
が中の時は圧縮機２の回転数を中に、また熱源エンタル
ピが低く、残湯量が少ない時には圧縮＠２０回転数を高
くして加熱能力を最大にして運転するこ見＜、制御部１
１がプログラミングされている。
以上の構成によりその動作を説明する。
例えば深夜電力機器等の電源供給時間を限定するものに
おいて、その機器の通電開始時に残湯量検知センサ９ａ
、９ｂ、９ｃと外気温検知センサ１０の信号を検知し、
制御部１１によって前記モードに従って圧縮機２の回転
数が決定されヒートポンプ運転か開始され、貯湯槽７内
が設定温度進達したらヒートポンプ運転が停止され、圧
縮機２の回転数設定が解除され次の通電開始まで待機す
る。
おいて、その機器の通電開始時に残湯量検知センサ９ａ
、９ｂ、９ｃと外気温検知センサ１０の信号を検知し、
制御部１１によって前記モードに従って圧縮機２の回転
数が決定されヒートポンプ運転か開始され、貯湯槽７内
が設定温度進達したらヒートポンプ運転が停止され、圧
縮機２の回転数設定が解除され次の通電開始まで待機す
る。
上記、説明で明らかなごとく、残湯量が少なく熱源エン
タルピの低い時には、制御回路１１の設定により圧縮機
２の回転数を最大にし、加熱能力を大きくすることで、
所定時間内に貯湯槽７内の湯温と湯量を十分確保するこ
とができる。また、残湯量が多い時又は熱源エンタルピ
が高い特等必要加熱量の少ない時は、制御回路１１の設
定により圧縮＠２０回転数を最小にして運転することで
、加熱効率の高い運転ができるとともに、必要以上に早
く沸き上げ完了としないため、実使用、即ち出湯特進の
高温での貯湯時間を短くてきるため、放熱ロスが少なく
なり、システムの総合的な効率。
タルピの低い時には、制御回路１１の設定により圧縮機
２の回転数を最大にし、加熱能力を大きくすることで、
所定時間内に貯湯槽７内の湯温と湯量を十分確保するこ
とができる。また、残湯量が多い時又は熱源エンタルピ
が高い特等必要加熱量の少ない時は、制御回路１１の設
定により圧縮＠２０回転数を最小にして運転することで
、加熱効率の高い運転ができるとともに、必要以上に早
く沸き上げ完了としないため、実使用、即ち出湯特進の
高温での貯湯時間を短くてきるため、放熱ロスが少なく
なり、システムの総合的な効率。
も向上する。
上記説明では、残湯量・熱源エンタルピを各々３ステツ
プで説明したが、さらに多くのステップで設定するとよ
り細かな制御でより高い効率が得られることは明白であ
る。
プで説明したが、さらに多くのステップで設定するとよ
り細かな制御でより高い効率が得られることは明白であ
る。
また、加熱熱交換器３は貯湯槽７の外部設置の構成で説
明したが、貯湯槽７内部設置でも同様の効果が得られる
ことは明らかである。
明したが、貯湯槽７内部設置でも同様の効果が得られる
ことは明らかである。
発明の効果
容量制御可変圧縮機、熱源側熱交換器、加熱熱交換器、
絞すｔＵ構を環状の冷媒管管路で結合してなるヒートポ
ンプサイクル加熱ユニットと、複数の残湯量検知センサ
を有する貯湯槽とよりなり、加熱運転開始時の残湯量と
熱源エンタルピの状態により圧縮機の運転容量を設定す
る制御回路を設けることにより、必要加熱量の多い時に
は加熱能力の大きい圧縮機回転数を高くして所定時間内
に必要湯温、湯量を確保でき、また、必要加熱量の少な
い時には、圧縮機の回転数を低クシ、効率の高い運転が
できるとともに、沸き上げ時間を遅らせることにより、
出湯特進の保温時間を短くすることで放熱量を少なくな
り、総合的にも効率の向上が図れるといった実用的効果
を有するものである。
絞すｔＵ構を環状の冷媒管管路で結合してなるヒートポ
ンプサイクル加熱ユニットと、複数の残湯量検知センサ
を有する貯湯槽とよりなり、加熱運転開始時の残湯量と
熱源エンタルピの状態により圧縮機の運転容量を設定す
る制御回路を設けることにより、必要加熱量の多い時に
は加熱能力の大きい圧縮機回転数を高くして所定時間内
に必要湯温、湯量を確保でき、また、必要加熱量の少な
い時には、圧縮機の回転数を低クシ、効率の高い運転が
できるとともに、沸き上げ時間を遅らせることにより、
出湯特進の保温時間を短くすることで放熱量を少なくな
り、総合的にも効率の向上が図れるといった実用的効果
を有するものである。
第１図は従来のヒートポンプ加熱ユニットの加熱特性図
、第２図は本発明の一実施例のヒートポンプ温水装置の
構成図、第３図は同ヒートポンプ温水装置の運転動作説
明図である。 １・・・ヒートポンプサイクル加熱ユニット、２・・容
量制御可変圧縮機、３・・・加熱熱交換器、４・・・絞
＋ｌｌ１機構、５・・熱源側熱交換器、７・・貯湯槽、
９ａ。 ９ｂ、９ｃ・残湯量検知センサ、１０・・・熱源エンタ
ルピセンサ、１１・・制御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 無２まエンタルピ 図 ４ 第３図 率、魂エンタルピ
、第２図は本発明の一実施例のヒートポンプ温水装置の
構成図、第３図は同ヒートポンプ温水装置の運転動作説
明図である。 １・・・ヒートポンプサイクル加熱ユニット、２・・容
量制御可変圧縮機、３・・・加熱熱交換器、４・・・絞
＋ｌｌ１機構、５・・熱源側熱交換器、７・・貯湯槽、
９ａ。 ９ｂ、９ｃ・残湯量検知センサ、１０・・・熱源エンタ
ルピセンサ、１１・・制御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 無２まエンタルピ 図 ４ 第３図 率、魂エンタルピ
Claims (2)
- （１）容量制御可変圧縮機、熱源側熱交換器、加熱熱交
換器、絞り機構を環状の冷媒管管路で結合してなるヒー
トポンプサイフレ加熱ユニットと、複数の残湯量検知セ
ンサを有する貯湯槽とよりなり、加熱連転開始時の残湯
量と熱源エンタルピの状態により圧縮機運転容量を設定
する制御回路を設けたヒートポンプ温水装置。 - （２）圧縮機の容量制御を回転数制御とし、熱源エンタ
ルピが高いほど、また残湯量が多いほど圧縮機の回転数
を低くさせる制御構成とした特許請求の範囲第１項記載
のヒートポンプ温水装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59090581A JPS60233443A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | ヒ−トポンプ温水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59090581A JPS60233443A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | ヒ−トポンプ温水装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60233443A true JPS60233443A (ja) | 1985-11-20 |
Family
ID=14002403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59090581A Pending JPS60233443A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | ヒ−トポンプ温水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60233443A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989004443A1 (en) * | 1987-11-03 | 1989-05-18 | Dittell Edward W | Heat energy storage and transfer apparatus |
| JP2002213821A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Denso Corp | ヒートポンプ式給湯器 |
| CN106766214A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 广东芬尼克兹节能设备有限公司 | 一种水温调频控制方法 |
-
1984
- 1984-05-07 JP JP59090581A patent/JPS60233443A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989004443A1 (en) * | 1987-11-03 | 1989-05-18 | Dittell Edward W | Heat energy storage and transfer apparatus |
| JP2002213821A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Denso Corp | ヒートポンプ式給湯器 |
| CN106766214A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 广东芬尼克兹节能设备有限公司 | 一种水温调频控制方法 |
| CN106766214B (zh) * | 2016-11-11 | 2019-11-01 | 广东芬尼克兹节能设备有限公司 | 一种水温调频控制方法 |
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