JPS6232378B2 - - Google Patents

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JPS6232378B2
JPS6232378B2 JP56094998A JP9499881A JPS6232378B2 JP S6232378 B2 JPS6232378 B2 JP S6232378B2 JP 56094998 A JP56094998 A JP 56094998A JP 9499881 A JP9499881 A JP 9499881A JP S6232378 B2 JPS6232378 B2 JP S6232378B2
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JP
Japan
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heat pump
heating
hot water
temperature
heating device
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JP56094998A
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JPS57210240A (en
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Satoshi Imabayashi
Joji Kamata
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒートポンプサイクル加熱装置と、補
助加熱装置を具備した貯湯槽とを備えたヒートポ
ンプ給湯装置に関するもので、ヒートポンプサイ
クルの頻繁なON―OFFを防止することにより、
ヒートポンプサイクルの信頼性の向上を図ること
を目的とする。
従来における貯湯槽内の水をヒートポンプサイ
クルの加熱熱交換器へ強制循環させてヒートポン
プの凝縮熱を貯湯するとともに、加熱熱交換器の
入口水温を検知して補助加熱装置に切換える方式
においては、補助加熱装置の運転中に貯湯槽内の
水温が十分に高いにもかかわらず、上記加熱熱交
換器の入口水温検知がなんらかの原因、例えば、
外気温度の低下などで所定温度以下となつた場
合、ヒートポンプ運転が再開されるが、加熱熱交
換器へ循環される実際の水温は高いため、すぐに
ヒートポンプ運転が停止されることになる。この
ような現象がたびたび生じると、ヒートポンプサ
イクルの故障の原因となる。
本発明は、補助加熱装置の運転がヒートポンプ
加熱運転への復帰を規制するようにすることによ
り、上記従来の問題点を解決するものである。
以下、本発明をその一実施例を示す図面にもと
づいて詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例におけるヒートポン
プ給湯装置のシステム構成図を示したもので、ヒ
ートポンプ給湯装置は、断熱材で覆われた貯湯槽
1とヒートポンプサイクル加熱装置2とにより構
成され、かつヒートポンプサイクル加熱装置2
は、圧縮機3、加熱熱交換器4、絞り機構5、蒸
発器6を環状に冷媒配管管路で結合するととも
に、前記蒸発器6の送風機7を有している。また
貯湯槽1内の水は、貯湯槽1の下部と加熱熱交換
器4の入口を連結する配管8に配設された循環ポ
ンプ9により加熱熱交換器4へ送られ、この加熱
熱交換器4で加熱昇温されて、加熱熱交換器4の
出口に配設された湯温調整機構10を経て貯湯槽
1の上部の出湯管11より貯湯槽1へ戻され、貯
湯槽1の上部より順次貯湯される。そしてまた、
出湯管11には給湯管12と給湯栓13が設けら
れ、かつ前記配管系の最上部に位置する場所には
安全弁14が設けられている。15は給水管で、
この給水管15には減圧逆止弁16が設けられて
いる。また前記貯湯槽の下部には、補助加熱装置
としての電気ヒータ17が設けられており、この
電気ヒータ17はヒートポンプサイクル加熱装置
2により加熱された湯温以上の湯温を得る場合に
使用される。18は加熱熱交換器4の入口水温を
検知する温度検知部で、配管8に取付けられてい
る。19は貯湯槽1内の湯温を検知する温度検知
部で、電気ヒータ17の近傍の貯湯槽1の壁に取
付けられている。
第2図は第1図のシステムを運転制御するため
の本発明の電気回路の一実施例を示したもので、
この第2図において、3は圧縮機、7は送風機、
9は循環ポンプ、17は電気ヒータ、20は深夜
電力電源に接続される漏電ブレーカー、21は連
動する3つの開閉接点を有するパワーリレー、2
2は貯湯槽1内の湯温を検知する温度検知部19
の開閉接点で、必要に応じて温度設定を可変する
ことができる。23はヒートポンプ運転を制御す
る第1のサーモスタツトで、この第1のサーモス
タツト23は例えば外気温を検知する。24は加
熱熱交換器4の入口水温を検知する温度検知部1
8の開閉接点、25は第1のタイマーリレーで、
この第1のタイマーリレー25は通電後一定時間
経過後にコイルが励磁されてその接点25aが開
成するように構成されている。26は第2のタイ
マーリレーで、この第2のタイマーリレー26は
通電後一定時間経過後にコイルが励磁されてその
接点26aが閉成するように構成されている。2
7,28は漏電ブレーカー20の保安回路にそれ
ぞれ並列接続された圧力検知接点および過焼防止
用接点である。
上記第2図の回路構成において、動作を説明す
ると、深夜電力1φ200Vが通電された時点で、
第1のタイマーリレー25の接点25aは閉であ
り、そして外気温度がヒートポンプ運転をするの
に十分な程高ければ、第1のサーモスタツト23
の接点は閉となり、さらに加熱熱交換器4の入口
水温を検知する温度検知部18の検知温度が設定
温度より低ければ、温度検知部18の開閉接点2
4も閉となつているため、パワーリレー21が励
磁される。これにより、第1のタイマーリレー2
5への通電が停止されるため、その接点25aは
閉のままであり、かつ循環ポンプ9が駆動されて
加熱熱交換器4へ水が循環されると同時に、第2
のタイマーリレー26に通電される。第2のタイ
マーリレー26の時間設定は加熱熱交換器4が十
分に冷却されるに必要な適当な時間が設定され
る。そして第2のタイマーリレー26の設定時間
が経過すると、その接点26aは閉となり、その
結果、圧縮機3と送風機7がそれぞれ通電駆動さ
れてヒートポンプ加熱運転が加熱される。この
時、加熱熱交換器4は十分に冷却されているた
め、ヒートポンプサイクルの高圧圧力の立ち上り
がゆるやかとなり、高圧圧力の異常上昇が防止で
きる。またヒートポンプ加熱運転中は、循環ポン
プ9により貯湯槽1の下部の水を加熱熱交換器4
へ送り、そして加熱昇温させて湯温調整機構10
によりほぼ一定の湯(約55℃)として貯湯槽1の
上部より戻すため、貯湯槽1内では、下部に冷
水、上部に湯が位置するという具合に若干の境界
層を形成し、この境界層を押し下げる状態で貯湯
槽1内の水が湯に沸き上げられてゆく。そして前
記境界層が貯湯槽1の下部に達するまでは、加熱
熱交換器4へ循環される水温はほぼ一定であるた
め、ヒートポンプサイクルは安定した運転ができ
る。また前記境界層が貯湯槽1の下部まで押し下
げられてくると、加熱熱交換器4へ循環される水
の温度が徐々に上昇してきてヒートポンプサイク
ルの高圧圧力が上昇して来る。この高圧圧力があ
る限度以上まで上昇すると、ヒートポンプサイク
ルの効率が低下するばかりでなく、圧縮機3の負
荷も増大してきて、ついには故障の原因ともな
る。
そこで、配管8に取付けられた温度検知部18
が所定の温度を検知してその接点24を開成する
ことにより、パワーリレー21を第2図に示す状
態に復帰させる。これにより、循環ポンプ9、圧
縮機3、送風機7への通電が断たれてヒートポン
プ運転が停止されると同時に、パワーリレー21
のバツク接点(電気ヒータ17と第1のタイマー
リレー25へ接続される接点)が閉となるため、
必要に応じて電気ヒータ17と第1のタイマーリ
レー25へ通電される。そして第1のタイマーリ
レー25の設定時間が経過すると、コイルが励磁
されてその接点25aを開成する。したがつて、
加熱熱交換器4の入口水温を検知する温度検知部
18が何らかの原因で所定温度以下を検知してそ
の接点24が閉となつても、第1のタイマーリレ
ー25の接点25aが開となつているため、パワ
ーリレー21への通電は行なわれない。すなわ
ち、第1のタイマーリレー25の接点25aを、
パワーリレー21の励磁回路に直列接続した回路
構成が、電気ヒータ17の補助加熱装置による加
熱運転中はヒートポンプ加熱運転への復帰を規制
する切換え固定回路をなすものである。そして電
気ヒータ17による加熱により貯湯槽1内の湯温
が所定値以上になると、その湯温を湯温検知部1
9が検知してその接点22が開となつて電気ヒー
タ17への通電が停止され、沸き上げ完了とな
る。それと同時に第1のタイマーリレー25への
通電も停止されることにより、その接点25aは
閉となるが、加熱熱交換器4の入口水温はこの時
点では通常設定値以上であるため、温度検知部1
8の開閉接点24は開いており、したがつてパワ
ーリレー21が作動することはない。もし、何ら
かの原因で加熱熱交換器4の入口水温を検知する
温度検知部18が設定温度以下を検知して、その
開閉接点24が閉となつた場合、パワーリレー2
1が作動して、循環ポンプ9と第2のタイマーリ
レー26に通電され、そして循環ポンプ9の作動
により貯湯槽1の下部より水が加熱熱交換器4へ
循環しはじめるが、この場合、貯湯槽1下部の水
温が温度検知部18の設定温度より十分に高い
と、第2のタイマーリレー26の設定時間以内に
温度検知部18の開閉接点24が開となるため、
パワーリレー21は第2図に示す状態に復帰する
ことになり、その結果、圧縮機3は起動しない。
上記したように、パワーリレー21により、効
率の高いヒートポンプ加熱運転を優先し、かつヒ
ートポンプ加熱運転終了後、必要に応じて補助加
熱装置である電気ヒータ17による加熱を行なう
ことにより、省エネルギー運転が可能となるばか
りでなく、ヒートポンプと電気ヒータ17は同時
運転しないため、受電容量を小さくできる。
また、循環ポンプ9と並列に接続されたタイマ
ーリレー26により、圧縮機3と送風機7の遅延
起動を行なわせることにより、ヒートポンプの運
転開始時の高圧圧力の異常上昇を防止できるとと
もに、加熱熱交換器4の入口水温が温度検知部1
8の設定温度より十分に高い場合は、圧縮機3へ
の通電を行なわずに電気ヒータ17へ切替えるた
め、ヒートポンプの無理な運転が防止できて、ヒ
ートポンプの信頼性向上につながる。
なお、上記一実施例においては、補助加熱装置
として電気ヒータ17を用いたものに説明した
が、灯油またはガス等を使用した加熱装置を使用
しても同等の効果が得られることは明白である。
また、電源としては1φ100Vと深夜電力1φ
200Vで説明したが、他のいかなる電源を使用し
てもよく、さらに、制御系を電子回路に置き換え
ても同等な効果が得られることは明白である。
以上のように本発明のヒートポンプ給湯装置に
よれば、補助加熱装置による加熱運転中はヒート
ポンプ運転への復帰を規制する切換え固定回路を
具備しているため、ヒートポンプの頻繁なON―
OFFを防止することができ、その結果、ヒート
ポンプサイクルの信頼性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるヒートポン
プ給湯装置のシステム構成図、第2図は同給湯装
置の電気回路図である。 1……貯湯槽、2……ヒートポンプサイクル加
熱装置、3……圧縮機、4……加熱熱交換器、5
……絞り機構、6……蒸発器、7……送風機、8
……加熱熱交換器4の入口水配管、9……循環ポ
ンプ、17……補助加熱装置としての電気ヒータ
ー、21……パワーリレー、25……第1のタイ
マーリレー(切換え固定回路)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 圧縮機、加熱熱交換器、絞り機構、蒸発器を
    環状の冷媒配管管路で給合してなるヒートポンプ
    サイクル加熱装置と、補助加熱装置を具備した貯
    湯槽とを備え、前記貯湯槽内の水を循環ポンプに
    より強制循環させて前記加熱熱交換器で加熱する
    ヒートポンプ給湯装置において、ヒートポンプ加
    熱運転終了後、必要に応じて補助加熱装置に切換
    えるとともに、補助加熱装置による加熱運転中は
    ヒートポンプ加熱運転への復帰を規制する切換え
    固定回路を具備したことを特徴とするヒートポン
    プ給湯装置。 2 前記補助加熱装置による加熱運転終了後は、
    前記切換え固定回路を解除することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のヒートポンプ給湯装
    置。
JP56094998A 1981-06-18 1981-06-18 Heat pump type hot water supply device Granted JPS57210240A (en)

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JPS57210240A JPS57210240A (en) 1982-12-23
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