JPS63148046A - ヒ−トポンプ給湯装置 - 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〕 この発明は、集合住宅、ビジネスホテルなどの給湯を行
うために、熱源機に効率の良いヒートポンプを用い、ま
たｍ器容量を小型化するために貯湯槽を備えたビートポ
ンプ給湯装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、集合住宅やビジネスホテルなどで用いられていた
ヒートポンプ給湯装置には三菱電機空冷ヒートポンプチ
ラーのカタログ（１９８４年３月）に記載された第３図
に示すものがあった。この第３図において、１ば貯湯槽
、２はヒートポンプ給湯機、３は貯湯槽１からヒートポ
ンプ給湯機２への配管、４は七−トポンプ給湯機２から
貯湯槽１への配管である。

配管３には渇水循環ポンプ８が設けられているとともに
、給水配管１５が連結されており、この給水配管１５に
電磁二方弁２４．電磁弁２５が設けられている。

また、貯湯槽１の水位を水位検知器２６で検出するよう
になっており、この水位検知器２６の検出出力は制御器
２３に送出し、制御器２３は電磁二方弁２４．電磁弁２
５の開閉制御を行うようになっているとともに、制御器
２３の出力でヒートポンプ給湯機２の制御も行うように
している。

一方、貯湯槽１には、給湯性配管１６．給湯復配管１８
が連結されており、給湯性配管１６には給湯用の温水循
環ポンプ１９が設けられており、給湯復配管１８には負
荷側の蛇口１７が連結されている。

この給湯ヒートポンプ装置は、給湯が行われると水位検
知器２６の信号によって制御器２３が電磁弁２５を開き
、給水が開始される。この給水量はビートポンプ給湯機
２の出口温度が一定になるように調節される。したがっ
て、貯湯槽の中の水温は常に一定に保たれており、給湯
に供される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上述べたように、従来のヒートポンプ給湯装置は出口
温度を５５℃程度に高くしているので、性能がそれ程良
くなく、ランニングコストも高いものとなっていた。

乙の発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、システムトータルで高効率運転を行ってエネルギ
効率を極めて高くすることができるとともに、高温側ビ
ートポンプ給湯機では一定の高温の湯を発生できるビー
トポンプ給湯装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るヒートポンプ給湯装置は、高温水を貯え
る高温側の貯湯槽と、低温水を貯える低温側の貯湯槽と
、高温側ヒートポンプ給湯機と、低温側ヒートポンプ給
湯機と、高温側ヒートポンプ給湯機の入口温度を一定に
制御するための三方電動弁と、この三方電動弁と高温側
ヒートポンプ給湯機および低温側ヒートポンプ給湯機と
を制御する制御手段とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、高温側および低温側の貯湯槽の渇
水が設定温度より高いとき制御手段のメモリに記憶した
運転スケジュールに基づき、高温側ヒートポンプ給湯機
および低温側ビートポンプ給湯機をオフにし、逆に低い
ときはオンさせるとともに、三方電動弁を切換制御して
高温側ヒートポンプ給湯機を短絡させてその入口湿度が
一定になるように制御する。

〔実施例〕

以下、この発明のヒートポンプ給湯装置の実施例につい
て図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成
を示す配管系統図である。乙の第１図において、まず、
高温側の系統から述べる。

高温水を貯湯する貯湯槽１と低温水を貯湯する貯湯槽９
とによる２系統に貯湯槽が分割されている。

これに伴い、ヒートポンプ給湯機も２系統に分割されて
おり、貯湯槽１を加熱する高温側ヒートポンプ給湯機２
と貯湯槽９を加熱する低温側ヒートポンプ給湯機１０と
に分割されている。

貯湯槽１と高温側ヒートポンプ給湯機２間には復配管４
が連結され、高温側ヒートポンプ給湯機２より高温水を
貯湯槽１に給湯するようになっており、また、往配管３
は貯湯槽１と高温側ヒートポンプ給湯機２間に連結され
ている。

乙の往配管３の途中には、三方電動弁６と温水循環ポン
プ８が設けられており、この往配管３の温度を温度セン
サ７で検出して制御手段としてのマイクロコンピュータ
によるコントローラ２３（以下、マイコンコントローラ
と云う）に出力するようになっている。このマイコンコ
ントローラ２３により、三方電動弁６の切換制御を行う
ようになっている。

この三方電動弁６と往配管４間には短絡配管５が連結さ
れている。短絡配管５は三方電動弁６の切換えにより、
往配管３と復配管４を直接結合して、高温側ヒートポン
プ給湯機２をバイアスするためのものである。

また、貯湯槽１内の高温水の温度を温度センサ２０で検
知するようになっており、同様にして貯湯槽９内の低温
水の温度を温度センサ２１で検知するようになっている
。

これらの温度センサ２０，２１の出力はマイコンコント
ローラに出力するようになっている。マイコンコントロ
ーラ２３は温度センサ２０，２１および温度センサ７．
２２の出力と自らの内部メモリに記憶した運転スケジュ
ールによって高温側ヒートポンプ給湯機２．低温側ヒー
トポンプ給湯機１０．渇水循環ポンプ１９および三方電
動弁６を制御するようになっている。

次に、低温側の系統について述べる。低温側貯湯槽９と
高温側貯湯槽１間は配管１４で連結されており、また、
貯湯槽９と低温側ヒートポンプ給湯機１０間には復配管
１２が連結されているとともに、往配管１１が連結され
ている。この往配管１１には、渇水循環ポンプ１３が設
けられている。

貯湯槽９には給水配管１５が連結されているとともに、
貯湯槽１の上方に連結した給湯配管１６と連通ずる復配
管１８が連結されている。この復配管１８に上述の温度
センサ２２が設けられているとともに、渇水循環ポンプ
１９も設けられている。

上記給湯配管１６には複数の蛇口１７が取り付けられて
いる。

−ｌノ 次に、上記のように構成されたこの実施例の動作につい
て、第２図のフローチャートを参照しながら説明する。

なお、この第２図の制御シーケンスはマイコンコントロ
ーラ２３の内部のメモリに格納されている。第２図は高
温側ヒートポンプ給湯機２、低温側ビートポンプ給湯機
１０の制御シーケンスである。

乙の第２図において、ステップＳ１において電源オンし
、次のステップＳ２において高温側ヒートポンプ給湯機
２．低温側ビートポンプ給湯機１０の運転スケジュール
がオフであれば、ヒートポンプはオンする（ステップ３
４）。

ステップＳ２において、高温側ヒートポンプ給湯機２．
低温側ヒートポンプ給湯機１０の運転スケジュールがオ
ンであればステップＳ３へ行き、こ乙で予め設定された
湿度に比べて貯湯槽１，９の温度が高ければ、ステップ
Ｓ５で高温側ビートポンプ給湯機２．低温側ヒートポン
プ給湯機１０はオフする。

また、ここで貯湯槽温度が低ければ、ステップＳ６で高
温側ヒートポンプ給湯機２．低温側ビートポンプ給湯機
１０はオンする。このようにして、各ビートポンプ給湯
機の運転状態から元のステップＳ２に戻り、この制御を
繰り返す。

また、マイコンコントローラ２３により、三方電動弁６
を切り換えて貯湯槽１と高温側ヒートポンプ給湯機２間
を連通させ、渇水循環ポンプ８の作動により貯湯槽１の
温水はこの三方電動弁６と温水循環ポンプ８を経て高温
側上〜トポンプ給湯機２に送られる。

これにより、高温側ヒートポンプ給湯機２で加熱した高
温の渇水は復配管４から貯湯槽１に送られる。

また、三方電動弁６が短絡配管５側に切り換えられると
、高温側ヒートポンプ給湯機２が短絡配管５で短絡され
て、高温側ヒートポンプ給湯機２で加熱された高温の渇
水は復配管４．短絡配管５゜三方電動弁６．渇水循環ポ
ンプ８．往配管３．高温側ヒートポンプ給湯機２の順で
循環して、この高温側ヒートポンプ給湯機２の入口温度
が一定となり、高温側ヒートポンプ給湯機２は一定の高
温の湯を発生することができる。

一方、低温側の系統は渇水循環ポンプ１３の作動により
、貯湯槽９の温水は低温側ビートポンプ給湯機１０に送
られ、そこで加熱されて復配管１２を経て貯湯槽９に送
られる。

さらに、貯湯槽１内の高温の温水は給湯配管１６から蛇
口１７により使用者に給湯され、さらに往配管１８．渇
水循環ポンプ１９を経て貯湯槽９に送られる。この貯湯
槽９から配管１４を経て貯湯槽１に温水が戻るようにし
ている。

なお、マイコンコントローラ２３内のメモリには、高温
側ヒートポンプ給湯機２と低温側ヒートポンプ給湯機１
０の運転に対して、季節、休日、平日などの給湯負荷の
大きさ、パターンにそれぞれ運転スケジュールを記憶す
るようにしてもよい。

また、メモリに記憶する運転スケシュルールは温度セン
サ２０により検知した貯湯槽１の温度が予め設定し力温
度よりも低（、かつ運転スケジュールがオンとなってい
る場合のみ、高温側ヒートポンプ給湯機２をオン制御す
るように記憶してもよい。

さらに、メモリに記憶する運転スケジュールは、温度セ
ンサ２１により検知した貯湯槽９の温度が予め設定し力
温度よりも低く、かつ運転スケジュールもオンとなって
いる場合のみ、低温側ヒートポンプ給湯機１０をオン制
御するように記憶してもよい。

〔発明の効果〕

この発明は思上説明したとおり、ヒートポンプ給湯機、
貯湯槽を高温側、低温側の２系統に分離し、かつ高温側
ヒートポンプ給湯機では一定の高温の湯を発生すること
ができるように、三方電動弁を有し、低温側ヒートポン
プ給湯機ではシステムトータルで高効率の運転を行うよ
うにしたので、最適な設定温度に維持され−の丑ヨ極め
てエネルギ効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のヒートポンプ給湯装置の−実施例を
示す構成図、第２図はこの発明のヒートポンプ給湯装置
におけるヒートポンプの制御フローを示す図、第３図は
従来のヒートポンプ給湯装置の構成を示す図である。 １．９・貯湯槽、２　・高温側ヒートポンプ給湯装置、
６　三方電動弁、７，２０〜２２・・温度センサ、８，
１３，１９・−・温度循環ポンプ、１０・低温側ビート
ポンプ給湯機、２３　マイコンコントローラ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温水を貯える高温側の貯湯槽、上記高温水を加
   熱するための高温側ヒートポンプ給湯機、低温水を貯え
   る低温側の貯湯槽、上記低温水を加熱するための低温側
   ヒートポンプ給湯機、上記高温側の貯湯槽と高温側ヒー
   トポンプ給湯機間に連通するように切り換わるかあるい
   はこの高温側ヒートポンプ給湯機の出口側と入口側を短
   絡するように切り換わる三方電動弁、上記高温側および
   低温側の貯湯槽間を連結する配管、上記各貯湯槽の温度
   および予め記憶された運転スケジュールに基づき上記三
   方電動弁の切換制御および高温側ヒートポンプ給湯機と
   低温側ヒートポンプ給湯機の運転のオン、オフ制御を行
   う制御手段を備えてなるヒートポンプ給湯装置。
2. （２）制御手段は高温側ヒートポンプ給湯機と低温側ヒ
   ートポンプ給湯機の運転に対して、季節、休日、平日な
   どの給湯負荷の大きさ、パターンに各々対応した運転ス
   ケジュールを自らの内部メモリに蓄えていることを特徴
   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。
3. （３）高温側および低温側の各貯湯槽の温度は各貯湯槽
   にそれぞれ各別に設けられ力温度センサによって検知さ
   れるようにした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。
4. （４）制御手段は高温側の貯湯槽の高温水を検出する温
   度センサにより検知しに温度が予め設定した湿度より低
   くかつ運転スケジュールもオンとなっている場合のみ高
   温側ヒートポンプ給湯機をオンするように制御すること
   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。
5. （５）制御手段は低温側の貯湯槽の低温水の温度を検出
   する湿度センサにより検知した温度が予め設定した温度
   より低くかつ運転スケジュールもオンとなっている場合
   のみ低温側ヒートポンプ給湯機をオンするように制御す
   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。