JPS63148047A - 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〕 乙の発明は、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ツプを用い、ま
た機器容量を小型化するために、貯湯槽を備えたヒート
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ＪＬなどで用いられてい
ｔこ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図に示すようなものがあった。

この第３図において、１は貯湯槽、２はヒートポンプ給
湯機、３は貯湯槽１からヒートポンプへの配管、４はヒ
ートポンプ給湯機２から貯湯槽１への配管である。

配管３には温水循環ポンプ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には給湯用の渇水循環
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。

とのヒートポンプ給湯装置は、蛇口１７より給湯が行わ
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。

乙の給水量はピー１−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。従って、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。

また、給湯負荷側の給湯性配管１６、および給湯復配管
１８には給湯用渇水循環ポンプ１９を常に動かし、渇水
を循環させていた。

〔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℃程度に高くしており、また負荷側の給湯配
管からの熱ロスも多かったので、性能もそれ程良くなく
、ラノニングコストも高いものとなっていた。

この発明は、係る問題点を解決するためになされたもの
で、給湯用ヒートポンプシステムを貯湯槽およびヒート
ポンプ給湯機をそれぞれ高温側、低温側の２系統に分割
して構成すると共に、上記各貯湯槽間を連結する給湯復
配管に退場ポンプを配設し、乙の退場ポンプの運転を運
転スケジュールと給湯復配管内の温水の温度制御とによ
り行い、給湯負荷側の配管内の温水を必要最小限に制御
するととでシステムト−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ヒートポンプ給
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〕 この発明に係るし−トポンプ給湯装置は、高温側の貯湯
槽から低温側の貯湯槽への給湯復配管に設けられた返湯
ポツプと、乙の退場ポンプ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、高温側の貯湯槽から低温側の貯湯
槽への給湯復配管内の渇水温度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
退場ポンプをオフさせかつ逆に設定温度より低い場合に
は退場ポンプをオンさせ、ヒートポンプ給湯機２で加熱
した高温水を無駄に低温側の貯湯槽に循環させることが
ない。

〔実施例〕

以下、乙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。この第１図において、高渇水
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。

これにともない、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を加熱する高温ヒートポンプ給湯機
２と貯湯槽９を加熱する低温側ヒ−ｌ−ポンプ給湯機１
０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）・ポンプ給湯機２間に連結
されている。

この往配管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
という）に出力するようになっている。

乙のマイコンコン１−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の切り換えにより
、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をバイパスするためのものである。

また、貯湯槽１内の高渇水の温度を温度センサ２０て検
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て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２３に出力するようになっている。

マイコンコントローラ２３ば温度センサ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、退場ポンプ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。貯湯槽９と貯湯槽
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への給湯復配管１８が連結されている。乙の
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、退場ポンプ１９が設けられている。

また、給湯復配管１８と給湯配管１６が連結されている
。この給湯配管１６は貯湯槽１に連結されており、給湯
配管１６には、複数の給湯用の蛇口１７が取付けられて
いる。

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１・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。この第２図
は退場ポンプ１９の制御シーケンスである。この図にお
いてステップＳ１において、電源をオンし、次のステッ
プＳ２において、退場ポンプ１９の運転スケジュールが
オンであれば、退場ポンプ１９はオンする（ステップ８
４）。

ステップＳ２において、低温側ヒートポンプ給ｔ８） 揚機１０の運転スケジュールがオフであれば、ステップ
Ｓ３へ行き、ここで予め設定された温度に比べて給湯復
配管内温度が低ければ、ステップＳ５で退場ポンプ１９
はオンする。

また、ここで、給湯復配管内温度が高ければ、ステップ
Ｓ６で退場ポツプ１９はオフする。このようにして、退
場ポンプ１９の運転状態は元のステップ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と高温側ヒートポツプ給湯機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
の温水は乙の三方電動弁６と温水循環ポンプ８を経て高
温側ヒートポンプ給湯機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
温の温水は復配管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て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、この高温側ピー１−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の温水は低温側ヒートポンプ給湯機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。

更に、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、更に給湯復配管１８、退
場ポンプ１９を経て貯湯槽９に送られる。乙の貯湯槽９
から配管１４を経て貯湯槽１に渇水が戻るようにしてい
る。

低温側の貯湯槽９の温水の温度が設定温度より低いとき
には、マイコンコントローラ２３により、退場ポンプ１
９をオンさせる。これにより、貯湯槽１から給湯配管１
６、給湯復配管１８に流れる高温の渇水が退場ポンプ１
９を介して貯湯槽９に戻り、乙の貯湯槽９内の渇水が設
定温度に加温される。

また、逆に貯湯槽９内の渇水の高度が設定温度よす高い
場合には、マイコンコントローラ２３により、退場ポン
プ１９をオフにする。

これにより、復配管１８の温水が貯湯槽９内への流入が
阻止され、貯湯槽９内の渇水がこれ以上加温されること
がなくなる。

なお、マイコンコントローラ２３内のメモリには、退場
ポンプ１９の運転に対して、季節などの給湯負荷の大き
さに対応して運転スケジュールを記憶するようにしても
よい。

〔発明の効果〕

乙の発明は以上説明したとおり、高温側の貯湯槽と分離
した低温側の貯湯槽の温水の温度が設定値以下のときは
制御手段により、退場ポンプをオンさせて、高温側の貯
湯槽から復配管に流通する高温水を流入して低温の渇水
を加温させ、低温側の貯湯槽の渇水が設定温度以上のと
きは退場ポンプをオフにして復配管の渇水の流入を阻止
するようにしたので、低温側ヒートポンプ給湯機ではシ
ステムト−タルで高効率の運転を行うことができ、最適
な設定温度に維持される。

また、給湯負荷側の配管内の温水を必要最小限に制御す
ることにより、ヒートポンプで加熱した高温水を無駄に
低温側の貯湯槽に循環させないので、極めてエネルギ効
率の高い運転を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は乙の発明のヒートポンプ給湯装置の一実施例を
示す構成図、第２図はこの発明のヒートポツプ給湯装置
における退場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機、６　
三方電動弁、７，２０〜２２　温度センサ、８，１３−
渇水循環ポンプ、１０　低温側ヒートポンプ給湯機、１
９・退場ポンプ、２３−マイコンコン１−ローラ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【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、上記各貯湯槽間を連結する配管、
   上記高温側の貯湯槽から低温側の貯湯槽に連なる給湯復
   配管に設けられた返湯ポンプ、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、オフ制御を行うとともに上記給湯復配管内の温水湿
   度が設定値以下のとき上記返湯ポンプをオンさせかつ設
   定値以上のときは返湯ポンプをオフさせる制御手段を備
   えてなるヒートポンプ給湯装置。
2. （２）制御手段は返湯ポンプの運転に対して、季節など
   による給湯負荷の大きさ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。