JPS632844Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は深夜電力利用形のヒートポンプ給湯機
に係り、特にヒートポンプ冷凍機が故障などで運
転不能となつたときでも電気温水機として使用で
き、所要の温水を確保し得る如き給湯機に関す
る、 低料金の深夜電力によつて不需要時間中に所定
温度、所定量の温水を貯湯しておく形式の給湯機
が多く用いられているが、電気ヒータに比較して
エネルギー有効比が高いこと、また、冷房用冷熱
を同時に得ることができるなどの利点があるとこ
ろから、ヒートポンプ冷凍機と補助電気ヒータと
を温水加熱装置に備えてヒートポンプ冷凍機を優
先させて運転する形式のヒートポンプ給湯機が最
近になつて利用されてきている。

この種のヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプ
冷凍機では、精々55℃程度の温水しか得られない
点から低温の間はヒートポンプ冷凍機で加熱し、
それ以上の例えば85℃程度の温水を得るために補
助電気ヒータで加熱するようにしたものである。

かゝる構造のものでは、万が一ヒートポンプ冷
凍機が運転中に故障して安全装置の作動により自
動停止したときには、水温が55℃に達していない
ために補助電気ヒータも運転に入らなくなる結
果、所定温度の温水が得られなく、サービス修理
が完了するまでの間、使用不能となり不便なもの
であつた。

このように使用上での問題点があつたのに対処
して、本考案はヒートポンプ冷凍機を保護するた
めの安全装置に関連させて制御回路を設けて、該
ヒートポンプ冷凍機が運転不能な場合には電気温
水機として活用できるようにすることによつて、
前述の欠点の解消をはかり得るに至つたものであ
り、実施例を示す添付図面より明らかな如く、ヒ
ートポンプ冷凍機２および補助電気ヒータ３によ
り貯湯槽１内の水を加熱する加熱装置と、貯湯槽
１内の水温を検出し水温が設定温度より低いとき
閉路する低温側接点２０−₁及び高いとき閉路す
る高温側接点２０−₂を備えた第１サーモスタツ
ト２０と、貯湯槽１内の水温を検出し第１サーモ
スタツト２０よりも高い設定温度を有して水温が
該設定温度より低いとき閉路する第２サーモスタ
ツト２１とを設ける一方、前記冷凍機２の異常状
態を検出して開作動する安全装置２４，２５，２
６とリレー２９のコイル２９ｃとの直列回路と、
リレー２９の常開接点２９−₂と冷凍機２運転用
の第１電磁接触器１８のコイル１８ｃと第１サー
モスタツト２０の低温側接点２０−₁との直列回
路と、電気ヒータ３運転用の第２電磁接触器１９
のコイル１９ｃと第２サーモスタツト２１とリレ
ー２９の常開接点２９−₃との直列回路とを並列
に接続するとともに、前記第２電磁接触器１９の
コイル１９ｃと第２サーモスタツト２１との直列
回路を第１サーモスタツト２０の高温側接点２０
−₂に接続して、第２電磁接触器１９のコイル１
９ｃと第２サーモスタツト２１との直列回路と、
リレー２９の常開接点２９−₂と第１電磁接触器
１８のコイル１８ｃとの直列回路とを並列に接続
してなる冷凍機２および電気ヒータ３の運転制御
用電気回路を形成したことを特徴とする。

以下に本考案の具体的内容について添付図面を
参照しつつ説明する。

第１図において１は断熱壁によつて密閉容器に
形成した貯湯槽で、給水管５、湯取出管６および
排水管７を有している。

この貯湯槽１には補助電気ヒータ３が槽内下部
に収納せしめていると共に、ヒートポンプ冷凍機
２を付属して配設せしめている。

補助電気ヒータ３は槽内水と直接的に接して加
熱作用を行うものであつて、シーズヒータ等が好
適なものであり、一方、ヒートポンプ冷凍機２
は、圧縮機８、切換弁９、利用側熱交換器１０、
減圧器１１および熱源側熱交換器１２からなる可
逆冷凍サイクルとフアン１３とを備えた公知の冷
凍機から形成されている。

上記ヒートポンプ冷凍機２における利用側熱交
換器１２は対水形熱交換器であつて、水側をポン
プ１５が介設された配管１４と配管１６とによ
り、前記貯湯槽１内と接続して、水循環回路を形
成している。

かゝる構造となした給湯機は、ヒートポンプ冷
凍機２と補助電気ヒータ３とが貯湯槽１内の水を
加熱する加熱装置となつていて、深夜電力１７の
供給を受けて加熱運転が成される。

それ等ヒートポンプ冷凍機２、補助電気ヒータ
３を運転制御するための電気回路を第２図に例示
しているが、接触子１８−₁およびコイル１８ｃ
からなる第１電磁接触器１８、接触子１９−₁，
１９−₂およびコイル１９ｃからなる第２電磁接
触器１９、貯湯槽１内に設けて低段側温度を設定
する第１サーモスタツト２０、貯湯槽１内に設け
て第１サーモスタツト２０の設定温度より高い高
段側温度を設定する第２サーモスタツト２１、切
換接点２２−₁およびコイル２２ｃを備えたデア
イサ２２、両切形漏電ブレーカ２３、過電流リレ
ー２４、高圧制御器２５、過負荷リレー２６、常
開接点２９−₁，２９−₂、常閉接点２９−₃，２
９−₄およびコイル２９ｃからなる第１リレー２
９、常開接点３０−₁およびコイル３０ｃからな
る第２リレー３０、運転スイツチ３１、接点３２
−₁および駆動コイル３２ｃを備えて約10秒まで
の時限設定が可能なタイマー３２ならびに異常表
示ランプ３３を制御部材として備えており、圧縮
機用モータ８Ｍ、切換弁ソレノイド９ｓ、補助電
気ヒータ３、フアン用モータ１３Ｍを制御対象機
器として備えている。

第１電磁接触器１８は圧縮機用モータ８Ｍ、切
換弁ソレノイド９ｓおよびフアンモータ１３Ｍの
運転を制御するための所謂ヒートポンプ冷凍機２
を運転するものであり、一方、第２電磁接触器１
９は補助電気ヒータ３を運転するためのものであ
る。

第１電磁接触器１８のコイル１８ｃは前記第１
リレー２９の常開接点２９−₂と第１サーモスタ
ツト２０の設定温度以下で閉成する接点２０−₁
を直列に介して電源母線２７，２８間に接続せし
めている。

一方、第２電磁開閉器１９のコイル１９ｃは第
１サーモスタツト２０の設定温度よりも高い温度
で閉成する接点２０−₂と第２サーモスタツト２
１の設定温度以下で閉成する接点を直列に介して
電源母線２７，２８間に接続せしめている。

なお、前記第１サーモスタツト２０の前記接点
２０−₂には第１リレー２９の常閉接点２９−₃が
並列接続されている。

しかして前記第１リレー２９は過電流リレー２
４，高圧制御器２５、過負荷リレー２６と組み合
わせることによつて、ヒートポンプ冷凍機２を保
護するための安全装置が形成されるものであつ
て、ヒートポンプ冷凍機２が正常状態であるとき
には、第１リレー２９が励磁しており、この作動
状態が安全装置が作動していない状態に相応する
ものであり、一方、ヒートポンプ冷凍機２が異常
状態であるときには過電流リレー２４等が作動し
て第１リレー２９の励磁を解いており、この作動
状態が安全装置が作動している状態に相応するも
のである。

第２リレー３０とタイマー３２とは、ヒートポ
ンプ冷凍機２を起動させるための起動指令を出す
ためのものであり、第２リレー３０の常開接点２
９−₁がタイマー３２の設定時限の間だけ閉成す
ることによつて、第１リレー２９を励磁し、第１
電磁接触器１８を付勢させるように作動するもの
である。

本考案に係る回路要部の構成は上述した通りで
あるが、第２図において、デアイサ２２は第１電
磁接触器１８が励磁している間作動して、熱源側
熱交換器１２の霜付き状態を検出しデフロストが
必要となつた際に切換接点２２−₁を図示状態か
ら切換えて切換弁９のソレノイド９ｓを励磁させ
冷凍回路をデフロスト（冷房）サイクルに切換え
ると共に、フアン１３を停止し、ホツトガスによ
る除霜を行うよう作動するものである。

次いでヒートポンプ給湯機の運転態様を説明す
ると、漏電ブレーカ２３を投入しておくと、午後
10時乃至翌午前６時の間は深夜電力１７の間は給
電が成される。

そこで、第２リレー３０の付勢で該接点３０−
_１が閉成するため、第１リレー２９が付勢し、該
付勢は接点２９−₁によつて自己保持される。

従つてタイマー３２が作動し、該限時接点３２
−₁が開放して、前記第２リレー３０が消勢して
も、第１リレー２９の付勢は保持される。

しかして、第１リレー２９の付勢によつて、接
点２９−₃が開放することにより、補助電気ヒー
タ３への通電は規制される一方、接点２９−₄が
開放することにより、異状表示ランプ３３への通
電も規制される。

この状態で貯湯槽１内の水温が第１サーモスタ
ツト２０の低段側設定温度例えば55℃よりも低
く、かつ前記安全装置が作動しなくて第１リレー
２９が付勢したまゝであれば、第１電磁接触器１
８が付勢してヒートポンプ冷凍機２は運転に入
る。

かくして利用側熱交換器１０が凝縮器として作
用することにより、貯湯槽１内の水は加熱され漸
次温度上昇してくる。

ヒートポンプ冷凍機２の運転続行によつて、貯
湯槽１内の水温が55℃に達すると、該冷凍機２に
よる温度上昇は期待できなくなるところから、こ
の時点で第１サーモスタツト２０の前記接点２０
−₂が閉成することにより、ヒートポンプ冷凍機
２は停止し、同時に第２電磁接触器１９が付勢し
て補助電気ヒータ３は運転に入る。

このようにして加熱運転は補助電気ヒータ３の
運転に切り換えられ、漸次水温が上昇してきて、
第２サーモスタツト２１の高温側設定温度例えば
85℃に達すると、該接点の開放により補助電気ヒ
ータ３への通電は断たれる。

このように、ヒートポンプ冷凍機２を優先した
加熱運転が行われることにより、85℃の高温水が
貯湯槽１内に貯えられる。

ところで、ヒートポンプ冷凍機２の運転中に過
負荷、圧縮機モータ８Ｍの過熱などの異常状態が
起つて、安全装置が作動すなわち第１リレー２９
の付勢が断たれると、該接点２９−₂の開放によ
りヒートポンプ冷凍機２は停止し、同時に接点２
９−₃が閉成復帰することにより、補助電気ヒー
タ３に通電が開始され、この時点から電気ヒータ
による電気温水機として機能することになり、第
１サーモスタツト２０の作動、不作動には関係な
く、第２サーモスタツト２１で設定した高温側設
定温度に達するまで加熱運転を行う。

なお、この補助電気ヒータ３の加熱運転の間を
通じて、接点２９−₄の閉成復帰により異常表示
ランプ３３が点灯し異常であることを表示する。

そして、故障の原因が判明して修理が完了し、
作動した過電流リレー２４などを原状態に復帰さ
せると、元の正常状態に戻される。

本考案は以上詳述した如く、ヒートポンプ冷凍
機２が万一故障し、加熱運転不能となつたときに
は自動的に補助電気ヒータ３を加熱運転するよう
にしたから、かゝる不測の場合にも電気温水機と
して使用でき、設定温度の温水を確保し得る。

従つて、修理が完了するまで使用できなかつた
従来の問題はこゝに解決されるに至り、通常運転
時におけるエネルギー有効比の高いヒートポンプ
冷凍機２の加熱運転によるランニングコストの低
減と相俟つて本考案は実用価値に富むところ大な
るヒートポンプ給湯機である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案給湯機の例の略示構造図、第２
図は同じく電気回路展開図である。 １……貯湯槽、２……ヒートポンプ冷凍機、３
……補助電気ヒータ、１８……第１電磁接触器、
１８ｃ……同コイル、１９……第２電磁接触器、
１９ｃ……同コイル、２０……第１サーモスタツ
ト、２０−₁……低温側接点、２０−₂……高温側
接点、２１……第２サーモスタツト、２４，２
５，２６……安全装置、２９……リレー、２９−
_２，２９−₃……常開接点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ヒートポンプ冷凍機２および補助電気ヒータ３
   により貯湯槽１内の水を加熱する加熱装置と、貯
   湯槽１内の水温を検出し水温が設定温度より低い
   とき閉路する低温側接点２０−₁及び高いとき閉
   路する高温側接点２０−₂を備えた第１サーモス
   タツト２０と、貯湯槽１内の水温を検出し第１サ
   ーモスタツト２０よりも高い設定温度を有して水
   温が該設定温度より低いとき閉路する第２サーモ
   スタツト２１とを設ける一方、前記冷凍機２の異
   常状態を検出して開作動する安全装置２４，２
   ５，２６とリレー２９のコイル２９ｃとの直列回
   路と、リレー２９の常開接点２９−₂と冷凍機２
   運転用の第１電磁接触器１８のコイル１８ｃと第
   １サーモスタツト２０の低温側接点２０−₁との
   直列回路と、電気ヒータ３運転用の第２電磁接触
   器１９のコイル１９ｃと第２サーモスタツト２１
   とリレー２９の常開接点２９−₃との直列回路と
   を並列に接続するとともに、前記第２電磁接触器
   １９のコイル１９ｃと第２サーモスタツト２１と
   の直列回路を第１サーモスタツト２０の高温側接
   点２０−₂に接続して、第２電磁接触器１９のコ
   イル１９ｃと第２サーモスタツト２１との直列回
   路と、リレー２９の常開接点２９−₂と第１電磁
   接触器１８のコイル１８ｃとの直列回路とを並列
   に接続してなる冷凍機２および電気ヒータ３の運
   転制御用電気回路を形成したことを特徴とするヒ
   ートポンプ給湯機。