JP2502720B2 - マルチヒ―トポンプ給湯システム - Google Patents
マルチヒ―トポンプ給湯システムInfo
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- JP2502720B2 JP2502720B2 JP33451888A JP33451888A JP2502720B2 JP 2502720 B2 JP2502720 B2 JP 2502720B2 JP 33451888 A JP33451888 A JP 33451888A JP 33451888 A JP33451888 A JP 33451888A JP 2502720 B2 JP2502720 B2 JP 2502720B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ヒートポンプによる住宅用給湯システムの
中で、特に集合住宅用マルチヒートポンプ給湯システム
に関するものである。
中で、特に集合住宅用マルチヒートポンプ給湯システム
に関するものである。
従来の技術 従来、住宅において給湯の加熱源に動力を用いるもの
としてヒートポンプ装置を用いた給湯機が知られてい
る。これは、ヒートポンプ装置により外気から熱を汲み
上げるため高効率な運転ができ省エネルギーであるが、
沸き上げ温度が60〜70℃と他の給湯器（例えば電気温水
器沸き上げ温度85℃）と比べ低いため貯湯槽としては容
量が大きくなる。また加熱能力は、機器価格及び電気容
量の関係で大きくし難く、低加熱量で長時間運転し貯湯
槽に温水を貯えて大きな負荷に耐えられるようにしてい
る。また深夜電器温水器では、夜間沸かした湯を長時間
貯めておかなければならない。
としてヒートポンプ装置を用いた給湯機が知られてい
る。これは、ヒートポンプ装置により外気から熱を汲み
上げるため高効率な運転ができ省エネルギーであるが、
沸き上げ温度が60〜70℃と他の給湯器（例えば電気温水
器沸き上げ温度85℃）と比べ低いため貯湯槽としては容
量が大きくなる。また加熱能力は、機器価格及び電気容
量の関係で大きくし難く、低加熱量で長時間運転し貯湯
槽に温水を貯えて大きな負荷に耐えられるようにしてい
る。また深夜電器温水器では、夜間沸かした湯を長時間
貯めておかなければならない。
集合住宅において電力を熱源とした給湯システムであ
る前記ヒートポンプ給湯機は、大きな貯湯槽が必要であ
る。
る前記ヒートポンプ給湯機は、大きな貯湯槽が必要であ
る。
発明が解決しようとする課題 深夜電力を用いた温水器では、前述したように高温の
温水を長時間貯えておかなければならず、しかも給湯負
荷の最大に合わせて貯湯槽を設けているので、ほとんど
の日に対して過大な貯湯槽を設けていることになり設置
スペースが大きく、しかも放熱損失量が多くなる。更に
一旦お湯が切れると貯湯槽の追い焚き機能が無いため翌
朝まで待たなければお湯が使えないと言う課題がある。
温水を長時間貯えておかなければならず、しかも給湯負
荷の最大に合わせて貯湯槽を設けているので、ほとんど
の日に対して過大な貯湯槽を設けていることになり設置
スペースが大きく、しかも放熱損失量が多くなる。更に
一旦お湯が切れると貯湯槽の追い焚き機能が無いため翌
朝まで待たなければお湯が使えないと言う課題がある。
ヒートポンプ装置による給湯機は省エネルギーである
が、すでに述べたように加熱能力が小さくしかも沸き上
げ温度が電気温水器より低いため貯湯槽容量は電気温水
器に比べ大きくなる。一旦お湯が切れたなら貯湯槽の追
い焚き能力が小さいため沸き上げまでの待時間が長くな
ると言う課題がある。又、浴槽内の湯が一旦低下すると
再加熱するためには、貯湯槽から差し湯を行なうが、貯
湯槽の沸き上げ温度がさほど高くないため多量の差し湯
を行なわなければならない。例えば180リットルの湯が3
8℃まで温度低下し、それを42℃まで昇温するために
は、60℃の湯が40リットル必要となる。その分、貯湯槽
容量をより多くしなければならなく、設備価格が高くな
り設置スペースも大きくなり実用的で無くなる。
が、すでに述べたように加熱能力が小さくしかも沸き上
げ温度が電気温水器より低いため貯湯槽容量は電気温水
器に比べ大きくなる。一旦お湯が切れたなら貯湯槽の追
い焚き能力が小さいため沸き上げまでの待時間が長くな
ると言う課題がある。又、浴槽内の湯が一旦低下すると
再加熱するためには、貯湯槽から差し湯を行なうが、貯
湯槽の沸き上げ温度がさほど高くないため多量の差し湯
を行なわなければならない。例えば180リットルの湯が3
8℃まで温度低下し、それを42℃まで昇温するために
は、60℃の湯が40リットル必要となる。その分、貯湯槽
容量をより多くしなければならなく、設備価格が高くな
り設置スペースも大きくなり実用的で無くなる。
集合住宅では、電気温水器及びヒートポンプ装置いず
れにおいても、各住戸に貯湯槽の大きな設置スペースが
必要となると言う課題がある。
れにおいても、各住戸に貯湯槽の大きな設置スペースが
必要となると言う課題がある。
本発明は、上記従来の給湯システム課題に鑑み、マル
チヒートポンプ給湯システムに第二のヒートポンプ装置
を設け浴槽の追い焚きを可能とし、浴槽内の残湯から熱
回収が行え省エネルギーなマルチヒートポンプ給湯シス
テムを提供することを目的とする。
チヒートポンプ給湯システムに第二のヒートポンプ装置
を設け浴槽の追い焚きを可能とし、浴槽内の残湯から熱
回収が行え省エネルギーなマルチヒートポンプ給湯シス
テムを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、圧縮機、蒸発器を備えた第一のヒートポン
プ装置を中央に設け、貯湯槽、第一の凝縮器、ポンプを
備え、第二の凝縮器と浴槽内の給湯水と熱交換可能に設
けた蒸発器とを備えた第二のヒートポンプ装置を各住戸
に設け、前記第一のヒートポンプ装置と各住戸に設けた
第一の凝縮器とを冷媒配管で並列に接続し冷媒回路を構
成し、前記貯湯槽下部、ポンプ、第一の凝縮器、貯湯槽
上部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽下部、ポンプ、第二の
凝縮器、貯湯槽上部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽下部、
ポンプ、第一の凝縮器と第二の凝縮器とを並列に結び、
貯湯槽上部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽上部、ポンプ、
第二の凝縮器、貯湯槽下部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽
下部、ポンプ、第一の凝縮器、第一の凝縮器出口から分
岐し一方は前記貯湯槽上部へ、他方は第二の凝縮器を介
し前記貯湯槽下部へ接続する回路とを、切り替え可能に
構成し、前記第一の凝縮器出口水温および第二の凝縮器
出口水温が設定温度になる制御手段と、貯湯槽下部水温
と第二の凝縮器出口水温とを比較する手段と、浴槽内残
湯の有無と貯湯槽内の残湯の有無を判断する手段と、入
浴終了を判断する手段とを備える。
プ装置を中央に設け、貯湯槽、第一の凝縮器、ポンプを
備え、第二の凝縮器と浴槽内の給湯水と熱交換可能に設
けた蒸発器とを備えた第二のヒートポンプ装置を各住戸
に設け、前記第一のヒートポンプ装置と各住戸に設けた
第一の凝縮器とを冷媒配管で並列に接続し冷媒回路を構
成し、前記貯湯槽下部、ポンプ、第一の凝縮器、貯湯槽
上部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽下部、ポンプ、第二の
凝縮器、貯湯槽上部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽下部、
ポンプ、第一の凝縮器と第二の凝縮器とを並列に結び、
貯湯槽上部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽上部、ポンプ、
第二の凝縮器、貯湯槽下部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽
下部、ポンプ、第一の凝縮器、第一の凝縮器出口から分
岐し一方は前記貯湯槽上部へ、他方は第二の凝縮器を介
し前記貯湯槽下部へ接続する回路とを、切り替え可能に
構成し、前記第一の凝縮器出口水温および第二の凝縮器
出口水温が設定温度になる制御手段と、貯湯槽下部水温
と第二の凝縮器出口水温とを比較する手段と、浴槽内残
湯の有無と貯湯槽内の残湯の有無を判断する手段と、入
浴終了を判断する手段とを備える。
作用 集合住宅における各住戸の集合のメリット即ち１戸当
りの給湯使用量は、１日当たり大きく変動しているが複
数の住戸の給湯使用量を足し合わせると平均化され、ま
た給湯使用時間帯も各住戸相互にずれて、１住戸当りに
換算した時間当り平均必要給湯量は小さくなるという、
同時使用率の概念を取り入れ、１住戸当りに換算して、
比較的容量の小さい第一のヒートポンプ装置を中央に設
置し、各住戸には小容量の貯湯槽と加熱量の大きな熱交
換器と、浴槽の追い焚きおよび熱回収の目的で加熱量の
小さい熱交換器を設けた第二のヒートポンプ装置とを設
け、第一のヒートポンプ装置からの熱を各住戸に必要量
簡単に分配する事ができ、第二のヒートポンプ装置によ
り浴槽の追い焚きおよび熱回収の可能なである。すなわ
ち、入浴後、浴槽内の残湯が有り、貯湯槽の加熱要求が
あると第二のヒートポンプ装置が起動し浴槽内の給湯水
と熱交換可能に設けられた蒸発器から熱を回収し、第二
の凝縮器で貯湯槽内下部からポンプを介して送られた給
湯水を加熱し貯湯槽に蓄えることが出来る。更に貯湯槽
内の残湯量が少ないときには、第一のヒートポンプ装置
を起動し、第一の凝縮器と第二の凝縮器とで貯湯槽内の
給湯水を並列に加熱する。浴槽内の残湯が無い場合は、
第一のヒートポンプ装置を起動し、第一の凝縮器で貯湯
槽内の給湯水を加熱する。入浴中、浴槽の温度が低下し
た場合は、貯湯槽の残湯を熱源とした第二のヒートポン
プ装置を運転し、浴槽内の湯を追い焚きする事が出来
る。又その時、貯湯槽に一定以上の残湯が無い場合、第
一のヒートポンプ装置を運転し、第一の凝縮器で貯湯槽
内の給湯水を加熱し、その一部の加熱された給湯水を熱
源として第二のヒートポンプ装置を運転し第二の凝縮器
から熱を取り入れ浴槽内の追い焚きする事が出来るもの
である。
りの給湯使用量は、１日当たり大きく変動しているが複
数の住戸の給湯使用量を足し合わせると平均化され、ま
た給湯使用時間帯も各住戸相互にずれて、１住戸当りに
換算した時間当り平均必要給湯量は小さくなるという、
同時使用率の概念を取り入れ、１住戸当りに換算して、
比較的容量の小さい第一のヒートポンプ装置を中央に設
置し、各住戸には小容量の貯湯槽と加熱量の大きな熱交
換器と、浴槽の追い焚きおよび熱回収の目的で加熱量の
小さい熱交換器を設けた第二のヒートポンプ装置とを設
け、第一のヒートポンプ装置からの熱を各住戸に必要量
簡単に分配する事ができ、第二のヒートポンプ装置によ
り浴槽の追い焚きおよび熱回収の可能なである。すなわ
ち、入浴後、浴槽内の残湯が有り、貯湯槽の加熱要求が
あると第二のヒートポンプ装置が起動し浴槽内の給湯水
と熱交換可能に設けられた蒸発器から熱を回収し、第二
の凝縮器で貯湯槽内下部からポンプを介して送られた給
湯水を加熱し貯湯槽に蓄えることが出来る。更に貯湯槽
内の残湯量が少ないときには、第一のヒートポンプ装置
を起動し、第一の凝縮器と第二の凝縮器とで貯湯槽内の
給湯水を並列に加熱する。浴槽内の残湯が無い場合は、
第一のヒートポンプ装置を起動し、第一の凝縮器で貯湯
槽内の給湯水を加熱する。入浴中、浴槽の温度が低下し
た場合は、貯湯槽の残湯を熱源とした第二のヒートポン
プ装置を運転し、浴槽内の湯を追い焚きする事が出来
る。又その時、貯湯槽に一定以上の残湯が無い場合、第
一のヒートポンプ装置を運転し、第一の凝縮器で貯湯槽
内の給湯水を加熱し、その一部の加熱された給湯水を熱
源として第二のヒートポンプ装置を運転し第二の凝縮器
から熱を取り入れ浴槽内の追い焚きする事が出来るもの
である。
実施例 以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図において、１は第一のヒートポンプ装置で内部
に圧縮機２、廃熱源などから熱を汲み上げる蒸発器３、
膨張弁４を内蔵し管路５で冷媒回路を構成している。各
住戸には、冷媒ガス制御弁６、６′を介し冷媒配管７で
第一のヒートポンプ装置１の熱を供給する。８は、第一
の凝縮器で、第一のヒートポンプ装置１から供給される
熱と給湯水と熱交換する。９は、第二のヒートポンプ装
置で圧縮機10と、浴槽11内の湯と熱交換可能に設けた蒸
発器12と、給湯水と熱交換する第二の凝縮器13と、膨張
弁14と、四方弁15とを環状に結んで冷媒回路を構成して
いる。16は、貯湯槽であり17はポンプである。18、19、
20は、給湯水回路を切り替える切り替え弁であり、21、
22、23は、給湯水流量を制御する制御弁である。24は、
第一の凝縮器８の出口水温を計測する温度センサー、25
は第二の凝縮器13の出口水温を計測する温度センサー、
26は、浴槽11内の湯温計測および水圧計測を行なう湯
温、水圧センサーである。貯湯槽16内には、高さ方向に
複数の湯温センサー27を設け残湯量および湯温計測を行
なう。28は、入浴終了を知らせるスイッチであり、29
は、各センサーの信号から最適な運転モードに切り替え
る制御器である。30は給湯管、31は蛇口、32は市水管で
ある。33は逆止弁である。
に圧縮機２、廃熱源などから熱を汲み上げる蒸発器３、
膨張弁４を内蔵し管路５で冷媒回路を構成している。各
住戸には、冷媒ガス制御弁６、６′を介し冷媒配管７で
第一のヒートポンプ装置１の熱を供給する。８は、第一
の凝縮器で、第一のヒートポンプ装置１から供給される
熱と給湯水と熱交換する。９は、第二のヒートポンプ装
置で圧縮機10と、浴槽11内の湯と熱交換可能に設けた蒸
発器12と、給湯水と熱交換する第二の凝縮器13と、膨張
弁14と、四方弁15とを環状に結んで冷媒回路を構成して
いる。16は、貯湯槽であり17はポンプである。18、19、
20は、給湯水回路を切り替える切り替え弁であり、21、
22、23は、給湯水流量を制御する制御弁である。24は、
第一の凝縮器８の出口水温を計測する温度センサー、25
は第二の凝縮器13の出口水温を計測する温度センサー、
26は、浴槽11内の湯温計測および水圧計測を行なう湯
温、水圧センサーである。貯湯槽16内には、高さ方向に
複数の湯温センサー27を設け残湯量および湯温計測を行
なう。28は、入浴終了を知らせるスイッチであり、29
は、各センサーの信号から最適な運転モードに切り替え
る制御器である。30は給湯管、31は蛇口、32は市水管で
ある。33は逆止弁である。
次に、この実施例の構成に於ける作用を第２〜６図を
用いて説明し、第７図には制御フロー図を示す。
用いて説明し、第７図には制御フロー図を示す。
第２図は、第一のヒートポンプ装置１による貯湯槽加
熱運転時の系統図である。貯湯槽16内の湯温センサー27
により湯温の低下を検知し制御器29から中央の第一のヒ
ートポンプ装置１に対し加熱要求がでたなら第一のヒー
トポンプ装置１を起動させ制御弁６を開けることにより
熱量が第一の凝縮器８に供給される。他の住戸から加熱
要求が出された場合は、その住戸に対応した制御弁６′
を開く。通常、貯湯槽16の加熱は、この貯湯槽加熱運転
で行なわれる。それにより、集合住宅のメリットである
同時使用率の概念を利用し中央の第一のヒートポンプ装
置１は、各住戸の加熱量を足し合わせたものより小さな
能力のヒートポンプ装置で済み、加熱量の大きな第一の
凝縮器８により貯湯槽16は小容量で済む。給湯水は貯湯
槽16の下部から切り替え弁19、ポンプ17、制御弁22、第
一の凝縮器８を通り、給湯水温を設定温度にする手段と
して、温度センサー24で設定温度になるよう制御器29で
制御弁22をコントロールし給湯水の流量を調整する。一
定温度に加熱された給湯水は、切り替え弁18から貯湯槽
16の上部に戻る。
熱運転時の系統図である。貯湯槽16内の湯温センサー27
により湯温の低下を検知し制御器29から中央の第一のヒ
ートポンプ装置１に対し加熱要求がでたなら第一のヒー
トポンプ装置１を起動させ制御弁６を開けることにより
熱量が第一の凝縮器８に供給される。他の住戸から加熱
要求が出された場合は、その住戸に対応した制御弁６′
を開く。通常、貯湯槽16の加熱は、この貯湯槽加熱運転
で行なわれる。それにより、集合住宅のメリットである
同時使用率の概念を利用し中央の第一のヒートポンプ装
置１は、各住戸の加熱量を足し合わせたものより小さな
能力のヒートポンプ装置で済み、加熱量の大きな第一の
凝縮器８により貯湯槽16は小容量で済む。給湯水は貯湯
槽16の下部から切り替え弁19、ポンプ17、制御弁22、第
一の凝縮器８を通り、給湯水温を設定温度にする手段と
して、温度センサー24で設定温度になるよう制御器29で
制御弁22をコントロールし給湯水の流量を調整する。一
定温度に加熱された給湯水は、切り替え弁18から貯湯槽
16の上部に戻る。
第３図は熱回収運転時の系統図である。これは、制御
器29が入浴終了判断手段としてスイッチ28による入浴終
了を検知し、更に貯湯槽16内の湯温センサー27が設定温
度以下を検知し、浴槽11内の残湯の有無判断手段として
湯温、水圧センサー26により湯温と水圧から求めた容量
とから残湯があると判断したなら、第二のヒートポンプ
９が運転され蒸発器12により浴槽11内の残湯を熱源とし
第二の凝縮器13で給湯水を加熱する。給湯水は、貯湯槽
16の下部から切り替え弁19、ポンプ17、制御弁23、第二
の凝縮器13を経て給湯水が設定温度になる判断手段とし
て温度センサー25で給湯水が設定温度になるよう制御器
29で制御弁23をコントロールし給湯水の流量を調整す
る。一定温度に加熱された給湯水は、切り替え弁20、制
御弁21、切り替え弁18から貯湯槽16の上部へ戻る。これ
により浴槽11内に残湯が有るときは、浴槽11の熱回収を
優先に行なうことができ省エネルギーな運転が可能とな
る。
器29が入浴終了判断手段としてスイッチ28による入浴終
了を検知し、更に貯湯槽16内の湯温センサー27が設定温
度以下を検知し、浴槽11内の残湯の有無判断手段として
湯温、水圧センサー26により湯温と水圧から求めた容量
とから残湯があると判断したなら、第二のヒートポンプ
９が運転され蒸発器12により浴槽11内の残湯を熱源とし
第二の凝縮器13で給湯水を加熱する。給湯水は、貯湯槽
16の下部から切り替え弁19、ポンプ17、制御弁23、第二
の凝縮器13を経て給湯水が設定温度になる判断手段とし
て温度センサー25で給湯水が設定温度になるよう制御器
29で制御弁23をコントロールし給湯水の流量を調整す
る。一定温度に加熱された給湯水は、切り替え弁20、制
御弁21、切り替え弁18から貯湯槽16の上部へ戻る。これ
により浴槽11内に残湯が有るときは、浴槽11の熱回収を
優先に行なうことができ省エネルギーな運転が可能とな
る。
第４図は、給湯水加熱運転と熱回収運転の同時運転時
の系統図である。これは、入浴終了後、貯湯槽16の湯温
が低く加熱要求が有りしかも貯湯槽16内の残湯の有無判
断手段である湯温センサー27により残湯量が一定量以下
の場合、第一のヒートポンプ装置１と第二のヒートポン
プ装置９が同時に運転され第一の凝縮器８と第二の凝縮
器13とにより給湯水が並列に加熱される。給湯水は、貯
湯槽16の下部から切り替え弁19、ポンプ17を通り二つに
分岐され一方は、制御弁22、第一の凝縮器８に入り温度
センサー24で所定の温度になるよう制御器29で制御弁22
をコントロールし給湯水の流量を調整する。他方は、制
御弁23、から第二の凝縮器13に入り温度センサー25で所
定の温度になるよう制御器29で制御弁23をコントロール
し給湯水の流量を調整する。その後、切り替え弁20、制
御弁21を通り第一の凝縮器８からでた給湯水と合流し切
り替え弁18を経て貯湯槽16の上部に戻る。この運転によ
り、浴槽11の熱回収と第一のヒートポンプ装置１による
貯湯槽16の加熱が同時に行え省エネルギー運転と同時に
貯湯槽16の沸き上げが早く可能となる。
の系統図である。これは、入浴終了後、貯湯槽16の湯温
が低く加熱要求が有りしかも貯湯槽16内の残湯の有無判
断手段である湯温センサー27により残湯量が一定量以下
の場合、第一のヒートポンプ装置１と第二のヒートポン
プ装置９が同時に運転され第一の凝縮器８と第二の凝縮
器13とにより給湯水が並列に加熱される。給湯水は、貯
湯槽16の下部から切り替え弁19、ポンプ17を通り二つに
分岐され一方は、制御弁22、第一の凝縮器８に入り温度
センサー24で所定の温度になるよう制御器29で制御弁22
をコントロールし給湯水の流量を調整する。他方は、制
御弁23、から第二の凝縮器13に入り温度センサー25で所
定の温度になるよう制御器29で制御弁23をコントロール
し給湯水の流量を調整する。その後、切り替え弁20、制
御弁21を通り第一の凝縮器８からでた給湯水と合流し切
り替え弁18を経て貯湯槽16の上部に戻る。この運転によ
り、浴槽11の熱回収と第一のヒートポンプ装置１による
貯湯槽16の加熱が同時に行え省エネルギー運転と同時に
貯湯槽16の沸き上げが早く可能となる。
第５図は、浴槽11の追い焚き運転時の系統図である。
入浴中に浴槽11内の湯温、水圧センサー26が湯温の低下
を検知し、貯湯槽16内に一定量の残湯が有るが貯湯槽16
の下部温度が低下し加熱要求がある場合本運転を行な
う。先ず始めに第二のヒートポンプ装置９の四方弁15を
きりかえ第二の凝縮器13を蒸発器とし、蒸発器11を凝縮
器として作用するように冷媒回路を構成する。給湯水
は、貯湯槽16の上部から切り替え弁18、ポンプ17、制御
弁23を経て蒸発器13に入り、第二のヒートポンプ装置９
の熱源として作用して温度低下し、切り替え弁20、19を
経て貯湯槽16の下部に戻る。その時、制御器29の温度比
較手段により蒸発器13の出口温度センサー25の検知結果
と貯湯槽16内下部の湯温センサー27で検知した湯温とを
比較し貯湯槽16内下部温度以下になるように制御弁23を
コントロールし給湯水の流量を調整する。この運転によ
り、従来差し湯でしか実現されなかった追い焚きが貯湯
槽16を熱源とした第二のヒートポンプ装置９で実現され
る。
入浴中に浴槽11内の湯温、水圧センサー26が湯温の低下
を検知し、貯湯槽16内に一定量の残湯が有るが貯湯槽16
の下部温度が低下し加熱要求がある場合本運転を行な
う。先ず始めに第二のヒートポンプ装置９の四方弁15を
きりかえ第二の凝縮器13を蒸発器とし、蒸発器11を凝縮
器として作用するように冷媒回路を構成する。給湯水
は、貯湯槽16の上部から切り替え弁18、ポンプ17、制御
弁23を経て蒸発器13に入り、第二のヒートポンプ装置９
の熱源として作用して温度低下し、切り替え弁20、19を
経て貯湯槽16の下部に戻る。その時、制御器29の温度比
較手段により蒸発器13の出口温度センサー25の検知結果
と貯湯槽16内下部の湯温センサー27で検知した湯温とを
比較し貯湯槽16内下部温度以下になるように制御弁23を
コントロールし給湯水の流量を調整する。この運転によ
り、従来差し湯でしか実現されなかった追い焚きが貯湯
槽16を熱源とした第二のヒートポンプ装置９で実現され
る。
第６図は、給湯水加熱運転と追い焚き運転との同時運
転時の系統図である。これは、入浴中に浴槽11内の湯
温、水圧センサー26が湯温の低下を検知し、しかも貯湯
槽16内の残湯量が湯温センサー27により一定量以下を検
知した場合本運転を行なう。第一のヒートポンプ装置１
と第二のヒートポンプ装置９を同時運転し、第二のヒー
トポンプ装置９の冷媒回路は、第５図の状態と同様にす
る。給湯水は貯湯槽16の下部から、切り替え弁19、ポン
プ17、制御弁22、第一の凝縮器８を経て温度センサー24
と制御弁22で所定温度まで加熱され一部は切り替え弁18
を経て貯湯槽16の上部に戻り、残りの給湯水は制御弁2
1、逆止弁33を経て蒸発器13に入り温度センサー25で貯
湯槽16内下部の湯温センサー27で検知した湯温以下にな
るように制御弁21で給湯水の流量を調整し、第二のヒー
トポンプ９の熱源として作用して温度低下し切り替え弁
20、19を経て一部は貯湯槽16の下部に戻り一部は再びポ
ンプ17により第一の凝縮器８へ送られる。この運転によ
り貯湯槽16の残湯が一定以下に減じると第一のヒートポ
ンプ装置１からの熱を熱源として第二のヒートポンプ装
置９で浴槽11を追い焚きするが第一の凝縮器８の加熱量
の方が大きいため追い焚きに必要な熱のみ第二の凝縮器
13すなわち蒸発器へ送り残りの熱は貯湯槽16へ貯湯する
ことが出来る。
転時の系統図である。これは、入浴中に浴槽11内の湯
温、水圧センサー26が湯温の低下を検知し、しかも貯湯
槽16内の残湯量が湯温センサー27により一定量以下を検
知した場合本運転を行なう。第一のヒートポンプ装置１
と第二のヒートポンプ装置９を同時運転し、第二のヒー
トポンプ装置９の冷媒回路は、第５図の状態と同様にす
る。給湯水は貯湯槽16の下部から、切り替え弁19、ポン
プ17、制御弁22、第一の凝縮器８を経て温度センサー24
と制御弁22で所定温度まで加熱され一部は切り替え弁18
を経て貯湯槽16の上部に戻り、残りの給湯水は制御弁2
1、逆止弁33を経て蒸発器13に入り温度センサー25で貯
湯槽16内下部の湯温センサー27で検知した湯温以下にな
るように制御弁21で給湯水の流量を調整し、第二のヒー
トポンプ９の熱源として作用して温度低下し切り替え弁
20、19を経て一部は貯湯槽16の下部に戻り一部は再びポ
ンプ17により第一の凝縮器８へ送られる。この運転によ
り貯湯槽16の残湯が一定以下に減じると第一のヒートポ
ンプ装置１からの熱を熱源として第二のヒートポンプ装
置９で浴槽11を追い焚きするが第一の凝縮器８の加熱量
の方が大きいため追い焚きに必要な熱のみ第二の凝縮器
13すなわち蒸発器へ送り残りの熱は貯湯槽16へ貯湯する
ことが出来る。
以上本発明の給湯システムは、５つの運転モードがあ
り、第一のヒートポンプ装置１と第二のヒートポンプ装
置９とを設け、第一の凝縮器８と第二の凝縮器13とをポ
ンプ17、制御弁21、22、23、切り替え弁18,19,20および
逆止弁33を介し貯湯槽16と接続し、使用状態により最適
な運転モードが選択できるようにした。そうすることに
より浴槽11の追い焚きに差し湯を使う必要がなく又入浴
終了後残湯から熱回収し貯湯槽16を加熱でき省エネルギ
ーな運転が可能である。さらには、第二のヒートポンプ
装置９は、第一のヒートポンプ装置１と冷媒回路が完全
に分離されているため異なった冷媒が使用でき特に追い
焚きにおいては高凝縮温度での運転が可能な高沸点冷媒
が使用可能となる。本システムの制御機能には、今まで
に説明したように各運転モードにおいて凝縮器出口の給
湯水流量コントロールによる温度制御機能、貯湯槽下部
温度と第二の凝縮器出口温度との比較機能、浴槽内の湯
温と水圧により残湯量の有無を判断する機能および貯湯
槽内の温度と容量から残湯量の有無を判断する機能、入
浴終了を判断する機能を備えている。従って、各運転モ
ードの切り替えや温度制御は当然のことであり更に浴
槽、貯湯槽の残湯量の有無の判断を行なうため第一のヒ
ートポンプ装置と第二のヒートポンプ装置との切り替え
が、湯切れ無くより最適に行える。
り、第一のヒートポンプ装置１と第二のヒートポンプ装
置９とを設け、第一の凝縮器８と第二の凝縮器13とをポ
ンプ17、制御弁21、22、23、切り替え弁18,19,20および
逆止弁33を介し貯湯槽16と接続し、使用状態により最適
な運転モードが選択できるようにした。そうすることに
より浴槽11の追い焚きに差し湯を使う必要がなく又入浴
終了後残湯から熱回収し貯湯槽16を加熱でき省エネルギ
ーな運転が可能である。さらには、第二のヒートポンプ
装置９は、第一のヒートポンプ装置１と冷媒回路が完全
に分離されているため異なった冷媒が使用でき特に追い
焚きにおいては高凝縮温度での運転が可能な高沸点冷媒
が使用可能となる。本システムの制御機能には、今まで
に説明したように各運転モードにおいて凝縮器出口の給
湯水流量コントロールによる温度制御機能、貯湯槽下部
温度と第二の凝縮器出口温度との比較機能、浴槽内の湯
温と水圧により残湯量の有無を判断する機能および貯湯
槽内の温度と容量から残湯量の有無を判断する機能、入
浴終了を判断する機能を備えている。従って、各運転モ
ードの切り替えや温度制御は当然のことであり更に浴
槽、貯湯槽の残湯量の有無の判断を行なうため第一のヒ
ートポンプ装置と第二のヒートポンプ装置との切り替え
が、湯切れ無くより最適に行える。
発明の効果 以上説明したように、本発明は、マルチヒートポンプ
給湯システムに第二のヒートポンプ装置を設け浴槽の追
い焚きを可能とし、浴槽内の残湯から熱回収が行え省エ
ネルギーなシステムが提供できる。更には、第二のヒー
トポンプ装置は、第一のヒートポンプ装置と冷媒回路が
分離されているため異なった冷媒が使用できる。又本発
明のシステム制御機能の中に浴槽、貯湯槽の残湯量有無
判断機能を設け更に入浴終了を判断する機能を設けた場
合は、湯切れ無く各運転モードの切り替えがより最適に
行うことが出来る。
給湯システムに第二のヒートポンプ装置を設け浴槽の追
い焚きを可能とし、浴槽内の残湯から熱回収が行え省エ
ネルギーなシステムが提供できる。更には、第二のヒー
トポンプ装置は、第一のヒートポンプ装置と冷媒回路が
分離されているため異なった冷媒が使用できる。又本発
明のシステム制御機能の中に浴槽、貯湯槽の残湯量有無
判断機能を設け更に入浴終了を判断する機能を設けた場
合は、湯切れ無く各運転モードの切り替えがより最適に
行うことが出来る。
第１図は、本発明の一実施例のマルチヒートポンプ給湯
システムの系統図、第２〜６図は、同システムにおける
各運転モードにおける系統図、第７図は、同実施例にお
ける制御フロー図である。 １……第一のヒートポンプ装置、２……圧縮機、８……
第一の凝縮器、９……第二のヒートポンプ装置、13……
第二の凝縮器、16……貯湯槽、17……ポンプ、18、19、
20……切り替え弁、６、21、22、23……制御弁、24、25
……温度センサー、26……湯温、圧力センサー、27……
湯温センサー、28……スイッチ、29……制御器。
システムの系統図、第２〜６図は、同システムにおける
各運転モードにおける系統図、第７図は、同実施例にお
ける制御フロー図である。 １……第一のヒートポンプ装置、２……圧縮機、８……
第一の凝縮器、９……第二のヒートポンプ装置、13……
第二の凝縮器、16……貯湯槽、17……ポンプ、18、19、
20……切り替え弁、６、21、22、23……制御弁、24、25
……温度センサー、26……湯温、圧力センサー、27……
湯温センサー、28……スイッチ、29……制御器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２５Ｂ 13/00 １０４ Ｆ２５Ｂ 13/00 １０４ 29/00 ３１１ 29/00 ３１１ 30/02 30/02 Ａ (72)発明者 乾 勲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式式社内
Claims (2)
- 【請求項１】圧縮機、蒸発器を備えた第一のヒートポン
プ装置が中央に設けられ、貯湯槽、第一の凝縮器、ポン
プを備え、第二の凝縮器と浴槽内の湯と熱交換可能に設
けた蒸発器とを備えた第二のヒートポンプ装置が各住戸
に設けられ、前記第一のヒートポンプ装置と各住戸に設
けられた前記第一の凝縮器とを冷媒配管で並列に接続し
冷媒回路を設け、前記貯湯槽下部、ポンプ、第一の凝縮
器、貯湯槽上部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽下部、ポン
プ、第二の凝縮器、貯湯槽上部とを結ぶ回路と、前記貯
湯槽下部、ポンプ、第一の凝縮器と第二の凝縮器とを並
列に結び、貯湯槽上部とを結ぶ回路と、前記貯湯槽上
部、ポンプ、第二の凝縮器、貯湯槽下部とを結ぶ回路
と、前記貯湯槽下部、ポンプ、第一の凝縮器、第一の凝
縮器出口から分岐し一方は前記貯湯槽上部へ、他方は第
二の凝縮器を介し前記貯湯槽下部へ接続する回路とを、
切り替え可能に構成したことを特徴とするマルチヒート
ポンプ給湯システム。 - 【請求項２】第一の凝縮器出口水温および第二の凝縮器
出口水温が設定温度になる制御手段と、貯湯槽下部水温
と第二の凝縮器出口水温とを比較する手段と、浴槽内残
湯の有無と貯湯槽内の残湯の有無を判断する手段と、入
浴終了を判断する手段とを備えたことを特徴とするマル
チヒートポンプ給湯システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33451888A JP2502720B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | マルチヒ―トポンプ給湯システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33451888A JP2502720B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | マルチヒ―トポンプ給湯システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02178576A JPH02178576A (ja) | 1990-07-11 |
| JP2502720B2 true JP2502720B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=18278302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33451888A Expired - Lifetime JP2502720B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | マルチヒ―トポンプ給湯システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502720B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100388145C (zh) * | 2004-09-30 | 2008-05-14 | 泰豪科技股份有限公司 | 水源热泵井水流量节能自控装置 |
| KR100620869B1 (ko) * | 2005-01-24 | 2006-09-13 | 윤명혁 | 히트펌프를 이용한 온수공급 시스템 |
| JP5141293B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2013-02-13 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式給湯システム、貯湯式給湯システムの制御方法 |
| CN104792058B (zh) * | 2015-04-28 | 2017-06-13 | 广东美的暖通设备有限公司 | 一种三管制热回收空调系统控制方法以及空调系统 |
| CN114791172B (zh) * | 2021-01-26 | 2024-02-09 | 青岛海尔新能源电器有限公司 | 水箱、热水器和控制方法 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP33451888A patent/JP2502720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02178576A (ja) | 1990-07-11 |
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