JP3690155B2 - 冷温水供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温水と冷水を供給できる省エネルギータイプの冷温水供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の給湯装置は、一つの例としては図８に示すように燃焼部１と熱交換器部２と排気部３が順次密接され、燃焼部１には燃料供給部４と空気供給部５が接続され、熱交換器部２には、入口を水供給部６を介した入水管７と出口を出湯管８で接続した燃焼型給湯機９がある。またもう一つの例としては図９に示すように圧縮機１０、凝縮器１１、減圧器１２、蒸発器１３が順次閉回路で接続された冷媒回路１４と、貯湯タンク１５、循環ポンプ１６、凝縮器１１、ヒータ１７が接続された水回路１８から構成されるヒートポンプ型給湯機１９がある。
【０００３】
上記図８に示す構成の燃焼型給湯機９は燃焼部１で発生させた高温の熱を、熱交換器部２で入水管７から供給される水と熱交換し、出湯管８より湯として端末の複数の給湯栓２０に供給するものである。一方、図９に示すヒートポンプ型給湯機１９のものは、圧縮機１０より吐出された高温高圧の過熱ガス冷媒は凝縮器１１に流入し、ここで循環ポンプ１６から送られてきた水を凝縮熱で加熱し貯湯タンク１５に貯えるもので、外気温度が低い場合はヒータ１７を兼用して高温の沸き上げを行っていた。また、凝縮器１１で凝縮液化した冷媒は減圧器１２で減圧され蒸発器１３に流入し、ファン２１で集められた大気熱を吸熱して蒸発ガス化し再び圧縮機１０に戻るサイクルで運転されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の図８に示す燃焼型給湯機９は出湯能力と即湯性及びコンパクト性という点では優れているが、省エネルギーの点では好ましくなくまた水道水温度以下の冷水用途にはまったく対応できない。一方、図９に示すヒートポンプ型給湯機１９は、逆に省エネルギーという点では優れており、また冷水供給も可能であるが、電気温水器と同様、風呂給湯やシャワー給湯に対応するため図９に示すように沸き上げたお湯をいったん貯湯する３００リットルから４６０リットル程度の大きな貯湯タンク１５が必要で、そのため設置スペースが大きくなり、設置できる場所が限定される。もしその貯湯タンク１５がない状態で使用しようとした場合は、給湯できる流量が少なく風呂給湯等の大流量用途には対応できず、圧縮機１０の温度が立ち上がるまでに数分から数十分を要し、すぐに湯を供給するという点では大きな課題を有している。また湯切れ防止のために高出力のヒータ１７が必要で、１００Ｖ電源が使用できず特別に２００Ｖの電源工事が必要となる。さらに外気温度が低い冬季等は大気からの吸熱効率が低下し、ヒートポンプ型給湯機の特徴である効率面での効果を十分に引き出せないという課題を有していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、圧縮機と、冷媒サイクルを切換える四方弁と、圧縮機により供給される冷媒が流れる冷媒流路と、この冷媒流路が接続されると共に、水流路を有しその水流路の入口に給水管、出口に冷温水供給管が接続され冷媒流路の冷媒と水流路を流れる水との間で熱交換を行う水・冷媒熱交換器と、減圧器と、空気・冷媒熱交換器とが順次閉回路を形成するように接続されたヒートポンプユニットと、給水管に接続された熱交換部と、熱交換部の出口に接続した出湯管と、燃焼部と、燃焼後の排気を外部へ導出する排気部を備えた燃焼ユニットとから成り、冷温水供給管と出湯管を接続または分離する混合手段と、ヒートポンプユニットと燃焼ユニットの運転制御を行う制御部とを有し、制御部に燃焼ユニットの給湯運転と四方弁を切換えてヒートポンプユニットの給湯運転または冷水運転並びに両ユニットによる同時給湯運転を行う選択手段を設けると共に、制御部により給水管と冷温水供給管との接続をバイパス流路を介して切換える切換手段を設け、ヒートポンプユニットと燃焼ユニットとの同時給湯運転選択時は運転開始時から一定時間は燃焼ユニットの運転を行うとともに、切換手段により給水管、冷温水供給管をバイパス流路で連通し、バイパス流路中に設けたポンプにより水・冷媒熱交換器の水流路を循環させ、一定時間経過後は前記バイパス流路を閉止し、前記ヒートポンプユニットの給湯運転を行い、要求能力に対する不足分を前記燃焼ユニット運転で行う冷温水供給装置としたもので、ヒートポンプユニット運転時のお湯又は冷水を供給するための立上り性能の改善と温水と冷水が単独または同時に供給できるようにしたものである。
【０００６】
上記発明によれば、給湯運転の選択が行われた場合、風呂給湯やシャワー給湯のような大流量、即湯性を必要とする給湯用途に対しては、先ずは燃焼ユニット運転で対応でき、その結果貯湯タンクやヒータが不要となり、またヒートポンプユニットも一定時間バイパス流路を用いて暖気運転を行っているため給湯供給開始が早まり途中から同時給湯ができるようになり、徐々に燃焼ユニット側からの給湯能力を制御することができる。一方、使用頻度の高い台所、洗面等の小流量用途時に対してはヒートポンプユニット運転による給湯だけで主に対応できるため、上記大流量時の省エネルギー分を加えて全給湯エネルギーからみると大きな省エネルギー効果を得ることができる。また二系統の供給管を設置し混合手段で出湯管と冷温水供給管を分離すれば、例えば風呂と台所で異なる温度用途の要求に対しても同時に供給でき、特に冷水運転を選択することにより水道水温度以下の低温度の冷水を供給できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、圧縮機と、冷媒サイクルを切換える四方弁と、圧縮機により供給される冷媒が流れる冷媒流路と、この冷媒流路が接続されると共に、水流路を有し水流路の入口に給水管、出口に冷温水供給管が接続され冷媒流路の冷媒と前記水流路を流れる水との間で熱交換を行う水・冷媒熱交換器と、減圧器と、空気・冷媒熱交換器とが順次閉回路を形成するように接続されたヒートポンプユニットと、給水管に接続された熱交換部と、熱交換部の出口に接続した出湯管と、燃焼部と、燃焼後の排気を外部へ導出する排気部を備えた燃焼ユニットとから成り、冷温水供給管と出湯管を接続または分離する混合手段と、ヒートポンプユニットと燃焼ユニットの運転制御を行う制御部とを有し、制御部に燃焼ユニットの給湯運転と四方弁を切換えてヒートポンプユニットの給湯運転または冷水運転並びに両ユニットによる同時給湯運転を行う選択手段を設けると共に、制御部により給水管と冷温水供給管との接続をバイパス流路を介して切換える切換手段を設け、ヒートポンプユニットと燃焼ユニットとの同時給湯運転選択時は運転開始時から一定時間は燃焼ユニットの運転を行うとともに、切換手段により給水管、冷温水供給管をバイパス流路で連通し、バイパス流路中に設けたポンプにより水・冷媒熱交換器の水流路を循環させ、一定時間経過後は前記バイパス流路を閉止し、前記ヒートポンプユニットの給湯運転を行い、要求能力に対する不足分を前記燃焼ユニット運転で行う冷温水供給装置としたものである。
【０００８】
そして、制御部に各ユニットの単独給湯運転または同時給湯運転とヒートポンプユニットの冷水運転が選択できる選択手段を設けたことにより、同時給湯運転選択時は給湯温度が可変できることは勿論であるが、冷水運転を選択することにより今まで得られなかった水道水温度以下の低温度の冷水が供給可能となり、台所での調理時に多い冷水用途に即応でき、その他洗顔や入浴時での各種効果も期待できる。また混合手段により出湯管と冷温水供給管を分離することにより最大二つの供給流路が得られるため温度が異なる給湯や給湯と冷水等、同時に異なる温度の水が供給できる。さらにヒートポンプユニットには水・冷媒熱交換器の水流路に接続する給水管と冷温水供給管をバイパス流路で連通し、その両端を切換手段で本流側と分岐して循環ポンプで水を循環させる構成を有しており、常にヒートポンプユニットの暖気運転が行えるようにしているため、ヒートポンプユニット運転の立上りを速くすることができる。その他、風呂やシャワー等、大流量の高温のお湯を必要とする場合は、燃焼ユニットの給湯運転だけで従来通りの性能が得られるが、同時給湯運転を選択することによりヒートポンプユニットによる給湯運転で全給湯量の３０％程度を補うことができる。一方、用途として使用頻度が高い台所、洗濯、手洗い、洗顔等の５リットル以下の小流量を使用する場合は、ヒートポンプユニットだけの単独給湯運転で満足するお湯を供給することができる。従って、給湯エネルギーを例えばすべての給湯モードを燃焼ユニット単独で使用した場合と比較すると、ヒートポンプユニットのエネルギー効率が高い分、省エネルギー効果の向上を図ることができる。また貯湯タンクやヒータを必要としないためコンパクト化が図れ、設置も簡単となり工事性も大幅に向上することができる。
【０００９】
また、両ユニットの同時給湯運転選択時は給湯運転開始時から一定時間は燃焼ユニットの運転を行うと同時に、その間切換手段により給水管、冷温水供給管をバイパス流路で連通し、水・冷媒熱交換器の水流路を循環させてヒートポンプユニットの暖気運転を行い、一定時間経過後はバイパス流路を閉止し、ヒートポンプユニットの給湯運転を行い、要求能力に対する不足分を燃焼ユニットの運転で補うものである。
【００１０】
そして、選択手段により両ユニットの同時給湯運転が選択された場合、給湯開始時からの一定時間は燃焼ユニットの運転を行うと同時に、その間ヒートポンプユニット運転による暖気運転を、給水管と冷温水供給管とをバイパス流路で連通し水・冷媒熱交換器の水流路を循環させることによって行い圧縮機の温度を上昇させ、一定時間経過後はヒートポンプユニットが起動される。給湯開始時に給湯を行っていた燃焼ユニットは、要求される給湯能力からヒートポンプユニットで供給される能力を差し引いた能力へ徐々に絞り込まれ、一方、ヒートポンプユニット単独運転で賄える小流量になった場合は停止され、その間混合手段で冷温水供給管と出湯管が接続され所望される温度と流量のお湯が供給され続ける。
【００１１】
また請求項２記載の発明は、請求項１の発明に加え、圧縮機の吐出温度を検出する温度検出手段を有し、その温度検出手段により検出した温度が温度設定値になるまでバイパス流路を用いて水流路を循環させるものである。
【００１２】
そして、温度検出手段の検出値と予め決められている設定温度との比較により暖気運転の開始、終了が行なわれるが、一度圧縮機が起動された後は圧縮機の温度の立上りが速いため、その分ヒートポンプユニットの運転による給湯時間が長くでき、また動作開始状態が安定化できる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項１の発明に加え、ヒートポンプユニットの運転停止時間より所定時間経過までに運転が行われない場合、前記切換手段により給水管、冷温水供給管をバイパス流路で連通し、バイパス流路中に設けたポンプにより水・冷媒熱交換器の水流路を循環させ、一定時間経過後は前記バイパス流路を閉止する構成としたものである。
【００１４】
そして、ヒートポンプユニットの運転が行われてない状態でも、圧縮機の温度が下がらないよう一定時間ごとに暖気運転が行われるためヒートポンプユニット運転の立上り性能を大幅に向上することができる。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、請求項３の発明に加え、圧縮機に吐出温度を検出する温度検出手段を有し、その温度検出手段より検出した温度が温度設定値になるまでバイパス流路を用いて水流路を循環させる構成としたものである。
【００１６】
そして、直接圧縮機温度を検出する制御を行うため、常に同一温度で暖気運転が行われることになり、ヒートポンプユニット運転の立上り性能が安定化する。
【００１７】
また請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の発明に加え、空気・冷媒熱交換器を排気部からの排出流れ内に臨ませ、かつ制御部は、空気・冷媒熱交換器の冷媒流路の温度で燃焼ユニットの能力を可変するものである。
【００１８】
そして空気・冷媒熱交換器を排気部流れに臨ませることによって、給湯運転時は燃焼ユニットから排出される高温の廃熱を吸熱できるために大気熱以上の高温環境で常にヒートポンプユニットの運転が可能となり、季節に関係なく年間安定してヒートポンプユニットによる給湯運転を行うことができる。また冷水運転時は空気・冷媒熱交換器の放熱を行うため、空気供給用の送風機と燃焼ファンが共用化できるため装置自体がコンパクト化される。さらに、ヒートポンプユニット側の冷媒回路設計は、通常システムに組込む前に予めサイクルが環境条件に対して支障なく動作するように冷媒封入量等の仕様が決められるが、燃焼廃熱環境下において空気・冷媒熱交換器の温度最適化が得られるように空気・冷媒熱交換器出口の温度を常に設定値以下にする加熱能力制御が行われるため、ヒートポンプユニットの高効率運転が可能になると共に、空気・冷媒熱交換器を直接加熱してもヒートポンプユニットの異常運転を防止できる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における冷温水供給装置の構成図である。冷温水供給装置は大きく二つのユニットから構成されるもので、一つはヒートポンプユニット２２で、圧縮機２３とその吐出側に冷媒サイクルを切換える四方弁２４と、圧縮機２３の吸入側と四方弁２４との間に逆止弁２５が設けられ、四方弁２４から水・冷媒熱交換器２６、減圧器２７、空気・冷媒熱交換器２８が順次閉回路の冷媒流路２９で接続され、その冷媒流路２９にはサイクルで予め所定の性能が得られるように決められた冷媒量が封入されている。図中実線矢印で示す冷媒の流れが給湯運転選択時で、破線矢印で示す冷媒の流れが冷水運転選択時の回路である。空気・冷媒熱交換器２８の前面には大気熱を集熱または空気・冷媒熱交換器２８の熱を放熱する送風機３０が配置され、また水・冷媒熱交換器２６には水流路３１が設けられており、入口側を給水管３２、出口側を冷温水供給管３３に接続し、さらにこれら給水管３２と冷温水供給管３３は両端に切換弁から成る切換手段３４，３５と流路中に循環ポンプ３６を有したバイパス流路３７で連通されている。また給水管３２には水量を検出する流量センサー３８Aと閉止機能を有しかつ水量を制御する水制御弁３９Aが設けられ、冷温水供給管３３には水流路３１からの出水温度を検出する出水サーミスタ４０が取付けられ、下流側で複数の電磁弁等で構成される混合手段４１に接続される。一方、もう一つのユニットである燃焼ユニット４２は、燃焼ファン４３を有する燃焼部４４、入口側に給水管３２と出口側に出湯管４５を有する熱交換部４６、燃焼後の排気ガスを排出する排気部４７で構成され、出湯管４５は混合手段４１で冷温水供給管３３と接続または分離が行われ、さらに混合手段４１出口に接続される供給管路４８を介して、端末の供給栓４９へと接続される。燃焼ユニット４２の給水管３２にも水量を検出する流量センサー３８Bと水制御弁３９Bを有し、その他入水温を検出する入水サーミスタ５０と、出湯管４５には出湯温度を検出する出湯サーミスタ５１が取付けられている。また燃焼部４４には燃焼ファン４３の他に燃料供給をオン、オフする元電磁弁や供給量を比例制御する比例弁等を有するガスブロック５２が接続されている。また各ユニットは商用電源５３から電力を供給され、各種センサーの信号を取込み各種アクチュエータを作動させ、燃焼ユニット４２とヒートポンプユニット２２の運転動作を制御する制御部５４を有し、この制御部５４には給湯運転と冷水運転を選択する選択手段５５を設けている。さらに端末側には冷温水供給装置本体のリモコン５６を有している。
【００２１】
次に動作について説明する。選択手段５５により同時給湯運転が選択された場合、以下に示すような制御が制御部５４により行われる。先ず電源オフ時に給水管３２を閉止している水制御弁３９Bが電源オンと同時に全開状態になる。次に供給栓４９が開栓されると水道水が給水管３２より燃焼ユニット４２へ供給される。燃焼ユニット４２としてガス給湯機の例で示すと、流量センサー３８Bで最低動作流量以上の水量値が検出されると、燃焼ファン４３が始動し、点火状態に入りガスブロック５２の元電磁弁、比例弁が開かれ燃焼部４４で着火し燃焼を開始する。そして熱交換部４６で給水管３２から供給される水を多数のフィンを有するパイプ内に通して熱交換を行い、流量センサー３８B、入水サーミスタ５０、出湯サーミスタ５１からの検出値によりガスブロック５２や水制御弁３９B、燃焼ファン４３を最適燃焼状態に保ち要求される温度の湯が得られるよう運転制御が行われる。その結果、湯は出湯管４５より混合手段４１を介して供給管路４８から供給栓４９へと供給される。一方、同時にヒートポンプユニット２２運転に対する制御部５４の制御は、燃焼ユニット４２が給湯を開始すると同時に切換手段３４、３５を給水管３２、水流路３１、冷温水供給管３３、バイパス流路３７で構成される循環流路になるよう切換え、循環ポンプ３６を駆動させると共に四方弁２４を給湯運転側に切換え、送風機３０、圧縮機２３を順次起動させ、冷媒を図１中に示す実線矢印方向に送り出す。一定時間運転し暖気運転を行った後、循環ポンプ３６を停止し切換手段３４、３５をバイパス流路３７側に流れない方向に切換え、次に水制御弁３９Aを全開し流量センサー３８Aで予め設定されている最低動作流量以上の水量値が検出されると、出水サーミスタ４０との検出値と要求温度とを比較して要求温度になるよう水・冷媒熱交換器２６に流す水量を水制御弁３９Aによって制御し、冷温水供給管３３より混合手段４１を介して供給管路４８から供給栓４９へ供給する。上記二つのユニットから供給される湯は、混合手段４１に設けた二つの電磁弁の開閉状態で、単一の供給管路４８で同一温度の給湯を行うか、複数の供給管路４８を設置して異なる温度の給湯を行うか利用者側で選択できるが、給湯用途が大流量の場合は、通常冷温水供給管３３と出湯管４５を通して単一の供給管路４８で供給栓４９より供給される。また供給管路４８をもう一つ設置した場合は、燃焼ユニット４２からの給湯とヒートポンプユニット２２からの給湯を独立して供給できるようになるため、例えば風呂と台所で同時に異なる温度の給湯を行うことができる。一方、小流量用途の場合はヒートポンプユニット２２による給湯量を優先して利用する。次に、選択手段５５によりヒートポンプユニット２２の冷水運転のみが選択された場合、先ず水制御弁３９Bが閉止され流量センサー３８Aで予め設定されている最低動作流量以上の水量値が検出されると、ヒートポンプユニット２２のみが運転される。図１中破線矢印で示す給湯運転と逆サイクルで冷媒が循環し、水・冷媒熱交換器２６で水流路３１に供給される水道水から熱を奪い、空気・冷媒熱交換器２８で送風機３０により放熱するため、水道水以下の冷水が冷温水供給管３３より供給管路４８を通り通常の供給栓４９から供給される。
【００２２】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２における冷温水供給装置の制御フローチャートである。
【００２３】
両ユニットの同時給湯運転が選択されると給湯開始からの一定時間は図１に示す燃焼ユニット４２による給湯運転を行い、その間ヒートポンプユニット２２側は圧縮機２３の温度をある程度上昇させ給湯の立上りを速くするための暖気運転を開始する。その時の動作は実施例１と同様、切換手段３４、３５を給水管３２、冷温水供給管３３とがバイパス流路３７を介して連通するように切換え、循環ポンプ３６で水・冷媒熱交換器２６の水流路３１内の水を循環させるようにしてヒートポンプユニット２２の給湯運転を行うものである。その結果循環水の温度が上昇して圧縮機２３の吐出温度も上昇し、一定時間経過後は切換手段３４、３５を切換えて通常のヒートポンプユニット２２の給湯運転が開始され、流量センサー３８Ａ、３８Ｂの検知水量の合計値が流量設定値より多ければ、ヒートポンプユニット２２の運転を最大出力で動作させ、不足分を燃焼ユニット４２の運転で補う。逆に検知水量が流量設定値より少なければ燃焼ユニット４２は停止されヒートポンプユニット２２の単独運転が行われる。
【００２４】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３における冷温水供給装置の制御フローチャートである。
【００２５】
実施例２と異なる点は、図１に示す制御部５４によりヒートポンプユニット２２の暖気運転中は、圧縮機２３の吐出側に設けた温度検出手段５７により圧縮機２３の温度を検出し、予め設定している温度設定値と比較し温度設定値になるまで暖気運転を行うようにした点である。
【００２６】
（実施例４）
図４は本発明の実施例４における冷温水供給装置の制御フローチャートである。実施例１と異なる点は、給湯運転停止から所定時間経過までに給湯運転が行われない場合、図１に示すヒートポンプユニット２２の暖気運転モードを実施し、一定時間でオン、オフする間欠運転を継続する点である。また、その間欠運転中に供給栓４９が開かれ信号を読込んだ時は、暖気運転中であれば進行中の暖気運転が終了後より、開栓と同時にすでに給湯を開始している燃焼ユニット４２と並列に通常のヒートポンプユニット２２が運転に入り、暖気運転停止中であれば次の暖気運転を完了した後通常のヒートポンプユニット２２の運転が行われる。
【００２７】
（実施例５）
図５は本発明の実施例５における冷温水供給装置の制御フローチャートである。
【００２８】
実施例４と異なる点は、図１に示す圧縮機２３の温度を検出する温度検出手段５７の検出値が、予め設定された温度設定値と比較され、検出値が温度設定値以上になったら暖気運転を停止し、また以下になったら暖気運転を行う点である。
【００２９】
（実施例６）
図６は本発明の実施例６における冷温水供給装置の構成図である。
【００３０】
なお、図１に示す実施例１における構成部分と同じ部分については同一符号を付与し、詳細な説明を省略する。
【００３１】
実施例１または実施例５の構成と異なる点は、空気・冷媒熱交換器５８を図６に示すように燃焼ユニット４２の排気部４７からの排出流れ内に臨ませ、燃焼ユニット４２の廃熱が吸熱できるように配設した点である。図１に示す送風機３０の代りに燃焼ファン４３からの空気を利用し、制御部５４により空気・冷媒熱交換器５８の冷媒流路２９出口側に設けた蒸発サーミスタ５９の検出温度から燃焼ユニット４２の能力を可変するようにしたもので、空気・冷媒熱交換器５８内の冷媒ガスの過熱度を最適化する。その結果燃焼ユニット４２の運転中は、高温の燃焼廃熱が利用できるため大気熱利用時以上の効率が得られ、一方燃焼後の排気ガスは空気・冷媒熱交換器５８で吸熱され排気部４７より低温化されてユニット外へ放出される。また、ヒートポンプユニット２２の冷水運転選択時は燃焼ユニット４２の水制御弁３９Bが全閉され燃焼は停止するが燃焼ファン４３のみは動作させ、空気・冷媒熱交換器５８の放熱用空気を供給する。また例えば図示していないが実施例１同様に送風機３０を用いた大気熱利用の空気・冷媒熱交換器２８と併用することもでき、その場合は二つの空気・冷媒熱交換器２８、５８の雰囲気温度や出口温度の比較でより多く吸熱できるサイクルが選択される。通常、燃焼ユニット４２が運転されている場合や停止後は、廃熱利用の空気・冷媒熱交換器５８が使用され、燃焼ユニット４２の燃焼量の約２０％弱が吸熱され利用される。また燃焼ユニット４２が停止中の夏場等日中の外気温度が高い場合は大気熱利用の空気・冷媒熱交換器２８が有効であり、さらに細かなエネルギー利用を行うことができる。
【００３２】
（実施例７）
図７は本発明の実施例７における冷温水供給装置の構成図である。
【００３３】
なお、図１、図６に示す実施例１、６における構成部分と同じ部分については同一符号を付与し詳細な説明は省略する。
【００３４】
実施例６と異なる点は、空気・冷媒熱交換器６０と燃焼ユニット４２の熱交換部４６を共用化した点である。熱交換部４６の伝熱面積を増やしたフィンを共用し、その一部に銅管パイプを貫通させ冷媒流路２９と接続して空気・冷媒熱交換器６０として使用している。従って熱伝達面での効果に加えて、部品削減効果が有り、全体を小型化できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、燃焼ユニット、ヒートポンプユニットそれぞれ単独運転による給湯の他に、両ユニットの同時給湯運転、燃焼ユニットの給湯運転とヒートポンプユニットの冷水運転の組合わせ等、二つの温度レベルを有する供給水が得られるもので、特に今まで得られなかった水道水より低温度の冷水が供給可能となるため用途の拡大効果が得られる。また温度が異なる湯を同時に給湯できるため利用者の利便性が大きく向上する。さらに、水・冷媒熱交換器の水流路内の水をバイパス流路によって循環させ圧縮機の暖気運転を行う制御によりヒートポンプユニットの立上り性能を大きく向上させることができ要求温度の湯に対する即湯化が改善できる。
【００３６】
また、大流量時は燃焼ユニット運転と同時にヒートポンプユニットによる給湯運転で補助し、用途として使用頻度が高い小流量の場合は、ヒートポンプユニットだけの給湯運転で満足できるため、大幅な省エネ効果を得ることができる。また燃焼ユニットの仕様として広範囲の能力制御までは必要がなくなり、燃焼ユニット自体の制御仕様が簡単化できる。その結果、能力切換や異常音の発生対策等それに伴う各種課題も減少して信頼性を向上できる。さらに燃焼ユニットの即湯性により貯湯タンクやヒータが不要となり大幅なコンパクト化が図れ、従来設置できなかった住宅でも利用可能となり、２００V電源工事が必要なヒータ設置も必要としないため、電源工事やタンク設置における工事性も大幅に簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１における冷温水供給装置の構成図
【図２】 本発明の実施例２における冷温水供給装置のフローチャート
【図３】 本発明の実施例３における冷温水供給装置のフローチャート
【図４】 本発明の実施例４における冷温水供給装置のフローチャート
【図５】 本発明の実施例５における冷温水供給装置のフローチャート
【図６】 本発明の実施例６における冷温水供給装置の構成図
【図７】 本発明の実施例７における冷温水供給装置の構成図
【図８】 従来の燃焼型給湯機の構成図
【図９】 従来のヒートポンプ型給湯機の構成図
【符号の説明】
２２ ヒートポンプユニット
２３ 圧縮機
２４ 四方弁
２６ 水・冷媒熱交換器
２７ 減圧器
２８、５８、６０ 空気・冷媒熱交換器
２９ 冷媒流路
３０ 送風機
３１ 水流路
３２ 給水管
３３ 冷温水供給管
３４、３５ 切換手段
３７ バイパス流路
４１ 混合手段
４２ 燃焼ユニット
４３ 燃焼ファン
４４ 燃焼部
４５ 出湯管
４６ 熱交換部
４７ 排気部
５４ 制御部
５５ 選択手段
５７ 温度検出手段

Claims (5)

1. 圧縮機と、冷媒サイクルを切換える四方弁と、前記圧縮機により供給される冷媒が流れる冷媒流路と、この冷媒流路が接続されると共に、水流路を有し前記水流路の入口に給水管、出口に冷温水供給管が接続され前記冷媒流路の冷媒と前記水流路を流れる水との間で熱交換を行う水・冷媒熱交換器と、減圧器と、空気・冷媒熱交換器とが順次閉回路を形成するように接続されたヒートポンプユニットと、前記給水管に接続された熱交換部と、前記熱交換部の出口に接続した出湯管と、燃焼部と、燃焼後の排気を外部へ導出する排気部を備えた燃焼ユニットとから成り、前記冷温水供給管と前記出湯管を接続または分離する混合手段と、前記ヒートポンプユニットと前記燃焼ユニットの運転制御を行う制御部とを有し、前記制御部に前記燃焼ユニットの給湯運転と前記四方弁を切換えて前記ヒートポンプユニットの給湯運転または冷水運転並びに両ユニットによる同時給湯運転を行う選択手段を設けると共に、前記制御部により前記給水管と前記冷温水供給管との接続をバイパス流路を介して切換える切換手段を設け、ヒートポンプユニットと燃焼ユニットとの同時給湯運転選択時は運転開始時から一定時間は燃焼ユニットの運転を行うとともに、切換手段により給水管、冷温水供給管をバイパス流路で連通し、バイパス流路中に設けたポンプにより水・冷媒熱交換器の水流路を循環させ、一定時間経過後は前記バイパス流路を閉止し、前記ヒートポンプユニットの給湯運転を行い、要求能力に対する不足分を前記燃焼ユニット運転で行う冷温水供給装置。
2. 圧縮機に吐出温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段により検出した温度が温度設定値になるまでバイパス流路を用いて水流路を循環させる構成とした請求項１記載の冷温水供給装置。
3. ヒートポンプユニット運転停止時より所定時間までに運転が行われない場合、前記切換手段により給水管、冷温水供給管をバイパス流路で連通し、バイパス流路中に設けたポンプにより水・冷媒熱交換器の水流路を循環させ、一定時間経過後は前記バイパス流路を閉止する構成とした請求項１記載の冷温水供給装置。
4. 圧縮機に吐出温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段より検出した温度が温度設定値になるまでバイパス流路を用いて水流路を循環させる構成とした請求項３記載の冷温水供給装置。
5. 空気・冷媒熱交換器を排気部からの排出流れ内に臨ませ、かつ制御部は、空気・冷媒熱交換器の冷媒流路の温度で燃焼ユニットの能力を可変する構成とした請求項１ないし４いずれか１項に記載の冷温水供給装置。

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