JPH0119004Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は給湯機、詳しくは、貯湯槽と、圧縮
機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を順次接続する冷
媒回路とを備え、該冷媒回路の加熱能力を利用し
て前記貯湯槽の温水を加熱するごとくした給湯機
に関する。

（従来技術） 上記のごとく構成する給湯機は実開昭57−
193174号公報に記載されており、このものを第６
図に基づいて概略説明すると、貯湯槽５１を設け
る一方、圧縮機５２、凝縮器５３、膨張機構５
４、蒸発器５５を順次接続し、単一冷媒（例えば
冷媒Ｒ２２）を封入してなる冷媒回路を設け、前
記凝縮器５３を前記貯湯槽５１内に配設して、こ
の１系統の冷媒回路の運転により前記給湯機内の
温水を低温域から高温域まで加熱するごとくなし
ている。尚、５６は給水管、５７は給湯管であ
る。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、従来のものにおいて高温湯を得るた
めには、通常、前記冷媒回路に高沸点冷媒（例え
ば冷媒Ｒ１１４）を封入する必要があるが、かく
しながら、前記冷媒回路に前記高沸点冷媒に比し
て低沸点の冷媒（例えば冷媒Ｒ２２）を封入した
場合と同じ冷凍能力（加熱能力）を得ようとする
と、前記圧縮機５２の容量をアツプして冷媒循環
量を増大しなければならず、動力損失や、前記圧
縮機５２の振動、騒音が全体に大きくなる欠点が
あつた。

しかして、本考案の目的は高沸点冷媒と低沸点
冷媒とをそれぞれ封入する独立した２系統の冷媒
回路を設け、加熱する温水の温度により前記２系
統の冷媒回路の運転を選択できるようにすること
により、前記各圧縮機の個々の容量を小容量に
し、振動、騒音を小さくできながら、前記貯湯槽
の温水を低温域から高温域まで効率良く加熱でき
るごとくなす点にある。

（問題点を解決するための手段） しかして、本考案の構成を第１図に基づいて説
明すると、貯湯槽１を設ける一方、、それぞれ圧
縮機７，１１、凝縮器８，１２、膨張機構９，１
３、蒸発器１０，１４を順次接続して、互いに独
立した２系統の第１、第２冷媒回路Ａ，Ｂを設
け、前記第１、第２凝縮器８，１２における冷媒
の凝縮潜熱を利用して前記貯湯槽１の温水を加熱
するごとく成すと共に、前記第１冷媒回路Ａに高
沸点冷媒を封入し、かつ、前記第２冷媒回路Ｂに
低沸点冷媒を封入する一方、前記第１冷媒回路Ａ
の運転開始温水温度を前記第２冷媒回路Ｂの運転
停止温水温度の近傍に設定して、これら冷媒回路
Ａ，Ｂを発停制御する制御手段４０を設けたので
ある。

尚、前記制御手段４０としては、第５図に示す
ごとく前記第１、第２圧縮機７，１１の駆動制御
を行う各サーモスタツト２０，２２を用いてもよ
いし、第３、第４図に示すごとく、マイクロコン
ピユータから成る制御手段４０を用いるなどして
もよい。

また、前記各冷媒回路Ａ，Ｂの各凝縮器８，１
２により前記貯湯槽１の温水を加熱するための構
成は、第１図及び第２図に示すごとく、前記各凝
縮器８，１２を前記貯湯槽１に内設するようにし
てもよいし、第３図及び第４図に示すごとく前記
貯湯槽１外に配設してもよい。

（作用） しかして、前記貯湯槽１内の温水温度が低い場
合には、前記第２冷媒回路Ｂのみを運転すること
により、高沸点冷媒を用いた冷媒回路に比して小
さな容量の圧縮機１１を用いて所望の冷凍能力を
効率よく発揮させられ、しかも、前記温水温度が
高くなつた時だけ前記第１冷媒回路Ａを運転する
ことにより、前記温水を所望の高温まで加熱でき
ながら全体に動力損失、振動、騒音を小さくでき
るのである。

（実施例） イ 以下、第１図に基づいて第１実施例を説明す
る。

第１図において、１は貯湯槽で、該貯湯槽１に
市水などを供給する給水管２及び、先端側に蛇口
３をもつ給湯管４とを接続している。尚、５は前
記給水管２から供給される水を前記貯湯槽１の底
部に案内する案内筒、６は前記貯湯槽１の貯留水
面を設定するボールタツプであり、また、Ｐは前
記給湯管４に介装するポンプ、Ｓは前記ポンプＰ
を発停制御する圧力スイツチである。

また、Ａは第１圧縮機７、第１凝縮器８、第１
膨張機構９、第１蒸発器１０を順次接続し、高沸
点冷媒を封入してなる第１冷媒回路であり、Ｂは
第２圧縮機１１、第２凝縮器１２、第２膨張機構
１３、第２蒸発器１４を順次接続し、低沸点冷媒
を封入してなる第２冷媒回路である。そして、前
記高沸点冷媒としては例えば冷媒Ｒ１１４を用い
るのであり、低沸点冷媒としては例えば冷媒Ｒ２
２を用いるのである。更に、低沸点冷媒を用いた
第２冷媒回路Ｂの冷凍能力を高沸点冷媒を用いた
第１冷媒回路Ａの冷凍能力より大きく設定してお
くのである。尚、第１、第２冷媒回路Ａ，Ｂにお
いて、１５，１６はアキユムレータ、１７，１８
は前記蒸発器１０，１４に付設するフアンであ
る。

そして、前記貯湯槽１における上部温水域に前
記第１冷媒回路Ａの前記第１凝縮器８を配設する
と共に、下部温水域に前記第２冷媒回路Ｂの前記
第２凝縮器１２を配設するのである。

また、前記第１、第２冷媒回路Ａ，Ｂの運転制
御を行う制御手段４０は第５図に示すごとく、電
源線（○注，ｍ）間に、第１圧縮機７のモータ（図
示せず）駆動制御用の第１電磁開閉器１９と２段
サーモスタツト２０との直列回路及び、前記第２
圧縮機１１のモータ（図示せず）駆動制御用の第
２電磁開閉器２１とサーモスタツト２２との直列
回路を設け、かつ、前記２段サーモスタツト２０
を55℃（運転開始温水温度）より低温で開路し、
55℃より以上で閉路し、かつ、85℃以上で開路す
るごとくなすと共に、前記サーモスタツト２２を
55℃（運転停止温水温度）より低温で閉路し、55
℃以上で開路するごとく設定して構成するのであ
り、かくして、温水温度が低温である場合は前記
第２冷媒回路Ｂのみを運転し、温水温度が55℃以
上の高温になつた時のみ第１冷媒回路Ａを運転す
るごとくなすのである。尚、前記制御手段４０に
おいて、第１冷媒回路Ａの運転開始温水温度を第
２冷媒回路Ｂの運転停止温水温度と同じに設定す
る必要は必ずしもなく、前記第１冷媒開路Ａの運
転開始温水温度を前記第２冷媒回路Ｂの運転停止
温水温度以下で、この近傍の値に設定しておけば
よいのである。

また、第１図中、２０ａは前記２段サーモスタ
ツト２０の温水温度の検出部、２２ａは前記サー
モスタツト２２の温水温度の検出部である。

次に以上のごとく構成する給湯機の作用を説明
する。

前記貯湯槽１の温水温度が全体に55℃より低温
の場合は、前記２段サーモスタツト２０が開路し
ていると共に、前記サーモスタツト２２が閉路し
て前記第２冷媒回路Ｂのみが運転される。

かくして、前記第２冷媒回路Ｂは低沸点冷媒を
封入しているから、高沸点冷媒を封入した冷媒回
路に比して、小容量の圧縮機１１を用いながら同
等の冷凍能力が効率よく発揮できるのであり、し
かも、前記したごとく圧縮機１１の容量が小さく
て済むから該圧縮機１１に起因する振動、騒音も
小さく抑制できるのである。

そして、前記第２冷媒回路Ｂの運転により、前
記貯湯槽１の下部域における温水温度が55℃以上
になると、前記サーモスタツト２２が開路して前
記第２冷媒回路Ｂが停止するのであり、また、上
部域の温水温度が55℃以上になると前記２段サー
モスタツト２０が閉路して前記第１冷媒回路Ａが
駆動するのである。

しかして、前記第１冷媒回路Ａには高沸点冷媒
を封入したから、凝縮圧力を殊更に高くすること
なく、前記貯湯槽１の温水を効率よく所望の温度
（85℃）まで加熱できるのである。

なお、前記第１冷媒回路Ａの第１凝縮器８は第
１図に破線で示したごとく前記貯湯槽１の底部域
に配設して、前記貯湯槽１内の温水のすべてを85
℃まで加熱できるようにしてもよい。この場合
は、前記２段サーモスタツト２０の検出部２０ａ
も前記貯湯槽１の底部に設けるのである。

ロ 本考案の第２実施例を第２図に基づいて説明
する。

第２実施例と第１実施例との相違点は、第１冷
媒回路Ａの第１蒸発器１０を前記貯湯槽１の底部
域に配設して、第１冷媒回路Ａの熱源を貯湯槽１
の前記底部域の温水とした点であり、かくするこ
とにより、給湯に使用される前記貯湯槽１の上部
の温水を迅速に所望の温度（85℃）まで高めるこ
とができるのである。尚、その他の点については
第１実施例と基本的に同様であるから説明を省略
する。

ハ 次に第３実施例を第３図に基づいて説明す
る。

この第３実施例と第１実施例との相違点は、第
３実施例が、 第１実施例のように前記第１、第２凝縮器
８，１２を直接前記貯湯槽１内に配設するのでは
なく、前記各凝縮器８，１２を前記貯湯槽１外に
設けて、それぞれ前記貯湯槽１の上部域、下部域
の温水を循環回路３２，３３介して前記各凝縮器
８，１２に流通させて、前記温水を加熱するごと
くした点と、 前記第１、第２冷媒回路Ａ，Ｂの各圧縮機
７，１１を発停制御する制御手段４０を通常のサ
ーモスタツトに換えて、マイクロコンピユータを
使用した制御手段４０を用い、第１、第２実施例
と同様に作用するごとく構成した点である。

尚、Ｐ１はポンプ、４０ａ，４０ｂはそれぞれ
前記制御手段４０の温水温度の検出部である。

ニ 更に第４実施例を第４図に基づいて説明す
る。第４実施例と第３実施例の相違点は、第１、
第２冷媒回路Ａ，Ｂの各凝縮器対応部分８，１２
を一まとめにして熱交換器３５を形成し、該熱交
換器３５に前記貯湯槽１の底部の温水を循環回路
３６を介して流通させるごとくした点である。ま
た、このために、前記制御手段４０の温水温度の
検出部４０ｃを前記貯湯槽１の底部に一個設ける
ごとくなしている。

（考案の効果） 以上のごとく、本考案は貯湯槽１と、、それぞ
れ圧縮機７，１１、凝縮器８，１２、膨張機構
９，１３、蒸発器１０，１４を順次接続した第
１、第２冷媒回路Ａ，Ｂとを設ける一方、前記第
１冷媒回路Ａに高沸点冷媒を封入すると共に、前
記第２冷媒回路Ｂに低沸点冷媒を封入し、該第１
冷媒回路Ａの運転開始温水温度を前記第２冷媒回
路Ｂの運転開始温水温度より高くしたから、高温
の温水が得られ、かつ、全体に効率の良い運転が
行えながら、高沸点冷媒を封入した冷媒回路のみ
を用いる場合に比して、前記各圧縮機７，１１の
容量を小さくでき、これら圧縮機７，１１に起因
する振動、騒音も小さくできるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の回路図、第２図
は第２実施例の回路図、第３図は第３実施例の回
路図、第４図は第４実施例の回路図、第５図は前
記第１実施例の運転制御回路の部分説明図、第６
図は従来例の回路図である。 １……貯湯槽、７……第１圧縮機、８……第１
凝縮器、９……第１膨張機構、１０……第１蒸発
器、１１……第２圧縮機、１２……第２凝縮器、
１３……第２膨張機構、１４……第２蒸発器、４
０……制御手段、Ａ……第１冷媒回路、Ｂ……第
２冷媒回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 貯湯槽１と、圧縮機７，１１、凝縮器８，１
   ２、膨張機構９，１３、蒸発器１０，１４を順次
   接続して、互いに独立した２系統の第１、第２冷
   媒回路Ａ，Ｂを形成し、前記第１、第２冷媒回路
   Ａ，Ｂの前記各凝縮器８，１２によつて前記貯湯
   槽１に貯留する温水を加熱するごとく成すと共
   に、前記第１冷媒回路Ａに高沸点冷媒を封入し、
   かつ、前記第２冷媒回路Ｂに低沸点冷媒を封入す
   る一方、前記第１冷媒回路Ａの運転開始温水温度
   を前記第２冷媒回路Ｂの運転停止温水温度の近傍
   に設定して、これら各冷媒回路Ａ，Ｂを発停制御
   する制御手段４０を設けたことを特徴とする給湯
   機。