JPH0138452Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は家庭その他食堂等において広く使用さ
れるヒートポンプ給湯機に関するものである。

従来の給湯機は第１図に示すように熱交換器１
の高温吐出口側を貯湯槽２の下部寄り位置に接続
すると共に、該熱交換器１の帰還側にポンプ３を
介して該貯湯槽２の最下部に接続し、熱交換器１
によつて授かつた熱を貯湯槽２へ温水として送り
込み、該貯湯槽２の温度をめるようにしている。

従つて、上記構成によつて明らかなように熱交
換器１によつて加熱生成された温水は貯湯槽２の
極く下部を通つて循環するので、貯湯槽２内各部
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、及び管路Ｆの温度は第２図
に示すように時間の経過に伴つて徐々に上昇す
る。

しかし、この場合熱交換器１から貯湯槽２に至
る管路Ｇの温度は貯湯槽２から熱交換器１に至る
管路Ｆの温度より高く、しかも第２図の時間−温
度特性より明らかなように管路ＧとＦとの温度差
の関係が終始変わらず、その結果熱交換器１の温
度を65℃に設定した場合で外気温度が30℃のとき
貯湯槽２内の温度は55℃までとなり、それ以上に
貯湯槽２内の温度を上昇させようとすると、前記
特性図から分るように熱交換器１内の温度は65℃
（熱交換器の許容温度）を限度とした安全温度を
越えることになり、そのためにこれを考慮した場
合には、安心して使用できる貯湯槽２内の温水は
理想値よりかなり低い55℃までの温度となり高い
熱湯を得ることができない。

又、第３図に示す如く他の従来例は、熱交換器
１の高温吐出口を貯湯槽２の最上部に接続し、熱
交換器１の帰還側を該貯湯槽２の最下部に接続し
て、中間のポンプ３により低温水を該熱交換器１
へ送り込み、該熱交換器からの温水によつて貯湯
槽の温度を高めるうに構成している。

この場合には貯湯槽２内各部の温度は第４図時
間−温度特性で明らかなように、熱交換器１によ
り貯湯槽２に通ずる管路Ｃの或る温度t₁に対し、
槽内各部は順次に上昇し、総べての位置Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ及び管路Ｆにおける温度が一様に温度
t₁に達したとき、管路Ｇの温度は次の温度f₂に上
昇し、使用しないで放置しておけば以下同様にし
て貯湯槽各部の温度が順次に高まり、やがて貯湯
槽２の温度が当初に設定した所定温度に到達す
る。

従つて、貯湯槽２内の温度と管路Ｇとの温度差
は最終的に小さくて理想値近くに到達するが、温
度の上昇途上において給湯コツク５から温水を取
り出した時には、貯湯槽２の上部と下部との間に
ある温度勾配のために熱湯から急激に冷水状に変
ることがあり、又、貯湯槽内の温度が最高設定温
度に近い状態で湯を使用し乍ら運転すると貯湯槽
内へ下部給水コツク４から冷水が入り、その影響
を受けて管路Ｆへは冷水が導びかれる。

従つて、熱交換器１の吐出管路Ｇにおけるこれ
までの高温の熱湯が急激に低温状態となつて、こ
れが貯湯槽２内で初期温水と混合し、貯湯槽内全
体の温度を低下させる結果となる。

本考案はこのような従来製品がもつ欠点をなく
し、常に一定温度の熱湯が連続して安定供給でき
るように加熱回路の改善を図つたものである。

即ち、本考案の最も要旨とする処は熱交換器か
ら貯湯槽へ通じる管路の途中に自動三方切替弁を
介在させ、高温側を貯湯槽上部に低温側を下部に
夫々分岐接続することにある。

以下本考案を図例に就いて詳細に説明すると熱
交換器１と貯湯槽２を結ぶ水循環回路において、
熱交換器１から貯湯槽２に通じる管路Ｇの途中に
自動三方切替弁６を介在接続し、該切替弁６の高
温吐出口側を前記貯湯槽２の最上部に導びき、該
切換弁６の低温吐出口側を貯湯槽２の下半適所に
夫々接続する。ここで上記自動三方切替弁６と
は、流入口を一方に備え、他方に高温用と低温用
の二つの吐出口を有するもので、高温と低温との
温水の弁別は付設の調整機構で行なうようになつ
ている。

又、貯湯槽２から熱交換器１への帰還管路に
は、その途中に循環ポンプ３を接続し、貯湯槽２
と熱交換器１との間の温水と冷水の入れ替えを強
制的に行なうようにしている。

次に熱交換器１には膨張弁７、蒸発器８、圧縮
機９を夫々直列に接続して冷媒の循環回路を形成
し、熱交換器１において熱の授受が行なえるよう
に構成している。

本考案は以上述べたように構成されているが以
下これらの作用に就いて述べると、先ず冷媒循環
回路において、蒸発器８で冷媒が蒸発し空気中よ
り熱を奪い取り圧縮機９を通過することにより熱
交換器１内で潜熱を放出して、内部を通過する冷
水を加熱し、ポンプ３の運転によつて管路Ｇ側に
高温水として取り出され、予め自動切替三方弁６
で定めた弁別温度に達した時、即ち該高温吐出口
側G₁と低温吐出口側G₂とに分離する温度を定め
ておくことにより、最初のうちの低い温度の温水
は管路G₂を通つて貯湯槽２の下部から流入し、
又、熱交換器１からの湯の温度が設定値以上の時
には管路G₁を通つて貯湯槽２の上部へ流入して
貯湯槽２内の水温を徐々に上昇させていく、そう
してこの間の様子は第６図に示す通りで、管路Ｇ
の温度は貯湯槽内の温度より常時高い温度で上省
し、一定時間後最終的には貯湯槽２内の各部Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及び管路Ｆは管路Ｇの温度に略々
近い値となる。

従つて熱交換器１の安全温度を保つて、これに
近い値の温水を常時給湯コツク５より取出し、且
つ不足した水は給水コツク４から自給することに
より連続使用するようにしたものである。

そこで動作初期の水温は、自動三方切替弁６に
おいて定めた設定値以下の温度であるため、上述
したように管路G₂を通つて貯湯槽２の下部を循
環し、やがて温度が切替弁６の設定値を越える値
に達したこの時点から熱湯は管路Ｇ，G₁を経て
貯湯槽２の上部に至る管奴を循環し、第６図の時
間−温度特性で示すようにして、貯湯槽２内の温
度を熱交換器１の許容温度65℃に近い値にまで高
めて蓄積するものである。

斯様にして本考案は熱交換器１より取り出され
る温水を自動三方切替弁の使用によつて温度範囲
を弁別し、貯湯槽２内への導入位置を切替えるこ
とにより熱交換器１の許容温度に近い温水の取出
しが可能となり、従来例のように貯水槽内湯温の
最高設定温度より低い温度で停止してしまつた
り、又、一時的に高温水の給湯ができても急激に
温度変化を来たし低温になるなどの欠点がなく、
温度変動の少ない安定した温水を連続して供給で
きる理想的な考案である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の構成図、第２図は同装置
による時間−温度特性図、第３図は他の従来装置
の構成図、第４図は同上装置による時間−温度特
性図、第５図は本考案給湯機の構成図、第６図は
同上における時間−温度特性図。 １…熱交換器、２…貯湯槽、６…自動三方切替
弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 膨張弁と蒸発器及び圧縮器、熱交換器からなる
   冷媒循環回路を有し、且つ該熱交換器と貯湯槽と
   を結ぶ水循環回路において、該熱交換器から貯湯
   槽へ向う経路の途中に自動三方切替弁を介在さ
   せ、該三方切替弁の二つの出口のうち一方の高温
   吐出口を前記貯湯槽上位に、他方低温吐出口を該
   貯湯槽下位に夫々接続し、熱交換器からの熱湯を
   該切替弁の設定値以上のときのみ貯湯槽上位から
   導びくようにしたことにより該貯湯槽からの給湯
   温度の急変をなくしたことを特徴とするヒートポ
   ンプ給湯機。