JPH0247415Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、業務用ヒートポンプ給湯機、給湯キ
ツト等の貯湯タンク付給湯装置に関するものであ
る。

（従来の技術） ヒートポンプ冷凍サイクルを利用したヒートポ
ンプ給湯装置によつて従来例を説明すると、第１
図に示すように圧縮機１、水冷媒熱交換器２、膨
張装置３、空気冷媒熱交換器４、および送風機５
からなる給湯用水加熱機１０と、加熱された湯水
の貯湯タンク７と、前記水冷媒熱交換器２と前記
貯湯タンク７との間に配設された前記給湯用水の
循環ポンプ６付き循環路９と、循環ポンプ６の運
転を制御する外気温サーモスタツト８を具備し、
圧縮機１で圧縮された冷媒が水冷媒熱交換器２で
給湯用水と熱交換して凝縮され、凝縮された冷媒
は、膨張装置３で膨張して低圧となり、空気冷媒
熱交換器４で送風機５の送風から吸熱して蒸発し
再び圧縮機１に戻り、一方、給湯用水は、水冷媒
熱交換器２で加熱されて湯水となり循環路９を通
つて貯湯タンク７へ送られ、さらに、循環ポンプ
６で水冷媒熱交換器２に循環されて、沸き上つた
湯水が貯湯タンク７内に貯湯されるように図示省
略した駆動制御機構によつて運転されるととも
に、運転停止中に、外気温がが著しく低下すると
循環路９および水冷媒熱交換器２内の水温が低下
して凍結するため、外気温サーモスタツト８が、
外気温を検出しその設定値以下になつたときに閉
になり、循環ポンプ６が駆動されて貯湯タンク７
内の貯湯水を循環路９および水冷媒熱交換器２内
に循環させて、それらの内部凍結を防止する構造
になつている。

（考案が解決しようとする問題点） 従来の前記ヒートポンプ給湯装置即ち貯湯タン
ク付給湯装置において、例えば、東京の冬季（１
月）について説明すると、第２図に示すように朝
の４時30分頃から７時30分頃までの約３時間にわ
たつて外気温が０℃以下になることがあり、この
場合に外気温度の検出によつて外気温サーモスタ
ツトが閉になり循環ポンプが該給湯装置の運転停
止中に駆動されて、貯湯タンク内の貯湯水が循環
路および水冷媒熱交換器内に循環されて凍結が防
止されるが、前記貯湯水の循環は、例えば、外気
温が低い間中、例えば前記３時間にわたつて続け
られることになり、第３図に示すように循環路内
の水温が50℃に上昇しても循環ポンプの駆動が継
続されて貯湯水が循環され、著しい熱損失および
動力消費となる問題点がある。

本考案は、前記のような問題点に対処するため
に開発されたものであつて、その目的とする処
は、該給湯装置の運転停止中における循環ポンプ
の凍結防止のための駆動を、外気温サーモスタツ
トおよび循環路内の水温サーモスタツトの同時作
動のみで行うことにより、凍結防止の運転効率、
性能を向上し熱損失防止とともに動力を節減した
貯湯タンク付給湯装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、熱交換器を介して給湯用水を加熱す
る給湯用水加熱機と、加熱された湯水の貯湯タン
クと、前記熱交換器と前記貯湯タンク間に配設さ
れ前記加熱機の運転中に駆動される前記給湯用水
の循環ポンプ付き循環路を具えた貯湯タンク付給
湯装置において、外気温を検出する外気温サーモ
スタツトと前記循環路内の水温を検出する水温サ
ーモスタツトを設けるとともに、前記外気温およ
び前記水温がともに前記外気温サーモスタツトお
よび前記水温サーモスタツトの凍結防止の外気温
設定値および水温設定値よりも低くなつたときに
前記循環ポンプを駆動する凍結防止用制御回路を
設けた構成に特徴を有し、該給湯装置の運転停止
中において、外気温サーモスタツトによつて検出
される外気温が同サーモスタツトの凍結防止のた
めの外気温設定値よりも低くなり、かつ水温サー
モスタツトによつて検出される循環路内の水温が
同サーモスタツトの凍結防止のための水温設定値
よりも低くなつた時のみ循環ポンプを駆動するこ
とによつて、循環ポンプの間欠的な駆動制御と
し、循環路中の水温が高くなり凍結防止運転を要
しない場合のポンプ駆動を回避して凍結防止運転
の効率を高めている。

（作用） 凍結防止用制御回路に設けた外気温サーモスタ
ツトによつて外気温が検出されるとともに水温サ
ーモスタツトによつて循環路内の水温が検出さ
れ、該給湯装置の運転停止中において、前記外気
温および前記水温がともに外気温サーモスタツト
の凍結防止の外気温設定値および水温サーモスタ
ツトの凍結防止の水温設定値よりも低くなつたと
きのみ循環ポンプが駆動され、貯湯タンク内の湯
水が循環路を経て熱交換器に供給、循環される凍
結防止の作動となり、循環路内つまり熱交換器内
の水温が前記水温設定値に達し同水温で凍結しな
いようになると、循環ポンプの駆動が停止され前
記湯水の供給、循環が停止されて通常の給湯装置
の運転停止となり、前記水温が前記水温設定値よ
りも低くなると前記凍結防止の作動となる。

（実施例） 第４図および第５図に本考案の一実施例を示
し、図中１は圧縮機、２は水冷媒熱交換器、３は
膨張装置、４は空気冷媒熱交換器、５は送風機で
あつて給湯用水加熱機１０に構成され、給湯用水
加熱機１０の水冷媒熱交換器２と貯湯タンク７間
に給湯用水の循環ポンプ６を有する循環路９が設
けられ、循環ポンプ６によつて給湯用水を循環路
９を介し水冷媒熱交換器２に循環して加熱し貯湯
タンク７内に加熱された湯水を貯湯する。図中７
ａは補給水の給水口、７ｂは出湯口である。

さらに、外気温を検出して該外気温が凍結防止
の外気温設定値よりも低下すると閉となる外気温
サーモスタツト８を設け、循環路９における水冷
媒熱交換器２の入側イおよび出側ロの循環路９内
の水温を検出して凍結防止の水温設定値よりも低
くなると閉になる水温サーモスタツト１１を設け
て、第５図に示すように前記外気温サーモスタツ
ト８の接点と水温サーモスタツト１１の接点を直
列に接続し、循環ポンプ６に直列に接続して、前
記両サーモスタツト８と１１の接点がともに閉に
なつたときのみ、循環ポンプ６が駆動される凍結
防止用制御回路が設けられている。

また、前記外気温サーモスタツト８の凍結防止
の外気温設定値は、循環路９、水冷媒熱交換器２
内の水が凍結する可能性のある温度近くに設定
し、例えば１℃閉／４℃開とし、水温サーモスタ
ツト１１の凍結防止の水温設定値は、循環路９お
よび水冷媒熱交換器２内の水がともに凍結を起さ
ない温度、例えば10℃閉／20℃開とする。

本考案の実施例は、前記のような構成になつて
おり作用について詳述すると、圧縮機１によつて
圧縮された冷媒が水冷媒熱交換器２で給湯用水と
熱交換し冷却されて凝縮する。凝縮した冷媒は、
膨張装置３で膨張して低圧となり、空気冷媒熱交
換器４によつて送風機５で送風される空気から熱
を吸熱し蒸発して再び圧縮機１に戻る。水冷媒熱
交換器２において、循環ポンプ６によつて貯湯タ
ンク７から送られる給湯用水が加熱され、該給湯
用水が循環路９内で循環されて、貯湯タンク７内
の湯水が沸き上がり、沸き上がつた貯湯水は出湯
口７ｂより出湯され、その分だけ給水口７ａより
給水される給湯運転となる。給湯装置の運転停止
時に、冬期などにおいて外気温度が著しく低くな
ると、循環路９および水冷媒熱交換器２中の給湯
用水が放熱して温度が低下して内部凍結の恐れが
ある。外気温度が低下して外気温サーモスタツト
８の凍結防止の前記外気温設定値よりも低くなる
と、第５図において外気温サーモスタツト８の接
点が閉となり、また循環路９および水冷媒熱交換
器２中の水温も低下して、水温サーモスタツト１
１の凍結防止の前記水温設定値よりも低くなると
水温サーモスタツト１１の接点も閉になつて、即
ち、外気温サーモスタツト８および水温サーモス
タツト１１の両接点がともに閉となつて循環ポン
プ６が駆動される。前記循環ポンプ６の駆動によ
つて、比較的に温度の高い貯湯タンク７内の貯湯
水が循環路９および水冷媒熱交換器２内に供給、
循環されて凍結が防止される。前記貯湯水の供
給、循環によつて、循環路９内の水温が水温サー
モスタツト１１の凍結防止の水温設定値に達し、
水温サーモスタツト１１の接点が開となり循環ポ
ンプ６が停止して、循環路９および水冷媒熱交換
器２内が前記貯湯水で凍結防止状態に保たれる。
循環路９内の水温が水温サーモスタツト１１の凍
結防止の前記水温設定値よりも低くなると、水温
サーモスタツト１１の接点が閉となる繰り返しの
凍結防止作動となる。貯湯タンク７内の貯湯水の
温度が水温サーモスタツト１１の開となる水温設
定値より低い場合は、循環ポンプ６の駆動が継続
され循環路９、水冷媒熱交換器２に湯水が流通さ
れる凍結防止の作動となる。

外気温は低いが水冷媒熱交換器２中の水温が高
い場合は、前記凍結防止の作動は必要なく、外気
温サーモスタツト８接点は閉となるが、水温サー
モスタツト１１接点が開になつて循環ポンプ６は
駆動されず凍結防止作動が行われない。勿論、外
気温が高いときは外気温サーモスタツト８の接点
が開になり循環ポンプ６は駆動されない。

従つて、前記実施例によれば、外気温度が凍結
防止を要する外気温設定値よりも低くなり、かつ
循環路９および水冷媒熱交換器２内の水温が低く
なつて凍結する恐れが生じた場合に、前記のよう
に循環ポンプ６が駆動されて貯湯タンク７内の貯
湯水が循環され、前記貯湯水の温度が比較的に高
い場合は、外気温に関係なく循環路９および水冷
媒熱交換器２内の温度が早く上昇されて、循環ポ
ンプ６が停止され、外気温が低く凍結の恐れがあ
る間中、間欠的に前記凍結防止作動が繰り返され
るので、貯湯タンク７内の貯湯水の放熱つまり熱
損失、および循環ポンプ６の消費電力が最少限に
節減され、循環路および水冷媒熱交換器の凍結が
効率よく防止できる。

なお、前記実施例では、凍結防止のための凍結
防止用制御回路およびその作用についてのみ説明
し、該給湯装置の通常の給湯制御回路およびその
作用については省略しているが、従来例によるこ
とができる。

なお、前記実施例では、ヒートポンプ給湯装置
について説明したが、太陽熱コレクタ、温水ボイ
ラ、ガスボイラ、ガス給湯機、石油給湯機等の異
なる加熱源を有する貯湯タンク付給湯システムに
ついても同様に本考案の適用が可能である。

（考案の効果） 本考案は、前述のような構成になつており、該
給湯装置の運転停止中において、外気温サーモス
タツトによつて検出された外気温が同サーモスタ
ツトの凍結防止のための外気温設定値よりも低く
なり、かつ水温サーモスタツトによつて検出され
る循環路内の水温が同サーモスタツトの凍結防止
のための水温設定値よりも低くなつた時のみ循環
ポンプが駆動され、外気温が前記外気温設定値よ
りも低い間中、循環ポンプの駆動が間欠的に繰り
返えされ循環路つまり熱交換器内の水温が前記水
温設定値の近くに確保されて、湯水の放熱つまり
熱損失および循環ポンプの消費電力が最小限に節
減され、循環路および熱交換器の凍結防止性能が
著しく向上されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の貯湯タンク付給湯装置を示す機
構図、第２図は東京冬希における平均的な外気温
図、第３図は第１図における循環路内の水温と循
環ポンプ運転との関係図、第４図は本考案の一実
施例を示す機構図、第５図は本考案の凍結防止用
制御回路図である。 ２：水冷媒熱交換器（熱交換器）、６：循環ポ
ンプ、７：貯湯タンク、８：外気温サーモスタツ
ト、９：循環路、１０：給湯用水加熱機、１１：
水温サーモスタツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱交換器を介して給湯用水を加熱する給湯用水
   加熱機と、加熱された湯水の貯湯タンクと、前記
   熱交換器と前記貯湯タンク間に配設され前記加熱
   機の運転中に駆動される前記給湯用水の循環ポン
   プ付き循環路を具えた貯湯タンク付給湯装置にお
   いて、外気温を検出する外気温サーモスタツトと
   前記循環路内の水温を検出する水温サーモスタツ
   トを設けるとともに、前記外気温および前記水温
   がともに前記外気温サーモスタツトおよび前記水
   温サーモスタツトの凍結防止の外気温設定値およ
   び水温設定値よりも低くなつたときに前記循環ポ
   ンプを駆動する凍結防止用制御回路を設けたこと
   を特徴とする貯湯タンク付給湯装置。