JPH0363458A - ヒートポンプ給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ヒートポンプで加熱された循環水により貯
湯タンク内の水を昇温させて浴槽に供給する給湯装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、家庭用の給湯装置としては、都市ガス等を熱源と
した瞬間ガス湯沸器や、浴槽用ガス釜によるもの、又は
深夜電力を利用した貯湯式温水器等が多用されている。

また、近年はヒートポンプを応用したヒートポンプ給湯
装置が普及しつつある。

第２図は、従来のヒートポンプ給湯装置を示す構成図で
ある。

図中、（１）は建物外に設置されたヒートポンプ給湯用
熱源装置で、圧縮機（２）、四方切換弁（３）、給湯用
熱交換器（４）、絞り装置（５）及び二重管式熱源用熱
交換器（６）からなる冷媒回路を有している。

また、熱源用熱交換器用送風機（７）及び熱交換器（４
）で熱交換された貯湯水を送出する温水循環ポンプ（８
）を有している。（９）は同様に建物外に設置され熱源
装置（１）に接続された貯湯タンク、（ｌＯ）は貯湯タ
ンク（９）に給水する給水管、　（１１）は貯湯タンク
（９）の下部に設けられた湯温検出器、（１２）は建物
内に設置された浴槽、（１３）は貯湯タンク（９）に接
続され浴槽（１２）まで配管された給湯管、（１４）は
給湯管（１３）の端末に装着された出湯口である。

従来のヒートポンプ給湯装置は上記のように構成され、
圧縮機（２）が運転されると、圧縮機（２）から吐出さ
れた冷媒は四方切換弁（３）、熱交換器（４）、絞り装
置！（５）、熱交換器（６）、四方切換弁（３）及び圧
縮機（２）の順に循環する。これで、熱交換器（４）に
おいて、循環ポンプ（８）により供給される貯湯タンク
（９）内の水と、冷媒の凝縮熱との熱交換により、貯湯
水は加熱され、貯湯タンク（９）内の貯湯水は昇温する
。

貯湯タンク（９）内の貯湯水の温度が所定温度に達する
と、湯温検出器（１１）は出力を発し、圧縮機（２）の
運転は停止する。この場合、冷媒の圧力等の制約から、
沸上り温度すなわち圧縮機（２）の運転を停止する貯湯
タンク（９）の湯温は、５０〜６０℃程度に設定されて
いる。

このようにして、貯湯タンク（９）に蓄えられた温水は
、給湯管（１３）を通り、出湯口（１４）から浴槽（１
２）に出湯される。

上記のようなヒートポンプによる給湯装置では、ガス湯
沸器のような排気ガスが発生せず、また火を用いないの
で安全であり、かつヒートポンプの原理を利用している
ため、効率の良い給湯運転が行われる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のヒートポンプ給湯装置では。

ヒートポンプサイクルにより加熱された温水を、貯湯タ
ンク（９）内に循環させることにより昇温させた温水を
浴槽（１２）に供給するようにしているため、次のよう
な問題点がある。

（１）ガス湯沸器と異なり、尖頭負荷に対する瞬間給湯
能力が小さく、大きな能力を得ようとすれば、大容量の
圧縮機（２）を設置しなければならず、装置の価格、大
きさの制約等から貯湯タンク（９）の容器を３００〜５
００Ｑとし、５時間程度を要して貯湯タンク（９）内の
温水を沸かす必要がある。

（２）シたがって、ガスを熱源とする給湯装置では必要
としない貯湯タンク（９）を設置しなければならず、同
時にこのための貯湯タンク（９）の設置スペースが必要
となる。このため、ガス方式に比し装置の価格が割高に
なる。

（３）出湯量が多い場合、例えば連続して何人かが入浴
する場合に、貯湯量が不足することがあり。

大容量の貯湯タンク（９）の設置が必要になる。

（４）浴槽（１２）の使用により、浴槽（１２）内の湯
温か低下すると、貯湯タンク（９）内の温水を差し湯に
より浴槽（１２）内に流し込み、浴槽（１２）の湯温を
昇温する必要があるが、５０〜６０℃程度の出湯温度で
は、浴槽（１２）内の温水量が多いため、多量に出湯し
なければ適温となり得す、浴槽（２）の温水があふれる
まで出湯しなければならない。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、貯湯タンクの容量を小さくでき、価格の低下を図るこ
とができるようにしたヒートポンプ給湯装置を提供する
ことを目的とする。

また、この発明の別の発明は、上記目的に加えてヒート
ポンプを省エネルギー運転できるようにしたヒートポン
プ給湯装置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］ この発明に係るヒートポンプ給湯装置は、ヒートポンプ
サイクルにより構成された熱源装置に、貯湯タンクと浴
槽加熱管とを接続し、熱源装置で加熱された温水を貯湯
タンクと浴槽加熱管とに選択的に循環させるようにした
ものである。

また、この発明の別の発明に係るヒートポンプ給湯装置
は、上記のものにおいて、貯湯タンク及び浴槽に湯温検
出器を設け、浴槽内の沸上り温度を貯湯タンク内の沸上
り温度よりも低く設定したものである。

［作　用コ この発明においては、貯湯タンクと浴槽加熱管に温水を
選択的に循環させるようにしたため、浴槽内の水は直接
加熱管で加熱され、貯湯タンクからの出湯量は減少する
。

また、この発明の別の発明においては、浴槽内の沸上り
温度を貯湯タンクの沸上り温度よりも低く設定したため
、ヒートポンプは効率良く運転される。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、従来
装置と同様の部分は同一符号で示す。

図中、（２１）は貯湯タンク（９）の下部に設けられた
第１の湯温検出器、（２２）は浴槽（１２）の底部に設
けられた加熱管、　（２３）は浴槽（１２）の下部に設
けられた第２の湯温検出器、　（２４）は浴槽（１２）
の内壁部に設けられた水量検出器、（２５）　（２６）
は加熱装置（１）で加熱された温水を貯湯タンク（９）
及び加熱管（２２）の一方又は両方に循環させる電磁弁
である。

上記のように構成されたヒートポンプ給湯装置において
は、熱源装置（１）により加熱された温水は、循環ポン
プ（８）により、電磁弁（２５）　（２６）に至る。そ
して、動作モードにより、電磁弁（２５）　（２６）が
開閉される。

貯湯モードでは、電磁弁（２５）は開放され、電磁弁（
２６）は閉塞される。これで、熱源装置（１）の熱交換
器（４）と貯湯タンク（９）とは連通し、貯湯タンク（
９）内の水は沸かされる。この沸上り運転は従来装置と
同様の動作であり、貯湯タンク（９）の第１の湯温検出
器（２１）が所定の湯温を検出すると、圧縮機（２）の
運転は停止する。

次に、浴槽加熱モードでは、電磁弁（２５）は閉塞され
、電磁弁（２６）は開放される。これで、熱交換器（４
）と加熱管（２２）とは連通し、浴槽（１２）の下部か
ら浴槽（１２）内の水は沸かされる。電磁弁（２６）が
開放するのは、水量検出器（２４）の取付位置まで水位
がある場合である。これは、浴槽（１２）内に水がない
場合の空だきを防止するためである。加熱管（２２）に
より浴槽（１２）内の水が沸かされ、浴槽（工２）内が
所定温度に達すると、第２の湯温検出器（２３）が動作
し、浴槽加熱運転は停止する。すなわち、圧縮機（２）
及び循環ポンプ（８）は停止し、電磁弁（２６）は閉塞
する。

また、貯湯タンク（９）内の温度及び浴槽（１２）内の
温度共、沸上り温度まで達していない場合は、電磁弁（
２５）　（２６）共に開放され、温水を貯湯タンク（９
）及び加熱管（２２）の両方に循環させ、両者を同時に
加熱する。この運転において、第１及び第２の湯温検出
器（２／Ｌ）　（２３）の一方がそれぞれの所定の湯温
を検出すると、上記貯湯モード又は浴槽加熱モードとな
り、沸き上りまで運転する。

上記再運転モードにおいて、貯湯モードは浴槽（１２）
への出湯、差し湯、洗い湯等に使用する湯を貯湯する運
転であり、浴槽加熱モードは浴槽（１２）内の湯温を入
浴に適当な温度に加熱するモードである。したがって、
貯湯モードでは、第１の湯温検出器（２１）の沸上り検
出温度は、従来装置と同様５０〜６０℃程度である必要
があるが、第２の湯温検出器（２３）の沸上り検出温度
は４０℃程度であり、最高でも４５℃であり、ヒートポ
ンプは効率良く運転され、かつ放熱損失も少なくなる。

また、浴槽（１２）の沸上り後、水の追加や放熱により
、浴槽（１２）内の湯温が低下した場合は、第２の湯温
検出器（２３）からの入力により、自動的に浴槽加熱モ
ードとなり、追いだきされる。浴槽加熱運転では、浴槽
（１２）の下部から浴槽（１２）を加熱するため、浴槽
（１２）内における自然対流を生じ、浴槽（１２）内は
上下温度分布の差が小さく、均一に沸かされ、快適な入
浴が可能となる。このようにして、貯湯タンク（９）へ
の貯湯と同時に、浴槽（１２）下部から直接加熱される
ため、貯湯タンク（９）から浴槽（１２）への多量の出
湯はなく、貯湯タンク（９）は著しく小形になる。

［発明の効果］ 以上説明したとおりこの発明では、ヒートポンプサイク
ルにより構成された熱源装置に、貯湯タンクと浴槽加熱
管とを接続し、熱源装置で加熱された温水を貯湯タンク
と浴槽加熱管とに選択的に循環させるようにしたので、
浴槽内の水は直接加熱管で加熱され、貯湯タンクからの
出湯量は減少し、貯湯タンクの容量を著しく小さくして
価格を低下させることができ、設置スペースも小さくす
ることができる効果がある。

また、この発明の別の発明では、貯湯タンク及び浴槽に
湯温検出器を設け、浴槽内の沸上り温度を貯湯タンク内
の沸上り温度よりも低く設定したので、ヒートポンプは
効率良く運転されると共に、放熱損失も少なくなり、省
エネルギー運転することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるヒートポンプ給湯装置の一実施
例を示す構成図、第２図は従来のヒートポンプ給湯装置
を示す構成図である。 図中、（１）は熱源装置、（９）は貯湯タンク、（１２
）は浴槽、　（１３）は給湯管、（１４）は出湯口、（
２１）は第１の湯温検出器、（２２）は加熱管、（２３
）は第２の湯温検出器、（２５）　（２６）は開閉装置
！！（電磁弁）である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒートポンプサイクルにより構成された熱源装置
   を有し、この熱源装置で加熱された温水を貯湯タンク内
   に循環させて上記貯湯タンク内の水を昇温し、これを浴
   槽内に供給する装置において、上記浴槽内に加熱管を設
   け、上記貯湯タンク及び加熱管に上記循環水を選択的に
   循環させる開閉装置を備えたことを特徴とするヒートポ
   ンプ給湯装置。
2. （２）貯湯タンク内の湯の沸上り温度を検出する第１の
   湯温検出器と、浴槽内の湯の沸上り温度を検出する第２
   の湯温検出器とを設け、上記第２の湯温検出器の検出温
   度を上記第１の湯温検出器の検出温度よりも低く設定し
   た特許請求の範囲第１項記載のヒートポンプ給湯装置。