JPH11118246A - ヒートポンプ式風呂給湯システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浴槽廃熱と大気熱を同時集熱して省エネルギ
ー化と集熱量の増加を図るとともに機器の信頼性を向上
する。 【解決手段】 圧縮機１、凝縮器２、第１の減圧手段
３、大気熱あるいは太陽熱を集熱する蒸発器４、第２の
減圧手段５、熱回収熱交換器６、冷媒流れを制御する流
路制御手段７、給湯熱交換器９、風呂熱交換器１２、蒸
発器４での集熱を検出する第１の集熱検出手段１４、熱
回収熱交換器での集熱を検出する第２の集熱検出手段１
６、第１の集熱検出手段１４および第２の集熱検出手段
１６の信号を受けて流路制御手段７を制御する運転制御
手段１９を備えている。これによって、浴槽残湯熱と大
気熱を同時集熱して高集熱高効率運転をおこない、同時
集熱できない場合には、蒸発器４と熱回収熱交換器６の
いづれかに冷媒を流して集熱量増加と機器の信頼性向上
をはかる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はヒートポンプ式風呂
給湯システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のヒートポンプは特開平７
−７１８３９号公報に示すものがある。以下、従来の技
術について図面に基づき説明する。図８は従来のヒート
ポンプシステムの構成図である。図８において、浴槽廃
熱利用給湯運転において、開閉弁５０ａと５０ｄを開放
して、廃熱利用熱交換器６を介して浴槽の湯を集熱し、
凝縮器２で加熱して貯湯する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ヒートポンプシステムでは、浴槽廃熱利用時において、
冷媒流量調整弁５１で減圧した冷媒は廃熱利用熱交換器
６を高温で流れ、蒸発する。また、その際の冷媒圧力は
蒸発温度同等の飽和圧力で動作する。一方、開閉弁５０
ｅ、５０ｆが閉状態であるならば大気熱利用熱交換器４
内の冷媒は外気温度と同温であるため、冷媒圧力は外気
温度同等の飽和圧力となる。従って、冷媒流量調整弁５
１で減圧した冷媒は圧力の低い大気熱利用熱交換器４へ
しだいに溜まり込み、廃熱利用熱交換器６を流れる冷媒
循環量は少なくなって性能が低下するとともに圧縮機１
のモーター温度および冷媒吐出温度が上昇する。また、
開閉弁５０ｅ、５０ｆが開状態の場合においては、冬季
の低外気温度に浴槽残湯温度が高い入浴完了直後に集熱
運転をおこなえば、大気熱利用熱交換器４を流れる冷媒
は外気温度より高温で流れるため、大気へ放熱する。よ
って、浴槽廃熱と大気熱を同時に集熱できない。

【０００４】本発明は上記課題を解決するものであり、
浴槽廃熱と大気熱を同時集熱あるいは浴槽廃熱を高効率
で集熱して、省エネルギー化および集熱量増加を主目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、圧縮機、凝縮器、第１の減圧手段、大気
熱あるいは太陽熱を集熱する蒸発器と、第１の減圧手段
および蒸発器と並列に設けた第２の減圧手段および熱回
収熱交換器と、蒸発器および熱回収熱交換器へ冷媒流れ
を制御する流路制御手段と、貯湯タンク、凝縮器と熱交
換関係を有する給湯熱交換器からなる給湯回路と、浴
槽、熱回収熱交換器と熱交換関係を有する風呂熱交換器
からなる風呂回路と、蒸発器での集熱を検出する第１の
集熱検出手段と、熱回収熱交換器でのの集熱を検出する
第２の集熱検出手段と、第１の集熱検出手段および第２
の集熱検出手段の信号を受けて流路制御手段を制御する
運転制御手段を有するヒートポンプ式風呂給湯システム
である。

【０００６】以上の構成により、蒸発器および熱回収熱
交換器へ冷媒が流れる際に、蒸発器の大気熱集熱を第１
の集熱検出手段で、熱回収熱交換器の浴槽残湯集熱を第
２の集熱検出手段で検出して、浴槽残湯熱と大気熱を同
時に集熱する。また、冬季の低外気温度で入浴完了直後
など浴槽残湯温度が高温時に集熱運転をおこなう場合に
は、蒸発器で大気熱集熱しない場合がある。その際には
大気熱集熱しないことを検出して、蒸発器へ冷媒を流さ
ないようにして熱回収熱交換器単独で集熱運転をおこな
う。また、夏季など高外気温度時においては、集熱運転
時間経過とともに浴槽残湯温度が外気温度よりも低下し
て、熱回収熱交換器を流れる冷媒が浴槽残湯温度よりも
高温になる場合がある。その際には、熱回収熱交換器で
浴槽残湯集熱しないことを検出して、熱回収熱交換器へ
冷媒を流さないようにして蒸発器で大気熱集熱する。従
って、浴槽残湯熱と大気熱を同時に集熱できる場合に
は、同時集熱して高集熱高効率運転をおこない、同時集
熱できない場合には、蒸発器と熱回収熱交換器のいづれ
か集熱できる熱交換器に冷媒を流すように冷媒流路を切
り替えて運転をおこない、集熱量増加と機器の信頼性を
向上する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は上記目的を達成するため
各請求項記載のような形態によって実施できる。

【０００８】すなわち、請求項１記載の発明のように圧
縮機、凝縮器、第１の減圧手段、大気熱あるいは太陽熱
を集熱する蒸発器と、第１の減圧手段および蒸発器と並
列に設けた第２の減圧手段および熱回収熱交換器と、蒸
発器および熱回収熱交換器へ冷媒流れを制御する流路制
御手段と、貯湯タンク、凝縮器と熱交換関係を有する給
湯熱交換器からなる給湯回路と、浴槽、熱回収熱交換器
と熱交換関係を有する風呂熱交換器からなる風呂回路
と、蒸発器での集熱を検出する第１の集熱検出手段と、
熱回収熱交換器でのの集熱を検出する第２の集熱検出手
段と、第１の集熱検出手段および第２の集熱検出手段の
信号を受けて流路制御手段を制御する運転制御手段を備
えるようにして実施できる。

【０００９】そして、本実施の形態によれば、蒸発器お
よび熱回収熱交換器へ冷媒が流れる際に、蒸発器の大気
熱集熱を第１の集熱検出手段で検出するとともに、熱回
収熱交換器の浴槽残湯集熱を第２の集熱検出手段で検出
して、蒸発器と熱回収熱交換器ともに集熱する信号を受
けた場合には、浴槽残湯熱と大気熱を同時に集熱する。
また、冬季の低外気温度で入浴完了直後など浴槽残湯温
度が高温時に集熱運転をおこなう場合には、熱回収熱交
換器および蒸発器は高温冷媒が流れるため、蒸発器で大
気熱集熱しない場合がある。その際には大気熱集熱しな
いことを検出して、蒸発器へ冷媒を流さないようにして
熱回収熱交換器単独で集熱運転をおこなう。また、夏季
など高外気温度時においては、集熱運転時間経過ととも
に浴槽残湯温度が外気温度よりも低下して、熱回収熱交
換器を流れる冷媒が浴槽残湯温度よりも高温になる場合
がある。その際には、熱回収熱交換器で浴槽残湯集熱し
ないことを検出して、熱回収熱交換器へ冷媒を流さない
ようにして蒸発器で大気熱集熱する。従って、浴槽残湯
熱と大気熱を同時に集熱できる場合には、同時集熱して
高集熱高効率運転をおこない、同時集熱できない場合に
は、蒸発器と熱回収熱交換器のいづれか集熱できる熱交
換器に冷媒を流すように冷媒流路を切り替えて運転をお
こない、集熱量増加と機器の信頼性を向上する。

【００１０】また、請求項２記載の発明のように前述の
構成に加え、風呂回路に設けた風呂ポンプと、第１の集
熱検出手段の信号に基き風呂ポンプの流量を制御する流
量制御手段を備え、大気熱と浴槽残湯熱を同時に集熱す
る運転において、残湯温度が高いために大気熱集熱でき
ない場合に、風呂ボンプの流量を低下させて熱回収熱交
換器および蒸発器を流れる冷媒温度を下げ、大気熱を集
熱できるようにする。従って、浴槽残湯熱回収と大気熱
を同時集熱するため、蒸発器および熱回収熱交換器の小
型化が実現できる。

【００１１】また、請求項３記載の発明のように前述の
構成に加え、蒸発器に設けた送風機と、第２の集熱検出
手段の信号に基き送風機の回転数を制御する送風機制御
手段を備え、大気熱と浴槽残湯熱の同時集熱運転におい
て、残湯温度が低いために浴槽残湯熱を集熱できない場
合に、送風機の回転数を下げて、熱回収熱交換器および
蒸発器を流れる冷媒温度を下げ、浴槽残湯熱を集熱でき
るようにする。従って、送風機の回転数制御といった簡
単な構成で大気熱利用運転時に浴槽残湯熱も集熱できる
ようになり、蒸発器の小型化が実現できる。

【００１２】また、請求項４記載の発明のように前述の
構成に加え、蒸発器の冷媒入口温度を検出する冷媒温度
検出手段と、冷媒温度検出手段の信号を受けて流路制御
手段を制御する低温運転制御手段を備え、冬季の大気熱
利用運転時において、蒸発器に着霜が生じはじめたこと
を蒸発器の冷媒入口温度で検出して、熱回収熱交換器に
も冷媒を流し、蒸発器および熱回収熱交換器を流れる冷
媒温度を上げて、蒸発器表面の霜を融解、または着霜の
進行を遅くするため、大気熱と浴槽残湯熱の集熱量が増
え、貯湯熱量が増加する。

【００１３】また、請求項５記載の発明のように前述の
構成に加え、圧縮機の冷媒吐出温度を検出する吐出温度
検出手段と、吐出温度検出手段の信号を受けて流路制御
手段を制御する運転制御手段を備え、大気熱利用運転時
あるいは浴槽残湯熱利用運転時において、圧縮機の冷媒
吐出温度が異常上昇したことを検出して、蒸発器および
熱回収熱交換器に冷媒を流し、圧縮機の吸入圧力上昇と
吐出圧力を低下させて圧縮比を小さくして、冷媒吐出温
度を下げるため、圧縮機の耐久性が向上する。

【００１４】また、請求項６記載の発明のように前述の
構成に加え、熱回収熱交換器単独あるいは蒸発器単独で
冷媒の蒸発作用をおこなう運転信号を受けて、所定時
間、蒸発器および熱回収熱交換器ともに冷媒が流れない
ように流路制御手段を制御する運転制御手段を備え、浴
槽残湯熱を利用して運転をおこなう場合において、運転
初期に所定時間、流路制御手段を閉状態にして、蒸発器
および熱回収熱交換器の内部に溜まった冷媒を圧縮機で
回収して、浴槽残湯熱利用運転時に規定冷媒封入量でサ
イクル循環をおこなうため、性能および機器の信頼性が
向上する。

【００１５】また、請求項７記載の発明のように前述の
構成に加え、熱回収熱交換器の冷媒入口温度を検出する
冷媒回収温度検出手段と、冷媒回収温度検出手段の信号
を受けて風呂ポンプを最大流量に制御するポンプ制御手
段を備え、浴槽残湯熱を利用して貯湯運転をおこなう場
合において、残湯熱の回収終了を検出して、風呂熱交換
器内を風呂ポンプの最大流量で循環させ、風呂熱交換器
内のスケールなどを流出する。従って、風呂熱交換器内
の目詰まりを防止できるため耐久性が向上する。

【００１６】

【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。なお、従来例および各実施例において、同じ
構成、同じ動作をするものについては同一符号を付し、
一部説明を省略する。

【００１７】（実施例１）図１は本発明の実施例１のヒ
ートポンプ式風呂給湯システムの構成図である。図１に
おいて、実線矢印は大気熱あるいは太陽熱を利用する際
の冷媒流れ方向を表し、破線は風呂廃熱を利用する際の
冷媒流れ方向を表す。

【００１８】１は圧縮機、２は凝縮器、３は第１の減圧
手段、４は蒸発器であり、大気熱あるいは太陽熱を集熱
する。５は第２の減圧手段、６は熱回収熱交換器であ
り、第１の減圧手段３および蒸発器４と並列に設けられ
ている。７は流路制御手段であり、蒸発器４および熱回
収熱交換器６への冷媒流れを制御する。８は貯湯タン
ク、９は給湯熱交換器であり、凝縮器２と熱交換関係を
有する。１０は給湯回路であり、貯湯タンク８と給湯熱
交換器９からなる。１１は浴槽、１２は風呂熱交換器で
あり、熱回収熱交換器６と熱交換関係を有する。１３は
風呂回路であり、浴槽１１と風呂熱交換器１２からな
る。１４は第１の集熱検出手段であり、蒸発器４の冷媒
入口温度検出手段１５と外気温度検出手段１６の温度差
から蒸発器４での集熱を検出する。１７は第２の集熱検
出手段であり、熱回収熱交換器６の冷媒入口温度検出手
段１８と風呂温度検出手段１９の温度差から熱回収熱交
換器６での集熱を検出する。２０は運転制御手段であ
り、第１の集熱検出手段１４および第２の集熱検出手段
１７の信号を受けて流路制御手段７を制御する。

【００１９】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。風呂廃熱と大気熱を同時集熱する運転に
おいて、冬季の低外気温度で入浴直後など浴槽残湯温度
が高い場合の運転について述べる。圧縮機１から吐出し
た冷媒は凝縮器２に流入し、給湯熱交換器９を介して貯
湯タンク８の水を加熱する。そして、凝縮液化した冷媒
は第１の減圧手段３を通り蒸発器４へ流入する冷媒と、
第２の減圧手段５を通り熱回収熱交換器６へ流入する冷
媒に別れる。そして、蒸発器４へ流入する冷媒は大気熱
あるいは太陽熱を集熱し、熱回収熱交換器６へ流入する
冷媒は風呂熱交換器１２を介して浴槽１１の残湯熱を集
熱する。そして、第１の集熱検出手段１４は蒸発器温度
検出手段１５と外気温度検出手段１６の温度差から蒸発
器４での集熱を検出する。また、第２の集熱検出手段１
７は熱回収冷媒温度検出手段１８と風呂温度検出手段１
９の温度差から熱回収熱交換器６での集熱を検出する。
その際に、入浴直後など残湯温度が高い場合には熱回収
熱交換器６を流れる冷媒は高温となるため、蒸発器４を
流れる冷媒は外気温度よりも高温で流れて、第１の集熱
検出手段１４は蒸発器４で集熱しないことを検出する。
そして、運転制御手段２０は第１の集熱検出手段１４の
信号を受けて、冷媒を蒸発器４へ流さないように流路制
御手段７を制御する。そして、集熱運転時間経過ととも
に浴槽残湯温度が低下して、蒸発器４で集熱できる温度
まで熱回収熱交換器６を流れる冷媒温度が低下すると第
１の集熱検出手段１４は運転制御手段２０へ信号を送
り、冷媒が蒸発器４へも流れるように流路制御手段７を
制御する。そして、大気熱および浴槽残湯熱を同時集熱
して高効率運転をおこなう。そして、集熱運転を継続し
て浴槽残湯温度がさらに低下して、熱回収熱交換器６を
流れる冷媒が浴槽残湯温度よりも高温になると、第２の
集熱検出手段１７は運転制御手段２０へ信号を送り、熱
回収熱交換器６へ冷媒を流さないようにして蒸発器４で
大気熱集熱をおこなう。従って、浴槽残湯熱と大気熱を
同時に集熱できる場合には、同時集熱して高集熱高効率
運転をおこない、同時集熱できない場合には、蒸発器と
熱回収熱交換器のいづれか集熱できる熱交換器に冷媒を
流すように冷媒流路を切り替えて運転をおこない、集熱
量増加と機器の信頼性を向上する。

【００２０】そして、蒸発器４出口と圧縮機１の途中に
逆止弁２１を設けて、熱回収熱交換器６から流出した冷
媒が蒸発器へ流れ込まないようにすれば、熱回収熱交換
器６単独運転時の圧縮機１の耐久性はより向上する。

【００２１】そして、圧縮機１、凝縮器２、蒸発器４、
熱回収熱交換器６を１つのユニットに収納してユニット
間の接続レス化をはかれば、冷媒の漏れがなく、移設時
の冷媒放出もなくなるため、環境にやさしい機器とな
る。

【００２２】（実施例２）図２は本発明の実施例２のヒ
ートポンプ式風呂給湯システムの構成図である。図２に
おいて、２２は風呂ポンプであり、前記風呂回路１３に
備えられる。２３は流量制御手段であり、第１の集熱検
出手段１４の信号に基き風呂ポンプ２１の流量を制御す
る。

【００２３】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。大気熱と浴槽残湯熱を同時に集熱する運
転において、残湯温度が高いために大気熱集熱できない
ことを第１の集熱検出手段１４が検出して流量制御手段
２３へ信号を送る。そして、流量制御手段２３は風呂ボ
ンプ２１の流量を低下させる制御をおこない、熱回収熱
交換器６および蒸発器４を流れる冷媒温度を外気温度よ
りも下げて、大気熱集熱する。従って、浴槽残湯熱回収
と大気熱を同時集熱する運転時間が拡大できるととも
に、蒸発器および熱回収熱交換器の小型化が実現でき
る。

【００２４】（実施例３）図３は本発明の実施例３のヒ
ートポンプ式風呂給湯システムの構成図である。図３に
おいて、２４は送風機であり、前記蒸発器４に大気熱を
強制的に送る。２５は送風機制御手段であり、第２の集
熱検出手段１７の信号に基き送風機２４の回転数を制御
する。

【００２５】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。大気熱と浴槽残湯熱を同時に集熱する運
転において、残湯温度が低いために、浴槽残湯熱を集熱
できないことを第２の集熱検出手段１７が検出して流量
制御手段２３へ信号を送る。そして、送風機制御手段２
５は送風機２４の回転数を下げて、熱回収熱交換器６お
よび蒸発器４を流れる冷媒温度を下げ、浴槽残湯熱を集
熱できるようにする。従って、送風機の回転数制御とい
った簡単な構成で大気熱利用運転時に浴槽残湯熱も集熱
できるようになり、蒸発器の小型化が実現できる。

【００２６】（実施例４）図４は本発明の実施例４のヒ
ートポンプ式風呂給湯システムの構成図である。図４に
おいて、２６は冷媒温度検出手段であり、蒸発器４の冷
媒入口温度を検出する。２７は低温運転制御手段であ
り、冷媒温度検出手段２６の信号を受けて流路制御手段
２３を制御する。

【００２７】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。冬季の大気熱利用運転時において、蒸発
器４に着霜が生じはじめたことを冷媒温度検出手段２６
が検出して、低温運転制御手段２７に信号を送る。そし
て、低温運転制御手段２７は熱回収熱交換器６に冷媒を
流すように流路制御手段２３を制御する。従って、蒸発
器４および熱回収熱交換器６を流れる冷媒温度は上昇し
て、蒸発器表面の霜が融解、または着霜の進行が遅くな
るため大気熱と浴槽残湯熱の集熱量は増加して、貯湯熱
量が増加する。

【００２８】（実施例５）図５は本発明の実施例５のヒ
ートポンプ式風呂給湯システムの構成図である。図５に
おいて、２８は吐出温度検出手段であり、圧縮機１の冷
媒吐出温度を検出する。２９は運転制御手段であり、吐
出温度検出手段２８の信号を受けて流路制御手段２３を
制御する。

【００２９】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。大気熱利用運転時あるいは浴槽残湯熱利
用運転時において、圧縮機１の冷媒吐出温度が異常上昇
したことを吐出温度検出手段２８で検出して、運転制御
手段２９は蒸発器４および熱回収熱交換器６に冷媒を流
し、圧縮機１の吸入圧力を上昇、吐出圧力を低下して圧
縮比を小さくする。従って、冷媒吐出温度が下がり、圧
縮機の耐久性は向上する。

【００３０】（実施例６）図６は本発明の実施例６のヒ
ートポンプ式風呂給湯システムの構成図である。図６に
おいて、３０は運転指令手段であり、熱回収熱交換器６
単独あるいは蒸発器４単独で冷媒の蒸発作用をおこなう
運転信号を発する。３１は運転制御手段であり、運転指
令手段３０の信号受けて、所定時間、蒸発器４および熱
回収熱交換器６ともに冷媒が流れないように流路制御手
段２３を制御する。

【００３１】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。浴槽残湯熱を利用した運転において、運
転開始時に圧縮機１を運転するとともに、凝縮器２から
蒸発器４および熱回収熱交換器６へ冷媒が流れないよう
に流路制御手段２３を所定時間、閉状態にする。そし
て、蒸発器４および熱回収熱交換器６内部に溜まった冷
媒を圧縮機１で回収して凝縮器２へ流出する。そして、
所定時間後に、流路制御手段２３を切り替えて圧縮機
１、貯湯タンクの水を加熱する凝縮器２、浴槽残湯熱を
集熱する熱回収熱交換器６を冷媒が循環するようにす
る。次に、大気熱を集熱する運転においては、蒸発器４
および熱回収熱交換器６内部に溜まった冷媒を圧縮機１
で回収して凝縮器２へ流出した所定時間後に、流路制御
手段２２を切り替えて圧縮機１、貯湯タンク８の水を加
熱する凝縮器２、大気熱を集熱する蒸発器４を冷媒が循
環するようにする。従って、浴槽残湯熱利用運転時およ
び大気熱利用運転時に規定冷媒封入量でサイクル循環を
おこなうため、性能および機器の信頼性が向上する。

【００３２】（実施例７）図７は本発明の実施例７のヒ
ートポンプ式風呂給湯システムの構成図である。図７に
おいて、３２は冷媒回収温度検出手段であり、熱回収熱
交換器６の冷媒入口温度を検出する。３３はポンプ制御
手段であり、冷媒回収温度検出手段３２の信号を受けて
風呂ポンプ２２を最大流量に制御する。

【００３３】以上の構成において、その動作、作用につ
いて説明する。浴槽残湯熱を利用して貯湯運転をおこな
う場合において、残湯熱の回収終了を冷媒回収温度検出
手段３２で検出して、ポンプ制御手段３３へ信号を送
り、ポンプ制御手段３３は風呂ポンプ２２を最大流量で
循環させる。そして、風呂熱交換器１２内を最大流速で
流して、風呂熱交換器１２内のスケールなどを流出す
る。従って、風呂熱交換器内の目詰まりを防止でき、耐
久性が向上する。尚、冷媒回収温度検出手段３２の代わ
りに風呂回路に設けた風呂温度検出手段３４で浴槽残湯
温度を検出して、ポンプ制御手段３３へ信号を送り、風
呂ポンプ２２を最大流量に制御しても同様の効果を得
る。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように、本発明
のヒートポンプ式風呂システムによれば次の効果を奏す
る。

【００３５】請求項１記載の発明によれば、圧縮機、凝
縮器、第１の減圧手段、大気熱あるいは太陽熱を集熱す
る蒸発器と、第１の減圧手段および蒸発器と並列に設け
た第２の減圧手段および熱回収熱交換器と、蒸発器およ
び熱回収熱交換器へ冷媒流れを制御する流路制御手段
と、貯湯タンク、凝縮器と熱交換関係を有する給湯熱交
換器からなる給湯回路と、浴槽、熱回収熱交換器と熱交
換関係を有する風呂熱交換器からなる風呂回路と、蒸発
器での集熱を検出する第１の集熱検出手段と、熱回収熱
交換器での集熱を検出する第２の集熱検出手段と、第１
の集熱検出手段および第２の集熱検出手段の信号を受け
て流路制御手段を制御する運転制御手段を備え、蒸発器
および熱回収熱交換器へ冷媒が流れる際に、蒸発器の大
気熱集熱を第１の集熱検出手段で検出するとともに、熱
回収熱交換器の浴槽残湯集熱を第２の集熱検出手段で検
出して、蒸発器と熱回収熱交換器ともに集熱する信号を
受けた場合には、浴槽残湯熱と大気熱を同時に集熱す
る。また、冬季の低外気温度で入浴完了直後など浴槽残
湯温度が高温時に集熱運転をおこなう場合には、大気熱
集熱しないことを検出して、蒸発器へ冷媒を流さないよ
うにして熱回収熱交換器単独で集熱運転をおこなう。ま
た、夏季など高外気温度時においては、集熱運転時間経
過とともに浴槽残湯温度が外気温度よりも低下して、熱
回収熱交換器で浴槽残湯集熱しないことを検出して、熱
回収熱交換器へ冷媒を流さないようにして蒸発器で大気
熱集熱する。従って、浴槽残湯熱と大気熱を同時に集熱
できる場合には、同時集熱して高集熱高効率運転をおこ
ない、同時集熱できない場合には、蒸発器と熱回収熱交
換器のいづれか集熱できる熱交換器に冷媒を流すように
冷媒流路を切り替えて運転をおこない、集熱量増加と機
器の信頼性を向上する。

【００３６】また、請求項２に記載の発明によれば、風
呂回路に設けた風呂ポンプと、第１の集熱検出手段の信
号に基き風呂ポンプの流量を制御する流量制御手段を備
え、大気熱と浴槽残湯熱を同時に集熱する運転におい
て、残湯温度が高いために大気熱集熱できない場合に、
風呂ボンプの流量を低下させて熱回収熱交換器および蒸
発器を流れる冷媒温度を下げ、大気熱を集熱できるよう
にする。従って、浴槽残湯熱回収と大気熱を同時集熱す
るため、蒸発器および熱回収熱交換器の小型化が実現で
きる。

【００３７】また、請求項３に記載の発明によれば、蒸
発器に設けた送風機と、第２の集熱検出手段の信号に基
き送風機の回転数を制御する送風機制御手段を備え、大
気熱と浴槽残湯熱の同時集熱運転において、残湯温度が
低いために浴槽残湯熱を集熱できない場合に、送風機の
回転数を下げて、熱回収熱交換器および蒸発器を流れる
冷媒温度を下げ、浴槽残湯熱を集熱できるようにする。
従って、送風機の回転数制御といった簡単な構成で大気
熱利用運転時に浴槽残湯熱も集熱できるようになり、蒸
発器の小型化が実現できる。

【００３８】また、請求項４に記載の発明によれば、蒸
発器の冷媒入口温度を検出する冷媒温度検出手段と、冷
媒温度検出手段の信号を受けて流路制御手段を制御する
低温運転制御手段を備え、冬季の大気熱利用運転時にお
いて、蒸発器に着霜が生じはじめたことを蒸発器の冷媒
入口温度で検出して、熱回収熱交換器にも冷媒を流し、
蒸発器および熱回収熱交換器を流れる冷媒温度を上げ
て、蒸発器表面の霜を融解、または着霜の進行を遅くす
るため、大気熱と浴槽残湯熱の集熱量が増え、貯湯熱量
が増加する。

【００３９】また、請求項５に記載の発明によれば、圧
縮機の冷媒吐出温度を検出する吐出温度検出手段と、吐
出温度検出手段の信号を受けて流路制御手段を制御する
運転制御手段を備え、大気熱利用運転時あるいは浴槽残
湯熱利用運転時において、圧縮機の冷媒吐出温度が異常
上昇したことを検出して、蒸発器および熱回収熱交換器
に冷媒を流し、圧縮機の吸入圧力上昇と吐出圧力を低下
させて圧縮比を小さくして、冷媒吐出温度を下げるた
め、圧縮機の耐久性が向上する。

【００４０】また、請求項６に記載の発明によれば、熱
回収熱交換器単独あるいは蒸発器単独で冷媒の蒸発作用
をおこなう運転信号を受けて、所定時間、蒸発器および
熱回収熱交換器ともに冷媒が流れないように流路制御手
段を制御する運転制御手段を備え、浴槽残湯熱利用運転
時あるいは大気熱利用運転時において、運転開始時に所
定時間、流路制御手段を閉状態にして、蒸発器および熱
回収熱交換器の内部に溜まった冷媒を圧縮機で回収し
て、集熱運転時に規定冷媒封入量でサイクル循環をおこ
なうため、性能および機器の信頼性が向上する。

【００４１】また、請求項７に記載の発明によれば、熱
回収熱交換器の冷媒入口温度を検出する冷媒回収温度検
出手段と、冷媒回収温度検出手段の信号を受けて風呂ポ
ンプを最大流量に制御するポンプ制御手段を備え、浴槽
残湯熱を利用して貯湯運転をおこなう場合において、残
湯熱の回収終了を検出して、風呂熱交換器内を風呂ポン
プの最大流量で循環させ、風呂熱交換器内のスケールな
どを流出する。従って、風呂熱交換器内の目詰まりを防
止できるため耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のヒートポンプ式風呂給湯シ
ステムの構成図

【図２】本発明の実施例２のヒートポンプ式風呂給湯シ
ステムの構成図

【図３】本発明の実施例３のヒートポンプ式風呂給湯シ
ステムの構成図

【図４】本発明の実施例４のヒートポンプ式風呂給湯シ
ステムの構成図

【図５】本発明の実施例５のヒートポンプ式風呂給湯シ
ステムの構成図

【図６】本発明の実施例６のヒートポンプ式風呂給湯シ
ステムの構成図

【図７】本発明の実施例７のヒートポンプ式風呂給湯シ
ステムの構成図

【図８】従来のヒートポンプシステムの構成図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 第１の減圧手段 ４ 蒸発器 ５ 第２の減圧手段 ６ 熱回収熱交換器 ７ 流路制御手段 ８ 貯湯タンク ９ 給湯熱交換器 １０ 給湯回路 １１ 浴槽 １２ 風呂熱交換器 １３ 風呂回路 １４ 第１の集熱検出手段 １５ 蒸発器温度検出手段 １６ 外気温度検出手段 １７ 第２の集熱検出手段 １８ 熱回収冷媒温度検出手段 １９ 風呂温度検出手段 ２０ 運転制御手段 ２１ 逆止弁 ２２ 風呂ポンプ ２３ 流量制御手段 ２４ 送風機 ２５ 送風機制御手段 ２６ 冷媒温度検出手段 ２７ 低温運転制御手段 ２８ 吐出温度検出手段 ２９ 運転制御手段 ３０ 運転指令手段 ３１ 運転制御手段 ３２ 冷媒回収温度検出手段 ３３ ポンプ制御手段 ３４ 風呂温度検出手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、凝縮器、第１の減圧手段、大気熱
   あるいは太陽熱を集熱する蒸発器と、前記第１の減圧手
   段および前記蒸発器と並列に設けた第２の減圧手段およ
   び熱回収熱交換器と、前記蒸発器および前記熱回収熱交
   換器へ冷媒流れを制御する流路制御手段と、貯湯タン
   ク、前記凝縮器と熱交換関係を有する給湯熱交換器から
   なる給湯回路と、浴槽、前記熱回収熱交換器と熱交換関
   係を有する風呂熱交換器からなる風呂回路と、前記蒸発
   器での集熱を検出する第１の集熱検出手段と、前記熱回
   収熱交換器での集熱を検出する第２の集熱検出手段と、
   前記第１の集熱検出手段および前記第２の集熱検出手段
   の信号を受けて前記流路制御手段を制御する運転制御手
   段を有するヒートポンプ式風呂給湯システム。
2. 【請求項２】風呂回路に設けた風呂ポンプと、第１の集
   熱検出手段の信号に基き前記風呂ポンプの流量を制御す
   る流量制御手段を有する請求項１記載のヒートポンプ式
   風呂給湯システム。
3. 【請求項３】蒸発器に設けた送風機と、第２の集熱検出
   手段の信号に基き前記送風機の回転数を制御する送風機
   制御手段を有する請求項１記載のヒートポンプ式風呂給
   湯システム。
4. 【請求項４】蒸発器の冷媒入口温度を検出する冷媒温度
   検出手段と、冷媒温度検出手段の信号を受けて流路制御
   手段を制御する低温運転制御手段を有する請求項１記載
   のヒートポンプ式風呂給湯システム。
5. 【請求項５】圧縮機の冷媒吐出温度を検出する吐出温度
   検出手段と、前記吐出温度検出手段の信号を受けて流路
   制御手段を制御する運転制御手段を有する請求項１記載
   のヒートポンプ式風呂給湯システム。
6. 【請求項６】熱回収熱交換器単独あるいは蒸発器単独で
   冷媒の蒸発作用をおこなう運転信号を受けて、所定時
   間、蒸発器および風呂熱回収熱交換器ともに冷媒が流れ
   ないように流路制御手段を制御する運転制御手段を有す
   る請求項１記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
7. 【請求項７】熱回収熱交換器の冷媒入口温度を検出する
   冷媒回収温度検出手段と、前記冷媒回収温度検出手段の
   信号を受けて風呂ポンプを最大流量に制御するポンプ制
   御手段を有する請求項１または２記載のヒートポンプ式
   風呂給湯システム。