JPH11193958A - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents
ヒートポンプ式給湯機Info
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- JPH11193958A JPH11193958A JP36694597A JP36694597A JPH11193958A JP H11193958 A JPH11193958 A JP H11193958A JP 36694597 A JP36694597 A JP 36694597A JP 36694597 A JP36694597 A JP 36694597A JP H11193958 A JPH11193958 A JP H11193958A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims 2
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ６０度以上の湯を給湯できるようにする。
【解決手段】 加熱用熱交換器１２から減圧器１３に供
給される冷媒と室外側熱交換器１４から圧縮機１１に供
給される冷媒との熱交換を行う冷媒熱交換器１７を設け
て，圧縮機１１から加熱用熱交換器１２に供給される冷
媒の過熱度を高くする。
給される冷媒と室外側熱交換器１４から圧縮機１１に供
給される冷媒との熱交換を行う冷媒熱交換器１７を設け
て，圧縮機１１から加熱用熱交換器１２に供給される冷
媒の過熱度を高くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，冷媒の凝縮熱を利
用したヒートポンプ式給湯機に関する。
用したヒートポンプ式給湯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，給湯機はヒータやガス等により水
を沸かして給湯するのが一般的であるが，省エネ等の観
点からヒートポンプを利用したヒートポンプ式給湯機の
開発が盛んに行われている。
を沸かして給湯するのが一般的であるが，省エネ等の観
点からヒートポンプを利用したヒートポンプ式給湯機の
開発が盛んに行われている。
【０００３】かかるヒートポンプ式給湯機は，圧縮機で
圧縮されて高温になったガス状冷媒を凝縮器に導き，当
該凝縮器で水と熱交換させて凝縮させ，当該凝縮熱によ
り水の温度を上げるようにしたものである。
圧縮されて高温になったガス状冷媒を凝縮器に導き，当
該凝縮器で水と熱交換させて凝縮させ，当該凝縮熱によ
り水の温度を上げるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，単に冷
媒を凝縮器で凝縮させた場合には，お湯の温度は約６０
℃が略限界であり，それより温度の高い湯を給湯するこ
とができない問題があった。
媒を凝縮器で凝縮させた場合には，お湯の温度は約６０
℃が略限界であり，それより温度の高い湯を給湯するこ
とができない問題があった。
【０００５】そこで本発明は，給湯温度を６０度以上に
することができるヒートポンプ式給湯機を提供すること
を目的とする。
することができるヒートポンプ式給湯機を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は，上記目的を達
成するため，請求項１にかかる発明は，冷媒を圧縮する
圧縮機と，該圧縮機から供給される冷媒と水とを熱交換
させて当該水をお湯にする加熱用熱交換器と，該加熱用
熱交換器からの冷媒を減圧又は絞る減圧器と，該減圧器
からの冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器と，
加熱用熱交換器から減圧器に供給される冷媒と，室外側
熱交換器から圧縮機に供給される冷媒との熱交換を行う
冷媒熱交換器と，加熱用熱交換器に供給する水と当該加
熱用熱交換器からのお湯とを貯留する貯留器とによりヒ
ートポンプ式給湯機を構成して，６０度以上の給湯がで
きるようにしたことを特徴とする。
成するため，請求項１にかかる発明は，冷媒を圧縮する
圧縮機と，該圧縮機から供給される冷媒と水とを熱交換
させて当該水をお湯にする加熱用熱交換器と，該加熱用
熱交換器からの冷媒を減圧又は絞る減圧器と，該減圧器
からの冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器と，
加熱用熱交換器から減圧器に供給される冷媒と，室外側
熱交換器から圧縮機に供給される冷媒との熱交換を行う
冷媒熱交換器と，加熱用熱交換器に供給する水と当該加
熱用熱交換器からのお湯とを貯留する貯留器とによりヒ
ートポンプ式給湯機を構成して，６０度以上の給湯がで
きるようにしたことを特徴とする。
【０００７】請求項２にかかる発明は，貯留器が，加熱
用熱交換器に供給する水と当該加熱用熱交換器からのお
湯とを層をなして同時に貯留する貯留槽を有し，かつ，
当該水とお湯とがピストン流をなして当該貯留槽内を流
動してなることを特徴とする。
用熱交換器に供給する水と当該加熱用熱交換器からのお
湯とを層をなして同時に貯留する貯留槽を有し，かつ，
当該水とお湯とがピストン流をなして当該貯留槽内を流
動してなることを特徴とする。
【０００８】請求項３にかかる発明は，加熱用熱交換器
に供給された水が，ピストン流をなして当該加熱用熱交
換器内を流動するように供給水の流量を調整する流量調
整手段を貯留器に設けたことを特徴とする。
に供給された水が，ピストン流をなして当該加熱用熱交
換器内を流動するように供給水の流量を調整する流量調
整手段を貯留器に設けたことを特徴とする。
【０００９】請求項４にかかる発明は，加熱用熱交換器
から減圧器に供給される冷媒の一部を冷媒熱交換器で熱
交換させ，残りの冷媒が当該冷媒熱交換器をバイパスす
るようにバイパス手段を設けたことを特徴とする。
から減圧器に供給される冷媒の一部を冷媒熱交換器で熱
交換させ，残りの冷媒が当該冷媒熱交換器をバイパスす
るようにバイパス手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】請求項５にかかる発明は，加熱用熱交換器
からのお湯の温度を計測し又は圧縮機から吐出される冷
媒の温度及び圧力若しくは加熱用熱交換器の温度からお
湯の温度を推定して，当該計測温度又は推定温度と設定
温度との比較から湯温制御を行う温度制御部を設けたこ
とを特徴とする。
からのお湯の温度を計測し又は圧縮機から吐出される冷
媒の温度及び圧力若しくは加熱用熱交換器の温度からお
湯の温度を推定して，当該計測温度又は推定温度と設定
温度との比較から湯温制御を行う温度制御部を設けたこ
とを特徴とする。
【００１１】請求項６にかかる発明は，温度制御部は，
計測温度又は推定温度が設定温度より低い場合には，加
熱用熱交換器に供給される水量が少なくなるように流量
調整手段を制御し，計測温度又は推定温度が設定温度よ
り高い場合には，加熱用熱交換器に供給される水量が多
くなるように流量調整手段を制御してなることを特徴と
する。
計測温度又は推定温度が設定温度より低い場合には，加
熱用熱交換器に供給される水量が少なくなるように流量
調整手段を制御し，計測温度又は推定温度が設定温度よ
り高い場合には，加熱用熱交換器に供給される水量が多
くなるように流量調整手段を制御してなることを特徴と
する。
【００１２】請求項７にかかる発明は，温度制御部は，
計測温度又は推定温度が設定温度より低い場合には，加
熱用熱交換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を多くし，
計測温度又は推定温度が設定温度より高い場合には，加
熱用熱交換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を少なくす
るように減圧器を制御してなることを特徴とする。
計測温度又は推定温度が設定温度より低い場合には，加
熱用熱交換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を多くし，
計測温度又は推定温度が設定温度より高い場合には，加
熱用熱交換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を少なくす
るように減圧器を制御してなることを特徴とする。
【００１３】請求項８にかかる発明は，温度制御部は，
計測温度又は推定温度が設定温度より低い場合には，冷
媒熱交換器をバイパスする冷媒量を少なくし，計測温度
又は推定温度が設定温度より高い場合には，冷媒熱交換
器をバイパスする冷媒量を多くするようにバイパス手段
を制御してなることを特徴とする。
計測温度又は推定温度が設定温度より低い場合には，冷
媒熱交換器をバイパスする冷媒量を少なくし，計測温度
又は推定温度が設定温度より高い場合には，冷媒熱交換
器をバイパスする冷媒量を多くするようにバイパス手段
を制御してなることを特徴とする。
【００１４】請求項９にかかる発明は，温度制御部は，
計測温度又は推定温度が設定温度より低い場合には，圧
縮機の回転数を大くし，計測温度又は推定温度が設定温
度より高い場合には，圧縮機の回転数を小さくするよう
に当該圧縮機を制御してなることを特徴とする。
計測温度又は推定温度が設定温度より低い場合には，圧
縮機の回転数を大くし，計測温度又は推定温度が設定温
度より高い場合には，圧縮機の回転数を小さくするよう
に当該圧縮機を制御してなることを特徴とする。
【００１５】請求項１０にかかる発明は，室外側熱交換
器に付着した霜を取除く際には，圧縮機から吐出された
冷媒が最初に室外側熱交換器に供給されるように冷媒循
環路を切替えると共に，貯留槽内の水が加熱用熱交換器
に自然対流により供給されるように流量調整手段を制御
してなることを特徴とする。
器に付着した霜を取除く際には，圧縮機から吐出された
冷媒が最初に室外側熱交換器に供給されるように冷媒循
環路を切替えると共に，貯留槽内の水が加熱用熱交換器
に自然対流により供給されるように流量調整手段を制御
してなることを特徴とする。
【００１６】請求項１１にかかる発明は，加熱用熱交換
器から流量調整手段を介して貯湯増に戻る水の温度が，
所定温度になるように水量を調整してなることを特徴と
する。
器から流量調整手段を介して貯湯増に戻る水の温度が，
所定温度になるように水量を調整してなることを特徴と
する。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１はヒートポンプ式給湯機の回路図で，
冷媒回路と給湯回路とを主要構成としている。
て説明する。図１はヒートポンプ式給湯機の回路図で，
冷媒回路と給湯回路とを主要構成としている。
【００１８】冷媒回路は，冷媒を圧縮する圧縮機１１，
冷媒と水と熱交換させる加熱用熱交換器１２，冷媒を減
圧又は絞る減圧器１３，外気と冷媒との熱交換を行う室
外側熱交換器１４，冷媒の循環路を切替える４方弁１
６，加熱用熱交換器１２から減圧器１３に供給される冷
媒と室外側熱交換器１４から圧縮機１１に供給される冷
媒との熱交換を行う冷媒熱交換器１７，加熱用熱交換器
１２から減圧器１３に供給される冷媒の一部が冷媒熱交
換器１７で熱交換するように残りの冷媒をバイパスさせ
るバイパス手段であるバイパスバルブ１８等を有してい
る。
冷媒と水と熱交換させる加熱用熱交換器１２，冷媒を減
圧又は絞る減圧器１３，外気と冷媒との熱交換を行う室
外側熱交換器１４，冷媒の循環路を切替える４方弁１
６，加熱用熱交換器１２から減圧器１３に供給される冷
媒と室外側熱交換器１４から圧縮機１１に供給される冷
媒との熱交換を行う冷媒熱交換器１７，加熱用熱交換器
１２から減圧器１３に供給される冷媒の一部が冷媒熱交
換器１７で熱交換するように残りの冷媒をバイパスさせ
るバイパス手段であるバイパスバルブ１８等を有してい
る。
【００１９】給湯回路は，お湯を貯湯する貯留槽２０，
該貯留槽２０に水を供給する給水口２１，貯留槽２０か
らお湯を取出す湯取出口２２，貯留槽２０の下端部に設
けられて，当該貯留槽２０から加熱用熱交換器１２に水
を供給するための流量調整手段であるポンプ２３を有
し，これらが貯留器をなしている。なお，当該貯留器に
は，少なくとも圧縮機１１，減圧器１３，バイパスバル
ブ１８及びポンプ２３等を制御して湯温が設定温度にな
るようにする図示しない温度制御部が設けられている。
該貯留槽２０に水を供給する給水口２１，貯留槽２０か
らお湯を取出す湯取出口２２，貯留槽２０の下端部に設
けられて，当該貯留槽２０から加熱用熱交換器１２に水
を供給するための流量調整手段であるポンプ２３を有
し，これらが貯留器をなしている。なお，当該貯留器に
は，少なくとも圧縮機１１，減圧器１３，バイパスバル
ブ１８及びポンプ２３等を制御して湯温が設定温度にな
るようにする図示しない温度制御部が設けられている。
【００２０】上記構成において，給湯する時は，貯留槽
２０に水が一杯になるように給水口２１から水が給水さ
れ，また４方弁１６を実線矢印の方向に切替えて圧縮機
１１で圧縮されて高温になった冷媒が加熱用熱交換器１
２に供給されるようにする。
２０に水が一杯になるように給水口２１から水が給水さ
れ，また４方弁１６を実線矢印の方向に切替えて圧縮機
１１で圧縮されて高温になった冷媒が加熱用熱交換器１
２に供給されるようにする。
【００２１】そして，ポンプ２３が始動されて貯留槽２
０の底部の水が加熱用熱交換器１２に給水されて，当該
加熱用熱交換器１２で冷媒と水との熱交換が開始され
る。これにより，冷媒は熱を失って凝縮し，また水は冷
媒の凝縮熱により温度が上昇して，お湯となって貯留槽
２０に戻る。
０の底部の水が加熱用熱交換器１２に給水されて，当該
加熱用熱交換器１２で冷媒と水との熱交換が開始され
る。これにより，冷媒は熱を失って凝縮し，また水は冷
媒の凝縮熱により温度が上昇して，お湯となって貯留槽
２０に戻る。
【００２２】このとき，加熱用熱交換器１２内の水は，
ピストン流（送水圧等により攪拌されないように）をな
して当該加熱用熱交換器１２の出口に向って流動するよ
うにポンプ２３から供給される。
ピストン流（送水圧等により攪拌されないように）をな
して当該加熱用熱交換器１２の出口に向って流動するよ
うにポンプ２３から供給される。
【００２３】これにより貯留槽２０内の上層はお湯で下
層は水のとなり，時間の経過と共にお湯の層と水の層と
が混じることなく（ピストン流をなしている），お湯の
層が増え水の層が少なくなって，最終的に貯留槽２０が
お湯で満たされるようになる。
層は水のとなり，時間の経過と共にお湯の層と水の層と
が混じることなく（ピストン流をなしている），お湯の
層が増え水の層が少なくなって，最終的に貯留槽２０が
お湯で満たされるようになる。
【００２４】このとき得られる湯温は，図２に示すよう
に約６０度（冷媒の凝縮温度）であり，当該温度では低
い場合がある。そこで，これより高い温度の湯（例え
ば，約８０度）が得られるように冷媒熱交換器１７が設
けられている。ヒートポンプ２３の原理は，冷媒を圧縮
することにより当該冷媒を高温にし，それを凝縮させる
際に外部に放出される凝縮熱を熱源として水を暖めてい
る。
に約６０度（冷媒の凝縮温度）であり，当該温度では低
い場合がある。そこで，これより高い温度の湯（例え
ば，約８０度）が得られるように冷媒熱交換器１７が設
けられている。ヒートポンプ２３の原理は，冷媒を圧縮
することにより当該冷媒を高温にし，それを凝縮させる
際に外部に放出される凝縮熱を熱源として水を暖めてい
る。
【００２５】従って，圧縮機１１に供給される冷媒の熱
を予め高めておくならば，当該圧縮機１１から吐出され
た冷媒は大きな過熱度を持つことになって温度が高くな
る。
を予め高めておくならば，当該圧縮機１１から吐出され
た冷媒は大きな過熱度を持つことになって温度が高くな
る。
【００２６】一方，加熱用熱交換器１２から減圧器１３
に供給される冷媒は大部分が水と熱交換して温度が下が
り凝縮しているが，完全には凝縮していない冷媒もあ
り，また凝縮した冷媒の温度も十分に低くなっていな
い。かかる熱は，減圧器１３を経て室外側熱交換機１４
から外気に放出される熱である。
に供給される冷媒は大部分が水と熱交換して温度が下が
り凝縮しているが，完全には凝縮していない冷媒もあ
り，また凝縮した冷媒の温度も十分に低くなっていな
い。かかる熱は，減圧器１３を経て室外側熱交換機１４
から外気に放出される熱である。
【００２７】そこで，室外側熱交換機１４から外気に放
出される熱を圧縮機１１に供給される冷媒の加熱に用い
ることにより，圧縮機１１から吐出される冷媒の温度を
高くして，約６０度以上の給湯を可能にしている。
出される熱を圧縮機１１に供給される冷媒の加熱に用い
ることにより，圧縮機１１から吐出される冷媒の温度を
高くして，約６０度以上の給湯を可能にしている。
【００２８】この原理を図２を参照して説明する。図２
（ａ）は冷媒が凝縮する際の凝縮圧が絶対圧力で２５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2の場合，図２（ｂ）は２５ｋｇｆ／ｃｍ2の
場合における，給水温度（点線は２５℃，一点鎖線は１
５℃，二点鎖線は５℃）が冷媒と熱交換することにより
得られる湯温（太線）を示している。
（ａ）は冷媒が凝縮する際の凝縮圧が絶対圧力で２５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2の場合，図２（ｂ）は２５ｋｇｆ／ｃｍ2の
場合における，給水温度（点線は２５℃，一点鎖線は１
５℃，二点鎖線は５℃）が冷媒と熱交換することにより
得られる湯温（太線）を示している。
【００２９】そして，冷媒の凝縮温度は一定であるの
で，加熱用熱交換器１２に供給される冷媒が過熱度を持
たない場合には，当該冷媒のエンタルピーは約１５３ｋ
ｃａｌ／ｋｇが最大で得られる湯温は約６０℃が限界で
ある。しかし，過熱度を持たせることにより冷媒の温度
と凝縮温度との温度差が大きくなり，過熱度に対応した
温度だけ湯温を高くする事ができるようになる。
で，加熱用熱交換器１２に供給される冷媒が過熱度を持
たない場合には，当該冷媒のエンタルピーは約１５３ｋ
ｃａｌ／ｋｇが最大で得られる湯温は約６０℃が限界で
ある。しかし，過熱度を持たせることにより冷媒の温度
と凝縮温度との温度差が大きくなり，過熱度に対応した
温度だけ湯温を高くする事ができるようになる。
【００３０】また，図２（ａ）と図２（ｂ）との比較か
ら，凝縮圧が高い方が得られる湯温が大きくなることが
わかる。
ら，凝縮圧が高い方が得られる湯温が大きくなることが
わかる。
【００３１】このような原理のもとで，湯温の調整は以
下のようにして行われる。即ち，温度制御部が温度計測
器２５で測定した湯温に基づき，設定温度になるように
圧縮機１１，減圧器１３，バイパスバルブ１８及びポン
プ２３等を制御する。なお，圧縮機１１を制御する場合
には，当該圧縮機１１の圧縮能力が可変である場合であ
ることは付言するまでもない。
下のようにして行われる。即ち，温度制御部が温度計測
器２５で測定した湯温に基づき，設定温度になるように
圧縮機１１，減圧器１３，バイパスバルブ１８及びポン
プ２３等を制御する。なお，圧縮機１１を制御する場合
には，当該圧縮機１１の圧縮能力が可変である場合であ
ることは付言するまでもない。
【００３２】無論，温度計測器２５を設けずに，圧縮機
１１から吐出される冷媒の温度及び圧力から湯温を推定
してもよく，また加熱用熱交換器の温度から湯温を推定
してもよい。以下の説明では，計測温度又は推定温度を
単に湯温と記載する。
１１から吐出される冷媒の温度及び圧力から湯温を推定
してもよく，また加熱用熱交換器の温度から湯温を推定
してもよい。以下の説明では，計測温度又は推定温度を
単に湯温と記載する。
【００３３】そしてバイパスバルブ１８を制御して湯温
を調整する場合は，湯温が設定温度より低い時は，冷媒
熱交換器１７をバイパスする冷媒量を少なくし，湯温が
設定温度より高い時は，冷媒熱交換器１７をバイパスす
る冷媒量を多くする。
を調整する場合は，湯温が設定温度より低い時は，冷媒
熱交換器１７をバイパスする冷媒量を少なくし，湯温が
設定温度より高い時は，冷媒熱交換器１７をバイパスす
る冷媒量を多くする。
【００３４】即ち，バイパスバルブ１８は冷媒熱交換器
１７で熱交換して得られる過熱度を調整するために設け
られ，当該バイパスバルブ１８の開弁度に応じて加熱用
熱交換器１２からの冷媒が冷媒熱交換器１７をバイパス
するようになる。これにより得られる湯温の温度が調整
可能になる。
１７で熱交換して得られる過熱度を調整するために設け
られ，当該バイパスバルブ１８の開弁度に応じて加熱用
熱交換器１２からの冷媒が冷媒熱交換器１７をバイパス
するようになる。これにより得られる湯温の温度が調整
可能になる。
【００３５】なお，バイパスバルブ１８を全開した状態
でも湯温が設定温度より高くなる場合には，減圧器１３
における冷媒の減圧量又は絞り量を調整して圧縮機１１
に供給される冷媒量を増減することにより，加熱用熱交
換器１２に供給される冷媒量を変えても良い。
でも湯温が設定温度より高くなる場合には，減圧器１３
における冷媒の減圧量又は絞り量を調整して圧縮機１１
に供給される冷媒量を増減することにより，加熱用熱交
換器１２に供給される冷媒量を変えても良い。
【００３６】即ち，湯温が設定温度より高い場合には，
減圧器１３での減圧量又は絞り量を小さくして圧縮機１
１に供給される冷媒量を少なくする。これにより，圧縮
機１１での圧縮率が小さくなるので，圧縮された冷媒の
到達温度がさがり，加熱用熱交換器１２で水と熱交換す
る熱量を小さくすることができる。逆に湯温が設定温度
より低い場合には，同様の論理により減圧器１３での減
圧量又は絞り量を多くする。
減圧器１３での減圧量又は絞り量を小さくして圧縮機１
１に供給される冷媒量を少なくする。これにより，圧縮
機１１での圧縮率が小さくなるので，圧縮された冷媒の
到達温度がさがり，加熱用熱交換器１２で水と熱交換す
る熱量を小さくすることができる。逆に湯温が設定温度
より低い場合には，同様の論理により減圧器１３での減
圧量又は絞り量を多くする。
【００３７】ポンプ２３を制御して湯温を調整する場合
は，湯温が設定温度より低い時は，加熱用熱交換器１２
に供給される水量を少なくし，湯温が設定温度より高い
ときは，加熱用熱交換器１２に供給される水量を多くす
る。
は，湯温が設定温度より低い時は，加熱用熱交換器１２
に供給される水量を少なくし，湯温が設定温度より高い
ときは，加熱用熱交換器１２に供給される水量を多くす
る。
【００３８】さらに，圧縮機１１を制御して湯温を調整
する場合は，湯温が設定温度より低い時は，圧縮機１１
の回転数を大くし，湯温が設定温度より高い時は，圧縮
機１１の回転数を小さくするようにする。
する場合は，湯温が設定温度より低い時は，圧縮機１１
の回転数を大くし，湯温が設定温度より高い時は，圧縮
機１１の回転数を小さくするようにする。
【００３９】ところで，上述したヒートポンプサイクル
を長時間運転すると室外側熱交換器１４に霜が付着し
て，冷媒の熱が外気に効率的に放出できなくなる場合が
ある。かかる場合には，４方弁１６切替えて冷媒が点線
矢印の方向に循環するようにする。
を長時間運転すると室外側熱交換器１４に霜が付着し
て，冷媒の熱が外気に効率的に放出できなくなる場合が
ある。かかる場合には，４方弁１６切替えて冷媒が点線
矢印の方向に循環するようにする。
【００４０】これにより，圧縮機１１で圧縮された温度
の高い冷媒は室外側熱交換器１４に供給されて，当該室
外側熱交換器１４で外気と熱交換して凝縮し，減圧器１
３で減圧又は絞られて加熱用熱交換器１２に供給され
る。
の高い冷媒は室外側熱交換器１４に供給されて，当該室
外側熱交換器１４で外気と熱交換して凝縮し，減圧器１
３で減圧又は絞られて加熱用熱交換器１２に供給され
る。
【００４１】このとき，ポンプ２３は貯留槽２０の水が
自然対流により加熱用熱交換器１２を流動できるように
停止するか，又は当該加熱用熱交換器１２から貯留槽２
０に戻った水の温度が０〜３℃になるように逆運転（加
熱用熱交換器１２から貯留槽２０に送水）する。
自然対流により加熱用熱交換器１２を流動できるように
停止するか，又は当該加熱用熱交換器１２から貯留槽２
０に戻った水の温度が０〜３℃になるように逆運転（加
熱用熱交換器１２から貯留槽２０に送水）する。
【００４２】従って，減圧器１３からの冷媒は，加熱用
熱交換器１２を循環する水で効率的に暖められるように
なる。
熱交換器１２を循環する水で効率的に暖められるように
なる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように，請求項１にかかる
発明によれば，冷媒熱交換器により加熱用熱交換器に供
給される冷媒の過熱度を大きくしたので，６０度以上の
お湯を給湯することが可能になる。
発明によれば，冷媒熱交換器により加熱用熱交換器に供
給される冷媒の過熱度を大きくしたので，６０度以上の
お湯を給湯することが可能になる。
【００４４】請求項２にかかる発明によれば，水とお湯
とがピストン流をなして貯留槽内を流動するようにした
ので，水及びお湯を効率的に貯留することが可能にな
る。
とがピストン流をなして貯留槽内を流動するようにした
ので，水及びお湯を効率的に貯留することが可能にな
る。
【００４５】請求項３にかかる発明によれば，加熱用熱
交換器に供給された水がピストン流をなすようにしたの
で，当該加熱用熱交換器で効率的に熱交換することがで
きるようになる。
交換器に供給された水がピストン流をなすようにしたの
で，当該加熱用熱交換器で効率的に熱交換することがで
きるようになる。
【００４６】請求項４にかかる発明によれば，加熱用熱
交換器から減圧器に供給される冷媒の一部を冷媒熱交換
器で熱交換させ，残りの冷媒が当該冷媒熱交換器をバイ
パスするようにバイパス手段を設けたので，湯温の最高
温度を調整することが可能になる。
交換器から減圧器に供給される冷媒の一部を冷媒熱交換
器で熱交換させ，残りの冷媒が当該冷媒熱交換器をバイ
パスするようにバイパス手段を設けたので，湯温の最高
温度を調整することが可能になる。
【００４７】請求項５にかかる発明によれば，加熱用熱
交換器からのお湯の温度を計測し又は圧縮機から吐出さ
れる冷媒の温度及び圧力若しくは加熱用熱交換器の温度
からお湯の温度を推定して，当該計測温度又は推定温度
と設定温度との比較から湯温制御を行う温度制御部を設
けたので，得られる湯温を適宜調整することが可能にな
る。
交換器からのお湯の温度を計測し又は圧縮機から吐出さ
れる冷媒の温度及び圧力若しくは加熱用熱交換器の温度
からお湯の温度を推定して，当該計測温度又は推定温度
と設定温度との比較から湯温制御を行う温度制御部を設
けたので，得られる湯温を適宜調整することが可能にな
る。
【００４８】請求項６にかかる発明によれば，計測温度
又は推定温度が設定温度より低い場合には，加熱用熱交
換器に供給される水量が少なくなるように流量調整手段
を制御し，計測温度又は推定温度が設定温度より高い場
合には，加熱用熱交換器に供給される水量が多くなるよ
うに流量調整手段を制御するようにしたので，得られる
湯温を適宜調整することが可能になる。
又は推定温度が設定温度より低い場合には，加熱用熱交
換器に供給される水量が少なくなるように流量調整手段
を制御し，計測温度又は推定温度が設定温度より高い場
合には，加熱用熱交換器に供給される水量が多くなるよ
うに流量調整手段を制御するようにしたので，得られる
湯温を適宜調整することが可能になる。
【００４９】請求項７にかかる発明によれば，計測温度
又は推定温度が設定温度より低い場合には，加熱用熱交
換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を多くし，計測温度
又は推定温度が設定温度より高い場合には，加熱用熱交
換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を少なくするように
減圧器を制御するようにしたので，得られる湯温を適宜
調整することが可能になる。
又は推定温度が設定温度より低い場合には，加熱用熱交
換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を多くし，計測温度
又は推定温度が設定温度より高い場合には，加熱用熱交
換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を少なくするように
減圧器を制御するようにしたので，得られる湯温を適宜
調整することが可能になる。
【００５０】請求項８にかかる発明によれば，計測温度
又は推定温度が設定温度より低い場合には，冷媒熱交換
器をバイパスする冷媒量を少なくし，計測温度又は推定
温度が設定温度より高い場合には，冷媒熱交換器をバイ
パスする冷媒量を多くするようにバイパス手段を制御す
るようにしたので，得られる湯温の最高温度が設定温度
にすることが可能になると共に，ヒートポンプの効率を
高めることが可能になる。
又は推定温度が設定温度より低い場合には，冷媒熱交換
器をバイパスする冷媒量を少なくし，計測温度又は推定
温度が設定温度より高い場合には，冷媒熱交換器をバイ
パスする冷媒量を多くするようにバイパス手段を制御す
るようにしたので，得られる湯温の最高温度が設定温度
にすることが可能になると共に，ヒートポンプの効率を
高めることが可能になる。
【００５１】請求項９にかかる発明によれば，計測温度
又は推定温度が設定温度より低い場合には，圧縮機の回
転数を大くし，計測温度又は推定温度が設定温度より高
い場合には，圧縮機の回転数を小さくするように当該圧
縮機を制御するようにしたので，得られる湯温を効率的
に調整することが可能になる。
又は推定温度が設定温度より低い場合には，圧縮機の回
転数を大くし，計測温度又は推定温度が設定温度より高
い場合には，圧縮機の回転数を小さくするように当該圧
縮機を制御するようにしたので，得られる湯温を効率的
に調整することが可能になる。
【００５２】請求項１０にかかる発明によれば，室外側
熱交換器に付着した霜を取除く際には，圧縮機から吐出
された冷媒が最初に室外側熱交換器に供給されるように
冷媒循環路を切替えると共に，貯留槽内の水が加熱用熱
交換器に自然対流により供給されるように流量調整手段
を制御するようにしたので，効率的に霜取り行えるよう
になる。
熱交換器に付着した霜を取除く際には，圧縮機から吐出
された冷媒が最初に室外側熱交換器に供給されるように
冷媒循環路を切替えると共に，貯留槽内の水が加熱用熱
交換器に自然対流により供給されるように流量調整手段
を制御するようにしたので，効率的に霜取り行えるよう
になる。
【００５３】請求項１１にかかる発明によれば，加熱用
熱交換器から流量調整手段を介して貯湯増に戻る水の温
度が，所定温度になるように水量を調整したので，効率
的に霜取り行えるようになる。
熱交換器から流量調整手段を介して貯湯増に戻る水の温
度が，所定温度になるように水量を調整したので，効率
的に霜取り行えるようになる。
【図１】本発明の実施の形態の説明に適用されるヒート
ポンプ式給湯機の回路図である。
ポンプ式給湯機の回路図である。
【図２】冷媒と水との熱交換を示す図である。
１１ 圧縮機 １２ 加熱用熱交換器 １３ 減圧器 １４ 室外側熱交換器 １６ ４方弁 １７ 冷媒熱交換器 １８ バイパスバルブ ２０ 貯留槽 ２１ 給水口 ２２ 湯取出口 ２３ ポンプ
Claims (11)
- 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮機と，該圧縮機から
供給される冷媒と水とを熱交換させて，当該水をお湯に
する加熱用熱交換器と，該加熱用熱交換器からの冷媒を
減圧又は絞る減圧器と，該減圧器からの冷媒と外気とを
熱交換させる室外側熱交換器と，前記加熱用熱交換器か
ら前記減圧器に供給される冷媒と，前記室外側熱交換器
から前記圧縮機に供給される冷媒との熱交換を行う冷媒
熱交換器と，前記加熱用熱交換器に供給する水と当該加
熱用熱交換器からのお湯とを貯留する貯留器とを有する
ことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項２】 前記貯留器が，冷媒と水とが対向して流
れる前記加熱用熱交換器に供給する水と当該加熱用熱交
換器からのお湯とを層をなして同時に貯留する貯留槽を
有し，かつ，当該水とお湯とがピストン流をなして当該
貯留槽内を流動してなることを特徴とする請求項１記載
のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項３】 前記貯留器は，前記加熱用熱交換器に供
給された水が，ピストン流をなして当該加熱用熱交換器
内を流動するように当該供給する水の流量を調整する流
量調整手段を有することを特徴とする請求項１又は２記
載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項４】 前記加熱用熱交換器から前記減圧器に供
給される冷媒の一部が，前記冷媒熱交換器で熱交換し，
残りの冷媒が当該冷媒熱交換器をバイパスするようにバ
イパス手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３い
ずれか１項記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項５】 前記加熱用熱交換器からのお湯の温度を
計測し又は前記圧縮機から吐出される冷媒の温度及び圧
力若しくは前記加熱用熱交換器の温度からお湯の温度を
推定して，当該計測温度又は推定温度と設定温度との比
較から湯温制御を行う温度制御部を設けたことを特徴と
する請求項１乃至４いずれか１項記載のヒートポンプ式
給湯機。 - 【請求項６】 前記温度制御部は，前記計測温度又は推
定温度が設定温度より低い場合には，前記加熱用熱交換
器に供給される水量が少なくなるように前記流量調整手
段を制御し，前記計測温度又は推定温度が設定温度より
高い場合には，前記加熱用熱交換器に供給される水量が
多くなるように前記流量調整手段を制御してなることを
特徴とする請求項５記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項７】 前記温度制御部は，前記計測温度又は推
定温度が設定温度より低い場合には，前記加熱用熱交換
器からの冷媒の減圧量又は絞り量を多くし，前記計測温
度又は推定温度が設定温度より高い場合には，前記加熱
用熱交換器からの冷媒の減圧量又は絞り量を少なくする
ように前記減圧器を制御してなることを特徴とする請求
項５記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項８】 前記温度制御部は，前記計測温度又は推
定温度が設定温度より低い場合には，前記冷媒熱交換器
をバイパスする冷媒量を少なくし，前記計測温度又は推
定温度が設定温度より高い場合には，前記冷媒熱交換器
をバイパスする冷媒量を多くするように前記バイパス手
段を制御してなることを特徴とする請求項５記載のヒー
トポンプ式給湯機。 - 【請求項９】 前記温度制御部は，前記計測温度又は推
定温度が設定温度より低い場合には，前記圧縮機の回転
数を大くし，前記計測温度又は推定温度が設定温度より
高い場合には，前記圧縮機の回転数を小さくするように
当該圧縮機を制御してなることを特徴とする請求項５記
載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項１０】 前記室外側熱交換器に付着した霜を取
除く際には，前記圧縮機から吐出された高温の冷媒が前
記室外側熱交換器に供給されるように冷媒循環路を切替
えると共に，前記貯留槽内の水が前記加熱用熱交換器に
自然対流により供給されるように前記流量調整手段を制
御してなることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１
項記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項１１】 前記加熱用熱交換器から前記流量調整
手段を介して前記貯湯増に戻る水の温度が，所定温度に
なるように水量を調整してなることを特徴とする請求項
１０記載のヒートポンプ式給湯機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36694597A JP3316444B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ヒートポンプ式給湯機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36694597A JP3316444B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ヒートポンプ式給湯機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11193958A true JPH11193958A (ja) | 1999-07-21 |
| JP3316444B2 JP3316444B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=18488085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36694597A Expired - Fee Related JP3316444B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ヒートポンプ式給湯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3316444B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005164103A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷凍サイクル装置およびその制御方法 |
| US6997010B2 (en) | 2003-06-09 | 2006-02-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Regenerative heat pump system |
| JP2006343074A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Chofu Seisakusho Co Ltd | 給湯システムおよび三方弁 |
| JP2009127938A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Hitachi Appliances Inc | ヒートポンプ給湯機 |
| JP2010078171A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Panasonic Corp | 内部熱交換器 |
| CN112781233A (zh) * | 2020-03-05 | 2021-05-11 | 青岛海尔新能源电器有限公司 | 太空能热泵热水器控制方法及系统 |
| CN113639470A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种热水器的水量控制方法、装置、热水器及存储介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11159866A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Natl House Ind Co Ltd | 給湯システム |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36694597A patent/JP3316444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113639470A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种热水器的水量控制方法、装置、热水器及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3316444B2 (ja) | 2002-08-19 |
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