JPS58124142A - ヒ−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】 本発明はヒートポンプ給湯装置に係り、特に据付性の向
上を志向したヒートポンプ給湯装置に関するものである
。

まず、従来のヒートポンプ給湯装置を説明する。

第１図は、従来のヒートポンプ給湯装置のサイクル構成
図である。この第１図において、１は貯湯タンクで、こ
の貯湯タンク１は、貯湯容器１ａの周囲に断熱材１ｂを
被覆してなるものである。

貯湯容器１ａに設けられた配管口は、貯湯容器１ａの上
部にある給湯口２ａ、下部にある給水口２ｂと排水口２
ｃ、および熱交換器シロ２ｄである。３は給湯ユニット
で、この給湯ユニット３は、圧縮機４．凝縮器として機
能し水を加熱する給湯用熱交換器５．蒸発器として機能
する室外熱交換器６．この室外熱交換器６に送風する送
風機６ａおよび減圧器７からなり、蒸気圧縮式ヒートポ
ンプサイクルを構成する。次に貯湯タンク１周辺の水配
管（破線にて図示りを説明する。８は給水弁、９は減圧
逆止弁、１０は貯湯タンク１内の水を給湯用熱交換器５
から貯湯タンク１へと循環させるポンプ、１１は排水弁
、１１ａは排水溝、１２は給湯栓である。給水弁８と給
水口２ｂとは給水管１３ｂで結ばれ、排水弁１１と排水
口２Ｃとは排水管１３Ｃで結ばれている。又、給湯口２
ａと給湯栓１２とは給湯管１３ａで結ばれている。貯湯
タンク１と給湯ユニット３の接続に関しては、排水管１
３Ｃと給湯用熱交換器５が熱交換器流入管１３ｄで接続
され、戻シは給湯用熱交換器５と熱交換戻り口２ｄが熱
交換器戻シ管１３ｅで接続されている。１８は、熱交換
器流入管１３ｄから分岐し、排水溝１１ａに至る凍結防
止水抜管、１７は、この凍結防止水抜管１８上に設けら
れた凍結防止水抜弁である。

最後に、このヒートポンプ給湯装置の運転制御用の電気
配線（２点鎖線にて図示）を説明する。

１５は、貯湯タンク１内の水温を検出するサーモスタッ
ト、１６ａは、熱交換器流入管１３ｄ上に設けられた電
磁弁、１６ｂは、熱交換器戻り管１３ｅ上に設けられた
電磁弁、１４は、サーモスタット１５の検出温度が設定
温度以下になったとき圧縮機４．送風機６ａを運転する
ように構成した運転制御装置である。

このように構成した従来のヒートポンプ給湯装置におい
て、圧縮機４．送風機６ａ、ポンプ１０を駆動し、貯湯
タンク１の排水口２Ｃから排水管１３Ｃ１熱交換器流入
管１３ｄを経て冷水を取出し、給湯ユニット３の給湯用
熱交換器５で加熱し、この温水を熱交換器戻シ管１３ｅ
を通して貯湯タンク１の熱交換戻シロ２ｄへ戻す。サー
モスタット１５で検出した温度が設定温度になったとき
、運転制御装置１４の指令によって圧縮機４．送風機６
ａの運転を停止し、加熱運転を終える。

冬期、外気温度が一５Ｃ以下に低下する寒冷地区では、
水配管が凍結すると上記した加熱運転ができない上、給
湯用熱交換器５が破損するおそれが６るので、ポンプ１
０の停止時には電磁弁１６ａ。

１６ｂを閉じ、凍結防止弁１７を開いて水配管中の水を
抜く。

以上説明した従来のヒートポンプ給湯装置には、次のよ
うな欠点があった。

（１）貯湯タンク１内に設けられたサーモスタット１５
により貯湯タンク１内の水温を検知していたため、電気
配線（２点鎖線にて図示）を貯湯タンク１内に引き延ば
さなければならず、据付が煩雑であった。

（２）凍結防止対策として、電磁弁１６ａ、１６ｂ。

凍結防「■水抜弁１７を設ける必要があるので、配管工
事が煩雑となシ、コストが嵩み、さらに電磁弁１６ａ、
１６ｂに電力を消費するので、給湯性能の低下をもたら
すという欠点があった。

本発明は上記した従来技術の欠点を除去して、僚器の据
付性にすぐれた、コストの安いヒートポンプ給湯装置の
提供を、その目的とするものでおる。

本発明の特徴は、少なくとも、圧縮機、給湯用熱交換器
、減圧器、室外熱交換器、この室外熱交換器に送風する
送風機を有する給湯ユニット、および前記給湯用熱交換
器で加熱した温水を貯える貯湯タンク、ならびに前記給
湯用熱交換器と前記貯湯タンクとの間で水を循環させる
ポンプとを有するヒートポンプ給湯装置において、給湯
ユニット内の給湯用熱交換器の流入側に、水温を検出す
るサーモスタットとポンプとを配設するとともに、前記
給湯ユニット内に、所定の時間間隔で一定時間だけ前記
ポンプを運転し、前記ポンプへの通電開始後一定時間だ
け経過後の前記サーモスタットの検出温度が設定温度以
下になったとき圧縮機および送風機を運転するように構
成した運転制御装置を配設し、前記給湯ユニットの前記
給湯用熱交換器と前記貯湯タンクとを水配管で接続する
ようにしたヒートポンプ給湯装置にある。

以下本発明を実施例によって説明する。

第２図は、本発明の一実施例に係るヒートポンプ給湯装
置のサイクル構成図、第３図は、第２図における運転制
御装置の詳細を示す回路図、第４図は、第３図における
タイマのタイムチャートである。

第２，３図において、第１図と同一番号を付したものは
同一部分である。そして、給湯ユニット３Ａ内の給湯用
熱交換器５の流入側に、水温を検出するサーモスタット
１５とポンプ１ｏとを配設するとともに、給湯ユニット
３Ａ内に、所定の時間間隔ｔ（第４図参照）で一定時間
ｔ１だけポンプ１０を運転し、ポンプ１ｏへの通電開始
後一定時間Δｔだけ経過後のサーモスタット１５の検出
温度が設定温度以下になったとき圧縮機４および送風機
６ａを運転するように構成した運転制御装置１４Ａを配
設し、給湯ユニット３Ａの給湯用熱交換器５と貯湯タン
ク１とを水配管に係る熱交換器流入管１３ｄ、熱交換器
戻シ管１３ｅで接続するようにしたものである。

運転制御装置１４Ａをさらに詳細に説明すると、第３図
において、Ｒは、スイッチＳＷ２を動作させて接点Ａ、
Ｂを切替えるリレー、ｓｗｌは、サーモスタット１５の
接点１５ａのスイッチでアシ、設定温度以上になると開
くものである。Ｔは、２つの接点Ｔ＋　、Ｔ２を有する
タイマで、各接点Ｔ＋　　、Ｔ２は、それぞれ第４図（
ａ）、　（ｂ）Ｋ示ｔ　ヨウに、所定の時間間隔ｔで動
作し、接点Ｔ１は一定時間ｔ、の間だけ閉じ、接点Ｔ、
は前記接点Ｔ１よシもΔｔだけ遅れて一定時間ｔ２の間
だけ閉じるようになっている。ただし、ｔｌ　−Δｔ＋
１２である。

このように構成した本実施例の運転制御方法を説明する
。

まず、タイマＴの接点Ｔ、、Ｔ、が開いた状態ではリレ
ーＲには通電されず、この時スイッチＳＷ２は接点Ａを
閉じた状態となっている。したがって、タイマＴのみに
通電され、タイマＴは所定時間カウントを行なっている
。これがヒートポンプ給湯サイクルがＯＦＦしている状
態である。

やがて所定時間ｔが経過すると、第４図のタイムチャー
トに示すように、最初に接点Ｔ、が閉じ、この接点Ｔ１
に結ばれているポンプ１０に通電され、一定時間Δｔの
間はポンプ１０のみ運転されて、貯湯タンク１内の水は
、排水管１３Ｃから熱交換器流入管１３ｄを通って給湯
用熱交換器５に入シ、熱交換器戻シ管１３ｅを通って貯
湯タンク１の上部へと環流する。この時、貯湯タンク１
内の水温がサーモスタット１５の設定温度（給湯温度）
に達している場合には、サーモスタット１５の接点１５
ａのスイッチＳＷＩは、貯湯タンク１内の水温を感知し
て開いた状態となっている。やがて一定時間Δｔが経過
すると、接点Ｔ２が閉じるわけであるが、サーモスタッ
ト１５の接点１５ａのスイッチＳＷＩが開いているため
、リレーＲには通電されず、スイッチ８Ｗ２の接点はＡ
の状態の一！まで、一定時間ｔ２経過後にタイマＴの接
点Ｔ、、Ｔ２が共に開き、ポンプ１０が停止し、ヒート
ポンプ給湯サイクルがＯＦＦしている状態になる。貯湯
タンク１内の水温が給湯温度になっている間は、上記の
動作が継続されることになる。

次に給湯が行なわれた場合について説明する。

給湯栓１２を開いて、給湯管１３ａから貯湯タンク１内
の温水が取り出されると、この温水量だけ、給水弁８．
減圧逆止弁９から給水管１３ｂを通って冷水が自動的に
貯湯タンク１の下部に流入してくる。このような状態に
ある時、タイマＴの接点Ｔ、が閉じると、ポンプ１０が
運転されて前述したように貯湯タンク１内の水が循環す
るわけであるが、今度は、貯湯夕／り１の下部に流入し
てきた冷水が循環するようになる。したがって、サーモ
スタット１５の接点１５ａのスイッチＳＷ１は閉じた状
態となる。そして、一定時間Δを経過して接点Ｔ２が閉
じてリレーＲに通電され、スイッチＳＷ２の接点が切り
替わシ、接点Ａが開いて接点Ｂが閉じられる。したがっ
て、タイマＴの通電が遮断されて、圧縮機４及び送風機
６ａに通電されるようになる。これがヒートポンプ給湯
サイクルがＯＮしている状態であり、給湯ユニツ）３Ａ
による加熱運転が行われる。この時タイマＴの通電は遮
断されているため接点Ｔ　１　＋　Ｔ　２は遮断直前の
共に閉じた状態となっている。上記の加熱運転によシし
だいに貯湯タンク１内の水温も上昇してくる。やがて給
湯温度に達すると、サーモスタット１５の接点１５ａの
スイッチＳＷ１が開き、リレーＲの通電が遮断されるこ
とからスイッチＳＷ２の接点が切り替わり、接点Ａが閉
じ、接点Ｂが開かれる。圧縮機４．送風機６ａの通電が
遮断し、タイマＴが通電されて一定時間ｔ２が経過する
と、接点Ｔ１　、Ｔ２は共に開いて、はじめのヒートポ
ンプ給湯サイクルがＯＦＦしている状態にかえる。この
ようにして、貯湯タンク１内にサーモスタットを付けな
くても自動的に給湯運転が行われることになる。

以上説明した実施例によれば、給湯ユニット３Ａと貯湯
タンク１とを単に水配管で接続するだけで自動的に給湯
運転が継続されるので、電気配線を貯湯タンク１内に引
き延ばす必要がなくなり、備付性が大幅に向上する。ま
た、所定の時間間隔で＝赳時舗舗踊樗ポンプ１０を運転
し、貯湯タンク１内の水を循環させるようにしたので、
寒冷地区においても凍結の心配はなくなシ、従来のよう
な電磁弁や凍結防止水抜弁などの凍結防止対策の部品は
不要となり、配管工事が容易になり、機器のコストが低
減するとともに、消費電力が低減して給湯性能が向上す
る。

また、既設の電気温水器の熱源をヒートポンプで代替え
する場合、電気配線を貯湯タンク内に引き延ばす必要が
なく、単に給湯ユニットと前記貯湯タンクとを水配管で
接続するだけで自動的に給湯運転ができるという、実用
的効果もある。

以上詳細に説明したように本発明によれば、少なくとも
、圧縮機、給湯用熱交換器、減圧器、室外熱交換器、こ
の室外熱交換器に送風する送風機を有する給湯ユニット
、および前記給湯用熱交換器で加熱した温水を貯える貯
湯タンク、ならびに前記給湯用熱交換器と前記貯湯タン
クとの間で水を循環させるポンプとを有するヒートポン
プ給湯装置において、給湯ユニット内の給湯用熱交換器
の流入側に、水温を検出するサーモスタットとポンプと
を配設するとともに、前記給湯ユニット内に、所定の時
間間隔で一定時間だけ前記ポンプを運転し、前記ポンプ
への通電開始後一定時間だけ経過後の前記サーモスタッ
トの検出温度が設定温度以下になったとき圧縮機および
送風機を運転するように構成した運転制御装置を配設し
、前記給湯ユニットの前記給湯用熱交換器と前記貯湯タ
ンクとを水配管で接続するようにしたので、機器の据付
性にすぐれた、コストの安いヒートポンプ給湯装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のヒートポンプ給湯装置のす１クル構成
図、第２図は、本発明の一実施例に係るヒートポンプ給
湯装置のサイクル構成図、第３図は、第２図における運
転制御装置の詳細を示す回路図、第４図は、第３図にお
けるタイマのタイムチャートである。 １・・・貯湯タンク、３Ａ・・・給湯ユニット、４・・
・圧縮機、５・・・給湯用熱交換器、６・・・室外熱交
換器、６ａ・・・送風機、７・・・減圧器、１０・・・
ポンプ、１３ｄ・・・熱交換器流入管、１３ｅ・・・熱
交換器流入管、１４Ａ・・・運転制御装置、１５・・・
サーモスタツ′！Ｊ　１　図 第２図 第３ｇ 第４　目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも、圧縮慎、給湯用熱交換器、減圧器、室
   外熱交換器、この室外熱交換器に送風する送風機を有す
   る給湯ユニット、および前記給湯用熱交換器で加熱した
   温水を貯える貯湯タンク、ならびに前記給湯用熱交換器
   と前記貯湯タンクとの間で水を循環させるポンプとを有
   するヒートポンプ給湯装置において、給湯ユニット内の
   給湯用熱交換器の流入側に、水温を検出するサーモスタ
   ットとポンプとを配設するとともに、前記給湯ユニット
   内に、所定の時間間隔で一定時間だけ前記ポンプを運転
   し、前記ポンプへの通電開始後一定時間だけ経過後の前
   記サーモスタットの検出温度が設定温度以下になったと
   き圧縮機および送風機を運転するように構成した運転制
   御装置を配設し、前記給湯ユニットの前記給湯用熱交換
   器と前記貯湯タンクとを水配管で接続するようにしたこ
   とを特徴とするヒートポンプ給湯装置。