JPS58214741A - ヒ−トポンプ給湯機 - Google Patents

ヒ−トポンプ給湯機

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JPS58214741A
JPS58214741A JP57097124A JP9712482A JPS58214741A JP S58214741 A JPS58214741 A JP S58214741A JP 57097124 A JP57097124 A JP 57097124A JP 9712482 A JP9712482 A JP 9712482A JP S58214741 A JPS58214741 A JP S58214741A
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JP
Japan
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compressor
temperature
fluid
hot water
time
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Application number
JP57097124A
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English (en)
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JPH0139022B2 (ja
Inventor
Hiroshi Karato
唐土 宏
Shuichi Inoue
修一 井上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02Domestic hot-water supply systems using heat pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

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】 本発明は回転数可変形冷媒圧縮機を搭載して冷媒の凝縮
熱で貯湯槽内の流体加熱を行ない、その加熱された流体
で暖房運転や給湯に利用するヒートポンプ給湯機に関す
るもので、圧縮機の運転制御をするものである。
単に燃料例えば石油や都市ガスを燃焼させて熱エネルギ
として取出す従来のバーナやボイラに替って、圧縮機を
駆動して冷媒の凝縮熱で給湯加熱や暖房を行なうヒート
ポンプ給湯機が大変効率が高いということで最近注目さ
れている。第1図は従来のヒートポンプ給湯機の概略構
成図である。
従来のヒートポンプ給湯機は圧縮機1′は通常定速回転
で、例えば2極モータの場合であるとはソ3500 r
prrl(6011z地区にて)であり、貯湯槽2′内
の流体ごと熱交換する凝縮器4′(通常冷媒はフロン1
2かフロン22)、減圧器6′、蒸発器6′等を連結し
てヒートポンプ冷媒回路を構成しでいた。ブは補助ヒー
タであり、一般に定速回転の圧縮機1′で冷媒の凝縮熱
を凝縮器4′で流体3′に放出する場合、得られる流体
の温度は冷媒(フロン22)の圧力条件を考慮するとせ
いぜい60℃前後である。それ以上の温度は補助ヒータ
7′を通電することによって得ている。
第2図に従来の定速圧縮機1′の場合の貯湯槽2′内の
流体3′の温度上昇経過を示した。すなわち貯湯槽2内
の流体3′温度が初期状態20℃から温度50’Cにな
るまで圧縮機1′の回転は常に350Orpm一定で運
転させる。つぎに貯湯槽2′からの自然放熱等である温
度(この場合は46℃まで低下すると再度圧縮機1′を
運転していた。
このように従来のヒートポンプ給湯機の運転は貯湯槽り
内の流体3′の温度に応じて圧縮機1′の運転停止のコ
ントロールを行なっていたので次のような欠点があった
(1)貯湯槽2′内の流体3′の温度は必ずしもヒート
ポンプ冷媒回路の負荷状態を表わすものではなく、例え
ば蒸発器6′と熱交換する外気温度、流体3′の流動状
態、つまシ流体3′を出湯している場合か、ある温度ま
で沸き上げている場合かによって負荷状態、すなわち冷
媒の圧力状態が大きく影響を受けてしまう。したがって
場合によっては冷媒の高圧カットが働らいてしまうこと
や逆に流体3′の設定温度を低い状態になってし甘う場
合もあった。
(2)圧縮機が常に350 Orpm一定で回転し高い
給湯能力を発揮するので圧縮機のオンオフ回数が増加し
て圧縮機寿命の低下をきたすだけでなく、運転起動時は
常に高回転(3500rpm)になるので騒音、振動が
大きくなる欠点があった。
(3)圧縮機1′が定速回転ではなく、回転数可変の場
合でも上記の問題点は依然として残り、回転数を可変す
るとよけい圧縮機の負荷に影響する因子が増すので、よ
い運転制御が得られなかった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、回転数可変圧縮機を搭載したヒートポ
ンプ給湯機において、沸き上げ速度を外気条件にか\わ
らず常に最大にするとともに高い温度の給湯水を得て貯
湯槽の容量を小形軽量にすることにある。
そのための構成として、本発明は、回転数可変形圧縮機
、貯湯槽内の流体を加熱する凝縮器、減圧器、蒸発器を
連結してヒートポンプ冷媒回路を構成し、前記貯湯槽の
流体の温度検出器および前記凝縮器の冷媒温度(圧力)
検出器を設け、前記凝縮器の冷媒温度(圧力)検出器に
よって前記圧縮機の回転数を変化しかつ最低回転数であ
る設定温度に到達した時に前記圧縮機を停止するととも
に、前記流体温度検出器によって前記圧縮機の運転復帰
を行なうものである。
以下、本発明の一実施例につき図面の第3図。
第4図に沿って説明する。
1は回転数可変形圧縮機、2は貯湯槽、3Vi前記貯湯
槽2内の流体、4は前記流体3を加熱する凝縮器、6は
減圧器、6は蒸発器、7は前記流体温度検出器、8は前
記凝縮器4の冷媒温度検出器で、前記冷媒温度検出器8
による冷媒温度がある設定温度(例えば冷媒がR−22
さなば57°C)に達す毎に前記圧縮機1の回転数を低
下させてゆくようにし、最低回転数になっである設定温
度に達すると前記圧縮機1を停止する。前記流体温度検
出器7によって検出した流体3の温度によって前記圧縮
機1の運転復帰を行なうようにしている前記圧縮機1の
運転復帰の信号を出すべき前記流体3の温度は一定にし
ておくか、または前記圧縮機1が停止した時の前記流体
3の温度から一定値引いた値とするかどちらでも構成上
はかまわない。
前記流体温度検出器7はサーミスタにより流体3の温度
を確実にかつ応答性良く検出すべく貯湯槽2に取伺けら
れている。また冷媒温度検知器8はサーミスタにより凝
縮器4の冷媒温度(凝縮温度)を確実に検出するように
配管(中央付近が望ましい)に密着させて取付けられて
いる。第4図に示すように圧縮機1r/′i最低回転数
を100゜rpm、最高回転数を350 Orpmに設
定しているが、圧縮機10回転数を任意に可変できるよ
うな装置例えばインバータ(図示せず)で圧縮機1のモ
ータ(図示せず)にか\る電源周波数を可変するものや
圧縮機1をエンジンで駆動するものによって圧縮機1の
回転数を可変すれば良い。
つぎに第4図に沿って作用を説明する。貯湯槽2内の流
体3の温度が初期の状態において例えば。  20℃で
あると、圧縮機1の停止時は凝縮器4の冷媒温度も約2
0℃であり、設定温度(今の場合67℃)との温度差が
大きく、第4図から圧縮機回転数は最高回転数(350
0rpm)になるはずであるが、始動時の騒音や圧縮機
の信頼性を考慮して運転開始時にはある一定時間(△t
0)だけ最低回転数(1000tpm )で運転する。
凝縮器4の冷媒温度も流体3の温度も第4図のように急
激に上昇する。起動して一定時間(△to)経過後圧縮
機回転数を第4図に示すように自動コントロールを開始
する。すなわち凝縮器4の冷媒温度が設定温度(今の場
合67℃)に達する毎に回転数を低下させてゆく。一定
時間(△to)経過しても未だ流体3の温度は低い値で
、したがって凝縮器4の冷媒温度も低いので圧縮機1は
最高回転数(3500rpm )で運転される。凝縮器
4の冷媒温度が57°Cに達した時点(図中点A)で圧
縮機回転数が低下し始める。従来はこの時点で圧縮機が
停止せざるを得なかった。しかし流体3の温度も凝縮器
4の冷媒温度も依然ゆるやかではあるが上昇を続けるの
で圧縮機10回転数は低下を続は点Bにて圧縮機は最低
回転に達する。その後最低回転にて圧縮機1は運転を行
ない、流体3の温度を上昇させる。したがって凝縮器4
の冷媒温度も上昇させ、ついには冷媒温度がある設定温
度(実施例の場合57℃)を越えた時点(図中点C)で
は圧縮機1は停止し、流体3温度は56°C程度になり
流体3の沸き上がりの終了とする。この時点で停止する
のは冷媒回路中の圧縮機1や凝縮器2内の冷媒圧力の限
界値により定めているものである。
圧縮機1の停止後は急速に凝縮器4の冷媒温度は低下す
るが、流体温度検出器T付近の流体3の温度は%に貯湯
槽2内の流体を出湯する場合は急速に温度が低下して給
水温度に近い元の20°Cに戻るが、出湯しない場合は
貯湯槽2の自然放熱で流体3の温度がゆっくりと低下す
る。例えば流体3温度が50°Cまで低下した時点(図
中り点)で再び圧縮機1を最低回転から一定時間(△1
0)運転する。再び凝縮器4の冷媒温度は急激に上昇し
、一定時間経過後は設定温度(57℃)との温度差も極
めて小さく、回転数は最低回転数のまXで流体3温度が
次第に上昇し、凝縮器4の冷媒温度が67°Cを越えた
時点(図中E点)で再び圧縮機1を停止する。凝縮器4
温度は急激に低下するが、流体3の温度が50℃になる
迄は圧縮機1は再起動しない。
このように圧縮機10回転数変化を凝縮器4の冷媒温度
によって行ない、かつ最低回転数である設定温度を越え
れば圧縮機1を停止し、そして流体3の温度がある温度
に達すると圧縮機の運転を復帰するようにしているので
、常に高い温度の流体3を得ることができて貯湯槽2を
小形にすることができるとともに、大きな給湯加熱能力
を出して流体3の沸き上げ速度を早くすることができる
そして、圧縮機1のオンオン回数を減少させて圧縮機1
の信頼性を確保できるとともに始動時は最低回転数か−
ら起動するの−で起動時の振動騒音が気にならなくなる
等の効果を有”する。
上記説明から明らかなように本発明によれば、圧縮機の
運転復帰を流体の温度によって行ない、圧縮機の回転数
は凝縮器の冷媒温度で決定し、かつ最低回転数である冷
媒温度に達すると圧縮機を停止するようにしているので
、常に冷媒凝縮温度のkす限り高い温度の流体が得られ
、貯湯槽を小形にすることができるとともに、大きな給
湯加熱能力を出して流体の沸き上げ速度を早くすること
ができる。また圧縮機のオンオフ回数を減少させて圧縮
機の信頼性を確保でき始動時は最低回転数から起動する
ので起動時の振動騒音が低減する優れた効果を奏するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のヒートポンプ給湯機の概略構成図、第2
図は従来のヒートポンプ給湯機の圧縮機回転数と流体温
度の特性図、第3図は本発明のヒートポンプ給湯機の一
実施例を示す概略構成図、第4図は同圧縮機回転数と貯
湯槽の流体温度および凝縮器の冷媒温度の変化を示す特
性図である。 1・・・・・・回転数可変形圧縮機、2・・・・・・貯
湯槽、3・・・・・・流体、4・・・・・・凝縮器、5
・・・・・・膨張弁、6・・・・・蒸発器、7・・・・
・・流体温度検出器、8・・・・・・冷媒温度(圧力)
検出器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転数可変形圧縮機、貯湯槽内の流体を加熱する凝縮器
    、減圧器、蒸発器を連結してヒートポンプ冷媒回路を構
    成し、前記貯湯槽の流体温度検出器および前記凝縮器の
    冷媒温度(圧力)検出器を設け、前記凝縮器の冷媒温度
    (圧力)検出器によって前記圧縮機の回転数を変化しか
    つ最低回転数である設定温度に到達した時に前記圧縮機
    を停止するとともに、前記流体温度検出器によって前記
    圧縮機の運転復帰を行なうヒートポンプ給湯機。
JP57097124A 1982-06-07 1982-06-07 ヒ−トポンプ給湯機 Granted JPS58214741A (ja)

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JP57097124A JPS58214741A (ja) 1982-06-07 1982-06-07 ヒ−トポンプ給湯機

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JP57097124A JPS58214741A (ja) 1982-06-07 1982-06-07 ヒ−トポンプ給湯機

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JPS58214741A true JPS58214741A (ja) 1983-12-14
JPH0139022B2 JPH0139022B2 (ja) 1989-08-17

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ID=14183809

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JP57097124A Granted JPS58214741A (ja) 1982-06-07 1982-06-07 ヒ−トポンプ給湯機

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JP (1) JPS58214741A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611955A (ja) * 1984-06-06 1986-01-07 アクアヒートポンプ工業株式会社 ヒ−トポンプ給湯機出温度制御方法
JPS63120051U (ja) * 1987-01-30 1988-08-03
JP2009041860A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Toshiba Carrier Corp ヒートポンプ給湯装置の制御方法
CN104197522A (zh) * 2014-07-07 2014-12-10 珠海格力电器股份有限公司 热水器控制方法及系统
JP2016102607A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 株式会社富士通ゼネラル ヒートポンプ式暖房給湯装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009041860A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Toshiba Carrier Corp ヒートポンプ給湯装置の制御方法
CN104197522A (zh) * 2014-07-07 2014-12-10 珠海格力电器股份有限公司 热水器控制方法及系统
JP2016102607A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 株式会社富士通ゼネラル ヒートポンプ式暖房給湯装置

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JPH0139022B2 (ja) 1989-08-17

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