JPS5848502Y2 - ヒ−トポンプ式給湯装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、補助ヒータを有するヒートポンプ式給湯装置
に釦いて、ヒートポンプ式冷抽装置による低温熱水と補
助ヒータによる高温熱水との使用量とが場合によって異
っても、給湯量を増大することができる給湯装置に関す
る。

一般に補助ヒータつきのヒートポンプ式給湯装置におい
ては、槽頂部に高温熱水取出管を、補助ヒータの直下に
低温熱水取出管を、又槽底部に給水管をそれぞれ接続す
るのが通例であるが、この場合、低温熱水取出管接続口
より上方にある熱水（低温熱水上昇分及び高温熱水余剰
分）は、下方の低温熱水取出管に接続される湯栓を開い
ても該取出管から取出すことができなかった。

補助ヒータつきのヒートポンプ式給湯装置を使用する場
合、高温熱水の使用量と低温熱水の使用量が設計基準に
合致していればよいが、場合によっては低温熱水の使用
量が多くて低温熱水が不足することがある。

本考案は上記の如き問題を改善するためになされたもの
で、低温熱水の不足時に低温熱水取出管接続口より上方
にある槽内上部の熱水を低温熱水取出管側に抽出し得る
ようにした補助ヒータつきのヒートポンプ式給湯装置を
提供することを目的とするものである。

本考案のヒートポンプ式給湯装置を図示の実施例につい
て説明すると、第１図ないし第３図にあ・いて、符号１
は槽、２は冷凍装置Ｙの凝縮器で、槽１の底部に設置さ
れている。

符号３は冷凍装置Ｙの圧縮機、４は膨張弁、５は蒸発器
を示している。

槽１の上部には補助ヒータ６が設けられてむり、槽１内
の低温熱水の一部を高温度に加熱する作用をする。

補助ヒータ６の加熱作用終了時（第１図）には、該補助
ヒータ６より上方の水は加熱されて高温熱水Ｈとなり、
補助ヒータ６の直下位置において下方の低温熱水りとの
間に温度境界層Ｓが形成される。

槽１内はこの温度境界層Ｓを境として、下方の下部熱水
貯溜部２０と、上方の上部熱水貯溜部２１とに区分され
るが、この温度境界層Ｓは高温熱水Ｈが取出されると、
それに伴って上方へ移行する。

槽１の頂部には、高温熱水Ｈを取出す高温熱水取出管８
が接続され、槽１側面の補助ヒータ６よりやや下方位置
にむいて低温熱水りを取出す低温熱水取出管７が接続さ
れている。

これらの各取出管７，８からは、それぞれ湯栓１３又は
１４を開くことによって低温熱水り又は高温熱水Ｈを取
出すことができる。

低温熱水りは約５５℃に温度設定されて、台所、浴室、
洗面所等へ給湯され、高温熱水Ｈは約８５℃に温度設定
されて、主として浴槽の差し湯用として給湯される。

低温熱水取出管７には、槽１内の低温熱水りの温度にし
たがって切替制御される感温三方弁１０が介設され、低
温熱水取出管７は感温三方弁１０を介して高温熱水取出
管８に接続された上部熱水抽出管９と接続されている。

感温三方弁１０を制御するための感温部材１１ば、槽１
の低温熱水取出管７の接続口１２の近傍直下にむいて槽
１内に取付けられている。

尚、１５は槽１底部に接続される給水管である。

図示のヒートポンプ式給湯装置は次のように使用される
。

先ず、熱水をもつとも多量に使用するのは入浴時である
ため、冷凍装置Ｙ及び補助ヒータ６は入浴時刻の直前に
低温、高温各熱水の貯湯が完了するように運転又は通電
制御される。

この状態においては第１図に示すように、槽１の上部は
高温に、下部は低温に加温され、補助ヒータ６の直下に
高温熱水Ｈ（８５℃）と低温熱水Ｌ（５５℃）の温度境
界層Ｓが形成される。

第１図に示す貯湯完了状態から、湯栓１３，１４を開い
て低温熱水り及び高温熱水Ｈを使用すると、それらの各
熱水の使用量と同量の水Ｗが槽底部の給水管１５から補
充されて、槽底部において水Ｗと低温熱水りの温度境界
層Ｓ′を形成する一方、高温熱水Ｈの使用量に応じて温
度境界層Ｓが上方に移行する（第２図）。

伺、槽１内に十分な量の湯が残っている間（第１図、第
２図）は、低温熱水取出管γの接続口１２の近傍直下に
取付けられている感温部材１１は、低温熱水りの温度（
約５５℃）を感知して、感温三方弁１０を高温熱水抽出
管９と低温熱水取出管７との連通を遮断せしめるように
作用する（第１図及び第２図において弁口ａ、ｂを連通
状態にする）。

さらに、低温熱水り及び高温熱水Ｈを多量に使用すると
、温度境界層Ｓ′が低温熱水取出管７の接続口１２及び
感温部材１１付近１で上昇する一方その上部に高温熱水
Ｈ及び低温熱水りの一部が残存している状態となる（第
３図）。

この状態になると、感温部材１１が湿度境界層Ｓ′付近
の温度の低い湯温又は水の温度Ｔを感知して、感温三方
弁１０を切替作動させる。

即ち、感温三方弁１０は、低温熱水取出管７を上部熱水
抽出管９及び高温熱水取出管８を介して槽１内の上部熱
水貯溜部２１に連通せし７める（弁口ｃ、ｂか連通ずる
）。

この状態では、いずれの湯栓１３゜１４を開いても槽１
内の上部熱水貯溜部２１の高温熱水Ｈ又は低温熱水りが
取出される。

図示の実施例では、低温熱水取出管７に増付けた湯栓１
３は湯水混合栓とされてトリ、該湯栓１３から高温熱水
Ｈが取出されるのが不都合な場合には、給水管１６から
供給される水を混合して適当な温度の湯を取出すことが
できる。

感温三方弁１０の切替作動温度１は任意に設定すること
ができるが、図示の実施例では、感温部材１１によって
感知される湯温Ｔか４０℃となったときに感温三方弁１
０の切替作動が行われるようにしている。

このようにすると、低温熱水取出管７通過時に釦ける湯
温降下を約５℃としても、湯栓１３から取出される低温
熱水りの下限温度を３５℃に維持することができる。

又、切替三方弁１０は第４図に示すように混合三方弁１
０′にすることも可能である。

即ち、感温部材１１を混合三方弁１０′の出口に設置し
、出口温度か設定温度地下になると上部高温熱水Ｈと下
部低温熱水りを混合し、設定温度に保持するものである
。

このようにすると切替三方弁使用時よりも配管での放熱
ロスが減少する。

続いて本考案の効果を説明すると、本考案のヒートポン
プ式給湯装置には次のような効果がある。

（１）低温熱水取出管７の接続口１２より上方の熱水（
低温熱水上昇分及び高温熱水余剰分）をも低温熱水取出
管７側に抽出することができるから、この抽出弁をも槽
１の有効容積分として計算することかでき、同一貯湯容
積であれば従来り給湯量を増大できるし、同一給湯量の
場合は従来より槽を小型化することができる。

（２）従来は、槽上部に残留した熱水は、次回の再加熱
時１では単に放熱するのみであったが、本考案では、槽
上部の残留熱水は可及的早期に有効使用されるので、従
来のような上部残留熱水からの放熱損失も少く、給湯装
置全体の熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ本考案の実施例にか
かるヒートポンプ式給湯装置の３つの異なる動作状態説
明図、第４図は本考案の変形実施例説明図である。 １・・・槽、２・・・凝縮器、６・・・補助ヒータ、７
・・・低温熱水取出管、８・・・高温熱水取出管、９・
・・上部熱水抽出管、１０ 、１０’・・・弁、１１・
・・感温部材、１５・・・給水管、２０・・・下部熱水
貯溜部、２１・・・上部熱水貯溜部、Ｌ・・・低温熱水
、Ｈ・・・高温熱水、Ｓ・・・温度境界層、Ｓ′・・・
温度境界層、Ｙ・・・冷凍装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 槽１内の底部に冷凍装置Ｙの凝縮器２と、又前記槽１内
   の上部に槽１内の低温熱水りをカロ温するための補助ヒ
   ータ６をそれぞれ設け、さらに前記槽１底部に給水管１
   ５を、下部熱水貯溜部２０に低温熱水取出管７を、又上
   部熱水貯溜部２１に高温熱水取出管８をそれぞれ接続す
   る一方、前記低温熱水取出管７に該低温熱水取出管７か
   ら取出される水の温度Ｔに応じて調節する弁ｉ ｏ 、
   ｉ ｏ’を介して前記槽１の上部熱水貯溜部２１に通
   じる上部熱水抽出管９を接続するとともに、前記弁１０
   ゜１０′は、前記低温熱水取出管７から取出される湯温
   Ｔが設定温度以上のときは、上部熱水抽出管９と低温熱
   水取出管７との連通を遮断し、前記湯温Ｔが設定温度以
   下に低下したときは連通させるようにしたことを特徴と
   するヒートポンプ式給湯装置。