JPS59200148A - ヒ−トポンプ給湯機 - Google Patents

ヒ−トポンプ給湯機

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Publication number
JPS59200148A
JPS59200148A JP58074408A JP7440883A JPS59200148A JP S59200148 A JPS59200148 A JP S59200148A JP 58074408 A JP58074408 A JP 58074408A JP 7440883 A JP7440883 A JP 7440883A JP S59200148 A JPS59200148 A JP S59200148A
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JP
Japan
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temperature
hot water
water
heat pump
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Pending
Application number
JP58074408A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Imabayashi
敏 今林
Toshimoto Kajitani
俊元 梶谷
Shigeru Iwanaga
茂 岩永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS59200148A publication Critical patent/JPS59200148A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F24D19/1054Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses a heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/156Reducing the quantity of energy consumed; Increasing efficiency
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/174Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F24H15/212Temperature of the water
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    • F24H15/225Temperature of the water in the water storage tank at different heights of the tank
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】 産業上の利用分野 本発明はヒートポンプ給湯機に関するものである0 従来例の構成とその問題点 従来、ヒートポンプの凝縮熱で貯湯槽内の水を昇温する
ヒートポンプ給湯機のヒートポンプの0N−OFF運転
制御は、第1図に示すととく貯湯槽6内の水温検知セン
サ7の信号によシ水温が所定値以上になるとヒートポン
プを停止し、水温が所定値以下になるとヒートポンプを
再運転する方式が一般的である。この方式では水温検知
センサ7の設定温度は最高負荷を想定して、高温度に固
定するのが一般的である。一方一口における出湯口にお
ける湯の使用状態は温度としては43℃前後で、朝、昼
の使用は台所、洗面程度で量としては少なく、夜に風呂
使用時に大量の湯量を必要とする。
したがって、夜風量に湯を使用する前に貯湯槽6内の湯
温を最高にしておけば十分であシ、朝、昼は50′C程
度の温度で貯湯しておけば十分使用に耐えるものである
。しかるに、従来方式においては、水温検知センサ7の
作動によシ常時高温の設定温度で貯湯されているため、
放熱量も多く、また、加熱源としてのヒートポンプの運
転を比較的高水温域で運転することになるため、ヒート
ポンプを効率の低い所で運転していることになる。さら
に、大量に湯を使用した後でのヒートポンプの運転時間
が多くなる。即ちヒートポンプの熱源である外気温度の
低い時にヒートポンプで高温水まで沸上げ運転すること
によりトータルとしてのヒートポンプ効率が大巾に低下
するのであった。
発明の目的 本発明は以上の様な従来の問題を解決するもので、必要
な時刻に必要な湯量、湯温を確保することにより、加熱
効率の向上と放熱損失の低減を行ない、これによシ、ト
ータルの効率を向上させることを目的とする。
発明の構成 この目的を達成するため、本発明は、貯湯槽内の水温を
検知する水温検知センサとして、設定温度の異なる複数
の水温検知センサを用い、タイマにより、夜間早朝迄は
中湿度設定(例えば65°C)の水温度検知センサを使
用し、中湿度の65℃迄の沸上げを行ない午後から夕刻
迄は高温度設定(例えば70℃)の水温検知センサを使
用し高温度の70℃迄の沸上げを行なうごとく、制御す
る制御回路を組むことにより、使用湯量の少ない朝、昼
は貯湯槽内水温を比較的低い温度で保つことによシ放熱
損失を少なくするばかシでなく、早朝までのヒートポン
プ運転を比較的低い水温までで停止するため外気温度の
低い夜間から早朝にかけての運転にもか\わらず効率の
良い運転となる。一方、大量の湯量を必要とする夕刻迄
の間、即ち午後から夕刻迄は高温度の70℃迄沸上げる
ことにより給湯負荷対応が十分となり、しがも70’C
迄貯湯槽内水温が上昇してから使用するまでの時間が最
少限となるため放熱損失も最少限となるだめ、トータル
の効率が向上するものである。
実施例の説明 本発明の一実施例を図面第2図〜第6図を用いて説明す
る。第2図はシステム構成の一実施例で      1
゛あシ、1は圧縮機、2は凝縮器、3は絞り機構、4は
蒸発器、5は蒸発器用の送風機で以上にょシヒートポン
プサイクルが構成されている。上記凝縮器2は貯湯槽6
の下部にフランジにより埋設される。7a 、 7bは
貯湯槽6内の水温検知センサであり、7aは中湿度設定
(例えば55℃OFF、45℃ON)  であり、7b
は高温度設定(例えば70’C○FF、60℃ON)で
ある。貯湯槽6は給水管9、出牽栓1oを有する。第3
図は制御回路の一実施例であシ、1′は圧縮機、6′は
送風機、7a’は水温検知センサ7aの接点、7b′は
水温検知センサ7bの接点、11はタイマ、11a、1
1bはタイマ11によシ開閉する接点で、接点11aは
夜間から早朝の時間帯に閉となり、接点11bは午後か
ら夕刻迄の時間帯に閉となるごとくタイマ11を設定す
るa12はリレー、13はリレー12の接点、14はメ
インスイッチである。
上記構成において各動作を説明する。通常メインスイッ
チ14は常時閉の状態であり、まづ、夜間から早朝にお
ける時間帯においてはタイマ11の接点11aが閉で、
接点11bが開であシ、接点11aと直列に結線されて
いる接点7a’を有する中湿度設定の水温センサ7aに
よりリレー12が制御される。即ち、貯湯槽6内の水温
が中湿度設定の例えば65℃まで昇温され\ば水温検知
センサ7aの接点7 a’は開となり、リレー12への
通電が断たれ、接点13が開となり圧縮機1′、送風機
5′が停止する。即ち、ヒートポンプ運転が停止される
。この状態でもし、出湯栓10が開かれ貯湯槽6内から
湯が出され水温センサ7aが○N設定45℃以下を検知
すると接点7 a/は閉となり、再びリレー12への通
電が行なわれ接点13が閉となり、圧縮機1′、送風機
5′が運転され、即ちヒートポンプ運転が開始されて貯
湯槽6内の水は再び水温センサ7aの設定温度55℃ま
で昇温される。タイマ11の設定された早朝までの時間
帯が過ぎると接点11aは開となる。即ち早朝から午後
までは、タイマ11により接点11a、11bともに開
となりヒートポンプは運転されず貯湯槽6内は56°C
の湯が貯湯され使用される。次に、時刻がタイマ11で
設定された午後の時刻になると接点11bが閉となシ、
接点7b’を有する高温度設定(70℃)の水温センサ
7bによりリレー12が通電されヒートポンプ運転が開
始され、貯湯槽6内の水温が水温センサ7bの設定温度
70’(:次遅すると接点7 b’が開となシヒートポ
ンプ運転が停止される。即ち、夕刻までは、貯湯槽6内
の水温は高温度の70℃に昇温され、夕刻から夜にかけ
ての風呂への大量の湯使用に備える。接点1bを閉とし
ている時刻を夕刻の風呂への出湯直前の例えば19時頃
に設定しておき、夕刻の19時から例えば24時迄の間
は接点11a、11bが開となるごとくタイマ11を設
定しておくと、時間帯にはヒートポンプが運転されない
ため、不要な運転がされず貯湯槽6よシの放熱が最小限
に押えられる。
さらに、第4図、第5図を使用して、その作用と効果を
詳細に説明する。第4図において、実線は本発明による
貯湯槽6内の上部水温にと下部水温りを、破線は従来方
式による貯湯槽6内の上部水温と下部水温の時刻による
変化を示す。まず、従来方式において、20時に風呂、
台所等で大量に湯を使用すると、貯湯槽6内は下部より
水が供給され下部水温は供給平温A点まで低下する。ま
だ、使用湯量が多いため残湯量が少なくなり上部水温も
B点まで低下する。水温センサ了は通常貯湯槽6の下部
近傍の水温検知するため、ヒートポンプは運転を開始し
下部水温は上昇し、上部水温に近づいた0点で上下の水
温は混合されはソ同一温度になり、さらに昇温されて庁
、朝までに水温センサ7の設定温度7 Q ’(:迄沸
上pD点ヒートポンプ運転は停止する。朝8時頃台所及
び洗面、洗濯等で湯を使用すると下部水温はE点まで低
下するが使用量が比較的少ないので上部の水温へほぼと
んど影響を受けない。また水温センサ了の点まで水温で
影響し々いため、ヒートポンプはまだ運転されない。昼
すぎに台所等で湯を使うとはじめて、水温センサ7が検
知し、ヒートポンプが動きだす。
途中で下部水位が一旦低下しているのは運転途中   
     (で出湯したことを示す。昼間は使用湯量が
少ないため、設定温度70℃迄沸上るのは早い。飼えば
、朝の使用湯量が若干多く水温センサ7が検知すると、
その時点でヒートポンプが運転されることになる。一方
1本発明実施例においては、20時に風呂、台所等で大
量に湯を使用すると貯湯槽6内下部、上部の水温は従来
方式と同じ様に低下するが、タイマ11によシヒートポ
ンプが雑転されないごとく設定されているため、例えば
24時になってから運転が開始され、中湿度設定の水温
センサ7aにより55°CF点迄で沸上完了となる。朝
湯を使用して貯湯槽6下部水温がE点まで低下する、も
し、使用量が若干多く、水温セ/す7a。
7b点の水温が低下していてもタイマ11の設定により
ヒートポンプ運転が行なわれない。時刻がタイマ設定例
えば12時になると運転が開始さ沃水温センサ7bによ
り、70℃迄貯湯槽6内水温が昇温される。第4図に示
したごとく、午前中は従来方式では70℃(D点)まで
昇温され、本発明実施例の方式では66°C(E点)ま
で昇温されるため貯湯槽6からの放熱が少ないことは明
白である。まだ夜出湯後、12時迄は本発明実施例では
沸上げを行なわないため、貯湯槽6内の湯量が少なく、
即ち放熱量も少ないことは明白である。
また、第5図には、貯湯槽内水温とヒートポンプ。
の運転効率COP  を外気温をノくラメータとして示
している。外気温の高い方TaHが外気温の低いTa 
 よりもCOP が高いことを示している。本り 発明実施例においては、外気温の低い夜間から早朝にか
けては貯湯槽6内の沸上温度を56℃−と中温度にする
ため、70°C迄沸上げるよりも高い効率で運転でき、
まだ、外気温の高い昼間に70°C迄ヒートポンプを運
転して沸上げるため、従来の時刻に関係な(70℃設定
のものよシもトータル効率が良いのは明白である。
以上の説明において、水温検知センサ7a、7bを2ケ
使用して説明しだが、例えばサーミスタを使用し、電気
回路によシタイマー1の設定時刻に応じて、検知温度を
切換えるごとく構成しても同一効果が得られることは明
白である。また設定時間の詳細については少々のずれが
あっても基本的には同じである。
発明の効果 この発明によれば、貯湯槽内の沸上設定をタイマと異な
る設定温度の水温センサにより、夜間から早朝の時間帯
は中湿度設定に、午後から夕刻の時間帯は高温度設定に
と使い分けるごとく制御回路を構成することによシ、夜
間から早朝にかけては貯湯槽内水温げ温度を低くするた
め、外気温が低いにもか\わらずヒートポンプの効率を
高くでき、また午前中の湯の使用量は比較的少ないた散
湯量は十分であり、しかも貯湯槽の放熱量も最少限にす
る効果がある。まだ、午後から夕刻にかけては貯湯槽内
郭上@度を高くするため、夜の風呂、台所等での大量の
湯使用量を十分に確保でき、またヒートポンプの逆転は
外気温の高い午後であるため、効率を低下させないとい
った効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例のヒートポンプ給湯機の構成図。 第2図は本発明の一実施例におけるヒートポンプ給湯機
の構成図、第3図は同制御回路の回路図、第4図は同水
温と時刻の特性図、第6図は同COPと貯湯槽内水温の
特性図である。 1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・凝縮器、3・・
・・・絞り機構、4・・・・・・蒸発器、6・・・・・
・貯湯槽、7a・・・・・・中湿度設定水温センサ、7
b・・・・・・高温度設定水温センサ、11・・・・・
・タイマ。 代理人の氏名 弁理士、中 尾 敏 男 ほか1名)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧縮機、凝縮器、絞シ機構、蒸発器からなるヒー
    トポンプ手段を備え、前記凝縮器の凝縮熱で貯湯槽内の
    水を昇温する構成とし、前記貯湯槽内の水温を検知して
    前記ヒートポンプの運転制御を行なうとともに、設定温
    度の異なる複数の水温検知センサを設け、前記複数の水
    温検知センサはタイマによって選択使用するヒートポン
    プ給湯機。
  2. (2)  タイマ設定は夜間から早朝時間帯と午後から
    夕刻時間帯との2つの時間帯とし、夜間から早朝時間帯
    では中湿度設定の水温検知センサを、午後から夕刻時間
    帯は高温度設定の水温検知センサを選択使用する制御回
    路を設けた特許請求の範囲第1項記載のヒートポンプ給
    湯機。
JP58074408A 1983-04-26 1983-04-26 ヒ−トポンプ給湯機 Pending JPS59200148A (ja)

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JP58074408A JPS59200148A (ja) 1983-04-26 1983-04-26 ヒ−トポンプ給湯機

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105258201A (zh) * 2015-09-02 2016-01-20 李星明 一种手炉

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105258201A (zh) * 2015-09-02 2016-01-20 李星明 一种手炉

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