JPS59205541A - ヒ−トポンプ式給湯器 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ヒートポンプで水を加熱するし−トポンプ式
給湯器に関するものである。

（従来例の構成とその問題点） 従来のヒートポンプ式給湯器は、第１図に示すように、
圧縮機１、水冷媒熱交換器２、減圧器３およびファン４
を具備した空気冷媒熱又換器５を順次環状に連結した冷
媒回路Ｉと、前記水冷熱交換器２にタンク６およびポン
プ７を環状に連絡した水回路■とで構成されている。

以上の構成において、冷媒回路工では、圧縮機１から吐
き出された冷媒は水冷熱交換器２を通過したあと順次減
圧器３およびファン４を具備した空気冷媒熱交換器５を
通過して再び圧縮機１に吸入されるという冷凍サイクル
を形成する。一方、水回路■では、タンク６に貯えられ
ている水はポンプ７の動作によりタンク６の下部から水
冷媒熱交換器２を通過してタンク６の上部へと汲み上げ
られ再びタンク６に戻るという水サイクルを形成する。

この時、水冷媒熱交換器２において、高温の冷媒から水
へと熱移動が行なわれるために、タンク６内の水の温度
が徐々に上昇して行き、タンり６内に高温水が得られ、
バルブ８を開けると給水口９からの水の押し上げにより
タンク６内の高温水の利用が可能になる。この場合、圧
縮機ｌへの入力に対する水冷媒熱交換器２での水への加
熱量の割合（以下、加熱効率と呼ぶ）は水冷媒熱交換器
２における入口水温に大きく依存し、入口水温が低い程
加熱効率は良い。しかし従来の装置において、残湯があ
った場合、例えばタンク６の上半分に６０℃前後の高温
水があり下半分には１０℃前後の低温水が貯えられてい
た場合、給湯運転が行なわれてポンプ７が動作すると、
タンク６内で攪拌が起こるために水冷媒熱変換器２にお
ける入口水温が高温となり加熱効率が低下する。

この結果、ヒートポンプ式給湯器は電気ヒータ式給湯器
に比べて省エネルギー性が太きいものであるにもかかわ
らず、その効果が半減されてしまうという欠点があった
。

（発明の目的） 本発明はこのような欠点を除くもので、残湯高温水と低
温水の攪拌作用を防止し、水冷媒熱交換器２の加熱効率
を、ひいては給湯器の熱効率を上げることを目的とする
ものである。

（発明の構成） 本発明は、圧縮機、空気冷媒熱交換器、減圧器および水
冷媒熱交換器を環状に連結した冷媒回路■と、水冷媒熱
交換器にポンプおよびタンクを環状に連絡した水回路■
とからなるヒートポンプ式給湯器において、水冷媒熱交
換器からタンクへの水回路を切換弁を介して二分し、一
方をタンクの中間部へ、他方をタンクの上部に接続して
二つに分岐した枝状水回路を形成し、さらにタンクの中
間部に設けた水温センサからの信号に応じて切換弁を制
御して枝状水回路の切換を行なう制御回路を設けたもの
である。

（実施例の説明） 以下、本発明の一実施例を第２図および第３図を診照し
て説明する。

第２図の給湯器は、圧縮機１０．水冷媒熱交換器］１、
減圧器１２と、ファン１３を具備した空気冷媒熱交換器
１４とが環状に連結された冷媒回路■七、水冷媒熱交換
器１１にポンプ１５とタンク１６ヲＲ状に接続した水回
路■とからなる点においては第１図の従来例の給湯器と
同様であるが、本発ＦＪＡにおいては、水冷媒熱交換器
１１からタンク１６に至る水回路が二分きれて枝状水回
路が形成され、その分岐点に切換弁が設けられ、一方の
枝状水回路はタンクｊ６の中間部に、他方の枝状水回路
はタンク】６の上部にそれぞれ接続され、さらにタンク
】６の中間部にはタンク内の水の温度を検出する水温セ
ンサ１Ｂが設けられ、水温センサ１８の検出した水温に
応じて切換弁１７を切換えて水冷媒熱交換器１１からタ
ンク】６に温水が還流する位置を切り換える切換弁制御
回路１９が設けられている。

次に制御回路］９について概略を第３図について説明す
る。なお、第３図において第２図に示したものは同−省
号を句して説明を省略する。

第３図において、生スイッチ２ｏ１　トランス２１１圧
縮機１０．ファン１３、ポンプ１５および切換弁の接点
２２が電源に対して互いに並列に接続されており、さら
に前記トランス２１に交直流変換器２３が接続され、水
温センサ１８と比Ｖ抵抗体２４とによって分割された電
圧をベース電圧としたトランジスタ２５と、前記接点２
２に対応した切換弁の電磁コイル２６とが交直流変換器
２３に対して互いに１α列に接続されている。

圧縮機１０から吐き出された冷媒は水冷媒熱交換器１１
を通過したあと減圧器１２、さらに空気冷媒熱交換器１
４を通過して再び圧縮機１ｏに戻るという冷凍サイクル
を形成する。

一方、タンク１６内に残湯がない場合にはタンク１６の
中間部での水温が低いので水温センサ１８は低温を検出
してその抵抗値は大きくなり、トランジスタ２５のベー
ス電圧は小さくなって電磁コイル２６には通電されず、
接点２２は開の状態であるために、切換弁１７はタンク
上部への枝状水回路に切換えられ、ポンプ１５の動作に
より水はタンク１６の下部がら水冷媒熱交換器１１、切
換弁１７を通過してタンク１６の上部から再びタンク１
６に戻るという水サイクルを形成する。この時、水冷媒
熱交換器１１においては高温の冷媒から低温の水へと熱
移動が行なわれるために時間の経過と共にタンク１６の
水の温度が徐々に上置・シて行き高温水７５；得られる
。まだタンク１６に残湯力Ｓある場合にはタンク１６の
中間部での水温が高くなっておシ水温センサ】８は高温
を検出して抵抗値が小さくなり、トランジスタ２５０ベ
ース電圧は大きくなり、電磁コイル２６には通電が行な
われて接点２２は閉の状態であるため、切換弁１７はタ
ンク柑コ間音すへの枝状水回路に切シ換えられ、ポンプ
１５の動作によりタンク１６内の下部の水は水冷媒熱交
換器１１、切換弁１７を通過してタンク１６の中間＝ａ
　７５−ら再びタンク】６内に戻るという水ライフルを
形成する。この時、水冷媒熱交換器１１においては高温
の冷媒から水へと熱移動が行なわれるだめにタンク】６
内の下半部の水の温度が徐々に上昇して行き高温水が得
られる。

従って、上半部の残湯高温水と下半部の水と７５；攪拌
されることがないので、水冷媒熱交換器１１における入
口水温が低い状態で水のカロ熱を行なうことができ、加
熱効率は向上する。

（発明の効果） 本発明のヒートポンプ式給湯器では、水冷媒熱交換器か
ら切換弁を通して一方を前記タンクの中間部に１他方を
前記タンクの」二部に至る２つ匠分岐した枝状水回路を
形成し、さら如前記タンクのし＞す 中間部に設けた水温桝に中≠４からの信号に応じて前記
切換弁を制御し枝状水回路の切換を制御する制御回路を
設けて残湯の有蕪に応じて温水が水冷媒熱交換器からタ
ンクへ還流する水回路を切り換えるので、タンク内に残
湯がある場合にも残湯高温水と低温水とが攪拌されるこ
とがなく、水冷゛媒熱交換器の入口水は無用に高温とな
らず、高い加熱効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ式給湯器の例の模式的構成
図、第２図は本発明の一実施例を示すヒートポンプ式給
湯器の模式的構成図、第３図は第２図中の制御回路の概
略図である。 ■　・・・・・・・・圧縮機、　２・・・・・・・・・
水冷媒熱交換器、３・・・・・・・・・減圧５．４．１
３　中・・　ファン、５・・・・・・・空気冷媒熱交換
器、　６．１６　・・・・・・・・・タンク、７．１５
・・・・・・・・・ポンプ、　８　・・・・・・・・・
ノくルフ゛、９　・・・・・・・・・給水口、　１０・
・・・・・圧縮機、　１１・・・・−水冷媒熱交換器、
　１２・・・・・・・・減圧器、　１４・・・・・・空
気冷媒又換器、１７・・・・・・・・切換弁、１８・・
・・−・・・水温センサ、　１９・・・・・・・・・制
御回路、　２０・・・・・・・・・主スィッチ、２１　
　・・・・・・・・　トランス、２２・・・・・・・切
換弁の接点、２３・・・・・・・・・交直流変換器、２
４・・・°パ・・　比較抵抗体、２５・・・・・・・・
・　トランジスタ、２６・・・・・・・・　切換弁の電
磁コイル。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第１図 第２図 第３図 ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、空気冷媒熱交換器、減圧器および水冷媒熱交換
   器を環状に連結した冷媒回路と、前記水冷媒熱交換器に
   ポンプおよびタンクを環状に連結した水回路とを具えて
   なるヒートポンプ式給湯器において、前記水冷媒熱交換
   器から前記タンクに至る水回路を二分して一方を前記タ
   ンクの上部に、他方を前記タンクの中間部にそれぞれ連
   結し、二分ばれた水回路の分岐点に切換弁を、前記タン
   クの中間部如水温センサをそれぞれ設け、且つ前記水温
   センサからの信号に対応して前記切換弁を切り換えて二
   分された水回路の通水の切り換えを制御する制御回路を
   設けたことを特徴とするヒートポンプ式給湯器。