JPS6078243A - 熱媒循環式給湯装置 - Google Patents

熱媒循環式給湯装置

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JPS6078243A
JPS6078243A JP58186107A JP18610783A JPS6078243A JP S6078243 A JPS6078243 A JP S6078243A JP 58186107 A JP58186107 A JP 58186107A JP 18610783 A JP18610783 A JP 18610783A JP S6078243 A JPS6078243 A JP S6078243A
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JP
Japan
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hot water
temperature
tank
stored
water supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP58186107A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yuyama
湯山 ▲ひろし▼
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.)
SYST HOOMUZU KK
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
SYST HOOMUZU KK
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by SYST HOOMUZU KK, Mitsubishi Electric Corp filed Critical SYST HOOMUZU KK
Priority to JP58186107A priority Critical patent/JPS6078243A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02Water heaters
    • F24H4/04Storage heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0086Partitions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (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】 〔発明の技術分野〕 本発明は熱媒循環を利用したヒートポンプ装置等により
外気を熱源として貯湯する。いわゆる熱媒循環式給湯装
置に関するもので、特に貯湯構造の改良に関するもので
ある。
〔従来技術〕
第1図は例えば実開昭58=62066号公報等に示さ
れた従来のヒートポンプ給湯装置の説明図であり1図に
おいて、(1)は圧縮機、(2)は圧縮機+11の吐出
側に接続され給湯タンク下部に配設された凝縮器、(3
1はこの凝縮器(2)の出口側に設けられた膨張弁、(
41はこの膨張弁(3)に継がる蒸発器、(5)は送風
機、(6)は蒸発器(4)と圧縮機(1)の間に配設さ
れたアキュームレータである。一方、(7)は給湯タン
ク(2) であり、断熱材(8)により保温されている。(9)は
給水管、 (IIは給湯管である。
このように構成されたヒートポンプ給湯装置において貯
湯運転を行うと、給湯タンク(7)の下部において高温
冷媒が凝縮器(31を介してタンク内の貯湯水01)ヲ
自然対流により加熱する。従って下部より下部するため
タンク内部の温度は上部、下部で温度差がほとんどなく
均一に加熱できるものである。
従来のヒートポンプ給湯装置は給湯タンク(7)下部よ
り該タンク貯湯水全量苓・加熱するため、沸き上りまで
の昇温時間が長くなり運転時間からみて。
突発的な少量の給湯負荷に対しては十分な熱量を貯湯水
が保有しているにもかかわらす貯湯温度が低く使用でき
ないという欠点が生じていた。
また、貯湯水の使用において、必要とする温度はその目
的によって異なり比較的低温度で丁む場合は一度沸き上
げた貯湯水を出湯口において、水道水と混合し、降温さ
せた後使用していた。このような場合ヒートポンプの特
性上、沸き上げ温度(3) を低温度に丁れは高い成績係数で運転でき省エネルギー
化できるが高温度になるに従い成績係数が低下し、消費
電力も増加するという欠点を有している。
〔発明の概要〕
本発明は上記のような装置の欠点を解消するためになさ
れたもので、短時間の運転でも給湯に使用できる温度の
水?タンク上部に貯湯し、突発的な給湯負荷にも対応で
きるようにすると共に比較的低温度の出湯温度が要求さ
れる場合に対応して給湯タンク内の貯湯水を複数の温度
に区画すると共に、低温側において高い成績係数で貯湯
運転を行い、熱媒循環式の省エネルギー運転を行うこと
を目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について説明Tる。
第2図は本発明ヒートポンプ給湯装置の説明図であり1
図中の符号(11〜αGは第1図に示した従来装置と同
−又は相当部分を示すものである。
ただし凝縮器(10A)(10B)は給湯タンク(7)
の上部(4) と下部に二つに分けられ、各々冷媒回路は直列に接続さ
れている。
また、タンク内には貯湯水を上部と下部(11A)。
(11B)に二分割する隔壁(I2が配設され、該分割
した貯湯水を連通させる連通管(13が、隔壁(1邊に
配設されている。さらに給水管は高温用給水管(10A
)。
相対的に、低温用給水管(IOB)が区画されたそれぞ
れの貯湯部から給湯できるよう構成されている。
給水管は給湯タンク下部に一ケ所のみ配設している。
さらに給湯タンク外壁には貯湯運転の沸き上り検知用セ
ンサt+ta、 (171か配設される。給湯タンク上
部に配設されるセンサaeは別に用意されるリモートコ
ントローラ等により風呂への出湯等の大きな給湯負荷が
ない場合にのみ隔壁(Iz上部ケ沸き上げるもので、突
発的または少量の給湯負荷に対応する沸き上げ検知セン
サである。またセンサaηは風呂への出湯など多量の出
湯負荷に対してあらかじめ設定した沸き上げ条件により
給湯タンク下部まで沸き上げるセンサである5、 沫たセンサーの沸き上り検知温度は上部センサae’v
高温度、下部センサ071ヲ低温度に設定し、配設して
いる。
なお隔壁上部は少量の出湯負荷に対応する貯湯部である
ため、該タンク内において、隔壁は比較的上部に配設さ
れ、隔壁上部の貯湯水量は下部に比し相対的に少量とな
るよう形成している。また。
a8はこれらの機器を制御する制御装置である。
上記のような構成されたヒートポンプ給湯装置において
貯湯運転を行うと、圧縮機(11より吐出された高温冷
媒は給湯タンク(7)上部より該タンク内に入り、隔壁
Q2により区画された上部の貯湯水乞加熱し、その後下
部の貯湯水を加熱し膨張弁(3)に入るサイクルを形成
する。このような場合給湯タンク(7)内の温度が上部
、下部共比較的低温度の時は、凝縮冷媒と貯湯水の温度
差が大きいため、凝縮器(2A〕の加熱能力が大きく上
部凝縮器(2A)において冷媒の大部分が凝縮し比較的
低温度になって下部凝縮器(2B)に入る。従って上部
貯湯水(11A)が先に昇温加熱される。しかも前述の
説明のように上部貯湯水(11A)の比率は下部貯湯水
(11B)に比し少量であるため短時間で高温度になる
。このような状態になると、上部凝縮器(2A)におい
て凝縮冷媒と貯湯水の温度差が小さくなり凝縮能力(丁
なわち加熱量)は低下する。しかし下部貯湯水(11B
)はまだ低温度であり、ここで冷媒が凝縮丁なわち下部
貯湯水(11B) i加熱することになる。
このような貯湯運転中において給湯負荷が発生した場合
1例えは、高温給湯負荷が発生した場合は給水管(10
A)より給湯され、給湯タンク下部の貯湯水が連通管0
3ヲ通り上部に入る。また低温給湯負荷が発生した場合
は区画壁(IzT部の給水管(IOB)より出湯する。
この時は区画壁輪上部の貯湯水の移動はなく同一温度ケ
保ったままとなる。
さらに、上部センサ(Leは、突発的または少量の給湯
負荷に対応して沸き上げるセンサであるから1ヒートポ
ンプ給湯装置の電源が投入されている時は常に隔壁上部
を沸き上げ、風呂等への多量の給湯がある場合は下部セ
ンサ(Iηにより水温を検知しタンク下部まで沸き上げ
るよう構成する。
(7) なお上記説明では、蒸発器(4)は空気熱源によるもの
で説明しているが、水熱源でも、太陽熱コレクタから成
る直膨式蒸発器であってもよむし〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれは、給湯タンクを上
部と下部に2分して加熱用熱交換器ン配設しているため
、熱媒循環運転開始直後には給湯タンク上部に高温水が
蓄えられ、従って連転開始後直ちに給湯負荷に対応する
ことができる。
なお、上部センサの位置まで沸き上げた後貯湯違転を停
止し、風呂への出湯等大きな給湯負荷に対応する時刻に
別に設けるコントローラによって運転を開始するように
丁れば、その間の時間において、タンク下部は比較的低
温度になっているため核部からタンク外への熱損失を防
止できる。また沸き上げ温度を隔壁上部は高温に、下部
は低温度としているため、貯湯水量の多い下部の沸き上
げにおいても、冷媒の凝縮温度をあまり高くせずに沸き
上げできるため熱媒循環式装置ケ高効率に運転できる。
(8) 本発明においては、給湯タンク下部までの貯湯水全量沸
き上げ過程においても、隔壁上部から下部へ沸き上げる
ため、該上下部で貯湯温度に差があり高温出湯、低温出
湯負荷それぞれに対応できると共に、沸き上り時におい
てもセンサの沸き上り検知温度が上部、下部でそれぞれ
異なるため給湯タンク内をニ温度に区画することができ
、従って、必要温度に応じた給湯水を出湯し使用するこ
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を示す説明図、第
2図は本発明の実施例によるヒートポンプ給湯装置を示
す説明図である。 図中、(1)は圧縮機、(2A)は上部凝縮器、(2B
)は下部凝縮器、(3)は膨張弁、(41は蒸発器、(
7)はタンク、(9)は給水管、(IOA)は上部給湯
管、(10B)は下部給湯管、(11A)は上部給湯水
、(11B)は下部給湯水、 a2は隔壁、Iは連通管
である。 なお1図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第1図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)給湯タンク下部より給水するよう形成した給湯タ
    ンク内に上部と下部を区隔する隔壁を設け。 熱媒が循環する加熱用熱交換器を直列状態に分割し区隔
    されたそれぞれの貯湯水を加熱するようにタンク内に配
    設すると共に、各々の貯湯部分の上部に給湯管を配設し
    たこと′4を特徴とする熱媒循環式給湯装置。
  2. (2)熱媒は、隔壁の上部に配設した熱交換器に入った
    後下部熱交換器に入るよう熱媒循環回路を形成したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第(11項記載の熱媒循環
    式給湯装置。
  3. (3)給湯タンク下部より給水するよう形成した給湯タ
    ンク内に上部と下部を区隔する隔壁を設け。 熱媒が循環する加熱用熱交換器を直列状態に分割し1区
    隔されたそれぞれの貯湯水を加熱するようにタンク内に
    配設すると共に、各々の貯湯部分の(1) へ・・ 上部に給湯管を配設し1区画した各々の貯湯部下部のタ
    ンク外壁に沸き上り検知用センサケ配設すると共に、そ
    れぞれのセンサーが上部は高温、下部は相対的に低温度
    の沸き上り検知センサであることを特徴とする熱媒循環
    式給湯装置。
JP58186107A 1983-10-05 1983-10-05 熱媒循環式給湯装置 Pending JPS6078243A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100387915C (zh) * 2005-07-18 2008-05-14 康景安 空调、热水器多用节能装置
WO2012080722A3 (en) * 2010-12-13 2013-07-18 Peter Holdsworth Apparatus for hot water storage
EP2770277A1 (en) 2013-02-25 2014-08-27 Panasonic Corporation Water heater
CN105910150A (zh) * 2016-06-16 2016-08-31 珠海格力电器股份有限公司 一种抽油烟机
EP3147585A1 (de) * 2015-09-21 2017-03-29 Gebr. Kemper GmbH + Co. KG Metallwerke Pufferspeicher und wärmeversorgungssystem enthaltend einen solchen

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