JPS6314281Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は深夜電力利用形など制限された時間帯
内で所定温度の湯を貯溜せしめておく給湯機に係
り、特にエネルギー有効比（EER）の高いヒー
トポンプ運転を電気ヒータの運転に優先させなが
ら加熱ロスの低減をはからせるようにした高効率
形ヒートポンプ給湯機に関する。

ヒートポンプ冷凍装置と電気ヒータとを貯湯槽
内の水を加熱する加熱装置に有すると共に、制限
された時間帯（例えば深夜電力時間帯）内で加熱
運転が主として行われる形態のヒートポンプ給湯
機が最近になつて汎く利用される傾向にある。

この種の深夜電力利用形給湯機において、従来
のものとしては例えば実公昭48−26006号公報に
開示された如き構造のものがあるが、これは第５
図に示すように、蓄熱槽１′内の水を加熱するた
めの主たる熱源が夜間用電気ヒータ３′あるいは
昼間用電気ヒータ３であつて、空気熱源ヒート
ポンプ冷凍装置２′で発生する温熱は加熱の補助
として用いられるに過ぎなく、給湯を主体として
考えた場合には加熱効率、コストの各面について
は何等考慮を払つておらなくて冷房運転時期にお
いてヒートポンプ冷凍装置２′の排熱が温水加熱
用として精々利用されているに過ぎない。

さらに、この従来の装置を深夜電力利用形とし
て適用した場合を考えると、深夜電力供給開始時
刻になればヒートポンプ冷凍装置２′と電気ヒー
タ３′とが共に能力一杯で運転を開始し、ヒート
ポンプ冷凍装置２′ではこれ以上昇温できない限
界温度に達した時点で電気ヒータ３′の単独運転
に切り換えて、後は水温を設定温度に維持するた
めに電気ヒータ３′の自動発停制御を行うのが一
般的である。

従つて、沸き上つてしまうと早い時間でも加熱
運転は停止して後は保温運転に切り換るので、温
水を使用するまでの長い時間における熱損失が大
きくなりコスト増をもたらす問題があつた。

また、深夜電力供給開始時刻になると、多くの
給湯機が一斉にフル稼動するので需要電力がピー
クに達することとなり、送電側でも送電効率の低
下、送電コストの増大など不利な面が多かつた。

このように、従来のヒートポンプ給湯機が実用
面特に運転経済面での不利を有している点に対処
して本考案は電気ヒータの加熱容量を増減制御可
能となすと共に、この電気ヒータおよび優先運転
するヒートポンプ冷凍装置の運転を司る制御回路
に特別の工夫を凝らすことによつて、イニシヤル
コストを上昇することなく、しかも保温時間の短
縮による熱損失の軽減をはかりながら総合エネル
ギー有効比EERの改善を確実にはからせるに至
つたものである。

しかして本考案は上述の目的を達成せしめるべ
く下記の構成となしたことを特徴とするものであ
る。

即ち本考案は定格能力及びそれよりも低値の制
限能力とに容量制御可能な電気ヒータ３と、ヒー
トポンプ冷凍装置２とを貯湯槽１内の水を加熱す
る加熱装置に有し、所定電力値を超えない条件の
下での加熱運転が深夜時間等の規定時間帯内で成
されることにより、所定温度T_Sに達した所定貯
水量Ｇの湯を貯湯槽１内に貯溜可能としたヒート
ポンプ給湯機であつて、 前記所定温度T_Sを設定する湯温設定器３９、
貯湯槽１内の水温を検知する水温センサ４０、外
気温度Ｔを検知する外気温センサ４１、 前記ヒートポンプ冷凍装置２の加熱運転で昇温
可能な限界温度T_L前記所定温度T_S、前記所定貯
水量Ｇ及び電気ヒータ３の定格能力下での単位時
間当たりの定格加熱量Q₁から電気ヒータ定格運
転時間T_Rを算定する第１演算手段５１、 外気温センサ４１が検知した外気温度Ｔからヒ
ートポンプ冷凍装置２の単位時間当たりのヒート
ポンプ加熱量Q₃を算定する第２演算手段５２、 限界温度T_L、所定貯水量Ｇ、水温センサ４０
が加熱運転前に検知した平均初期温度T_M及び前
記ヒートポンプ加熱量Q₃からヒートポンプ冷凍
装置運転時間T_Hを算定する第３演算手段５３、 前記電気ヒータ定格運転時間T_Rと前記ヒート
ポンプ冷凍装置運転時間T_Hの和と、前記規定運
転時間帯の所定延べ時間とを比較して、前者が大
であれば第１信号を、小であれば第２信号を夫々
発信する比較手段５４、 前記比較手段５４が第１信号を発信することに
より電気ヒータ定格運転時間T_R、ヒートポンプ
冷凍装置運転時間T_H、前記所定延べ時間、ヒー
トポンプ加熱量Q₃及び電気ヒータ３の制限能力
下での単位時間当たりの制限加熱量Q₂から電気
ヒータ制限運転時間T_Cを算定する第４演算手段
５５、 前記比較手段５４が第１信号を発信することに
よつて前記規定運転時間帯の到来と同時にヒート
ポンプ冷凍装置運転時間を発信すると共に、規定
運転時間帯の終期から逆算して前記両運転時間
T_H、T_Cの和に相当する時間手前になると電気ヒ
ータ制限運転信号を発信し、比較手段５４が第２
信号を発信することによつて、規定運転時間帯の
終期から逆算して前記両運転時間T_H，T_Rの和に
相当する時間手前になると前記ヒートポンプ冷凍
装置運転信号を発信し、一方、前記規定運転時間
帯の終期から逆算して前記電気ヒータ定格運転時
間T_R手前になるとヒートポンプ冷凍装置停止信
号及び電気ヒータ定格運転信号を発信するタイマ
ー３８、 前記ヒートポンプ冷凍装置２を前記ヒートポン
プ冷凍装置運転信号により運転させ、前記ヒート
ポンプ冷凍装置停止信号により停止せしめるヒー
トポンプ冷凍装置制御手段５６、 前記電気ヒータ３を前記電気ヒータ制限運転信
号により制限能力で運転させ、前記電気ヒータ定
格運転信号により定格能力で運転せしめる電気ヒ
ータ制御信号５７を備えてなる構成としたもので
あり、エネルギー有効比が高いヒートポンプ冷凍
装置２を優先的に運転させながら、規定運転時間
帯の終期に合わせて、要求される所定温度T_S及
び所定貯水量Ｇの湯を貯湯槽１内に確保させるこ
とが可能である。

本考案の具体的内容について添付図面に示す例
を参照しながら以下詳述する。

第１図において１は断熱壁によつて密閉容器に
形成した貯湯槽で、給湯管５、湯取出管６および
排水管７を有している。

この貯湯槽１には電気ヒータ３を槽内下部に収
せしめていると共に、ヒートポンプ冷凍装置２を
付属して配設せしめている。

前記電気ヒータ３は槽内水と直接的に接して加
熱作用を行うものであつて、シーズヒータ等が好
適なものであり、図示例は２個のヒータ３Ａ，３
Ｂからなつている。一方、ヒートポンプ冷凍装置
２は、圧縮機８、切換弁９、利用側熱交換器１
０、減圧器１１および熱源側熱交換器１２からな
る可逆冷凍サイクルとフアン１３とを備えた公知
の冷凍機から形成されている。

上記ヒートポンプ冷凍装置２における利用側熱
交換器１０は対水形熱交換器であつて、水側をポ
ンプ１５が介設された配管１４と配管１６とによ
り、前記貯湯槽１内と接続して、水循環回路を形
成している。

かゝる構造となした給湯機は、ヒートポンプ冷
凍装置２と電気ヒータ３とが貯湯槽１内の水を加
熱する加熱装置となつていて、例えば深夜電力の
供給を受けて加熱運転が成される。

それ等ヒートポンプ冷凍装置２、電気ヒータ３
を運転制御するための電気回路を第２図に例示し
ているが、接触子１８_-1、およびコイル１８ｃか
らなる第１電磁接触器１８、接触子１９_-1，１９
_-2およびコイル１９ｃからなる第２電磁接触器１
９、接触子２０_-1，２０_-2およびコイル２０ｃか
らなる第３電磁接触器２０、制御ユニツト２１、
ヒートポンプ冷凍装置２の加熱運転によつて昇温
可能な限界温度点T_Lを設定するため貯湯槽１に
付設したサーモスタツト２２、切換接点２３_-1お
よびコイル２３ｃを備えたデアイサ２３、両切形
漏電ブレーカ２４、過電流リレー２５、高圧制御
器２６、過負荷リレー２７、常開接点２９_-1，２
９_-2、常閉接点２９_-3およびコイル２９ｃからな
る第１リレー２９、常開接点３０_-1およびコイル
３０ｃからなる第２リレー３０、運転スイツチ３
１、接点３２_-1および駆動コイル３２ｃを備えて
約10秒までの時限設定が可能なタイマー３２なら
びに異常表示ランプ３３を制御部材として備えて
おり、圧縮機用モータ８Ｍ、切換弁ソレノイド９
Ｓ、電気ヒータ３Ａ，３Ｂ、フアン用モータ１３
Ｍを制御対象機器として備えている。

第１電磁接触器１８は圧縮機用モータ８Ｍ、切
換弁ソレノイド９Ｓおよびフアンモータ１３Ｍの
運転を制御するための所謂ヒートポンプ冷凍装置
２を運転する制御器であり、一方、第２・第３電
磁接触器１９，２０は電気ヒータ３Ａ，３Ｂを
夫々運転するためのものである。

しかして、第１電磁接触器１８のコイル１８ｃ
は前記第１リレー２９の常開接点２９_-2を直列に
介して前記制御ユニツト２１の第１出力接点部に
接続せしめている。

一方、第２電磁接触器１９のコイル１９ｃと第
３電磁接触器２０のコイル２０ｃとは制御ユニツ
ト２１の第２出力接点部３６と第３出力接点部３
７とに対して夫々接続させていて、第１電磁接触
器１８は貯湯槽１内水温が前記限界温度T_L以下
である場合に電源の供給があつて閉成する第１出
力接点部３５の作動により付勢し、第２電磁接触
器１９および第３電磁接触器２０は貯湯槽１内水
温が設定温度T_Sより低く、かつ限界温度T_Lより
高い場合で電源の供給があつて閉成する第２出力
接点部３６および第３出力接点部３７の各作動に
より付勢し、さらに第２電磁接触器１９は前記水
温が限定温度T_Lより低い場合で、かつある条件
が備わつていて電源の供給があつて閉成する第２
出力接点部３６の作動により付勢するようになつ
ている。

次に、前記第１リレー２９は過電流リレー２
５、高圧制御器２６、過負荷リレー２７と組み合
わせることによつてヒートポンプ冷凍装置２を保
護するための安全装置が形成されるものであつ
て、ヒートポンプ冷凍装置２が正常状態であると
きには、第１リレー２９が励磁しており、この作
動状態が安全装置が作動していない状態に相応す
るものであり、一方、ヒートポンプ冷凍装置２が
異常状態であるときには過電流リレー２５等が作
動して第１リレー２９の励磁を解いており、この
作動状態が安全装置が作動している状態に相応す
るものである。

第２リレー３０とタイマー３２とは、ヒートポ
ンプ冷凍装置２を起動させるための起動指令を出
すためのものであり、第２リレー３０の常開接点
３０_-1がタイマー３２の設定時限の間だけ閉成す
ることによつて、第１リレー２９を励磁し、第１
電磁接触器１８を付勢させるように作動するもの
である。

本考案に係る第２図々示回路は上述した通りで
あるが、第２図において、デアイサ２３は第１電
磁接触器１８が励磁している間作動して、熱源側
熱交換器１２の霜付き状態を検出しデフロストが
必要となつた際に切換接点２３_-1を図示状態から
切換えて切換弁９のソレノイド９Ｓを励磁させ冷
凍回路をデフロスト（冷房）サイクルに切換える
と共に、フアン１３を停止し、ホツトガスによる
除霜を行うよう作動するものである。

さらに、第２図においてブロツクで示した制御
ユニツト２１の構成は第３図に示される通りであ
つて、サーモスタツト２２、貯湯槽１内の水温を
検知する水温センサ４０、外気温度を検知する外
気温センサ４１、貯湯槽１内の貯溜水の所定温度
T_Sを調節するための湯温設定器３９を入力端子
に接続して有するコントロール部３４は、電気ヒ
ータ定格運転時間T_Rを算定する第１演算手段５
１と、ヒートポンプ冷凍装置２の単位時間当たり
のヒートポンプ加熱量Q₃を算出する第２演算手
段５２と、ヒートポンプ冷凍装置運転時間T_Hを
算定する第３演算手段５３と、比較手段５４と、
電気ヒータ制限運転時間T_Cを算定する第４演算
手段５５と、第１出力接点部３５を有するヒート
ポンプ冷凍装置制御手段５６と、第２出力接点部
３６及び第３出力接点部３７を有する電気ヒータ
制御手段５７と、所定時間になると制御信号を発
するタイマー３８とからなつている。

前記コントロール部３４は第１出力接点部３５
乃至第３出力接点部３７を選択的に経時作動せし
めるものであつて、各演算手段５１，５２，５
３，５５の演算、各手段５４，５６，５７の作動
については、第４図に運転フロー線図で示した通
りの作動を行うようになつており、湯温設定器３
９で設定した設定温度T_S、例えば夏期で65℃、
冬期で85℃、サーモスタツト２２が作動したとき
の温度すなわちヒートポンプ冷凍装置２の加熱運
転で昇温可能な限界温度T_L例えば55℃、電気ヒ
ータ３が各ヒータ３Ａ，３Ｂを共に作動せしめる
ことにより定格能力の下で加熱運転を行つている
ときの単位時間当りの定格加熱量Q₁、電気ヒー
タ３がヒータ３Ａのみ作動せしめることにより制
限能力の下で加熱運転を行つているときの単位時
間当りの制限加熱量Q₂、貯湯槽１の貯水量Ｇの
５つの値を定数の信号入力として持つと共に、水
温センサ４０で検出した深夜電力供給開始時点に
おける貯湯槽１内の水の平均初期温度T_M、ヒー
トポンプ冷凍装置２の加熱能力を算出する上で必
要な外気温センサ４１で実測して得られた外気温
度の２つの値を変数の信号入力として持つてい
る。

なお、電気ヒータ３におけるヒータ３Ａの容量
を選定する場合には、前記限界温度T_L以下の温
度状態下でヒートポンプ冷凍装置２との併行運転
を行つたときに所定電力値を超えることがないよ
うに、実際には契約深夜電力からヒートポンプ冷
凍装置２の入力を差引いた値以下の容量とするこ
とが必要である。

次に前記コントロール部３４の作動順序を第４
図によつて説明すれば、深夜電力１７が供給開始
される午後11時までに沸上りの設定温度T_Sを冬
では85℃に夏では65℃に設定イしておいて、午後
11時になつたところで自動あるいは手動で電源投
入ロを行うと、貯湯槽１内の平均初期温度T_Mと
外気温度Ｔとの検出が成されるハ。

次いで第２演算手段５２によつて外気温度Ｔか
らヒートポンプ冷凍装置２の単位時間当りのヒー
トポンプ加熱量Q₃を算出すると共に、電気ヒー
タ３を定格能力で運転する時間（T_R、電気ヒー
タ定格運転時間）とヒートポンプ冷凍装置２を能
力一杯の下で運転する時間（T_H、ヒートポンプ
冷凍装置運転時間）とを第１演算手段５１と第３
演算手段５３とにより算出するニ。

電気ヒータ定格運転時間T_Rの算出は下記要領
で行う。すなわち、設定温度T_Sから限界温度T_L
を差引いた値に貯水量Ｇを乗じて得た高温域所要
加熱量Q₄を前記定格加熱量Q₁で除すことにより
簡単に求まる。

一方、ヒートポンプ冷凍装置運転時間T_Hは、
限界温度T_Lから平均初期温度T_Mを差引いた値に
貯水量Ｇを乗じて得た低温域所要加熱量Q₅を既
に求めているヒートポンプ加熱量Q₃で除すこと
により得られる。

次に比較手段５４によつて前記両運転時間T_R，
T_Hの和（T_R＋T_H）と午後11時から翌午前７時ま
での規定運転時間帯の延べ時間（この場合８時
間）とを比較してホT_R＋T_H≦８であれば運転時
間帯の終期すなわち翌午前７時から逆算してT_R
＋T_Hに相当する時間手前でヒートポンプ冷凍装
置２の加熱運転を開始させるヘ。

その後、前記運転時間T_Hの経過により水温が
限界温度T_Lに達した時点で、ヒートポンプ冷凍
装置２の加熱運転を停止すると共に電気ヒータ３
の定格能力による加熱運転を開始させるト。

なお、ステツプヘの作動及びステツプトのヒー
トポンプ冷凍装置２停止作動がヒートポンプ冷凍
装置制御手段５６の作動に相当し、一方、ステツ
プトにおける電気ヒータ３の加熱運転開始が電気
ヒータ制御手段５７の作動に相当する。

このようにして加熱運転を行うことにより、深
夜電力１７の供給が断たれる翌午前７時になつて
加熱運転が全停止した時点では貯湯槽１内の水温
は設定温度T_Sに達している。

一方、T_R＋T_H＞８であると、第４演算手段５
５によつて直ちに電気ヒータ制限運転時間T_Cの
計算を行うリと共に、ヒートポンプ冷凍装置制御
手段５６によりヒートポンプ冷凍装置２の加熱運
転を開始させるヌ。

この場合の電気ヒータ制限運転時間T_Sの計算
は次のようにして行う。

すなわち（T_R＋T_H−８）にヒートポンプ加熱
量Q₃を乗じて得た値（不足熱量分に相当する）
を電気ヒータ３の制限加熱量Q₂で除すことによ
り簡単に求められる。

そして、翌午前７時から逆算してT_R＋T_Cに相
当する時間手前で電気ヒータ３の一部３Ａによる
制限能力加熱運転を併行させル、その後、時間
T_Cが経過し水温が限界温度T_Lに達した時点でヒ
ートポンプ冷凍装置２の加熱運転を停止すると共
に、電気ヒータ３の一部３Ｂの追加による定格能
力加熱運転を行わせるヲ。

なお、ステツプト，チ，ル，ヲにおける電気ヒ
ータ３の発停制御が電気ヒータ制御手段５７の作
動に相当するものである。

この場合も深夜電力１７の供給が断たれる翌午
前７時になり加熱運転が全停止した時点では貯湯
槽１内の水温は設定温度T_Sに達している。

第１図、第２図に示した例の運転態様を概要説
明すると、漏電ブレーカ２４を投入しておくこと
により、午後11時乃至翌午前７時の間は深夜電力
１７の給電が成されるので、第２リレー３０の付
勢で該接点30_-1が閉成するため、第１リレー２９
が付勢し、該付勢は接点２９_-1によつて自己保持
される。

従つてタイマー３２が作動し、該限時接点３２
_-1が開放して、前記第２リレー３０が消勢して
も、第１リレー２９の付勢は保持される。

第１リレー２９の付勢に相前後して、前記制御
ユニツト２１が起動時間の自動設定を行つて、所
定の時刻になると第１出力接点部３５が作動し、
ヒートポンプ冷凍装置２の運転が開始される。

そして、当初の水温が高いときは貯湯槽１内の
水温が上昇し55℃に達するとサーモスタツト２２
あるいは制御ユニツト２１のタイマー３８のいず
れか早い方の作動によつて第１出力接点部３５が
不作動になり、第２出力接点部３６および第３出
力接点部３７が作動する結果、電気ヒータ３は、
３Ａ，３Ｂが共に通電されることによつて、定格
能力の下での加熱運転に切り換り、ヒートポンプ
冷凍装置２は停止する。

このようにして加熱運転は電気ヒータ３の単独
運転に切り換えられて漸次水温が上昇してきて85
℃（冬期）に達した時点では湯温設定器３９の作
動によつて第２，３出力接点部３６，３７を不作
動となし加熱運転を完了せしめる。

このときには翌朝７時近くになつており、深夜
電力１７は貯湯槽１内水温が所定温度に達した直
後に自動的に給電が断たれるのである。

一方、当初の水温が低いときは水温が55℃に達
するまでに第２出力接点部３６が動して電気ヒー
タ３Ａによる制限能力下での加熱運転が併行され
ることとなり、そして水温が55℃に達して第１出
力接点部３５が不作動、第３出力接点部３７が作
動にに転じる結果、定格能力下での加熱運転に切
り換りヒートポンプ冷凍装置２は停止する。

次にヒートポンプ冷凍装置２の入力が2.2KW、
電気ヒータ３が2.2KW＋2.2KWのヒートポンプ
給湯機について夏期と冬期の運転事例を示すと次
の通りである。但し、貯水量Ｇは350、限界温
度T_Lは55℃、沸上り設定温度T_Sは冬期85℃、夏
期65℃であるとする。

◎ 冬期（外気温約５℃） 平均初期水温は10℃となり、ヒートポンプ冷凍
装置２の加熱能力は4000Kcal／Ｈ（ヒートポンプ
入力、2.2KW）となることから、 (1) ヒータ4.4KWによる運転時間T_R、 （85−55）×350／4.4×860≒2.77時間 (2) ヒートポンプ冷凍装置による運転時間T_H、 （55−10）×350／4000＝3.94時間 2.77＋3.94＝6.71＜８であるから、 翌午前０時17分にヒートポンプ冷凍装置２を作
動させ、３時間56分後の午前４時13分にヒートポ
ンプ冷凍装置２を不作動、電気ヒータ３を作動に
切り換えれば、２時間47分後の午前７時には85℃
の水温で貯溜されていることとなる。

◎ 冬期（外気温約−２℃） 平均初期水温は５℃となり、ヒートポンプ冷凍
装置２の加熱能力は2900Kcal／Ｈ（ヒートポンプ
入力2.0KW）に低下することから、 (1) T_R＝（85−55）×350／4.4×860≒2.77時間 (2) T_H＝（55−５）×350／2900≒6.03時間 2.77（２時間47分）＋6.03（６時間18分）＞８で
あるから、T_Cの計算を行つて、 （2.77＋6.03−８）×2900／2.2×860≒1.23時間 午後11時になると同時にヒートポンプ冷凍装置
２を作動させ、翌午前７時から2.77＋1.23＝４時
間手前の翌午前３時に電気ヒータ３の一部
（2.2KW）を作動させた後、１時間13分（1.23時
間）経過した時点（午前４時13分）で電気ヒータ
３の残り（2.2KW）を追加作動させれば２時間
47分後の午前７時には85℃の水温が確保されるこ
ととなる。

◎ 夏期（外気温約25℃） 平均初期水温は20℃、ヒートポンプ冷凍装置２
の加熱能力は5500Kcal／Ｈ（2.2KW）となること
から、 (1) T_R＝（65−55）×350／4.4×860≒0.925時間 (2) T_H＝（55−20）×350／5500≒2.23時間 0.925＋2.23＝3.155＜８であるから、 翌午前３時51分にヒートポンプ冷凍装置２を作
動させ、２時間14分後の午前６時５分にヒートポ
ンプ冷凍装置２を不作動、電気ヒータ３を作動に
切り換えれば、55分後の午前７時には65℃の水温
が確保されることとなる。

上記結果から明らかなようにヒートポンプ冷凍
装置２による加熱運転時間を可及的に長くさせる
ことによりEERを向上させ、しかも制限された
給電時間帯内で保温運転を殆ど要しない加熱運転
のみを行わせるようにしているので熱損失は最低
限度に抑えられる。

つづいて本考案の効果を挙げると下記の通りで
ある。

(イ) ヒートポンプ冷凍装置２で昇温可能な限界温
度T_Lから設定温度T_Sまで加熱する運転は電気
ヒータ３によつて行わせ、しかもこの加熱運転
は規定された運転時間帯の終期からさかのぼつ
て連続的に行わせるようにしており、さらに前
記限界温度T_Lに昇温するまでの加熱運転はヒ
ートポンプ冷凍装置２を優先させるようにして
いるので、ヒートポンプ冷凍装置２の運転時間
を可及的に長くするようにした加熱運転が可能
となり、その結果EERが向上して効率の高い
加熱運転を行うことができる。

さらに保温時間が短くなるため熱損失を大巾に
低減し得る。

また、ヒートポンプ冷凍装置２と電気ヒータ３
の併行運転をできるだけ無くすることができるの
でピークを抑え得ると共に消費電力の平均化を果
し得る。

さらにヒートポンプ冷凍装置２を必要以上に大
型化することなく適正な容量に選ぶことができる
ので装置コストも低廉におさまる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案給湯機の例の略示構造図、第２
図は同じく電気回路展開図、第３図は第２図にお
ける制御ユニツトのブロツク線図、第４図は前記
制御ユニツトのフロー線図、第５図は従来の空調
給湯装置の回路図である。 １……貯湯槽、２……ヒートポンプ冷凍装置、
３……電気ヒータ、３８……タイマー、３９……
湯温設定器，４０……水温センサ、４２……外気
温センサ、５１……第１演算手段、５２……第２
演算手段、５３……第３演算手段、５４……比較
手段、５５……第４演算手段、５６……ヒートポ
ンプ冷凍装置制御手段、５７……電気ヒータ制御
手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 定格能力及びそれよりも低値の制限能力とに容
   量制御可能な電気ヒータ３と、ヒートポンプ冷凍
   装置２とを貯湯槽１内の水を加熱する加熱装置に
   有し、所定電力値を超えない条件の下での加熱運
   転が深夜時間帯等の規定時間帯内で成されること
   により、所定温度T_Sに達した所定貯水量Ｇの湯
   を貯湯槽１内に貯溜可能としたヒートポンプ給湯
   機であつて、 前記所定温度T_Sを設定する湯温設定器３９、
   貯湯槽１内の水温を検知する水温センサ４０、外
   気温度Ｔを検知する外気温センサ４１、 前記ヒートポンプ冷凍装置２の加熱運転で昇温
   可能な限界温度T_L前記所定温度T_S、前記所定貯
   水量Ｇ及び電気ヒータ３の定格能力下での単位時
   間当たりの定格加熱量Q₁から電気ヒータ定格運
   転時間T_Rを算定する第１演算手段５１、 外気温センサ４１が検知した外気温度Ｔからヒ
   ートポンプ冷凍装置２の単位時間当たりのヒート
   ポンプ加熱量Q₃を算定する第２演算手段５２、 限界温度T_L、所定貯水量Ｇ、水温センサ４０
   が加熱運転前に検知した平均初期温度T_M及び前
   記ヒートポンプ加熱量Q₃からヒートポンプ冷凍
   装置運転時間T_Hを算定する第３演算手段５３、 前記電気ヒータ定格運転時間T_Rと前記ヒート
   ポンプ冷凍装置運転時間T_Hの和と、前記規定運
   転時間帯の所定延べ時間とを比較して、前者が大
   であれば第１信号を、小であれば第２信号を夫々
   発信する比較手段５４、 前記比較手段５４が第１信号を発信することに
   より電気ヒータ定格運転時間T_R、ヒートポンプ
   冷凍装置運転時間T_H、前記所定延べ時間、ヒー
   トポンプ加熱量Q₃及び電気ヒータ３の制限能力
   下での単位時間当たりの制限加熱量Q₂から電気
   ヒータ制限運転時間T_Cを算定する第４演算手段
   ５５、 前記比較手段５４が第１信号を発信することに
   よつて、前記規定運転時間帯の到来と同時にヒー
   トポンプ冷凍装置運転信号を発信すると共に、規
   定運転時間帯の終期から逆算して前記両運転時間
   T_H、T_Cの和に相当する時間手前になると電気ヒ
   ータ制限運転信号を発信し、比較手段５４が第２
   信号を発信することによつて、規定運転時間帯の
   終期から逆算して前記両運転時間T_H，T_Rの和に
   相当する時間手前になると前記ヒートポンプ冷凍
   装置運転信号を発信し、一方、前記規定運転時間
   帯の終期から逆算して前記電気ヒータ定格運転時
   間T_R手前になるとヒートポンプ冷凍装置停止信
   号及び電気ヒータ定格運転信号を発信するタイマ
   ー３８、 前記ヒートポンプ冷凍装置２を前記ヒートポン
   プ冷凍装置運転信号により運転させ、前記ヒート
   ポンプ冷凍装置停止信号により停止せしめるヒー
   トポンプ冷凍装置制御手段５６、 前記電気ヒータ３を前記電気ヒータ制限運転信
   号により制限能力で運転させ、前記電気ヒータ定
   格運転信号により定格能力で運転せしめる電気ヒ
   ータ制御信号５７を備えてなることを特徴とする
   ヒートポンプ給湯機。