JP2002310519A - ヒートポンプ給湯機 - Google Patents
ヒートポンプ給湯機Info
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Abstract
転が困難である炭酸ガス用ヒートポンプ給湯機による給
湯を安価な冷媒サイクルにより、年間の運転対策に適応
せしめる。 【解決手段】圧縮機1,ガスクーラ2,冷媒熱交換器
3,冷媒膨張弁4,蒸発器5を冷媒配管により順次接続
し、圧縮機側吸入側にアキュムレータ7を配し、水を向
流型ガスクーラ2へ通し昇温させるヒートポンプ給湯機
において、圧縮機1吐出側よりガスクーラ2に至る配管
途中より分岐してデフロスト電磁弁8と第1のバッファ
電磁弁9へ、そして更に電磁弁9よりバッファ10を経
由して第2のバッファ電磁弁11より冷媒膨張弁下流
(A点)もしくは上流(B点)に至る冷媒制御回路T4
〜T7を設け、該制御回路のバッファ電磁弁を操作して
冷媒バッファ10に冷凍サイクルの冷媒を回収するか、
冷凍サイクルに充填して必要冷媒量の調整を可能とし
た。
Description
に係り、詳しくは年間を通じて効率よく安定した給湯を
可能ならしめる給湯システムで使用される炭酸ガス冷媒
を使用したヒートポンプ給湯機に関するものである。
変動による低圧側冷媒量の変動により目標とする高圧側
冷媒量が変動する。即ち、冬季の低温外気では蒸発温度
が低下するに従って圧力が低下し希薄なガスとなる。そ
のため、冷凍サイクル中の冷媒量が一定であると当然の
こととしてその分だけの冷媒は高圧側に移動することに
なり、高圧空間中のガス密度が上がり、高圧圧力も上昇
する。
器の間に低圧側の冷媒レシーバを設ける方式では圧縮機
へ吸い込まれる冷媒ガスの過熱度が低くなったり、湿り
気味となり、低めの吐出ガス温度となり易く、適切な吐
出ガス温度,出湯は得られず、効率のよい給湯ができな
い。
分布は気温が高く蒸発温度(低圧圧力)が上昇するため
に低圧空間の冷媒密度が上がり、低圧空間における冷媒
重量比率が上がるために、その分、高圧側の冷媒量が不
足して来て、高圧が低めとなり易い。
を閉サイクル内に充填すれば冬季に高圧が上昇しすぎて
冷凍サイクルとして成立しなくなる場合が起こる。つま
り過大な冷媒量が高圧側に存在することとなり、熱交換
以前に異常高圧となるので設計圧力以下に設計された保
護装置により運転停止することとなったり、不必要な高
圧で成績係数低下の原因となる。特に給湯負荷は冬季の
方が大きく運転時間も長い。また貯湯する場合でも高温
貯湯が要求されるのが普通であり、高圧は自然と高くな
り易い。
用冷媒としてフロン冷媒が主として用いられていた。こ
のフロン冷媒は臨界点が高く、圧力が低いため、冬季に
おいて高圧空間の高圧が上昇しても特に問題はなく、運
転に別段、支障を生じることもなかった。しかし、近
時、フロンの地球環境に対する有害が取り上げられ、環
境にやさしい冷媒として炭酸ガス(CO2)の使用が急
速に促進され、今まで提供されたことのなかった炭酸ガ
ス冷媒を用いたヒートポンプ給湯機が検討されて来た。
媒は前記従来のフロン冷媒に比し臨界点が低く、圧力が
数倍高いものであり、従来のフロン冷媒における高圧空
間をそのまま使用するときには、冬季、圧力が上昇し、
高圧側存在量が大きくなるような場合、破壊時エネルギ
ーが大きくなる危険を有している。勿論、その高圧に耐
える構造として、例えば管厚を厚くすることも考えられ
るが、コストが大になり好ましくない。そこで、低圧側
はとも角、高圧空間を安全性の面から出来るだけ減ら
し、狭くすることが考究された。しかし、高圧側空間を
狭くすれば低圧側空間の影響をより受け易くなり、気温
の影響を受ける。
処すべく冷凍サイクル中の冷媒量が一定である場合にお
いて、低圧側空間で冬季,夏季に応じ存在ガス量が変わ
るのに着目し、当該ガス量の差をクッションとしてプー
ルすることを見出すことにより高圧側の冷媒空間が少な
い冷凍サイクルで夏季と冬季で必要冷媒量を異にする炭
酸ガス用ヒートポンプ給湯機で安価な冷媒サイクルによ
り最適な冷媒量を保持せしめ、年間を通じて安全に、安
定した一定温度の給湯を可能ならしめることを目的とす
るものである。
循環冷媒量を調節することにより高サイド圧力を制御
し、冷却能力を調整することは、例えば特公平7−18
602号公報などに開示されている。しかし、これらの
技術は冷却能力に着目して論じられているが、高圧側の
ガスクーラ放熱を水加熱として用いる給湯に着目したも
のではなく、気温に応じた出湯温度などは論じられてい
ない。
課題を達成する本発明の特徴は、1つは圧縮機,ガスク
ーラ,冷媒熱交換器,冷媒膨張弁,蒸発器を冷媒配管に
より順次、接続し、圧縮機吸入側にアキュムレータを配
し、水を向流型ガスクーラへ通水せしめて昇温させるヒ
ートポンプ給湯機において、圧縮機吐出側よりガスクー
ラに至る配管途中より分岐してデフロスト電磁弁より冷
媒膨張弁下流に至る冷媒制御回路と、デフロスト電磁弁
以前で更に分岐して第1のバッファ電磁弁,冷媒バッフ
ァを経由して第2のバッファ電磁弁より前記冷媒膨張弁
下流の前記冷媒制御回路合流部に至る制御回路及び該制
御回路途中より冷媒膨張弁上流に至る冷媒制御回路を夫
々設け、第1,第2のバッファ電磁弁の何れか又は双方
を操作することにより冷媒バッファに冷凍サイクルの冷
媒を回収するか、もしくは冷凍サイクルに充填して必要
冷媒量の調整を可能ならしめた点にある。
つもう一つのヒートポンプ給湯機であり、前記圧縮機,
ガスクーラ,冷媒熱交換器,冷媒膨張弁,蒸発器を冷媒
配管により順次、接続し、圧縮機吸入側にアキュムレー
タを配し、水を向流型ガスクーラへ通水せしめて昇温さ
せるヒートポンプ給湯機において、圧縮機吐出側よりガ
スクーラに至る配管途中より分岐してデフロスト電磁弁
より冷媒膨張弁下流に至る冷媒制御回路と、ヒータが付
設された冷媒バッファよりバッファ電磁弁を経由して前
記冷媒膨張弁下流の前記冷媒制御回路合流部に至る制御
回路及び該制御回路途中より冷媒膨張弁上流に至る冷媒
制御回路を夫々設け、該制御回路のバッファ電磁弁を操
作することにより冷媒バッファに冷凍サイクルの冷媒を
回収するか、もしくはヒータ操作を加え、冷凍サイクル
に充填して必要冷媒量の調整を可能ならしめる構成を特
徴とする。
におけるより具体的な態様であり、請求項3の発明は圧
縮機吸入側にアキュムレータを配し冷媒熱交換器の高圧
側がガスクーラ出口に、低圧側が空気熱交換器とアキュ
ムレータの間となるように設置されたことを特徴とす
る。
して二重方式の熱交換器の如き高圧側冷媒量が少なくな
る向流型熱交換器を用いること、請求項5の発明は出湯
温度の調節を流量調節弁もしくは可変流量ポンプの調節
により給水流量を調節することにより行うことを夫々特
徴としている。
て、冷凍サイクルの第2のバッファ電磁弁を開けば図中
のA点よりC点を通じバッファ(冷媒レシーバ)に低圧
冷媒液を回収することができる。また、高圧側のB点よ
りC点を通じバッファに高圧側の冷媒液を回収すること
ができる。
サイクルの最高圧力となる圧縮機の吐出圧力をバッファ
内部にかけることにより内部の冷媒液をA点やB点に向
けて放出することができる。通常、気温で運転する場合
の最適冷媒量は冬季(−8℃)と夏季(+35℃)では
異なっており、冷媒量に差があるが、上記バッファ電磁
弁の開閉により冷媒量は制御され、給湯加熱のための目
標とする冷媒サイクル上の高圧側ガスクーラ出入口の圧
力,温度を最適となるように調整が可能となる。
電磁弁を開いたときは図1と同様、A点よりC点を通じ
バッファに低圧冷媒液を回収することができるか、もし
くは高圧側のB点よりC点を通じバッファに高圧側冷媒
液を回収することができる。
ータに通電加熱すると、バッファ内部の冷媒液は蒸発
し、内圧が上昇して内部の冷媒液をA点やB点に向けて
放出し、前者の電磁弁開放と相俟って目標とする適正や
圧力や温度における冷媒量に調整が可能となり、気温変
動に拘わらず一定温度の給湯を可能とする。
イクルを参照し、本発明ヒートポンプ給湯機の具体的態
様を説明する。
形態の冷凍サイクル図であり、図において、1は圧縮
機,2はガスクーラ,3は冷媒熱交換器,4は冷媒膨張
弁,5は蒸発器(空気熱交換器),6は送風機,7はア
キュムレータであって、これら圧縮機1,ガスクーラ
2,冷媒熱交換器3,冷媒膨張弁4,蒸発器5を冷媒配
管T1,T2により順次、接続し、かつ冷媒熱交換器3
において、高圧側配管T1と低圧側配管T2を向流熱交
換させると共に、圧縮機吸入側にアキュムレータ7を配
することによって基本的な一連の冷凍サイクルが形成さ
れており、蒸発器5にはこれに空気を流し、冷媒熱交換
器の熱源とするための送風機6を付設し、ガスクーラ2
は向流型ガスクーラとなして水入口13より給湯水出口
14に至る給水配管T3を向流状態で内挿し、水入口側
の給水配管T3に水ポンプ15と比例弁15を設置する
ことによって給湯系路を形成している。ここで、アキュ
ムレータ7は蒸発器5の冷媒液が冷媒熱交換器3によっ
て加熱蒸発できなかった場合に、圧縮機1が瞬時に液と
して吸い込めば、液圧縮となり破損することがあること
から設けられる低圧側保護空間で、通常、内部は液を含
まない過熱ガスである。
な冷凍サイクルにおいて、圧縮機1吐出側よりガスクー
ラ2に至る配管途中より分岐してデフロスト電磁弁8よ
り冷媒膨張弁4下流A点に至る冷媒回路の配管T4と、
該配管T4の上記分岐部と、デフロスト電磁弁8との間
より更に分岐して第1のバッファ電磁弁9よりバッファ
10に至る配管T5を経由して第2のバッファ電磁弁1
1より冷媒膨張弁4下流の前記冷媒回路配管T4の合流
部Aに至る制御回路を形成する配管T6と、上記第2の
バッファ電磁弁11と前記合流部Aとの間C点より分岐
して冷媒膨張弁4上流B点に至る冷媒回路配管T7が夫
々設けられている。なお、図中、12,12′は弁にご
み,異物が噛み込まないようにするフィルタの役割をも
つストレーナである。また、デフロスト電磁弁8は蒸発
器5に霜が付着した場合に高温吐出ガスにより霜を融か
すとき開く弁である。
ヒートポンプ給湯機により給湯を行う場合について説明
する。通常は蒸発器での冷媒蒸発温度は気温より10〜
15℃低くなる。つまり。気温により蒸発温度(定圧圧
力)がほぼ決まるので、圧縮機に吸い込まれ循環される
冷媒の密度が決まり冷媒循環量が決まる。
度より5〜10℃高い温度のガスで圧縮機に吸い込まれ
ると、圧縮機より吐出されるガス温度は適正であり、そ
のときの高圧圧力により安定した一定値に決まる。高圧
圧力が高いほど吐出ガス温度が上昇する。吐出ガス温度
と高圧が決まると吐出側のエンタルピが決定できる。圧
縮機の吐出側はガスクーラ入口に連結されているので、
ガスクーラ入口エンタルピは圧縮機吐出部のエンタルピ
とほぼ等しいものである。
り、通常給水温度より5〜10℃高くなるように調節で
きる。このように冷媒のガスクーラ出口温度と入口圧力
にほぼ等しい高圧が定まり、ガスクーラ出口エンタルピ
も決定できる。加熱能力はガスクーラの出入口エンタル
ピ差に冷媒循環量を掛けたものである。従って冷媒循環
量が大きい程、また、エンタルピ差が大きいほど、加熱
能力も大きくなる。ガスクーラで冷媒と熱交換し加熱さ
れた水の熱量は、この加熱能力にほぼ等しいものとな
る。給水温度は通常、季節・気温によりほぼ一定なの
で、出湯温度は水流量により変化する。つまり、少ない
水量を供給すれば出湯温度が上昇し、水量を増やせば出
湯温度は低下する。このように出湯温度の調節は、流量
調節弁もしくは可変流量ポンプの調節により、給水流量
を調節することにより可能となる。このように、気温が
決まると、圧縮機吸入ガス温度が適正過熱度になるよう
に膨張弁で冷媒供給量を調節制御できるので、ほとんど
自動的に給湯加熱能力が決まってくる。
と低圧圧力が前提である。低圧圧力は適正な設計を行え
ば上述のとおり気温によって蒸発温度(低圧圧力)を決
めることができる。蒸発可能な冷媒量は膨張弁によって
適正な過熱度となるような自動制御が可能である。
る。前述のとおり、この放熱能力は冷媒循環量と高圧側
エンタルピ差の積である冷媒の加熱能力とバランスする
ものである。バランスを維持するためには熱交換面を介
して冷媒側温度と水側温度との間に温度差が必要とな
る。この温度差は冷媒ガス側の伝熱性能や水側の伝熱性
能,熱交換器としての伝熱面積などにより基本的には決
まってくる。しかし、適正な冷媒量が閉サイクル内に充
填されていなければ、冷凍サイクルとして成り立たなく
なる。過大な冷媒量が高圧側に存在すると、熱交換以前
に異常高圧となるので、設計圧力以下に設定された保護
装置により運転停止することとなったり、不必要な高圧
上昇となり、成績係数低下の原因となる。冷媒量が少な
すぎると蒸発器に適正な冷媒量を膨張弁によって自動供
給できなくなり、蒸発温度(低圧圧力)が異常に低下す
ることとなり、成績係数低下の原因となる。
温度は気温より10〜15℃低くなる。つまり、気温に
より蒸発温度(低圧圧力)がほぼ決まるので、蒸発器,
冷媒熱交換器の低圧側、アキュムレータ、圧縮機内部の
低圧チャンバに存在する冷媒量は、その圧力や温度にお
ける冷媒の密度より求めることができる。高圧側のガス
クーラ、冷媒熱交換器の高圧側についても、目標とする
適正な圧力や温度における冷媒量を求めることができ
る。
ンプ給湯機の冷凍サイクルの、季節(気温)変動による
低圧側と高圧側の冷媒分布量の一例である。ガスクーラ
は二重管方式の向流型熱交換器としたので、高圧側空間
は低圧側空間より遙かに少ないものとなっている。その
空間明細は次の通りである。試験機のガスクーラは、内
径が4.8mmで、長さ23mの銅管を伝熱管としてお
り、冷媒空間は約0.4リットル、圧縮機の高圧部は約
0.2リットル、冷媒熱交換器と配管は0.2リットル
未満の容積であり、合計の高圧空間は約0.8リットル
となっている。一方、圧縮機の低圧部は5リットル、蒸
発器となる空気熱交換器は1.1リットル、アキュムレ
ータは1.9リットルであり、合計の低圧空間は約8リ
ットルとなっている。
は、この表の通りと考えられる。冬季(気温−8℃)と
夏季(気温+35℃)とでは、最適冷媒量が異なってお
り、表より1.568kg−1.110kg=0.45
8kgの差がある。また、表1のとおり、試験のCO2
ヒートポンプ給湯機では、高圧側の空間は全体空間の9
%であり、残りの91%が低圧空間となっているので、
高圧空間としては無視できるほど小さいと云える。ま
た、高圧側の冷媒量は低圧側の冷媒量より少ないものと
成っている。このようなヒートポンプ給湯システムは、
高圧による爆発などの破壊エネルギーも少なくすること
ができる。
合、夏季のヒートポンプ運転中の冷媒分布は、気温が高
く蒸発温度(低圧圧力)が上昇するために低圧空間の冷
媒密度が上がり、低圧空間に存在する冷媒重量比率が上
がるために、その分、高圧側の冷媒量が不足してくるた
めに、高圧が低めとなりやすい。
冷媒を流す能力が変化するので、夏季は差圧も少なくな
り、全開になっても冷媒流量が不足する場合がある。つ
まり、蒸発器に適正な冷媒量を膨張弁によって自動供給
できなくなり、蒸発温度(低圧圧力)が異常に低下する
こととなり、やはり、成績係数低下の原因となる。この
場合は圧縮機の吸入ガスも吐出ガス温度も大きすぎるこ
ととなり、圧縮機や冷凍機油の寿命を損なうこともあ
る。このような不都合が発生する。
閉サイクル内に充填すれば、冬季に高圧が上昇しすぎて
冷凍サイクルとして成立しなくなる場合がある。つま
り、過大な冷媒量が高圧側に存在することとなり、熱交
換以前に異常高圧となるので、設計圧力以下に設定され
た保護装置により運転停止することとなったり、不必要
な高圧上昇となり、成績係数低下の原因となる。給湯負
荷は冬季の方が大きく、運転時間も長い。貯湯する場合
でも高温貯湯が要求されるのが普通であり、高圧は自然
と高くなりやすいので、消費電力も大きくなる。年間を
通じた成績係数を考えると、冬季主体の冷媒充填量とす
ることが好ましく、やむなく夏季の運転効率(成績係数
COP)が低下してしまう。
場合、前記表1のとおり使用最低気温と最高気温での最
適冷媒量の差を制御すれば、目標とする高圧や低圧が得
られ、年間を通じて安定した運転ができる。この試験機
の例のように、高圧側空間の少ないCO2ヒートポンプ
給湯機 の場合は、一般的に、同様の設計が可能であ
る。試験機の場合は冷媒充填量を夏季の最適量1.58
6kg(100%)として、冬季の最適量である1.1
10kg(71%)との差である0.458kg(29
%)を高圧側空間のガスクーラ出口部から、膨張弁の間
の空間のどこかで吸収できれば良いこととなる。
スクーラ出口部の冷媒ガス温度を液体となる約31℃以
下となるまで冷却し、給水温度に接近させるとガスクー
ラ出入口エンタルピ差が大きくなるので冷媒加熱能力も
大きくなる。同一の高圧圧力で運転すれば圧縮機動力は
変化しないので成績係数COPが大きくなり好ましい
し、実際にそのように制御され運転できる。冷媒ガスの
密度としては液が最大であり、圧縮機吐出チャンバに近
い高温吐出ガスであるほど冷媒ガスの密度が低い。従っ
て吸収効率としては、液となるガスクーラ出口部を含
み、冷媒熱交換器高圧側を経由して膨張弁に至る空間で
吸収するのが好ましい。これを例えば図で説明すると、
冷媒熱交換器3の高圧側がガスクーラ2出口側に配置さ
れると冷媒熱交換器3の低圧側は蒸発器5である空気熱
交換器の出口低温冷媒により冷却が可能となる。
以下であるし、冬季は0℃以下で運転されるので、高圧
側の冷媒は冷媒熱交換器出口において最低温度となる。
従って31℃より充分に低い温度とすることができるの
で高圧における低温液冷媒として高密度で効率よく、最
も少ない空間(レシーバ)での吸収が可能となる。この
ように、冬季と夏季の高圧側冷媒量の差に相当する空間
に等しいレシーバを設置すれば、年間を通じてレシーバ
下流の膨張弁に低温液冷媒として供給できる。この場
合、ガスクーラ内部に存在する冷媒量は、レシーバで吸
収されうる冷媒量を含む必要がなくなるので、高圧異常
となったり、不必要に大きな高圧圧力となることなく、
安定した運転を年間を通じて行うことができる。
記冷媒を吸収するレシーバとしてバッファ10を設け、
配管T4と該バッファ10を含む各配管T5,T6,T
7によって制御回路を形成して、第2のバッファ電磁弁
11を開くことにより合流部Aより分岐部Cを通じ冷媒
レシーバであるバッファ10に低圧冷媒液を回収するこ
とができ、また、高圧側のB点より前記分岐部Cを通じ
バッファ10に高圧冷媒を回収することができる。
凍サイクルの最高圧力である圧縮機1の吐出圧力をバッ
ファ10内部にかけることになり、内部の冷媒液を前記
合流部Aや冷媒膨張弁4下流のB点に向けて放出するこ
とができ、冷媒量制御が可能となっている。
凍サイクル上の高圧側ガスクーラ出入口の状態(圧力・
温度)も最適となるように調整することが可能となり、
課題とした季節(気温)変動による低圧側冷媒量の変動
により目標とする高圧が変動することが防止される。
冷凍サイクルに係るものであり、図1の場合が前記の如
く圧縮機吐出側よりデフロスト電磁弁8を介して冷媒膨
張弁下流の合流部Aに至る配管T4の途中より分岐して
バッファ10に至る配管T5を有しているのに対し、配
管T5をなくし、バッファ10にヒータ17を付設し、
通電加熱可能となっている点が相違するだけで、その他
は図1における冷凍サイクルと同じ構成となっている。
この場合も、冷媒量を吸収するレシーバとして、バッフ
ァ10を有し、冷媒量の差を制御することにより目標と
する高圧や低圧を得ることは図1におけると同様であ
る。即ち、この冷凍サイクルでは図1と同様にバッファ
電磁弁11を開くことにより合流部Aより配管T6及び
配管T7の合流部Cを通じバッファ10に低圧冷媒液を
回収することができるか、もしくは高圧側のB点より前
記合流部Cを通じ、バッファ10に高圧冷媒液を回収す
ることができる。
るためバッファ電磁弁11を開き、ヒータ17に通電加
熱すると、バッファ10内部の冷媒液が蒸発し、内圧上
昇して内部の冷媒液をA点ならびにB点における配管に
向け放出することができる。
トポンプ給湯機においては、給湯加熱のための目標とす
る冷凍サイクル上の高圧側ガスクーラ出入口の状態(圧
力・温度)が最適となるように調整することが可能とな
り、課題とした季節(気温)変動による低圧側冷媒量の
変動により目標とする高圧が変動することを防止して、
年間を通じて効率よく安定した給湯を可能ならしめる。
なお、以上の説明においては、CO2を冷媒に用いたC
O2ヒートポンプ給湯機について説明したが、本発明は
特にCO2冷媒に適応し、好結果をもたらすが、同効な
地球環境にやさしい冷媒の使用を妨げるものではない。
ラ,冷媒熱交換器,冷媒膨張弁,蒸発器を冷媒配管によ
り順次接続し、圧縮機吸入側にアキュムレータを配し、
水を向流型ガスクーラへ循環させて昇温させるヒートポ
ンプ給湯機において、圧縮機吐出側よりガスクーラに至
る配管途中より分岐してデフロスト電磁弁と、更に分岐
して第1のバッファ電磁弁を介してバッファを経由する
か、することなしにバッファより第2のバッファ電磁弁
のC点より冷媒膨張弁下流のA点もしくは上流のB点に
至る冷媒制御回路を設け、該制御回路の第1,第2のバ
ッファ電磁弁の何れか、もしくは何れもの電磁弁を操作
して冷媒バッファに冷凍サイクルの冷媒を回収するか冷
凍サイクルに充填し、又はバッファにヒータを付設し
て、ヒータ操作を加えて冷凍サイクルに充填して必要冷
媒量の調整を可能とするものであり、高圧側冷媒空間を
少なくして異常高圧による爆発などの破壊エネルギーを
少なくし、安全性を高めると共に、季節(気温)変動に
よる低圧側冷媒量の変動により高圧が変動することを防
止し、季節変動に応じ目標とする最適な冷媒量調整と、
最適な出湯温度とが簡単な構成で実現でき、成績係数も
高く、極めて経済性に富み、年間を通じ効率よく安定し
た給湯を可能ならしめる顕著な効果を有する。
ルの1例を示す図である。
ルのもう1つの例を示す図である。
1)
形態の冷凍サイクル図であり、図において、1は圧縮
機,2はガスクーラ,3は冷媒熱交換器,4は冷媒膨張
弁,5は蒸発器(空気熱交換器),6は送風機,7はア
キュムレータであって、これら圧縮機1,ガスクーラ
2,冷媒熱交換器3,冷媒膨張弁4,蒸発器5を冷媒配
管T1,T2により順次、接続し、かつ冷媒熱交換器3
において、高圧側配管T1と低圧側配管T2を向流熱交
換させると共に、圧縮機吸入側にアキュムレータ7を配
することによって基本的な一連の冷凍サイクルが形成さ
れており、蒸発器5にはこれに空気を流し、冷媒熱交換
器の熱源とするための送風機6を付設し、ガスクーラ2
は向流型ガスクーラとなして水入口13より給湯水出口
14に至る給水配管T3を向流状態で内挿し、水入口側
の給水配管T3に水ポンプ15と比例弁16を設置する
ことによって給湯系路を形成している。ここで、アキュ
ムレータ7は蒸発器5の冷媒液が冷媒熱交換器3によっ
て加熱蒸発できなかった場合に、圧縮機1が瞬時に液と
して吸い込めば、液圧縮となり破損することがあること
から設けられる低圧側保護空間で、通常、内部は液を含
まない過熱ガスである。
Claims (5)
- 【請求項1】圧縮機,ガスクーラ,冷媒熱交換器,冷媒
膨張弁,蒸発器を冷媒配管により順次、接続し、圧縮機
吸入側にアキュムレータを配し、水を向流型ガスクーラ
へ通水せしめて昇温させるヒートポンプ給湯機におい
て、圧縮機吐出側よりガスクーラに至る配管途中より分
岐してデフロスト電磁弁より冷媒膨張弁下流に至る冷媒
制御回路と、デフロスト電磁弁以前で更に分岐して第1
のバッファ電磁弁,冷媒バッファを経由して第2のバッ
ファ電磁弁より前記冷媒膨張弁下流の前記冷媒制御回路
合流部に至る制御回路及び該制御回路途中より冷媒膨張
弁上流に至る冷媒制御回路を夫々設け、第1,第2のバ
ッファ電磁弁の何れか又は双方を操作することにより冷
媒バッファに冷凍サイクルの冷媒を回収するか、もしく
は冷凍サイクルに充填して必要冷媒量の調整を可能なら
しめることを特徴とするヒートポンプ給湯機。 - 【請求項2】圧縮機,ガスクーラ,冷媒熱交換器,冷媒
膨張弁,蒸発器を冷媒配管により順次、接続し、圧縮機
吸入側にアキュムレータを配し、水を向流型ガスクーラ
へ通水せしめて昇温させるヒートポンプ給湯機におい
て、圧縮機吐出側よりガスクーラに至る配管途中より分
岐してデフロスト電磁弁より冷媒膨張弁下流に至る冷媒
制御回路と、ヒータが付設された冷媒バッファよりバッ
ファ電磁弁を経由して前記冷媒膨張弁下流の前記冷媒制
御回路合流部に至る制御回路及び該制御回路途中より冷
媒膨張弁上流に至る冷媒制御回路を夫々設け、該制御回
路のバッファ電磁弁を操作することにより冷媒バッファ
に冷凍サイクルの冷媒を回収するか、もしくはヒータ操
作を加え、冷凍サイクルに充填して必要冷媒量の調整を
可能ならしめることを特徴とするヒートポンプ給湯機。 - 【請求項3】圧縮機吸入側にアキュムレータを配し冷媒
熱交換器の高圧側がガスクーラ出口に、低圧側が空気熱
交換器とアキュムレータの間となるように設置された請
求項1又は2記載のヒートポンプ給湯機。 - 【請求項4】向流型ガスクーラが二重管方式など、高圧
側冷媒量が少なくなる熱交換器である請求項1,2又は
3記載のヒートポンプ給湯機。 - 【請求項5】出湯温度の調節を給水流量を調節すること
により行う請求項1,2,3又は4記載のヒートポンプ
給湯機。
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