JP2005083712A - ヒートポンプ式冷暖房給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】場所を取らずスッキリとした設置が出来るヒートポンプ式冷暖房給湯機を提供する。
【解決手段】枠体１内の左右方向一方に貯湯タンク２を備え、他方の上部には室外熱交換器５とファン６を、下部には圧縮機８と水−冷媒熱交換器９及び水循環ポンプ１０を備え、更に室外熱交換器５と対向する枠体１の上面１３或いは側面１４の両方或いはどちらか一方には吸入口１５ａ、１５ｂを設け、正面に放出口１６を備えたので、貯湯タンク２と室外熱交換器５、ファン６等を一つの枠体１内に収納して、コンパクトにまとめることが出来、更に室外熱交換器５は枠体１の上面１３或いは側面１４から室外空気を吸引して通常通りに熱交換出来るので、家屋の壁面にぴったりと隙間なく接して設置出来、無駄な空間がなく設置スペースも少なくスッキリと設置することが出来るものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、室内の冷暖房と共に給湯を行うヒートポンプ式冷暖房給湯機に関するものであった。

従来よりこの種のものでは、室外ユニットと室内ユニット、その他に貯湯タンクユニットとを備え、冷媒の流路を切替ることで、室内ユニットにより室内の冷暖房を行い、給湯熱交換器で高温冷媒と水との熱交換を行って貯湯タンク内に温水を貯湯し、この温水を給湯に使用するものであった。（例えば、特許文献１参照。）
特許２９８００２号公報

ところでこの従来のものでは、室外には室外ユニットと貯湯タンクユニットの２つが設置されることとなり、場所を取りコンパクトにまとめることが出来ず、又室外ユニットは背面から外気を吸い込んで、熱交換した後に前方へ排出する構成上、家屋の壁面との間には１５ｃｍの間隔が必要で、どうしてもスッキリと設置出来ないと言う問題点を有するものであった。

この発明はこの点に着目し上記問題点を解決する為、特にその構成を、枠体内の左右方向一方に貯湯タンクを備え、他方の上部には室外熱交換器とファンを、下部には圧縮機と水−冷媒熱交換器及び水循環ポンプを備え、更に室外熱交換器と対向する枠体の上面或いは側面の両方或いはどちらか一方には吸入口を設け、正面に放出口を備えたものである。

又前記水−冷媒熱交換器では、水と高温の二酸化炭素冷媒とが熱交換するようにしたものである。

この発明によれば、貯湯タンクと室外熱交換器、ファン等を一つの枠体内に収納して、コンパクトにまとめることが出来、更に室外熱交換器は枠体の上面或いは側面から室外空気を吸引して熱交換出来るので、家屋の壁面にぴったりと隙間なく接して設置出来、無駄な空間がなく設置スペースも少なくスッキリと設置することが出来るものである。

更に水−冷媒熱交換器では、水と高温の二酸化炭素冷媒とが熱交換するようにしたので、９０℃と言う高温水の貯湯が出来、水とミキシングして使用することで、多量の給湯に湯切れを心配することなく利用され、常に良好な給湯が行えるものである。

次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１はヒートポンプ式冷暖房給湯機を構成する高さ１６３５ｍｍ、幅１１２０ｍｍ、奥行き４５０ｍｍの枠体で、向かって右側の内方には内容量１５０Ｌの貯湯タンク２を収納したタンク室３を形成し、反対の左側内方でドレンパン４で仕切られた上部には、室外熱交換器５とファン６とを備えた熱交換室７とし、下部には圧縮機８と水−冷媒熱交換器９、水循環ポンプ１０、風呂ポンプ１１等を備えた機械室１２が形成されている。

更に枠体１の上面１３及び側面１４で、室外熱交換器５と対向する吸引側には複数の吸入口１５ａ、１５ｂが形成され、枠体１を家屋の外壁にぴったりと接して設置した時に、この吸引口１５ａ、１５ｂを介して室外空気を吸引し、室外熱交換器５で熱交換させて前方の放出口１６から放出するようにしたものである。
１７は各部を制御する制御基板、１８は各配管部品を集約した配管部で、下部には配管接続部１９が突出されている。

次に図４〜６のシステム図に従ってその作動を説明すれば、今図４の冷房運転では、圧縮機８の吐出口が室外熱交換器５に接続されるように四方切換弁２０を切換えると共に、電動弁２１を閉鎖する。
これによって、冷媒の循環経路は、圧縮機８→四方切換弁２０→室外熱交換器５→キャピラリーチューブ２２→電動弁２３→室内熱交換器２４→四方切換弁２０→アキュームレータ２５→圧縮機８となり、室内熱交換器２４が蒸発器として、又室外熱交換器５が凝縮器として使用され、室内の冷房運転が行われる。

次に図５の暖房運転では、圧縮機８の吐出口が室内熱交換器２４に接続されるように四方切換弁２０を切換えると共に、電動弁２１を閉鎖する。
これによって、冷媒の循環経路は、圧縮機８→四方切換弁２０→室内熱交換器２４→電動弁２３→キャピラリーチューブ２２→室外熱交換器５→四方切換弁２０→アキュームレータ２５→圧縮機８となり、室外熱交換器５が蒸発器として、又室内熱交換器２４が凝縮器として使用され、室内の暖房運転が行われる。

次に図６の深夜電力を利用しての給湯貯湯運転では、圧縮機８の吐出口が水−冷媒熱交換器９に接続されるように四方切換弁２０を切換えると共に、電動弁２３を閉鎖する。
これによって、冷媒の循環経路は、圧縮機８→四方切換弁２０→水−冷媒熱交換器９→電動弁２１→キャピラリーチューブ２２→室外熱交換器５→四方切換弁２０→アキュームレータ２５→圧縮機８となり、室外熱交換器５が蒸発器として、又水−冷媒熱交換器９が凝縮器として使用され、この時同時に水循環ポンプ１０が駆動開始して、貯湯タンク２底部の水を水−冷媒熱交換器９を流通され、熱交換で高温となって高温水を貯湯タンク２上部に戻し、この循環を繰り返して高温水を貯湯タンク２内に貯湯して、日中及び夜の給湯に使用されるものである。

一方、この冷媒を二酸化炭素冷媒とし、水−冷媒熱交換器９を高圧の超臨界状態で流通させることで、通常冷媒では温度６０℃の温水にしか出来ないものを、９０℃の高温水に加熱することが出来、給湯を給水とミキシングして使用すれば、従来より多量に給湯として使用出来るものである。

又ここでは説明されていないが、図１に示すように、貯湯タンク２内に浴槽（図示せず）と連通した風呂用熱交換器２６を備え、風呂ポンプ１１を駆動させて浴槽水を風呂用熱交換器２６に循環させれば、貯湯タンク２内の高温水との熱交換で浴槽水を保温或いは追い焚きして、多機能に使用して利便性を向上させることも出来るものである。

このようにヒートポンプ式冷暖房給湯機は作動するものであり、貯湯タンク２と室外熱交換器５、ファン６等を一つの枠体１内に収納して、コンパクトにまとめることが出来、更に室外熱交換器５は枠体１の上面１３或いは側面１４から室外空気を吸引して通常通りに熱交換出来るので、家屋の壁面にぴったりと隙間なく接して設置出来、無駄な空間がなく設置スペースも少なくスッキリと設置することが出来るものである。

この発明の一実施形態を示すヒートポンプ式冷暖房給湯機の概略構成の正面図。 同平面図。 同左側面図 同冷房運転時を示すシステム図。 同暖房運転時を示すシステム図。 同給湯貯湯運転時を示すシステム図。

符号の説明

１ 枠体
２ 貯湯タンク
５ 室外熱交換器
６ ファン
８ 圧縮機
９ 水−冷媒熱交換器
１０ 水循環ポンプ
１３ 上面
１４ 側面
１５ａ、１５ｂ 吸入口
１６ 放出口

Claims (2)

1. 枠体内の左右方向一方に貯湯タンクを備え、他方の上部には室外熱交換器とファンを、下部には圧縮機と水−冷媒熱交換器及び水循環ポンプを備え、更に室外熱交換器と対向する枠体の上面或いは側面の両方或いはどちらか一方には吸入口を設け、正面に放出口を備えた事を特徴とするヒートポンプ式冷暖房給湯機。
2. 前記水−冷媒熱交換器では、水と高温の二酸化炭素冷媒とが熱交換する事を特徴とするヒートポンプ式冷暖房給湯機

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