JP2005188863A - ヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】低騒音化を達成できて、深夜等の運転に最適となるヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【解決手段】圧縮機13と水熱交換器14と減圧機構15と空気熱交換器16とを順次接続したヒートポンプユニット4を備える。水熱交換器14にて構成される熱交換路11に未加熱水を供給して未加熱水を加熱する沸上運転が可能である。減圧機構15を電動弁12にて構成する。電動弁12の上流側と下流側とに冷媒整流用マフラー35、36を配置する。
【選択図】図1

Description

この発明は、ヒートポンプ式給湯装置に関するものである。
ヒートポンプ式給湯装置には、圧縮機と水熱交換器と減圧機構と空気熱交換器とを順次接続したヒートポンプユニットを備え、上記水熱交換器にて構成される熱交換路に未加熱水を供給してこの未加熱水を加熱する沸上運転が可能なものがある(例えば、特許文献1参照)。すなわち、図5に示すように、貯湯タンク50を有するタンクユニット51と、冷凍サイクル52を有するヒートポンプユニット53とを備える。そして、冷凍サイクル52は、圧縮機54と水熱交換器55と減圧機構(電動弁)56と空気熱交換器57とを順次接続して構成される。また、タンクユニット51は、上記貯湯タンク50と、循環用ポンプ58と熱交換路59とが介設された循環路60とを備える。この場合、熱交換路59は上記水熱交換器55にて構成することができる。
そして、上記ヒートポンプ式給湯装置では、冷凍サイクル52の圧縮機54を駆動すると共に、循環路60の循環用ポンプ58を駆動すると、貯湯タンク50の底部に設けられた取水口から貯湯タンク50の未加熱水が循環路60に流出し、これが熱交換路59を流通する。この際、未加熱水が水熱交換器55にて加熱され(沸き上げられ)、貯湯タンク50の上部に設けられら湯入口からこの貯湯タンク50に返流する。これによって、貯湯タンク50に高温の湯を貯めるものである。
特開2002−139257号公報(図1)
ところが、近年、冷凍サイクル52の冷媒に、自然環境等を考慮して炭酸ガス等の自然冷媒を使用する場合がある。このため、HCFC、HFC等の冷媒を使用した際のモリエル線図は図4(b)のようになるに対し、炭酸ガス(CO2)を使用した際のモリエル線図は図4(a)のようになる。この際、同一能力のクラスにおいては、冷媒循環量はほぼ同一である(例えば、4500Wクラスで70kg/h)。しかしながら、炭酸ガスの冷媒を使用すれば、電動弁前後の差圧が大きくなるため通常の冷媒に使用したものと同一口径の電動弁では冷媒循環量が多くなるため調節できない。すなわち、炭酸ガスの冷媒を使用する場合、電動弁の口径を通常の冷媒を使用するときよりも小さくする必要がある。このように、電動弁の口径を小さくすれば、この電動弁を冷媒が通過する際に発生する騒音(冷媒音)が大きくなっていた。
また、上記ヒートポンプ式給湯装置においては、空気熱交換器に付着した霜を除去するために、電動弁を開状態(全開状態)とする除霜運転を行う場合がある。このよう運転では、電動弁の入口の冷媒密度の低下による流速増加で、通常の沸上運転時よりも大きな冷媒音が発生していた。すなわち、除霜運転開始から運転中盤では、空気熱交換器の霜に熱を与えることによって、霜が除去されていくが、除霜運転終盤においては、霜がほとんど融けているので、次第に過熱運転状態となる。このため、電動弁の入口温度が上昇する。電動弁の入口温度が高くなれば、冷媒密度の低下することになって、流速があがり冷媒通過音が増大する。
さらに、空気熱交換器には能力調整のためにファンが付設されている。しかしながら、空気熱交換器に霜が付くと、空気熱交換器を通過する際の送風の空気抵抗が大きくなり、大きな騒音が発生していた。
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、低騒音化を達成できて、深夜等の運転に最適となるヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
そこで請求項1のヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機13と水熱交換器14と減圧機構15と空気熱交換器16とを順次接続したヒートポンプユニット4を備え、上記水熱交換器14にて構成される熱交換路11に未加熱水を供給してこの未加熱水を加熱する沸上運転が可能なヒートポンプ式給湯装置であって、上記減圧機構15を電動弁12にて構成すると共に、この電動弁12の上流側と下流側とに冷媒整流用マフラー35、36を配置したことを特徴としている。
請求項1のヒートポンプ式給湯装置では、電動弁12の上流側と下流側とに冷媒整流用マフラー35、36を配置したので、電動弁12の上流側と下流側とで冷媒が整流され、電動弁12での冷媒通過音の低下を達成することができる。
請求項2のヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機13と水熱交換器14と減圧機構15と空気熱交換器16とを順次接続したヒートポンプユニット4を備え、上記水熱交換器14にて構成される熱交換路11に未加熱水を供給してこの未加熱水を加熱する沸上運転が可能なヒートポンプ式給湯装置であって、上記減圧機構15を電動弁12にて構成すると共に、この電動弁12を開状態とした除霜運転を可能とし、除霜運転における霜除去終了の直前に、上記圧縮機13の周波数及び上記電動弁12の開度を低下させることを特徴としている。
上記請求項2のヒートポンプ式給湯装置では、除霜運転における霜除去終了の直前に、圧縮機13の周波数及び電動弁12の開度を低下させることによって、冷媒の流速を低下させることができる。
請求項3のヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機13と水熱交換器14と減圧機構15と空気熱交換器16とを順次接続したヒートポンプユニット4を備え、上記水熱交換器16にて構成される熱交換路11に未加熱水を供給してこの未加熱水を加熱する沸上運転が可能なヒートポンプ式給湯装置であって、上記減圧機構16を電動弁12にて構成すると共に、この電動弁12を開状態とした除霜運転を可能とし、着霜して除霜運転が開始される直前において、空気熱交換器16に送風するファン22の回転数を非着霜状態の通常運転時よりも低下させることを特徴としている。
上記請求項3のヒートポンプ式給湯装置では、除霜運転が開始される直前において、非着霜状態の通常運転時よりもファン22(空気熱交換器16に送風するファン)の回転数を低下させるので、ファン送風による騒音の低減を達成できる。すなわち、空気熱交換器16の着霜状態においては、霜のために送風に対する空気抵抗が大きくなるので、通常運転時のような送風量では、大きな騒音が生じていた。このため、除霜運転前においてファン22の回転数を低下させることによって、ファン送風による騒音の低減を図ることができる。
請求項4のヒートポンプ式給湯装置は、上記ヒートポンプユニット4の冷凍サイクルの高圧側が超臨界圧力で運転することを特徴としている。
請求項4のヒートポンプ式給湯装置では、高圧側が超臨界圧力で運転するものであるので、冷媒に超臨界で使用する超臨界冷媒を用いることになり、地球環境に優しいヒートポンプユニット4となる。また、高圧側が超臨界圧力で運転するので、電動弁12前後の差圧が大きくなるため、電動弁12を小さな口径のものを使用することになり、冷媒が電動弁12を通過する際の通過音が大きく、上記請求項1から請求項3の作用を特に有効に発揮する。
請求項1のヒートポンプ式給湯装置によれば、電動弁の冷媒通過音の低下を達成することができる。これにより、ヒートポンプユニットにおいて発生する冷媒音(冷媒が流れる際に発生する音)を全体として低減することができ、騒音が少なく深夜運転を行うのに最適なヒートポンプ式給湯装置となる。すなわち、現状の電力料金制度は夜間(深夜)の電力料金単価が昼間に比べて低く設定されているので、運転を、低額である深夜時間帯に行い、コストの低減を図るようにすることができる。
請求項2のヒートポンプ式給湯装置によれば、除霜運転における霜除去終了の直前に、圧縮機の周波数及び電動弁の開度を低下させることによって、冷媒の流速を低下させる。これにより、除霜運転における霜除去終了の直前からの冷媒音の増加を防止することができ、除霜運転時の騒音を確実に少なくすることができる。しかも、騒音を少なくするための制御としては、圧縮機の周波数及び電動弁の開度を低下させればよいので、簡単である。このため、コスト低減を達成できると共に、低騒音化の信頼性が向上する。特に、このヒートポンプ式給湯装置において、上記請求項1のヒートポンプ式給湯装置のように、電動弁の上流側と下流側とに冷媒整流用マフラーを配置したものであれば、冷媒音の一層の低下を達成でき、極めて静かな除霜運転を行うことができる。
請求項3のヒートポンプ式給湯装置によれば、除霜運転前においてファン22の回転数を低下させることによって、ファン送風による騒音の低減を図ることができる。
請求項4のヒートポンプ式給湯装置によれば、冷媒に超臨界で使用する超臨界冷媒を用いることになり、地球環境に優しいヒートポンプユニットとなる。また、高圧側が超臨界圧力で運転するので、電動弁前後の差圧が大きくなるため、電動弁を小さな口径のものを使用することになり、冷媒が電動弁を通過する際の通過音が大きく、上記請求項1から請求項3の作用効果を特に有効に発揮することができる。
次に、この発明のヒートポンプ式給湯装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1はヒートポンプ式給湯装置の簡略図である。このヒートポンプ式給湯装置は、貯湯タンク1を有するタンクユニット2と、冷凍サイクル3を有するヒートポンプユニット4とを備える。そして、タンクユニット2の貯湯タンク1には、その底壁に給水口5が設けられると共に、その上壁に出湯口6が設けられている。この給水口5から貯湯タンク1に水道水が供給され、出湯口6から高温の温湯が出湯される。また、貯湯タンク1には、その底壁に取水口7が開設されると共に、側壁(周壁)の上部に湯入口8が開設され、取水口7と湯入口8とが循環路9にて連結されている。そして、この循環路9に水循環用ポンプ10と熱交換路11とが介設されている。すなわち、水循環用ポンプ10が駆動すると、貯湯タンク1内の未加熱水が取水口7から循環路9に流出して、熱交換路11を介して湯入口8から貯湯タンク1内に返流する。
次に、冷凍サイクル3は、圧縮機13と、上記熱交換路11を構成する水熱交換器14と、減圧機構15と、空気熱交換器16とを順に接続して構成される。すなわち、圧縮機13の吐出口と水熱交換器14とを冷媒通路17にて接続し、水熱交換器14と減圧機構15とを冷媒通路18にて接続し、減圧機構15と空気熱交換器16とを冷媒通路19にて接続し、空気熱交換器16と圧縮機13とをアキュームレータ20が介設された冷媒通路21にて接続している。そして、冷媒としては、例えば、高圧側を超臨界圧力で使用する炭酸ガス等の自然冷媒を用いる。また、上記冷媒通路17には、圧力保護スイッチとしてのHPS23と、圧力センサ24とが設けられている。さらに、減圧機構15としては、この場合、電動弁(電動膨張弁)12を使用する。また、空気熱交換器16にはこの空気熱交換器16の能力を調整するファン22が付設されている。
また、冷凍サイクル3は、水熱交換器14から流出した高圧冷媒を冷却する液ガス熱交換器25を備える。この場合、液ガス熱交換器25は、例えば、二重管構造であって、水熱交換器14から流出した冷媒が通過する第1通路26と、空気熱交換器16から流出した冷媒が通過する第2通路27とを備える。すなわち、第1通路26が、水熱交換器14と減圧機構15とを連結する冷媒通路18の一部を構成し、第2通路27が、空気熱交換器16と圧縮機13とを連結する冷媒通路21の一部を構成する。このため、第1通路26を通過する高温高圧の冷媒と、第2通路27を通過する低温低圧の冷媒との間で熱交換が行われる。
さらに、このヒートポンプ式給湯装置4には、電動弁12の上流側と下流側とにそれぞれ冷媒整流用マフラー(消音器)35、36が配置される。すなわち、マフラー35、36にて冷媒を整流することができ、このため、電動弁12に流入する冷媒が整流されると共に、電動弁12から流出する冷媒も整流される。
次に、このヒートポンプ式給湯装置の運転動作(沸上運転)を説明する。圧縮機13を駆動すると共に、水循環用ポンプ10を駆動(作動)する。すると、貯湯タンク1の底部に設けた取水口7から貯溜水(温湯)が流出し、これが循環路9の熱交換路11を流通する。また、圧縮機13からの吐出冷媒が、水熱交換器14、減圧機構15としての電動弁12、空気熱交換器16とを順次経由して上記圧縮機13へと返流する。そのため、循環路9の熱交換路11を流通する水がガス冷却器である水熱交換器14によって加熱され(沸き上げられ)、湯入口8から貯湯タンク1の上部に返流される。そしてこのような動作を継続して行うことによって、貯湯タンク1に高温の温湯が貯湯されることになる。なお、現状の電力料金制度は夜間の電力料金単価が昼間に比べて低く設定されているので、この運転は、低額である深夜時間帯に行い、コストの低減を図るようにするのが好ましい。
そして、このヒートポンプ式給湯装置は、水熱交換器14から流出して減圧機構15に流入する高圧冷媒と、空気熱交換器16から流出した低圧冷媒との熱交換を行う液ガス熱交換器25を設けたので、水熱交換器(ガス冷却器)14からの冷媒に過冷却を付与し、また、圧縮機13に入る冷媒を加熱することができる。このため、圧縮機13の湿り圧縮を防止することができ、安定した運転が可能となる。
また、このヒートポンプ式給湯装置は、循環路9の熱交換路11よりも上流側の温度を検出する温度センサ(入水サーミスタ)30と、循環路9の熱交換路11よりも下流側の温度を検出する温度センサ(出湯サーミスタ)31と、空気熱交換器16の温度を検出する温度センサ(空気熱交サーミスタ)32、圧縮機13の吐出温度を検出する温度センサ(吐出管サーミスタ)33と、外気温度を検出する温度センサ(外気温度サーミスタ)34等が設けられている。そして、これらのセンサからのデータ(検出された温度)がこのヒートポンプ式給湯装置の図示省略の制御部(例えば、マイクロコンピュータ等からなる)に入力され、これらのデータに基づいて、各種の制御が行われる。
すなわち、ヒートポンプ式給湯装置の運転時には、例えば、吐出管サーミスタ33にて吐出管の温度が検出され、この吐出管温度を目標吐出管温度となるように、電動弁12の開度を調整(制御)することができる。また、入水サーミスタ30の温度が所定温度(例えば、60℃)以上であれば、貯湯タンク1内の湯が沸き上がっているとして運転を停止させたり、また、外気温度サーミスタ34の温度に基づいて、圧縮機13の運転周波数を制御して、湯加熱能力(沸上能力)等を調整したりすることができる。
ところで、空気熱交換器16に霜が付着した場合、霜を除去するための除霜運転を行うことになる。ここで、除霜運転とは、例えば上記電動弁12を開状態(全開状態)として、空気熱交換器16の霜に熱を与える運転である。この際、空気熱交換器16に霜が付着している除霜運転開始時から除霜運転中盤までは、図2(a)のようなサイクルを形成して、霜を除去していくことができる。しかしながら、霜がほとんど融けている状態となる除霜運転終盤においては、霜がほとんど融けているので、図2(b)のように、次第に過熱運転となり、液ガス熱交換器25の低圧部の温度が上昇する。すなわち、液ガス熱交換器25の出口温度(電動弁12の入口温度)が高くなり、このため、電動弁12の入口の冷媒密度が低下して冷媒の流速が増加して、冷媒通過音が大きくなる。
そこで、除霜運転終盤においては、例えば除霜運転中に空気熱交換器16の温度が所定温度(例えば3℃)以上となれば、圧縮機13の周波数及び電動弁12の開度を低下させる。すなわち、除霜運転中に空気熱交換器16の温度が所定温度(例えば3℃)以上となれば、空気熱交換器16の霜がほとんど融けている状態となるので、除霜運転開始から除霜運転中盤まで、例えば、圧縮機13の周波数を70Hz程度であると共に、電動弁12の開度を480パルス程度としていれば、圧縮機13の周波数を60Hzから64Hz程度とすると共に、電動弁12の開度を380パルスから400パルス程度とする。なお、このように、圧縮機13の周波数及び電動弁12の開度を低下させても、霜がほとんど融けている状態の除霜運転終盤であるので、除霜作用に影響がない。
このように、圧縮機13の周波数及び電動弁12の開度を低下させることによって、冷媒の流速を低下させることができる。これにより、除霜運転における霜除去終了の直前において発生する冷媒流通音の増加を防止することができ、除霜運転時の騒音を確実に少なくすることができる。なお、除霜運転の開始は、例えば、空気熱交換器16の温度、外気温度、及び運転開始からの時間(運転時間)等のデータに基づいて決定することができる。
また、上記空気熱交換器16には、能力調整のためにファン22から送風される。ところが、空気熱交換器16に霜が付着した場合、霜のために送風に対する空気抵抗が大きくなるので、通常運転時のような送風量では大きな騒音が生じていた。このため、このヒートポンプ式給湯装置では、着霜状態となって除霜運転が開始される直前において、ファンの回転数を低下させることによって、ファン送風による騒音の低減を図っている。ところで、除霜運転が開始される直前(ファンの回転数を低下させるとき)とは、例えば、前回の除霜運転が終了した後、沸上運転時間が所定時間(例えば、15分)以上経過し、かつ、空気熱交換器16の温度が、外気温度よりも所定温度(例えば、8℃)だけ低い温度未満のときとする。
この場合、通常の制御において、図3(b)に示すように、除霜運転を行っていない沸上運転でファン回転数が例えば660(rpm)であれば、除霜運転に突入する際にも、回転数はこのままである。このため、運転音として例えば38dBAであれば、霜のために送風に対する空気抵抗が大きくなるので、次第にこの運転音が大きくなり、除霜運転突入時には、例えば43dBA程度になる。そこで、このヒートポンプ式給湯装置では、除霜運転を行っていない沸上運転でファン回転数が例えば660(rpm)であれば、除霜運転に突入する直前に図3(a)に示すように、ファン回転数を例えば560(rpm)に低下させて、除霜運転に突入するようにしている。このため、運転音を例えば38dBA程度に維持することができる。この場合、ファン回転数の上限を設定することになる。すなわち、低下させる回転数の上限値を通常の運転時(沸上運転時)の周波数の上限値の例えば80%程度に設定する。
ところで、冷媒に炭酸ガスでない冷媒(超臨界冷媒でない冷媒)、例えば、HCFC、HFC冷媒を使用すれば、モリエル線図は図4(b)のようなグラフ図となる。これに対して、超臨界冷媒を使用すれば、モリエル線図は図4(b)のようなグラフ図となる。このため、超臨界冷媒でない冷媒を使用する場合と、超臨界冷媒を使用する場合では、同一能力クラスでは、冷媒循環量がほぼ同じ(例えば、4500Wクラスで70kg/h)となる。しかしながら、炭酸ガス(CO2)の冷媒を使用すれば、電動弁12前後の差圧が大きくなるため通常の冷媒に使用したものと同一口径の電動弁12では冷媒循環量が多くなるため調節できない。すなわち、炭酸ガスの冷媒を使用する場合、電動弁12の口径を通常の冷媒を使用するときよりも小さくする必要がある。しかしながら、電動弁12の口径を小さくすれば、この電動弁12を冷媒が通過する際に発生する騒音(冷媒音)が大きくなっていた。
そこで、このヒートポンプ式給湯装置のものでは、電動弁12の上流側と下流側とにそれぞれ冷媒整流用マフラー(消音器)35、36を配置して、このマフラー35、36にて冷媒を整流するようにしている。このため、電動弁12に流入する冷媒が整流されると共に、電動弁12から流出する冷媒も整流される。このため、電動弁12での冷媒通過音の低下を達成することができる。これにより、ヒートポンプユニット4において発生する冷媒音(冷媒が流れる際に発生する音)を全体として低減することができ、騒音が少なく深夜運転を行うのに最適なヒートポンプ式給湯装置となる。すなわち、現状の電力料金制度は夜間(深夜)の電力料金単価が昼間に比べて低く設定されているので、運転を、低額である深夜時間帯に行い、コストの低減を図ることができる。
また、ヒートポンプ式給湯装置では、除霜運転における霜除去終了の直前に、圧縮機13の周波数及び電動弁12の開度を低下させることによって、冷媒の流速を低下させる。これにより、除霜運転における霜除去終了の直前からの冷媒音の増加を防止することができ、除霜運転時の騒音を確実に少なくすることができる。しかも、騒音を少なくするための制御としては、圧縮機13の周波数及び電動弁12の開度を低下させればよいので、簡単である。このため、コスト低減を達成できると共に、低騒音化の信頼性が向上する。特に、この実施の形態のように、除霜運転における霜除去終了の直前に、圧縮機13の周波数及び電動弁12の開度を低下させることによる低騒音化と、電動弁12の上流側と下流側とに冷媒整流用マフラー35、36を配置することによる低騒音化とを組み合わせるようにすれば、冷媒音の一層の低下を達成でき、極めて静かな除霜運転を行うことができる。
さらに、除霜運転が開始される直前において、非着霜状態の通常運転時よりもファン22(空気熱交換器16に送風するファン)の回転数を低下させるので、ファン送風による騒音の低減を達成できる。すなわち、空気熱交換器16の着霜状態においては、霜のために送風に対する空気抵抗が大きくなるので、通常運転時のような送風量では、大きな騒音が生じていた。このため、図3(a)に示すように、除霜運転(除霜突入)前においてファン22の回転数を低下させることによって、この低下させている部分Bのファン送風による騒音の低減を図ることができる。
また、冷媒に超臨界で使用する超臨界冷媒を用いるので、地球環境に優しいヒートポンプユニットとなる。特に、高圧側が超臨界圧力で運転するので、電動弁前後の差圧が大きくなるため、電動弁12を小さな口径のものを使用することになり、冷媒が電動弁12を通過する際の通過音が大きく、上記実施の形態のように、電動弁12の上流側及び下流側に冷媒整流用マフラー35、36を配置することにより、低騒音化を確実に達成することができる。
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、貯湯タンク1を有するものであったが、正常の沸上運転において、水熱交換器14にて構成される熱交換路11に未加熱水が流入して、この熱交換路11を流れる際に加熱されて、高温水がこの熱交換路11から流出するものであればよいので、貯湯タンク1を有さないものであってもよい。また、電動弁12の上流側及び下流側に配置する冷媒整流用マフラー35、36としては、整流器として機能する既存のマフラーを使用することができる。そして、上記実施の形態では、マフラー35、36を備えると共に、除霜運転の終盤において電動弁12の開度等を低下させ、さらには、除霜運転に入る直前にファン22の回転数を低下させるようにしているが、マフラー35、36を備えている場合、除霜運転の終盤において電動弁12の開度等を低下させる制御や除霜運転に入る直前にファン22の回転数を低下させる制御を行わないものであってもよい。すなわち、除霜運転の終盤において電動弁12の開度等を低下させることによる消音化、除霜運転に入る直前にファン22の回転数を低下させることによる消音化、及びマフラー35、36による消音化のうち、すくなくともいずれかの消音化が達成できればよい。なお、使用する冷媒として、冷媒としては、炭酸ガス以外に、エチレンやエタン、酸化窒素等の超臨界で使用する冷媒であってもよく、さらには、超臨界で使用する冷媒ではなく、ジクロロジフルオロメタン(R−12)やクロロジフルオロメタン(R−22)のような冷媒を使用してもよい。
この発明のヒートポンプ式給湯装置の実施形態を示す簡略図である。 除霜運転時のモリエル線図を示し、(a)は除霜運転開始から除霜運転中盤までのグラフ図であり、(b)は除霜運転終盤のグラフ図である。 ファン回転数と運転音との関係を示し、(a)は除霜運転に直前にファン回転数を低下させた場合のグラフ図であり、(b)はファン回転数を変化させない場合のグラフ図である。 沸上運転時のモリエル線図を示し、(a)は冷媒に炭酸ガスを使用した場合のグラフ図であり、(b)は冷媒にHCFCやHFCを使用した場合のグラフ図である。 従来のヒートポンプ式給湯装置の簡略図である。
符号の説明
4・・ヒートポンプユニット、11・・熱交換路、12・・電動弁、13・・圧縮機、14・・水熱交換器、15・・減圧機構、16・・空気熱交換器、22・・ファン、35、36・・冷媒整流用マフラー

Claims (4)

  1. 圧縮機(13)と水熱交換器(14)と減圧機構(15)と空気熱交換器(16)とを順次接続したヒートポンプユニット(4)を備え、上記水熱交換器(14)にて構成される熱交換路(11)に未加熱水を供給してこの未加熱水を加熱する沸上運転が可能なヒートポンプ式給湯装置であって、上記減圧機構(15)を電動弁(12)にて構成すると共に、この電動弁(12)の上流側と下流側とに冷媒整流用マフラー(35)(36)を配置したことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
  2. 圧縮機(13)と水熱交換器(14)と減圧機構(15)と空気熱交換器(16)とを順次接続したヒートポンプユニット(4)を備え、上記水熱交換器(14)にて構成される熱交換路(11)に未加熱水を供給してこの未加熱水を加熱する沸上運転が可能なヒートポンプ式給湯装置であって、上記減圧機構(15)を電動弁(12)にて構成すると共に、この電動弁(12)を開状態とした除霜運転を可能とし、除霜運転における霜除去終了の直前に、上記圧縮機(13)の周波数及び電動弁(12)の開度を低下させることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
  3. 圧縮機(13)と水熱交換器(14)と減圧機構(15)と空気熱交換器(16)とを順次接続したヒートポンプユニット(4)を備え、上記水熱交換器(14)にて構成される熱交換路(11)に未加熱水を供給してこの未加熱水を加熱する沸上運転が可能なヒートポンプ式給湯装置であって、上記減圧機構(15)を電動弁(12)にて構成すると共に、この電動弁(12)を開状態とした除霜運転を可能とし、着霜して除霜運転が開始される直前において、空気熱交換器(16)に送風するファン(22)の回転数を非着霜状態の通常運転時よりも低下させることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
  4. 上記ヒートポンプユニット(4)の冷凍サイクル(3)の高圧側が超臨界圧力で運転することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかのヒートポンプ式給湯装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007040555A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ式給湯機
JP2007271213A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
WO2008015965A1 (fr) * 2006-08-01 2008-02-07 Daikin Industries, Ltd. Dispositif de réfrigération
EP2012078A1 (en) * 2006-03-31 2009-01-07 Daikin Industries, Ltd. Outdoor unit
JP2009058222A (ja) * 2006-03-31 2009-03-19 Daikin Ind Ltd 室外機
JP2009168290A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Denso Corp ヒートポンプ装置及びそれを備えた給湯装置並びにその制御装置
WO2010137344A1 (ja) * 2009-05-29 2010-12-02 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
EP2009371A4 (en) * 2006-03-31 2015-11-18 Daikin Ind Ltd HOT WATER SUPPLY OF A HEAT PUMP
WO2019171532A1 (ja) 2018-03-08 2019-09-12 三菱電機株式会社 給湯装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016038801A1 (ja) 2014-09-08 2016-03-17 Jfeスチール株式会社 高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法及び製造設備

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007040555A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ式給湯機
JP2007271213A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
EP2012078A1 (en) * 2006-03-31 2009-01-07 Daikin Industries, Ltd. Outdoor unit
JP2009058222A (ja) * 2006-03-31 2009-03-19 Daikin Ind Ltd 室外機
EP2012078A4 (en) * 2006-03-31 2009-11-18 Daikin Ind Ltd OUTDOOR UNIT
EP2009371A4 (en) * 2006-03-31 2015-11-18 Daikin Ind Ltd HOT WATER SUPPLY OF A HEAT PUMP
WO2008015965A1 (fr) * 2006-08-01 2008-02-07 Daikin Industries, Ltd. Dispositif de réfrigération
JP2009168290A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Denso Corp ヒートポンプ装置及びそれを備えた給湯装置並びにその制御装置
WO2010137344A1 (ja) * 2009-05-29 2010-12-02 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP2011007485A (ja) * 2009-05-29 2011-01-13 Daikin Industries Ltd 空気調和装置
JP4711020B2 (ja) * 2009-05-29 2011-06-29 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
WO2019171532A1 (ja) 2018-03-08 2019-09-12 三菱電機株式会社 給湯装置

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