JP2006010232A - Heat pump device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給湯運転だけでなく暖房運転もできる多機能なヒートポンプ装置に関するものである。 The present invention relates to a multifunctional heat pump apparatus that can perform not only hot water supply operation but also heating operation.
従来、給湯運転だけでなく他の運転(暖房運転)もできる多機能なヒートポンプ給湯機として図3に示すものがある(例えば、特許文献1参照)。図3に示すように、このヒートポンプ給湯機は、貯湯タンクユニット101とヒートポンプユニット102と温水暖房端末器103とから構成されている。ヒートポンプユニット102は、圧縮機104、凝縮器としての冷媒対水熱交換器105、膨張弁106、蒸発器107を環状に接続してこの順に冷媒が流れる冷媒回路を形成している。また、貯湯タンク108底部の水を加熱循環ポンプ109で冷媒対水熱交換器105に搬送して加熱した後に貯湯タンク108上部に戻す貯湯回路を形成している。貯湯タンクユニット101は、貯湯タンク108上部の湯を暖房熱交換器110、暖房一次ポンプ111を介して貯湯タンク108下部に戻す一次側回路と、温水暖房端末器出口の水を暖房二次ポンプ112、暖房熱交換器110を介して温水暖房端末器103に戻す二次側回路とを備えている。貯湯タンク108の湯は、暖房熱交換器110において二次側回路内の水を加熱して温水とし、この温水は温水暖房端末器103において室内空気と熱交換して部屋を暖房する。
Conventionally, there is one shown in FIG. 3 as a multifunctional heat pump water heater that can perform not only hot water supply operation but also other operation (heating operation) (for example, see Patent Document 1). As shown in FIG. 3, the heat pump water heater includes a hot water
このため、高効率なヒートポンプサイクルで蓄えた貯湯タンク108の湯を給湯に利用するだけでなく、貯湯熱を利用した暖房運転が可能となる。
しかしながら、前記従来の構成ではヒートポンプユニット102により直接室内を暖房することができないため、貯湯タンク108に湯がない場合は室内暖房運転ができず、湯が少ない場合には暖房能力が不足するという課題を有していた。
However, since the room cannot be directly heated by the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貯湯タンク内の湯を利用した暖房運転だけでなく、高効率なヒートポンプサイクルによる暖房運転もできる多機能なヒートポンプ装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a multifunctional heat pump device that can perform not only heating operation using hot water in a hot water storage tank but also heating operation by a highly efficient heat pump cycle. To do.
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ装置は、圧縮機と給湯熱交換器の冷媒側配管と第1暖房熱交換器の冷媒側配管と膨張弁と室外熱交換器とを環状に接続したヒートポンプ回路と、前記給湯熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で給湯熱交換器の水側配管内を流れる貯湯タンクの水を加熱する貯湯回路と、前記貯湯タンクの温水で暖房放熱器の水を加熱する第2暖房熱交換器と、前記第1暖房熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で第1暖房熱交換器の水側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第1暖房回路と、前記第2暖房熱交換器の1次側配管内を流れる前記貯湯タンクの温水で前記第2暖房熱交換器の2次側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第2暖房回路とを備えたものである。 In order to solve the conventional problems, a heat pump device according to the present invention includes a compressor, a refrigerant side pipe of a hot water supply heat exchanger, a refrigerant side pipe of a first heating heat exchanger, an expansion valve, and an outdoor heat exchanger. A heat pump circuit connected to the hot water storage circuit, a hot water storage circuit that heats the water in the hot water storage tank flowing in the water side pipe of the hot water heat exchanger with the refrigerant flowing in the refrigerant side pipe of the hot water supply heat exchanger, and heating with the hot water of the hot water storage tank The second heating heat exchanger that heats the water in the radiator, and the water in the heating radiator that flows in the water-side pipe of the first heating heat exchanger with the refrigerant flowing in the refrigerant-side pipe of the first heating heat exchanger A first heating circuit for heating the heating radiator, and the heating radiator flowing in the secondary side pipe of the second heating heat exchanger with hot water of the hot water storage tank flowing in the primary side pipe of the second heating heat exchanger And a second heating circuit for heating water.
これにより、高効率なヒートポンプサイクルによる暖房運転だけでなく、貯湯タンク内の温水を利用した大能力な暖房運転ができる。 Thereby, not only heating operation by a highly efficient heat pump cycle but also large-capacity heating operation using hot water in the hot water storage tank can be performed.
ヒートポンプサイクルによる高効率な暖房運転や貯湯タンク内の温水を利用した大能力な暖房運転が可能となり、暖房運転の省エネ、応答性向上を図ることができる。 High-efficiency heating operation using the heat pump cycle and large-capacity heating operation using hot water in the hot water storage tank are possible, and energy saving and responsiveness improvement of the heating operation can be achieved.
第1の発明は、圧縮機と給湯熱交換器の冷媒側配管と第1暖房熱交換器の冷媒側配管と膨張弁と室外熱交換器とを環状に接続したヒートポンプ回路と、前記給湯熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で給湯熱交換器の水側配管内を流れる貯湯タンクの水を加熱する貯湯回路と、前記貯湯タンクの温水で暖房放熱器の水を加熱する第2暖房熱交換器と、前記第1暖房熱交換器の冷媒側配管内を流れる冷媒で第1暖房熱交換器の水側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第1暖房回路と、前記第2暖房熱交換器の1次側配管内を流れる前記貯湯タンクの温水で前記第2暖房熱交換器の2次側配管内を流れる前記暖房放熱器の水を加熱する第2暖房回路とを備えたことにより、ヒートポンプサイクルによる高効率な暖房運転や貯湯タンク内の温水を利用した大能力な暖房運転が可能となり、暖房運転の省エネ、応答性向上を図ることができる。 1st invention is the heat pump circuit which connected the refrigerant | coolant side piping of the compressor, the hot water supply heat exchanger, the refrigerant | coolant side piping of the 1st heating heat exchanger, the expansion valve, and the outdoor heat exchanger, and the said hot water supply heat exchange A hot water storage circuit for heating the water in the hot water storage tank flowing in the water side pipe of the hot water supply heat exchanger with the refrigerant flowing in the refrigerant side piping of the heater, and the second heating heat for heating the water in the heating radiator with the hot water of the hot water storage tank An exchanger, a first heating circuit for heating water in the heating radiator flowing in the water-side pipe of the first heating heat exchanger with a refrigerant flowing in the refrigerant-side pipe of the first heating heat exchanger, and the first A second heating circuit for heating water of the heating radiator flowing in the secondary side pipe of the second heating heat exchanger with hot water of the hot water storage tank flowing in the primary side pipe of the 2 heating heat exchanger; High efficiency heating operation by heat pump cycle and hot water storage tank Large capacity of the heating operation using the hot water becomes possible, energy-saving heating operation, it is possible to achieve a response improvement.
第2の発明は、特に、第1の発明のヒートポンプ装置の第1暖房熱交換器の水側配管と第2暖房熱交換器の2次側配管とを並列に接続したものであり、ヒートポンプサイクルを利用した第1暖房回路の単独運転、貯湯タンク内の温水を利用した第2暖房回路の単独運転、及び第1暖房回路と第2暖房回路の同時運転が可能となり、状況に応じた様々な暖房運転を行うことができる。 The second invention is a heat pump cycle in which the water side piping of the first heating heat exchanger of the heat pump device of the first invention and the secondary side piping of the second heating heat exchanger are connected in parallel. The first heating circuit using the hot water, the second heating circuit using the hot water in the hot water tank alone, and the first heating circuit and the second heating circuit can be operated simultaneously. Heating operation can be performed.
第3の発明は、特に、第1または第2のいずれかの発明のヒートポンプ装置の第1暖房熱交換器の水側配管と第2暖房熱交換器の2次側配管とを流れる水流量を制御する暖房流量制御装置を備えたものであり、第1暖房回路と第2暖房回路の運転効率向上を図ることができる。 In particular, the flow rate of the water flowing through the water side pipe of the first heating heat exchanger and the secondary side pipe of the second heating heat exchanger of the heat pump device according to the first or second invention is the third invention. A heating flow rate control device to be controlled is provided, and the operation efficiency of the first heating circuit and the second heating circuit can be improved.
第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置の暖房放熱器に、室内空気を供給する暖房放熱器ファンを備えたものであり、室内空気と暖房放熱器の温水との熱交換を促進して大能力な暖房運転ができる。 In particular, the fourth invention is provided with a heating radiator fan for supplying room air to the heating radiator of the heat pump device according to any one of the first to third inventions, the indoor air and the heating radiator. Heat exchange with hot water can be promoted and large capacity heating operation can be performed.
第5の発明は、特に、第4の発明のヒートポンプ装置の暖房放熱器ファンの回転数を、暖房放熱器入口水温と暖房放熱器出口水温との温度差が所定範囲内に収まるように制御するものであり、暖房放熱器の温水と室内空気との熱交換を高効率で行うことができる。 In particular, the fifth invention controls the rotation speed of the heating radiator fan of the heat pump device of the fourth invention so that the temperature difference between the heating radiator inlet water temperature and the heating radiator outlet water temperature is within a predetermined range. Therefore, heat exchange between the hot water of the heating radiator and the room air can be performed with high efficiency.
第6の発明は、特に、第3〜第5のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量と室内空気を設定室内空気温度まで加熱するのに必要な必要室内空気加熱熱量とに応じて水流量を制御するもので、状況に応じた暖房運転を行うことができる。 The sixth invention is particularly necessary for heating the heating flow rate control device of the heat pump device according to any one of the third to fifth inventions to heat the heat storage amount of the hot water storage tank and the room air to the set room air temperature. The flow rate of water is controlled in accordance with the amount of heat for heating indoor air, and heating operation according to the situation can be performed.
第7の発明は、特に、第6の発明のヒートポンプ装置の貯湯タンクの蓄熱量を、貯湯タンク壁面に設置した複数個の温度センサーで検出するもので、蓄熱量を比較的低コストで精度良く検出できる。 In the seventh invention, in particular, the heat storage amount of the hot water storage tank of the heat pump device of the sixth invention is detected by a plurality of temperature sensors installed on the wall surface of the hot water storage tank. It can be detected.
第8の発明は、特に、第6または第7のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置の必要室内空気加熱熱量を、現在の室内空気温度と設定室内空気温度との温度差で検出するもので、必要室内空気加熱熱量を比較的低コストで精度良く検出できる。 In the eighth invention, in particular, the required indoor air heating heat quantity of the heat pump device of any one of the sixth or seventh invention is detected by a temperature difference between the current indoor air temperature and the set indoor air temperature. The required amount of heat for heating the indoor air can be accurately detected at a relatively low cost.
第9の発明は、特に、第1〜第8のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量以上でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量以上の場合には第1暖房回路と第2暖房回路とで暖房運転を行うようにしたもので、大能力な暖房運転で速やかに室内を暖房することができる。 The ninth aspect of the invention is particularly the heating flow rate control device of the heat pump device of any one of the first to eighth aspects of the invention, wherein the amount of heat stored in the hot water storage tank is greater than or equal to a predetermined amount of heat and the amount of heat required for heating the indoor air is greater than or equal to a predetermined amount of heat. In such a case, the heating operation is performed by the first heating circuit and the second heating circuit, and the room can be quickly heated by the large-capacity heating operation.
第10の発明は、特に、第1〜第9のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量以上でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量未満の場合には第1暖房回路を使用せずに第2暖房回路だけで暖房運転を行うようにしたもので、暖房運転の速やかな起動が可能となる。 The tenth aspect of the invention is particularly the heating flow rate control device of the heat pump device according to any one of the first to ninth aspects of the invention, wherein the amount of heat stored in the hot water storage tank is greater than or equal to a predetermined amount of heat and the amount of heat required for heating the indoor air is less than the predetermined amount of heat. In this case, the heating operation is performed only by the second heating circuit without using the first heating circuit, and the heating operation can be quickly started.
第11の発明は、特に、第1〜第10のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置の暖房流量制御装置を、貯湯タンクの蓄熱量が所定熱量未満の場合には第2暖房回路を使用せずに第1暖房回路だけで暖房運転を行うようにしたもので、貯湯タンクの蓄熱量が少ない場合でもヒートポンプサイクルを利用した高効率な暖房運転ができる。 In the eleventh aspect of the invention, in particular, the heating flow rate control device of the heat pump apparatus according to any one of the first to tenth aspects of the invention is not used when the heat storage amount of the hot water storage tank is less than a predetermined amount of heat. In addition, the heating operation is performed only by the first heating circuit, and the highly efficient heating operation using the heat pump cycle can be performed even when the heat storage amount of the hot water storage tank is small.
第12の発明は、特に、第1〜第11のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置のヒートポンプ回路に、給湯熱交換器の冷媒側配管をバイパスさせる給湯熱交換器バイパスを備えたもので、第1暖房回路の運転起動を速やかに行うことができる。 In a twelfth aspect of the invention, in particular, the heat pump circuit of any one of the first to eleventh aspects of the invention includes a hot water supply heat exchanger bypass that bypasses the refrigerant side piping of the hot water supply heat exchanger. 1 Operation start of a heating circuit can be performed rapidly.
第13の発明は、特に、第1〜第12のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置のヒートポンプ回路に、第1暖房熱交換器の冷媒側配管をバイパスさせる第1暖房熱交換器バイパスを備えたもので、貯湯回路の運転起動を速やかに行うことができる。 In a thirteenth aspect of the invention, in particular, the heat pump circuit of the heat pump device according to any one of the first to twelfth aspects of the invention includes a first heating heat exchanger bypass that bypasses the refrigerant side piping of the first heating heat exchanger. Therefore, the hot water storage circuit can be started up quickly.
第14の発明は、第12の発明のヒートポンプ回路において、第1暖房回路による運転を行う場合には、給湯熱交換器の冷媒側配管をバイパスさせる給湯熱交換器バイパスを開くことを特徴とするもので、暖房放熱器の加熱能力応答性を向上させることができる。 The fourteenth invention is characterized in that, in the heat pump circuit of the twelfth invention, when the operation by the first heating circuit is performed, the hot water supply heat exchanger bypass for bypassing the refrigerant side piping of the hot water supply heat exchanger is opened. Therefore, the heating capacity responsiveness of the heating radiator can be improved.
第15の発明は、第13の発明のヒートポンプ回路において、貯湯回路による運転を行う場合には、第1暖房熱交換器の冷媒側配管をバイパスさせる第1暖房熱交換器バイパスを開くことを特徴とするもので、貯湯タンクの加熱能力応答性を向上させることができる。 The fifteenth invention is characterized in that, in the heat pump circuit of the thirteenth invention, when the operation by the hot water storage circuit is performed, the first heating heat exchanger bypass for bypassing the refrigerant side piping of the first heating heat exchanger is opened. Thus, the heating capacity response of the hot water storage tank can be improved.
第16の発明は、特に、第1〜15のいずれか1つの発明のヒートポンプ装置の冷媒回路を、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルとし、前記臨界圧力以上に昇圧された冷媒により給湯熱交換器の水側配管内の水を加熱することにより、前記給湯熱交換器の冷媒側配管内の冷媒は臨界圧力以上に加圧されているので、前記給湯熱交換器の水側配管内の水により熱を奪われて温度低下しても凝縮することがない。従って、前記給湯熱交換器の全域で冷媒と水との間の温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ熱交換効率を高くできる。 In a sixteenth aspect of the invention, in particular, the refrigerant circuit of the heat pump device according to any one of the first to fifteenth aspects is a supercritical heat pump cycle in which the pressure of the refrigerant is equal to or higher than the critical pressure, and the refrigerant is pressurized to the critical pressure or higher. By heating the water in the water side pipe of the hot water heat exchanger with the refrigerant in the refrigerant side pipe of the hot water heat exchanger is pressurized to a critical pressure or higher, the water side of the hot water heat exchanger Condensation does not occur even if the temperature is lowered due to heat deprived by the water in the pipe. Therefore, it becomes easy to form a temperature difference between the refrigerant and the water in the entire area of the hot water heat exchanger, so that hot water can be obtained and the heat exchange efficiency can be increased.
第17の発明は、特に、第16の発明のヒートポンプ装置において、使用する冷媒を二酸化炭素としたものであり、比較的安価でかつ安定な二酸化炭素を冷媒に使用することにより、製品コストを抑えるとともに、信頼性を向上させることができる。また、二酸化炭素はオゾン破壊係数がゼロであり、地球温暖化係数も代替冷媒HFC−407Cの約1700分の1と非常に小さいため、地球環境に優しい製品を提供できる。 In the seventeenth aspect of the invention, in particular, in the heat pump apparatus of the sixteenth aspect of the invention, the refrigerant to be used is carbon dioxide, and the product cost is suppressed by using relatively inexpensive and stable carbon dioxide as the refrigerant. At the same time, reliability can be improved. In addition, carbon dioxide has an ozone depletion coefficient of zero and a global warming coefficient of about 1/700 of the alternative refrigerant HFC-407C, which is very small.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態のヒートポンプ装置の構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a heat pump device according to a first embodiment of the present invention.
図1において、圧縮機11と給湯熱交換器の冷媒側配管12aと第1暖房熱交換器の冷媒側配管13aと膨張弁14と室外熱交換器15とを環状に接続してヒートポンプ回路を形成している。送風機34は室外熱交換器15に室外空気を送る。また、本発明の第1の実施の形態のヒートポンプ装置は、給湯熱交換器の冷媒側配管12a内を流れる冷媒で給湯熱交換器の水側配管12b内を流れる貯湯タンク16の水を加熱する貯湯回路と、貯湯タンク16の温水で暖房放熱器18の水を加熱する第2暖房熱交換器20と、第1暖房熱交換器の冷媒側配管13a内を流れる冷媒で第1暖房熱交換器の水側配管13b内を流れる暖房放熱器18の水を加熱する第1暖房回路と、第2暖房熱交換器の1次側配管20a内を流れる貯湯タンク16の温水で第2暖房熱交換器の2次側配管20b内を流れる暖房放熱器18の水を加熱する第2暖房回路とを備えている。貯湯回路は、貯湯タンク16と積層ポンプ17と給湯熱交換器の水側配管12bとを環状に接続して形成している。第1暖房回路は、暖房放熱器18と第1暖房ポンプ19と流量調整弁23と第1暖房熱交換器の水側配管13bとを環状に接続して形成している。第2暖房回路は、暖房放熱器18と第1暖房ポンプ19と流量調整弁23と第2暖房熱交換器の2次側配管20bとを環状に接続して形成している。
In FIG. 1, a
第1暖房熱交換器の水側配管13bと第2暖房熱交換器の2次側配管20bとは並列に接続されており、両者を流れる水流量の配分は、貯湯タンク16の蓄熱量と室内空気を設定室内空気温度まで加熱するのに必要な必要室内空気加熱熱量とに応じて暖房流量制御装置22により流量調整弁23を介して制御される。貯湯タンク16の蓄熱量は、貯湯タンク16壁面に設置した複数個の温度センサー(残湯量センサー)24a〜24cで検出し、必要室内空気加熱熱量は、室内空気温度センサー25で検出した現在の室内空気温度と設定室内空気温度との温度差で検出している。
The water-
また、暖房放熱器18は、室内空気を供給する暖房放熱器ファン28を備えており、室内空気と暖房放熱器18の温水との熱交換を促進して大能力な暖房運転ができる。暖房放熱器ファン制御装置35は、暖房放熱器ファン28、暖房放熱器入口温度センサー26及び暖房放熱器出口温度センサー27と接続されており、暖房放熱器入口温度センサー26及び暖房放熱器出口温度センサー27の検出温度に基づいて暖房放熱器ファン28の回転数を制御する。なお暖房放熱器ファン制御装置35は暖房流量制御装置22と一体に形成してもよい。暖房放熱器ファン28の回転数は、暖房放熱器入口温度センサー26で検出した暖房放熱器入口水温と暖房放熱器出口温度センサー27で検出した暖房放熱器出口水温との温度差が所定範囲内に収まるように制御され、暖房放熱器18の温水と室内空気との熱交換を高効率で行うことができる。
Further, the
水配管各所には、水の逆流を防止する逆止弁29a〜29cが設置されており、貯湯タンク16には、給水弁30、排水弁31が設置されている。また、カラン等の給湯端末33の上流部には、貯湯タンク16の湯と給水とを混合して所定の給湯温度を得るための混合弁32が備えられている。
Check
以上のように構成されたヒートポンプ装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the heat pump apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
暖房運転モードとしては、第1暖房回路(ヒートポンプサイクルによる高効率な運転)単独運転,第2暖房回路(貯湯タンク16の温水を利用した応答性が早い運転)単独運転,第1暖房回路と第2暖房回路の同時運転(大能力運転)の3種類が可能であり、これらの暖房運転モードは、貯湯タンク16の蓄熱量と必要室内空気加熱熱量とに応じて暖房流量制御装置22で切り替えられる。
As the heating operation mode, the first heating circuit (highly efficient operation by the heat pump cycle) is operated independently, the second heating circuit (the operation that uses the hot water in the hot
まず、貯湯タンク16の蓄熱量が所定熱量以上(例えば、貯湯タンク16中央部の残湯量センサー24bの検出温度が45℃以上)でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量以上(例えば、室内暖房設定温度と室内空気温度との温度差が10K以上)の場合には、第1暖房回路と第2暖房回路とで暖房運転を行う。具体的には、暖房流量制御装置22は、残湯量センサー24の検出温度があらかじめ定められた所定の温度以上で、かつ室内空気温度センサー25の検出温度と室内暖房設定温度との温度差があらかじめ定められた所定の温度差以上の場合には、第2暖房ポンプ21、圧縮機11を作動させるように制御し、かつ、流量調整弁23を、暖房放熱器18の水が第1暖房熱交換器の水側配管13b及び第2暖房熱交換器の2次側配管20bを流れるように制御して、第1暖房回路と第2暖房回路とで暖房運転を行うように制御する。即ち、必要室内空気加熱熱量が大きい場合(例えば、低温の室内を暖房する場合)には、ヒートポンプサイクルによる高効率な第1暖房回路と貯湯タンク16の温水を利用した応答性が早い第2暖房回路により大能力な暖房運転で速やかに室内を暖房することができる。
First, the amount of heat stored in the hot
次に、貯湯タンク16の蓄熱量が所定熱量以上(例えば、貯湯タンク16中央部の残湯量センサー24bの検出温度が45℃以上)でかつ必要室内空気加熱熱量が所定熱量未満(例えば、室内暖房設定温度と室内空気温度との温度差が2K未満)の場合には、第1暖房回路を使用せずに第2暖房回路だけで暖房運転を行う。具体的には、暖房流量制御装置22は、残湯量センサー24の検出温度があらかじめ定められた所定の温度以上で、かつ室内空気温度センサー25の検出温度と室内暖房設定温度との温度差があらかじめ定められた所定の温度差未満の場合には、第2暖房ポンプ21を作動させるように制御し、かつ、流量調整弁23を、暖房放熱器18の水が第2暖房熱交換器の2次側配管20bに流れるように制御して、第2暖房回路のみで暖房運転を行うように制御する。即ち、必要室内空気加熱熱量が小さい場合(例えば、室内の保温の場合)には、応答性が早い第2暖房回路により速やかに室内空気を設定室内温度に加熱することができる。また、かかる場合に、仮に、第1暖房回路を動作させるとすれば、室内暖房設定温度と室内空気温度との温度差が比較的小さいため、ヒートポンプ回路の圧縮機11等を間欠的に動作させることになり、暖房運転の省エネに反することになるが、本実施の形態のように、第2暖房回路のみで暖房運転を行うとかかる問題を解決することができ、暖房運転の省エネ化を図ることができる。
Next, the amount of heat stored in the hot
更に、貯湯タンク16の蓄熱量が所定熱量未満(例えば、貯湯タンク16上部の残湯量センサー24aの検出温度が45℃未満)の場合には、第2暖房回路を使用せずに第1暖房回路だけで暖房運転を行う。具体的には、暖房流量制御装置22は、残湯量センサー24の検出温度があらかじめ定められた所定の温度未満の場合には、圧縮機11を作動させるように制御し、かつ、流量調整弁23を、暖房放熱器18の水が第1暖房熱交換器の水側配管13bを流れるように制御して、第1暖房回路のみで暖房運転を行うように制御する。即ち、万一、貯湯タンク16に温水が無い場合でも、応答性では多少劣るものの、ヒートポンプサイクルによる高効率な第1暖房回路の暖房運転を行うことができる。
Furthermore, when the heat storage amount of the hot
以上のように、本実施の形態1においては、貯湯タンク16の蓄熱量や必要室内空気加熱熱量に応じて、高効率なヒートポンプサイクルによる暖房運転や貯湯タンク16内の温水を利用した大能力な暖房運転が可能となり、暖房運転の省エネ、応答性向上を図ることができる。
As described above, in the first embodiment, according to the heat storage amount of the hot
なお、貯湯タンク16の蓄熱量が所定熱量以上(例えば、貯湯タンク16上部の残湯量センサー24aの検出温度が45℃以上で、かつ、必要室内空気加熱熱量が所定の範囲(例えば、室内暖房設定温度と室内空気温度との温度差が2K以上10K未満)の場合には、第2暖房回路のみで暖房運転を行うように制御する。
Note that the amount of heat stored in the hot
次に、暖房放熱器ファン28の動作について説明する。
Next, the operation of the
暖房放熱器ファン制御装置35は、暖房放熱器入口温度センサー26と暖房放熱器出口温度センサー27との検出温度差が所定範囲の上限値以上になった場合には暖房放熱器ファン28の回転数を下げるように制御し、また、暖房放熱器入口温度センサー26と暖房放熱器出口温度センサー27との検出温度差が所定範囲の下限値未満になった場合には暖房放熱器ファン28の回転数を上げるように制御する。このように制御することで、暖房放熱器入口温度センサー26と暖房放熱器出口温度センサー27との検出温度差が所定範囲内に収まるように制御することができ、暖房放熱器18の温水と室内空気との熱交換を高効率で行うことができる。
When the detected temperature difference between the heating radiator
(実施の形態2)
図2は、本発明の第2の実施の形態のヒートポンプ装置の構成図である。図2において、本発明の第1の実施の形態のヒートポンプ装置と同様の構成部分については共通の符号を用い、詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a configuration diagram of the heat pump apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those of the heat pump apparatus according to the first embodiment of the present invention are denoted by common reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施の形態1と異なるのは、図2において、ヒートポンプ回路は、給湯熱交換器の冷媒側配管12aをバイパスさせる給湯熱交換器バイパス201と、第1暖房熱交換器の冷媒側配管13aをバイパスさせる第1暖房熱交換器バイパス202とを備えたことである。
The difference from Embodiment 1 is that in FIG. 2, the heat pump circuit bypasses the hot water supply
以上のように構成されたヒートポンプ装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the heat pump apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、第1暖房回路による運転(ヒートポンプサイクルによる暖房運転)を起動する際には、給湯熱交換器バイパス201を開く。具体的には、暖房流量制御装置22が第1暖房回路を作動させる場合の信号を利用して給湯熱交換器バイパス201を開く構成とすればよい。これにより、圧縮機11から吐出した高温高圧冷媒が給湯熱交換器の冷媒側配管12aを通らないため、冷媒は給湯熱交換器12に吸熱されることなく高温高圧状態を保持したまま第1暖房熱交換器の冷媒側配管13aで第1暖房熱交換器の水側配管13b内の水と熱交換して暖房放熱器18の水を加熱する。従って、暖房放熱器18の加熱能力応答性を向上させることができる。
First, when starting the operation by the first heating circuit (heating operation by the heat pump cycle), the hot water supply
また、貯湯回路による運転(ヒートポンプサイクルによる貯湯タンク16内の水加熱運転)を起動する際には、第1暖房熱交換器バイパス202を開く。これにより、給湯熱交換器の冷媒側配管12aにおいて給湯熱交換器の水側配管12b内の水と熱交換した後の冷媒は第1暖房熱交換器の冷媒側配管13aを通らないため、冷媒は第1暖房熱交換器13に吸熱されることなく、第1暖房熱交換器13の圧力損失による圧力低下も防止できる。従って、貯湯タンク16の加熱能力応答性を向上させることができる。
Moreover, when starting the operation by the hot water storage circuit (water heating operation in the hot
以上のように、本実施の形態2においては、給湯熱交換器の冷媒側配管12aや第1暖房熱交換器の冷媒側配管13aをバイパスさせることにより、冷媒の熱量が給湯熱交換器12や第1暖房熱交換器13に無駄に吸熱されることを防止して、暖房運転や貯湯タンク加熱運転の応答性を向上させることができる。
As described above, in the second embodiment, by bypassing the refrigerant side pipe 12a of the hot water supply heat exchanger and the
ここで、暖房放熱器18は、暖房放熱器ファン28により室内空気と暖房放熱器18の温水とを熱交換させる形態としたが、これを床暖房パネルとして利用すれば、床暖房用途への展開も可能である。
Here, the
また、実施の形態1および実施の形態2では、ヒートポンプサイクルを、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルとしたが、もちろん一般の臨界圧力以下のヒートポンプサイクルでもよい。またこの場合、冷媒としてはフロンガス、アンモニアなどを用いても良い。 In the first and second embodiments, the heat pump cycle is a supercritical heat pump cycle in which the refrigerant pressure is equal to or higher than the critical pressure. However, a heat pump cycle having a general critical pressure or lower may be used. In this case, chlorofluorocarbon, ammonia, or the like may be used as the refrigerant.
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ装置は、給湯運転だけでなく暖房運転の他、風呂加熱運転や浴室乾燥運転等多機能なヒートポンプサイクルに対しての適用が有効である。 As described above, the heat pump device according to the present invention is effective for not only hot water supply operation but also heating operation, as well as multifunctional heat pump cycles such as bath heating operation and bathroom drying operation.
11 圧縮機
12 給湯熱交換器
12a 給湯熱交換器の冷媒側配管
12b 給湯熱交換器の水側配管
13 第1暖房熱交換器
13a 第1暖房熱交換器の冷媒側配管
13b 第1暖房熱交換器の水側配管
14 膨張弁
15 室外熱交換器
16 貯湯タンク
17 積層ポンプ
18 暖房放熱器
19 第1暖房ポンプ
20 第2暖房熱交換器
20a 第2暖房熱交換器の1次側配管
20b 第2暖房熱交換器の2次側配管
21 第2暖房ポンプ
22 暖房流量制御装置
23 流量調整弁
24a,24b,24c 残湯量センサー
25 室内空気温度センサー
26 暖房放熱器入口温度センサー
27 暖房放熱器出口温度センサー
28 暖房放熱器ファン
29a,29b,29c 逆止弁
30 給水弁
31 排水弁
32 混合弁
33 給湯端末
34 送風機
35 暖房放熱器ファン制御装置
201 給湯熱交換器バイパス
202 第1暖房熱交換器バイパス
DESCRIPTION OF
Claims (17)
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JP2004189166A JP2006010232A (en) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Heat pump device |
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---|---|---|---|---|
JP2009287895A (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump hot water heating system |
US20140291411A1 (en) * | 2011-12-06 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat pump heating and hot-water system |
JP2015068577A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | リンナイ株式会社 | Heat pump system and hot water supply heating system |
-
2004
- 2004-06-28 JP JP2004189166A patent/JP2006010232A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009287895A (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump hot water heating system |
US20140291411A1 (en) * | 2011-12-06 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat pump heating and hot-water system |
US9951962B2 (en) * | 2011-12-06 | 2018-04-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat pump heating and hot-water system |
JP2015068577A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | リンナイ株式会社 | Heat pump system and hot water supply heating system |
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