JP2008180423A - Heat pump system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプシステムに関するものである。 The present invention relates to a heat pump system.
従来、ヒートポンプの冷媒としてフロン系の冷媒が多く使用されてきたが、フロン系の冷媒はオゾン層破壊や地球温暖化などの問題を有しているため、これに代わる冷媒として環境負荷の小さく自然界に広く存在している自然冷媒に注目が集まっている。とくに二酸化炭素は毒性や可燃性が無いためにフロン系の冷媒の代替物として検討されているが、二酸化炭素をヒートポンプの冷媒として用いた場合、冷凍サイクル高圧側の圧力が高くなってしまうという問題がある。 Conventionally, chlorofluorocarbon refrigerants have been widely used as refrigerants for heat pumps. However, chlorofluorocarbon refrigerants have problems such as ozone layer destruction and global warming. Attention has been focused on natural refrigerants widely present in Japan. In particular, since carbon dioxide is not toxic or flammable, it has been investigated as an alternative to fluorocarbon refrigerants. However, when carbon dioxide is used as a heat pump refrigerant, the pressure on the high-pressure side of the refrigeration cycle increases. There is.
このため、特許文献1に記載のヒートポンプシステムでは、圧縮機、放熱器、第1の膨張弁、補助熱交換機、第2の膨張弁、及び蒸発器を順次環状に接続した冷凍サイクルを備えており、第1の膨張弁の開度を制御して、高圧側冷媒圧力を低下させている。すなわち、冷媒状態が超臨界であるときは、冷媒の密度は圧力の上昇に応じて増加するので、第1の膨張弁の開度を大きくすることで、放熱器に存在する冷媒量を減少させて密度を低下させ、高圧側冷媒圧力を低下させている。
しかしながら、特許文献1に記載のヒートポンプシステムでは、高圧側冷媒圧力を下げるための制御が複雑であり、その他のアプローチが要望されていた。
However, in the heat pump system described in
そこで、本発明は、複雑な制御を必要とせずに、高圧側冷媒圧力を低下させることのできるヒートポンプシステムを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the heat pump system which can reduce a high pressure side refrigerant | coolant pressure, without requiring complicated control.
本発明に係るヒートポンプシステムは、上記課題を解決するためになされたものであり、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機からの冷媒を放熱させる放熱器と、前記放熱器からの冷媒を膨張させる膨張弁と、前記膨張弁からの冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器からの冷媒を加熱して前記圧縮機へ供給する加熱器と、前記圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器及び加熱器の順に冷媒を循環させる冷媒配管と、を備えている。 The heat pump system according to the present invention is made to solve the above-described problems, and includes a compressor that compresses the refrigerant, a radiator that dissipates the refrigerant from the compressor, and expands the refrigerant from the radiator. An expansion valve for evaporating, an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion valve, a heater for heating the refrigerant from the evaporator and supplying the refrigerant to the compressor, the compressor, a radiator, an expansion valve, and an evaporator And a refrigerant pipe for circulating the refrigerant in the order of the heater.
このように本発明に係るヒートポンプシステムは、蒸発器と圧縮機との間に加熱器を設置しており、この加熱器により蒸発器からの冷媒を加熱している。よって、圧縮機に供給される冷媒は、その温度が高温となってエンタルピが増大するため、圧縮機で冷媒を圧縮させて所定温度まで上昇させる際、加熱器を設けていない場合に比べてより低い圧力であっても所定温度まで冷媒を上昇させることが可能となる。この結果、高圧側冷媒圧力を低下させることができ、低圧であっても高温の熱交換を行うことが可能となる。 Thus, in the heat pump system according to the present invention, the heater is installed between the evaporator and the compressor, and the refrigerant from the evaporator is heated by this heater. Therefore, since the temperature of the refrigerant supplied to the compressor becomes high and the enthalpy increases, when the refrigerant is compressed by the compressor and raised to a predetermined temperature, compared to the case where no heater is provided. Even at a low pressure, the refrigerant can be raised to a predetermined temperature. As a result, the high-pressure side refrigerant pressure can be reduced, and high-temperature heat exchange can be performed even at a low pressure.
上記ヒートポンプシステムの加熱器の熱源としては、種々のものを利用することができるが、例えば、以下のようにヒートポンプシステムを構成することで、加熱器の熱源を確保することができる。すなわち、負荷側媒体を貯留するタンクと、タンク内の負荷側媒体を放熱器における冷媒と熱交換させてタンク内に戻すよう循環させるための受熱用配管と、タンク内の負荷側媒体を加熱器における冷媒と熱交換させてタンク内に戻すよう循環させるための放熱用配管とを設けることができる。このように、タンク内に貯留された負荷側媒体は、受熱用配管を循環することで、放熱器における冷媒と熱交換されて加熱される。そして、この加熱されてタンク内に貯留している負荷側媒体は、放熱用配管を循環することで、加熱器の熱源として利用される。このため、別途熱源を必要とすることがなく、よりシンプルで効率の良いヒートポンプシステムとすることができる。 Although various things can be utilized as a heat source of the heater of the said heat pump system, the heat source of a heater can be ensured by comprising a heat pump system as follows, for example. That is, a tank for storing the load-side medium, a heat receiving pipe for circulating the load-side medium in the tank so as to exchange heat with the refrigerant in the radiator and return it to the tank, and a heater for the load-side medium in the tank And a heat radiating pipe for circulating the refrigerant so as to be returned to the tank. As described above, the load-side medium stored in the tank is heated through heat exchange with the refrigerant in the radiator by circulating through the heat receiving pipe. The load-side medium heated and stored in the tank is used as a heat source for the heater by circulating through the heat radiation pipe. For this reason, it is possible to provide a simpler and more efficient heat pump system without requiring a separate heat source.
また、加熱器の熱源を確保するため、ヒートポンプシステムを次のような構成とすることもできる。すなわち、負荷側媒体を貯留するタンクと、タンク内の負荷側媒体を加熱器における冷媒と熱交換させた後に、放熱器における冷媒と熱交換させて前記タンク内に戻すよう循環させるための配管と、を備えていてもよい。このように構成することで、上述したように別途熱源を必要とすることがないだけでなく、以下のような効果を得ることができる。すなわち、負荷側媒体を一旦加熱器における冷媒と熱交換することで負荷側媒体は冷却するため、放熱器における冷媒は、この冷却された負荷側媒体と熱交換する。よって、放熱器を通過した冷媒はより低い温度となる、つまり、負荷側媒体に与える熱量がより大きくなるため、良好な成績係数を得ることができる。また、負荷側媒体を循環させるための配管が一つで足りるので、低コスト化を図ることができる。 Moreover, in order to ensure the heat source of a heater, a heat pump system can also be set as the following structures. That is, a tank for storing the load-side medium, and a pipe for circulating the heat-exchanged medium in the tank so that the load-side medium in the tank is heat-exchanged with the refrigerant in the heater and then returned to the tank. , May be provided. With this configuration, not only a separate heat source is not required as described above, but also the following effects can be obtained. That is, since the load-side medium is cooled by once exchanging heat with the refrigerant in the heater, the refrigerant in the radiator exchanges heat with the cooled load-side medium. Therefore, since the refrigerant that has passed through the radiator has a lower temperature, that is, the amount of heat given to the load-side medium becomes larger, a good coefficient of performance can be obtained. Moreover, since only one pipe for circulating the load side medium is sufficient, the cost can be reduced.
また、冷媒としては、毒性や可燃性が無く、安価に入手することのできる二酸化炭素を使用することが好ましい。 As the refrigerant, it is preferable to use carbon dioxide which is not toxic or flammable and can be obtained at low cost.
本発明によれば、複雑な制御を必要とせずに、高圧側冷媒圧力を低下させることのできるヒートポンプシステムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat pump system which can reduce a high voltage | pressure side refrigerant pressure can be provided, without requiring complicated control.
(第1実施形態)
以下、本発明に係るヒートポンプシステムの第1実施形態を添付図面に従って説明する。図1は、第1実施形態に係るヒートポンプシステム1の回路図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a heat pump system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a
図1に示すように、ヒートポンプシステム1は、冷媒回路2と給湯回路3を備えている。冷媒回路2は、冷媒が通過する環状の冷媒配管10を備えており、この冷媒配管10に、圧縮機4、放熱器5、膨張弁6、蒸発器7、及び加熱器9がこの順で接続されている。圧縮機4は冷媒を圧縮するためのものであり、この圧縮機4から吐出された冷媒を放熱器5にて放熱し、放熱器5から送られてきた冷媒を膨張弁6によって減圧させている。また、膨張弁6により減圧された冷媒は蒸発器7によって蒸発し、蒸発器7で蒸発して飽和蒸気となった冷媒は加熱器9によってさらに加熱される。なお、この冷媒回路2の冷媒としては二酸化炭素が使用されている。
As shown in FIG. 1, the
また、給湯回路3は、上記冷媒回路2によって加熱された負荷側媒体を風呂や台所の給湯のために提供するものであって、上記冷媒回路2とは独立した回路として構成されており、負荷側媒体を貯留するタンク11と、タンク11内の負荷側媒体を放熱器5における冷媒と熱交換させるための受熱用配管12と、タンク11内の負荷側媒体を加熱器9における冷媒と熱交換させるための放熱用配管13とを有している。なお、給湯回路3の負荷側媒体は湯(水)である。
The hot
次に、冷媒回路2の構成部品について順に説明する。圧縮機4は、駆動装置(図示省略)によって駆動され、吸引した冷媒を圧縮して高温とし、放熱器5側へ冷媒を吐出するように構成されている。
Next, the components of the
放熱器5は、上記圧縮機4によって圧縮されて高温となった冷媒を放熱させるためのものであり、その内部を流れる高温の冷媒を、給湯回路3の受熱用配管12内を流れる負荷側媒体と熱交換させている。放熱器5内を流れる冷媒と受熱用配管12内を流れる負荷側媒体とは種々の方法で熱交換することができるが、例えば、放熱器5と対応する位置にある受熱用配管12の内部を放熱器5が延びる二重管式熱交換器を構成することによって、冷媒と負荷側媒体とを熱交換させることができる。なお、放熱器5内の冷媒と、受熱用配管12内の負荷側媒体とは、対向する方向に流れている。
The
膨張弁6は、絞り膨張によって冷媒を低圧・低温にさせるよう構成されており、手動膨張弁,定圧膨張弁,温度自動膨張弁,キャピラリーチューブ,フロート膨張弁,電子膨張弁など種々の膨張弁を使用することができる。
The
蒸発器7は、冷媒と外気とを熱交換させることによって冷媒に熱を与えて蒸発させる。なお、蒸発器7にはファン8が近接して設けられており、そのファン8からの送風を受けることで、効率よく外気と冷媒とが熱交換する。
The
加熱器9は、放熱用配管13内を流れる負荷側媒体を熱源としており、加熱器9内の冷媒を、放熱用配管13内の負荷側媒体と熱交換させることで、冷媒を加熱してその温度を上昇させている。
The heater 9 uses a load-side medium flowing in the
続いて、給湯回路3の構成部品について説明する。まず、タンク11は、負荷側媒体を貯留するように構成されており、断熱性の材料で構成されていることが好ましい。
Next, components of the hot
受熱用配管12は、タンク11から放熱器5まで延びる負荷側媒体の往路部12aと、放熱器5の冷媒と熱交換した負荷側媒体がタンク11に戻るよう放熱器5からタンク11まで延びる負荷側媒体の復路部12bとから構成されている。なお、受熱用配管12の往路部12aには、負荷側媒体を循環させるためのポンプ14が設置されている。また、放熱用配管13は、タンク11から加熱器9まで延びる負荷側媒体の往路部13aと、加熱器9によって冷媒と熱交換した負荷側媒体がタンク11に戻るよう加熱器9からタンク11まで延びる負荷側媒体の復路部13bとから構成されている。そして、受熱用配管12と同様に、放熱用配管13の往路部13aには、負荷側媒体を循環させるためのポンプ15が設置されている。
The
次に上記のように構成されたヒートポンプシステムの動作について図1及び図2を参照しつつ説明する。図2は、冷媒回路を循環する冷媒のモリエル線図である。 Next, the operation of the heat pump system configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is a Mollier diagram of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit.
まず、冷媒回路2を中心に説明すると、図1に示すように、圧縮機4によって冷媒を圧縮して高圧にすることで冷媒の温度を上昇させる。圧縮機4により高温となった冷媒は、放熱器5によって放熱することで受熱用配管12内を循環する負荷側媒体と熱交換して負荷側媒体を加熱し、冷媒自体は温度が低下する。
First, the
放熱器5で放熱した冷媒は、膨張弁6で急激に圧力が下がることでさらに温度が低下し、湿り蒸気となる。この湿り蒸気となった冷媒は、蒸発器7でファン8から送られる大気と熱交換することで大気から熱を受け取り飽和蒸気となる。続いて、冷媒は、加熱器9にて放熱用配管13内を循環する負荷側媒体と熱交換して負荷側媒体から熱を受け取って加熱されることにより、過熱蒸気となって温度が上昇する。そして加熱器9にて温度が上昇した冷媒は、圧縮機4に送られて、再度上記工程を繰り返すように冷媒回路2を循環する。
The refrigerant radiated by the
また、給湯回路3を中心に説明すると、まず、ポンプ14を作動させることでタンク11内の負荷側媒体を受熱用配管12内で循環させる。受熱用配管12内を循環する負荷側媒体は、放熱器5に対応する位置で放熱器5における冷媒と熱交換する。放熱器5における冷媒は圧縮機4によって圧縮されることで高温となっているため、負荷側媒体は冷媒によって加熱されて温度が上昇する。このように高温となった負荷側媒体はタンク11内に戻り、タンク11内の負荷側媒体の温度は上昇する。そして、タンク11内で温度が上昇した湯は、風呂や台所の給湯に利用される。
The hot
また、ポンプ14と同時に、ポンプ15を作動させることでタンク11内の負荷側媒体を放熱用配管13内で循環させる。放熱用配管13内を循環する負荷側媒体は、加熱器9に対応する位置で加熱器9における冷媒と熱交換する。ここでは、加熱器9における冷媒よりも放熱用配管13内を循環する負荷側媒体の方が温度が高いため、負荷側媒体が冷媒を加熱して冷媒の温度を上昇させる。このように、放熱用配管13内を循環する負荷側媒体は、加熱器9の熱源として利用される。
In addition, by operating the
以上の給湯回路3での工程では、受熱用配管12を循環する負荷側媒体は温度が上昇し、放熱用配管13を循環する負荷側媒体は温度が低下するが、受熱用配管12を循環する負荷側媒体が受け取る熱量の方が放熱用配管13を循環する負荷側媒体が放出する熱量よりも大きいため、上記工程を繰り返すことによって、タンク11内の負荷側媒体の温度は徐々に上昇する。
In the process in the hot
以上の冷媒の変化を図2のモリエル線図に基づいて説明すると、まず冷媒は、圧縮機4によって圧縮されて高温・高圧となり、点Eの状態から点Aの状態へ等エントロピ変化する。次に、放熱器5によって冷媒は放熱されて温度が低下し、点Aの状態から点Bの状態に等圧変化する。続いて冷媒は、膨張弁6で低圧・低温となって湿り蒸気となり、点Bの状態から点Cの状態へ等エンタルピ変化する。そして、湿り蒸気となった冷媒は、蒸発器7で大気と熱交換して飽和蒸気となり、点Cの状態から点Dの状態に等圧変化する。続いて飽和蒸気となった冷媒は、加熱器9で加熱されることで過熱蒸気となって温度が上昇し、点Dの状態から点Eの状態に等圧変化する。以上の変化を繰り返して冷媒は負荷側媒体を加熱する。
The change of the refrigerant described above will be described based on the Mollier diagram of FIG. 2. First, the refrigerant is compressed by the compressor 4 to become high temperature and high pressure, and isentropic changes from the state of point E to the state of point A. Next, the heat is dissipated by the
以上のように、第1実施形態によれば、蒸発器7と圧縮機4との間に加熱器9を設置し、この加熱器9によって冷媒の温度を上昇させてから圧縮機4に送るように構成している。このため、図2に示すように、例えば、タンク11内の負荷側媒体の温度が60℃であって、この60℃の負荷側媒体を加熱するため、放熱器5に送る冷媒の温度を120℃とする場合について、第1実施形態に係るヒートポンプシステム1と、加熱器9を設けていないヒートポンプシステムとを比較すると以下の効果を得ることができる。すなわち、加熱器9を設けていないヒートポンプシステムにおける冷媒の変化は、図2の破線で示される点D→A’→B’→C’→Dの軌跡を描くため、圧縮機4に送られる前の冷媒は点Dの状態にある。この点Dの状態から冷媒の温度を120℃まで上昇させるには、例えば、圧縮機4によって冷媒の圧力がP1となるまで圧縮する必要がある。これに対して、上記第1実施形態に係るヒートポンプシステム1では、点Dの状態から冷媒を加熱器9によってさらに加熱して温度を上昇させエンタルピを増大させて、点Eの状態まで変化させている。このため、圧縮機9で冷媒の圧力がP2(<P1)となるまで圧縮させるだけで冷媒の温度を120℃まで上昇させることができる。このように、加熱器9を設けて圧縮機4へ送る前の冷媒の温度を上昇させることで、高圧側冷媒圧力を下げることができる。また、このように低圧であっても冷媒の温度を120℃とすることができ、この120℃の冷媒によって、60℃である高温の負荷側媒体を加熱してさらに温度を上昇させて高温とすることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the heater 9 is installed between the
(第2実施形態)
次に本発明に係るヒートポンプシステムの第2実施形態を図3及び図4を参照しつつ説明する。図3は第2実施形態に係るヒートポンプシステムの回路図、図4は第2実施形態に係るヒートポンプシステムの冷媒回路における冷媒のモリエル線図である。第2実施形態に係るヒートポンプシステム1’が第1実施形態に係るヒートポンプシステム1と大きく相違する点は給湯回路3の配管が一つである点であり、その他の構成は第1実施形態と同じであるので、以下では第1実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the heat pump system according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a circuit diagram of the heat pump system according to the second embodiment, and FIG. 4 is a Mollier diagram of the refrigerant in the refrigerant circuit of the heat pump system according to the second embodiment. The
まず図3に示すように、第2実施形態に係るヒートポンプシステム1’は、冷媒回路2と給湯回路3’とを備えている。冷媒回路2は、上記第1実施形態と同一の構成となっており、圧縮機4、放熱器5,膨張弁6、蒸発器7、及び加熱器9を冷媒配管10によってこの順で環状に接続している。そして、この冷媒回路2を冷媒である二酸化炭素が循環している。
First, as shown in FIG. 3, a
給湯回路3’は、負荷側媒体を貯留するタンク11と、タンク11内の負荷側媒体を加熱器9における冷媒と熱交換させつつ、その後に放熱器5における冷媒と熱交換させるための配管16とを備えている。
The hot
このように、負荷側媒体を循環させる配管16は、上記第1実施形態と異なり、受熱用配管と放熱用配管とに分かれていない。すなわち、配管16は、タンク11から加熱器9まで延びる往路部16aと、加熱器9から放熱器2まで延びる中間部16bと、この放熱器2からタンク11まで戻るよう放熱器2からタンク11まで延びる復路部16cとから構成されている。なお、配管16の往路部16aには、その配管16内に負荷側媒体を循環させるためのポンプ17が設置されている。
Thus, unlike the said 1st Embodiment, the piping 16 which circulates a load side medium is not divided into heat receiving piping and heat radiating piping. That is, the
このように構成されたヒートポンプシステム1’の動作について、図3及び図4を参照しつつ説明する。
The operation of the
まず、冷媒回路2を中心に説明すると、図3に示すように、上記第1実施形態と同様に、圧縮機4によって冷媒を圧縮して高圧にすることで冷媒の温度を上昇させる。圧縮機4により高温となった冷媒は放熱器5によって放熱することで、配管16内を循環する負荷側媒体と熱交換して負荷側媒体を加熱し、冷媒自体は温度が低下する。
First, the
放熱器5で放熱した冷媒は、膨張弁6で急激に圧力が下がることでさらに温度が低下し湿り蒸気となる。この湿り蒸気となった冷媒は、蒸発器7でファン8から送られる大気と熱交換することで大気から熱を受け取り飽和蒸気となる。続いて、冷媒は、加熱器9にて、配管16内を循環する負荷側媒体と熱交換して負荷側媒体から熱を受け取って加熱されることで、過熱蒸気となって温度が上昇する。そして加熱器9にて温度が上昇した冷媒は、圧縮機4に送られて、再度上記工程を繰り返すように冷媒回路2内を循環する。
The refrigerant radiated by the
また給湯回路3’を中心に説明すると、まず、ポンプ17を作動させることで、タンク11内の負荷側媒体を配管16内で循環させる。配管16内を循環する負荷側媒体は、加熱器9と対応する位置で加熱器9における冷媒と熱交換する。ここでは、加熱器9における冷媒の方が負荷側媒体よりも温度が低いので、負荷側媒体は加熱器9における冷媒に熱を与えて加熱し、負荷側媒体自体は熱を奪われて温度が低下する。このように冷媒を加熱することによって低温となった負荷側媒体は、さらに配管16内を進み、放熱器5と対応する位置で放熱器5における冷媒と熱交換する。加熱器5における冷媒は圧縮機4にて圧縮されて高温となっており負荷側媒体よりも温度が高いため、放熱器5と対応する位置では、負荷側媒体は放熱器5における冷媒から熱を受け取り加熱されて、温度が上昇する。このように放熱器5における冷媒から熱を受け取り高温となった負荷側冷媒は最終的にタンク11内に戻り、タンク11内の負荷側媒体の温度を上昇させる。この工程を繰り返すことで、タンク11内の負荷側媒体は徐々に温度が上昇する。
Further, the hot
以上の冷媒の変化を図4のモリエル線図に基づいて説明すると、まず冷媒は、圧縮機4によって圧縮されて高温・高圧となり、点Jの状態から点Fの状態へ等エントロピ変化する。次に冷媒は、放熱器5によって放熱されて温度が低下し、点Fの状態から点Gの状態に等圧変化する。続いて、膨張弁6で冷媒は低圧・低温となって湿り蒸気となり、点Gの状態から点Hの状態へ等エンタルピ変化する。そして、湿り蒸気となった冷媒は、蒸発器7で大気と熱交換して飽和蒸気となり、点Hの状態から点Iの状態に等圧変化する。飽和蒸気となった冷媒は、加熱器9によって加熱されることで過熱蒸気となって温度が上昇し、点Iの状態から点Jの状態へと等圧変化する。以上の変化を繰り返して冷媒は負荷側媒体を加熱する。
The change of the refrigerant described above will be described based on the Mollier diagram of FIG. 4. First, the refrigerant is compressed by the compressor 4 to become high temperature and high pressure, and isentropic changes from the state of point J to the state of point F. Next, the refrigerant is dissipated by the
以上のように、第2実施形態によれば、上記第1実施形態と同様の効果を得られる他に、以下のような効果を得ることもできる。例えば、タンク11内の負荷側媒体の温度が60℃であって、この60℃の負荷側媒体を放熱器5において120℃の冷媒で加熱する場合について説明する。まず、加熱器9を設けていない場合では、放熱器5で60℃の負荷側媒体と熱交換した冷媒は、120℃から60℃まで温度が低下し、冷媒の状態は図4に示すように点F’から点G’へと等圧変化する。なお、加熱器9を設けていないヒートポンプシステムにおける冷媒の変化は図4の点線で示された点I→F’→G’→H’→Iの軌跡を描く。これに対して、第2実施形態に係るヒートポンプシステム1’では、負荷側媒体は、放熱器5で加熱される前に加熱器9における冷媒と熱交換しており、その温度は60℃から例えば20℃まで温度が低下している。このため、放熱器5で負荷側媒体と熱交換した冷媒は、120℃から20℃まで温度が低下し、冷媒の状態は図4に示すように点Fから点Gへと等圧変化する。このように、圧縮器4の仕事の差に比べて、冷媒が負荷側媒体に与える熱量の差が大きく、その熱量は図4から分かるように実線で示された第2実施形態に係るヒートポンプシステム1’の方が大きいため、ヒートポンプシステムの成績係数は第2実施形態に係るヒートポンプシステム1’の方が良好である。
As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the first embodiment. For example, a case will be described in which the temperature of the load-side medium in the
また、第2実施形態に係るヒートポンプシステム1’では、負荷側媒体を循環させるための配管やポンプが1つで済むため、構造を簡素化することができ、低コスト化を図ることが可能である。
Further, in the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、負荷側媒体として加熱されるのは、湯(水)としているが、これに限定されるものではなく、種々の液体や気体などであってもよく、冷媒も二酸化炭素に限定されず、その他の自然冷媒を用いることもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention. For example, in the above embodiment, hot water is heated as the load-side medium, but is not limited thereto, and may be various liquids and gases, and the refrigerant is carbon dioxide. However, other natural refrigerants can also be used.
また、上記実施形態では、放熱器5を流れる冷媒と受熱用配管12を流れる負荷側媒体との熱交換の方法として、二重管式熱交換器を構成することを挙げたが、特にこれに限定されるものではなく、多管円筒形熱交換器やプレート式熱交換器などのような種々の熱交換器とすることもできる。
Moreover, in the said embodiment, although the method of heat exchange with the refrigerant | coolant which flows through the
また、上記実施形態では、加熱器9の熱源として給湯回路3内の負荷側媒体を用いているが、これに限定されるものではなく、別途設けられた公知の熱源によって冷媒を加熱することもできる。
Moreover, in the said embodiment, although the load side medium in the hot
また、より効率良くヒートポンプシステムを作動させるために、各構成部品の前後に圧力センサや温度センサを設置して各構成部品を制御することができ、例えば、加熱器9と圧縮機4との間に冷媒温度センサ10を設置することができる。このように冷媒温度センサ10を設置することによって、冷媒温度センサ10によって測定された冷媒の温度に基づいて、圧縮機4の仕事量を調節したり、加熱器9へ流れる負荷側媒体の流量を調節したりしてもよい。
In addition, in order to operate the heat pump system more efficiently, pressure sensors and temperature sensors can be installed before and after each component to control each component. For example, between the heater 9 and the compressor 4 The
1 ヒートポンプシステム
4 圧縮機
5 放熱器
6 膨張弁
7 蒸発器
9 加熱器
11 タンク
12 受熱用配管
13 放熱用配管
16 配管
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記圧縮機からの冷媒を放熱させる放熱器と、
前記放熱器からの冷媒を膨張させる膨張弁と、
前記膨張弁からの冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器からの冷媒を加熱して前記圧縮機へ供給する加熱器と、
前記圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器及び加熱器の順に冷媒を循環させる冷媒配管と、
を備えたヒートポンプシステム。 A compressor for compressing the refrigerant;
A radiator that dissipates heat from the compressor;
An expansion valve for expanding the refrigerant from the radiator;
An evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion valve;
A heater for heating the refrigerant from the evaporator and supplying the refrigerant to the compressor;
A refrigerant pipe for circulating the refrigerant in the order of the compressor, radiator, expansion valve, evaporator and heater;
With heat pump system.
前記タンク内の負荷側媒体を前記放熱器における冷媒と熱交換させて前記タンク内に戻すよう循環させるための受熱用配管と、
前記タンク内の負荷側媒体を前記加熱器における冷媒と熱交換させて前記タンク内に戻すよう循環させるための放熱用配管と、
をさらに備えた、請求項1に記載のヒートポンプシステム。 A tank for storing the load side medium;
A heat-receiving pipe for circulating the load-side medium in the tank so as to exchange heat with the refrigerant in the radiator and return it to the tank;
A heat dissipating pipe for circulating the load side medium in the tank so as to exchange heat with the refrigerant in the heater and return it to the tank;
The heat pump system according to claim 1, further comprising:
前記タンク内の負荷側媒体を、前記加熱器における冷媒と熱交換させた後に、前記放熱器における冷媒と熱交換させて前記タンク内に戻すよう循環させるための配管と、
をさらに備えた、請求項1に記載のヒートポンプシステム。 A tank for storing the load side medium;
After the heat exchange of the load side medium in the tank with the refrigerant in the heater, the piping for circulating the heat exchange with the refrigerant in the radiator to return to the tank;
The heat pump system according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007012751A JP2008180423A (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Heat pump system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007012751A JP2008180423A (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Heat pump system |
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JP2008180423A true JP2008180423A (en) | 2008-08-07 |
Family
ID=39724451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105387658A (en) * | 2015-10-13 | 2016-03-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | Water-cooling cold air type air conditioning equipment and operation method based on equipment |
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2007
- 2007-01-23 JP JP2007012751A patent/JP2008180423A/en active Pending
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CN105387658A (en) * | 2015-10-13 | 2016-03-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | Water-cooling cold air type air conditioning equipment and operation method based on equipment |
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