JP2011002214A - Heat pump type hot water supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプ式給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type hot water supply apparatus.
従来、冷蔵庫,空気調和器,並びに給湯装置等には、熱媒体としてフロン系冷媒が主に使用されていたが、1987年にオゾン層破壊物質に関するモントリオール議定書が採択されて以来、オゾン破壊係数が高いフロン系冷媒は規制され、オゾン破壊係数がゼロで地球温暖化係数も低い自然冷媒を使用する方向にシフトしてきている。 Conventionally, refrigerators, air conditioners, hot water heaters, etc. have mainly used chlorofluorocarbon refrigerants as the heat medium, but since the Montreal Protocol on Ozone-Depleting Substances was adopted in 1987, the ozone depletion coefficient has been increased. High chlorofluorocarbon refrigerants are regulated, and there is a shift toward using natural refrigerants that have zero ozone depletion coefficient and low global warming coefficient.
ところで、自然冷媒には、アンモニア等の化学物質,イソブタン,プロパン,プロピレン等の炭化水素系、さらに自然界に多く存在するCO2等がある。一般的に、これらの自然冷媒のうち、CO2冷媒が最も安全性が高いとされ、近年、特許文献1に開示されているようにヒートポンプ等に採用されている。
By the way, natural refrigerants include chemical substances such as ammonia, hydrocarbons such as isobutane, propane, and propylene, and CO 2 that exists in the natural world. Generally, among these natural refrigerants, a CO 2 refrigerant is considered to have the highest safety, and has recently been adopted in a heat pump or the like as disclosed in
しかしながら、CO2冷媒は、従来のフロン系冷媒を使用する環境に比べて高圧環境を要するため、高機能性の圧縮機を要し、製造コストが大幅に増加する問題があった。 However, since the CO 2 refrigerant requires a high-pressure environment as compared with the environment in which the conventional chlorofluorocarbon refrigerant is used, there is a problem that a highly functional compressor is required and the manufacturing cost is greatly increased.
一方、前記化学物質や炭化水素系の冷媒は、フロン系冷媒と同様に相変化させやすい冷媒であるが、それらの冷媒は毒性や可燃性を有しており、外部に漏洩した場合の安全性が懸念されていた。 On the other hand, the chemical substances and hydrocarbon-based refrigerants are refrigerants that are easily phase-changed in the same manner as fluorocarbon refrigerants, but these refrigerants are toxic and flammable, and are safe when leaked to the outside. There was concern.
そこで本発明は、冷媒を効率的に封止して漏洩の可能性を低減することで、可燃性冷媒を用いても安全性の高いヒートポンプ式給湯装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide a heat pump type hot water supply apparatus with high safety | security even if a combustible refrigerant | coolant is used by sealing a refrigerant | coolant efficiently and reducing the possibility of a leak.
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器の各部材が一連の配管で接続されて環状の回路を構成し、当該環状の回路内に相変化する熱媒体が封入されてヒートポンプ回路を構成し、前記凝縮器が発生する熱を熱交換して給湯に供するヒートポンプ式給湯装置において、凝縮器を通過する熱媒体は、直接的あるいは間接的に給湯用の水によって冷却され、前記回路内で液化された熱媒体を封止可能で、熱媒体を封止する際に、圧縮機を運転しつつ凝縮器を通過する熱媒体を直接的あるいは間接的に給湯用の水により冷却することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置である。
The invention according to
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器を含む回路中に、熱媒体を封止する際に、圧縮機を運転しつつ凝縮器を通過する熱媒体を直接的あるいは間接的に給湯用の水により冷却するものとされている。ここで言う「直接的」とは、凝縮器の二次側に給湯用の水が通過することでヒートポンプ回路の熱媒体を冷却することである。一方、「間接的」とは、凝縮器の二次側に別の熱媒体が通過してヒートポンプ回路の熱媒体を冷却し、当該別の熱媒体を給湯用の水が冷却することで、例えばヒートポンプ回路が暖房端末を有した環状の回路を介して給湯用の回路と繋がっている場合である。これにより、凝縮器において殆どの熱媒体は、液化が促進されるため、液化状態の熱媒体を効率的に封止可能となる。
ここで、一般的に蒸発器は、気・気熱交換器であるため、外気と接触する表面積が広くされ、且つ凝縮器の部材厚より薄くされている。一方、凝縮器は、気・液熱交換器で圧縮機が負荷する圧力に耐えられる程度の強度設計にされているため、蒸発器よりも部材厚が厚くされており、さらに継ぎ目が存在しないものである。即ち、蒸発器よりも凝縮器の方が耐圧に優れているため、例えば凝縮器で熱媒体を封止することで、熱媒体が外部に漏洩する可能性を低減できる。従って、可燃性の炭化水素系の熱媒体を採用する場合であっても、安全性の高いヒートポンプ式給湯装置を提供できる。
The heat pump type hot water supply apparatus of the present invention directly transfers the heat medium passing through the condenser while operating the compressor when sealing the heat medium in a circuit including the compressor, the condenser, the expansion means, and the evaporator. It is supposed to be cooled with water for hot water supply either indirectly or indirectly. The term “directly” as used herein refers to cooling the heat medium of the heat pump circuit by passing hot water supply water to the secondary side of the condenser. On the other hand, “indirect” means that another heat medium passes through the secondary side of the condenser and cools the heat medium of the heat pump circuit, and the water for hot water supply cools the other heat medium. This is a case where the heat pump circuit is connected to a hot water supply circuit via an annular circuit having a heating terminal. Accordingly, since most of the heat medium in the condenser is liquefied, the heat medium in the liquefied state can be efficiently sealed.
Here, since the evaporator is generally an air / air heat exchanger, the surface area in contact with the outside air is widened and thinner than the thickness of the condenser member. On the other hand, the condenser is a gas / liquid heat exchanger that is designed to be strong enough to withstand the pressure applied by the compressor, so the member thickness is thicker than the evaporator and there is no seam. It is. That is, since the condenser has a higher pressure resistance than the evaporator, the possibility that the heat medium leaks to the outside can be reduced by sealing the heat medium with the condenser, for example. Therefore, even when a flammable hydrocarbon heat medium is employed, a highly safe heat pump hot water supply apparatus can be provided.
請求項2に記載の発明は、凝縮器の前後の流路又は凝縮器内の流路に距離を設けて2以上の温度検知手段を設け、前記温度検知手段の検知温度の差が一定以内となったことを条件として圧縮機を停止することを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式給湯装置である。
According to the second aspect of the present invention, two or more temperature detection means are provided at a distance between the flow path before and after the condenser or the flow path in the condenser, and a difference in detection temperature of the temperature detection means is within a certain range. The heat pump hot water supply device according to
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、凝縮器の前後の流路又は凝縮器内の流路に距離を設けて2以上の温度検知手段を設け、当該温度検知手段の検知温度の差が一定以内となったことを条件として圧縮機を停止させる。ここで、前記したように、凝縮器内では熱媒体が給湯用の水により冷却されるため、熱媒体が凝縮器に導入されて排出されるまでに熱媒体の温度は必ず一定値まで低下する。即ち、例えば、凝縮器の出口側と入口側に温度検知手段を配置させたとすると、入口側の検知温度が低下してきた時点で、熱媒体が入口側まで貯留されてきたと判断することができる。これにより、本発明のヒートポンプ式給湯装置によれば、適正なタイミングで液化した熱媒体を封止することができる。 The heat pump type hot water supply apparatus of the present invention is provided with a distance between the flow path before and after the condenser or the flow path in the condenser to provide two or more temperature detection means, and the difference in detection temperature of the temperature detection means is within a certain range. The compressor is stopped on the condition that it has become. Here, as described above, since the heat medium is cooled by the hot water supply water in the condenser, the temperature of the heat medium always decreases to a constant value before the heat medium is introduced into the condenser and discharged. . That is, for example, if the temperature detecting means is arranged on the outlet side and the inlet side of the condenser, it can be determined that the heat medium has been stored up to the inlet side when the detected temperature on the inlet side has decreased. Thereby, according to the heat pump type hot water supply device of the present invention, the heat medium liquefied at an appropriate timing can be sealed.
請求項3に記載の発明は、前記温度検知手段は、凝縮器を通過し、ヒートポンプ回路を流れる熱媒体と熱交換される二次側の流路に配されていることを特徴とする請求項2に記載のヒートポンプ式給湯装置である。
The invention according to
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、凝縮器と熱交換される二次側の流路に温度検知手段が配されている。即ち、前記したように、二次側を流れる湯水等は、凝縮器でヒートポンプ回路の熱媒体を冷却するため、例えば凝縮器を挟む二次側の流路に温度検知手段を配置させると、湯水の検知温度は、凝縮器の入口側では低く、出口側では高い。しかしながら、ヒートポンプ回路を流れる熱媒体が略封止された状態となると、凝縮器の入口側と出口側における湯水の検知温度が殆ど変化しない状態となる。換言すると、二次側の湯水が温度変化しなくなると、ヒートポンプ回路側の略全ての熱媒体が封止された状態と言える。即ち、ヒートポンプ側の熱媒体の温度変化を直接検知することなく、熱媒体の封止状態を認識することができる。
ここで、凝縮器の二次側の流路は、管路内を流れる湯水を相変化させる必要がないため、熱媒体が流れるヒートポンプ回路と比較すると低圧である。また、二次側の給湯用の流路に温度検知手段を設けた場合、取り付け不備やシール性の不良で湯水が漏洩することがあったとしても、湯水であるため安全性を確保できる。即ち、温度検知手段を二次側の管路に配することで、結果的に、ヒートポンプ回路側の熱媒体が外部に漏洩する可能性をより低減できる。これにより、可燃性の炭化水素系の熱媒体を用いたとしても、安全性がより高いヒートポンプ式給湯装置を提供できる。
In the heat pump type hot water supply apparatus of the present invention, the temperature detection means is arranged in the secondary side flow path that exchanges heat with the condenser. That is, as described above, the hot water flowing on the secondary side cools the heat medium of the heat pump circuit by the condenser. For example, if the temperature detection means is disposed in the flow path on the secondary side across the condenser, The detected temperature is low on the inlet side of the condenser and high on the outlet side. However, when the heat medium flowing through the heat pump circuit is substantially sealed, the detected temperature of hot water at the inlet side and the outlet side of the condenser hardly changes. In other words, when the temperature of the hot water on the secondary side stops changing, it can be said that almost all the heat medium on the heat pump circuit side is sealed. That is, the sealing state of the heat medium can be recognized without directly detecting the temperature change of the heat medium on the heat pump side.
Here, the flow path on the secondary side of the condenser does not need to change the phase of hot water flowing in the pipe line, and therefore has a lower pressure than a heat pump circuit in which a heat medium flows. Moreover, when the temperature detection means is provided in the flow path for hot water supply on the secondary side, even if hot water leaks due to incomplete mounting or poor sealing properties, safety is ensured because it is hot water. That is, by arranging the temperature detecting means in the secondary side pipe, it is possible to further reduce the possibility that the heat medium on the heat pump circuit side leaks to the outside. Thereby, even if a flammable hydrocarbon-based heat medium is used, a heat pump hot water supply apparatus with higher safety can be provided.
請求項4に記載の発明は、凝縮器を挟む流路又は凝縮器内の流路に2以上の閉止弁を設け、先に圧縮機から配管経路上遠い位置にある第一閉止弁が閉止され、前記温度検知手段の検知温度の差が一定以内となったことを条件として、圧縮機を停止すると共に前記第一閉止弁よりも上流側の第二閉止弁を閉止することを特徴とする請求項2又は3に記載のヒートポンプ式給湯装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, two or more stop valves are provided in a flow channel sandwiching the condenser or a flow channel in the condenser, and the first close valve located at a position far from the compressor on the piping path is closed first. The compressor is stopped and the second closing valve on the upstream side of the first closing valve is closed on the condition that the difference between the detected temperatures of the temperature detecting means is within a certain range.
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、閉止弁を凝縮器内又は凝縮器を挟む流路に設けているため、前記したように、耐圧に優れた凝縮器内に熱媒体の殆どを貯留できるため漏洩する可能性が低い。また、熱媒体が封止される場合、圧縮機から配管経路上遠い位置にある第一閉止弁が先に閉止され、その後、温度検知手段の検知温度の差が一定以内となったことを条件に、第一閉止弁よりも上流側に位置する第二閉止弁を閉止すると共に圧縮機を停止する。即ち、本発明によれば、第二閉止弁の閉止により、液化された熱媒体が圧縮機側に逆流することがなく、殆どの熱媒体を確実に凝縮器内に封止できる。 Since the heat pump type hot water supply apparatus of the present invention is provided with the shut-off valve in the condenser or in the flow channel sandwiching the condenser, as described above, most of the heat medium can be stored in the condenser having excellent pressure resistance, thus leaking. Is less likely to do. In addition, when the heat medium is sealed, the first shut-off valve located far from the compressor on the piping path is closed first, and then the difference in temperature detected by the temperature detecting means is within a certain range. In addition, the second stop valve located upstream of the first close valve is closed and the compressor is stopped. That is, according to the present invention, by closing the second shut-off valve, the liquefied heat medium does not flow backward to the compressor side, and most of the heat medium can be reliably sealed in the condenser.
請求項5に記載の発明は、時間計測手段を有し、前記第一閉止弁が閉止されてから所定時間が経過したことを条件として、圧縮機を停止すると共に前記第一閉止弁よりも上流側の第二閉止弁を閉止することを特徴とする請求項4に記載のヒートポンプ式給湯装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a time measuring means, and the compressor is stopped and upstream of the first closing valve on condition that a predetermined time has elapsed since the first closing valve was closed. The heat pump type hot water supply device according to
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、第一閉止弁が閉止を実行したことを条件に時間が計測され、所定時間経過すると第二閉止弁の閉止が実行される。即ち、予め実験などで収集したデータに基づいた時間を設定することが可能であるため、当該設定した時間が経過したことを条件に熱媒体を確実に封止することができる。また、前記した温度検知手段と併用することで、当該温度検知手段に不具合が生じた場合であっても、時間計測手段によりカバーできるため、封止動作を確実に終了させることができる。 In the heat pump hot water supply apparatus of the present invention, time is measured on the condition that the first closing valve has been closed, and when the predetermined time has elapsed, the second closing valve is closed. That is, since it is possible to set a time based on data collected in advance through experiments or the like, the heat medium can be reliably sealed on condition that the set time has elapsed. Moreover, by using together with the above-described temperature detection means, even if a failure occurs in the temperature detection means, the time measurement means can cover it, so that the sealing operation can be reliably ended.
請求項6に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器の各部材が一連の配管で接続されて環状の回路を構成し、当該環状の回路内に相変化する熱媒体が封入されてヒートポンプ回路を構成し、前記凝縮器が発生する熱を熱交換して給湯に供するヒートポンプ式給湯装置において、時間計測手段を有し、凝縮器は水冷式の熱交換器であって二次側に給湯用の水が通過し、当該二次側の給湯用の水と熱媒体との間で熱交換するものであり、熱媒体を封止する際に、圧縮機を運転しつつ前記凝縮器の二次側に給湯用の水を通過させて熱媒体を冷却し、凝縮器を挟む流路又は凝縮器内の流路に2以上の閉止弁を設け、先に圧縮機から配管経路上遠い位置にある第一閉止弁が閉止され、前記第一閉止弁が閉止されてから所定時間が経過したことを条件として、圧縮機を停止すると共に前記第一閉止弁よりも上流側の第二閉止弁を閉止することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置である。 According to the sixth aspect of the present invention, the compressor, the condenser, the expansion means, and the evaporator are connected by a series of pipes to form an annular circuit, and the heat medium that changes phase in the annular circuit is provided. A heat pump type hot water supply apparatus that is sealed to form a heat pump circuit and that exchanges heat generated by the condenser for use in hot water supply. The heat pump type hot water supply apparatus has time measuring means, and the condenser is a water-cooled heat exchanger. Water for hot water supply passes to the secondary side, and heat exchange is performed between the water for hot water supply on the secondary side and the heat medium, and when the heat medium is sealed, the compressor is operated while the heat medium is sealed. Water for hot water supply is passed through the secondary side of the condenser to cool the heat medium, and two or more shut-off valves are provided in the flow path sandwiching the condenser or the flow path in the condenser. A predetermined time has elapsed since the first shut-off valve in the far position was closed and the first shut-off valve was closed. As a condition, a heat pump type hot water supply apparatus characterized by closing the second shut-off valve upstream of the first shut-off valve to stop the compressor.
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、圧縮機と凝縮器と膨張手段と蒸発器を含む回路中に熱媒体を封止する際に圧縮機を運転しつつ凝縮器の二次側に給湯用の水を通過させて熱媒体を冷却するものとされている。これにより、凝縮器において熱媒体の液化が促進されるため、液化状態の熱媒体を効率的に封止可能となる。
また、本発明のヒートポンプ式給湯装置は、凝縮器を挟む流路又は凝縮器内の流路に2以上の閉止弁が設けられているため、液化された熱媒体の殆どを凝縮器内に封止可能とされている。ここで、先にも説明した様に、蒸発器よりも凝縮器の方が耐圧に優れているため、凝縮器に熱媒体を封止することで、熱媒体が外部に漏洩する可能性を低減できる。従って、可燃性の炭化水素系の熱媒体を採用する場合であっても、安全性の高いヒートポンプ式給湯装置を提供できる。
また、本発明のヒートポンプ式給湯装置は、時間計測手段が設けられ、第一閉止弁が閉止を実行したことを条件に時間が計測され、所定時間経過すると第二閉止弁の閉止が実行される。即ち、予め実験などで収集したデータに基づいた時間を設定することが可能であるため、熱媒体を確実に封止することができる。
The heat pump type hot water supply apparatus of the present invention is configured to supply hot water to the secondary side of a condenser while operating the compressor when sealing a heat medium in a circuit including a compressor, a condenser, an expansion means, and an evaporator. It is supposed that the heat medium is cooled by passing the air. Thereby, since the liquefaction of the heat medium is promoted in the condenser, the liquefied heat medium can be efficiently sealed.
In addition, since the heat pump hot water supply apparatus of the present invention is provided with two or more shut-off valves in the flow path sandwiching the condenser or the flow path in the condenser, most of the liquefied heat medium is sealed in the condenser. It is possible to stop. Here, as described above, since the condenser has a higher pressure resistance than the evaporator, the possibility of the heat medium leaking outside is reduced by sealing the heat medium in the condenser. it can. Therefore, even when a flammable hydrocarbon heat medium is employed, a highly safe heat pump hot water supply apparatus can be provided.
Further, the heat pump type hot water supply apparatus of the present invention is provided with a time measuring means, and the time is measured on the condition that the first closing valve has been closed, and the second closing valve is closed when a predetermined time has elapsed. . That is, since it is possible to set a time based on data collected in advance through experiments or the like, the heat medium can be reliably sealed.
本発明のヒートポンプ式給湯装置は、熱媒体を封止する際に、圧縮機を運転しつつ凝縮器の二次側に給湯用の水を通過させて熱媒体を冷却できる。そのため、熱媒体の液化を促進させることが可能となり、効率的に熱媒体を封止することができる。また、液化した熱媒体は、凝縮器で封止可能であるため、熱媒体の漏洩の可能性を低減できる。これにより、可燃性がある炭化水素系の熱媒体を用いても安全性を確保できる。 The heat pump hot water supply apparatus of the present invention can cool the heat medium by passing hot water through the secondary side of the condenser while operating the compressor when sealing the heat medium. Therefore, it becomes possible to promote liquefaction of the heat medium, and the heat medium can be efficiently sealed. Further, since the liquefied heat medium can be sealed with a condenser, the possibility of leakage of the heat medium can be reduced. Thereby, safety can be ensured even if a flammable hydrocarbon-based heat medium is used.
以下、本発明を実施するための好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
ヒートポンプ式給湯装置1は、図1に示す様に、大きく分けてヒートポンプ部2と貯湯部3によって構成されており、図示しない制御手段により制御されている。
As shown in FIG. 1, the heat pump type hot
ヒートポンプ部2は、公知のヒートポンプと同様に、圧縮機5と凝縮器(第一熱交換器)6と膨張弁(膨張手段)7と蒸発器(第二熱交換器)8が配管で接続されて環状の回路を構成したものであり、当該回路内に相変化する熱媒体が封入されている。熱媒体は、具体的には炭化水素系冷媒であり、圧力と温度に応じて、気相状態と液相状態に相変化するものである。また熱媒体は、可燃性である。
The
圧縮機5は、公知の密閉形圧縮機である。
The
凝縮器6は、図2の様なコイル状の管路10を有するものである。即ち凝縮器6は、水冷式の熱交換器であり、外郭部11の中にコイル状の管路10が設けられている。そしてコイル状管路10内に熱媒体が流れ、外郭部11内に水が通過する。コイル状管路10は、相当の肉厚を持つ均質な銅管で構成されており、16MPa(ゲージ圧)以上の耐圧を持つ。即ち、コイル状管路10は、圧縮機5による加圧に対して十分な安全率をもって耐えうる設計強度とされており、ヒートポンプ部2を構成する別の機器あるいはそれらを接続する配管と比較すると、耐圧に優れている。そのため、圧縮機5により管内が高圧にされても破損しにくい構成である。さらに、コイル状管路10は、コイル形状を有しているため、管内が高圧とされても、全体が変形して圧力を逃がすことができる。即ち、コイル状管路10は、同じ設計強度を有する直線状の管路と比べても、耐圧に優れている。
また、コイル状管路10の中途には、閉止弁14が設けられている。具体的には、閉止弁14は、コイル状管路10の両端部から略等しい距離に位置した中間閉止弁14である。
The
A
凝縮器6のコイル状管路10の両端には、閉止弁15,16が設けられている。即ち、一方の閉止弁15は、コイル状管路10の出口側に設けられた出口側閉止弁(第一閉止弁)15であり、他方はコイル状管路10の入口側に設けられた入口側閉止弁(第二閉止弁)16である。従って、凝縮器6を挟む管路に閉止弁15,16が配され、コイル状管路10に中間閉止弁14が配されているため、それらが閉止されることで、2つの封鎖領域9a,9bが形成可能な構成とされている。即ち、封鎖領域9a,9bには、熱媒体を封止することが可能となる。なお、閉止弁14,15,16は、通電により開状態となる公知の電磁弁である。
また、コイル状管路10の入口近傍と出口近傍にはそれぞれ温度センサ18,19が設けられている。より具体的には、凝縮器6の一次側たるコイル状管路10の入口側に入口側温度センサ18が設けられ、コイル状管路10の出口側に出口側温度センサ19が設けられている。
Further,
蒸発器8は、気液熱交換器であり、熱媒体が通過する熱媒体通過流路を持ち、その周囲に図示しないフィンがあり、送風機24の送風を受けて熱交換する。
The
ヒートポンプ部2は、前記した様に、圧縮機5、凝縮器6、膨張弁7、蒸発器8が環状に配管結合されたものであり、圧縮機5を運転することにより、内部のガス状熱媒体が圧縮され、凝縮器6に入る。そして熱媒体は、凝縮器6で熱を奪われて液化する。液化した熱媒体は、膨張弁7から放出され、蒸発器8内で体積膨張して周囲から熱を奪う。そして熱媒体は、再び気化して圧縮機5に戻る。
また凝縮器6内における入口側の温度と出口側の温度が、温度センサ18,19によって測定される。
As described above, the
The temperature on the inlet side and the temperature on the outlet side in the
次に貯湯部3について説明する。貯湯部3は、貯留タンク20と、貯湯ポンプ32を有し、貯湯部3に高温の湯水を溜める回路を備えたものである。
貯留タンク20は、内部に温度成層を形成するタンクであり、密閉タンクである。貯留タンク20は、上部側に上部側入水口22と上部側出水口23を有し、下部側に下部側入水口25、下部側出水口26及び補助入水口27が設けられている。
Next, the hot
The
また貯留タンク20には、高さを違えて複数の温度センサ30が設けられている。温度センサ30は、どの位置まで高温の湯が溜まったかを知るために設けられたものである。
The
本実施形態では、貯留タンク20と、凝縮器6内を通過してヒートポンプ部2を流れる熱媒体と熱交換される二次側流路31及び貯湯ポンプ32が環状に配管接続されて貯湯回路33が構成されている。
即ち、貯留タンク20の下部側出水口26が貯湯ポンプ32を経て凝縮器6の二次側流路31の入水側に接続され、凝縮器6の二次側流路31の出水側は三方弁35を経て貯留タンク20の上部側入水口22に接続されている。
また、前記した三方弁35の残るポートは、貯留タンク20の補助入水口27に接続されている。
In the present embodiment, the
That is, the
The remaining port of the three-
従って、三方弁35を貯湯ポンプ32と上部側入水口22が連通する状態にして貯湯ポンプ32を起動すると、貯留タンク20の下部から湯水が排出されて凝縮器6の二次側流路31を通過し、貯留タンク20の上部側入水口22から貯留タンク20に戻る。
Accordingly, when the hot
一方、三方弁35を貯湯ポンプ32と補助入水口27が連通する状態にして貯湯ポンプ32を起動すると、貯留タンク20の下部から湯水が排出されて凝縮器6の二次側流路31を通過し、貯留タンク20の下部に設けられた補助入水口27から貯留タンク20に戻る。
On the other hand, when the hot
また、貯留タンク20の残る2つの開口たる、上部側出水口23と下部側入水口25は、外部配管に接続されている。
より具体的には、下部側入水口25は、外部の上水源36に接続されている。一方、上部側出水口23は、給湯路37を介して外部の給湯設備(例えば給湯栓38)に接続されている。また上水源36と給湯路37との間にはバイパス水路40が設けられ、バイパス水路40には流量制御弁41が設けられている。
Further, the remaining two openings of the
More specifically, the lower
従って、給湯栓38を開くと、上水源36の水圧によって、貯留タンク20の下部側入水口25から貯留タンク20内に冷水が入り、貯留タンク20の上部に設けられた上部側出水口23から給湯路37に湯水が押し出される。ここで後述する様に、貯留タンク20の上部側には、高温の湯が溜められているため、給湯栓38を開くと、上水源36の水圧によって、貯留タンク20に溜められた高温の湯が給湯路37に湯水が押し出されることとなる。そして、この湯水にバイパス水路40を流れる冷水が混合され、温度調節されて給湯栓38から給湯される。
Therefore, when the
次に本実施形態のヒートポンプ式給湯装置1の機能について説明する。
本実施形態のヒートポンプ式給湯装置1は、ヒートポンプ部2の凝縮器6で発生する熱を熱交換して湯を作り、この湯を貯留タンク20に溜置き、必要に応じて給湯に供するものであり、運転モードとして貯留タンク20に湯を溜める貯留モードを備えている。また湯水の貯留を停止する際には、熱媒体を凝縮器6内に封止して熱媒体を貯留する熱媒封止動作が実行される。
Next, the function of the heat pump type hot
The heat pump type hot
貯留モードにおいては、ヒートポンプ部2を運転すると共に、貯湯部3の貯湯ポンプ32を起動する。また貯留モードにおいては、三方弁35を貯湯ポンプ32と上部側入水口22が連通する状態にする。
In the storage mode, the
ヒートポンプ部2の圧縮機5を起動すると、前記した様に、内部のガス状熱媒体が圧縮され、凝縮器6の一次側流路たるコイル状管路10に入る。ここで凝縮器6に入ったガス状熱媒体は、圧縮機5によって断熱圧縮されており、温度が上昇している。なお、このとき、送風機24が図示しない制御手段に制御されながら回転している。
When the
一方、貯湯部3の貯湯ポンプ32が起動されているため、凝縮器6の二次側流路31に水流があり、ガス状熱媒体が発生する熱が二次側流路31の水流に奪われて凝縮器6内の熱媒体が液化する。
On the other hand, since the hot
また、凝縮器6の二次側流路31を流れる水は、熱を受けて昇温する。そして二次側流路31を出た湯水は、三方弁35を経て上部側入水口22から貯留タンク20に戻る。
Further, the water flowing through the secondary
即ち、貯留タンク20の下部から冷水が取り出され、この冷水が凝縮器6の熱で昇温して貯留タンク20の上部側から貯留タンク20に導入される。その結果、貯留タンク20の上部側に高温の湯が溜まり、下部側に冷水が残ることとなる。そして貯留モードを続けると、次第に貯留タンク20内の高温の湯の割合が増大する。そして遂には、貯留タンク20内に高温の湯が満たされる。
That is, cold water is taken out from the lower part of the
次に、貯留を停止する際に実行される熱媒封止動作について図面を用いて説明する。
本実施形態では、日常的に運転モードにおいて湯水の貯留を停止する際には、熱媒封止動作が行われる。
即ち、図3(a)に示す状態から、所定の条件が揃って、圧縮機5を停止する際、図4のタイムチャート及び図5に示すフローチャートに従って、圧縮機5の停止に先立って凝縮器6のコイル状管路10の出口側に設けられた出口側閉止弁(第一閉止弁)15を閉止すると共に圧縮機5及び送風機24のモータ(図示しない)の回転速度を低速(運転周波数の変更)にする(図5のSTEP2)。
Next, the heat medium sealing operation performed when stopping the storage will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, the heat medium sealing operation is performed when stopping the storage of hot water in the operation mode on a daily basis.
That is, when the
一方、貯湯部3側においては、貯湯ポンプ32の運転を維持する。ただし、三方弁35を切り換え、貯湯ポンプ32と上部側入水口22が連通する状態から、貯湯ポンプ32と補助入水口27が連通する状態にする。
即ち、三方弁35を切り換えた結果、貯留タンク20の下部から湯水が排出されて凝縮器6の二次側流路31を直接的に通過し、貯留タンク20の下部に設けられた補助入水口27から貯留タンク20に戻ることとなる。
On the other hand, the operation of the hot
That is, as a result of switching the three-
圧縮機5の停止に先立って凝縮器6のコイル状管路10の出口側に設けられた出口側閉止弁(第一閉止弁)15を閉止した結果、凝縮器6内の圧力が一時的に上昇するが、前記した様に、圧縮機5が低速にされ、さらに貯湯ポンプ32の運転が維持され(STEP2)、凝縮器6の二次側流路31の通水が維持されるので、凝縮器6内の熱媒体は、凝縮器6で熱を奪われて液化する。ただし、前記した様に凝縮器6の出口側に設けられた出口側閉止弁(第一閉止弁)15が閉止されているので、液化した熱媒体は出口を失い、凝縮器6内に溜まる(図3(b))。
また、STEP2では、送風機24の運転が維持されるため、万一、熱媒体が外部に漏洩した場合であっても、漏洩したガス状熱媒体を拡散させることができる。即ち、送風機24の運転を一時的に維持することで、漏洩箇所のガス濃度の上昇を抑えることができるため、万一、可燃性の熱媒体が漏洩した場合であっても、安全性を低下させない。なお、本実施形態では、送風機24の回転速度が低速に制御されるが、本発明はこれに限定されず、通常運転と同じ回転速度又はそれ以上の回転速度で運転する制御をしても構わない。
Prior to stopping the
Moreover, in STEP2, since the operation of the
そして、圧縮機5から凝縮器6に送られてくるガス状熱媒体は、凝縮器6の二次側流路31を流れる湯水により冷却されて液化が促進され、凝縮器6内に溜まることとなる。一方、他の機器内においては、熱媒体が圧縮機5及び凝縮器6に奪われて、負圧状態となる。
The gaseous heat medium sent from the
こうして、ヒートポンプ部2の回路内の熱媒体の大半が、凝縮器6内に入り、凝縮器6内で液化された段階で、図3(c)に示す様に、凝縮器6の内部に設けられた中間閉止弁14と凝縮器6の入口側閉止弁(第二閉止弁)16を閉止する。その結果、ヒートポンプ部2内の熱媒体の大半が、凝縮器6内の封鎖領域9a,9bで液化された状態で封止されて貯留される。
Thus, when most of the heat medium in the circuit of the
即ち、本実施形態では、出口側閉止弁15と入口側閉止弁16と中間閉止弁14の合計3つの閉止弁14〜16を用いて2つの封鎖領域9a,9bを形成して、熱媒体を凝縮器6内を含む当該封鎖領域9a,9bにて封止している。このとき、貯留タンク20の湯水を凝縮器6の二次側に流し、熱媒体を冷却しているため、熱媒体の液化が促進され効率的に封止することができる。即ち、本実施形態によれば、凝縮器6を含む2つの封鎖領域9a,9bと封鎖領域9bに隣接する圧縮機5までの領域に分散して熱媒体を効率的に封止できるため、熱媒体の漏洩の可能性を低減できる。さらに、万一、熱媒体が漏洩することがあったとしても、封鎖領域9a,9bと封鎖領域9bに隣接する圧縮機5までの領域の全てが破損しない限り、熱媒体が多量に漏洩することはない。さらに、熱媒体が外部に漏洩した場合、送風機24は運転が維持されるため、ガス状熱媒体が拡散されて濃度の上昇を抑えることができる。即ち、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置1では、複数の領域に熱媒体を封止できるため、熱媒体の漏洩の可能性が低く、漏洩した場合であっても、多量に熱媒体が漏洩することがない。さらに、熱媒体が漏洩した場合、送風機24により漏洩箇所の熱媒体の濃度上昇が抑えられるため、安全性が高い。
そしてその後に、圧縮機5を停止する。
That is, in this embodiment, the two
Then, the
ここで、凝縮器6の入口側閉止弁(第二閉止弁)16を閉止するタイミング及び圧縮機5を停止するタイミングは、図4のタイムチャートに従って、凝縮器6内の温度バラツキを監視し、このバラツキが一定の範囲になったならば(図5のSTEP3)中間閉止弁14と入口側閉止弁(第二閉止弁)16を閉止し(図5のSTEP4)、その直後に圧縮機5を停止する。なお、本実施形態では、中間閉止弁14と入口側閉止弁16を同時に閉止する構成を示したが、本発明では、先に中間閉止弁14を閉止し、僅かにタイミングをずらして入り口側閉止弁16を閉止する構成であっても構わない。
Here, the timing for closing the inlet side closing valve (second closing valve) 16 of the
即ち、凝縮器6は、圧縮機5から高温高圧の気体(熱媒体)を導入し、これを冷却して膨張弁7側に排出するものであるから、通常の運転時においては、熱媒体の導入部の温度が高く、排出側の温度が低い。
That is, the
しかしながら、前記した様に、凝縮器6の出口側を出口側閉止弁(第一閉止弁)15で封鎖し、ヒートポンプ部2内の熱媒体を次々に凝縮器6に送り込んで冷却していくと、液化して温度低下した熱媒体が蓄積されていくため、凝縮器6内における低温領域がしだいに増大していく。
However, as described above, when the outlet side of the
そしてついには、凝縮器6内における略全ての熱媒体が液化するため、凝縮器6内の温度のバラツキが解消される。従って、凝縮器6内の温度バラツキが、熱媒体の凝縮器6内への回収率を知る指標となる。
And finally, since almost all the heat medium in the
そこで本実施形態では、凝縮器6のコイル状管路10の入口近傍と出口近傍(凝縮器6の前後の流路)に温度センサ18,19を設け、凝縮器6内における入口側の温度と出口側の温度を温度センサ18,19によって監視している。そして二つの温度センサ18,19の検知温度を比較し、両者の差が僅少となったことを条件として、中間閉止弁14と入口側閉止弁(第二閉止弁)16を閉止し、その直後に圧縮機5を停止する。
Therefore, in the present embodiment,
具体的には、両者の温度差が摂氏5〜1度未満、好ましくは摂氏3〜1度未満となったところで入口側閉止弁(第二閉止弁)16を閉止し、その直後に圧縮機5を停止する。本実施形態では、通常運転から圧縮機5が低速運転に制御され、圧縮機5が停止するまでに2〜5分程度の時間を要するとされている。
Specifically, when the temperature difference between the two becomes less than 5 to 1 degree Celsius, preferably less than 3 to 1 degree Celsius, the inlet side closing valve (second closing valve) 16 is closed, and immediately after that, the
また凝縮器6内の温度のバラツキに加えて、出口側閉止弁(第一閉止弁)15を閉止した後の経過時間によって中間閉止弁14と入口側閉止弁(第二閉止弁)16を閉止し、圧縮機5を停止してもよい。例えば、時間を計測する図示しないタイマー(時間計測手段)を設け、図6に示すフローチャートに従って、出口側閉止弁(第一閉止弁)15を閉止した後、所定時間(例えば、2〜5分程度)が経過したことを条件として中間閉止弁14と入口側閉止弁(第二閉止弁)16を閉止し、圧縮機5を停止してもよい。なお、凝縮器6内の温度のバラツキの条件に代えて、出口側閉止弁(第一閉止弁)15を閉止した後の経過時間によって中間閉止弁14と入口側閉止弁(第二閉止弁)16を閉止し、圧縮機5を停止しても構わない。
上記した所定時間は、ヒートポンプ部2内の熱媒体の大半が凝縮器6内に入り、凝縮器6内で液化されるのに要する時間であり、ヒートポンプ部2内の熱媒体の量と圧縮機5の圧縮能力等によって決まる時間である。実際上は、実験によって熱媒体が液化に要する時間を定めることができる。
In addition to the temperature variation in the
The predetermined time described above is the time required for most of the heat medium in the
一方、熱媒封止動作時における貯湯部3側の動作に注目すると、前記した様に、三方弁35が切り換えられており、貯留タンク20の下部側出水口26から湯水が排出されて凝縮器6の二次側流路31を通過し、貯留タンク20の下部側に設けられた補助入水口27から貯留タンク20に戻ることとなる。この様に熱媒封止動作時に貯留タンク20への湯水の戻り先を貯留タンク20の下部に変更するのは、貯留タンク20内の温度成層を乱すことを防止するためである。
On the other hand, when attention is paid to the operation on the hot
ここで貯留タンク20の特性について付言すると、貯留タンク20は、温度成層を形成した状態で湯水を貯留するものであり、貯留タンク20の上部側に高温に湯水を貯留する。貯留タンク20は、高温の湯水は低温の湯水に対して比重が低いことを利用したものであり、高温側の湯水を上部側に配すると、貯留タンク20で対流が生じず、温度ごとに層分けされた状態で、貯留タンク20内に湯水を溜めることができる。
Here, the characteristics of the
貯留タンク20に温度成層を形成させるためには、一定温度以上の高温の湯を貯留タンク20の上部側入水口22からゆっくりと貯留タンク20内に導入する必要がある。要するに、貯留タンク20に温度成層が形成されるためには、一定温度以上の高温の湯を貯留タンク20の上部側入水口22から導入して、貯留タンク20内の対流発生を防止する必要がある。また貯留タンク20に温度成層が形成されるためには、湯をゆっくりと導入し、貯留タンク20内における攪拌を防止しなければならない。
In order to form temperature stratification in the
逆に、低温の湯水を貯留タンク20の上部から導入すると、導入された冷水が、貯留タンク20の下部に移動しようとし、対流と攪拌が生じ、上部側の高温の湯水と下部の冷水が入れ混じり、利用価値の高い、高温の湯水を上部に集めておくことができなくなってしまう。
Conversely, when low-temperature hot water is introduced from the upper part of the
熱媒封止動作時における貯湯部3側の動作説明に戻ると、本実施形態で採用する貯留タンク20は、前記した様に温度成層を形成した状態で湯水を貯留するものであり、上部側に溜められた湯水の温度は高く、下部に溜められた湯水の温度は低い。そして熱媒封止動作時においても、貯留タンク20の下部から湯水が排出されて凝縮器6の二次側流路31に導入されるから、凝縮器6の二次側流路31には、冷水が供給され、凝縮器6の一次側たるコイル状管路10を流れる熱媒体を冷却して液化することができる。
Returning to the description of the operation on the hot
しかしながら、凝縮器6内で液化が進むと、凝縮器6が発生する熱量が次第に減少していくため、凝縮器6の二次側流路31から排出される湯水の温度は次第に低下していく。ここで本実施形態では、前記した様に、三方弁35が切り換えられており、凝縮器6の二次側流路31を通過した水は、貯留タンク20の下部に設けられた補助入水口27から貯留タンク20に戻るから、凝縮器6の二次側流路31から排出される湯水の温度が低くても、貯留タンク20内の温度成層を乱すことはない。
However, as liquefaction progresses in the
熱媒封止動作は、ヒートポンプ部2の運転を停止する際、より具体的には圧縮機5を停止する際に原則として実行される。ただし、ヒートポンプ部2を一時的に停止した場合であって、短時間の内に、圧縮機5の再起動が行われる場合には、熱媒封止動作を行わない。例えば、除霜運転等の間欠運転時がそれである。
In principle, the heat medium sealing operation is performed when the operation of the
あるいは、図7に示すヒートポンプ式給湯装置の様に、凝縮器6の二次側流路31から貯留タンク20に至る流路に液・液熱交換器50を設け、液・液熱交換器50の二次側に床暖房器具等の暖房端末51を接続して暖房を行う様な暖房機能を備えた回路を採用する場合、暖房端末51の熱要求に応じてヒートポンプ部2の運転が頻繁に断続する。この様な場合に、一々熱媒封止動作を実行するのは無駄が多くなるため、たとえヒートポンプ部2の運転を停止する場合であっても熱媒封止動作を行わない。
Alternatively, like the heat pump hot water supply apparatus shown in FIG. 7, a liquid /
また、ヒートポンプ部2の蒸発器8側の冷気を利用して冷房を行う場合も同様であり、ヒートポンプ部2の運転が頻繁に断続するから、ヒートポンプ部2の運転を停止する場合であっても熱媒封止動作を行わない。
The same applies to the case where cooling is performed by using the cool air on the
また機器の異常等で、ヒートポンプ部2の運転を緊急に停止しなければならない様な場合にも、熱媒封止動作を行わない。
In addition, the heat medium sealing operation is not performed even when the operation of the
逆に、通常使用時にヒートポンプ部2の運転を停止する際には、必ず熱媒封止動作を行うから、貯留タンク20内には、熱媒封止動作を行うに足るだけの冷水を残しておく必要がある。
本実施形態では、貯留タンク20には、高さを違えて複数の温度センサ30が設けられており、どの位置まで高温の湯が溜まったかを知ることができる。そのためヒートポンプ部2の運転を停止する際には、少なくとも最低高さの温度センサ30aが高温を示していない段階で停止動作を実行しなければならない。
On the contrary, when the operation of the
In the present embodiment, the
また貯留モードによって運転している場合には、下から2番目の温度センサ30bが高温を示した段階で、熱媒封止動作に移行し、ヒートポンプ部2を停止する。
When operating in the storage mode, when the
即ち、図8のフローチャートに従って、貯留モードを実行中は、常に貯留タンク20内の高温の湯水の貯留量を監視している。より具体的には、下から2番目の温度センサ30bの温度と、最下部の温度センサ30aの温度を監視し、温度センサ30bが摂氏90度以上の高温を示し、温度センサ30aがこれ以下の温度を示すと、熱媒封止動作に移行する。即ち、貯留タンク20における下から2番目の温度センサ30bの温度が摂氏90度以上を示し、最下部の温度センサ30aがこれ以下の温度を示す段階では、貯留タンク20内に僅かに冷水が残っていることとなり、熱媒封止動作の際に、凝縮器6の二次側流路31に冷水を供給することができ、凝縮器6内の熱媒体を液化することができる。
That is, according to the flowchart of FIG. 8, while the storage mode is being executed, the storage amount of hot hot water in the
本実施形態のヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポンプ部2を停止する際に、熱媒体が頑丈な凝縮器6内に封止されるから、配管等が傷ついたり腐食することによって破損し、熱媒体が漏出しても、熱媒体の漏出量は少なくなる。
また家屋が火災に見舞われ、ヒートポンプ式給湯装置が高温にさらされても、熱媒体は頑丈な凝縮器6内に封止されるから、凝縮器6が破損することはなく、可燃性の熱媒体を採用した場合であっても火災を激化させることはない。
In the heat pump type hot water supply apparatus of the present embodiment, when the
Even if the house is hit by a fire and the heat pump water heater is exposed to a high temperature, the heat medium is sealed in the
また、上記実施形態では、貯留タンク20の湯水を凝縮器6の二次側に通過させて、当該凝縮器6の一次側に流れる熱媒体を給湯用の湯水で直接的に冷却していたが、図9に示すヒートポンプ式給湯装置の様に、凝縮器6の二次側流路を液・液熱交換器50,52と循環ポンプ53を配管で接続して形成された環状の回路を流れる熱媒体を凝縮器6の二次側に通過させて、当該凝縮器6の一次側に流れる熱媒体を間接的に給湯用の湯水で冷却する装置であっても構わない。具体的には、液・液熱交換器52に貯湯回路33を通過させ、液・液熱交換器52で凝縮器6の二次側を通過する熱媒体を冷却して、冷却された当該熱媒体で当該凝縮器6の一次側の熱媒体を冷却させる。即ち、結果的に凝縮器6の一次側を通過する熱媒体は、貯湯回路33を流れる湯水で間接的に冷却されることとなるため、上記した実施形態のヒートポンプ式給湯装置1と同様の作用効果を得ることができる。なお、図9に示す実施形態では、図7と同様、液・液熱交換器50の二次側には、床暖房器具等の暖房端末51を接続している。
Moreover, in the said embodiment, although the hot water of the
上記実施形態では、凝縮器6の前後に1つずつ閉止弁15,16を配した構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、凝縮器6の前後に2以上ずつ閉止弁あるいは逆止弁を配した構成であっても構わない。例えば、図10に示す様に、凝縮器6の出口側に2つの出口側閉止弁15a,15bを配し、凝縮器6の入口側に2つの逆止弁48a,48bを配した構成である。このような構成であれば、いずれかの閉止弁15あるいは逆止弁48に不具合が生じた場合であっても、その他の閉止弁15及び逆止弁48により熱媒体がより確実に封止されるため、より安全なヒートポンプ式給湯装置を提供できる。
In the above embodiment, the configuration in which the shut-off
上記実施形態では、2つの温度センサ18,19をヒートポンプ部2側の管路あるいは貯湯部3側の管路に設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、3つ以上の温度センサをヒートポンプ部と貯湯部3の双方あるいは一方に設ける構成であっても構わない。この場合も、複数の温度センサが凝縮器6の前後の流路又は凝縮器6内の流路に距離を設けて配されることが好ましい。
In the above embodiment, the configuration in which the two
上記実施形態では、圧縮機5の運転を停止して、熱媒封止動作を終了させるために、温度センサ18,19を凝縮器6内の一次側(ヒートポンプ部2側)に配し、熱媒体の温度のバラツキを監視する構成を示したが、本発明はこの構成に限定されるわけではない。例えば、図11に示す様に、凝縮器6を通過する二次側(貯湯部3側)に温度センサ18,19を配して、湯水の温度のバラツキを監視する構成であっても構わない。この場合であっても、温度センサ18,19は、凝縮器6の前後の流路に配することが好ましい。
ここで、先に説明した様に、凝縮器6内においては、一次側の熱媒体と二次側の湯水とで熱交換が行われる。具体的には、一次側の熱媒体は、圧縮機5により断熱圧縮されているため、高温の状態で凝縮器6に導入される。一方、二次側の湯水は、貯留タンク20の加熱されていない湯水が導入される。即ち、一次側の熱媒体は、凝縮器6内で二次側の湯水に冷却されて、出口側では一定温度まで冷却されている。即ち、凝縮器6を通過することで、一次側の熱媒体は冷却され、二次側の湯水は加熱される。
そこで、上記した実施形態では、管路内に封止された熱媒体の状態を検知するために、凝縮器6の出口側と入口側の熱媒体の温度を検知して、入口側の温度と出口側の温度との差が一定以下に達したことを条件に、圧縮機5の運転を停止している。
しかしながら、凝縮器6側に温度センサ18,19を設けることは、管路内の耐圧の維持やシール性を考慮すると困難となることがある。そこで、管路内が低圧で、漏洩しても安全性を確保できる二次側の管路に温度センサ18,19を設け、湯水の温度を監視する構成が考えられる。この構成によると、熱媒封止動作開始直後は、図12に示す様に、入水側の温度センサ18は低温を示し、出水側の温度センサ19は高温を示している。ところが、時間が経過する毎に出口側の温度センサ19は、入口側の温度センサ18の検知する温度に近づく。これは、一次側の熱媒体と二次側の湯水が熱交換されなくなったことを示しており、言い換えると、熱媒体が凝縮器6内に十分封止されていることを示している。即ち、本発明では、温度センサ18,19を二次側の湯水の管路に設けても、略同じタイミングで圧縮機5の運転を停止することができる。
In the above embodiment, in order to stop the operation of the
Here, as described above, in the
Therefore, in the above-described embodiment, in order to detect the state of the heat medium sealed in the pipe, the temperature of the heat medium on the outlet side and the inlet side of the
However, it may be difficult to provide the
上記実施形態では、図2(b)に示すように、コイル状管路10を含む管路に直列的に閉止弁14〜16を設けた構成を示したが、本発明はこの構成に限定されるわけではなく、中間閉止弁14を採用せず、凝縮器6の前後のみに閉止弁15,16を配した構成であっても構わない。即ち、凝縮器6内に熱媒体の殆どが封止できればよい。
In the said embodiment, as shown in FIG.2 (b), although the structure which provided the shut-off valves 14-16 in the pipe line containing the coiled
上記実施形態では、凝縮器6の前後に出口側閉止弁15あるいは入口側閉止弁16を配した構成を示したが、本発明はこの構成に限られるわけではない。即ち、凝縮器6の前後に限らずヒートポンプ部2の回路を構成する配管に閉止弁を配置する構成であっても構わない。この場合であっても、熱媒体が液体で存在しうる圧縮機5から膨張弁7までの間の配管に閉止弁を配することが好ましい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the outlet
上記実施形態では、凝縮器6にコイル状管路10が採用された構成を示したが、本発明はこの構成に限定されるわけではなく、例えば、図13に示す様に、一次側の管路(ヒートポンプ部2側)と二次側の管路(貯湯部3側)が並行に螺旋を描くように溶接された管路を有する凝縮器や、プレート型の積層式管路を有する凝縮器であっても構わない。
In the above embodiment, the configuration in which the coiled
上記実施形態では、熱媒封止動作で送風機24の運転を一時的に維持して、熱媒体が漏洩した場合に拡散できる構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、送風機24の運転を維持しない構成であっても構わない。しかしながら、万一、熱媒体が漏洩した場合を考慮すると、熱媒封止動作において送風機24の運転を一時的に維持することが好ましい。
In the above embodiment, the operation of the
上記実施形態では、図5,6のフローチャートに示すように、STEP1の運転停止の指令後、STEP2で凝縮器6の出口側閉止弁15の閉止と、圧縮機5の低速運転と、貯湯ポンプ32の運転維持の制御をほぼ同時に実行する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、図14,15のフローチャートに示すように、圧縮機5の低速運転と、貯湯ポンプ32の運転維持の制御を実行した後に、凝縮器6の出口側閉止弁15を閉止する制御を実行する構成であっても構わない。この構成によれば、熱媒封止動作の際における凝縮器6内の圧力上昇をより抑制することができる。
In the above embodiment, as shown in the flowcharts of FIGS. 5 and 6, after
1 ヒートポンプ式給湯装置
2 ヒートポンプ部
5 圧縮機
6 凝縮器
7 膨張弁(膨張手段)
8 蒸発器
10 コイル状管路
15 出口側閉止弁(第一閉止弁)
16 入口側閉止弁(第二閉止弁)
18 入口側温度センサ(温度検知手段)
19 出口側温度センサ(温度検知手段)
DESCRIPTION OF
8
16 Inlet side shutoff valve (second shutoff valve)
18 Inlet temperature sensor (temperature detection means)
19 Outlet temperature sensor (temperature detection means)
Claims (6)
凝縮器を通過する熱媒体は、直接的あるいは間接的に給湯用の水によって冷却され、前記回路内で液化された熱媒体を封止可能で、
熱媒体を封止する際に、圧縮機を運転しつつ凝縮器を通過する熱媒体を直接的あるいは間接的に給湯用の水により冷却することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。 Each member of the compressor, the condenser, the expansion means, and the evaporator is connected by a series of pipes to form an annular circuit, and a heat medium that changes phase is enclosed in the annular circuit to constitute a heat pump circuit, In a heat pump type hot water supply apparatus for exchanging heat generated by the condenser for use in hot water supply,
The heat medium passing through the condenser is cooled directly or indirectly by hot water supply water, and the heat medium liquefied in the circuit can be sealed,
A heat pump type hot water supply apparatus that cools a heat medium passing through a condenser directly or indirectly with water for hot water supply while operating the compressor when sealing the heat medium.
先に圧縮機から配管経路上遠い位置にある第一閉止弁が閉止され、
前記温度検知手段の検知温度の差が一定以内となったことを条件として、圧縮機を停止すると共に前記第一閉止弁よりも上流側の第二閉止弁を閉止することを特徴とする請求項2又は3に記載のヒートポンプ式給湯装置。 Two or more shut-off valves are provided in the flow channel sandwiching the condenser or the flow channel in the condenser,
First, the first shut-off valve located far from the compressor on the piping path is closed,
The compressor is stopped on the condition that the difference between the detected temperatures of the temperature detecting means is within a certain range, and the second closing valve on the upstream side of the first closing valve is closed. The heat pump hot water supply apparatus according to 2 or 3.
前記第一閉止弁が閉止されてから所定時間が経過したことを条件として、圧縮機を停止すると共に前記第一閉止弁よりも上流側の第二閉止弁を閉止することを特徴とする請求項4に記載のヒートポンプ式給湯装置。 Having time measuring means,
The compressor is stopped and a second closing valve upstream of the first closing valve is closed on the condition that a predetermined time has passed since the first closing valve was closed. 4. A heat pump type hot water supply apparatus according to 4.
時間計測手段を有し、
凝縮器は水冷式の熱交換器であって二次側に給湯用の水が通過し、当該二次側の給湯用の水と熱媒体との間で熱交換するものであり、
熱媒体を封止する際に、圧縮機を運転しつつ前記凝縮器の二次側に給湯用の水を通過させて熱媒体を冷却し、
凝縮器を挟む流路又は凝縮器内の流路に2以上の閉止弁を設け、
先に圧縮機から配管経路上遠い位置にある第一閉止弁が閉止され、
前記第一閉止弁が閉止されてから所定時間が経過したことを条件として、圧縮機を停止すると共に前記第一閉止弁よりも上流側の第二閉止弁を閉止することを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。 Each member of the compressor, the condenser, the expansion means, and the evaporator is connected by a series of pipes to form an annular circuit, and a heat medium that changes phase is enclosed in the annular circuit to constitute a heat pump circuit, In a heat pump type hot water supply apparatus for exchanging heat generated by the condenser for use in hot water supply,
Having time measuring means,
The condenser is a water-cooled heat exchanger that passes hot water on the secondary side and exchanges heat between the hot water on the secondary side and the heat medium.
When sealing the heat medium, cooling the heat medium by passing water for hot water supply to the secondary side of the condenser while operating the compressor,
Two or more shut-off valves are provided in the flow channel sandwiching the condenser or the flow channel in the condenser,
First, the first shut-off valve located far from the compressor on the piping path is closed,
A heat pump system characterized in that the compressor is stopped and the second closing valve on the upstream side of the first closing valve is closed on the condition that a predetermined time has passed since the first closing valve was closed. Hot water supply device.
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