JP2011021868A - Heat exchanger for heat pump water heater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、高温高圧冷媒(CO2冷媒)を熱源とするヒートポンプ式給湯機の熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger for a heat pump type hot water heater using a high-temperature and high-pressure refrigerant (CO2 refrigerant) as a heat source.
冷媒を熱源とするヒートポンプ式給湯機は、水冷媒熱交換器で高温高圧冷媒と熱交換して水を加熱するもので、より高温の給湯を得るために、圧縮機に供給される冷媒と、水冷媒熱交換器から流出する冷媒とが熱交換する冷媒熱交換器が冷媒回路に設けられる(特許文献1参照)。これは、水冷媒熱交換器を経た冷媒中の潜熱で圧縮機に供給される冷媒を予熱し、水冷媒熱交換器へ流入する冷媒をより高温とすることで、給湯温度の高温化を図るものである。 A heat pump type hot water heater using a refrigerant as a heat source heats water by exchanging heat with a high-temperature and high-pressure refrigerant in a water-refrigerant heat exchanger, and in order to obtain hot water supply, a refrigerant supplied to the compressor, A refrigerant heat exchanger that exchanges heat with the refrigerant flowing out of the water refrigerant heat exchanger is provided in the refrigerant circuit (see Patent Document 1). This preheats the refrigerant supplied to the compressor with the latent heat in the refrigerant that has passed through the water refrigerant heat exchanger, and raises the temperature of the hot water supply temperature by raising the temperature of the refrigerant flowing into the water refrigerant heat exchanger. Is.
図7に、こうしたヒートポンプ式給湯機の構成を示す。図に示すように、ヒートポンプ式給湯機は、CO2冷媒が循環する冷媒回路11を備えた室外ユニット10と、貯湯タンク21を備えた貯湯ユニット20とを接続して全体が構成される。冷媒回路11に、圧縮機12、凝縮器としての水冷媒熱交換器13、膨張弁14、蒸発器としての冷媒空気熱交換器15が環状に配管され、圧縮機12に供給される冷媒と、水冷媒熱交換器13から流出する冷媒とが熱交換する冷媒熱交換器17が設けられている。 FIG. 7 shows the configuration of such a heat pump type hot water heater. As shown in the drawing, the heat pump type hot water heater is configured as a whole by connecting an
貯湯タンク21と水冷媒熱交換器12との間を循環水が流通する循環路22にポンプ23が設けられ、水冷媒熱交換器12で加熱された高温水が貯湯タンク21に貯湯される。貯湯タンク21の上部に給湯管24が配管され、風呂、台所等の給湯栓25の開閉操作で出湯し、貯湯タンク21の下部に給水管26が配管され、貯湯タンク21へ所要量給水される。 A
このように、冷媒熱交換器17を設けて冷媒回路11を構成すると、冷媒回路11の配管が長尺化、複雑化するとともに、冷媒熱交換器17の収容スペースが必要とされ、機器の小型化が困難であった。また、配管作業が煩雑となって組立作業性、生産性が劣り、製作コストが高価であった。 Thus, when the
この発明は、こうした課題を解決することを目的とするもので、水冷媒熱交換器13と冷媒熱交換器17を一体に組み立て、配管の簡素化、組立作業性の向上を図るとともに、冷媒熱交換器17の収容スペースを不要とし、機器の小型化を可能としたヒートポンプ式給湯機の熱交換器を提案することを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve these problems. The water-
こうした目的を達成するため、この発明は、水冷媒熱交換器13で高温高圧冷媒と熱交換して水を加熱するヒートポンプ式給湯機の熱交換器であって、圧縮機12に供給される冷媒と、水冷媒熱交換器13から流出する冷媒とが熱交換する冷媒熱交換器17を冷媒回路11に設け、水冷媒熱交換器13を筒状に形成し、その筒内空間に柱状に形成した冷媒熱交換器17を挿通した状態とし、水冷媒熱交換器13と冷媒熱交換器17を一体に組み立てたことを特徴とするものである。 In order to achieve such an object, the present invention is a heat exchanger for a heat pump water heater that heats water by exchanging heat with a high-temperature and high-pressure refrigerant in a water-
この発明のヒートポンプ式給湯機の熱交換器は、水冷媒熱交換器13を筒状に形成し、その筒内空間に柱状に形成した冷媒熱交換器17を挿通した状態とし、水冷媒熱交換器13と冷媒熱交換器17を一体に組み立てたので、冷媒熱交換器17の収容スペースが不要となり、機器の小型化が可能である。また、配管が短縮化、簡素化されて配管作業性が向上され、水冷媒熱交換器13と冷媒熱交換器17が予め一体に組み立てられるので、組立作業性、生産性に優れ、製作コストの低廉化を図ることができる。 In the heat exchanger of the heat pump type hot water heater of the present invention, the water-
また、水冷媒熱交換器13の筒内空間の雰囲気温度は高温であり、冷媒熱交換器17が水冷媒熱交換器13の筒内空間に挿通した状態であるから、圧縮機12に供給される冷媒の予熱の作用が高められ、給湯温度のさらなる高温化に寄与することができる。 Moreover, since the atmospheric temperature of the in-cylinder space of the water-
以下に、この発明の具体的な実施形態を図面の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described based on examples of the drawings.
図1から4に示す熱交換器はこの発明の最初の実施例で、圧縮機12に供給される冷媒と、水冷媒熱交換器13から流出する冷媒とが熱交換する冷媒熱交換器17を冷媒回路11に設けたヒートポンプ式給湯機の熱交換器ある。図に示すように、水冷媒熱交換器13は、高温高圧冷媒が流通する細管131と、被加熱流体である水が流通する管体132とを螺旋コイル形状に成形し、この2本のコイル管を交互に配して互いに当接させて積層し、筒状に形成されている。冷媒は入口131aから出口131bへ、水は入口132aから出口132bへと交差して流通し、高温高圧冷媒により水が加熱される。 The heat exchanger shown in FIGS. 1 to 4 is a first embodiment of the present invention. There is a heat exchanger of a heat pump type water heater provided in the
冷媒熱交換器17は、圧縮機12に供給される低圧冷媒が流通する管体171と、水冷媒熱交換器13から流出する高圧冷媒が流通する細管172とをサーペンタイン状の蛇行形状に成形し、互いに当接させて筒状すなわち外形形状が柱状に形成され、その外径が水冷媒熱交換器13の内径より小さく設定されている。低圧冷媒は入口171aから出口171bへ、高圧冷媒は入口172aから出口172bへと交差して流通し、圧縮機12に供給される低圧冷媒が予熱される。 The
水冷媒熱交換器13の筒内空間に冷媒熱交換器17が挿通され、固定金具175を基台135に固定して水冷媒熱交換器13と冷媒熱交換器17が組み立てられ、両熱交換器を一体とした筐体に形成されている。この熱交換器を室外ユニット10に組み込み、各流体の出入口を接続し、冷媒回路11に配管される。 The
図5,6は、冷媒熱交換器17の他の実施例である。この冷媒熱交換器17は、圧縮機12に供給される低圧冷媒が流通する管体171と、水冷媒熱交換器13から流出する高圧冷媒が流通する細管172とを螺旋コイル形状に成形し、この2本のコイル管を交互に配して互いに当接させて積層し、筒状に形成したものである。前例と同様に、水冷媒熱交換器13の筒内空間に冷媒熱交換器17が挿通され、固定金具175を基台135に固定して水冷媒熱交換器13と冷媒熱交換器17が組み立てられ、両熱交換器を一体とした筐体に形成される。 5 and 6 show another embodiment of the
11 冷媒回路
12 圧縮機
13 水冷媒熱交換器
17 冷媒熱交換器11
Claims (1)
圧縮機12に供給される冷媒と、水冷媒熱交換器13から流出する冷媒とが熱交換する冷媒熱交換器17を冷媒回路11に設け、
水冷媒熱交換器13を筒状に形成し、その筒内空間に柱状に形成した冷媒熱交換器17を挿通した状態とし、水冷媒熱交換器13と冷媒熱交換器17を一体に組み立てたことを特徴とするヒートポンプ式給湯機の熱交換器。A heat exchanger of a heat pump water heater that heats water by exchanging heat with a high-temperature and high-pressure refrigerant in a water refrigerant heat exchanger 13,
A refrigerant heat exchanger 17 for exchanging heat between the refrigerant supplied to the compressor 12 and the refrigerant flowing out of the water refrigerant heat exchanger 13 is provided in the refrigerant circuit 11,
The water-refrigerant heat exchanger 13 is formed in a cylindrical shape, and a columnar-shaped refrigerant heat exchanger 17 is inserted into the cylinder space, and the water-refrigerant heat exchanger 13 and the refrigerant heat exchanger 17 are assembled together. A heat exchanger for a heat pump type hot water heater.
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