JP2014077592A - Hot water supply heating system, heat pump and condenser - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of operating a heat pump with high COP, in a hot water supply heating system performing heating and hot water supply by using the heat pump.SOLUTION: A hot water supply heating system includes: a heat pump including a compressor, a condenser for condensing a refrigerant by heat exchange with a heat medium for heating and/or water for hot water supply, an expander, and an evaporator; a heater for circulating the heat medium for heating between the condenser and a heating terminal; and a water heater for supplying the water for hot water supply from a water supply source to a hot water supply point via the condenser. In the condenser, the refrigerant and the heat medium for heating flow as counterflow, and the refrigerant and the water for hot water supply flow as counterflow. The condenser includes a three-fluid heat exchanger performing both of heat exchange between the refrigerant and the heat medium for heating, and heat exchange between the refrigerant and the water for hot water supply, and a two-fluid heat exchanger disposed at a downstream side with respect to the three-fluid heat exchanger when viewed from refrigerant flow, and performing only the heat exchange between the refrigerant and the water for hot water supply.

Description

本発明は、給湯暖房システム、ヒートポンプおよび凝縮器に関する。   The present invention relates to a hot water supply / heating system, a heat pump, and a condenser.

特許文献1に、冷媒を加圧する圧縮機と、浴槽水および/または給湯用水との間の熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する膨張器と、冷媒を気化させる蒸発器を備えるヒートポンプと、浴槽水を凝縮器と浴槽の間で循環させる追い焚き機構と、給湯用水を給水源から凝縮器を経由して給湯箇所へ供給する給湯機を備える風呂給湯システムが開示されている。この風呂給湯システムによれば、エネルギー効率の高いヒートポンプによる加熱を利用して、給湯箇所への給湯と風呂の追い焚きの双方を行うことができる。   Patent Document 1 discloses a compressor that pressurizes a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant by heat exchange between bath water and / or hot water, an expander that decompresses the refrigerant, and an evaporator that vaporizes the refrigerant. A hot water supply system including a heat pump, a reheating mechanism that circulates bathtub water between the condenser and the bathtub, and a hot water supply system that supplies hot water from the water supply source to the hot water supply location via the condenser is disclosed. . According to this bath hot water supply system, it is possible to perform both hot water supply to the hot water supply location and reheating of the bath by using heating by an energy efficient heat pump.

特開2003−65602号公報JP 2003-65602 A

ヒートポンプによる加熱を利用して、暖房端末での暖房と給湯箇所への給湯の双方を行いたい場合がある。特許文献1の技術において、浴槽水を凝縮器と浴槽の間で循環させる代わりに、暖房用熱媒を凝縮器と暖房端末の間で循環させる構成とすれば、ヒートポンプによる加熱を利用して、暖房端末での暖房と給湯箇所への給湯の双方を行うことができる。しかしながら、このような構成とすると、下記のような問題を生じる。   There is a case where it is desired to perform both heating at a heating terminal and hot water supply to a hot water supply location using heating by a heat pump. In the technique of Patent Document 1, instead of circulating the bathtub water between the condenser and the bathtub, if the heating medium is circulated between the condenser and the heating terminal, the heating by the heat pump is used. Both heating at the heating terminal and hot water supply to the hot water supply location can be performed. However, such a configuration causes the following problems.

一般に、給水源から凝縮器に送られる給湯用水の温度は十分に低温であるが、暖房端末から凝縮器に戻される暖房用熱媒は余熱を含んでおり、それほど低温にはなっていない。このため、上記のような構成では、暖房端末から凝縮器に戻されるそれほど低温ではない暖房用熱媒から、凝縮器の出口近傍の低温の冷媒への熱の移動が生じてしまい、凝縮器から膨張器へ送られる冷媒の温度上昇を招いている。凝縮器から膨張器へ送られる冷媒の温度が高くなってしまうと、ヒートポンプのCOPが低下してしまう。   In general, the temperature of hot water supplied from the water supply source to the condenser is sufficiently low, but the heating medium returned from the heating terminal to the condenser contains residual heat and is not so low. For this reason, in the configuration as described above, the heat transfer from the heating medium returned from the heating terminal to the condenser to the low-temperature refrigerant near the outlet of the condenser is caused by heat transfer from the condenser. The temperature of the refrigerant sent to the expander is increased. If the temperature of the refrigerant sent from the condenser to the expander increases, the COP of the heat pump will decrease.

本明細書は、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、ヒートポンプを利用して暖房と給湯を行う給湯暖房システムにおいて、ヒートポンプを高いCOPで動作させることが可能な技術を提供する。   The present specification provides a technique for solving the above problems. The present specification provides a technique capable of operating a heat pump at a high COP in a hot water supply and heating system that performs heating and hot water supply using a heat pump.

本明細書が開示する給湯暖房システムは、冷媒を加圧する圧縮機と、暖房用熱媒および/または給湯用水との間の熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する膨張器と、冷媒を気化させる蒸発器を備えるヒートポンプと、暖房用熱媒を凝縮器と暖房端末の間で循環させる暖房機と、給湯用水を給水源から凝縮器を経由して給湯箇所へ供給する給湯機を備えている。その給湯暖房システムでは、凝縮器において、冷媒と暖房用熱媒が対向流として流れ、かつ冷媒と給湯用水が対向流として流れる。その給湯暖房システムでは、凝縮器が、冷媒と暖房用熱媒の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行う三流体熱交換器と、冷媒の流れから見て三流体熱交換器よりも下流側で、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う二流体熱交換器を備えている。   A hot water supply and heating system disclosed in the present specification includes a compressor that pressurizes the refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant by heat exchange between the heating medium and / or hot water, and an expander that decompresses the refrigerant. , A heat pump having an evaporator for vaporizing the refrigerant, a heater for circulating a heating medium between the condenser and the heating terminal, and a water heater for supplying hot water from a water supply source to the hot water supply location via the condenser It has. In the hot water supply and heating system, in the condenser, the refrigerant and the heating medium flow as a counter flow, and the refrigerant and the hot water supply water flow as a counter flow. In the hot water supply and heating system, the condenser includes a three-fluid heat exchanger that performs both heat exchange between the refrigerant and the heating medium, and heat exchange between the refrigerant and the hot water, and a three-fluid heat exchanger. A two-fluid heat exchanger that performs only heat exchange between the refrigerant and the hot water supply water is provided downstream of the fluid heat exchanger.

上記の給湯暖房システムでは、凝縮器において、冷媒の流れから見て上流側の三流体熱交換器では、冷媒と暖房用熱媒の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行い、冷媒の流れから見て下流側の二流体熱交換器では、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う。このような構成とすることで、暖房端末から凝縮器へ送られてくるそれほど低温ではない暖房用熱媒から、凝縮器の出口近傍の低温の冷媒への熱の移動を防ぎ、凝縮器から膨張器へ送られる冷媒の温度を十分に低くすることができる。ヒートポンプのCOPを向上することができる。   In the above hot water supply and heating system, in the condenser, in the upstream three-fluid heat exchanger as viewed from the refrigerant flow, heat exchange between the refrigerant and the heating medium and heat exchange between the refrigerant and the hot water supply water are performed. Both are performed, and the two-fluid heat exchanger on the downstream side as viewed from the refrigerant flow only performs heat exchange between the refrigerant and the hot water supply water. By adopting such a configuration, heat transfer from the heating medium that is not so low temperature that is sent from the heating terminal to the condenser is prevented from being transferred to the low-temperature refrigerant in the vicinity of the outlet of the condenser, and the condenser expands. The temperature of the refrigerant sent to the vessel can be made sufficiently low. The COP of the heat pump can be improved.

上記の給湯暖房システムは、凝縮器が、内部に冷媒が流れる冷媒管と、冷媒管よりも短い長さに形成されており、内部に暖房用熱媒が流れる暖房管と、冷媒管とほぼ同じ長さに形成されており、内部に給湯用水が流れる給湯管を備えており、冷媒管の上流側では、冷媒管と、暖房管と、給湯管によって三流体熱交換器が形成されており、冷媒管の下流側では、冷媒管と給湯管によって二流体熱交換器が形成されているように構成することができる。   In the above hot water supply and heating system, the condenser is formed with a refrigerant pipe through which the refrigerant flows and a length shorter than the refrigerant pipe, and is substantially the same as the heating pipe through which the heating heat medium flows and the refrigerant pipe. It is formed in length and includes a hot water supply pipe through which hot water supply water flows, and on the upstream side of the refrigerant pipe, a three-fluid heat exchanger is formed by the refrigerant pipe, the heating pipe, and the hot water supply pipe, On the downstream side of the refrigerant pipe, a two-fluid heat exchanger can be configured by the refrigerant pipe and the hot water supply pipe.

上記の給湯暖房システムによれば、簡素な構造と少ない部品点数で、三流体熱交換器と二流体熱交換器を備える凝縮器を実現することができる。   According to the hot water supply and heating system, a condenser including a three-fluid heat exchanger and a two-fluid heat exchanger can be realized with a simple structure and a small number of parts.

上記の給湯暖房システムでは、暖房管が冷媒管の内部を通過するように配置されており、給湯管が冷媒管と互いに外壁面が接するように配置されているように構成することができる。   In the hot water supply and heating system, the heating pipe is arranged so as to pass through the inside of the refrigerant pipe, and the hot water supply pipe can be arranged such that the refrigerant pipe and the outer wall surface are in contact with each other.

上記の給湯暖房システムでは、冷媒と暖房用熱媒との間で大きな伝熱面積を確保することができる。また、上記の給湯暖房システムでは、冷媒管および給湯管の一方の外壁面に腐食等によって損傷が生じた場合であっても、冷媒管および給湯管の他方の外壁面によって、冷媒と給湯用水の混合を防ぐことができる。冷媒と給湯用水の間でのクロスコネクションの発生を防止することができる。   In the hot water supply and heating system, a large heat transfer area can be ensured between the refrigerant and the heating medium. Further, in the above hot water supply and heating system, even when one outer wall surface of the refrigerant pipe and the hot water supply pipe is damaged due to corrosion or the like, the refrigerant and the hot water supply water are separated by the other outer wall surface of the refrigerant pipe and the hot water supply pipe. Mixing can be prevented. The occurrence of cross connection between the refrigerant and the hot water supply water can be prevented.

本明細書は、ヒートポンプも開示する。そのヒートポンプは、冷媒を加圧する圧縮機と、暖房用熱媒および/または給湯用水との間の熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する膨張器と、冷媒を気化させる蒸発器を備えている。そのヒートポンプでは、凝縮器において、冷媒と暖房用熱媒が対向流として流れ、かつ冷媒と給湯用水が対向流として流れる。そのヒートポンプでは、凝縮器が、冷媒と暖房用熱媒の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行う三流体熱交換器と、冷媒の流れから見て三流体熱交換器よりも下流側で、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う二流体熱交換器を備えている。   The present specification also discloses a heat pump. The heat pump includes a compressor that pressurizes the refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant by heat exchange between the heating medium and / or hot water supply water, an expander that decompresses the refrigerant, and an evaporator that vaporizes the refrigerant. It has. In the heat pump, in the condenser, the refrigerant and the heating medium flow as a counter flow, and the refrigerant and hot water supply water flow as a counter flow. In the heat pump, the condenser includes a three-fluid heat exchanger that performs both heat exchange between the refrigerant and the heating medium, and heat exchange between the refrigerant and hot water, and three-fluid heat as viewed from the refrigerant flow. A two-fluid heat exchanger that performs only heat exchange between the refrigerant and the hot water supply water is provided downstream of the exchanger.

本明細書は、凝縮器も開示する。その凝縮器は、暖房用熱媒および/または給湯用水との間の熱交換によってヒートポンプの冷媒を凝縮させる。その凝縮器において、冷媒と暖房用熱媒が対向流として流れ、かつ冷媒と給湯用水が対向流として流れる。その凝縮器は、冷媒と暖房用熱媒の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行う三流体熱交換器と、冷媒の流れから見て三流体熱交換器よりも下流側で、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う二流体熱交換器を備えている。   This specification also discloses a condenser. The condenser condenses the refrigerant of the heat pump by heat exchange with the heating medium and / or hot water supply water. In the condenser, the refrigerant and the heating medium flow as a counter flow, and the refrigerant and hot water supply water flow as a counter flow. The condenser is composed of a three-fluid heat exchanger that performs both heat exchange between the refrigerant and the heating medium, and heat exchange between the refrigerant and hot water, and a three-fluid heat exchanger as viewed from the refrigerant flow. On the downstream side, a two-fluid heat exchanger that performs only heat exchange between the refrigerant and the hot water supply water is provided.

実施例1の給湯暖房システム2の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the hot-water supply heating system 2 of Example 1. FIG. 実施例1の凝縮器58の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the condenser 58 of Example 1. FIG. 図2のA−A断面についての縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view about the AA cross section of FIG. 図2のB−B断面についての縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view about the BB cross section of FIG. 実施例1のヒートポンプ50についてのTh線図である。FIG. 3 is a Th diagram for the heat pump 50 of the first embodiment. 従来技術のヒートポンプ50についてのTh線図である。It is Th diagram about the heat pump 50 of a prior art. 実施例2の給湯暖房システム202の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the hot water supply heating system 202 of Example 2. FIG.

(実施例1)
図1は、本実施例の給湯暖房システム2を示している。給湯暖房システム2は、タンクユニット4(給湯機に相当する)と、ヒートポンプユニット6と、熱源機ユニット8(暖房機に相当する)と、制御装置100を備えている。
Example 1
FIG. 1 shows a hot water supply / heating system 2 of the present embodiment. The hot water supply / heating system 2 includes a tank unit 4 (corresponding to a hot water heater), a heat pump unit 6, a heat source unit 8 (corresponding to a heater), and a control device 100.

ヒートポンプユニット6は、ヒートポンプ50と、給湯用水循環ポンプ22を備えている。ヒートポンプ50は、冷媒(例えばR410AといったHFC冷媒や、R744といったCO冷媒)を循環させるための冷媒循環路52と、蒸発器54と、ファン56と、圧縮機62と、凝縮器58と、膨張器60を備えるヒートポンプサイクルである。 The heat pump unit 6 includes a heat pump 50 and a hot water circulation pump 22. The heat pump 50 includes a refrigerant circulation path 52 for circulating a refrigerant (for example, an HFC refrigerant such as R410A and a CO 2 refrigerant such as R744), an evaporator 54, a fan 56, a compressor 62, a condenser 58, and an expansion. This is a heat pump cycle including the vessel 60.

蒸発器54は、ファン56によって送風された外気と冷媒循環路52内の冷媒との間で熱交換させる。蒸発器54には、膨張器60を通過後の低圧低温の液体状態にある冷媒が供給される。蒸発器54は、冷媒と外気とを熱交換させることによって、冷媒を加熱する。冷媒は、加熱されることにより気化し、比較的高温で低圧の気体状態となる。   The evaporator 54 exchanges heat between the outside air blown by the fan 56 and the refrigerant in the refrigerant circulation path 52. The evaporator 54 is supplied with a refrigerant in a low-pressure and low-temperature liquid state after passing through the expander 60. The evaporator 54 heats the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant and the outside air. The refrigerant is vaporized by being heated, and is in a gas state at a relatively high temperature and a low pressure.

圧縮機62には、蒸発器54を通過後の冷媒が供給される。即ち、圧縮機62には、比較的高温で低圧の気体状態の冷媒が供給される。圧縮機62によって冷媒が加圧されることにより、冷媒は高温高圧の気体状態となる。圧縮機62は、加圧後の高温高圧の気体状態の冷媒を、凝縮器58に送り出す。   The refrigerant after passing through the evaporator 54 is supplied to the compressor 62. That is, the compressor 62 is supplied with a refrigerant in a gaseous state at a relatively high temperature and low pressure. When the refrigerant is pressurized by the compressor 62, the refrigerant becomes a high-temperature and high-pressure gas state. The compressor 62 sends out the pressurized high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant to the condenser 58.

凝縮器58には、圧縮機62から送り出された高温高圧の気体状態の冷媒が供給される。凝縮器58は、冷媒循環路52内の冷媒と、後述のタンク水循環路20内の水(以下では給湯用水ともいう)との間で熱交換を行うことができる。さらに、凝縮器58は、冷媒循環路52内の冷媒と、後述の第2暖房加熱路84内の水(以下では暖房用水ともいう)との間で熱交換を行うことができる。冷媒は、凝縮器58での熱交換の結果、熱を奪われて凝縮する。これにより、冷媒は、比較的低温で高圧の液体状態となる。   The condenser 58 is supplied with a high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant sent out from the compressor 62. The condenser 58 can exchange heat between the refrigerant in the refrigerant circuit 52 and water in a tank water circuit 20 (to be described later). Furthermore, the condenser 58 can exchange heat between the refrigerant in the refrigerant circulation path 52 and water in the second heating heating path 84 described later (hereinafter also referred to as heating water). As a result of the heat exchange in the condenser 58, the refrigerant is deprived of heat and condensed. Thereby, a refrigerant | coolant will be in a high-pressure liquid state with a comparatively low temperature.

膨張器60には、凝縮器58を通過後の比較的低温で高圧の液体状態の冷媒が供給される。冷媒は、膨張器60を通過することによって減圧され、低温低圧の液体状態となる。膨張器60としては、例えば膨張弁やキャピラリーチューブを使用することができる。膨張器60を通過した冷媒は、上記の通り、蒸発器54に送られる。   The expander 60 is supplied with a relatively low-temperature and high-pressure liquid refrigerant after passing through the condenser 58. The refrigerant is depressurized by passing through the expander 60 and becomes a low-temperature and low-pressure liquid state. As the expander 60, for example, an expansion valve or a capillary tube can be used. The refrigerant that has passed through the expander 60 is sent to the evaporator 54 as described above.

ヒートポンプ50において、圧縮機62を作動させると、冷媒循環路52内の冷媒は、蒸発器54、圧縮機62、凝縮器58、膨張器60の順に循環する。この場合、凝縮器58において、タンク水循環路20内の給湯用水、又は、第2暖房加熱路84内の暖房用水が加熱される。   When the compressor 62 is operated in the heat pump 50, the refrigerant in the refrigerant circulation path 52 circulates in the order of the evaporator 54, the compressor 62, the condenser 58, and the expander 60. In this case, in the condenser 58, the hot water supply water in the tank water circulation path 20 or the heating water in the second heating heating path 84 is heated.

タンクユニット4は、タンク10を備えている。タンク10は、ヒートポンプ50によって加熱された給湯用水を貯える。本実施例の給湯用水は、水道水である。タンク10は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク10内には満水まで給湯用水が貯留される。   The tank unit 4 includes a tank 10. The tank 10 stores hot water supplied by the heat pump 50. The hot water supply water in this embodiment is tap water. The tank 10 is a hermetically sealed type, and the outside is covered with a heat insulating material. Water for hot water supply is stored in the tank 10 until it is full.

タンク水循環路20は、上流端がタンク10の下部に接続されており、ヒートポンプユニット6の凝縮器58を通過して、下流端がタンク10の上部に接続されている。タンク水循環路20には、ヒートポンプユニット6の給湯用水循環ポンプ22が介装されている。ヒートポンプユニット6において、ヒートポンプ50を作動させて、給湯用水循環ポンプ22を駆動すると、タンク10の下部の給湯用水が凝縮器58に送られて加熱され、加熱された給湯用水がタンク10の上部に戻される。タンク10の内部には、低温の給湯用水の層の上に高温の給湯用水の層が積み重なった温度成層が形成される。   The tank water circulation path 20 has an upstream end connected to the lower part of the tank 10, passes through the condenser 58 of the heat pump unit 6, and has a downstream end connected to the upper part of the tank 10. A water circulation pump 22 for hot water supply of the heat pump unit 6 is interposed in the tank water circulation path 20. In the heat pump unit 6, when the heat pump 50 is operated to drive the hot water supply water circulation pump 22, the hot water supply water at the lower part of the tank 10 is sent to the condenser 58 and heated, and the heated hot water supply water is supplied to the upper part of the tank 10. Returned. Inside the tank 10, a temperature stratification is formed in which a layer of hot water supply water is stacked on a layer of low temperature hot water supply water.

水道水導入路24は、上流端が給湯暖房システム2の外部の水道水供給源32(給水源に相当する)に接続されている。水道水導入路24の下流側は、第1導入路24aと第2導入路24bに分岐している。第1導入路24aの下流端は、タンク10の下部に接続されている。第2導入路24bの下流端は、第1給湯路36の途中に接続されている。   The upstream end of the tap water introduction path 24 is connected to a tap water supply source 32 (corresponding to a water supply source) outside the hot water supply and heating system 2. The downstream side of the tap water introduction path 24 is branched into a first introduction path 24a and a second introduction path 24b. The downstream end of the first introduction path 24 a is connected to the lower part of the tank 10. The downstream end of the second introduction path 24 b is connected in the middle of the first hot water supply path 36.

第1給湯路36は、上流端がタンク10の上部に接続されている。上述したように、第1給湯路36の途中には、水道水導入路24の第2導入路24bが接続されている。第1給湯路36と第2導入路24bの接続部には、混合弁30が介装されている。混合弁30は、タンク10の上部から第1給湯路36へ流入する高温の給湯用水の流量と、第2導入路24bから第1給湯路36へ流入する低温の水道水の流量の割合を調整する。第2導入路24bとの接続部より下流側の第1給湯路36は、熱源機ユニット8の給湯加熱路37を通過して、第2給湯路39へ接続している。第1給湯路36と第2給湯路39の間は、熱源機バイパス路33によって接続されている。熱源機バイパス路33にはバイパス弁34が介装されている。第2給湯路39の下流端は給湯栓38(給湯箇所に相当する)に接続されている。   An upstream end of the first hot water supply path 36 is connected to the upper part of the tank 10. As described above, the second introduction path 24 b of the tap water introduction path 24 is connected to the middle of the first hot water supply path 36. A mixing valve 30 is interposed at the connection between the first hot water supply path 36 and the second introduction path 24b. The mixing valve 30 adjusts the ratio of the flow rate of hot water for hot water flowing into the first hot water supply path 36 from the upper part of the tank 10 and the flow rate of cold tap water flowing into the first hot water supply path 36 from the second introduction path 24b. To do. The first hot water supply path 36 on the downstream side of the connection portion with the second introduction path 24 b passes through the hot water supply heating path 37 of the heat source unit 8 and is connected to the second hot water supply path 39. The first hot water supply path 36 and the second hot water supply path 39 are connected by a heat source unit bypass path 33. A bypass valve 34 is interposed in the heat source bypass path 33. The downstream end of the second hot water supply passage 39 is connected to a hot water tap 38 (corresponding to a hot water supply location).

熱源機ユニット8は、シスターン70と、暖房用バーナ82と、給湯用バーナ81を備えている。シスターン70は、上部が開放されている容器であり、内部に暖房用水(暖房用熱媒に相当する)を貯留している。本実施例の暖房用水は例えば不凍液である。シスターン70には、暖房往路72の上流端が接続されている。暖房往路72には、暖房用水循環ポンプ74が介装されている。暖房用水循環ポンプ74を駆動すると、シスターン70内の暖房用水が暖房往路72に流れ込む。   The heat source unit 8 includes a cistern 70, a heating burner 82, and a hot water supply burner 81. The cistern 70 is a container having an open top and stores heating water (corresponding to a heating medium). The heating water in this embodiment is, for example, an antifreeze liquid. The upstream end of the heating forward path 72 is connected to the systern 70. A heating water circulation pump 74 is interposed in the heating forward path 72. When the heating water circulation pump 74 is driven, the heating water in the systern 70 flows into the heating forward path 72.

暖房往路72の下流端は、第1暖房加熱路73と、低温暖房循環路75に分岐している。低温暖房循環路75には、低温暖房端末78が取り付けられる。本実施例の低温暖房端末78は、例えば床暖房機である。低温暖房端末78は、供給される暖房用水の熱を利用して暖房する。第1暖房加熱路73には、暖房用バーナ82が介装されている。暖房用バーナ82は、第1暖房加熱路73内の暖房用水を加熱する。第1暖房加熱路73の下流端は、高温暖房循環路77と追い焚き循環路79に分岐している。高温暖房循環路77には、高温暖房端末76が取り付けられる。本実施例の高温暖房端末76は、例えば浴室暖房乾燥機である。高温暖房端末76は、供給される暖房用水の熱を利用して暖房する。低温暖房循環路75と高温暖房循環路77は、それぞれの下流端で合流して、第2暖房加熱路84の上流端へ接続している。   The downstream end of the heating forward path 72 is branched into a first heating heating path 73 and a low temperature heating circulation path 75. A low temperature heating terminal 78 is attached to the low temperature heating circuit 75. The low temperature heating terminal 78 of the present embodiment is, for example, a floor heater. The low-temperature heating terminal 78 heats using the heat of the supplied heating water. A heating burner 82 is interposed in the first heating heating path 73. The heating burner 82 heats the heating water in the first heating heating path 73. The downstream end of the first heating heating path 73 branches into a high temperature heating circulation path 77 and a reheating circulation path 79. A high temperature heating terminal 76 is attached to the high temperature heating circuit 77. The high temperature heating terminal 76 of the present embodiment is, for example, a bathroom heating dryer. The high temperature heating terminal 76 heats using the heat of the supplied heating water. The low temperature heating circuit 75 and the high temperature heating circuit 77 merge at their downstream ends and are connected to the upstream end of the second heating heating path 84.

第2暖房加熱路84の下流端は、ヒートポンプユニット6の凝縮器58を通過して、暖房復路96の上流端へ接続している。暖房復路96は、下流端が熱源機ユニット8のシスターン70に接続している。   The downstream end of the second heating / heating path 84 passes through the condenser 58 of the heat pump unit 6 and is connected to the upstream end of the heating return path 96. The downstream end of the heating return path 96 is connected to the systern 70 of the heat source unit 8.

追い焚き循環路79には、追い焚き熱動弁83と、追い焚き熱交換器97が介装されている。追い焚き熱動弁83は、追い焚き循環路79を開閉する。追い焚き熱交換器97では、追い焚き循環路79を流れる暖房用水と、浴槽水循環路91を流れる浴槽水の間で熱交換が行われる。追い焚き循環路79の下流端は、暖房復路96に接続している。   A reheating heat valve 83 and a reheating heat exchanger 97 are interposed in the reheating circulation path 79. The reheating thermal valve 83 opens and closes the reheating circulation path 79. In the reheating heat exchanger 97, heat exchange is performed between the heating water flowing in the reheating circulation path 79 and the bathtub water flowing in the bathtub water circulation path 91. The downstream end of the recirculation circulation path 79 is connected to the heating return path 96.

浴槽水循環路91の上流端は、浴槽98の底部に接続している。浴槽水循環路91の下流端は、浴槽98の側部に接続している。浴槽水循環路91には、浴槽水循環ポンプ99が介装されている。浴槽水循環ポンプ99が駆動すると、浴槽98の底部から吸い出された浴槽水が、追い焚き熱交換器97を通過して、浴槽98の側部へ戻される。   The upstream end of the bathtub water circulation path 91 is connected to the bottom of the bathtub 98. The downstream end of the bathtub water circulation path 91 is connected to the side of the bathtub 98. A bathtub water circulation pump 99 is interposed in the bathtub water circulation path 91. When the bathtub water circulation pump 99 is driven, the bathtub water sucked out from the bottom of the bathtub 98 passes through the reheating heat exchanger 97 and is returned to the side of the bathtub 98.

給湯加熱路37には、給湯用バーナ81が介装されている。給湯加熱路37の給湯用バーナ81よりも下流側から、浴槽注湯路40が分岐している。浴槽注湯路40には、浴槽注湯路40を開閉する注湯電磁弁42が介装されている。浴槽注湯路40の下流端は、浴槽水循環ポンプ99に接続している。   A hot water supply burner 81 is interposed in the hot water supply heating path 37. From the downstream side of the hot water supply burner 81 of the hot water supply heating path 37, the bathtub pouring path 40 is branched. The bathtub pouring passage 40 is provided with a pouring solenoid valve 42 for opening and closing the bathtub pouring passage 40. The downstream end of the bathtub pouring channel 40 is connected to the bathtub water circulation pump 99.

制御装置100は、タンクユニット4、ヒートポンプユニット6、熱源機ユニット8の各構成要素の動作を制御する。   The control device 100 controls the operation of each component of the tank unit 4, the heat pump unit 6, and the heat source unit 8.

給湯暖房システム2は、以下のように、蓄熱運転、給湯運転、暖房運転、湯はり運転および追い焚き運転を実施することができる。   The hot water supply / heating system 2 can perform a heat storage operation, a hot water supply operation, a heating operation, a hot water operation, and a reheating operation as follows.

(蓄熱運転)
蓄熱運転では、タンク10内の給湯用水をヒートポンプ50で加熱し、高温となった給湯用水をタンク10に戻す。蓄熱運転を実行する際には、制御装置100は圧縮機62およびファン56を駆動してヒートポンプ50を作動させるとともに、給湯用水循環ポンプ22を駆動する。
(Heat storage operation)
In the heat storage operation, the hot water supply water in the tank 10 is heated by the heat pump 50, and the hot water supply water that has reached a high temperature is returned to the tank 10. When executing the heat storage operation, the control device 100 drives the compressor 62 and the fan 56 to operate the heat pump 50 and also drives the hot water supply water circulation pump 22.

圧縮機62の駆動により、冷媒循環路52内の冷媒は、蒸発器54、圧縮機62、凝縮器58、膨張器60の順に循環する。この場合、凝縮器58を通過する冷媒循環路52内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、給湯用水循環ポンプ22の駆動により、タンク水循環路20内をタンク10内の給湯用水が循環する。即ち、タンク10の下部に存在する給湯用水がタンク水循環路20内に導入され、導入された給湯用水が凝縮器58を通過する際に、冷媒循環路52内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された給湯用水がタンク10の上部に戻される。これにより、タンク10に高温の給湯用水が貯められる。タンク10の内部が高温の給湯用水で満たされた満蓄状態となると、蓄熱運転を終了する。   By driving the compressor 62, the refrigerant in the refrigerant circulation path 52 circulates in the order of the evaporator 54, the compressor 62, the condenser 58, and the expander 60. In this case, the refrigerant in the refrigerant circuit 52 passing through the condenser 58 is in a high-temperature and high-pressure gas state. Further, the hot water supply water circulating pump 20 drives the hot water supply water in the tank 10 to circulate in the tank water circulation path 20. That is, hot water supply water existing in the lower part of the tank 10 is introduced into the tank water circulation path 20, and when the introduced hot water supply water passes through the condenser 58, it is heated by the heat of the refrigerant in the refrigerant circulation path 52. The supplied hot water is returned to the upper part of the tank 10. Thereby, hot water for hot water supply is stored in the tank 10. When the inside of the tank 10 is in a fully stored state filled with hot water for hot water supply, the heat storage operation is terminated.

(給湯運転)
給湯運転は、タンク10内の給湯用水を給湯栓38に供給する運転である。給湯運転は、上記の蓄熱運転と並行して行うこともできる。給湯栓38が開かれると、水道水供給源32からの水圧によって、水道水導入路24(第1導入路24a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の給湯用水が、第1給湯路36を介して給湯栓38に供給される。
(Hot water operation)
The hot water supply operation is an operation of supplying hot water in the tank 10 to the hot water tap 38. The hot water supply operation can also be performed in parallel with the above heat storage operation. When the hot-water tap 38 is opened, tap water flows into the lower part of the tank 10 from the tap water introduction path 24 (first introduction path 24a) due to the water pressure from the tap water supply source 32. At the same time, the hot water supply water in the upper part of the tank 10 is supplied to the hot water tap 38 via the first hot water supply path 36.

制御装置100は、タンク10から第1給湯路36に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁30を駆動して第2導入路24bから第1給湯路36に水道水を導入する。従って、タンク10から供給された給湯用水と第2導入路24bから供給された水道水とが、第1給湯路36内で混合される。制御装置100は、給湯栓38に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁30の開度を調整する。一方、制御装置100は、タンク10から第1給湯路36に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、給湯用バーナ81によって第1給湯路36を通過する水を加熱する。制御装置100は、給湯栓38に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、給湯用バーナ81の出力を制御する。   When the temperature of the hot water supplied from the tank 10 to the first hot water supply path 36 is higher than the set hot water temperature, the control device 100 drives the mixing valve 30 to connect the first hot water supply path 36 from the second introduction path 24b. Introduce tap water. Therefore, the hot water supply water supplied from the tank 10 and the tap water supplied from the second introduction path 24 b are mixed in the first hot water supply path 36. The control device 100 adjusts the opening of the mixing valve 30 so that the temperature of the hot water supplied to the hot water tap 38 coincides with the hot water set temperature. On the other hand, when the temperature of the hot water supplied from the tank 10 to the first hot water supply path 36 is lower than the set hot water temperature, the control device 100 heats the water passing through the first hot water supply path 36 by the hot water supply burner 81. To do. The control device 100 controls the output of the hot water supply burner 81 so that the temperature of the hot water supply water supplied to the hot water tap 38 matches the hot water supply set temperature.

(暖房運転)
暖房運転は、ヒートポンプ50によって暖房用水を加熱し、高温となった暖房用水を用いて低温暖房端末78や高温暖房端末76によって暖房する運転である。利用者によって暖房運転の実行が指示されると、制御装置100は、暖房用水循環ポンプ74を回転させる。さらに、制御装置100は、圧縮機62を駆動する。これによって、凝縮器58で加熱された暖房用水が、シスターン70を経て、低温暖房端末78や高温暖房端末76に供給される。さらに、制御装置100は、必要に応じて暖房用バーナ82を作動する。これにより、高温暖房端末76には、暖房用バーナ82での加熱によってさらに高温となった暖房用水が供給される。暖房運転においては、低温暖房端末78に供給される暖房用水の温度が低温暖房設定温度となるように、また高温暖房端末76に供給される暖房用水の温度が高温暖房設定温度となるように、ヒートポンプ50の動作や、暖房用バーナ82の出力が調整される。
(Heating operation)
The heating operation is an operation in which heating water is heated by the heat pump 50 and heated by the low-temperature heating terminal 78 or the high-temperature heating terminal 76 using the heating water having a high temperature. When the execution of the heating operation is instructed by the user, the control device 100 rotates the heating water circulation pump 74. Further, the control device 100 drives the compressor 62. As a result, the heating water heated by the condenser 58 is supplied to the low temperature heating terminal 78 and the high temperature heating terminal 76 via the cistern 70. Furthermore, the control apparatus 100 operates the heating burner 82 as necessary. As a result, the high-temperature heating terminal 76 is supplied with heating water that has been heated to a higher temperature by the heating by the heating burner 82. In the heating operation, so that the temperature of the heating water supplied to the low temperature heating terminal 78 becomes the low temperature heating set temperature, and the temperature of the heating water supplied to the high temperature heating terminal 76 becomes the high temperature heating set temperature, The operation of the heat pump 50 and the output of the heating burner 82 are adjusted.

(湯はり運転)
湯はり運転は浴槽98に湯はりをする運転である。利用者が湯はり運転の開始を指示すると、給湯暖房システム2は湯はり運転を開始する。湯はり運転においては、注湯電磁弁42を開く。注湯電磁弁42が開くと、水道水供給源32からの水圧によって、水道水導入路24(第1導入路24a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の給湯用水が、第1給湯路36、給湯加熱路37、浴槽注湯路40、浴槽水循環路91を介して浴槽98に供給される。湯はり運転においては、給湯運転と同様にして、浴槽注湯路40に供給される水の温度を湯はり設定温度に調整する。浴槽98に供給される水の流量が湯はり設定水量に達すると、湯はり運転を終了する。
(Hot water operation)
The hot water operation is an operation in which hot water is applied to the bathtub 98. When the user instructs the start of hot water operation, the hot water supply / heating system 2 starts the hot water operation. In the hot water operation, the hot water solenoid valve 42 is opened. When the hot water solenoid valve 42 is opened, tap water flows into the lower part of the tank 10 from the tap water introduction path 24 (first introduction path 24a) due to the water pressure from the tap water supply source 32. At the same time, the hot water supply water in the upper part of the tank 10 is supplied to the bathtub 98 via the first hot water supply path 36, the hot water supply heating path 37, the bathtub pouring path 40, and the bathtub water circulation path 91. In the hot water operation, the temperature of the water supplied to the bathtub pouring channel 40 is adjusted to the hot water setting temperature in the same manner as in the hot water operation. When the flow rate of water supplied to the bathtub 98 reaches the hot water set water amount, the hot water operation is terminated.

(追い焚き運転)
追い焚き運転は、浴槽98に貯められた浴槽水を追い焚きする運転である。利用者が追い焚き運転の開始を指示すると、給湯暖房システム2は追い焚き運転を開始する。追い焚き運転においては、浴槽水循環ポンプ99を駆動する。また、追い焚き熱動弁83を開いて、暖房用水循環ポンプ74を駆動する。これにより、浴槽98の底部から浴槽水が吸い出されて、追い焚き熱交換器97で暖房用水との熱交換によって加熱される。加熱された浴槽水は、浴槽98の側部へ戻される。追い焚き運転においては、暖房運転と同様にして、ヒートポンプ50による暖房用水の加熱と、暖房用バーナ82による暖房用水の加熱が行われる。
(Reaping driving)
The chasing operation is an operation for chasing the bathtub water stored in the bathtub 98. When the user instructs the start of the chasing operation, the hot water supply / heating system 2 starts the chasing operation. In the reheating operation, the bathtub water circulation pump 99 is driven. Further, the reheating heat valve 83 is opened, and the heating water circulation pump 74 is driven. Thereby, bathtub water is sucked out from the bottom part of the bathtub 98, and is heated by heat exchange with the heating water in the reheating heat exchanger 97. The heated bathtub water is returned to the side of the bathtub 98. In the reheating operation, the heating water is heated by the heat pump 50 and the heating water is heated by the heating burner 82 in the same manner as in the heating operation.

(凝縮器の構成)
図2、図3および図4に示すように、凝縮器58は、主に、第1管102と、第2管104と、第3管106から構成されている。第1管102には第2暖房加熱路84の暖房用水が流れ、第2管104には冷媒循環路52の冷媒が流れ、第3管106にはタンク水循環路20の給湯用水が流れる。図2に示すように、凝縮器58は、これらの配管を組み合わせたものを、らせん状に捲回することで形成されている。
(Condenser configuration)
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the condenser 58 mainly includes a first pipe 102, a second pipe 104, and a third pipe 106. Heating water from the second heating / heating path 84 flows through the first pipe 102, refrigerant from the refrigerant circulation path 52 flows through the second pipe 104, and hot water supply water from the tank water circulation path 20 flows through the third pipe 106. As shown in FIG. 2, the condenser 58 is formed by spirally winding a combination of these pipes.

図3に示すように、第1管102は小口径の配管から構成されており、第2管104は大口径の配管から構成されている。第1管102は第2管104の内部を通過するように配置されている。言い換えると、第1管102と第2管104によって、二重管が形成されている。図2に示すように、第1管102の上流端および下流端は第2管104の外部に露出しており、それぞれ暖房用水入口102aおよび暖房用水出口102bを構成している。第2管104の上流端および下流端には、それぞれ冷媒入口104aおよび冷媒出口104bが形成されている。第1管102は第2管104よりも短く形成されており、第1管102の暖房用水出口102bと第2管104の冷媒入口104aは近接した箇所に形成されているが、第1管102の暖房用水入口102aと第2管104の冷媒出口104bは離れた箇所に形成されている。第1管102の暖房用水入口102aと第2管104の冷媒出口104bの間の区間では、図4に示すように、第2管104の内部に第1管102は配置されていない。従って、第1管102を流れる暖房用水と、第2管104を流れる冷媒は、暖房用水入口102aから暖房用水出口102bまでの区間においてのみ熱交換を行う。この区間において、第1管102を流れる暖房用水と、第2管104を流れる冷媒は、対向流として流れる。   As shown in FIG. 3, the 1st pipe | tube 102 is comprised from small diameter piping, and the 2nd pipe | tube 104 is comprised from large diameter piping. The first tube 102 is disposed so as to pass through the inside of the second tube 104. In other words, the first tube 102 and the second tube 104 form a double tube. As shown in FIG. 2, the upstream end and the downstream end of the first pipe 102 are exposed to the outside of the second pipe 104, and constitute a heating water inlet 102a and a heating water outlet 102b, respectively. A refrigerant inlet 104a and a refrigerant outlet 104b are formed at the upstream end and the downstream end of the second pipe 104, respectively. The first pipe 102 is formed shorter than the second pipe 104, and the heating water outlet 102b of the first pipe 102 and the refrigerant inlet 104a of the second pipe 104 are formed in close proximity to each other. The heating water inlet 102a and the refrigerant outlet 104b of the second pipe 104 are formed at separate locations. In the section between the heating water inlet 102a of the first pipe 102 and the refrigerant outlet 104b of the second pipe 104, the first pipe 102 is not disposed inside the second pipe 104 as shown in FIG. Therefore, the heating water flowing through the first pipe 102 and the refrigerant flowing through the second pipe 104 exchange heat only in the section from the heating water inlet 102a to the heating water outlet 102b. In this section, the heating water flowing through the first pipe 102 and the refrigerant flowing through the second pipe 104 flow as counterflows.

図3に示すように、第3管106は第1管102とほぼ同じ口径の配管から構成されている。図3および図4に示すように、第2管104と第3管106は、外壁面同士が接する状態で、互いにロウ付けされている。図2に示すように、第3管106の上流端および下流端には、それぞれ給湯用水入口106aおよび給湯用水出口106bが形成されている。第3管106は第2管104とほぼ同じ長さに形成されており、第3管106の給湯用水出口106bと第2管104の冷媒入口104aは近接した箇所に形成されており、第3管106の給湯用水入口106aと第2管104の冷媒出口104bは近接した箇所に形成されている。従って、第3管106を流れる給湯用水と、第2管104を流れる冷媒は、給湯用水入口106aから給湯用水出口106bまでの区間、すなわち凝縮器58のほぼ全長にわたる区間において熱交換を行う。第3管106を流れる給湯用水と、第2管104を流れる冷媒は、対向流として流れる。   As shown in FIG. 3, the third pipe 106 is constituted by a pipe having substantially the same diameter as the first pipe 102. As shown in FIGS. 3 and 4, the second tube 104 and the third tube 106 are brazed to each other with the outer wall surfaces in contact with each other. As shown in FIG. 2, a hot water supply water inlet 106a and a hot water supply water outlet 106b are formed at the upstream end and the downstream end of the third pipe 106, respectively. The third pipe 106 is formed to have substantially the same length as the second pipe 104, and the hot water supply water outlet 106b of the third pipe 106 and the refrigerant inlet 104a of the second pipe 104 are formed in close proximity to each other. The hot water inlet 106a for the pipe 106 and the refrigerant outlet 104b for the second pipe 104 are formed in close proximity. Accordingly, the hot-water supply water flowing through the third pipe 106 and the refrigerant flowing through the second pipe 104 perform heat exchange in a section from the hot-water supply water inlet 106 a to the hot-water supply water outlet 106 b, that is, a section covering almost the entire length of the condenser 58. The hot water supply water flowing through the third pipe 106 and the refrigerant flowing through the second pipe 104 flow as counterflows.

一般に、タンク10の下部には水道水と同程度に低温の給湯用水が貯えられているから、タンク水循環路20から凝縮器58へ流入する給湯用水の温度は十分に低温となっている。これに対して、低温暖房端末78や高温暖房端末76で放熱した後の暖房用水は余熱を含んでおり、第2暖房加熱路84から凝縮器58へ流入する暖房用水の温度はそれほど低温にはなっていない。このため、仮に従来技術のように、凝縮器58の全区間にわたって、冷媒と給湯用水の間の熱交換と、冷媒と暖房用水の間の熱交換の双方を行う構成とすると、冷媒出口104bの近傍において、それほど低温ではない暖房用水から低温の冷媒への熱の移動が生じてしまい、冷媒出口104bから膨張器60へ送られる冷媒の温度が上昇してしまう。冷媒出口104bから膨張器60へ送られる冷媒の温度が高くなってしまうと、ヒートポンプ50のCOPが低下してしまう。   In general, hot water for hot water as low as tap water is stored in the lower part of the tank 10, so the temperature of hot water flowing into the condenser 58 from the tank water circulation path 20 is sufficiently low. On the other hand, the heating water after radiating heat at the low temperature heating terminal 78 or the high temperature heating terminal 76 includes residual heat, and the temperature of the heating water flowing into the condenser 58 from the second heating heating path 84 is not so low. is not. For this reason, if it is set as the structure which performs both the heat exchange between a refrigerant | coolant and hot water supply water, and the heat exchange between a refrigerant | coolant and heating water over the whole area of the condenser 58 like a prior art, the refrigerant | coolant exit 104b In the vicinity, heat transfer from the heating water, which is not so low, to the low-temperature refrigerant occurs, and the temperature of the refrigerant sent from the refrigerant outlet 104b to the expander 60 increases. When the temperature of the refrigerant sent from the refrigerant outlet 104b to the expander 60 becomes high, the COP of the heat pump 50 is lowered.

そこで、本実施例では、凝縮器58において、冷媒の流れから見て上流側の部分(第2管104の内部に第1管102が配置されている部分)では、冷媒と暖房用水の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行い、冷媒の流れから見て下流側の部分(第2管104の内部に第1管102が配置されていない部分)では、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う構成としている。このような構成とすることで、第2暖房加熱路84から凝縮器58へ流入するそれほど低温ではない暖房用水から、冷媒出口104bの近傍の低温の冷媒への熱の移動を防ぎ、冷媒出口104bから膨張器60へ送られる冷媒の温度を十分に低くすることができる。ヒートポンプ50のCOPを向上することができる。   Therefore, in the present embodiment, in the condenser 58, in the upstream portion as viewed from the flow of the refrigerant (the portion where the first pipe 102 is disposed inside the second pipe 104), between the refrigerant and the heating water. Both the heat exchange and the heat exchange between the refrigerant and the hot water supply water are performed, and in the downstream portion as viewed from the refrigerant flow (the portion where the first pipe 102 is not disposed inside the second pipe 104), the refrigerant Only heat exchange between the water and hot water supply water. By adopting such a configuration, heat transfer from the low-temperature heating water flowing into the condenser 58 from the second heating heating path 84 to the low-temperature refrigerant in the vicinity of the refrigerant outlet 104b is prevented, and the refrigerant outlet 104b The temperature of the refrigerant sent to the expander 60 can be sufficiently lowered. The COP of the heat pump 50 can be improved.

図5は、本実施例の給湯暖房システム2における、ヒートポンプ50のTh線図(モリエル線図)を示している。また、図6は、従来技術のように、凝縮器58の全区間にわたって、冷媒と暖房用水の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行う構成とした場合の、ヒートポンプ50のTh線図を示している。図6に示すように、凝縮器58の全区間にわたって、冷媒と暖房用水の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行う構成とした場合、冷媒出口の近傍(すなわち暖房用水入口の近傍)において、暖房用水の温度が冷媒の温度よりも高くなり、暖房用水から冷媒への熱の移動が生じて、冷媒出口での冷媒の温度が高くなってしまう。これに対して、図5に示すように、冷媒の流れから見て上流側の部分では、冷媒と暖房用水の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行い、冷媒の流れから見て下流側の部分では、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う構成とした場合、暖房用水の温度が冷媒の温度よりも高くなる領域が存在しないため、暖房用水から冷媒への熱の移動が生じることがない。冷媒出口における冷媒の温度を低くすることができ、ヒートポンプ50のCOPを向上することができる。   FIG. 5 shows a Th diagram (Mollier diagram) of the heat pump 50 in the hot water supply and heating system 2 of the present embodiment. Moreover, FIG. 6 shows a case where both the heat exchange between the refrigerant and the water for heating and the heat exchange between the refrigerant and the water for hot water are performed over the entire section of the condenser 58 as in the prior art. The Th diagram of the heat pump 50 is shown. As shown in FIG. 6, in a configuration in which both heat exchange between the refrigerant and the heating water and heat exchange between the refrigerant and the hot water supply are performed over the entire section of the condenser 58, the vicinity of the refrigerant outlet (that is, In the vicinity of the heating water inlet), the temperature of the heating water becomes higher than the temperature of the refrigerant, heat transfer from the heating water to the refrigerant occurs, and the temperature of the refrigerant at the refrigerant outlet increases. On the other hand, as shown in FIG. 5, in the portion upstream from the refrigerant flow, both heat exchange between the refrigerant and the water for heating and heat exchange between the refrigerant and the water for hot water are performed. In the downstream portion as viewed from the flow of the refrigerant, when only the heat exchange between the refrigerant and the hot water supply water is performed, there is no region where the temperature of the heating water is higher than the temperature of the refrigerant. No heat transfer to. The temperature of the refrigerant at the refrigerant outlet can be lowered, and the COP of the heat pump 50 can be improved.

(実施例2)
本実施例の給湯暖房システム202は、実施例1の給湯暖房システム2とほぼ同様の構成を備えている。以下では実施例1の給湯暖房システム2と相違する点のみについて説明する。
(Example 2)
The hot water supply / heating system 202 of the present embodiment has substantially the same configuration as the hot water supply / heating system 2 of the first embodiment. Below, only the point which is different from the hot-water supply heating system 2 of Example 1 is demonstrated.

本実施例では、ヒートポンプ50の凝縮器58が、三流体熱交換器である第1凝縮器58aと、二流体熱交換器である第2凝縮器58bから構成されている。第1凝縮器58aでは、冷媒と暖房用水の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方が行われる。第2凝縮器58bでは、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみが行われる。冷媒の流れから見て、上流側に第1凝縮器58aが配置されており、下流側に第2凝縮器58bが配置されている。   In the present embodiment, the condenser 58 of the heat pump 50 includes a first condenser 58a that is a three-fluid heat exchanger and a second condenser 58b that is a two-fluid heat exchanger. In the first condenser 58a, both heat exchange between the refrigerant and heating water and heat exchange between the refrigerant and hot water supply water are performed. In the second condenser 58b, only heat exchange between the refrigerant and the hot water supply water is performed. When viewed from the refrigerant flow, the first condenser 58a is arranged on the upstream side, and the second condenser 58b is arranged on the downstream side.

本実施例の給湯暖房システム202においても、第2暖房加熱路84から凝縮器58へ流入するそれほど低温ではない暖房用水から、凝縮器58の出口近傍の低温の冷媒への熱の移動を防ぎ、凝縮器58から膨張器60へ送られる冷媒の温度を十分に低くすることができる。ヒートポンプ50のCOPを向上することができる。   Also in the hot water supply and heating system 202 of the present embodiment, heat transfer from the heating water that is not so low temperature flowing from the second heating heating path 84 to the condenser 58 is prevented from being transferred to the low-temperature refrigerant near the outlet of the condenser 58, The temperature of the refrigerant sent from the condenser 58 to the expander 60 can be sufficiently lowered. The COP of the heat pump 50 can be improved.

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

例えば、上記の実施例では、暖房用水を加熱する暖房用バーナ82や、給湯用水を加熱する給湯用バーナ81を備えている構成について説明したが、暖房用バーナ82や給湯用バーナ81を備えていない、ヒートポンプ50を単独の熱源とする構成としてもよい。このような場合でも、従来技術に比べて、ヒートポンプ50のCOPを向上することができる。   For example, in the above-described embodiment, the configuration including the heating burner 82 for heating the heating water and the hot water supply burner 81 for heating the hot water supply water has been described. However, the heating burner 82 and the hot water supply burner 81 are provided. The heat pump 50 may be configured as a single heat source. Even in such a case, the COP of the heat pump 50 can be improved as compared with the prior art.

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

2 給湯暖房システム
4 タンクユニット
6 ヒートポンプユニット
8 熱源機ユニット
10 タンク
20 タンク水循環路
22 給湯用水循環ポンプ
24 水道水導入路
24a 第1導入路
24b 第2導入路
30 混合弁
32 水道水供給源
33 熱源機バイパス路
34 バイパス弁
36 第1給湯路
37 給湯加熱路
38 給湯栓
39 第2給湯路
40 浴槽注湯路
42 注湯電磁弁
50 ヒートポンプ
52 冷媒循環路
54 蒸発器
56 ファン
58 凝縮器
58a 第1熱交換器
58b 第2熱交換器
60 膨張器
62 圧縮機
70 シスターン
72 暖房往路
73 第1暖房加熱路
74 暖房用水循環ポンプ
75 低温暖房循環路
76 高温暖房端末
77 高温暖房循環路
78 低温暖房端末
79 追い焚き循環路
81 給湯用バーナ
82 暖房用バーナ
83 追い焚き熱動弁
84 第2暖房加熱路
91 浴槽水循環路
96 暖房復路
97 追い焚き熱交換器
98 浴槽
99 浴槽水循環ポンプ
100 制御装置
102 第1管
102a 暖房用水入口
102b 暖房用水出口
104 第2管
104a 冷媒入口
104b 冷媒出口
106 第3管
106a 給湯用水入口
106b 給湯用水出口
202 給湯暖房システム
2 Hot water supply and heating system 4 Tank unit 6 Heat pump unit 8 Heat source unit 10 Tank 20 Tank water circulation path 22 Hot water circulation pump 24 Tap water introduction path 24a First introduction path 24b Second introduction path 30 Mixing valve 32 Tap water supply source 33 Heat source Machine bypass passage 34 Bypass valve 36 First hot water supply passage 37 Hot water supply heating passage 38 Hot water supply tap 39 Second hot water supply passage 40 Bath pouring passage 42 Pouring hot water solenoid valve 50 Heat pump 52 Refrigerant circulation passage 54 Evaporator 56 Fan 58 Condenser 58a First Heat exchanger 58b Second heat exchanger 60 Expander 62 Compressor 70 Systurn 72 Heating forward path 73 First heating heating path 74 Heating water circulation pump 75 Low temperature heating circuit 76 High temperature heating terminal 77 High temperature heating circuit 78 Low temperature heating terminal 79 Reheating circulation path 81 Hot water supply burner 82 Heating burner 83 Reheating thermal valve 84 Second warming Heating path 91 Bath water circulation path 96 Heating return path 97 Reheating heat exchanger 98 Bathtub 99 Bath water circulation pump 100 Controller 102 First pipe 102a Heating water inlet 102b Heating water outlet 104 Second pipe 104a Refrigerant inlet 104b Refrigerant outlet 106 Third pipe 106a Hot water inlet 106b Hot water outlet 202 Hot water heating system

Claims (5)

冷媒を加圧する圧縮機と、暖房用熱媒および/または給湯用水との間の熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する膨張器と、冷媒を気化させる蒸発器を備えるヒートポンプと、
暖房用熱媒を凝縮器と暖房端末の間で循環させる暖房機と、
給湯用水を給水源から凝縮器を経由して給湯箇所へ供給する給湯機を備えており、
凝縮器において、冷媒と暖房用熱媒が対向流として流れ、かつ冷媒と給湯用水が対向流として流れ、
凝縮器が、冷媒と暖房用熱媒の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行う三流体熱交換器と、冷媒の流れから見て三流体熱交換器よりも下流側で、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う二流体熱交換器を備える給湯暖房システム。
A compressor that pressurizes the refrigerant; a condenser that condenses the refrigerant by heat exchange between the heating medium and / or hot water supply water; an expander that depressurizes the refrigerant; and a heat pump that includes an evaporator that vaporizes the refrigerant. ,
A heater that circulates a heating medium between the condenser and the heating terminal;
It has a water heater that supplies hot water from a water supply source to a hot water supply location via a condenser,
In the condenser, the refrigerant and the heating medium flow as a counter flow, and the refrigerant and hot water supply water flow as a counter flow,
The condenser is more than a three-fluid heat exchanger that performs both heat exchange between the refrigerant and the heating medium, and heat exchange between the refrigerant and hot water, and a three-fluid heat exchanger as viewed from the refrigerant flow. A hot water supply / heating system including a two-fluid heat exchanger that performs only heat exchange between a refrigerant and hot water supply water on the downstream side.
凝縮器が、
内部に冷媒が流れる冷媒管と、
冷媒管よりも短い長さに形成されており、内部に暖房用熱媒が流れる暖房管と、
冷媒管とほぼ同じ長さに形成されており、内部に給湯用水が流れる給湯管を備えており、
冷媒管の上流側では、冷媒管と、暖房管と、給湯管によって三流体熱交換器が形成されており、冷媒管の下流側では、冷媒管と給湯管によって二流体熱交換器が形成されている請求項1の給湯暖房システム。
The condenser
A refrigerant pipe through which refrigerant flows,
A heating pipe that is formed to be shorter than the refrigerant pipe, and in which the heating medium flows,
It is formed to be almost the same length as the refrigerant pipe, and has a hot water supply pipe through which hot water is supplied.
A three-fluid heat exchanger is formed by the refrigerant pipe, the heating pipe, and the hot water supply pipe on the upstream side of the refrigerant pipe, and a two-fluid heat exchanger is formed by the refrigerant pipe and the hot water supply pipe on the downstream side of the refrigerant pipe. The hot water heating / heating system according to claim 1.
暖房管が冷媒管の内部を通過するように配置されており、
給湯管が冷媒管と互いに外壁面が接するように配置されている請求項2の給湯暖房システム。
It is arranged so that the heating pipe passes through the inside of the refrigerant pipe,
The hot water supply and heating system according to claim 2, wherein the hot water supply pipe is arranged so that the outer wall surface is in contact with the refrigerant pipe.
冷媒を加圧する圧縮機と、暖房用熱媒および/または給湯用水との間の熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する膨張器と、冷媒を気化させる蒸発器を備えるヒートポンプであって、
凝縮器において、冷媒と暖房用熱媒が対向流として流れ、かつ冷媒と給湯用水が対向流として流れ、
凝縮器が、冷媒と暖房用熱媒の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行う三流体熱交換器と、冷媒の流れから見て三流体熱交換器よりも下流側で、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う二流体熱交換器を備えるヒートポンプ。
A heat pump including a compressor that pressurizes the refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant by heat exchange between the heating medium and / or hot water supply water, an expander that decompresses the refrigerant, and an evaporator that vaporizes the refrigerant. There,
In the condenser, the refrigerant and the heating medium flow as a counter flow, and the refrigerant and hot water supply water flow as a counter flow,
The condenser is more than a three-fluid heat exchanger that performs both heat exchange between the refrigerant and the heating medium, and heat exchange between the refrigerant and hot water, and a three-fluid heat exchanger as viewed from the refrigerant flow. A heat pump including a two-fluid heat exchanger that performs only heat exchange between the refrigerant and hot water supply water on the downstream side.
暖房用熱媒および/または給湯用水との間の熱交換によってヒートポンプの冷媒を凝縮させる凝縮器であって、
冷媒と暖房用熱媒が対向流として流れ、かつ冷媒と給湯用水が対向流として流れ、
冷媒と暖房用熱媒の間の熱交換と、冷媒と給湯用水の間の熱交換の双方を行う三流体熱交換器と、冷媒の流れから見て三流体熱交換器よりも下流側で、冷媒と給湯用水の間の熱交換のみを行う二流体熱交換器を備える凝縮器。
A condenser that condenses the refrigerant of the heat pump by heat exchange with a heating medium and / or hot water supply water,
The refrigerant and the heating medium flow as a counter flow, and the refrigerant and hot water supply water flow as a counter flow,
A three-fluid heat exchanger that performs both heat exchange between the refrigerant and the heating medium, and heat exchange between the refrigerant and hot water, and downstream of the three-fluid heat exchanger as viewed from the refrigerant flow, A condenser including a two-fluid heat exchanger that performs only heat exchange between a refrigerant and hot water supply water.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019035562A (en) * 2017-08-21 2019-03-07 リンナイ株式会社 Hot water supply and heating system

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