JP2020510805A5 - - Google Patents

Claims (22)

1. 居住空間に空調を提供しかつ飲料水を加熱するためのシステムであって、
   圧縮機と、第１の凝縮器と、第２の凝縮器と、蒸発器と、を備えるヒートポンプ回路と、
   前記蒸発器から前記居住空間に第１の空気流れを提供するための空気出口と、
   を備え、
   前記圧縮機は、前記ヒートポンプ回路の周囲に冷媒を循環させるように構成され、
   前記蒸発器は、前記第１の空気流れから前記冷媒に熱を伝達するために空気入口から前記第１の空気流れを受け取るように構成され、
   前記第１の凝縮器は、前記冷媒から前記水に熱を伝達するために前記水の流れを受け取るように構成され、
   前記第２の凝縮器は、前記冷媒から第２の空気流れに熱を伝達するために前記第２の空気流れを受け取るように構成されている、システム。
2. 前記第１の空気流れが加熱空気流れである、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の空気流れを提供するための太陽熱集熱システムから加熱空気を収集するための熱集熱ユニットを更に備える、請求項２に記載のシステム。
4. ｉ）太陽熱集熱システムから加熱空気を収集するための熱集熱ユニットからの加熱空気と、ｉｉ）前記第１の空気流れが前記システムおよび前記居住空間を通って再循環するような前記居住空間からの空気の流れと、を前記第１の空気流れとして選択的に提供するための弁を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記蒸発器をバイパスして周囲環境に前記第１の空気流れを放出するための通気路を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記蒸発器を通って前記居住空間に至る前記第１の空気流れを駆動するためのファンを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記通気路を通る前記第１の空気流れを駆動するためのファンを備える、請求項５に記載のシステム。
8. 前記第２の空気流れが周囲空気流れである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記第２の空気流れが、前記第２の凝縮器を通過した後に周囲に放出される、または、前記システムが、前記第２の凝縮器を通る前記第２の空気流れを駆動するためのファンを備える、請求項８に記載のシステム。
10. 前記蒸発器から、ｉ）前記居住空間に、およびｉｉ）周囲への通気孔に、前記第１の空気流れを選択的に提供するための弁を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 水タンクに接続されるように構成された水回路と、前記タンクから前記第１の凝縮器を通して前記タンクに戻されるように水を圧送するためのポンプとを備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記ヒートポンプ回路が、前記蒸発器または前記第２の凝縮器として構成可能な第１の熱交換器と、前記第２の凝縮器または前記蒸発器として構成可能な第２の熱交換器と、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を通る前記ヒートポンプ回路内の冷媒の流れ方向を選択するための弁であって、前記第１の凝縮器が前記ヒートポンプ回路内において前記圧縮機と前記弁との間に位置する、弁とを備え、
    前記弁が第１の位置にある状態で、
    前記第１の熱交換器が、前記第１の空気流れを受け取って前記第１の空気流れから前記冷媒に熱を伝達するための前記蒸発器として構成され、
    前記第２の熱交換器が、前記第２の空気流れを受け取って前記冷媒から前記第２の空気流れに熱を伝達するための前記第２の凝縮器として構成され、かつ
    前記弁が第２の位置にある状態で、
    前記第１の熱交換器が、前記第１の空気流れを受け取って前記冷媒から前記第１の空気流れに熱を伝達するための前記第２の凝縮器として構成され、
    前記第２の熱交換器が、前記第２の空気流れを受け取って前記第２の空気流れから前記冷媒に熱を伝達するための前記蒸発器として構成され、
    前記システムが、前記居住空間内の空気を調整するために前記第１の熱交換器から前記居住空間に前記第１の空気流れを提供し、ならびに
    前記第１の凝縮器は、前記弁が前記第１の位置および前記第２の位置にあるときに前記冷媒から前記水に熱を伝達するために水の流れを受け取る、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 水回路からの前記水と前記第１の空気流れとを受け取って前記水と前記第１の空気流れとの間で熱を伝達するための水回路熱交換器を更に備える、請求項１１に記載のシステム。
14. 前記システムの前記水回路が、前記熱交換器を選択的にバイパスするための弁を備えること、
    前記システムの前記水回路熱交換器および前記第１の凝縮器が、前記水回路内に直列に配置されること、
    および、前記システムの前記水回路が、前記熱交換器を選択的にバイパスするための弁を備え、且つ、前記水回路熱交換器および前記蒸発器、または前記ヒートポンプ回路の第１の熱交換器が、前記第１の空気流れの通気路内に直列に配置されること、
    のいずれか一つを前記システムが含むように、前記水回路が構成されている、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記熱集熱ユニットが、
    箱またはダクト、
    前記蒸発器または第１の熱交換器に空気の流れを提供するための第１の出口と、前記システムから通気孔に空気の流れを提供するための第２の出口との２つの出口を備える、熱集熱ユニット、
    通気出口、または、前記蒸発器もしくは第１の熱交換器への出口に至る空気の流れを駆動するためのファンを備える、熱集熱ユニット、
    のいずれか一つである、請求項３に記載のシステム。
16. 前記システムが、設置の際の融通性を与えるためにダクトと連通配管とを相互接続することによって一緒にまたは別個に構成されるモジュール式ユニットを備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記システムが、熱集熱ユニット、熱交換器ユニット、およびヒートポンプユニットを備え、
    前記熱交換器ユニットが、
    前記ヒートポンプ回路の前記蒸発器または第１の熱交換器、
    前記熱交換器ユニットを通る前記第１の空気流れを駆動するためのファン、
    ２つの異なる源から受け取るべき空気の流れを選択するための入口弁、
    前記熱交換器ユニットから２つの異なる目的地に空気の流れを選択的に送出するための出口弁、および
    水回路熱交換器、
    のいずれか１つまたは複数を備える、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記システムが、熱集熱ユニット、熱交換器ユニット、およびヒートポンプユニットを備え、
    前記ヒートポンプユニットが、
    前記圧縮機、
    前記第１の凝縮器、
    前記第２の凝縮器、
    第２の熱交換器、
    冷媒逆転弁、
    前記第２の凝縮器／第２の熱交換器を通して前記ヒートポンプユニットを通る空気の流れを提供するためのファン、
    前記第１の凝縮器を含む水回路を通して水を圧送するための水ポンプ、および
    前記受動熱交換器との連通のための前記熱交換器ユニット内の対応する水配管と連通するように選択的に前記ヒートポンプユニットへおよび前記ヒートポンプユニットから水を導くための弁、
    のいずれか１つまたは複数を備える、請求項１６に記載のシステム。
19. 制御装置と、前記制御装置と通信する１つまたは複数のセンサとを備え、前記１つまたは複数のセンサが、
    居住空間に提供される空気の温度を表示するための、ヒートポンプサイクルの第１の熱交換器の下流側の温度センサと、
    太陽熱集熱システムから受け取られる空気の温度を表示する、第１の熱交換器または受動熱交換器の上流側の温度センサと、
    居住空間から戻されるかまたは周囲から提供される空気の温度を表示する、前記第１の熱交換器または受動熱交換器の上流側の温度センサと、
    前記第２の凝縮器もしくは第２の熱交換器に提供される周囲空気の温度および／または前記第２の凝縮器もしくは前記第２の熱交換器から排出される空気の流れの温度を表示するための、前記第２の空気流れ中に配置された１つまたは複数の温度センサと、
    水筒におよび水筒から提供される水の温度を表示するための、水回路内の１つまたは複数の温度センサと、
    前記水回路内の前記水の流量を表示するための流量センサと、
    のうちのいずれか１つまたは複数を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
20. 前記システムが、前記水回路内に少なくとも２つの温度センサを備え、ならびに前記制御装置が、各前記温度センサから信号を受信し、かつ前記システムによって前記水に伝達される熱エネルギーの表示を決定し、かつ前記熱エネルギーを表示する出力を提供し、
    前記制御装置が、水加熱についてのエネルギー単位当たりのコストを入力として受け取って、前記システムによって前記水に伝達された前記熱エネルギーから、前記システムによって提供されるコスト削減効果を決定し、かつ前記制御装置が、前記コスト削減効果を表示する出力を提供する、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記システムは、前記ヒートポンプ回路に冷媒を追加するようにまたは前記ヒートポンプ回路から冷媒を除去するように構成された液受けまたは液溜めを更に備え、
    前記液受けまたは液溜めは、前記ヒートポンプ回路への追加のための所定体積の冷媒の追加の源を提供し、かつ前記ヒートポンプ回路から除去された冷媒の貯蔵を行う、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のシステム。
22. 前記液受けまたは液溜めは、
    前記第１の凝縮器および前記第２の凝縮器よりも後に、かつ前記蒸発器よりも前に、および／または、
    前記液受けまたは液溜めは、前記ヒートポンプ回路内において前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器との間に、および／または、
    前記ヒートポンプ回路内において膨張弁よりも前に、
    位置する、請求項２１に記載のシステム。