JP3084918B2 - ヒートポンプ給湯機 - Google Patents
ヒートポンプ給湯機Info
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- JP3084918B2 JP3084918B2 JP11712192A JP11712192A JP3084918B2 JP 3084918 B2 JP3084918 B2 JP 3084918B2 JP 11712192 A JP11712192 A JP 11712192A JP 11712192 A JP11712192 A JP 11712192A JP 3084918 B2 JP3084918 B2 JP 3084918B2
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- heat exchanger
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- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高温化及び高効率化を図
ったヒートポンプ利用の給湯機に関するものである。
ったヒートポンプ利用の給湯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ヒートポンプ利用の給湯機にあっ
て、圧縮機を２台直列に接続して冷媒を２段階に圧縮す
る２段圧縮冷凍サイクルは湯の高温化を目的として考え
られている。
て、圧縮機を２台直列に接続して冷媒を２段階に圧縮す
る２段圧縮冷凍サイクルは湯の高温化を目的として考え
られている。
【０００３】図３は従来の２段圧縮冷凍サイクルをそれ
ぞれ示すものであり、１１は低段側圧縮機、１２は高段
側圧縮機、１３は冷媒対水熱交換器、１４は蒸発器、１
５は中間冷却器、１６は第１減圧装置、１７は第２減圧
装置である。そして、前記低段側圧縮機１１より吐出さ
れた冷媒と、前記冷媒対水熱交換器１３を経て前記第１
減圧装置１６を出た冷媒とが前記中間冷却器１５で熱交
換され、液化した冷媒は前記第２減圧装置１７を介して
前記蒸発器１４に流れ、一方、熱交換したガス冷媒は前
記高段側圧縮機１２に吸入される。この場合の冷凍サイ
クルの圧力−エンタルピのモリエル線図を図４に示す。
図４中の番号は図３の各部品番号と同一であり、それぞ
れの状態変化を示す。
ぞれ示すものであり、１１は低段側圧縮機、１２は高段
側圧縮機、１３は冷媒対水熱交換器、１４は蒸発器、１
５は中間冷却器、１６は第１減圧装置、１７は第２減圧
装置である。そして、前記低段側圧縮機１１より吐出さ
れた冷媒と、前記冷媒対水熱交換器１３を経て前記第１
減圧装置１６を出た冷媒とが前記中間冷却器１５で熱交
換され、液化した冷媒は前記第２減圧装置１７を介して
前記蒸発器１４に流れ、一方、熱交換したガス冷媒は前
記高段側圧縮機１２に吸入される。この場合の冷凍サイ
クルの圧力−エンタルピのモリエル線図を図４に示す。
図４中の番号は図３の各部品番号と同一であり、それぞ
れの状態変化を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４において、加熱給
湯能力Ｑｃは前記冷媒対水熱交換器１３の入口、出口の
冷媒エンタルピ差Δ１に比例する。よって、Ｑｃを大き
くするにはΔ１を大きくすることである。すなわち、前
記冷媒対水熱交換器１３の出口の冷媒過冷却度を大きく
すればよい。しかし、冷媒過冷却度が大きくなると前記
冷媒対水熱交換器１３内では冷媒の液域が多くなるた
め、冷媒充填量が多くなるといった課題がある。
湯能力Ｑｃは前記冷媒対水熱交換器１３の入口、出口の
冷媒エンタルピ差Δ１に比例する。よって、Ｑｃを大き
くするにはΔ１を大きくすることである。すなわち、前
記冷媒対水熱交換器１３の出口の冷媒過冷却度を大きく
すればよい。しかし、冷媒過冷却度が大きくなると前記
冷媒対水熱交換器１３内では冷媒の液域が多くなるた
め、冷媒充填量が多くなるといった課題がある。
【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、冷媒過冷却度を抑制して、湯の高温化と給湯機の運
転効率を高め、さらに必要冷媒量の低減をはかることに
ある。
で、冷媒過冷却度を抑制して、湯の高温化と給湯機の運
転効率を高め、さらに必要冷媒量の低減をはかることに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、第１圧縮機、第１冷媒対水熱交換器、第１減
圧装置、蒸発器を順次接続した第１冷媒回路と、前記第
１冷媒対水熱交換器と接続された第２圧縮機、冷媒の凝
縮作用を行う第２冷媒対水熱交換器、一方を前記第１冷
媒対水熱交換器に接続し、他方を前記第２冷媒対水熱交
換器と接続された第２減圧装置を順次接続した第２冷媒
回路と、貯湯槽、回転数可変の水循環ポンプ、前記第１
冷媒対水熱交換器、前記第２冷媒対水熱交換器を順次接
続した水回路とを設けている。
するため、第１圧縮機、第１冷媒対水熱交換器、第１減
圧装置、蒸発器を順次接続した第１冷媒回路と、前記第
１冷媒対水熱交換器と接続された第２圧縮機、冷媒の凝
縮作用を行う第２冷媒対水熱交換器、一方を前記第１冷
媒対水熱交換器に接続し、他方を前記第２冷媒対水熱交
換器と接続された第２減圧装置を順次接続した第２冷媒
回路と、貯湯槽、回転数可変の水循環ポンプ、前記第１
冷媒対水熱交換器、前記第２冷媒対水熱交換器を順次接
続した水回路とを設けている。
【０００７】
【作用】本発明は上記構成によって、第１圧縮機で中間
圧まで圧縮された冷媒ガスは第１冷媒対水熱交換器に流
入し、ここで、第２減圧装置で中間圧力まで減圧された
気液２相域の冷媒とともに凝縮放熱作用で水循環ポンプ
を介して貯湯槽から送られてきた低温の水を加熱する。
一方、第１冷媒対水熱交換器で冷却された冷媒ガス相は
第２圧縮機に流入し、さらに高温高圧のガス冷媒となっ
て、第２冷媒対水熱交換器に入り、ここで、第１冷媒対
水熱交換器で加熱された水を、さらに高温まで加熱す
る。よって、水を加熱する能力は向上する。又、第２圧
縮機に入る冷媒は冷却されているとともに、中間圧力か
らの圧縮であるため圧縮比が小さいため、吐出温度は異
常に上昇することもない。
圧まで圧縮された冷媒ガスは第１冷媒対水熱交換器に流
入し、ここで、第２減圧装置で中間圧力まで減圧された
気液２相域の冷媒とともに凝縮放熱作用で水循環ポンプ
を介して貯湯槽から送られてきた低温の水を加熱する。
一方、第１冷媒対水熱交換器で冷却された冷媒ガス相は
第２圧縮機に流入し、さらに高温高圧のガス冷媒となっ
て、第２冷媒対水熱交換器に入り、ここで、第１冷媒対
水熱交換器で加熱された水を、さらに高温まで加熱す
る。よって、水を加熱する能力は向上する。又、第２圧
縮機に入る冷媒は冷却されているとともに、中間圧力か
らの圧縮であるため圧縮比が小さいため、吐出温度は異
常に上昇することもない。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図１、図２を参照して
説明する。
説明する。
【０００９】図１、図２において、１は第１圧縮機、２
は第１冷媒対水熱交換器、３は第１減圧装置、４は蒸発
器であり、前記第１圧縮機１、前記第１冷媒対水熱交換
器２、前記第１減圧装置３、前記蒸発器４は順次接続さ
れ、第１冷媒回路を構成している。５は第２圧縮機、６
は第２冷媒対水熱交換器、７は第２減圧装置であり、前
記第１冷媒対水熱交換器２、前記第２圧縮機５、前記第
２冷媒対水熱交換器６、前記第２減圧装置７は順次接続
され、第２冷媒回路を構成している。８は貯湯槽、９は
回転数可変型水循環ポンプであり、前記第１冷媒対水熱
交換器２、前記第２冷媒対水熱交換器６とで給湯回路を
構成する。図２は図１の各部品が作用する冷媒の圧力−
エンタルピの状態図を示し、番号は図１の各部品番号と
同一である。
は第１冷媒対水熱交換器、３は第１減圧装置、４は蒸発
器であり、前記第１圧縮機１、前記第１冷媒対水熱交換
器２、前記第１減圧装置３、前記蒸発器４は順次接続さ
れ、第１冷媒回路を構成している。５は第２圧縮機、６
は第２冷媒対水熱交換器、７は第２減圧装置であり、前
記第１冷媒対水熱交換器２、前記第２圧縮機５、前記第
２冷媒対水熱交換器６、前記第２減圧装置７は順次接続
され、第２冷媒回路を構成している。８は貯湯槽、９は
回転数可変型水循環ポンプであり、前記第１冷媒対水熱
交換器２、前記第２冷媒対水熱交換器６とで給湯回路を
構成する。図２は図１の各部品が作用する冷媒の圧力−
エンタルピの状態図を示し、番号は図１の各部品番号と
同一である。
【００１０】上記構成において、図１にもとづいて説明
をする。第１圧縮機１で圧縮された中間圧力の冷媒ガス
は前記第１冷媒対水熱交換器２に流入し、一部凝縮作用
を行い、前記水循環ポンプ９から送られてきた低温水を
加熱する。そして、凝縮液化した冷媒は前記第１減圧装
置３を通り、前記蒸発器４に流入し、ここで大気熱を吸
熱して蒸発ガス化して前記第１圧縮機１に戻る。
をする。第１圧縮機１で圧縮された中間圧力の冷媒ガス
は前記第１冷媒対水熱交換器２に流入し、一部凝縮作用
を行い、前記水循環ポンプ９から送られてきた低温水を
加熱する。そして、凝縮液化した冷媒は前記第１減圧装
置３を通り、前記蒸発器４に流入し、ここで大気熱を吸
熱して蒸発ガス化して前記第１圧縮機１に戻る。
【００１１】一方、前記第１冷媒対水熱交換器２で冷却
されたガス相の冷媒は前記第２圧縮機５に流入して、さ
らに圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、前記第２冷
媒対水熱交換器６に流入し、ここで、前記第１冷媒対水
熱交換器２で予熱された水を高温まで加熱する。そし
て、凝縮液化した冷媒は前記第２減圧装置７に流入し、
中間圧まで減圧されて、前記第１冷媒対水熱交換器２に
流入する。ここで、前記水循環ポンプ９から送られてき
た水温水を加熱し、凝縮液化した冷媒は前記第１減圧装
置３へ、一方ガス相の冷媒は前記第２圧縮機５に流入す
る。従って、前記第１圧縮機１から吐出したガス冷媒は
前記第１冷媒対水熱交換器２で冷却された後、前記第２
圧縮機５に流入する。そして、ここでは小さい圧縮比で
圧縮されるため、吐出温度が高くなることもない。又、
前記水循環ポンプ９から送られてきた低温水は前記第１
冷媒対水熱交換器２で加熱され、さらに、前記第２冷媒
対水熱交換器６で加熱され、前記貯湯槽８に高温湯とし
て蓄えられる。よって、前記第１圧縮機１のガス冷媒の
冷却を前記水循環ポンプ９から送られてきた低温水で行
うため、非常に効率の良い運転ができる。
されたガス相の冷媒は前記第２圧縮機５に流入して、さ
らに圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、前記第２冷
媒対水熱交換器６に流入し、ここで、前記第１冷媒対水
熱交換器２で予熱された水を高温まで加熱する。そし
て、凝縮液化した冷媒は前記第２減圧装置７に流入し、
中間圧まで減圧されて、前記第１冷媒対水熱交換器２に
流入する。ここで、前記水循環ポンプ９から送られてき
た水温水を加熱し、凝縮液化した冷媒は前記第１減圧装
置３へ、一方ガス相の冷媒は前記第２圧縮機５に流入す
る。従って、前記第１圧縮機１から吐出したガス冷媒は
前記第１冷媒対水熱交換器２で冷却された後、前記第２
圧縮機５に流入する。そして、ここでは小さい圧縮比で
圧縮されるため、吐出温度が高くなることもない。又、
前記水循環ポンプ９から送られてきた低温水は前記第１
冷媒対水熱交換器２で加熱され、さらに、前記第２冷媒
対水熱交換器６で加熱され、前記貯湯槽８に高温湯とし
て蓄えられる。よって、前記第１圧縮機１のガス冷媒の
冷却を前記水循環ポンプ９から送られてきた低温水で行
うため、非常に効率の良い運転ができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明のヒートポン
プ給湯機は、第１圧縮機、四方弁、第１冷媒対水熱交換
器、第１減圧装置、蒸発器を順次接続した第１冷媒回路
と、前記第１冷媒対水熱交換器と接続された第２圧縮
機、第２冷媒対水熱交換器、一方を前記第１冷媒対水熱
交換器、他方を前記第２冷媒対水熱交換器と接続された
第２減圧装置を順次接続した第２冷媒回路と、貯湯槽、
回転数可変の水循環ポンプ、前記第１冷媒対水熱交換
器、前記第２冷媒対水熱交換器を順次接続した水回路と
を設け、前記第１圧縮機の吐出冷媒ガスおよび前記第２
減圧装置で中間圧力まで減圧された気液２相冷媒の凝縮
熱を利用して低温の水を前記第１冷媒対水熱交換器で加
熱し、前記第２圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒ガス
でさらに前記第２冷媒対水熱交換器を介して加熱するよ
うにしたものであるため、非常に効率が良い運転ができ
る。又、前記第２圧縮機の吸入ガスは冷却され、圧縮比
も小さいため、吐出温度が高くなることもない。
プ給湯機は、第１圧縮機、四方弁、第１冷媒対水熱交換
器、第１減圧装置、蒸発器を順次接続した第１冷媒回路
と、前記第１冷媒対水熱交換器と接続された第２圧縮
機、第２冷媒対水熱交換器、一方を前記第１冷媒対水熱
交換器、他方を前記第２冷媒対水熱交換器と接続された
第２減圧装置を順次接続した第２冷媒回路と、貯湯槽、
回転数可変の水循環ポンプ、前記第１冷媒対水熱交換
器、前記第２冷媒対水熱交換器を順次接続した水回路と
を設け、前記第１圧縮機の吐出冷媒ガスおよび前記第２
減圧装置で中間圧力まで減圧された気液２相冷媒の凝縮
熱を利用して低温の水を前記第１冷媒対水熱交換器で加
熱し、前記第２圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒ガス
でさらに前記第２冷媒対水熱交換器を介して加熱するよ
うにしたものであるため、非常に効率が良い運転ができ
る。又、前記第２圧縮機の吸入ガスは冷却され、圧縮比
も小さいため、吐出温度が高くなることもない。
【図１】本発明の一実施例におけるヒートポンプ給湯機
の冷媒回路図
の冷媒回路図
【図２】本発明の一実施例における圧力−冷媒エンタル
ピ線図
ピ線図
【図３】従来例のヒートポンプ給湯機の冷媒回路図
【図４】従来例のヒートポンプ給湯機の圧力−冷媒エン
タルピ線図
タルピ線図
１ 第１圧縮機 ２ 第１冷媒対水熱交換器 ３ 第１減圧装置 ４ 蒸発器 ５ 第２圧縮機 ６ 第２冷媒対水熱交換器 ７ 第２減圧装置 ８ 貯湯槽 ９ 水循環ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−233623（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−139254（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24H 1/00 611 F25B 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】 第１圧縮機、第１冷媒対水熱交換、第１
減圧装置、蒸発器を順次接続した第１冷媒回路と、前記
第１冷媒対水熱交換器と接続された第２圧縮機、第２冷
媒対水熱交換器、一方を前記第１冷媒対水熱交換器に、
他方を前記第２冷媒対水熱交換器にそれぞれ接続された
第２減圧装置を順次接続した第２冷媒回路と、貯湯槽、
回転数可変の水循環ポンプ、前記第１冷媒対水熱交換
器、前記第２冷媒対水熱交換器を順次接続した水回路と
からなるヒートポンプ給湯機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11712192A JP3084918B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | ヒートポンプ給湯機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11712192A JP3084918B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | ヒートポンプ給湯機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312410A JPH05312410A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3084918B2 true JP3084918B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=14703954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11712192A Expired - Fee Related JP3084918B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | ヒートポンプ給湯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084918B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5413594B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2014-02-12 | 株式会社富士通ゼネラル | ヒートポンプ式給湯装置 |
| CN102297512A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-28 | 侯全舵 | 复叠式热泵系统 |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP11712192A patent/JP3084918B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05312410A (ja) | 1993-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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