JP3625709B2 - Heat pump water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外熱源の熱を吸上げながら給湯水を加熱することができるようにしたヒートポンプ給湯機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、風呂の残湯等を外熱源として、この外熱源の熱を吸上げて(回収して)給湯水の加熱に用いる給湯機が提案されている(特開平11−118246号公報、特開平5−26512号公報、特開平10−318604号公報)。
【0003】
図3は、特開平10−318604号公報に開示されている給湯機の構成図であり、当該給湯機はヒートポンプ回路110、給湯回路120、風呂回路130を主要構成としている。
【0004】
ヒートポンプ回路110は、圧縮機111、冷媒給湯熱交換器112、減圧装置113、蒸発器114が順次環状に接続されて、冷媒が実線矢印の方向に循環する。
【0005】
また、給湯回路120は、給湯タンク121、給湯ポンプ122、風呂熱交換器123、水給湯熱交換器124が順次環状に接続されて、給湯水が点線矢印の方向に循環する。
【0006】
さらに、風呂回路130は、浴槽131、風呂ポンプ132、風呂熱回収熱交換器133が順次環状に接続されて、風呂の湯が一点鎖線矢印の方向に循環する。
【0007】
そして、風呂の湯は風呂熱回収熱交換器133を循環した際に、この風呂熱回収熱交換器133と一体に設けられた風呂熱交換器123を循環する給湯水と熱交換し、これにより給湯水を加熱する。
【0008】
このように風呂の湯で加熱された給湯水は、水給湯熱交換器124に循環し、当該水給湯熱交換器124で冷媒給湯熱交換器112を循環する冷媒と熱交換し、当該冷媒により加熱されて湯となって給湯タンク121に貯留される。
【0009】
冷媒給湯熱交換器112を循環する冷媒は、圧縮機111で圧縮されて高温高圧のホットガスとなった冷媒で、この冷媒が冷媒給湯熱交換器112で給湯水に熱を与えて凝縮し、減圧装置113で減圧される。その後、蒸発器114で蒸発して圧縮機111に戻る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報にかかる構成では、冷媒の熱や風呂残湯の熱を給湯機に供給することができるものの、給湯水を加熱しながら風呂を追焚したり、また蒸発器114の除霜を行うことができない等の問題があった。
【0011】
即ち、図3に示す構成では、風呂の湯は熱を汲上げられるだけで、追焚ができない問題がある。
【0012】
また、冷媒は蒸発器114で蒸発するので冷却され、これにより大気中の水分か結露し着氷する場合がある。このように蒸発器114に氷が付着すると、当該氷が断熱材の作用をなし冷媒と大気との熱交換効率を低下させてしまう問題がある。
【0013】
このような着霜に対しては、例えば冷媒の循環方向を逆にして、圧縮機111からのホットガスを蒸発器114に循環させて氷を溶かす等の対応(以下、除霜運転という)が可能である。
【0014】
しかし、かかる除霜運転中はヒートポンプ回路110は冷凍回路として作用するので、冷媒給湯熱交換器112が蒸発器として作用し、これにより給湯水から熱が奪われるようになってしまう問題がある。
【0015】
そこで、本発明は、給湯水の熱を奪うことなく風呂の追焚や除霜運転ができるようにしたヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、外熱源から熱を汲上げて給湯水を加熱するヒートポンプ回路を備えた給湯機において、ヒートポンプ回路が、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と給湯水とを熱交換させる給湯側熱交換器と、冷媒と外熱源とを熱交換させる外熱源側熱交換器と、冷媒と大気とを熱交換させる大気側熱交換器と、冷媒を減圧する第1及び第2減圧器と、給湯水のみを加熱する場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、第2減圧器、大気側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、第1減圧器、外熱源側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、外熱源側熱交換器、第1減圧器を順次循環するように冷媒循環路を切替える冷媒循環路切替器とを有して、給湯水の熱を奪うことなく風呂の追焚や除霜運転ができるようにすると共に、大気側熱交換器で蒸発した冷媒が、外熱源側熱交換器に循環して当該外熱源側熱交換器内の水を凍結させるのを防止すべく、第1減圧器が全閉状態になると、これに連動して全開する電磁弁を設けたことを特徴とする。
【0017】
請求項2にかかる発明は、上記請求項1にかかる発明に加えて、給湯水のみを加熱する運転中に大気側熱交換器が着霜すると、所定時間だけ外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する運転モードに切替えて除霜するようにしたことを特徴とする。
【0018】
請求項3にかかる発明は、上記請求項1又は2にかかる発明に加えて、外熱源が風呂の湯であって、給湯水のみを加熱する場合及び外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合は、当該風呂の残湯の熱を汲上げて給湯水の加熱に利用し、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合は、風呂の湯の追焚に利用することを特徴とする。
【0019】
請求項4にかかる発明は、外熱源から熱を汲上げて給湯水を加熱するヒートポンプ回路を備えた給湯機において、ヒートポンプ回路が、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と給湯水とを熱交換させる給湯側熱交換器と、冷媒と外熱源とを熱交換させる外熱源側熱交換器と、冷媒と大気とを熱交換させる大気側熱交換器と、冷媒を減圧する第1及び第2減圧器と、給湯水のみを加熱する場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、第2減圧器、大気側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、第1減圧器、外熱源側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、外熱源側熱交換器、第1減圧器を順次循環するように冷媒循環路を切替える冷媒循環路切替器とを有して、給湯水の熱を奪うことなく風呂の追焚や除霜運転ができるようにすると共に、外熱源が風呂の湯であって、給湯水のみを加熱する場合及び外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合は、当該風呂の残湯の熱を汲上げて給湯水の加熱に利用し、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合は、風呂の湯の追焚に利用することを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図1は本発明にかかるヒートポンプ給湯機の構成図で、ヒートポンプ回路10、給湯回路20、風呂回路30を主要構成としている。
【0021】
なお、本実施の形態では、外熱源として風呂の湯を想定して説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の熱源が適用可能であることを付言しておく。この場合、風呂の湯等を外熱源と読替えればよい。
【0022】
ヒートポンプ回路10は、冷媒を圧縮する圧縮機11、該圧縮機11により圧縮されてホットガスとなった冷媒と給湯水とを熱交換させて当該給湯水を加熱する給湯側熱交換器12、冷媒を減圧する膨張弁等からなる第1及び第2減圧器13,14、冷媒と大気とを熱交換させる大気側熱交換器15、冷媒と風呂の湯とを熱交換させる風呂側熱交換器16、冷媒の循環路を切替える四方弁等の冷媒循環路切替器17を有している。
【0023】
なお、番号15aは大気を大気側熱交換器15に送風するファンであり、番号19(19a,19b)は逆止弁である。
【0024】
給湯回路20は、湯を貯留する給湯タンク21、該給湯タンク21の給湯水を給湯側熱交換器12を介して循環させる給湯側ポンプ22、給湯タンク21に循環する水の量を調整する流量調整器23等を有している。
【0025】
風呂回路30は、風呂32の湯を風呂側熱交換器16を介して循環させる風呂側ポンプ31等を有している。
【0026】
次に、上記構成のヒートポンプ給湯機の動作を図2に示す運転モード表を参照して説明する。
【0027】
運転モードとしては、給湯水の加熱のみを行うモード(給湯水加熱モード)、風呂32の湯の熱を吸上げながら給湯水の加熱を行うモード(熱回収モード)、風呂の追焚のみ又は給湯水の加熱を行いながら風呂の追焚をするモード(追焚モード)、給湯水の加熱を行いながら除霜するモード(除霜モード)に分けて説明する。
【0028】
先ず、給湯水加熱モードでは、給湯側ポンプ22及び風呂側ポンプ31はそれぞれ動作状態及び停止状態にする。圧縮機11及びファン15aは、それぞれ共に動作状態にし、冷媒循環路切替器17は冷媒が実線矢印方向に流動するように切替える。また、第1減圧器14、第2減圧器13及び電磁弁18は、それぞれ全閉、弁開度制御、開状態とする。
【0029】
なお、電磁弁18は、以下の理由により第1減圧器14の全閉と連動して開くようになっている。
【0030】
即ち、冷媒は大気側熱交換器15で蒸発することにより温度が下がる。従って、このような冷媒を風呂側熱交換器16に循環させると、この風呂側熱交換器16内の風呂の水(循環していない)が結氷して、風呂側熱交換器16を壊してしまう恐れがある。
【0031】
そこで、第1減圧器14を全閉して風呂側熱交換器16に冷媒が循環しないようにすると共に、冷媒の循環パスを確保するために電磁弁18を開くようにしている。
【0032】
以上によりヒートポンプ回路10で冷媒が、圧縮機11、給湯側熱交換器12、第2減圧器13、大気側熱交換器15、電磁弁18を順次循環するようになる。
【0033】
一方、給湯回路20では給湯側ポンプ22により給湯水が圧送されて循環するが、風呂回路30では風呂側ポンプ31が停止しているので湯は循環しない。
【0034】
そして、圧縮機11で圧縮されて高温高圧のホットガスとなった冷媒は、給湯側熱交換器12で給湯水を加熱して熱を失い凝縮する。凝縮した冷媒は、第2減圧器13により減圧されて大気側熱交換器15で蒸発し、電磁弁18を経て圧縮機11に戻る。
【0035】
このとき、大気側熱交換器15が着霜する場合がある。このような場合は除霜モードが適宜運転される。除霜モードにおいては、給湯側熱交換器12からの冷媒が第2減圧器13で減圧されずに大気側熱交換器15に供給されるようにする。
【0036】
即ち、給湯水加熱モードに対して風呂側ポンプ31の運転、ファン15aの停止、第1減圧器14の過熱度制御、第2減圧器13の全開及び電磁弁18を閉じる。
【0037】
給湯側熱交換器12では冷媒は給湯水と熱交換して凝縮するが、当該凝縮した冷媒の温度は給湯水の温度より低くなることがないので、その熱で大気側熱交換器15が暖められて除霜される。
【0038】
これにより、給湯水を加熱しながら(給湯水の熱を奪うことなく)大気側熱交換器15の除霜を行うことが可能になって効率的な給湯水加熱を行うことが出きるようになる。
【0039】
なお、大気側熱交換器15からの冷媒は、第1減圧器14で減圧され、風呂側熱交換器16で風呂の湯と熱交換して蒸発する。
【0040】
一方、熱回収モードでは、給湯側ポンプ22及び風呂側ポンプ31は共に動作状態にし、圧縮機11及びファン15aは、それぞれ動作状態及び停止状態にする。また、冷媒循環路切替器17は冷媒が実線矢印方向に流動するようにする。さらに、第1減圧器14を過熱度制御、第2減圧器13を全開、電磁弁18を閉じる。
【0041】
これによりヒートポンプ回路10で冷媒が、圧縮機11、給湯側熱交換器12、第2減圧器13、大気側熱交換器15、風呂側熱交換器16を順次循環するようになる。
【0042】
一方、給湯回路20では、給湯側ポンプ22が動作して、給湯タンク21に給湯水が圧送されて循環し、風呂回路30では、風呂側ポンプ31が動作して、風呂32の湯が風呂側熱交換器16を介して循環するようになる。
【0043】
そして、圧縮機11で圧縮されて高温高圧のホットガスとなった冷媒は、給湯側熱交換器12で給湯水を加熱して熱を失い凝縮する。凝縮した冷媒は、第2減圧器13及び大気側熱交換器15を通過して、風呂側熱交換器16を流れて圧縮機11に戻る。
【0044】
風呂側熱交換器16には風呂の湯が循環しているので、この湯により冷媒が加熱されて蒸発する。即ち冷媒の蒸発熱は風呂32の湯から供給されることになり、当該風呂の湯の熱を汲上げることになる。
【0045】
冷媒が風呂32の湯の熱によって加熱される場合は、外気温度に比べて温度の高い熱源から熱を汲上げることになるので蒸発温度をさらに高めることができる。
【0046】
従って、冷媒サイクルの圧縮比は外熱源で運転する場合よりも小さくなり、その分圧縮機11に投入される動力が少なくてすみ、通常よりも高効率な運転が可能になる。
【0047】
追焚モードでは、給湯側ポンプ22を動作させ(停止させていても良い)、風呂側ポンプ31を動作させる。また圧縮機11、ファン15aは共に動作させ、冷媒循環路切替器17は冷媒が点線方向に循環するように切替える。
【0048】
さらに第1減圧器14は過熱度制御にし、第2減圧器13及び電磁弁18は全閉状態とする。
【0049】
そして、圧縮機11で圧縮されて高温高圧のホットガスとなった冷媒は、給湯側熱交換器12で給湯水を加熱して熱を失い凝縮する。凝縮した冷媒は、電磁弁18が全閉状態にあるので、全て風呂側熱交換器16に循環し、当該風呂側熱交換器16で風呂32の湯を加熱して(追焚して)、第1減圧器14で減圧される。
【0050】
第1減圧器14で減圧された冷媒は、大気側熱交換器15で大気と熱交換して蒸発し、第2減圧器13を通過して圧縮機11に戻る。
【0051】
なお、この場合に給湯側ポンプ22を停止させたり、流量調整器23を絞る等して給湯水の加熱に用いられる熱を抑えると、より速く追焚が出きるようになる。
【0052】
従って、風呂の湯の追焚を行う際にも給湯水の加熱を同時に行えるので(給湯水の熱が奪われることがない)、効率的な追焚が可能になる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1にかかる発明によれば、ヒートポンプ回路を冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と給湯水とを熱交換させる給湯側熱交換器と、冷媒と外熱源とを熱交換させる外熱源側熱交換器と、冷媒と大気とを熱交換させる大気側熱交換器と、冷媒を減圧する第1及び第2減圧器と、給湯水のみを加熱する場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、第2減圧器、大気側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、第1減圧器、外熱源側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、外熱源側熱交換器、第1減圧器を順次循環するように冷媒循環路を切替える冷媒循環路切替器と、大気側熱交換器で蒸発した冷媒が、外熱源側熱交換器に循環して当該外熱源側熱交換器内の水を凍結させるのを防止すべく、第1減圧器が全閉状態になると、これに連動して全開する電磁弁とにより構成したので、外熱源から熱を吸上げて給湯水の加熱が行え、また給湯水の熱を奪うことなく外熱源に熱を与えたり、除霜運転ができるようになると共に、外熱源熱交換器の破損等の事故を未然に防止することが可能になる。
【0054】
請求項2にかかる発明によれば、上記請求項1にかかる発明に加えて、給湯水のみを加熱する運転中に大気側熱交換器が着霜すると、所定時間だけ外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する運転モードに切替えるようにしたので、上記請求項1の効果に加えて、給湯水の熱を奪うことなく除霜運転ができるようになる。
【0055】
請求項3にかかる発明によれば、上記請求項1又は2の外熱源を風呂の湯にしたので、上記請求項1又は2の効果に加えて、廃棄される風呂の残り湯から熱を回収して給湯水の加熱に利用することができるようになり、また給湯水の熱を奪うことなく風呂の湯の追焚ができるようになる。
【0056】
請求項4にかかる発明によれば、ヒートポンプ回路が、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と給湯水とを熱交換させる給湯側熱交換器と、冷媒と外熱源とを熱交換させる外熱源側熱交換器と、冷媒と大気とを熱交換させる大気側熱交換器と、冷媒を減圧する第1及び第2減圧器と、給湯水のみを加熱する場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、第2減圧器、大気側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、第1減圧器、外熱源側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合には、冷媒を圧縮機、給湯側熱交換器、外熱源側熱交換器、第1減圧器を順次循環するように冷媒循環路を切替える冷媒循環路切替器とを有すると共に、外熱源を風呂の湯にしたので、外熱源から熱を吸上げて給湯水の加熱が行え、また給湯水の熱を奪うことなく外熱源に熱を与えたり、除霜運転ができるようになると共に、廃棄される風呂の残り湯から熱を回収して給湯水の加熱に利用することができるようになり、また給湯水の熱を奪うことなく風呂の湯の追焚ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の説明に適用されるヒートポンプ給湯機の回路図である。
【図2】運転モードを示す図である。
【図3】従来の技術の説明に適用されるヒートポンプ給湯機の回路図である。
【符号の説明】
10 ヒートポンプ回路
11 圧縮機
12 給湯側熱交換器
13 第2減圧器
14 第1減圧器
15 大気側熱交換器
15a ファン
16 風呂側熱交換器
17 冷媒循環路切替器
18 電磁弁
20 給湯回路
21 給湯タンク
22 給湯側ポンプ
23 流量調整器
30 風呂回路
31 風呂側ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat pump water heater capable of heating hot water while sucking up heat from an external heat source.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been proposed a water heater that uses the remaining hot water of a bath as an external heat source and sucks (recovers) the heat of the external heat source to be used for heating hot water (Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-118246 and 11). No. 5-26512, JP-A-10-318604).
[0003]
FIG. 3 is a configuration diagram of a water heater disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-318604. The water heater mainly includes a
[0004]
In the
[0005]
In the hot
[0006]
Further, in the
[0007]
When the bath water circulates in the bath heat
[0008]
The hot water heated by the bath water is circulated to the water hot
[0009]
The refrigerant circulating in the refrigerant hot water
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration according to the above publication, although the heat of the refrigerant and the heat of the bath remaining hot water can be supplied to the water heater, the bath is chased while the hot water is heated, and the
[0011]
That is, in the configuration shown in FIG. 3, there is a problem in that the hot water in the bath can only be pumped up and cannot be memorialized.
[0012]
In addition, since the refrigerant evaporates in the
[0013]
For such frost formation, for example, the refrigerant circulation direction is reversed and hot gas from the
[0014]
However, since the
[0015]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat pump water heater that can perform a bath retreat or a defrosting operation without taking away the heat of hot water.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a water heater provided with a heat pump circuit that pumps heat from an external heat source and heats hot water supply, wherein the heat pump circuit compresses the refrigerant, and the refrigerant Hot water supply side heat exchanger for exchanging heat with hot water, an external heat source side heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the external heat source, an air side heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the atmosphere, and decompressing the refrigerant When heating only the first and second pressure reducers and the hot water supply, the refrigerant circulation path circulates the refrigerant sequentially through the compressor, the hot water supply side heat exchanger, the second pressure reducer, and the atmosphere side heat exchanger. When the hot water is heated while pumping heat from the external heat source, the refrigerant is circulated through the compressor, the hot water side heat exchanger, the first decompressor, and the external heat source side heat exchanger in order. Switch the circulation path and heat the hot water supply to the external heat source In this case, the refrigerant has a compressor, a hot water supply side heat exchanger, an external heat source side heat exchanger, and a refrigerant circulation path switch for switching the refrigerant circulation path so as to circulate through the first decompressor in order. In addition, the refrigerant that has evaporated in the atmosphere side heat exchanger circulates in the external heat source side heat exchanger and can be recirculated to the external heat source side heat exchanger. In order to prevent the water from being frozen, an electromagnetic valve is provided that opens fully in conjunction with the first pressure reducer when it is fully closed .
[0017]
In the invention according to claim 2, in addition to the invention according to claim 1, when the atmosphere side heat exchanger is frosted during the operation of heating only the hot water, the hot water is supplied while pumping heat from the external heat source for a predetermined time. The defrosting is performed by switching to an operation mode in which water is heated .
[0018]
In the invention according to claim 3, in addition to the invention according to claim 1 or 2, in the case where the external heat source is bath water and only the hot water is heated, the hot water is pumped up from the external heat source. When heating, heat from the remaining hot water of the bath is used for heating hot water, and when heating the hot water and applying heat to the external heat source, use it for renewing bath water. It is characterized by.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, in the water heater provided with a heat pump circuit that pumps heat from an external heat source and heats the hot water, the heat pump circuit exchanges heat between the compressor that compresses the refrigerant, and the refrigerant and the hot water. A hot water supply side heat exchanger to be exchanged, an external heat source side heat exchanger to exchange heat between the refrigerant and the external heat source, an atmosphere side heat exchanger to exchange heat between the refrigerant and the atmosphere, and first and second pressure reductions to depressurize the refrigerant When only the water heater and hot water supply are heated, the refrigerant circulation path is switched so that the refrigerant is circulated through the compressor, the hot water supply side heat exchanger, the second decompressor, and the atmosphere side heat exchanger in turn, and from the external heat source. When heating hot water while pumping up heat, change the refrigerant circulation path so that the refrigerant circulates through the compressor, hot water supply side heat exchanger, first decompressor, and external heat source side heat exchanger in turn. When applying heat to an external heat source while heating water, It has a hot water side heat exchanger, an external heat source side heat exchanger, and a refrigerant circulation path switch that switches the refrigerant circulation path so as to circulate through the first pressure reducer in order. In addition to enabling dredging and defrosting operation, if the external heat source is bath water and heating only hot water, or heating hot water while pumping heat from the external heat source, the rest of the bath The hot water is pumped up and used for heating hot water, and when the hot water is heated and the external heat source is heated, it is used for bathing hot water.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a heat pump water heater according to the present invention, and includes a
[0021]
In the present embodiment, description will be made assuming bath water as an external heat source. However, the present invention is not limited to this, and it should be noted that various heat sources can be applied. In this case, bath water or the like may be read as an external heat source.
[0022]
The
[0023]
In addition, the
[0024]
The hot
[0025]
The
[0026]
Next, the operation of the heat pump water heater configured as described above will be described with reference to an operation mode table shown in FIG.
[0027]
The operation mode includes a mode in which only the hot water is heated (hot water heating mode), a mode in which the hot water is heated while sucking the heat of the hot water in the bath 32 (heat recovery mode), a bath rebirth only or a hot water supply A description will be given separately for a mode in which the bath is remedied while heating water (a remedy mode) and a mode in which defrosting is performed while the hot water is being heated (defrost mode).
[0028]
First, in the hot water supply heating mode, the hot water
[0029]
The
[0030]
That is, the temperature of the refrigerant decreases as it evaporates in the atmosphere-
[0031]
Therefore, the
[0032]
As described above, the refrigerant circulates in the
[0033]
On the other hand, in the hot
[0034]
And the refrigerant | coolant which was compressed with the
[0035]
At this time, the atmosphere-
[0036]
That is, the operation of the bath-
[0037]
In the hot water supply
[0038]
As a result, it is possible to perform defrosting of the atmosphere-
[0039]
Note that the refrigerant from the atmosphere-
[0040]
On the other hand, in the heat recovery mode, the hot water
[0041]
As a result, the refrigerant circulates in the
[0042]
On the other hand, in the hot
[0043]
And the refrigerant | coolant which was compressed with the
[0044]
Since bath water circulates in the bath-
[0045]
When the refrigerant is heated by the heat of the hot water in the
[0046]
Therefore, the compression ratio of the refrigerant cycle becomes smaller than that when operating with an external heat source, and accordingly, less power is input to the
[0047]
In the memorial mode, the hot water
[0048]
Further, the
[0049]
And the refrigerant | coolant which was compressed with the
[0050]
The refrigerant decompressed by the
[0051]
In this case, if the hot water
[0052]
Therefore, since the hot water can be heated at the same time when bathing hot water (the hot water is not deprived of heat), efficient chasing is possible.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the heat pump circuit compresses the refrigerant, the hot water supply side heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and hot water, and the heat exchange between the refrigerant and the external heat source. The external heat source side heat exchanger, the air side heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the atmosphere, the first and second pressure reducers that depressurize the refrigerant, and compressing the refrigerant when heating only hot water. Switch the refrigerant circulation path so that it circulates through the heat exchanger, the hot water supply side heat exchanger, the second pressure reducer, and the atmosphere side heat exchanger in turn, and heat the hot water supply while pumping up heat from the external heat source. When the refrigerant circulation path is switched so that the compressor, the hot water supply side heat exchanger, the first decompressor, and the external heat source side heat exchanger are circulated sequentially, and heat is supplied to the external heat source while heating the hot water, The compressor, hot water supply side heat exchanger, external heat source side heat exchanger, and first pressure reducer in order. As the cooling medium circulation path switcher for switching the refrigerant circulation path, the refrigerant having evaporated in the air-side heat exchanger, a circulating outside the heat source-side heat exchanger for freezing the water in the outer heat source-side heat exchanger In order to prevent this, it is composed of a solenoid valve that opens fully in conjunction with the first pressure reducer when it is fully closed, so it can absorb the heat from the external heat source and heat the hot water supply. It is possible to apply heat to the external heat source without depriving the heat source, or to perform a defrosting operation , and to prevent an accident such as breakage of the external heat source heat exchanger.
[0054]
According to the invention according to claim 2, in addition to the invention according to claim 1, when the atmosphere side heat exchanger is frosted during the operation of heating only hot water, heat is pumped from the external heat source for a predetermined time. However, since the operation mode is switched to the operation mode in which the hot water is heated, the defrosting operation can be performed without taking the heat of the hot water in addition to the effect of the first aspect.
[0055]
According to the invention of claim 3, since the external heat source of claim 1 or 2 is bath hot water, in addition to the effect of claim 1 or 2, heat is recovered from the remaining bath hot water to be discarded. As a result, it can be used for heating hot water, and bath water can be memorialized without taking away the heat of hot water.
[0056]
According to the invention of claim 4, the heat pump circuit includes a compressor that compresses the refrigerant, a hot water supply side heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and hot water, and an external heat source side that exchanges heat between the refrigerant and the external heat source. When heating only the heat exchanger, the atmosphere-side heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the atmosphere, the first and second decompressors that depressurize the refrigerant, and the hot water supply, the refrigerant is the compressor, the hot water supply side When the refrigerant circulation path is switched so that the heat exchanger, the second pressure reducer, and the atmosphere-side heat exchanger are circulated sequentially, and the hot water is heated while pumping heat from the external heat source, the refrigerant is replaced with a compressor, hot water supply. When the refrigerant circulation path is switched so as to sequentially circulate the side heat exchanger, the first pressure reducer, and the external heat source side heat exchanger, and heat is supplied to the external heat source while heating the hot water, Refrigerant circulation so that the hot water supply side heat exchanger, the external heat source side heat exchanger, and the first decompressor are circulated sequentially And having a cooling medium circulation path switcher for switching the, since the outer heat source hot water bath, can the heating of hot water and sucked up the heat from the outer heat source, also heat outside the heat source without depriving the heat of the hot water And defrosting operation can be performed, and heat can be recovered from the remaining hot water in the bath to be used for heating hot water. The bath water can be memorialized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a heat pump water heater that is applied to the description of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation mode.
FIG. 3 is a circuit diagram of a heat pump water heater applied to the description of the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ヒートポンプ回路が、冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒と給湯水とを熱交換させる給湯側熱交換器と、
冷媒と外熱源とを熱交換させる外熱源側熱交換器と、
冷媒と大気とを熱交換させる大気側熱交換器と、
冷媒を減圧する第1及び第2減圧器と、
給湯水のみを加熱する場合には、冷媒が圧縮機、給湯側熱交換器、第2減圧器、大気側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合には、冷媒が圧縮機、給湯側熱交換器、第1減圧器、外熱源側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合には、冷媒が圧縮機、給湯側熱交換器、外熱源側熱交換器、第1減圧器を順次循環するように冷媒循環路を切替える冷媒循環路切替器とを有すると共に、
前記大気側熱交換器で蒸発した冷媒が、前記外熱源側熱交換器に循環して当該外熱源側熱交換器内の水を凍結させるのを防止すべく、前記第1減圧器が全閉状態になると、これに連動して全開する電磁弁を設けたことを特徴とするヒートポンプ給湯機。In a water heater equipped with a heat pump circuit that pumps heat from an external heat source and heats hot water supply water,
The heat pump circuit compresses the refrigerant; and
A hot water supply side heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and hot water,
An external heat source side heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the external heat source;
An atmosphere side heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the atmosphere;
First and second decompressors for decompressing the refrigerant;
When heating only hot water, the refrigerant circuit is switched so that the refrigerant circulates through the compressor, hot water supply side heat exchanger, second decompressor, and air side heat exchanger in order, and heat is drawn from the external heat source. When heating the hot water supply while increasing the temperature, the refrigerant circulation path is switched so that the refrigerant circulates through the compressor, the hot water supply side heat exchanger, the first pressure reducer, and the external heat source side heat exchanger sequentially, and the hot water supply water is heated. In the case where heat is supplied to the external heat source, the refrigerant circulation path switch that switches the refrigerant circulation path so that the refrigerant circulates sequentially through the compressor, the hot water supply side heat exchanger, the external heat source side heat exchanger, and the first decompressor. and it has a door,
In order to prevent the refrigerant evaporated in the atmosphere side heat exchanger from circulating to the external heat source side heat exchanger and freezing the water in the external heat source side heat exchanger, the first decompressor is fully closed. A heat pump water heater provided with a solenoid valve that fully opens in conjunction with this state .
前記ヒートポンプ回路が、冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒と給湯水とを熱交換させる給湯側熱交換器と、
冷媒と外熱源とを熱交換させる外熱源側熱交換器と、
冷媒と大気とを熱交換させる大気側熱交換器と、
冷媒を減圧する第1及び第2減圧器と、
給湯水のみを加熱する場合には、冷媒が圧縮機、給湯側熱交換器、第2減圧器、大気側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合には、冷媒が圧縮機、給湯側熱交換器、第1減圧器、外熱源側熱交換器を順次循環するように冷媒循環路を切替え、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合には、冷媒が圧縮機、給湯側熱交換器、外熱源側熱交換器、第1減圧器を順次循環するように冷媒循環路を切替える冷媒循環路切替器とを有すると共に、
前記外熱源が風呂の湯であって、給湯水のみを加熱する場合及び外熱源から熱を汲上げながら給湯水を加熱する場合は、当該風呂の残湯の熱を汲上げて前記給湯水の加熱に利用し、また給湯水を加熱しながら外熱源に熱を与える場合は、風呂の湯の追焚に利用することを特徴とするヒートポンプ給湯機。 In a water heater equipped with a heat pump circuit that pumps heat from an external heat source and heats hot water supply water,
The heat pump circuit compresses the refrigerant; and
A hot water supply side heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and hot water,
An external heat source side heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the external heat source;
An atmosphere side heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the atmosphere;
First and second decompressors for decompressing the refrigerant;
When heating only hot water, the refrigerant circuit is switched so that the refrigerant circulates through the compressor, hot water supply side heat exchanger, second decompressor, and air side heat exchanger in order, and heat is drawn from the external heat source. When heating the hot water supply while increasing the temperature, the refrigerant circulation path is switched so that the refrigerant circulates through the compressor, the hot water supply side heat exchanger, the first pressure reducer, and the external heat source side heat exchanger sequentially, and the hot water supply water is heated. In the case where heat is supplied to the external heat source, the refrigerant circulation path switch that switches the refrigerant circulation path so that the refrigerant circulates sequentially through the compressor, the hot water supply side heat exchanger, the external heat source side heat exchanger, and the first decompressor. And having
In the case where the external heat source is bath water and only hot water is heated, or when hot water is heated while pumping heat from the external heat source, the heat of the hot water remaining in the bath is pumped up and the hot water is It was used to heat, also in the case of applying heat to the outer heat source while heating the hot water, features and be Ruhi Toponpu water heater to be used to add fired bath of hot water.
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