JP3912232B2

JP3912232B2 - 給湯装置

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Publication number: JP3912232B2
Application number: JP2002260907A
Authority: JP
Inventors: 隆之瀬戸口; 孝之杉本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: JP2004101002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給湯装置は、圧縮機、放熱器、膨張弁及び蒸発器等によって構成されたヒートポンプを有する冷媒回路と、水回路と、湯を貯える貯湯タンクとを備えている（例えば、特許文献１参照）。そして、ヒートポンプの放熱器において、放熱された冷媒が、水回路を流通する水に放熱する。それにより、水は加熱され、加熱された水が貯湯タンクに導入される。
【０００３】
ところで、水を効率良く加熱するには、放熱器において放出させる熱量を増大させること、すなわち、ヒートポンプの加熱能力を向上させることが好ましい。また、ヒートポンプの加熱能力を向上させるには、冷媒の凝縮温度と水の温度との差が大きいこと、あるいは、冷媒の循環量が大きいことが望ましい。したがって、水を効率良く加熱するには、冷媒の凝縮温度を高くすること、あるいは、冷媒の循環量を増加させることが好ましい。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１１１０１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷媒の凝縮温度を高くすると、ヒートポンプの圧縮機が行う仕事量が大きくなるため、ヒートポンプのＣＯＰが低下する。また、冷媒の循環量を増加させた場合においても、ヒートポンプのＣＯＰが低下する。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒートポンプを有する給湯装置において、ヒートポンプの加熱能力を向上させながら、ヒートポンプのＣＯＰの向上を図る技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、潜熱蓄熱材が封入された第１の蓄熱ユニットと、該第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材より融点が低い潜熱蓄熱材が封入された第２の蓄熱ユニットと、熱媒体を圧縮する圧縮手段と、該圧縮手段により圧縮された熱媒体を上記第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段と、該放熱手段により放熱された熱媒体を上記第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて過冷却させる過冷却放熱手段と、該過冷却放熱手段により過冷却された熱媒体を減圧させる減圧手段と、該減圧手段により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段とを有する第１の熱媒体回路と、熱媒体を圧縮する圧縮手段と、該圧縮手段により圧縮された熱媒体を上記第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段と、該放熱手段により放熱された熱媒体を減圧させる減圧手段と、該減圧手段により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段とを有する第２の熱媒体回路と、水を上記第１及び第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて加熱する熱交換手段を有する水回路と、を備えている給湯装置である。
【０００８】
これにより、過冷却放熱手段が、第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換して放熱された熱媒体を、第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させるため、上記熱媒体は第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材により熱を奪われ過冷却される。よって、第１熱媒体回路から放出される熱量が大きくなる。また、このとき、第１熱媒体回路の圧縮手段の仕事量は増加しない。したがって、本発明によれば、第１熱媒体回路の加熱能力を向上させながら、第１熱媒体回路のＣＯＰの向上を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、潜熱蓄熱材が封入された第１の蓄熱ユニットと、該第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材より融点が低い潜熱蓄熱材が封入された第２の蓄熱ユニットと、水を上記第１及び第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて加熱する熱交換手段を有する水回路と、熱媒体を圧縮する圧縮手段と、該圧縮手段により圧縮された熱媒体を上記第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段と、該放熱手段により放熱された熱媒体を減圧させる減圧手段と、該減圧手段により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段とを有する第１の熱媒体回路と、熱媒体を圧縮する圧縮手段と、該圧縮手段により圧縮された熱媒体を上記第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段と、該放熱手段により放熱された熱媒体を上記水回路の熱交換手段に流入する前の水と熱交換させて過冷却させる過冷却熱交換手段と、該過冷却熱交換手段により過冷却された熱媒体を減圧させる減圧手段と、該減圧手段により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段とを有する第２の熱媒体回路と、を備える給湯装置である。
【００１０】
これにより、蓄熱運転及び利用運転が同時に行われる場合、過冷却熱交換手段が、第２熱媒体回路の放熱手段により第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換して放熱された熱媒体を、水回路の熱交換手段に流入する前の水と熱交換させるため、上記熱媒体は上記水により熱を奪われ過冷却される。よって、第２熱媒体回路から放出される熱量が大きくなる。また、このとき、第２熱媒体回路の圧縮手段の仕事量は増加しない。したがって、本発明によれば、第２熱媒体回路の加熱能力を向上させながら、第２熱媒体回路のＣＯＰの向上を図ることができる。
【００１１】
請求項３の発明は、潜熱蓄熱材が封入された第１の蓄熱ユニットと、該第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材より融点が低い潜熱蓄熱材が封入された第２の蓄熱ユニットと、水を上記第１及び第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて加熱する熱交換手段を有する水回路と、熱媒体を圧縮する圧縮手段と、該圧縮手段により圧縮された熱媒体を上記第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段と、該放熱手段により放熱された熱媒体を上記水回路の熱交換手段に流入する前の水と熱交換させて過冷却させる過冷却熱交換手段と、該過冷却熱交換手段により過冷却された熱媒体を減圧させる減圧手段と、該減圧手段により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段とを有する第１の熱媒体回路と、熱媒体を圧縮する圧縮手段と、該圧縮手段により圧縮された熱媒体を上記第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段と、該放熱手段により放熱された熱媒体を減圧させる減圧手段と、該減圧手段により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段とを有する第２の熱媒体回路と、を備える給湯装置である。
【００１２】
これにより、蓄熱運転及び利用運転が同時に行われる場合、過冷却熱交換手段が、第１熱媒体回路の放熱手段により第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換して放熱された熱媒体を、水回路の熱交換手段に流入する前の水と熱交換させるため、上記熱媒体は上記水により熱を奪われ過冷却される。よって、第１熱媒体回路から放出される熱量が大きくなる。また、このとき、第１熱媒体回路の圧縮手段の仕事量は増加しない。したがって、本発明によれば、第１熱媒体回路の加熱能力を向上させながら、第１熱媒体回路のＣＯＰの向上を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯機（１）は、第１及び第２熱源機（３，５）、蓄熱装置（７）、第１及び第２蓄熱用回路（９，１１）、給湯用回路（１３）、及び追焚き用回路（１５）を備えている。なお、本発明でいうところの第１熱媒体回路は第１蓄熱用回路（９）に対応し、水回路は給湯用回路（１３）に対応する。
【００１５】
第１及び第２熱源機（３，５）は、蒸気圧縮冷凍サイクルを行うヒートポンプであって、冷媒回路（１７）を備えている。この冷媒回路（１７）には、レシーバ（１９）、フィルタ（２１）、キャピラリチューブ（２３）、膨張弁（２５）、室外熱交換器（２７）、アキュムレータ（２９）、圧縮機（３１）、除霜用電磁弁（３３）及び除霜用キャピラリチューブ（３５）が設けられている。
【００１６】
また、冷媒回路（１７）には、ＨＦＣ系又はＨＣ系の冷媒が充填されている。
【００１７】
レシーバ（１９）は、放熱した冷媒を一時貯めておくものである。フィルタ（２１）は、冷媒からその中に含まれている固形物等を除去するものである。キャピラリチューブ（２３）は、主に冷媒回路（１７）の冷媒の流量を調整するものである。
【００１８】
膨張弁（２５）は、主に冷媒回路（１７）の冷媒を減圧し、体積増加させるものである。また、膨張弁（２５）は、冷媒回路（１７）の冷媒の流量を調整する機能も有する。なお、本発明でいうところの減圧手段は膨張弁（２５）に対応する。
【００１９】
室外熱交換器（２７）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器で構成されている。この室外熱交換器（２７）は、冷媒回路（１７）の冷媒を室外空気と熱交換させる。なお、本発明でいうところの蒸発手段は室外熱交換器（２７）に対応する。
【００２０】
アキュムレータ（２９）は、冷媒回路（１７）の冷媒を一時貯めておくものである。
【００２１】
圧縮機（３１）は、冷媒回路（１７）の冷媒を圧縮するものである。なお、本発明でいうところの圧縮手段は圧縮機（３１）に対応する。
【００２２】
また、この冷媒回路（１７）では、冷媒の循環方向において、レシーバ（１９）と、フィルタ（２１）と、キャピラリチューブ（２３）と、膨張弁（２５）と、室外熱交換器（２７）と、アキュムレータ（２９）と、圧縮機（３１）とが順に配置されている。
【００２３】
蓄熱装置（７）は、第１蓄熱ユニット（３７）及び第２蓄熱ユニット（３９）を備えている。
【００２４】
第１蓄熱ユニット（３７）には第１蓄熱材が充填されるとともに、第１蓄熱用伝熱管（４１ａ）と第１出湯用伝熱管（４３）と追焚き用伝熱管（４５）とが設けられている。一方、第２蓄熱ユニット（３９）には第２蓄熱材が充填されるとともに、第１蓄熱用伝熱管（４１ｂ）と第２蓄熱用伝熱管（４７）と第２出湯用伝熱管（４９）とが設けられている。なお、本発明でいうところの過冷却放熱手段は、第２蓄熱ユニット（３９）に設けられた第１蓄熱用伝熱管（４１ｂ）に対応する。
【００２５】
第１及び第２蓄熱材は潜熱蓄熱用の蓄熱物質である。具体的には、第１蓄熱材は、融点５５℃の酢酸ナトリウム３水和物（ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏ）によって形成されている。この第１蓄熱材としては、融点が５０℃以上９０℃以下の物質を用いるのが望ましい。一方、第２蓄熱材は、融点３１℃の硫酸ナトリウム１０水和物（Ｎａ２ＳＯ４・１０Ｈ２Ｏ）によって形成されている。この第２蓄熱材としては、融点が２０℃以上４０℃以下の物質を用いるのが望ましい。
【００２６】
第１及び第２蓄熱用伝熱管（４１，４７）は銅で形成されている。第１蓄熱用伝熱管（４１）には第１冷媒が流通し、第２蓄熱用伝熱管（４７）には第２冷媒が流通する。そして、第１蓄熱材と第１蓄熱用伝熱管（４１ａ）を流通する第１冷媒とが熱交換を行うとともに、第２蓄熱材と第１蓄熱用伝熱管（４１ｂ）を流通する第１冷媒及び第２蓄熱用伝熱管（４７）を流通する第２冷媒とが熱交換を行うように、第１及び第２蓄熱ユニット（３７，３９）は構成されている。
【００２７】
第１及び第２出湯用伝熱管（４３，４９）は銅で形成され、それぞれの一端が接続されている。第１及び第２出湯用伝熱管（４３，４９）には水道水が流通する。そして、第１蓄熱材と第１出湯用伝熱管（４３）を流通する水道水とが熱交換を行うとともに、第２蓄熱材と第２出湯用伝熱管（４９）を流通する水道水とが熱交換を行うように、第１及び第２蓄熱ユニット（３７，３９）は構成されている。
【００２８】
追焚き用伝熱管（４５）は銅で形成されている。追焚き用伝熱管（４５）には浴槽（６５）からの温水が流通する。そして、第１蓄熱材と追焚き用伝熱管（４５）を流通する温水とが熱交換を行うように、第１蓄熱ユニット（３７）は構成されている。
【００２９】
第１蓄熱用回路（９）は、第１熱源機（３）の冷媒回路（１７）と第１蓄熱ユニット（３７）の第１蓄熱用伝熱管（４１ａ）と第２蓄熱ユニット（３９）の第１蓄熱用伝熱管（４１ｂ）とを接続して構成された閉回路である。この第１蓄熱用回路（９）では第１冷媒が循環する。そして、第１蓄熱用回路（９）では、第１冷媒の循環方向において、第１熱源機（３）の冷媒回路（１７）と第１蓄熱ユニット（３７）の第１蓄熱用伝熱管（４１ａ）と第２蓄熱ユニット（３９）の第１蓄熱用伝熱管（４１ｂ）とが順に配置されている。
【００３０】
第２蓄熱用回路（１１）は、第２熱源機（５）の冷媒回路（１７）と第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱用伝熱管（４７）とを接続して構成された閉回路である。この第２蓄熱用回路（１１）では第２冷媒が循環する。
【００３１】
また、第２蓄熱用回路（１１）には、熱交換器（５１）が設けられている。この熱交換器（５１）内には、第２蓄熱用回路（１１）の一部と給湯用回路（１３）の一部とが並行に延びている。そして、熱交換器（５１）は、第２蓄熱用伝熱管（４７）を流出した第２冷媒と第２出湯用伝熱管（４９）に流入する前の水道水とを熱交換させる。なお、本発明でいうところの過冷却熱交換手段は熱交換器（５１）に対応する。
【００３２】
第２蓄熱用回路（１１）では、第２冷媒の循環方向において、第２熱源機（５）の冷媒回路（１７）と第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱用伝熱管（４７）と熱交換器（５１）とが順に配置されている。
【００３３】
給湯用回路（１３）は、その始端が上水道に接続され、終端が給水栓（５３）に接続されている。この給湯用回路（１３）では、水道水が流通する。給湯用回路（１３）には、第１蓄熱ユニット（３７）の第１出湯用伝熱管（４３）と第２蓄熱ユニット（３９）の第２出湯用伝熱管（４９）とが接続されている。また、給湯用回路（１３）には、前出の熱交換器（５１）と出湯サーミスタ（５５）と流量センサ（５７）とが設けられている。そして、給湯用回路（１３）では、水の流通方向において、熱交換器（５１）と第２蓄熱ユニット（３９）の第２出湯用伝熱管（４９）と第１蓄熱ユニット（３７）の第１出湯用伝熱管（４３）と出湯サーミスタ（５５）と流量センサ（５７）とが順に配置されている。
【００３４】
また、給湯用回路（１３）には、バイパス管（５９）が設けられている。このバイパス管（５９）は、その一端が熱交換器（５１）の上流に接続され、その他端が第１蓄熱ユニット（３７）の第１出湯用伝熱管（４３）の下流に混合弁（６１）を介して接続されている。そして、この混合弁（６１）を操作することにより、第１蓄熱ユニット（３７）からの温水とバイパス管（５９）からの水道水との混合割合が変化する。
【００３５】
さらに、給湯用回路（１３）には、風呂注湯管（６３）が接続されている。風呂注湯管（６３）は、その始端が給湯用回路（１３）における出湯サーミスタ（５５）と流量センサ（５７）との間に接続され、その終端が追焚き用回路（１５）を介して浴槽（６５）に接続されている。この風呂注湯管（６３）には、風呂注湯弁（６７）が設けられている。
【００３６】
追焚き用回路（１５）は、その両端が浴槽（６５）に接続されている。また、この追焚き用回路（１５）には、第１蓄熱ユニット（３７）の追焚き用伝熱管（４５）と追焚き用ポンプ（６９）と風呂サーミスタ（７１）とが設けられている。そして、この追焚き用回路（１５）では、浴槽（６５）から送り出された温水が流通する。
【００３７】
−ヒートポンプ給湯機の運転動作−
本実施形態のヒートポンプ給湯機（１）では、蓄熱装置（７）に温熱を蓄える蓄熱運転と、蓄熱装置（７）に蓄えた温熱を利用して給湯等を行う利用運転とが行われる。ここでは、ヒートポンプ給湯機（１）の運転動作について、図１及び第１蓄熱用回路のＰｉ線図（モリエル線図）を示す図２を参照しながら説明する。
【００３８】
《蓄熱運転》
蓄熱運転時には、第１及び第２熱源機（３，５）が運転され、除霜用電磁弁（３３）が閉じられる。
【００３９】
第１及び第２熱源機（３，５）ではそれぞれ圧縮機（３１）が運転され、第１及び第２蓄熱用回路（９，１１）においてそれぞれ第１及び第２冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。
【００４０】
具体的には、第１熱源機（３）の圧縮機（３１）から吐出された第１冷媒は、第１蓄熱ユニット（３７）の第１蓄熱用伝熱管（４１ａ）へ導入され、第１蓄熱ユニット（３７）の第１蓄熱材に対して放熱し凝縮する。第１蓄熱材は、第１冷媒から吸熱して融解し、第１冷媒から付与された温熱を蓄える。
【００４１】
第１蓄熱材へ放熱した第１冷媒は、第２蓄熱ユニット（３９）の第１蓄熱用伝熱管（４１ｂ）へ導入され、第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱材に対して放熱し過冷却される。第２蓄熱材は、第１冷媒から吸熱して融解し、第１冷媒から付与された温熱を蓄える。
【００４２】
第２蓄熱ユニット（３９）で過冷却された第１冷媒は、第１熱源機（３）のレシーバ（１９）へ導入される。
【００４３】
レシーバ（１９）から流出した第１冷媒は、キャピラリチューブ（２３）及び膨張弁（２５）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（２７）へ導入される。室外熱交換器（２７）では、第１冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（２７）で蒸発した第１冷媒は、その後に圧縮機（３１）へ導入される。圧縮機（３１）では、吸入した第１冷媒を圧縮して吐出する。
【００４４】
一方、第２熱源機（５）の圧縮機（３１）から吐出された第２冷媒は、第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱用伝熱管（４７）へ導入され、第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱材に対して放熱し凝縮する。第２蓄熱材は、第２冷媒から吸熱して融解し、第２冷媒から付与された温熱を蓄える。
【００４５】
第２蓄熱材に放熱した第２冷媒は、第２熱源機（５）のレシーバ（１９）へ導入される。
【００４６】
レシーバ（１９）から流出した第２冷媒は、キャピラリチューブ（２３）及び膨張弁（２５）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（２７）へ導入される。室外熱交換器（２７）では、第２冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（２７）で蒸発した冷媒は、その後に圧縮機（３１）へ導入される。圧縮機（３１）では、吸入した第２冷媒を圧縮して吐出する。
【００４７】
このように、蓄熱運転時の蓄熱装置（７）において、第１熱源機（３）で加熱された第１冷媒は、先に第１蓄熱ユニット（３７）の第１蓄熱用伝熱管（４１ａ）へ導入されて第１蓄熱材へ放熱し、第２蓄熱ユニット（３９）の第１蓄熱用伝熱管（４１ｂ）へ導入されて第２蓄熱材へ更に放熱する。一方、第２熱源機（５）で加熱された第２冷媒は、第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱用伝熱管（４７）へ導入されて第２蓄熱材へ放熱する。
【００４８】
《利用運転》
利用運転時において、第１及び第２熱源機（３，５）は停止され、除霜用電磁弁（３３）は引き続き閉じられている。そして、給水栓（５３）や風呂注湯弁（６７）を開くと、上水道から圧送された水道水が給湯用回路（１３）を流通する。
【００４９】
具体的には、上水道から給湯用回路（１３）へ流入した水道水は、第２蓄熱ユニット（３９）の第２出湯用伝熱管（４９）へ導入され、第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱材から吸熱する。第２蓄熱材は、第２出湯用伝熱管（４９）の水道水へ放熱して凝固する。
【００５０】
第２蓄熱材から吸熱した水道水は、第１蓄熱ユニット（３７）の第１出湯用伝熱管（４３）へ導入され、第１蓄熱ユニット（３７）の第１蓄熱材から吸熱する。第１蓄熱材は、第１出湯用伝熱管（４３）の水道水へ放熱して凝固する。
【００５１】
そして、第１蓄熱材と第２蓄熱材の両方から吸熱した水道水は、温水として給水栓（５３）や浴槽（６５）へ供給される。その際、混合弁（６１）を操作することにより、バイパス管（５９）を通じて混入される水道水の量が変化し、給水栓（５３）や浴槽（６５）へ送られる温水の温度が調節される。
【００５２】
このように、利用運転時の蓄熱装置（７）において、上水道からの水道水は、先に第２蓄熱ユニット（３９）の第２出湯用伝熱管（４９）へ導入されて第２蓄熱材から吸熱し、その温度がやや上昇した後に第１蓄熱ユニット（３７）の第１出湯用伝熱管（４３）へ導入されて第１蓄熱材から更に吸熱する。そして、水道水は、低融点の第２蓄熱材に蓄えられた温熱によって暖められた後、高融点の第１蓄熱材に蓄えられた温熱によって更に暖められ、比較的高温の温水となって給水栓（５３）や浴槽（６５）へ供給される。
【００５３】
また、利用運転時において、浴槽（６５）の温水を再加熱する必要が生じると、追焚き用ポンプ（６９）が運転される。追焚き用ポンプ（６９）を運転すると、浴槽（６５）から温水が追焚き用回路（１５）へ取り込まれ、この温水が第１蓄熱ユニット（３７）の追焚き用伝熱管（４５）へ導入される。そして、この温水は、追焚き用伝熱管（４５）を流れる間に第１蓄熱材から吸熱し、その温度が上昇した後に浴槽（６５）へ送り返される。
【００５４】
なお、水道水は第２蓄熱材及び第１蓄熱材から吸熱し、温水となって給水栓（５３）や浴槽（６５）へ供給されているが、第１及び第２蓄熱材に蓄えられた温熱が切れているときには、水道水が第１及び第２蓄熱用伝熱管（４１，４７）から直接吸熱することが可能なように、第１及び第２蓄熱ユニット（３７，３９）は構成されている。
【００５５】
本実施形態では、第２蓄熱ユニット（３９）の第１蓄熱用伝熱管（４１ｂ）において、第１蓄熱ユニット（３７）の第１蓄熱材に対して放熱し凝縮された第１冷媒が、第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱材に対して放熱するため、上記第１冷媒は第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱材により吸熱され過冷却される。よって、第１蓄熱用回路（９）の第１蓄熱用伝熱管（４１）から放出される熱量が大きくなる。すなわち、第１蓄熱用回路（９）の第１蓄熱用伝熱管（４１）の入口と出口とにおける第１冷媒のエンタルピー差が拡大する。また、このとき、第１熱源機（３）の圧縮機（３１）の仕事量は増加しない。したがって、本実施形態によれば、第１蓄熱用回路（９）の加熱能力を向上させながら、第１蓄熱用回路（９）のＣＯＰの向上を図ることができる。
【００５６】
（実施形態２）
本実施形態のヒートポンプ給湯機（１）では、蓄熱装置（７）に温熱を蓄える蓄熱運転と、蓄熱装置（７）に蓄えた温熱を利用して給湯等を行う利用運転とが同時に行われる。つまり、第１蓄熱ユニット（３７）の第１蓄熱材及び第２蓄熱ユニット（３９）の第２蓄熱材に温熱を蓄えながら、水道水が第２蓄熱材及び第１蓄熱材から吸熱し、温水となって給水栓（５３）や浴槽（６５）へ供給される。ここでは、実施形態１と異なるヒートポンプ給湯機（１）の運転動作について、図１及び第２蓄熱用回路のＰｉ線図（モリエル線図）を示す図３を参照しながら説明する。
【００５７】
第２蓄熱材へ放熱した第２冷媒は、熱交換器（５１）へ導入され、第２蓄熱ユニット（３９）の第２出湯用伝熱管（４９）に流入する前の水道水と熱交換を行い過冷却される。一方、第２出湯用伝熱管（４９）に流入する前の水道水は加熱される。
【００５８】
熱交換器（５１）で過冷却された第２冷媒は、第２熱源機（５）のレシーバ（１９）へ導入される。
【００５９】
本実施形態では、蓄熱運転及び利用運転が同時に行われる場合、熱交換器（５１）が、第２蓄熱材へ放熱し凝縮した第２冷媒を、第２蓄熱ユニット（３９）の第２出湯用伝熱管（４９）に流入する前の水道水と熱交換させるため、上記第２冷媒は水道水により熱を奪われ過冷却される。よって、第２蓄熱用回路（１１）の第２蓄熱用伝熱管（４７）から放出される熱量が大きくなる。すなわち、第２蓄熱用回路（１１）の第２蓄熱用伝熱管（４７）の入口と出口とにおける第２冷媒のエンタルピー差が拡大する。また、このとき、第２熱源機（５）の圧縮機（３１）の仕事量は増加しない。したがって、本実施形態によれば、第２蓄熱用回路（１１）の加熱能力を向上させながら、第２蓄熱用回路（１１）のＣＯＰの向上を図ることができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、第２蓄熱材へ放熱した第２冷媒が、熱交換器（５１）で第２蓄熱ユニット（３９）の第２出湯用伝熱管（４９）に流入する前の水道水と熱交換を行うように構成されているが、蓄熱材へ放熱した第１冷媒が第２出湯用伝熱管（４９）に流入する前の水道水と熱交換を行うように、熱交換器を構成しても良い。このとき、第１蓄熱用回路（９）の加熱能力が向上するとともに、第１蓄熱用回路（９）のＣＯＰが向上する。
【００６１】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、蓄熱用回路及び蓄熱ユニットがそれぞれ２つずつ設けられているが、熱源機及び蓄熱ユニットがそれぞれ３つ以上設けられても良い。
【００６２】
また、上記各実施形態では、室外熱交換器（２７）において、冷媒回路（１７）の冷媒と室外空気とを熱交換させているが、冷媒回路（１７）の冷媒を地下水や工場排水と熱交換させても良い。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、過冷却放熱手段が、第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換して放熱された熱媒体を、第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換させるため、上記熱媒体は第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材により熱を奪われ過冷却される。よって、第１熱媒体回路から放出される熱量が大きくなる。また、このとき、第１熱媒体回路の圧縮手段の仕事量は増加しない。したがって、第１熱媒体回路の加熱能力を向上させながら、第１熱媒体回路のＣＯＰの向上を図ることができる。
【００６４】
請求項２の発明によれば、蓄熱運転及び利用運転が同時に行われる場合、過冷却熱交換手段が、第２熱媒体回路の放熱手段により第２蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換して放熱された熱媒体を、水回路の熱交換手段に流入する前の水と熱交換させるため、上記熱媒体は上記水により熱を奪われ過冷却される。よって、第２熱媒体回路から放出される熱量が大きくなる。また、このとき、第２熱媒体回路の圧縮手段の仕事量は増加しない。したがって、第２熱媒体回路の加熱能力を向上させながら、第２熱媒体回路のＣＯＰの向上を図ることができる。
【００６５】
請求項３の発明によれば、蓄熱運転及び利用運転が同時に行われる場合、過冷却熱交換手段が、第１熱媒体回路の放熱手段により第１蓄熱ユニットの潜熱蓄熱材と熱交換して放熱された熱媒体を、水回路の熱交換手段に流入する前の水と熱交換させるため、上記熱媒体は上記水により熱を奪われ過冷却される。よって、第１熱媒体回路から放出される熱量が大きくなる。また、このとき、第１熱媒体回路の圧縮手段の仕事量は増加しない。したがって、第１熱媒体回路の加熱能力を向上させながら、第１熱媒体回路のＣＯＰの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るヒートポンプ給湯機の概略構成図である。
【図２】実施形態に係る第１蓄熱用回路のＰｉ線図である。
【図３】実施形態に係る第２蓄熱用回路のＰｉ線図である。
【符号の説明】
（１）ヒートポンプ給湯機
（３）第１熱源機
（５）第２熱源機
（９）第１蓄熱用回路（第１熱媒体回路）
（１１）第２蓄熱用回路（第２熱媒体回路）
（１３）給湯用回路（水回路）
（３７）第１蓄熱ユニット
（３９）第２蓄熱ユニット
（４１ａ）第１蓄熱ユニットの第１蓄熱用伝熱管
（４１ｂ）第２蓄熱ユニットの第１蓄熱用伝熱管（過冷却放熱手段）
（４３）第１出湯用伝熱管（熱交換手段）
（４７）第２蓄熱用伝熱管
（４９）第２出湯用伝熱管（熱交換手段）
（５１）熱交換器（過冷却熱交換手段）

Claims

潜熱蓄熱材が封入された第１の蓄熱ユニット（３７）と、
該第１蓄熱ユニット（３７）の潜熱蓄熱材より融点が低い潜熱蓄熱材が封入された第２の蓄熱ユニット（３９）と、
熱媒体を圧縮する圧縮手段（３１）と、該圧縮手段（３１）により圧縮された熱媒体を上記第１蓄熱ユニット（３７）の潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段（４１ａ）と、該放熱手段（４１ａ）により放熱された熱媒体を上記第２蓄熱ユニット（３９）の潜熱蓄熱材と熱交換させて過冷却させる過冷却放熱手段（４１ｂ）と、該過冷却放熱手段（４１ｂ）により過冷却された熱媒体を減圧させる減圧手段（２５）と、該減圧手段（２５）により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段（２７）とを有する第１の熱媒体回路（９）と、
熱媒体を圧縮する圧縮手段（３１）と、該圧縮手段（３１）により圧縮された熱媒体を上記第２蓄熱ユニット（３９）の潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段（４７）と、該放熱手段（４７）により放熱された熱媒体を減圧させる減圧手段（２５）と、該減圧手段（２５）により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段（２７）とを有する第２の熱媒体回路（１１）と、
水を上記第１及び第２蓄熱ユニット（３７，３９）の潜熱蓄熱材と熱交換させて加熱する熱交換手段（４３，４９）を有する水回路（１３）と、
を備えている給湯装置。
潜熱蓄熱材が封入された第１の蓄熱ユニット（３７）と、
該第１蓄熱ユニット（３７）の潜熱蓄熱材より融点が低い潜熱蓄熱材が封入された第２の蓄熱ユニット（３９）と、
水を上記第１及び第２蓄熱ユニット（３７，３９）の潜熱蓄熱材と熱交換させて加熱する熱交換手段（４９）を有する水回路（１３）と、
熱媒体を圧縮する圧縮手段（３１）と、該圧縮手段（３１）により圧縮された熱媒体を上記第１蓄熱ユニット（３７）の潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段（４１）と、該放熱手段（４１）により放熱された熱媒体を減圧させる減圧手段（２５）と、該減圧手段（２５）により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段（２７）とを有する第１の熱媒体回路（９）と、
熱媒体を圧縮する圧縮手段（３１）と、該圧縮手段（３１）により圧縮された熱媒体を上記第２蓄熱ユニット（３９）の潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段（４７）と、該放熱手段（４７）により放熱された熱媒体を上記水回路（１３）の熱交換手段（４９）に流入する前の水と熱交換させて過冷却させる過冷却熱交換手段（５１）と、該過冷却熱交換手段（５１）により過冷却された熱媒体を減圧させる減圧手段（２５）と、該減圧手段（２５）により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段（２７）とを有する第２の熱媒体回路（１１）と、
を備える給湯装置。
潜熱蓄熱材が封入された第１の蓄熱ユニット（３７）と、
該第１蓄熱ユニット（３７）の潜熱蓄熱材より融点が低い潜熱蓄熱材が封入された第２の蓄熱ユニット（３９）と、
水を上記第１及び第２蓄熱ユニット（３７，３９）の潜熱蓄熱材と熱交換させて加熱する熱交換手段（４９）を有する水回路（１３）と、
熱媒体を圧縮する圧縮手段（３１）と、該圧縮手段（３１）により圧縮された熱媒体を上記第１蓄熱ユニット（３７）の潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段（４１）と、該放熱手段（４１）により放熱された熱媒体を上記水回路（１３）の熱交換手段（４９）に流入する前の水と熱交換させて過冷却させる過冷却熱交換手段と、該過冷却熱交換手段により過冷却された熱媒体を減圧させる減圧手段（２５）と、該減圧手段（２５）により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段（２７）とを有する第１の熱媒体回路（９）と、
熱媒体を圧縮する圧縮手段（３１）と、該圧縮手段（３１）により圧縮された熱媒体を上記第２蓄熱ユニット（３９）の潜熱蓄熱材と熱交換させて放熱させる放熱手段（４７）と、該放熱手段（４７）により放熱された熱媒体を減圧させる減圧手段（２５）と、該減圧手段（２５）により減圧した熱媒体を蒸発させる蒸発手段（２７）とを有する第２の熱媒体回路（１１）と、
を備える給湯装置。