JP4492634B2 - ヒートポンプシステム - Google Patents
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Description
熱交換器、42は浴槽水回路43に接続される風呂熱交換器、51は圧縮機、52は四路切替弁、53はファン54を備えた室外熱交換器、56a、56bは室内熱交換器、57はアキューム、58、59、61は電磁弁、60、67、68a、68bは膨張弁、69a、69b、・・・、69fは冷媒回路、70a、・・・、70dは冷媒回路、71、72は逆止弁である。給湯水回路41は貯湯槽(図示せず)に接続され、浴槽水回路43は浴槽(図示せず)に接続されている。
、スケール析出による風呂熱交換器の性能低下が無いヒートポンプシステムとなる。
図1は、本発明の第1の実施例におけるヒートポンプサイクルの構成図を示すものである。図1において、11は圧縮機、12は冷媒と貯湯槽17の給湯水が熱交換する給湯熱交換器、13は第2の熱交換器で、本実施例では冷媒と浴槽22の浴槽水が熱交換する風呂熱交換器、14は冷媒と大気が熱交換する大気熱交換器、15は大気熱交換器14の冷媒入口側に設けた減圧手段、16は圧縮機11、給湯熱交換器12、風呂熱交換器13、減圧手段15、大気熱交換器14、圧縮機11を順に接続する冷媒回路、18は給湯水が貯湯槽17と給湯熱交換器12の間で循環する給湯水回路、19は貯湯槽17の給湯水を給湯熱交換器12へ搬送する給湯水ポンプ、20は貯湯槽17へ給湯水を供給する給水配管、21は貯湯槽22からの出湯配管、23は浴槽水が浴槽22と風呂熱交換器13の間で循環する浴槽水回路、24は浴槽22の浴槽水(被加熱媒体)を風呂熱交換器13へ搬送する浴槽水ポンプである。
温度によって決定され、その温度は、給湯水の入口温度に数度高い温度である。従って、風呂熱交換器13内に滞留している被加熱媒体である浴槽水は、スケールが析出する温度(約70℃以上)まで冷媒から加熱されることはない。
図2、図3は、本発明の第2の実施例におけるヒートポンプサイクルの構成図を示すものである。図2において、25は給湯熱交換器12と第2の熱交換器である風呂熱交換器13の間の冷媒回路に設けた高圧側減圧手段、26は圧縮機11の吐出側と風呂熱交換器13の入口を連結して、給湯熱交換器12と高圧側減圧手段25をバイパスするバイパス回路、27はバイパス回路26を開閉する回路開閉手段である。
図4は、本発明の第3の実施例におけるヒートポンプシステムの構成図を示すものである。図4において、29は給湯熱交換器12の入口側の給湯水温度を検知する温度検知手段、30は第2の熱交換器である風呂熱交換器13の入口側の浴槽水温度を検知する温度検知手段、31は運転制御手段である。運転制御手段31は、温度検知手段29の検知した温度T1と温度検知手段30の検知した温度T2に対して、T1>T2となるとき浴槽水の加熱運転を行わせるものである。
図5は、本発明の第4の実施例におけるヒートポンプシステムの構成図を示すものである。図5において、32は浴槽水の温度検知手段30の検知温度を基に、圧縮機11の回転数制御を行う運転制御手段である。
図6は、本発明の第5の実施例におけるヒートポンプサイクルの構成図を示すものである。図6において、33は温度検知手段30の検知した温度T2を基に、高圧側減圧手段25の制御を行う運転制御手段である。
温度となるまで減圧する。従って、浴槽水と大気を熱源として給湯水を加熱する運転を行うことができる。
図7は、本発明の第6の実施例におけるヒートポンプサイクルの構成図を示すものである。図7において、35は大気熱交換器14の除霜運転時に、減圧手段15、高圧側減圧手段25、回路開閉手段27の制御を行う運転制御手段である。除霜運転を行うか否かは、大気熱交換器14の冷媒温度を検知する温度検知手段34の検知温度T3を基に判断される。
図8は、本発明の第7の実施例における風呂熱交換器の温度分布を示す図である。圧縮機11で加圧する冷媒の圧力を超臨界圧力とすると、高温域の冷媒エンタルピーが亜臨界域と比較して上昇するため、給湯熱交換器12においては、給湯水の高温沸き上げが可能となる。貯湯槽22へ高温の給湯水が貯湯できることとなるので、貯湯槽22に貯えられる熱量を増加させることができるとともに、同一の熱容量とした場合、貯湯槽を小型化することができる。また、超臨界域の冷媒は顕熱変化であるため、風呂熱交換器13を冷媒と浴槽水が対向流で熱交換するように構成すると、浴槽水を加熱する運転を行うとき、熱交換器の温度効率が向上するため、運転効率の向上と第2の熱交換器である風呂熱交換器の小型化を図ることができる。
12 給湯熱交換器
13 風呂熱交換器(第2の熱交換器)
14 大気熱交換器
15 減圧手段
16 冷媒回路
17 貯湯槽
22 浴槽
25 高圧側減圧手段
26 バイパス回路
27 回路開閉手段
28 制御手段
29、30 温度検知手段
31、32、33、35 運転制御手段
Claims (2)
- 圧縮機と減圧手段と大気熱交換器とを含む冷媒回路と、下部に給水配管が接続された貯湯槽と、前記圧縮機と前記減圧手段との間に設けられ、前記貯湯槽に貯められた給湯水と冷媒回路中の冷媒とが熱交換する給湯熱交換器と前記給湯熱交換器よりも下流側に設けられた第2の熱交換器とを備え、前記貯湯槽に貯められた給湯水は、前記貯湯槽の下部から前記給湯熱交換器にて加熱された後、前記貯湯槽の上部に、ポンプにて返流されるとともに、前記第2の熱交換器に流入する冷媒の温度が前記第2の熱交換器に流入する湯水の温度より高ければ、前記給湯熱交換器における加熱運転と、前記第2の熱交換器における加熱運転を同時に行うことを特徴とするヒートポンプシステム。
- 圧縮機より吐出される冷媒は、超臨界圧力であることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプシステム。
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