JP4567909B2

JP4567909B2 - Heat pump type water heater

Info

Publication number: JP4567909B2
Application number: JP2001131524A
Authority: JP
Inventors: 禎大滝澤; 正信斉藤; 義徳遠谷; 清小山; 千明式地; 茂弥石垣
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002327966A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒熱により水を加熱する冷媒対水熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートポンプ式給湯装置は冷媒対水熱交換器を備え、この冷媒対水熱交換器に、貯湯タンクの下部から水を引き込んで、冷媒熱により水を加熱して、この加熱した湯を貯湯タンクに貯留可能としたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の構成では、冷媒対水熱交換器に流入する水の温度が高くなった場合、冷媒と水との温度差が小さくなるため、冷媒対水熱交換器における冷媒と水との熱交換効率が著しく低下する。
【０００４】
また、冷媒の圧力が高くなり圧縮機の容器内の圧力が高くなるため、ヒートポンプ側の出力を抑えなければならなくなる。ヒートポンプ側の出力を抑えた場合、貯湯タンクへの高温（約６０〜９０℃）の貯湯が必要なとき、冷媒対水熱交換器において、必要温度までの水の加熱が出来なくなる恐れがあり、貯湯タンク内の熱量不足が生じるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、冷媒対水熱交換器の熱交換効率を向上させることができ、貯湯タンク内の貯蓄熱量を上げることができるヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、圧縮機、蒸発器及び冷媒対水熱交換器を有するヒートポンプユニットと、このヒートポンプユニットの冷媒対水熱交換器で加熱された水を貯留可能にする貯湯タンクとを備えたヒートポンプ式給湯装置において、前記貯湯タンクの水を前記冷媒対水熱交換器へ導く供給管を備え、この供給管にはこの供給管を流れる水の熱を放熱する放熱器を接続し、この放熱器を前記蒸発器と一体に又は前記蒸発器に隣接して配置したことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記放熱器をバイパスして前記貯湯タンクから前記冷媒対水熱交換器へ水を流すバイパス管を前記供給管に並列に接続し、このバイパス管に電磁弁を設け、前記貯湯タンクから流出する水の温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段の検知結果に応じて前記電磁弁を弁開閉制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知手段により検知した水温が前記冷媒対水熱交換器における加熱限界温度よりも低いときに前記電磁弁を開き、水温が前記冷媒対水熱交換器における加熱限界温度に達したときに前記電磁弁を閉じる制御を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記放熱器をバイパスして前記貯湯タンクから前記冷媒対水熱交換器へ水を流すバイパス管を前記供給管に並列に接続し、このバイパス管ｓに第二電磁弁を設け、前記供給管において前記貯湯タンクからの水が前記バイパス管へ流れる分岐点と前記冷媒対水熱交換器との間に第一電磁弁を設け、前記貯湯タンクから流出する水の温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段の検知結果に応じて前記第一、第二電磁弁を選択的に弁開閉制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知手段により検知した水温が前記冷媒対水熱交換器の加熱限界温度よりも低いときに、前記第一電磁弁を閉じる一方で前記第二電磁弁を開く制御を行い、水温が前記冷媒対水熱交換器の加熱限界温度に達したときに前記第一電磁弁を開く一方で前記第二電磁弁を閉じる制御を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記蒸発器は、フィンとこのフィンに装入されるチューブとを備え、このチューブは、冷媒を流す冷媒チューブと水を流す水チューブとからなり、この水チューブが前記放熱器を構成することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記放熱器は、前記蒸発器の風下に配置されることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記放熱器は、前記蒸発器の風下に配置され、かつ、前記蒸発器に隣接して配置されることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項５または６記載の発明において、前記放熱器は、蛇行形状の管であることを特徴とする特徴とするものである。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記管に放熱フィンを取り付けたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記管に繊維状放熱体を巻き付けたことを特徴とするものである。
【００１６】
これらの発明には、次の作用がある。
【００１７】
冷媒対水熱交換器に流入する水の温度を低下させることにより、冷媒対水熱交換器の熱交換効率を向上させることができ、貯湯タンク内の貯蓄熱量を上げることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
〔Ａ〕第１の実施の形態
図１は、本発明に係るヒートポンプ式給湯装置の第１の実施の形態を示し、貯湯タンク内の水を加熱し、同タンク内に湯を貯溜するときの回路図である。
【００２０】
この図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置１０は、ヒートポンプユニット１１、給湯ユニット１２、蛇口１３、浴槽１４、並びに制御装置１５Ａ及び１５Ｂを有して構成される。
【００２１】
ヒートポンプユニット１１は、圧縮機１６、冷媒対水熱交換器２７、蒸発器１８及びアキュムレータ１７が冷媒管１９に順次配設されて構成される。圧縮機１６は冷媒を圧縮し、上記冷媒対水熱交換器２７は圧縮機１６から吐出された冷媒の熱により湯または水を加熱する。この実施形態において、冷媒は、例えば二酸化炭素を多く含有する冷媒等の自然冷媒である。二酸化炭素を多量に含有する冷媒の場合には、通常、フロン系冷媒に比べ冷媒圧力が高くなる。
【００２２】
前記した給湯ユニット１２は、貯湯タンク２６及び浴槽用熱交換器（水対水熱交換器）２８、並びに蛇口給湯ライン７１及び浴槽注湯ライン７２等を有して構成される。
【００２３】
上記貯湯タンク２６と冷媒対水熱交換器２７とは、給湯用循環ポンプ３４を備えた供給管３６と、流量調整弁３５及び第１切換電磁弁７３を備えた貯湯管４４とにより連結されて、第１切換電磁弁７３の開操作時に、図１の太線に示すように、水が循環する給湯用水循環回路Ｎが構成される。
【００２４】
冷媒に、二酸化炭素を多く含有する冷媒を用いた場合、上記のように、フロン系冷媒に比べ冷媒圧力が高くなり、冷媒対水熱交換器２７で加熱される湯の温度は９０℃程度にまで上昇する。
【００２５】
貯湯タンク２６の底部２６Ｂには、減圧逆止弁３７を配設した第１水道水配管３８が接続されて、貯湯タンク２６内へ常に水道水が供給可能とされる。したがって、貯湯タンク２６内に常時水道水圧が作用する。
【００２６】
また、この貯湯タンク２６の天部２６Ａには第一開閉弁９１を有した天部出湯配管４０が接続され、上記貯湯タンク２６の天部２６Ａと底部２６Ｂとのほぼ中間部２６Ｃには第二開閉弁９２を有した中間部出湯配管３３が接続される。これら配管４０，３３に接続された第一、第二開閉弁９１，９２は、貯湯タンク２６の中間部２６Ｃに設置された温度センサ９４によって検知される湯温に応じ、制御装置１５Ｂを介して選択的に開閉制御される。
【００２７】
上記圧力逃し弁３９は、湯または水が過剰に加熱されて、貯湯タンク２６内の圧力が過大となった時に、この圧力を解放するものである。
【００２８】
上記浴槽用熱交換器２８は、貯湯タンク２６内の湯を循環させて浴槽１４内の湯を追い焚きする水対水熱交換器である。貯湯タンク２６内の湯は、天部２６Ａから導出された循環配管１０１中の循環ポンプ１０２の駆動により汲み出される。この汲み出された湯は、循環配管１０１を経て、浴槽用熱交換器２８に導かれて、浴槽１４内の湯または水を加熱（追い焚き）した後に、第２切換電磁弁７４、及び戻り配管１０３を経て、貯湯タンク２６の天部２６Ａと底部２６Ｂとの中間部２６Ｃに接続される。
【００２９】
つまり、浴槽用熱交換器２８は、貯湯タンク２６内の湯を導く導入水配管７５と、浴槽１４内の湯または水を導く第１浴槽用水配管５１との接触によって、これらの導入水配管７５と第１浴槽用水配管５１内とをそれぞれ流れる湯または水を熱交換可能とするように構成されたものである。導入水配管７５と第１浴槽用水配管５１は、浴槽用熱交換器２８を構成する部分においては、偏平管形状に形成されて接触面積が増大される。
【００３０】
また、浴槽用熱交換器２８と浴槽１４とを連通する上記第１浴槽用水配管５１は、浴槽用循環ポンプ４６、フィルタ４７、水位センサ４８、サーミスタ４９及びフロースイッチ５０を備える。
【００３１】
この第１浴槽用水配管５１により、浴槽用熱交換器２８と浴槽１４との間で湯または水が循環する浴槽用水循環回路Ｐが構成される。
【００３２】
水位センサ４８は、第１浴槽用水配管５１を介して浴槽１４に連通していることから、この浴槽１４内の湯または水の水位を検出する。また、サーミスタ４９は、浴槽用水循環回路Ｐを湯または水が循環している時、その湯温を検知して、浴槽１４内の湯温を間接的に検出する。また、フロースイッチ５０は、浴槽用水循環回路Ｐを湯または水が循環していることを検出する。更に、フィルタ４７は、浴槽１４内に配設されたフィルタ５６とともに、湯を濾過する。
【００３３】
浴槽１４内に後述の如く注湯がなされて、この浴槽１４内に湯が張られ、この浴槽１４内の湯を追い焚きする時、循環ポンプ１０２及び浴槽用循環ポンプ４６が稼動される。すると、貯湯タンク２６内の湯と、浴槽１４内の湯が、共に浴槽用熱交換器２８内へ流入し、ここで熱交換し、浴槽１４内の湯が、貯湯タンク２６内の湯によって追い焚きされる。浴槽用熱交換器２８で仕事をした湯は、その熱交換により約５０℃に温度低下して、戻り配管１０３を経て、貯湯タンク２６の中間部２６Ｃに流入する。
【００３４】
上記蛇口給湯ライン７１は、給湯配管５９、混合制御弁５７及びフローセンサ５８を備えて構成される。貯湯タンク２６には、第１水道水配管３８を介して水道水圧が作用していることから、蛇口１３を開くことにより、貯湯タンク２６内の湯が蛇口１３へ供給可能とされる。
【００３５】
上記フローセンサ５８は、給湯配管５９内を流れる湯量を検出する。また、混合制御弁５７は、第２水道水配管６２を介して第１水道水配管３８の減圧逆止弁３７下流側に接続される。
【００３６】
従って、混合制御弁５７の開度制御により、給湯配管５９からの湯と第２水道水配管６２からの水道水とが混合されて、蛇口１３から給湯される湯が約６０℃以下、例えば４２℃に調整される。
【００３７】
上記浴槽注湯ライン７２は、給湯配管５９におけるフローセンサ５８下流側と、第１浴槽用水配管５１における浴槽用循環ポンプ４６、フロースイッチ５０間とを第２浴槽用水配管６８により接続することにより構成され、貯湯タンク２６内の湯を浴槽１４へ注湯可能とする。この第２浴槽用水配管６８には、給湯配管５９の側からフローセンサ６４、注湯用電磁弁６５、リリーフ手段６６、逆止弁６７、電磁弁５４が順次配設されている。
【００３８】
ここで、フローセンサ６４は、第２浴槽用水配管６８内を流れる湯量を検出する。また、リリーフ手段６６及び逆止弁６７は、過剰に加熱された湯が第２浴槽用水配管６８内を流れたときに、その圧力を逃がすものである。電磁弁５４は、風呂への給湯時に開かれ、追い焚き時に閉じられる。
【００３９】
浴槽用循環ポンプ４６を停止させた状態で、注湯用電磁弁６５，５４を開操作すると、貯湯タンク２６内の湯が、給湯配管５９の一部及び第２浴槽用水配管６８を流れて第１浴槽用水配管５１内に至り、この第１浴槽用水配管５１内でフロースイッチ５０、サーミスタ４９、水位センサ４８及びフィルタ４７を経て浴槽１４へ注湯される。
【００４０】
浴槽１４内に貯湯タンク２６から適量の湯が注湯されたことが水位センサ４８により検出された段階で、注湯用電磁弁６５，５４が閉操作される。その後、浴槽１４内の湯温が適温以下に低下したことがサーミスタ４９により検知されたときに、上記のように、浴槽１４内の湯または水が加熱（追い焚き）され、浴槽１４内の湯が保温される。
【００４１】
前記制御装置１５Ａは、ヒートポンプユニット１１に設置されて、圧縮機１６の運転（容量制御を含む）及び停止を制御する。また、前記制御装置１５Ｂは、給湯ユニット１２に設置されて、給湯用循環ポンプ３４及び浴槽用循環ポンプ４６の稼働または停止、第１切換電磁弁７３、第２切換電磁弁７４、注湯用電磁弁６５及び５４の開閉、流量調整弁３５及び混合制御弁５７の開度等を制御する。
この制御装置１５Ｂは、ヒートポンプユニット１１の制御装置１５Ａと通信線７８により接続されて、双方向の通信が可能とされるとともに、リモートコントローラ７９に有線または無線状態で接続される。
【００４２】
本実施形態では、上記蒸発器１８が、フィン２１とチューブ２２とを備えて構成され、このチューブ２２は冷媒の流れる冷媒チューブ２２Ａと、水を流す水チューブ２２Ｂとで構成される。この冷媒チューブ２２Ａを流れる冷媒と水チューブ２２Ｂを流れる水とはフィン２１を介して熱交換可能であり、特に、冷媒よりも高い温度の水が流入した場合、水の熱はフィン２１によって放熱されると共に、冷媒に吸熱される。ここで冷媒チューブ２２Ａは、ヒートポンプユニット１１の機器類を接続する冷媒管１９に接続され、水チューブ２２Ｂは放熱器を構成し、上記供給管３６に接続されている。
【００４３】
次に、冷媒対水熱交換器２７により水を加熱し、貯湯タンク２６内に加熱した湯を貯留するときの動作について説明する。
【００４４】
冷媒対水熱交換器２７に供給される水の加熱限界温度は約４０〜５０℃程度であり、この温度に達した水が冷媒対水熱交換器２７に供給されると、冷媒と水との熱交換効率が著しく低下する。
【００４５】
本実施形態では、給湯用循環ポンプ３４の稼働により、貯湯タンク２６の底部２６Ｂの水が、供給管３６を流れ、放熱器として機能する水チューブ２２Ｂに常に送給されるため、この水は冷却される。この冷却された水が冷媒対水熱交換器２７に送給されると、この冷媒対水熱交換器２７は、送給された水をヒートポンプユニット１１の圧縮機１６から吐出された冷媒ガスの熱によって加熱する。この加熱された水は、貯湯管４４を流れ、第１切換電磁弁７３の開操作時に流量調整弁３５により流量調整され、貯湯タンク２６の天部２６Ａへ導かれ、貯湯タンク２６内に上限約９０℃の湯が貯溜可能とされる。
【００４６】
本実施の形態によれば、高温（約６０〜９０℃）給湯が必要なとき、供給管３６によって貯湯タンク２６の底部２６Ｂから導かれる水の温度が、冷媒対水熱交換器２７における加熱限界温度（約４０〜５０℃）に達する温度であっても、放熱器として機能する蒸発器１８の水チューブ２２Ｂを通過することにより冷却され加熱限界温度よりも低い温度にできるので、冷媒対水熱交換器２７において水を高温（約６０〜９０℃）まで加熱することができる。この結果、冷媒対水熱交換器２７の熱交換効率を向上させることができ、貯湯タンク２６内の貯蓄熱量を上げることができる。
【００４７】
適正な温度の湯を貯湯タンク２６に貯留することができるので、効率的な熱量貯蓄ができ、貯湯タンク２６の容量を小さくすることができる。
【００４８】
貯湯タンク２６の底部２６Ｂから導かれた水の熱が、蒸発器１８で冷媒に吸熱されることによって、冷媒の蒸発が促進され、蒸発器１８の効率が向上する。また冷温時における着霜を回避できる。
【００４９】
〔Ｂ〕第２の実施の形態
ここでは、第１の実施の形態における蒸発器１８、すなわち水チューブ２２Ｂをバイパスして、貯湯タンク２６から冷媒対水熱交換器２７に水を流すためのバイパス管４５が接続され、このバイパス管４５には第一電磁弁２１が接続されるとともに、上記貯湯タンク２６からの水を水チューブ２２Ｂに流すための供給管３６には第二電磁弁２２が接続されている。この供給管３６には温度センサ２５が設置され、温度センサ２５により水の温度が検知されると、制御装置１５Ａは、この温度センサ２５の検知結果に応じて第一、第二電磁弁２１，２２を選択的開閉する弁開閉制御を行う。
【００５０】
温度センサ２５により検知した水温が冷媒対水熱交換器２７における加熱限界温度よりも低いとき、第一電磁弁２３が開かれて、第二電磁弁２４が閉じられる。これによって、給湯用循環ポンプ３４により貯湯タンク２６の底部２６Ｂから導かれた水は、水チューブ２２Ｂへ供給されずに、直接、冷媒対水熱交換器２７へ供給されて冷媒対水熱交換器２７で加熱される。
【００５１】
また、温度センサ２５により検知した水温が冷媒対水熱交換器２７における加熱限界温度に達したとき、制御装置１５Ａにより第一電磁弁２３が閉じられて、第二電磁弁２４が開かれる。この制御によって、給湯用循環ポンプ３４により貯湯タンク２６の底部２６Ｂから導かれた水は、蒸発器１８の水チューブ２２Ｂへ供給され、ここで冷却された後、冷媒対水熱交換器２７へ供給されて冷媒対水熱交換器２７で加熱される。
【００５２】
この第２の実施の形態では、第１の実施形態の効果の他に、さらに温度センサ２５の検知結果に応じて第一、第二電磁弁２３，２４が制御装置１５Ａにより選択的に弁開閉制御されることから、冷媒対水熱交換器２７へ供給される水の冷却が必要なときだけ、水チューブ２２Ｂで水を冷却することができるという効果が得られる。
【００５３】
この第２の実施の形態では、供給管３６に設けた第二電磁弁２４を省略することが可能である。蒸発器１８の水チューブ２２Ｂは水の抵抗が大きく、バイパス管４５の第一電磁弁２３が制御装置１５Ａにより開制御されたときは、供給管３６により導かれた水が主にこのバイパス管４５を通過して流れ、バイパス管４５の第一電磁弁２３が制御装置１５Ａにより閉制御されたときは、供給管３６により導かれた水が蒸発器１８の水チューブ２２Ｂの方へ流れるからである。また、第一電磁弁２３と第二電磁弁２４とを設ける代わりに、バイパス管４５と供給管３６との流入側の接続点に三方弁（図示せず）を設け、制御装置１５Ａによりこの三方弁を制御してもよい。
【００５４】
〔Ｃ〕第３の実施の形態
この実施の形態では、図３（ａ），図３（ｂ）に示すように、蒸発器１８とは別個に、後述の放熱器２９が設置される。
【００５５】
図３（ａ）に示すように、ヒートポンプユニット１１の筐体１１１内には、図中で左側面から後側面に沿って蒸発器１８が配置され、この蒸発器１８の前方にファン４２が配置される。蒸発器１８により冷却された空気はこのファン４２により後方から前方に送風される。また、圧縮機１６及びアキュムレータ１７は図中で右前方に配置され、圧縮機１６及びアキュムレータ１７と、蒸発器１８とは仕切り板４１により仕切られる。
【００５６】
仕切り板４１の図中で後方には貯湯タンク２６の底部２６Ｂから導かれる水の熱を放熱させる放熱器２９が、蒸発器１８とファン４２の間に延びるように蒸発器１８に隣接して配置され、この放熱器２９は蒸発器１８の前方であってファン４２のプロペラ４３の図中で右側後方まで延出して形成される。
【００５７】
放熱器２９は、図３（ｂ）に示すように、蛇行形状の銅管３０であり、蒸発器１８の高さ方向一杯に延在する。この放熱器２９は、貯湯タンク２６から水チューブ２２Ｂに水を流すための供給管３６に接続される。
【００５８】
給湯用循環ポンプ３４の稼働により、貯湯タンク２６の底部２６Ｂの水が、供給管３６を流れ、放熱器２９に送給される。蒸発器１８で冷媒の蒸発によって冷やされた空気がファン４２によって放熱器２９である銅管３０に送風されることにより、この放熱器２９の銅管３０に送給された水が冷却される。この銅管３０で冷却された水は、冷媒対水熱交換器２７へ送給されて加熱され、貯湯管４４を流れて貯湯タンク２６の天部２６Ａに導かれる。
【００５９】
この第３の実施の形態では、蒸発器１８と別個に放熱器２９を設けたため、上記実施の形態と異なり、蒸発器１８に水チューブ２２Ｂを設ける必要がなく、加工工数が削減される。
【００６０】
第３の実施の形態では、放熱器２９が、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ファン４２のプロペラ４３の右側後方まで延出した場合を説明したが、図４（ａ），（ｂ）に示すように、放熱器２９を仕切り板４１に沿うように設置してもよい。この場合、場所をとらず取付が容易となる。
【００６１】
また、図５（ａ）に示すように、放熱器２９をプロペラ４３の左側後方まで延出し、図５（ｂ）に示すように、放熱器２９を下部に設置してもよい。この場合、蒸発器１８の下部の方が温度の低い空気が流れるので、放熱器２９を流れる水の冷却が促進される等の効果が得られる。
【００６２】
また、放熱器２９として銅管３０のみの場合を説明したが、図６に示すように、アルミプレートフィン３１を銅管３０に取り付けてもよい。更に、この放熱器２９を蒸発器１８に隣接して配置し、蒸発器１８の管板を共有させてもよい。また、図７に示すように、アルミ繊維状放熱体３２を銅管３０に巻き付けてもよい。
【００６３】
また、上記実施の形態では貯湯タンク２６の底部２６Ｂから導いた水を蒸発器１８の吸熱作用を利用して冷却するものであったが、直接水道水を貯湯タンク２６の底部２６Ｂに流入させて冷却してもよい。これによって貯湯タンク２６の底部２６Ｂの水だけが冷却され、貯湯タンク２６の底部２６Ｂに設置の温度センサ（図示せず）により水温が検知され、貯湯タンク２６の底部２６Ｂの水温が加熱限界温度よりも低くなるまで水道水が流入される。ここで貯湯タンク２６内の水が満杯となるときは貯湯タンク２６の底部２６Ｂから水を抜けばよい。
【００６４】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではないことは明らかである。
【００６５】
【発明の効果】
本発明では、冷媒対水熱交換器の熱交換効率を向上させることができ、貯湯タンク内の貯蓄熱量を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヒートポンプ式給湯装置の第１の実施の形態を示す回路図である。
【図２】本発明に係るヒートポンプ式給湯装置の第２の実施の形態を示す回路図である。
【図３】本発明に係るヒートポンプ式給湯装置の第３の実施の形態を示すヒートポンプユニットの筐体内の配置図であり、（ａ）はヒートポンプユニットの筐体内の上面図、（ｂ）は図３（ａ）のヒートポンプユニットの筐体内の正面図である。
【図４】ヒートポンプユニットの筐体内の配置図であり、（ａ）はヒートポンプユニットの筐体内の上面図、（ｂ）は図４（ａ）のヒートポンプユニットの筐体内の正面図である。
【図５】ヒートポンプユニットの筐体内の配置図であり、（ａ）はヒートポンプユニットの筐体内の上面図、（ｂ）は図５（ａ）のヒートポンプユニットの筐体内の正面図である。
【図６】（ａ）は放熱器を示す正面図であり、（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】（ａ）は放熱器を示す正面図であり、（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０ヒートポンプ式給湯装置
１１ヒートポンプユニット
１５Ａ制御装置（制御手段）
１６圧縮機
１８蒸発器
２１フィン
２２チューブ
２２Ａ冷媒チューブ
２２Ｂ水チューブ
２３第一電磁弁
２４第二電磁弁
２５温度センサ（温度検知手段）
２６貯湯タンク
２７冷媒対水熱交換器
２９放熱器
３０銅管（管）
３１アルミプレートフィン（放熱フィン）
３２アルミ繊維状放熱体（繊維状放熱体）
３６供給管
４５バイパス管
１００ヒートポンプ式給湯装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat pump hot water supply apparatus including a refrigerant-to-water heat exchanger that heats water with refrigerant heat.
[0002]
[Prior art]
A conventional heat pump type hot water supply apparatus is provided with a refrigerant-to-water heat exchanger, and water is drawn into the refrigerant-to-water heat exchanger from the lower part of the hot water storage tank, and the water is heated by the refrigerant heat. Some tanks can be stored.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, when the temperature of the water flowing into the refrigerant-to-water heat exchanger increases, the temperature difference between the refrigerant and the water decreases, so the heat between the refrigerant and the water in the refrigerant-to-water heat exchanger. The exchange efficiency is significantly reduced.
[0004]
Moreover, since the pressure of a refrigerant | coolant becomes high and the pressure in the container of a compressor becomes high, it will be necessary to suppress the output by the side of a heat pump. When the output on the heat pump side is suppressed, when hot water storage (about 60 to 90 ° C) is required in the hot water storage tank, there is a possibility that water up to the required temperature cannot be heated in the refrigerant-to-water heat exchanger. There is a problem that a shortage of heat in the hot water storage tank occurs.
[0005]
An object of the present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and can improve the heat exchange efficiency of the refrigerant-to-water heat exchanger and can increase the amount of stored heat in the hot water storage tank. To provide an apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a heat pump unit having a compressor, an evaporator, and a refrigerant-to-water heat exchanger, and a hot water storage tank capable of storing water heated by the refrigerant-to-water heat exchanger of the heat pump unit. The heat pump type hot water supply apparatus provided with a supply pipe that guides the water in the hot water storage tank to the refrigerant-to-water heat exchanger, and a heat radiator that radiates heat of the water flowing through the supply pipe is connected to the supply pipe , The radiator is arranged integrally with the evaporator or adjacent to the evaporator .
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a bypass pipe that bypasses the radiator and flows water from the hot water storage tank to the refrigerant-to-water heat exchanger is connected in parallel to the supply pipe. The bypass pipe is provided with a solenoid valve, temperature detection means for detecting the temperature of water flowing out of the hot water storage tank, and control means for controlling the opening and closing of the solenoid valve according to the detection result of the temperature detection means. The control means opens the solenoid valve when the water temperature detected by the temperature detection means is lower than the heating limit temperature in the refrigerant-to-water heat exchanger, and the water temperature is the heating limit temperature in the refrigerant-to-water heat exchanger. Control is performed to close the solenoid valve when the pressure reaches the value .
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a bypass pipe that bypasses the radiator and flows water from the hot water storage tank to the refrigerant-to-water heat exchanger is connected in parallel to the supply pipe. The second electromagnetic valve is provided in the bypass pipe s, and the first electromagnetic valve is provided between the branch point where water from the hot water storage tank flows into the bypass pipe and the refrigerant-to-water heat exchanger in the supply pipe , Temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing out of the hot water storage tank, and control means for selectively opening and closing the first and second electromagnetic valves according to the detection result of the temperature detecting means , The control means performs control to open the second electromagnetic valve while closing the first electromagnetic valve when the water temperature detected by the temperature detection means is lower than the heating limit temperature of the refrigerant to water heat exchanger, The water temperature is adjusted by the refrigerant to water heat exchanger. And is characterized in while opening the first solenoid valve to perform the closing control said second solenoid valve upon reaching a limit temperature.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the evaporator includes a fin and a tube inserted into the fin, and the tube is a refrigerant tube through which a refrigerant flows. And a water tube through which water flows, and this water tube constitutes the radiator.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the radiator is disposed leeward of the evaporator.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the radiator is disposed leeward of the evaporator and disposed adjacent to the evaporator. It is a feature.
[0013]
A seventh aspect of the invention is characterized in that, in the fifth or sixth aspect of the invention, the radiator is a meandering tube.
[0014]
The invention described in claim 8 is characterized in that, in the invention described in claim 7 , a radiation fin is attached to the tube.
[0015]
The invention according to claim 9 is the invention according to claim 7 , characterized in that a fibrous radiator is wound around the tube.
[0016]
These inventions have the following effects.
[0017]
By reducing the temperature of the water flowing into the refrigerant-to-water heat exchanger, the heat exchange efficiency of the refrigerant-to-water heat exchanger can be improved, and the amount of stored heat in the hot water storage tank can be increased.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
[A] First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of a heat pump hot water supply apparatus according to the present invention, in which water in a hot water storage tank is heated and hot water is stored in the tank. It is a circuit diagram.
[0020]
As shown in FIG. 1, the heat pump type hot water supply apparatus 10 includes a heat pump unit 11, a hot water supply unit 12, a faucet 13, a bathtub 14, and control devices 15A and 15B.
[0021]
The heat pump unit 11 is configured by sequentially arranging a compressor 16, a refrigerant-to-water heat exchanger 27, an evaporator 18, and an accumulator 17 in a refrigerant pipe 19. The compressor 16 compresses the refrigerant, and the refrigerant-to-water heat exchanger 27 heats hot water or water with the heat of the refrigerant discharged from the compressor 16. In this embodiment, the refrigerant is a natural refrigerant such as a refrigerant containing a large amount of carbon dioxide. In the case of a refrigerant containing a large amount of carbon dioxide, the refrigerant pressure is usually higher than that of a fluorocarbon refrigerant.
[0022]
The hot water supply unit 12 includes a hot water storage tank 26, a bath heat exchanger (water-to-water heat exchanger) 28, a faucet hot water supply line 71, a bath pouring line 72, and the like.
[0023]
The hot water storage tank 26 and the refrigerant-to-water heat exchanger 27 are connected by a supply pipe 36 having a hot water supply circulation pump 34 and a hot water storage pipe 44 having a flow rate adjusting valve 35 and a first switching electromagnetic valve 73. When the first switching solenoid valve 73 is opened, a hot water supply water circulation circuit N for circulating water is configured as shown by a thick line in FIG.
[0024]
When a refrigerant containing a large amount of carbon dioxide is used as the refrigerant, as described above, the refrigerant pressure is higher than that of the chlorofluorocarbon refrigerant, and the temperature of hot water heated by the refrigerant-to-water heat exchanger 27 is about 90 ° C. To rise.
[0025]
A first tap water pipe 38 provided with a pressure reducing check valve 37 is connected to the bottom portion 26 B of the hot water storage tank 26 so that tap water can be always supplied into the hot water storage tank 26. Accordingly, the tap water pressure always acts in the hot water storage tank 26.
[0026]
The top 26A of the hot water storage tank 26 is connected to a top hot water discharge pipe 40 having a first opening / closing valve 91, and a second intermediate portion 26C between the top 26A and the bottom 26B of the hot water storage tank 26 is connected to a second portion 26C. An intermediate hot water supply pipe 33 having an on-off valve 92 is connected. The first and second on-off valves 91 and 92 connected to the pipes 40 and 33 are connected via the control device 15B according to the hot water temperature detected by the temperature sensor 94 installed in the intermediate portion 26C of the hot water storage tank 26. Open / close control is selectively performed.
[0027]
The pressure relief valve 39 releases the pressure when hot water or water is excessively heated and the pressure in the hot water storage tank 26 becomes excessive.
[0028]
The bathtub heat exchanger 28 is a water-to-water heat exchanger that circulates hot water in the hot water storage tank 26 to replenish hot water in the bathtub 14. Hot water in the hot water storage tank 26 is pumped out by driving the circulation pump 102 in the circulation pipe 101 led out from the top portion 26A. The pumped hot water is led to the bathtub heat exchanger 28 through the circulation pipe 101 to heat (repel) the hot water or water in the bathtub 14, and then the second switching solenoid valve 74 and the return The pipe 103 is connected to an intermediate portion 26C between the top portion 26A and the bottom portion 26B of the hot water storage tank 26.
[0029]
In other words, the bathtub heat exchanger 28 is brought into contact with the introduction water pipe 75 that guides the hot water in the hot water storage tank 26 and the first bathtub water pipe 51 that guides the hot water or water in the bathtub 14. And the hot water or water respectively flowing through the first bathtub water pipe 51 are configured to be able to exchange heat. The introduction water pipe 75 and the first bathtub water pipe 51 are formed in a flat tube shape in the portion constituting the bathtub heat exchanger 28 and the contact area is increased.
[0030]
The first bathtub water pipe 51 communicating the bathtub heat exchanger 28 and the bathtub 14 includes a bathtub circulation pump 46, a filter 47, a water level sensor 48, a thermistor 49, and a flow switch 50.
[0031]
This first bathtub water pipe 51 constitutes a bathtub water circulation circuit P in which hot water or water circulates between the bathtub heat exchanger 28 and the bathtub 14.
[0032]
Since the water level sensor 48 communicates with the bathtub 14 via the first bathtub water pipe 51, the water level sensor 48 detects the level of hot water or water in the bathtub 14. Further, the thermistor 49 detects the hot water temperature when the hot water or water is circulating in the bathtub water circulation circuit P, and indirectly detects the hot water temperature in the bathtub 14. Moreover, the flow switch 50 detects that hot water or water is circulating in the water circulation circuit P for bathtubs. Further, the filter 47 filters hot water together with the filter 56 disposed in the bathtub 14.
[0033]
As described later, hot water is poured into the bathtub 14 to fill the bathtub 14, and when the hot water in the bathtub 14 is replenished, the circulation pump 102 and the bathtub circulation pump 46 are operated. Then, both the hot water in the hot water storage tank 26 and the hot water in the bathtub 14 flow into the bathtub heat exchanger 28, where heat is exchanged, and the hot water in the bathtub 14 is driven by the hot water in the hot water storage tank 26. Be whispered. The hot water worked in the bathtub heat exchanger 28 is reduced in temperature to about 50 ° C. by the heat exchange, and flows into the intermediate portion 26 C of the hot water storage tank 26 through the return pipe 103.
[0034]
The faucet hot water supply line 71 includes a hot water supply pipe 59, a mixing control valve 57, and a flow sensor 58. Since the tap water pressure acts on the hot water storage tank 26 via the first tap water pipe 38, the hot water in the hot water storage tank 26 can be supplied to the tap 13 by opening the tap 13.
[0035]
The flow sensor 58 detects the amount of hot water flowing through the hot water supply pipe 59. The mixing control valve 57 is connected to the downstream side of the pressure reducing check valve 37 of the first tap water pipe 38 via the second tap water pipe 62.
[0036]
Therefore, by controlling the opening degree of the mixing control valve 57, the hot water from the hot water supply pipe 59 and the tap water from the second tap water pipe 62 are mixed, and the hot water supplied from the faucet 13 is about 60 ° C. or less, for example 42 Adjusted to ° C.
[0037]
The bathtub pouring line 72 is configured by connecting the downstream side of the flow sensor 58 in the hot water supply pipe 59 and the circulation pump 46 for the bathtub and the flow switch 50 in the first bathtub water pipe 51 through a second bathtub water pipe 68. The hot water in the hot water storage tank 26 can be poured into the bathtub 14. In the second bathtub water pipe 68, a flow sensor 64, a pouring electromagnetic valve 65, a relief means 66, a check valve 67, and an electromagnetic valve 54 are sequentially arranged from the hot water supply pipe 59 side.
[0038]
Here, the flow sensor 64 detects the amount of hot water flowing in the second bathtub water pipe 68. The relief means 66 and the check valve 67 release pressure when excessively heated hot water flows through the second bathtub water pipe 68. The solenoid valve 54 is opened when hot water is supplied to the bath, and is closed when reheating.
[0039]
When the pouring solenoid valves 65 and 54 are opened while the bathtub circulation pump 46 is stopped, the hot water in the hot water storage tank 26 flows through a part of the hot water supply pipe 59 and the second bathtub water pipe 68 to be changed. The water pipe 51 for one bathtub is reached and poured into the bathtub 14 through the flow switch 50, the thermistor 49, the water level sensor 48 and the filter 47 in the first water pipe 51 for bathtub.
[0040]
When the water level sensor 48 detects that an appropriate amount of hot water has been poured into the bathtub 14 from the hot water storage tank 26, the hot water solenoid valves 65 and 54 are closed. Thereafter, when the thermistor 49 detects that the temperature of the hot water in the bathtub 14 has fallen below the appropriate temperature, the hot water or the water in the bathtub 14 is heated (fired) as described above, and the hot water in the bathtub 14 is heated. Is kept warm.
[0041]
The control device 15A is installed in the heat pump unit 11, and controls the operation (including capacity control) and stop of the compressor 16. The control device 15B is installed in the hot water supply unit 12 to operate or stop the hot water supply circulation pump 34 and the bathtub circulation pump 46, the first switching electromagnetic valve 73, the second switching electromagnetic valve 74, and the hot water supply electromagnetic wave. It controls the opening and closing of the valves 65 and 54, the opening degree of the flow rate adjusting valve 35 and the mixing control valve 57, and the like.
The control device 15B is connected to the control device 15A of the heat pump unit 11 by a communication line 78, enables bidirectional communication, and is connected to the remote controller 79 in a wired or wireless state.
[0042]
In the present embodiment, the evaporator 18 includes a fin 21 and a tube 22, and the tube 22 includes a refrigerant tube 22A through which a refrigerant flows and a water tube 22B through which water flows. The refrigerant flowing through the refrigerant tube 22A and the water flowing through the water tube 22B can exchange heat via the fins 21. In particular, when water having a temperature higher than that of the refrigerant flows, the heat of the water is dissipated by the fins 21. At the same time, the refrigerant absorbs heat. Here, the refrigerant tube 22A is connected to the refrigerant pipe 19 that connects the devices of the heat pump unit 11, and the water tube 22B constitutes a radiator and is connected to the supply pipe 36.
[0043]
Next, the operation when water is heated by the refrigerant-to-water heat exchanger 27 and the heated hot water is stored in the hot water storage tank 26 will be described.
[0044]
The heating limit temperature of water supplied to the refrigerant-to-water heat exchanger 27 is about 40 to 50 ° C. When water reaching this temperature is supplied to the refrigerant-to-water heat exchanger 27, The heat exchange efficiency is significantly reduced.
[0045]
In this embodiment, the operation of the hot water supply circulation pump 34 causes the water in the bottom portion 26B of the hot water storage tank 26 to flow through the supply pipe 36 and is constantly supplied to the water tube 22B functioning as a radiator. Is done. When the cooled water is supplied to the refrigerant-to-water heat exchanger 27, the refrigerant-to-water heat exchanger 27 uses the refrigerant water discharged from the compressor 16 of the heat pump unit 11 to the supplied water. Heat with heat. The heated water flows through the hot water storage pipe 44, the flow rate of which is adjusted by the flow rate adjustment valve 35 when the first switching electromagnetic valve 73 is opened, is guided to the top part 26 A of the hot water storage tank 26, and the upper limit is about 30%. 90 ° C. hot water can be stored.
[0046]
According to the present embodiment, when high-temperature (about 60 to 90 ° C.) hot water supply is required, the temperature of the water led from the bottom 26B of the hot water storage tank 26 by the supply pipe 36 is the heating limit in the refrigerant-to-water heat exchanger 27. Even if the temperature reaches a temperature (about 40 to 50 ° C.), it is cooled by passing through the water tube 22B of the evaporator 18 functioning as a radiator and can be made lower than the heating limit temperature. In the exchanger 27, the water can be heated to a high temperature (about 60 to 90 ° C.). As a result, the heat exchange efficiency of the refrigerant-to-water heat exchanger 27 can be improved, and the amount of stored heat in the hot water storage tank 26 can be increased.
[0047]
Since hot water having an appropriate temperature can be stored in the hot water storage tank 26, efficient heat storage can be performed, and the capacity of the hot water storage tank 26 can be reduced.
[0048]
The heat of the water led from the bottom 26B of the hot water storage tank 26 is absorbed by the refrigerant in the evaporator 18, whereby the evaporation of the refrigerant is promoted and the efficiency of the evaporator 18 is improved. Moreover, frost formation at the time of cold temperature can be avoided.
[0049]
[B] Second Embodiment Here, the bypass for bypassing the evaporator 18 in the first embodiment, that is, the water tube 22B, and flowing water from the hot water storage tank 26 to the refrigerant-to-water heat exchanger 27. A pipe 45 is connected, the first solenoid valve 21 is connected to the bypass pipe 45, and the second solenoid valve 22 is connected to a supply pipe 36 for flowing water from the hot water storage tank 26 to the water tube 22B. Has been. When the temperature sensor 25 is installed in the supply pipe 36 and the temperature of the water is detected by the temperature sensor 25, the control device 15 A selects the first and second electromagnetic valves 21, 21 according to the detection result of the temperature sensor 25. The valve opening / closing control for selectively opening / closing 22 is performed.
[0050]
When the water temperature detected by the temperature sensor 25 is lower than the heating limit temperature in the refrigerant-to-water heat exchanger 27, the first electromagnetic valve 23 is opened and the second electromagnetic valve 24 is closed. As a result, the water guided from the bottom 26B of the hot water storage tank 26 by the hot water supply circulation pump 34 is not supplied to the water tube 22B but is directly supplied to the refrigerant-to-water heat exchanger 27 to be supplied to the refrigerant-to-water heat exchanger. 27 is heated.
[0051]
Further, when the water temperature detected by the temperature sensor 25 reaches the heating limit temperature in the refrigerant-to-water heat exchanger 27, the control device 15A closes the first electromagnetic valve 23 and opens the second electromagnetic valve 24. By this control, the water led from the bottom portion 26B of the hot water storage tank 26 by the hot water supply circulation pump 34 is supplied to the water tube 22B of the evaporator 18, cooled here, and then supplied to the refrigerant-to-water heat exchanger 27. Then, it is heated by the refrigerant-to-water heat exchanger 27.
[0052]
In the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the first and second electromagnetic valves 23 and 24 are selectively opened and closed by the control device 15A according to the detection result of the temperature sensor 25. Since it is controlled, it is possible to cool the water supplied to the refrigerant-to-water heat exchanger 27 only when the water tube 22B needs to cool the water.
[0053]
In the second embodiment, the second electromagnetic valve 24 provided in the supply pipe 36 can be omitted. The water tube 22B of the evaporator 18 has a large resistance to water. When the first electromagnetic valve 23 of the bypass pipe 45 is controlled to be opened by the control device 15A, the water guided by the supply pipe 36 is mainly used for the bypass pipe 45. This is because when the first solenoid valve 23 of the bypass pipe 45 is closed and controlled by the control device 15A, the water guided by the supply pipe 36 flows toward the water tube 22B of the evaporator 18. . Further, instead of providing the first solenoid valve 23 and the second solenoid valve 24, a three-way valve (not shown) is provided at a connection point on the inflow side of the bypass pipe 45 and the supply pipe 36, and the three-way valve is controlled by the control device 15A. The valve may be controlled.
[0054]
[C] Third Embodiment In this embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, a radiator 29 described later is installed separately from the evaporator 18.
[0055]
As shown in FIG. 3A, the evaporator 18 is arranged in the casing 111 of the heat pump unit 11 from the left side surface to the rear side surface in the drawing, and the fan 42 is arranged in front of the evaporator 18. Is done. The air cooled by the evaporator 18 is blown forward from the rear by the fan 42. The compressor 16 and the accumulator 17 are arranged on the right front side in the drawing, and the compressor 16 and the accumulator 17 and the evaporator 18 are partitioned by a partition plate 41.
[0056]
Behind the partition plate 41 in the figure, a radiator 29 that dissipates the heat of water guided from the bottom 26B of the hot water storage tank 26 is disposed adjacent to the evaporator 18 so as to extend between the evaporator 18 and the fan 42. The radiator 29 is formed in front of the evaporator 18 and extends to the rear right side in the figure of the propeller 43 of the fan 42.
[0057]
As shown in FIG. 3B, the radiator 29 is a meandering copper tube 30 and extends to the full height of the evaporator 18. The radiator 29 is connected to a supply pipe 36 for flowing water from the hot water storage tank 26 to the water tube 22B.
[0058]
With the operation of the hot water supply circulation pump 34, the water in the bottom portion 26 B of the hot water storage tank 26 flows through the supply pipe 36 and is supplied to the radiator 29. The air cooled by the evaporation of the refrigerant in the evaporator 18 is blown by the fan 42 to the copper pipe 30 that is the radiator 29, whereby the water supplied to the copper pipe 30 of the radiator 29 is cooled. The water cooled by the copper pipe 30 is supplied to the refrigerant-to-water heat exchanger 27 and heated, flows through the hot water storage pipe 44 and is guided to the top portion 26A of the hot water storage tank 26.
[0059]
In the third embodiment, since the radiator 29 is provided separately from the evaporator 18, unlike the above embodiment, it is not necessary to provide the water tube 22B in the evaporator 18, and the number of processing steps is reduced.
[0060]
In the third embodiment, the case where the radiator 29 extends to the right rear of the propeller 43 of the fan 42 as shown in FIGS. 3A and 3B has been described. , (B), the radiator 29 may be installed along the partition plate 41. In this case, installation is easy without taking up space.
[0061]
Moreover, as shown to Fig.5 (a), the heat radiator 29 may be extended to the left rear of the propeller 43, and the heat radiator 29 may be installed in the lower part as shown in FIG.5 (b). In this case, since air having a lower temperature flows in the lower part of the evaporator 18, effects such as promotion of cooling of water flowing through the radiator 29 can be obtained.
[0062]
Moreover, although the case where only the copper tube 30 was used as the radiator 29 was described, the aluminum plate fins 31 may be attached to the copper tube 30 as shown in FIG. Further, the radiator 29 may be disposed adjacent to the evaporator 18 so that the tube plate of the evaporator 18 is shared. In addition, as shown in FIG. 7, an aluminum fiber heat radiator 32 may be wound around a copper tube 30.
[0063]
In the above embodiment, the water guided from the bottom portion 26B of the hot water storage tank 26 is cooled using the heat absorption action of the evaporator 18, but the tap water is directly flowed into the bottom portion 26B of the hot water storage tank 26. It may be cooled. As a result, only the water at the bottom 26B of the hot water storage tank 26 is cooled, the water temperature is detected by a temperature sensor (not shown) installed at the bottom 26B of the hot water storage tank 26, and the water temperature at the bottom 26B of the hot water storage tank 26 is below the heating limit temperature. Tap water flows in until it becomes low. Here, when the water in the hot water storage tank 26 is full, the water may be drained from the bottom 26B of the hot water storage tank 26.
[0064]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, it is clear that this invention is not limited to this.
[0065]
【The invention's effect】
In the present invention, the heat exchange efficiency of the refrigerant-to-water heat exchanger can be improved, and the amount of stored heat in the hot water storage tank can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a heat pump hot water supply apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the heat pump hot water supply apparatus according to the present invention.
FIGS. 3A and 3B are arrangement diagrams in a case of a heat pump unit showing a third embodiment of the heat pump hot water supply apparatus according to the present invention, wherein FIG. 3A is a top view in the case of the heat pump unit, and FIG. It is a front view in the housing | casing of the heat pump unit of 3 (a).
4A and 4B are arrangement views in the housing of the heat pump unit, in which FIG. 4A is a top view inside the housing of the heat pump unit, and FIG. 4B is a front view inside the housing of the heat pump unit of FIG.
5A and 5B are arrangement views in the housing of the heat pump unit, in which FIG. 5A is a top view inside the housing of the heat pump unit, and FIG. 5B is a front view inside the housing of the heat pump unit of FIG.
6A is a front view showing a radiator, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6A.
7A is a front view showing a radiator, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7A.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat pump type hot water supply apparatus 11 Heat pump unit 15A Control apparatus (control means)
16 Compressor 18 Evaporator 21 Fin 22 Tube 22A Refrigerant Tube 22B Water Tube 23 First Electromagnetic Valve 24 Second Electromagnetic Valve 25 Temperature Sensor (Temperature Detection Means)
26 Hot water storage tank 27 Refrigerant-to-water heat exchanger 29 Radiator 30 Copper pipe (tube)
31 Aluminum plate fin (radiation fin)
32 Aluminum fiber radiator (fiber radiator)
36 Supply pipe 45 Bypass pipe 100 Heat pump water heater

Claims

A heat pump unit having a compressor, an evaporator and a refrigerant-to-water heat exchanger;
In a heat pump type hot water supply apparatus provided with a hot water storage tank capable of storing water heated by a refrigerant to water heat exchanger of this heat pump unit,
A supply pipe for guiding the water in the hot water storage tank to the refrigerant-to-water heat exchanger;
A heat pump type hot water supply , wherein a heat radiator that radiates heat of water flowing through the supply pipe is connected to the supply pipe, and the heat radiator is disposed integrally with or adjacent to the evaporator. apparatus.

A bypass pipe that bypasses the radiator and flows water from the hot water storage tank to the refrigerant-to-water heat exchanger is connected in parallel to the supply pipe, and an electromagnetic valve is provided in the bypass pipe.
Temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing out of the hot water storage tank;
Control means for controlling the opening and closing of the solenoid valve according to the detection result of the temperature detection means ,
The control means opens the solenoid valve when the water temperature detected by the temperature detection means is lower than the heating limit temperature in the refrigerant-to-water heat exchanger, and the water temperature becomes the heating limit temperature in the refrigerant-to-water heat exchanger. The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 1 , wherein control is performed to close the electromagnetic valve when the temperature reaches .

A bypass pipe that bypasses the radiator and flows water from the hot water storage tank to the refrigerant-to-water heat exchanger is connected in parallel to the supply pipe, and a second electromagnetic valve is provided in the bypass pipe s. A first solenoid valve is provided between a branch point where water from the hot water storage tank flows to the bypass pipe and the refrigerant-to-water heat exchanger ,
Temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing out of the hot water storage tank;
Control means for selectively opening and closing the first and second electromagnetic valves according to the detection result of the temperature detection means ,
The control means performs control to close the first electromagnetic valve and open the second electromagnetic valve when the water temperature detected by the temperature detecting means is lower than the heating limit temperature of the refrigerant-to-water heat exchanger. 2. The heat pump according to claim 1, wherein when the water temperature reaches a heating limit temperature of the refrigerant-to-water heat exchanger, the first electromagnetic valve is opened while the second electromagnetic valve is closed. Water heater.

The evaporator includes a fin and a tube inserted into the fin. The tube includes a refrigerant tube for flowing a refrigerant and a water tube for flowing water, and the water tube constitutes the radiator. The heat pump type hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 3.

The heat pump hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the radiator is disposed leeward of the evaporator.

4. The heat pump hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the radiator is disposed leeward of the evaporator and adjacent to the evaporator. 5.

The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 5 or 6 , wherein the radiator is a meandering pipe.

The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 7 , wherein a radiation fin is attached to the pipe.

The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 7 , wherein a fibrous radiator is wound around the pipe.