JP4823501B2 - ヒートポンプ式加熱装置 - Google Patents
ヒートポンプ式加熱装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4823501B2 JP4823501B2 JP2004282309A JP2004282309A JP4823501B2 JP 4823501 B2 JP4823501 B2 JP 4823501B2 JP 2004282309 A JP2004282309 A JP 2004282309A JP 2004282309 A JP2004282309 A JP 2004282309A JP 4823501 B2 JP4823501 B2 JP 4823501B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- heating
- refrigerant
- heat exchanger
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
- F25B47/02—Defrosting cycles
- F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
- F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/04—Details of condensers
- F25B2339/047—Water-cooled condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
- F25B2341/0011—Ejectors with the cooled primary flow at reduced or low pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2501—Bypass valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
制御手段(200)は、可変式減圧手段(30)と開閉手段(61)との開度を調節し、圧縮機の回転数を除霜運転と被加熱流体を加熱する流体加熱運転とで必要な熱量を発生させる回転数に制御して、ホットガスバイパス流路(60)を介して圧縮機(10)が吐出する高温高圧冷媒を低圧側熱交換器(40)に供給して低圧側熱交換器(40)に発生した霜を除去する除霜運転と、圧縮機(10)が吐出する高温高圧冷媒を高圧側熱交換器(20)に供給して流路切換手段(73)によって切換えられて流体短絡路(72)を流れている被加熱流体を加熱する流体加熱運転とを同時に行い、かつ、このときに可変式減圧手段(30)の絞り開度を調整して変化させることを特徴としている。
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図1の(a)は本発明の第1実施形態におけるヒートポンプ式加熱装置100の模式図であり、(b)は(a)のヒートポンプ式加熱装置100と貯湯タンク70との接続状態を示す外観模式図である。尚、本実施形態は、本発明に係るヒートポンプ式加熱装置を貯湯式給湯装置に適用したものである。
制御装置200は、可変式膨脹弁30と電磁開閉弁61との開度を調節して、ホットガスバイパス流路60を介して圧縮機10が吐出する高温高圧冷媒を冷媒蒸発器40に供給して冷媒蒸発器40に発生した霜を除去する除霜運転と、圧縮機10が吐出する高温高圧冷媒を水冷媒熱交換器20に供給して流体を加熱する流体加熱運転とを同時に行うようになっている。
図3は、本発明の第2実施形態におけるヒートポンプ式加熱装置100の模式図である。上述した第1実施形態と異なる特徴は、可変式減圧手段として可変式エジェクタ80を用いた可変式エジェクタサイクルとして構成している点である。この可変式エジェクタサイクルとは、水冷媒熱交換器20から流出した冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル80aと、ノズル80aの絞り開度を可変する可変絞り機構80dとを有し、ノズル80aから噴射する高い速度の冷媒流により冷媒蒸発器40にて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機10の吸入圧を上昇させる可変式エジェクタ80を用いたヒートポンプ式加熱装置である。
制御装置200は、可変絞り機構80dと電磁開閉弁61との開度を調節して、ホットガスバイパス流路60を介して圧縮機10が吐出する高温高圧冷媒を冷媒蒸発器40に供給して冷媒蒸発器40に発生した霜を除去する除霜と、圧縮機10が吐出する高温高圧冷媒を水冷媒熱交換器20に供給して給湯用水を加熱する給湯用水加熱とを同時に行うようになっている。
図4は、本発明の第3実施形態におけるヒートポンプ式加熱装置100の模式図である。上述した第1実施形態と異なる点は、高圧側熱交換器をブライン(熱交換媒体)冷媒熱交換器20として貯湯タンク70の代わりに暖房器具としての床暖房パネル90を接続して暖房装置として構成している点である。
制御装置200は、可変式膨脹弁30と電磁開閉弁61との開度を調節して、ホットガスバイパス流路60を介して圧縮機10が吐出する高温高圧冷媒を冷媒蒸発器40に供給して冷媒蒸発器40に発生した霜を除去する除霜運転と、圧縮機10が吐出する高温高圧冷媒をブライン冷媒熱交換器20に供給してブラインを加熱するブライン加熱運転とを同時に行っている。
上述の実施形態において、ホットガスバイパス流路60を電磁開閉弁61によって開閉する例にあっては、電磁開閉弁61に代えてホットガスバイパス流路60と圧縮機10の吐出側とを接続する部位に三方弁を設けても良い。また、上述の実施形態では、冷媒を二酸化炭素として高圧側圧力を臨界圧力以上としたが、本発明はこれに限定されるものではない。また、上述の実施形態において、除霜運転開始の判定は、冷媒蒸発器40の出口冷媒温度に限らず、冷媒蒸発器40の入口冷媒温度を検出して判定するようにしても良い。
20…水冷媒熱交換器、ブライン冷媒熱交換器(高圧側熱交換器)
30…可変式膨脹弁(可変式減圧手段)
40…冷媒蒸発器(低圧側熱交換器)
50…アキュムレータ(気液分離手段)
60…ホットガスバイパス流路
61…電磁開閉弁(開閉手段)
70…貯湯タンク
72…水短絡路、ブライン短絡路(流体短絡路)
73…三方弁(流路切換手段)
80…可変式エジェクタ
80a…ノズル
80d…可変絞り機構
90…床暖房パネル(暖房器具)
200…制御装置(制御手段)
R1…冷媒回路
R2…水回路、ブライン回路(流体回路)
Claims (8)
- 低温側の熱を高温側に移動させて流体を加熱する蒸気圧縮式のヒートポンプサイクルを用いた加熱装置であり、
冷媒を吸入圧縮する圧縮機(10)と、
前記圧縮機(10)が吐出する高温高圧冷媒と被加熱流体とを熱交換させる高圧側熱交換器(20)と、
前記高圧側熱交換器(20)から流出した冷媒を等エンタルピ的に減圧膨脹させるとともに、高圧側冷媒の圧力が所定範囲となるように、その絞り開度が可変制御される可変式減圧手段(30)と、
前記可変式減圧手段(30)にて減圧された低圧冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器(40)とを環状に接続した冷媒回路(R1)と、
前記圧縮機(10)の吐出側と前記高圧側熱交換器(20)との間から分岐して、前記可変式減圧手段(30)と前記低圧側熱交換器(40)との間に接続したホットガスバイパス流路(60)と、
前記ホットガスバイパス流路(60)の流通を制御する開閉手段(61)と、
前記高圧側熱交換器(20)に接続され、前記被加熱流体が循環する流体回路(R2)と、
前記流体回路(R2)に接続された貯湯タンク(70)もしくは暖房器具(90)と、
前記貯湯タンク(70)もしくは前記暖房器具(90)をバイパスする流体短絡路(72)と、
前記被加熱流体の流れを前記貯湯タンク(70)もしくは前記暖房器具(90)側か前記流体短絡路(72)側かに切り替える流路切換手段(73)と、
前記被加熱流体の温度を検出する被加熱流体温度センサ(21)と、
前記被加熱流体温度センサ(21)で検出される前記被加熱流体の温度に応じて前記流路切換手段(73)を制御する制御手段(200)とを有し、
前記制御手段(200)は、前記可変式減圧手段(30)と前記開閉手段(61)との開度を調節し、前記圧縮機の回転数を除霜運転と前記被加熱流体を加熱する流体加熱運転とで必要な熱量を発生させる回転数に制御して、前記ホットガスバイパス流路(60)を介して前記圧縮機(10)が吐出する高温高圧冷媒を前記低圧側熱交換器(40)に供給して前記低圧側熱交換器(40)に発生した霜を除去する除霜運転と、前記圧縮機(10)が吐出する高温高圧冷媒を前記高圧側熱交換器(20)に供給して前記流路切換手段(73)によって切換えられて前記流体短絡路(72)を流れている前記被加熱流体を加熱する流体加熱運転とを同時に行い、かつ、このときに前記可変式減圧手段(30)の前記絞り開度を調整して変化させることを特徴とするヒートポンプ式加熱装置。 - 前記可変式減圧手段として、前記高圧側熱交換器(20)から流出した冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるノズル(80a)と、前記ノズル(80a)の絞り開度を可変する可変絞り機構(80d)とを有し、前記ノズル(80a)から噴射する高い速度の冷媒流により前記低圧側熱交換器(40)にて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して前記圧縮機(10)の吸入圧を上昇させる可変式エジェクタ(80)を用い、
前記圧縮機(10)の吐出側と前記高圧側熱交換器(20)との間から分岐して、気液分離手段(50)と前記低圧側熱交換器(40)との間に接続したホットガスバイパス流路(60)としていることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式加熱装置。 - 除霜と同時に行う流体加熱により、前記高圧側熱交換器(20)と前記貯湯タンク(70)もしくは前記暖房器具(90)とを接続する前記流体回路(R2)の凍結防止を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプ式加熱装置。
- 前記制御手段(200)は、除霜と同時に行う流体加熱により前記流体回路(R2)の凍結防止を行う場合は、流体流れが前記流体短絡路(72)側となるよう前記流路切換手段(73)を制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のヒートポンプ式加熱装置。
- 除霜と同時に行う流体加熱により、前記高圧側熱交換器(20)と前記流体回路(R2)で接続された前記暖房器具(90)を用いて暖房を行うことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のヒートポンプ式加熱装置。
- 前記制御手段(200)は、除霜と流体加熱とを同時に行う場合、前記圧縮機(10)の回転数を除霜と流体加熱とで必要な熱量を発生させる回転数に制御することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のヒートポンプ式加熱装置。
- 低温側の熱を高温側に移動させる場合には、前記圧縮機(10)の吐出圧を冷媒の臨界圧力以上とすることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のヒートポンプ式加熱装置。
- 前記高圧側熱交換器(20)に流入する前記被加熱流体の温度を検出する入口側温度センサ(21)を有し、前記制御手段(200)は、前記入口側温度センサ(21)で検出される前記被加熱流体の温度に応じて前記流路切換手段(73)を制御することを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のヒートポンプ式加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004282309A JP4823501B2 (ja) | 2004-09-28 | 2004-09-28 | ヒートポンプ式加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004282309A JP4823501B2 (ja) | 2004-09-28 | 2004-09-28 | ヒートポンプ式加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006097930A JP2006097930A (ja) | 2006-04-13 |
JP4823501B2 true JP4823501B2 (ja) | 2011-11-24 |
Family
ID=36237925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004282309A Expired - Fee Related JP4823501B2 (ja) | 2004-09-28 | 2004-09-28 | ヒートポンプ式加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4823501B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100464136C (zh) * | 2006-07-10 | 2009-02-25 | 陈志强 | 一种提高冬季制热效果的热泵制热系统及其专用加热装置 |
JP5109300B2 (ja) * | 2006-07-11 | 2012-12-26 | 株式会社デンソー | 貯湯式給湯暖房装置 |
KR101507438B1 (ko) | 2008-02-04 | 2015-03-31 | 엘지전자 주식회사 | 히트 펌프 급탕기 및 그 제어 방법 |
CN101952670B (zh) | 2008-04-18 | 2013-04-17 | 株式会社电装 | 喷射器式制冷循环装置 |
JP5018725B2 (ja) * | 2008-04-18 | 2012-09-05 | 株式会社デンソー | エジェクタ式冷凍サイクル |
JP5387235B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2014-01-15 | パナソニック株式会社 | ヒートポンプ式温水暖房装置 |
JP5682552B2 (ja) * | 2011-12-28 | 2015-03-11 | ダイキン工業株式会社 | ヒートポンプ式給湯機 |
KR101504479B1 (ko) * | 2013-05-14 | 2015-03-20 | 주식회사 리윈 | 착상지연 기능을 갖는 히트펌프 및 이를 구비하는 이원사이클 시스템 |
KR101469459B1 (ko) * | 2014-07-01 | 2014-12-08 | 주식회사 신진에너텍 | 복합 열원을 이용한 히트펌프 냉난방 시스템 및 그의 제어방법 |
JP6551783B2 (ja) * | 2015-08-28 | 2019-07-31 | 株式会社ノーリツ | ヒートポンプ装置およびこれを備えた給湯装置 |
JP7013854B2 (ja) * | 2017-12-26 | 2022-02-01 | 株式会社ノーリツ | 貯湯給湯装置 |
JP7050516B2 (ja) * | 2018-02-15 | 2022-04-08 | 三菱電機株式会社 | 給湯装置 |
JP7222744B2 (ja) * | 2019-02-08 | 2023-02-15 | ダイキン工業株式会社 | 冷却システム用の冷凍装置、冷却システム、及び熱源ユニット |
JP7489932B2 (ja) | 2021-02-15 | 2024-05-24 | 株式会社コロナ | ハイブリッド温水暖房システム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06300365A (ja) * | 1993-04-19 | 1994-10-28 | Toshiba Corp | 空気調和機 |
JP2003222391A (ja) * | 2002-01-29 | 2003-08-08 | Daikin Ind Ltd | ヒートポンプ式給湯機 |
-
2004
- 2004-09-28 JP JP2004282309A patent/JP4823501B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006097930A (ja) | 2006-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4823501B2 (ja) | ヒートポンプ式加熱装置 | |
AU740993B2 (en) | Refrigerating apparatus | |
JP5011713B2 (ja) | ヒートポンプ式給湯装置 | |
JP4539553B2 (ja) | ヒートポンプ式給湯器 | |
US20060266072A1 (en) | Ejector and ejector cycle device | |
JP4738293B2 (ja) | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ給湯機 | |
JP5939764B2 (ja) | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ給湯機 | |
JP6463491B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP3919736B2 (ja) | ヒートポンプ給湯装置の起動制御装置および起動制御方法 | |
JP3901192B2 (ja) | ヒートポンプ給湯機 | |
JP3659197B2 (ja) | ヒートポンプ給湯機 | |
JP6057871B2 (ja) | ヒートポンプシステム、及び、ヒートポンプ式給湯器 | |
JP4858399B2 (ja) | 冷凍サイクル | |
JP3737357B2 (ja) | 給湯装置 | |
KR20050004015A (ko) | 증기압축 냉동사이클 시스템 | |
JP3700474B2 (ja) | ヒートポンプ給湯機 | |
JP3835434B2 (ja) | ヒートポンプ式給湯装置 | |
JP3703995B2 (ja) | ヒートポンプ給湯機 | |
JP3835431B2 (ja) | 蒸気圧縮式冷凍機 | |
JP4465986B2 (ja) | ヒートポンプ式給湯装置 | |
CN113498468B (zh) | 制冷循环装置 | |
JP2009030905A (ja) | ヒートポンプ式加熱装置 | |
JP4179267B2 (ja) | ヒートポンプ式給湯機 | |
JP6588645B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP2009300028A (ja) | エジェクタ式冷凍サイクル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090609 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090805 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100419 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100426 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20100604 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110809 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |