JP5448897B2 - Water heater - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートポンプ式の給湯器に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type water heater.
ヒートポンプ式の給湯器は、水熱交換器において冷凍サイクルを循環する冷媒と水サイクルを流れる水とが熱交換を行い、水を加熱するものであり、ガス燃焼式や電気加熱式の給湯器に比較して省エネルギである点て注目されている。
ヒートポンプ式の給湯器の効率を向上させるためには、水熱交換器での熱交換効率を向上させること、冷凍サイクル、特に、冷媒を圧縮する圧縮機の効率を向上させることが重要である。
A heat pump type water heater is a heat exchanger that heats water by exchanging heat between the refrigerant circulating in the refrigeration cycle and the water flowing through the water cycle in a water heat exchanger. It is attracting attention for its energy saving in comparison.
In order to improve the efficiency of the heat pump type water heater, it is important to improve the heat exchange efficiency in the water heat exchanger, and to improve the efficiency of the refrigeration cycle, in particular, the compressor that compresses the refrigerant.
水熱交換器での熱交換効率を向上させるものは、たとえば、特許文献1に示されるもの等種々のものが提案されている。
特許文献1に示されるものは、循環している冷媒の一部を分岐し、それを全て圧縮機にインジェクションし、圧縮機から吐出される冷媒量を増加させ、水の加熱量を増加するものである。
また、圧縮機の効率を向上させるために、2段(あるいは多段)の圧縮機構を持つ圧縮機を用いることが知られている。
Various things which improve the heat exchange efficiency in a water heat exchanger, such as what is shown by
What is shown in
In addition, it is known to use a compressor having a two-stage (or multistage) compression mechanism in order to improve the efficiency of the compressor.
2段圧縮機を用い、かつ、インジェクションを併用して圧縮機の高効率化、高能力化をはかることによって給湯器の効率を向上させることが期待できる。
2段圧縮機におけるインジェクションは、たとえば、水熱交換器からの冷媒の一部を分岐させ、減圧し、2重管熱交換器の一方を通る本流の冷媒によって加温して低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との間である中間圧力部分に行われる。
2段圧縮機には、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とで最適な圧縮比(それぞれの押しのけ量の比)が存在する。インジェクションを用いる場合、この圧縮比はインジェクション後の中間圧力で効率が高くなるように設計されている。
It can be expected that the efficiency of the water heater will be improved by using a two-stage compressor and using the injection together to increase the efficiency and capacity of the compressor.
The injection in the two-stage compressor is performed by, for example, branching a part of the refrigerant from the water heat exchanger, depressurizing it, and heating it with the main-stream refrigerant passing through one of the double pipe heat exchangers. And an intermediate pressure portion that is between the high-stage compression mechanism.
The two-stage compressor has an optimum compression ratio (ratio of displacement amounts) between the low-stage side compression mechanism and the high-stage side compression mechanism. When injection is used, this compression ratio is designed to be efficient at intermediate pressure after injection.
ところで、水熱交換器では、圧縮機から吐出されたガス冷媒と水サイクルの水とが一般に対向流とされているので、水熱交換器から出る冷媒の温度は、水熱交換器に導入される水の温度に近づくことになる。水熱交換器に導入される水の温度は、季節、運転状況等によって大きく変動する。
たとえば、上述の2重管熱交換器を用いてインジェクションを行う場合、水熱交換器の入口側における水温が低い状態になると、冷媒回路の出口側における冷媒温度が低下するので、2重管熱交換器に導入される冷媒の温度が低下する。このため、2重管熱交換器で加温されるインジェクション用の冷媒の温度も低下するので、その圧力が2段圧縮機における中間圧力部分の圧力よりも小さくなる。このため、インジェクションが出来なくなるので、圧縮機は純粋な2段圧縮状態となる。
これにより、2段圧縮機における低段側と高段側の圧縮比が変化し、せっかく設定した最適な圧縮比が崩れてしまい、2段圧縮機の効率が落ち、性能低下を来たすこととなる。
By the way, in the water heat exchanger, since the gas refrigerant discharged from the compressor and the water in the water cycle are generally opposed to each other, the temperature of the refrigerant coming out of the water heat exchanger is introduced into the water heat exchanger. Will approach the temperature of the water. The temperature of the water introduced into the water heat exchanger varies greatly depending on the season and operating conditions.
For example, when injection is performed using the above-described double pipe heat exchanger, if the water temperature at the inlet side of the water heat exchanger becomes low, the refrigerant temperature at the outlet side of the refrigerant circuit decreases, so The temperature of the refrigerant introduced into the exchanger decreases. For this reason, since the temperature of the refrigerant for injection heated by the double pipe heat exchanger is also lowered, the pressure becomes smaller than the pressure of the intermediate pressure portion in the two-stage compressor. For this reason, since the injection cannot be performed, the compressor is in a pure two-stage compression state.
As a result, the compression ratio between the low-stage side and the high-stage side in the two-stage compressor changes, and the optimal compression ratio that has been set is destroyed, resulting in a decrease in the efficiency of the two-stage compressor and a decrease in performance. .
本発明は、このような事情に鑑み、水熱交換器に導入される水の温度が低下しても、著しい圧縮機性能の低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転が行える給湯器を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention can suppress a significant decrease in compressor performance even when the temperature of the water introduced into the water heat exchanger decreases, and can perform an efficient operation over a wide range of conditions. The purpose is to provide a water heater.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様は、低段と高段との間にインジェクションポートを有する2段圧縮機、第一放熱器、第二放熱器、本管流量調整弁および蒸発器が冷媒配管によって順次冷媒が流れるように接続されている冷凍サイクルと、水が第二放熱器から第一放熱器を通って流れ、前記第一放熱器および前記第二放熱器を流れる前記冷媒との間で熱交換される水配管を有する水サイクルと、前記冷媒配管における前記第一放熱器および前記第二放熱器間の分岐点と前記本管流量調整弁および前記蒸発器間の合流点を接続する分岐配管と、該分岐配管から前記インジェクションポートに冷媒を供給するインジェクション配管とを有するインジェクション回路と、前記分岐配管へ選択的に前記冷媒を流す第一の弁部材と、前記第二放熱器と前記本管流量調整弁との間から分岐され、前記分岐配管における前記インジェクション配管の上流側へ向かってのみ前記冷媒を供給できる第一の一方向配管と、該第一の一方向配管へ選択的に前記冷媒を流す第二の弁部材と、が備えられている給湯器である。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, according to one aspect of the present invention, a two-stage compressor having an injection port between a low stage and a high stage, a first radiator, a second radiator, a main flow rate adjustment valve, and an evaporator are sequentially provided by a refrigerant pipe. Heat exchange between the refrigeration cycle connected so that the refrigerant flows and water flowing from the second radiator through the first radiator and flowing through the first radiator and the second radiator water cycle with a water pipe that is, the branch pipe connecting the confluence between the branch point and the main flow control valve and the evaporator between the first radiator and the second radiator in the refrigerant pipe the a injection circuit having the injection pipe for supplying coolant to the injection port from the branch pipe, a first valve member to flow selectively the refrigerant into the branch pipe, and the second radiator mains A first one-way pipe that is branched from between the quantity adjusting valve and that can supply the refrigerant only toward the upstream side of the injection pipe in the branch pipe, and the refrigerant selectively to the first one-way pipe. And a second valve member for flowing water.
本態様にかかる給湯器では、2段圧縮機からの高温・高圧の冷媒が第一放熱器(水熱交換器)から第二放熱器(水熱交換器)に流れる。水サイクルを流れる水は、第二放熱器から第一放熱器を通って流れる間に、この高温・高圧の冷媒と熱交換されて加温される。一方、水サイクルを流れる水によって冷却された冷媒は本管流量調整弁で絞られ低圧とされ、蒸発器に導入される。冷媒は蒸発器で低温・低圧とされ、2段圧縮機に導入され高温・高圧とされる。
このとき、インジェクション回路によって冷媒の一部は、第一放熱器および第二放熱器間の分岐点から分岐され、本管流量調整弁および蒸発器間の合流点で合流するとともにインジェクションポートに冷媒が供給される。
In the water heater according to this aspect, the high-temperature and high-pressure refrigerant from the two-stage compressor flows from the first radiator (water heat exchanger) to the second radiator (water heat exchanger). The water flowing through the water cycle is heated by exchanging heat with the high-temperature and high-pressure refrigerant while flowing from the second radiator through the first radiator. On the other hand, the refrigerant cooled by the water flowing through the water cycle is throttled by the main flow rate adjusting valve to a low pressure and introduced into the evaporator. The refrigerant is cooled to a low temperature and a low pressure by an evaporator, and introduced into a two-stage compressor to a high temperature and a high pressure.
At this time, a part of the refrigerant is branched from the branch point between the first radiator and the second radiator by the injection circuit, and merges at the junction between the main flow rate adjusting valve and the evaporator, and the refrigerant flows into the injection port. Supplied.
第一放熱器を通る冷媒は、第二放熱器で昇温された水と熱交換するので、第二放熱器に導入される水の温度が低い状態であっても第一放熱器の出口部の冷媒温度は比較的高くなる。これにより、インジェクションされる冷媒の温度低下が抑制されるので、その圧力が2段圧縮機における中間圧力部分の圧力よりも小さくなることを防止できる。
したがって、インジェクションを行うことができるので、圧縮機中間圧をある程度調整することができ、入水温度が低い条件での2段圧縮機の効率低下を回避することができる。第二放熱器に導入される水の温度が低下しても、著しい圧縮機性能の低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。
なお、第一放熱器および第二放熱器のサイズは、第一放熱器の冷媒出口温度を何度となるように設定するかで決定されるのが好ましい。
Since the refrigerant passing through the first radiator exchanges heat with the water heated by the second radiator, the outlet of the first radiator even when the temperature of the water introduced into the second radiator is low The refrigerant temperature is relatively high. Thereby, since the temperature fall of the refrigerant | coolant injected is suppressed, it can prevent that the pressure becomes smaller than the pressure of the intermediate pressure part in a two-stage compressor.
Therefore, since injection can be performed, the intermediate pressure of the compressor can be adjusted to some extent, and a decrease in efficiency of the two-stage compressor under conditions where the incoming water temperature is low can be avoided. Even if the temperature of the water introduced into the second radiator decreases, a significant decrease in compressor performance can be suppressed, and an efficient operation can be performed over a wide range of conditions.
The sizes of the first radiator and the second radiator are preferably determined depending on how many times the refrigerant outlet temperature of the first radiator is set.
前記態様では、前記分岐配管は、2重管熱交換器の一方管内部および分岐流量調整弁を通って前記分岐点と前記合流点とを接続し、前記インジェクション配管は、前記分岐配管の前記2重管熱交換器の上流側から分岐し、インジェクション膨張弁および前記2重管熱交換器の他方管内部を通って前記インジェクションポートに接続されている構成としてもよい。 In the embodiment, the branch pipe, through one tube section and the branch flow adjusting valve of the double pipe heat exchanger and connecting the joining point and the branch point, the injection pipe, the said branch pipe 2 branched from the upstream side of the heavy-tube heat exchanger, it may be configuration that is connected to the through within the other tube of the injection expansion valve and the double pipe heat exchanger injection port.
第一放熱器からの冷媒は、一部が分岐点で分岐され、分岐配管を通って2重管熱交換器の一方管内部および分岐流量調整弁を通り、合流点へと流れる。このとき、分岐配管を通る冷媒の一部は、分岐配管の2重管熱交換器の上流側から分岐したインジェクション配管に導入される。インジェクション配管に分岐された冷媒は、インジェクション膨張弁によって膨張され、2重管熱交換器の他方管内部を通る際、一方管内部を通る冷媒によって加温され、インジェクションポートに供給される。
一方、分岐配管を通って合流する冷媒は冷却されるので、第二放熱管を通る冷媒との温度差を小さくすることができる。
また、分岐配管に分岐流量調整弁が設置されているので、本管流量調整弁および分岐流量調整弁の開度を調節することによって分岐配管に流れる冷媒量を調節することができる。
A part of the refrigerant from the first radiator is branched at a branch point, flows through the branch pipe, passes through the inside of one pipe of the double pipe heat exchanger and the branch flow rate adjusting valve, and flows to the junction. At this time, a part of the refrigerant passing through the branch pipe is introduced into the injection pipe branched from the upstream side of the double pipe heat exchanger of the branch pipe. The refrigerant branched into the injection pipe is expanded by the injection expansion valve, and when passing through the other pipe of the double pipe heat exchanger, the refrigerant is heated by the refrigerant passing through the inside of the one pipe and supplied to the injection port.
On the other hand, since the refrigerant joining through the branch pipe is cooled, the temperature difference from the refrigerant passing through the second heat radiating pipe can be reduced.
Further, since the branch flow rate adjusting valve is installed in the branch pipe, the amount of refrigerant flowing in the branch pipe can be adjusted by adjusting the opening degree of the main flow rate adjusting valve and the branch flow rate adjusting valve.
本発明の一態様は、前記分岐配管へ選択的に前記冷媒を流す第一の弁部材と、前記第二放熱器と前記本管流量調整弁との間から分岐され、分岐配管における前記インジェクション配管の上流側へ向かってのみ前記冷媒を供給できる第一の一方向配管と、該第一の一方向配管へ選択的に前記冷媒を流す第二の弁部材と、が備えられている。 One aspect of the present invention is such that the injection pipe in the branch pipe is branched from between the first valve member for selectively flowing the refrigerant to the branch pipe, the second radiator, and the main flow rate adjusting valve. a first one-way pipe capable of supplying the refrigerant only toward the upstream side of the second valve member to flow selectively the refrigerant into said first unidirectional pipes, is that feature.
このようにすると、第一の弁部材を切り替えることによって第一放熱器を出た冷媒は、分岐配管へ流すようにも流さないようにもすることができる。また、第二の弁部材を切り替えることによって第二放熱器を出た冷媒の一部を分岐配管におけるインジェクション配管の上流側に供給することも供給しないこともできる。
たとえば、第二放熱器に導入される水の温度が低い状態である場合には、第一の弁部材を分岐配管に冷媒が流されるように動作させ、分岐配管に比較的高温の冷媒を供給する。これにより、インジェクションされる冷媒の温度低下が抑制されるので、その圧力が2段圧縮機における中間圧力部分の圧力よりも小さくなることを防止できる。このようにインジェクションを行うことができるので、圧縮機中間圧をある程度調整することができ、入水温度が低い条件での2段圧縮機の効率低下を回避することができる。
このとき、第一の一方向配管は、インジェクション配管の上流側へ向かってのみ冷媒を供給できるものであるので、分岐配管に供給された冷媒が流れ込むことはない。
If it does in this way, the refrigerant which came out of the 1st radiator by switching the 1st valve member can be made to flow either into the branch piping. Further, by switching the second valve member, a part of the refrigerant exiting the second radiator can be supplied or not supplied to the upstream side of the injection pipe in the branch pipe.
For example, when the temperature of the water introduced into the second radiator is low, the first valve member is operated so that the refrigerant flows through the branch pipe, and a relatively high-temperature refrigerant is supplied to the branch pipe. To do. Thereby, since the temperature fall of the refrigerant | coolant injected is suppressed, it can prevent that the pressure becomes smaller than the pressure of the intermediate pressure part in a two-stage compressor. Since the injection can be performed in this way, the intermediate pressure of the compressor can be adjusted to some extent, and a decrease in the efficiency of the two-stage compressor under a condition where the incoming water temperature is low can be avoided.
At this time, since the first one-way pipe can supply the refrigerant only toward the upstream side of the injection pipe, the refrigerant supplied to the branch pipe does not flow.
また、第二放熱器に導入される水の温度が通常あるいは高い状態である場合には、第一の弁部材を分岐配管に冷媒が流れないように動作させるとともに第二の弁部材を第一の一方向配管に分岐されるように動作させる。第二放熱器を出た冷媒の一部が第一の一方向配管を通って分岐配管におけるインジェクション配管の上流側に供給される。第一放熱器を出た冷媒がインジェクション配管に供給されるのに比較して比較的低温の第二放熱器を出た冷媒がインジェクション配管に供給されるので、冷凍サイクルの性能(COP)の悪化を抑制することができる。
このように、第二放熱器に導入される水の温度が低下してもあるいは上昇しても、著しい圧縮機性能の低下あるいは冷凍サイクルの性能低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。
Further, when the temperature of water introduced into the second radiator is normal or high, the first valve member is operated so that the refrigerant does not flow into the branch pipe, and the second valve member is moved to the first valve member. Operate to branch into one-way piping. Part of the refrigerant exiting the second radiator is supplied to the upstream side of the injection pipe in the branch pipe through the first one-way pipe. Since the refrigerant exiting the first radiator is supplied to the injection pipe as compared with the refrigerant supplied to the injection pipe, the refrigeration cycle performance (COP) is deteriorated. Can be suppressed.
In this way, even if the temperature of the water introduced into the second radiator is lowered or raised, a significant decline in compressor performance or refrigeration cycle performance can be suppressed, and the efficiency can be improved over a wide range of conditions. Good driving can be done.
なお、この場合、前記第一の弁部材は、前記分岐点に設置された三方弁であり、前記第二の弁部材は、冷媒配管における前記第二放熱器と前記本管流量調整弁との間に設置された三方弁であるようにしてもよい。
また、第一の弁部材は、分岐配管における第一の一方向配管の上流側に設置された分岐配管の開閉を行う電磁弁等の開閉弁であってもよい。第二の弁部材は、第一の一方向配管に設置された第一の一方向配管の開閉を行う電磁弁等の開閉弁であってもよい。
In this case, the first valve member is a three-way valve installed in the branch point, said second valve member includes a said second radiator in refrigerant piping the main flow control valve it may be a installed three-way valve between.
The first valve member may be an on-off valve such as an electromagnetic valve that opens and closes a branch pipe installed on the upstream side of the first one-way pipe in the branch pipe. The second valve member may be an on-off valve such as an electromagnetic valve that opens and closes the first one-way pipe installed in the first one-way pipe.
前記態様では、前記インジェクション回路には、前記分岐点からの分岐配管に分岐膨張弁と、気液を分離するレシーバと、が備えられ、該レシーバで分離された液状の冷媒が前記合流点に導入され、該レシーバで分離されたガス状の冷媒が前記インジェクションポートへ導入される構成としてもよい。 In the above aspect, the injection circuit is provided with a branch expansion valve in a branch pipe from the branch point and a receiver for separating gas and liquid, and a liquid refrigerant separated by the receiver is introduced into the junction. The gaseous refrigerant separated by the receiver may be introduced into the injection port.
このようにすると、第一放熱器を出た冷媒の一部は分岐配管に導入される。分岐配管に導入された冷媒は分岐膨張弁によって減圧され、圧力と温度とによって飽和液と飽和ガスとが生成される。この飽和液および飽和ガスがレシーバに導入されて分離され、ガス状の冷媒がインジェクションポートへ導入され、液状の冷媒は合流点に供給されるので、2段圧縮機のインジェクションポートに確実にガス状の冷媒を供給することができる。
第一放熱器を通る冷媒は、第二放熱器で昇温された水と熱交換するので、第二放熱器に導入される水の温度が低い状態であっても第一放熱器の出口部の冷媒温度は比較的高くなる。これにより、インジェクションされる冷媒の温度低下が抑制されるので、その圧力が2段圧縮機における中間圧力部分の圧力よりも小さくなることを防止できる。
したがって、インジェクションを行うことができるので、圧縮機中間圧をある程度調整することができ、入水温度が低い条件での2段圧縮機の効率低下を回避することができる。第二放熱器に導入される水の温度が低下しても、著しい圧縮機性能の低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。
If it does in this way, some refrigerants which came out of the 1st radiator will be introduced into branch piping. The refrigerant introduced into the branch pipe is decompressed by the branch expansion valve, and a saturated liquid and a saturated gas are generated by the pressure and temperature. The saturated liquid and the saturated gas are introduced into the receiver and separated, the gaseous refrigerant is introduced into the injection port, and the liquid refrigerant is supplied to the junction, so that the gaseous liquid is reliably supplied to the injection port of the two-stage compressor. The refrigerant can be supplied.
Since the refrigerant passing through the first radiator exchanges heat with the water heated by the second radiator, the outlet of the first radiator even when the temperature of the water introduced into the second radiator is low The refrigerant temperature is relatively high. Thereby, since the temperature fall of the refrigerant | coolant injected is suppressed, it can prevent that the pressure becomes smaller than the pressure of the intermediate pressure part in a two-stage compressor.
Therefore, since injection can be performed, the intermediate pressure of the compressor can be adjusted to some extent, and a decrease in efficiency of the two-stage compressor under conditions where the incoming water temperature is low can be avoided. Even if the temperature of the water introduced into the second radiator decreases, a significant decrease in compressor performance can be suppressed, and an efficient operation can be performed over a wide range of conditions.
前記構成では、前記分岐配管へ選択的に前記冷媒を流す第三の弁部材と、前記第二放熱器と前記本管流量調整弁との間から分岐され、分岐配管における前記インジェクション配管の上流側へ向かってのみ前記冷媒を供給できる第二の一方向配管と、該第二の一方向配管へ選択的に前記冷媒を流す第四の弁部材と、が備えられていていてもよい。 In the above configuration, a third valve member that selectively flows the refrigerant to the branch pipe, a branch from between the second radiator and the main flow rate adjusting valve, and upstream of the injection pipe in the branch pipe A second one-way pipe that can supply the refrigerant only toward the second direction and a fourth valve member that selectively allows the refrigerant to flow to the second one-way pipe may be provided.
このようにすると、第三の弁部材を切り替えることによって第一放熱器を出た冷媒は、分岐配管へ流すようにも流さないようにもすることができる。また、第四の弁部材を切り替えることによって第二放熱器を出た冷媒の一部を分岐配管におけるインジェクション配管の上流側に供給することも供給しないこともできる。
たとえば、第二放熱器に導入される水の温度が低い状態である場合には、第三の弁部材を分岐配管に冷媒が流されるように動作させ、分岐配管に比較的高温の冷媒を供給する。これにより、インジェクションされる冷媒の温度低下が抑制されるので、その圧力が2段圧縮機における中間圧力部分の圧力よりも小さくなることを防止できる。このようにインジェクションを行うことができるので、圧縮機中間圧をある程度調整することができ、入水温度が低い条件での2段圧縮機の効率低下を回避することができる。
このとき、第二の一方向配管は、インジェクション配管の上流側へ向かってのみ冷媒を供給できるものであるので、分岐配管に供給された冷媒が流れ込むことはない。
If it does in this way, the refrigerant which came out of the 1st radiator by switching a 3rd valve member can be made to flow either to flow into a branch piping. Further, by switching the fourth valve member, it is possible to supply or not supply a part of the refrigerant exiting the second radiator to the upstream side of the injection pipe in the branch pipe.
For example, when the temperature of the water introduced into the second radiator is low, the third valve member is operated so that the refrigerant flows through the branch pipe, and a relatively high-temperature refrigerant is supplied to the branch pipe. To do. Thereby, since the temperature fall of the refrigerant | coolant injected is suppressed, it can prevent that the pressure becomes smaller than the pressure of the intermediate pressure part in a two-stage compressor. Since the injection can be performed in this way, the intermediate pressure of the compressor can be adjusted to some extent, and a decrease in the efficiency of the two-stage compressor under a condition where the incoming water temperature is low can be avoided.
At this time, since the second one-way pipe can supply the refrigerant only toward the upstream side of the injection pipe, the refrigerant supplied to the branch pipe does not flow.
また、第二放熱器に導入される水の温度が通常あるいは高い状態である場合には、第三の弁部材を分岐配管に冷媒が流れないように動作させるとともに第四の弁部材を第二の一方向配管に分岐されるように動作させる。第二放熱器を出た冷媒の一部が第二の一方向配管を通って分岐配管におけるインジェクション配管の上流側に供給される。第一放熱器を出た冷媒がインジェクション配管に供給されるのに比較して比較的低温の第二放熱器を出た冷媒がインジェクション配管に供給されるので、冷凍サイクルの性能(COP)の悪化を抑制することができる。
このように、第二放熱器に導入される水の温度が低下してもあるいは上昇しても、著しい圧縮機性能の低下あるいは冷凍サイクルの性能低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。
When the temperature of the water introduced into the second radiator is normal or high, the third valve member is operated so that the refrigerant does not flow through the branch pipe, and the fourth valve member is Operate to branch into one-way piping. Part of the refrigerant exiting the second radiator is supplied to the upstream side of the injection pipe in the branch pipe through the second one-way pipe. Since the refrigerant exiting the first radiator is supplied to the injection pipe as compared with the refrigerant supplied to the injection pipe, the refrigeration cycle performance (COP) is deteriorated. Can be suppressed.
In this way, even if the temperature of the water introduced into the second radiator is lowered or raised, a significant decline in compressor performance or refrigeration cycle performance can be suppressed, and the efficiency can be improved over a wide range of conditions. Good driving can be done.
なお、この場合、前記第三の弁部材は、前記分岐点に設置された第三の三方弁であり、前記第四の弁部材は、冷媒配管における前記第二放熱器と前記本管流量調整弁との間に設置された第四の三方弁であるようにしてもよい。
また、第三の弁部材は、分岐配管における第二の一方向配管の上流側に設置された分岐配管の開閉を行う電磁弁等の開閉弁であってもよい。第四の弁部材は、第二の一方向配管に設置された第一の一方向配管の開閉を行う電磁弁等の開閉弁であってもよい。
In this case, the third valve member is a third three-way valve installed at the branch point, and the fourth valve member is the second radiator and the main flow rate adjustment in the refrigerant pipe. It may be a fourth three-way valve installed between the valves.
The third valve member may be an on-off valve such as an electromagnetic valve that opens and closes the branch pipe installed on the upstream side of the second one-way pipe in the branch pipe. The fourth valve member may be an on-off valve such as an electromagnetic valve that opens and closes the first one-way pipe installed in the second one-way pipe.
本発明によると、第一放熱器を出た冷媒の一部は、第一放熱器および第二放熱器間の分岐点から分岐され、本管流量調整弁および蒸発器間の合流点で合流するとともにインジェクションポートに冷媒が供給されるので、第二放熱器に導入される水の温度が低下しても、著しい圧縮機性能の低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。 According to the present invention, a part of the refrigerant exiting the first radiator is branched from the branch point between the first radiator and the second radiator, and joins at the junction between the main flow rate adjusting valve and the evaporator. At the same time, since the refrigerant is supplied to the injection port, even if the temperature of the water introduced into the second radiator decreases, it is possible to suppress a significant decrease in the compressor performance and perform an efficient operation over a wide range of conditions. be able to.
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態にかかるヒートポンプ式の給湯器1について、図1を参照して説明する。
図1は、第一実施形態にかかる給湯器1の回路構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First embodiment]
Hereinafter, a heat pump
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a
給湯器1には、加熱源となる冷凍サイクル3と、温湯を生成する水サイクル5とが備えられている。
冷凍サイクル3には、冷媒を圧縮して高温・高圧の冷媒とする2段圧縮機7と、2段圧縮機7からの高温・高圧の冷媒を冷却する第一ガスクーラ(第一放熱器)9および第二ガスクーラ(第二放熱器)11と、第二ガスクーラ11からの冷却された冷媒を絞って減圧する第一流量調整弁(本管流量調整弁)13と、減圧された冷媒を冷却しガス化する空気熱交換器(蒸発器)15と、気液分離を行いガス状の冷媒を2段圧縮機7へ供給するアキュムレータ17と、これら2段圧縮機、第一ガスクーラ9、第二ガスクーラ11、第一流量調整弁13、空気熱交換器15およびアキュムレータ17をこの順に接続する冷媒配管19と、が備えられている。冷媒としては二酸化炭素(CO2)を用いている。
The
The
2段圧縮機7は、図示しない低段側圧縮機構および高段側圧縮機構を備えており、低段側圧縮機構で圧縮された中間圧力の冷媒をさらに高段側圧縮機構で圧縮して高圧として吐出するものである。低段側圧縮機構および高段側圧縮機構には、ローリングピストンタイプあるいはスイングタイプのロータリ式圧縮機構およびスクロール圧縮機構等公知の構造のものが用いられる。
2段圧縮機7の中間圧力部分には、循環している冷媒の一部がインジェクションされるインジェクションポートPが備えられている。インジェクションは、中間圧力部分の温度を低下させるとともに冷媒量を増加させ、2段圧縮機7から吐出される冷媒量を増加させるものである。
The two-
The intermediate pressure portion of the two-
冷凍サイクル3には、インジェクション回路21が備えられている。インジェクション回路21には、冷媒配管19における第一ガスクーラ9および第二ガスクーラ11間に位置する分岐点Aから分岐され、2重管熱交換器25の一方管内部を通って冷媒配管19における第一流量調整弁13および空気熱交換器15間に位置する合流点Bに合流する分岐配管23と、分岐配管23における2重管熱交換器25の上流側から分岐し、インジェクション膨張弁27および2重管熱交換器25の他方管内部を通って2段圧縮機7のインジェクションポートPに接続されるインジェクション配管29とが備えられている。分岐配管23には、2重管熱交換器25の下流側に第二流量調整弁(分岐流量調整弁)31が備えられている。
The
第一ガスクーラ9および第二ガスクーラ11は、冷媒と後述する水サイクル5を循環する水との間で熱交換し、冷媒から水に放熱することによって水を加温し、冷媒を冷却するものである。
蒸発器15を通る冷媒は、図示省略の蒸発器用ファンにより送風される空気と熱交換され、空気から吸熱して蒸発ガス化されるようになっている。
第二流量調整弁31は、分岐配管23を通る冷媒を絞って減圧する機能を有する。また、第一流量調整弁13および第二流量調整弁31の開度を調整することによって第二ガスクーラ11を通る冷媒量と分岐配管23を通る冷媒量の比率を調整できる。
The
The refrigerant passing through the
The second flow
水サイクル5には、水を貯留する蓄熱タンク33と、水を供給する給水ポンプ35と、第二ガスクーラ11、第一ガスクーラ9と、および蓄熱タンク33、給水ポンプ35、第二ガスクーラ11および第一ガスクーラ9を通って蓄熱タンク33に戻るような循環流路を形成する水配管37とが備えられている。
給水ポンプ35の作動によって蓄熱タンク33の水は第二ガスクーラ11および第一ガスクーラ9の順に通り、第一ガスクーラ9および第二ガスクーラ11において第一ガスクーラ9および第二ガスクーラ11の順に流れる冷媒と常に対向流となるようにされている。
The
By the operation of the
以上のように構成された本実施形態にかかる給湯器1の動作について説明する。
冷凍サイクル3では、2段圧縮機7で圧縮されて高温・高圧とされた超臨界状態の冷媒は、冷媒配管19を通って第一ガスクーラ9および第二ガスクーラ11を流れる。一方、水サイクル5では、給水ポンプ35の作動によって蓄熱タンク33内の水が水配管37を通って第二ガスクーラ11および第一ガスクーラ9の順に流れる。この間に水配管37を流れる水は、冷媒配管19を流れる高温・高圧の冷媒と熱交換されて加温され、蓄熱タンク33に戻される。蓄熱タンク33内に貯留された加温された水(温湯)は、別途必要とされる場所に送られ、利用に供される。なお、第一ガスクーラ9を出た水を蓄熱タンク33に戻さずに直接必要とされる場所に供給するようにしてもよい。
Operation | movement of the
In the
一方、第一ガスクーラ9および第二ガスクーラ11で水配管37を通る水によって冷却された冷却された高圧の冷媒は第一流量調整弁13で減圧され、低温低圧の気液二相状態の冷媒とされ、空気熱交換器15で外部空気と熱交換して蒸発・気化される。空気熱交換器15で気化した冷媒はアキュムレータ17で気体と液体と分離される。アキュムレータ17で気液分離された気化冷媒は再び2段圧縮機7に導入されて圧縮される。
On the other hand, the cooled high-pressure refrigerant cooled by the water passing through the
このとき、第一ガスクーラ9を出た冷媒は、一部が分岐点Aで分岐され、分岐配管23を通って2重管熱交換器25の一方管内部および第二流量調整弁31を通り、合流点Bへと流れる。
そして、分岐配管23を通る冷媒の一部は、分岐配管23の2重管熱交換器17の上流側から分岐したインジェクション配管29に導入される。インジェクション配管29に分岐された冷媒は、インジェクション膨張弁27によって膨張され、2重管熱交換器25の他方管内部を通る際、一方管内部を通る冷媒によって加温され、インジェクションポートPに供給される。
At this time, a part of the refrigerant exiting the
A part of the refrigerant passing through the
一方、分岐配管23を通って合流する冷媒は2重管熱交換器25においてインジェクション膨張弁27で膨張されたインジェクションされる冷媒によって冷却される。したがって、合流点Bで合流する第二ガスクーラ11を通る冷媒との温度差を小さくすることができる。
また、分岐配管23に第二流量調整弁31が設置されているので、第一流量調整弁13および第二流量調整弁31の開度を調節することによって分岐配管23に流れる冷媒量を調節することができる。
なお、第一ガスクーラ9および第二ガスクーラ11のサイズは、冷媒の第一ガスクーラ9の出口温度を何度となるように設定するかで決定されるのが好ましい。
On the other hand, the refrigerant that merges through the
In addition, since the second flow
In addition, it is preferable that the size of the
第一ガスクーラ9を通る冷媒は、第二ガスクーラ11で昇温された水と熱交換するので、第二ガスクーラ11に導入される水の温度が低い状態であっても第一ガスクーラ9の出口部の冷媒温度は比較的高くなる。これにより、インジェクションされる冷媒の温度低下が抑制されるので、その圧力が2段圧縮機7における中間圧力部分の圧力よりも小さくなることを防止できる。
したがって、インジェクションが確実に行なわれることができるので、2段圧縮機7の中間圧をある程度調整することができ、入水温度が低い条件での2段圧縮機7の効率低下を回避することができる。第二ガスクーラ11に導入される水の温度が低下しても、著しい2段圧縮機7の性能低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。
Since the refrigerant passing through the
Therefore, since the injection can be performed reliably, the intermediate pressure of the two-
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態にかかる給湯器1について、図2を用いて説明する。本実施形態にかかる給湯器1は、インジェクション回路21の構成が第一実施形態のものと異なるので、ここではこの異なる部分について主として説明し、前述した第一実施形態のものと同じ部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同じ部材には同じ符号を付している。
[Second Embodiment]
Next, the
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as 1st embodiment.
図2は、本実施形態にかかる給湯器1の回路構成を示すブロック図である。
本実施形態では、分岐点Aに分岐三方弁(第一の弁部材、第一の三方弁)39が設置されている。分岐三方弁39は、冷媒配管19と接続される2ポートと、分岐配管23と接続される1ポートを有している。分岐三方弁39は、ポートの切り替えによって冷媒配管19のみを連通させることならびに冷媒配管19および分岐配管23ともに連通させることを選択できるように構成されている。言い換えると、分岐三方弁39は、分岐配管23へ選択的に冷媒を流すように構成されている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the
In the present embodiment, a branching three-way valve (first valve member, first three-way valve) 39 is installed at the branch point A. The branch three-
第二ガスクーラと第一流量調整弁との間に本管三方弁(第二の弁部材、第二の三方弁)41が設置されている。本管三方弁41は、冷媒配管19と接続される2ポートと、還流配管(第一の一方向配管)43と接続される1ポートを有している。
還流配管43の他方の端は、分岐配管23におけるインジェクション配管29の分岐点の上流側に連通している。還流配管43には、逆止弁45が設置され、冷媒が本管三方弁41から分岐配管23へ向かってのみ流れるようにされている。
本管三方弁41は、ポートの切り替えによって冷媒配管19のみを連通させることならびに冷媒配管19および還流配管43ともに連通させることを選択できるように構成されている。言い換えると、本管三方弁41は、還流配管43へ選択的に冷媒を流すように構成されている。
A main three-way valve (second valve member, second three-way valve) 41 is installed between the second gas cooler and the first flow rate adjustment valve. The main three-
The other end of the reflux pipe 43 communicates with the upstream side of the branch point of the
The main pipe three-
以上のように構成された本実施形態にかかる給湯器1の動作について説明する。
分岐三方弁39を切り替えることによって第一ガスクーラ9を出た冷媒は、分岐配管23へ流すようにも流さないようにもすることができる。また、本管三方弁41を切り替えることによって第二ガスクーラ11を出た冷媒の一部を還流配管43を通って分岐配管23におけるインジェクション配管29の上流側に供給することも供給しないこともできる。
Operation | movement of the
The refrigerant that has exited the
たとえば、第二ガスクーラ11に導入される水の温度が低い状態である場合には、分岐三方弁39のポートを分岐配管23に冷媒が流されるように切り替え、分岐配管23に比較的高温の冷媒を供給する。この状態における給湯器1の動作は、第一実施形態の給湯器1と同様であるので、ここでは重複した説明を省略する。
このようにすると、インジェクションされる冷媒の温度低下が抑制されるので、その圧力が2段圧縮機7における中間圧力部分の圧力よりも小さくなることを防止できる。このようにインジェクションを行うことができるので、2段圧縮機7の中間圧をある程度調整することができ、入水温度が低い条件での2段圧縮機7の効率低下を回避することができる。
このとき、逆止弁45によって分岐配管23に供給された冷媒が還流配管43に流れ込むことはない。
For example, when the temperature of water introduced into the
If it does in this way, since the temperature fall of the refrigerant | coolant injected is suppressed, it can prevent that the pressure becomes smaller than the pressure of the intermediate | middle pressure part in the two-
At this time, the refrigerant supplied to the
また、第二ガスクーラ11に導入される水の温度が通常あるいは高い状態である場合には、分岐三方弁39のポートを分岐配管23に冷媒が流れないように切り替えるとともに本管三方弁41のポートを還流配管43に冷媒が流れるように切り替える。
第二ガスクーラ11を出た冷媒の一部が本管三方弁41から還流配管43を通って分岐配管23におけるインジェクション配管29の上流側に供給される。
分岐配管23を通る冷媒の一部は、分岐配管23の2重管熱交換器17の上流側から分岐したインジェクション配管29に導入される。インジェクション配管29に分岐された冷媒は、インジェクション膨張弁27によって膨張され、2重管熱交換器25の他方管内部を通る際、一方管内部を通る冷媒によって加温され、インジェクションポートPに供給される。
Further, when the temperature of the water introduced into the
A part of the refrigerant exiting the
A part of the refrigerant passing through the
このように、第一ガスクーラ9を出た冷媒がインジェクション配管29に供給されるのに比較して比較的低温の第二ガスクーラ11を出た冷媒がインジェクション配管29に供給されるので、冷凍サイクルの性能(COP)の悪化を抑制することができる。
このように、第二ガスクーラ11に導入される水の温度が低下してもあるいは上昇しても、著しい2段圧縮機7の性能低下あるいは冷凍サイクル3の性能低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。
In this way, the refrigerant that has exited the
In this way, even if the temperature of the water introduced into the
本実施形態では、第一の弁部材および第二の弁部材として上述の構成をした分岐三方弁39および本管三方弁41を用いているが、これに限定されない。
たとえば、第一の弁部材としては分岐配管23における還流配管43の上流側に設置され、分岐配管23の開閉を行う電磁弁等の開閉弁であってもよい。第二の弁部材としては、還流配管43に設置された還流配管43の開閉を行う電磁弁等の開閉弁であってもよい。
In the present embodiment, the branch three-
For example, the first valve member may be an on-off valve such as an electromagnetic valve that is installed upstream of the return pipe 43 in the
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態にかかる給湯器1について、図3を用いて説明する。本実施形態にかかる給湯器1は、インジェクション回路21の構成が第一実施形態のものと異なるので、ここではこの異なる部分について主として説明し、前述した第一実施形態のものと同じ部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同じ部材には同じ符号を付している。
[Third embodiment]
Next, a
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as 1st embodiment.
図3は、本実施形態にかかる給湯器1の回路構成を示すブロック図である。
本実施形態のインジェクション回路21には、冷媒配管19における第一ガスクーラ9および第二ガスクーラ11間に位置する分岐点Aから分岐される分岐配管47と、分岐配管47に設置された分岐膨張弁49と、分岐配管47が接続され気液分離を行うレシーバ51と、レシーバ51で分離された液状の冷媒を合流点Bに供給する液配管53と、レシーバ51で分離されたガス状の冷媒をインジェクションポートPに供給するインジェクション配管53とが備えられている。
また、合流点Bと空気熱交換器15との間に本管膨張弁57が設置されている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the
The
A
以上のように構成された本実施形態にかかる給湯器1の動作について説明する。
冷凍サイクル3および水サイクル5の基本的な動作は、上述の第一実施形態と同様であるので、ここでは重複した説明を省略し、インジェクション回路21の動作を主体に説明する。
本実施形態では、本管流量調整弁13は、流量調整の機能を主として果たし、液配管53を合流した冷媒は本管膨張弁57によって減圧され、断熱膨張される。
Operation | movement of the
Since the basic operations of the
In the present embodiment, the main flow
第一ガスクーラ9を出た冷媒の一部は分岐配管47に導入される。分岐配管47に導入された冷媒は分岐膨張弁49によって減圧され、圧力と温度とによって飽和液と飽和ガスとが生成される。この飽和液および飽和ガスがレシーバ51に導入されて分離される。
レシーバ51で分離されたガス状の冷媒はインジェクションポートPへ導入される。一方、レシーバ51で分離された液状の冷媒は合流点Bに供給される。このように、2段圧縮機7のインジェクションポートPには、レシーバ51で分離されたガス状の冷媒が供給されるので、インジェクションポートPに確実にガス状の冷媒を供給することができる。
A part of the refrigerant exiting the
The gaseous refrigerant separated by the
第一ガスクーラ9を通る冷媒は、第二ガスクーラ11で昇温された水と熱交換するので、第二ガスクーラ11に導入される水の温度が低い状態であっても第一ガスクーラ9の出口部の冷媒温度は比較的高くなる。これにより、インジェクションされる冷媒の温度低下が抑制されるので、その圧力が2段圧縮機7における中間圧力部分の圧力よりも小さくなることを防止できる。
したがって、インジェクションを確実に行うことができるので、2段圧縮機7中間圧をある程度調整することができ、入水温度が低い条件での2段圧縮機7の効率低下を回避することができる。第二ガスクーラ11に導入される水の温度が低下しても、著しい2段圧縮機7の性能低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。
Since the refrigerant passing through the
Therefore, since the injection can be performed reliably, the intermediate pressure of the two-
[第四実施形態]
次に、本発明の第四実施形態にかかる給湯器1について、図4を用いて説明する。本実施形態にかかる給湯器1は、インジェクション回路21の構成が第三実施形態のものと異なるので、ここではこの異なる部分について主として説明し、前述した第一実施形態および第三実施形態のものと同じ部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態および第三実施形態と同じ部材には同じ符号を付している。
[Fourth embodiment]
Next, a
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as 1st embodiment and 3rd embodiment.
図4は、本実施形態にかかる給湯器1の回路構成を示すブロック図である。
本実施形態では、分岐点Aに分岐三方弁(第三の弁部材、第三の三方弁)57が設置されている。分岐三方弁57は、冷媒配管19と接続される2ポートと、分岐配管47と接続される1ポートを有している。分岐三方弁57は、ポートの切り替えによって冷媒配管19のみを連通させることならびに冷媒配管19および分岐配管47ともに連通させることを選択できるように構成されている。言い換えると、分岐三方弁57は、分岐配管47へ選択的に冷媒を流すように構成されている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the
In the present embodiment, a branch three-way valve (third valve member, third three-way valve) 57 is installed at the branch point A. The branch three-
第二ガスクーラ11と第一流量調整弁13との間に本管三方弁(第四の弁部材、第四の三方弁)59が設置されている。本管三方弁59は、冷媒配管19と接続される2ポートと、還流配管(第二の一方向配管)61と接続される1ポートを有している。
還流配管61の他方の端は、分岐配管47における分岐膨張弁49の上流側に連通している。還流配管61には、逆止弁63が設置され、冷媒が本管三方弁59から分岐配管47へ向かってのみ流れるようにされている。
本管三方弁59は、ポートの切り替えによって冷媒配管19のみを連通させることならびに冷媒配管19および還流配管61ともに連通させることを選択できるように構成されている。言い換えると、本管三方弁59は、還流配管61へ選択的に冷媒を流すように構成されている。
A main three-way valve (fourth valve member, fourth three-way valve) 59 is installed between the
The other end of the
The main pipe three-
以上のように構成された本実施形態にかかる給湯器1の動作について説明する。
分岐三方弁57を切り替えることによって第一ガスクーラ9を出た冷媒は、分岐配管47へ流すようにも流さないようにもすることができる。また、本管三方弁59を切り替えることによって第二ガスクーラ11を出た冷媒の一部を還流配管61を通って分岐配管47における分岐膨張弁49の上流側に供給することも供給しないこともできる。
Operation | movement of the
The refrigerant that has exited the
たとえば、第二ガスクーラ11に導入される水の温度が低い状態である場合には、分岐三方弁57のポートを分岐配管47に冷媒が流されるように切り替え、分岐配管47に比較的高温の冷媒を供給する。この状態における給湯器1の動作は、第一実施形態および第三実施形態の給湯器1と同様であるので、ここでは重複した説明を省略する。
このようにすると、インジェクションされる冷媒の温度低下が抑制されるので、その圧力が2段圧縮機7における中間圧力部分の圧力よりも小さくなることを防止できる。このようにインジェクションを行うことができるので、2段圧縮機7の中間圧をある程度調整することができ、入水温度が低い条件での2段圧縮機7の効率低下を回避することができる。
このとき、逆止弁63によって分岐配管47に供給された冷媒が還流配管61に流れ込むことはない。
For example, when the temperature of the water introduced into the
If it does in this way, since the temperature fall of the refrigerant | coolant injected is suppressed, it can prevent that the pressure becomes smaller than the pressure of the intermediate | middle pressure part in the two-
At this time, the refrigerant supplied to the
また、第二ガスクーラ11に導入される水の温度が通常あるいは高い状態である場合には、分岐三方弁47のポートを分岐配管47に冷媒が流れないように切り替えるとともに本管三方弁59のポートを還流配管61に冷媒が流れるように切り替える。
第二ガスクーラ11を出た冷媒の一部が本管三方弁59から還流配管61を通って分岐配管47における分岐膨張弁49の上流側に供給される。
分岐配管47に導入された冷媒は分岐膨張弁49によって減圧され、圧力と温度とによって飽和液と飽和ガスとが生成される。この飽和液および飽和ガスがレシーバ51に導入されて分離される。
レシーバ51で分離されたガス状の冷媒はインジェクションポートPへ導入される。一方、レシーバ51で分離された液状の冷媒は合流点Bに供給される。このように、2段圧縮機7のインジェクションポートPには、レシーバ51で分離されたガス状の冷媒が供給されるので、インジェクションポートPに確実にガス状の冷媒を供給することができる。
Further, when the temperature of the water introduced into the
A part of the refrigerant exiting the
The refrigerant introduced into the
The gaseous refrigerant separated by the
このように、第一ガスクーラ9を出た冷媒がインジェクション配管55に供給されるのに比較して比較的低温の第二ガスクーラ11を出た冷媒がインジェクション配管55に供給されるので、冷凍サイクルの性能(COP)の悪化を抑制することができる。
このように、第二ガスクーラ11に導入される水の温度が低下してもあるいは上昇しても、著しい2段圧縮機7の性能低下あるいは冷凍サイクル3の性能低下を抑制でき、広範囲の条件に亘って効率の良い運転を行うことができる。
In this way, since the refrigerant that has exited the
In this way, even if the temperature of the water introduced into the
本実施形態では、第三の弁部材および第四の弁部材として上述の構成をした分岐三方弁57および本管三方弁59を用いているが、これに限定されない。
たとえば、第三の弁部材としては分岐配管47における還流配管61の上流側に設置され、分岐配管47の開閉を行う電磁弁等の開閉弁であってもよい。第四の弁部材としては、還流配管61に設置され、還流配管61の開閉を行う電磁弁等の開閉弁であってもよい。
In the present embodiment, the branch three-
For example, the third valve member may be an on-off valve such as an electromagnetic valve that is installed upstream of the
なお、本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を行ってもよい。
たとえば、各実施形態では冷媒として二酸化炭素を用いているが、これに限定されず、HFC冷媒等の代替フロン等公知の冷媒を用いることができる。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, although carbon dioxide is used as the refrigerant in each embodiment, the invention is not limited to this, and a known refrigerant such as an alternative chlorofluorocarbon such as an HFC refrigerant can be used.
1 給湯器
3 冷凍サイクル
5 水サイクル
7 2段圧縮機
9 第一ガスクーラ
11 第二ガスクーラ
13 第一流量調整弁
15 空気熱交換器
19 冷媒配管
21 インジェクション回路
23 分岐配管
25 2重管熱交換器
27 インジェクション膨張弁
29 インジェクション配管
31 第二流量調整弁
37 水配管
39 分岐三方弁
41 本管三方弁
43 還流配管
47 分岐配管
49 分岐膨張弁
51 レシーバ
57 分岐三方弁
59 本管三方弁
61 還流配管
A 分岐点
B 合流点
P インジェクションポート
DESCRIPTION OF
Claims (4)
水が第二放熱器から第一放熱器を通って流れ、前記第一放熱器および前記第二放熱器を流れる前記冷媒との間で熱交換される水配管を有する水サイクルと、
前記冷媒配管における前記第一放熱器および前記第二放熱器間の分岐点と前記本管流量調整弁および前記蒸発器間の合流点を接続する分岐配管と、該分岐配管から前記インジェクションポートに冷媒を供給するインジェクション配管とを有するインジェクション回路と、
前記分岐配管へ選択的に前記冷媒を流す第一の弁部材と、
前記第二放熱器と前記本管流量調整弁との間から分岐され、前記分岐配管における前記インジェクション配管の上流側へ向かってのみ前記冷媒を供給できる第一の一方向配管と、
該第一の一方向配管へ選択的に前記冷媒を流す第二の弁部材と、
が備えられていることを特徴とする給湯器。 A two-stage compressor having an injection port between a low stage and a high stage, a first radiator, a second radiator, a main flow rate adjusting valve, and an evaporator are connected so that the refrigerant sequentially flows through the refrigerant pipe. A refrigeration cycle;
A water cycle having water piping through which water flows from the second radiator through the first radiator and heat exchanged between the first radiator and the refrigerant flowing through the second radiator;
A branch pipe connecting the confluence between the first radiator and the branch point between the second radiator the main flow control valve and the evaporator in the refrigerant pipe, the refrigerant from the branch pipe to the injection port An injection circuit having an injection pipe for supplying
A first valve member for selectively flowing the refrigerant to the branch pipe;
A first one-way pipe that is branched from between the second radiator and the main flow rate regulating valve, and that can supply the refrigerant only toward the upstream side of the injection pipe in the branch pipe;
A second valve member for selectively flowing the refrigerant to the first one-way pipe;
A water heater characterized by being provided with.
前記インジェクション配管は、前記分岐配管の前記2重管熱交換器の上流側から分岐し、インジェクション膨張弁および前記2重管熱交換器の他方管内部を通って前記インジェクションポートに接続されていることを特徴とする請求項1に記載された給湯器。 The branch pipe, through one tube section and the branch flow adjusting valve of the double pipe heat exchanger and connecting the joining point and the branch point,
The injection pipe branches from the upstream side of the double pipe heat exchanger of the branch pipes, is connected through the interior other tube of the injection expansion valve and the double pipe heat exchanger to said injection port Turkey The water heater according to claim 1, wherein:
前記第二の弁部材は、前記冷媒配管における前記第二放熱器と前記本管流量調整弁との間に設置された三方弁であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載された給湯器。 It said first valve member is a three-way valve installed in the branch point,
Said second valve member, one of claims 1, wherein a three-way valve disposed between the second radiator in the refrigerant pipe and the main pipe flow regulating valve according to claim 3 The water heater described in item 1 .
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