JP6071352B2 - ヒートポンプシステム - Google Patents
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Description
すなわち、本発明にかかるヒートポンプシステムは、水/冷媒熱交換器を備え、その出湯温度が目標温度となるように、水ポンプにより水量を制御するタイプのヒートポンプシステムにおいて、前記水/冷媒熱交換器のスケール付着による性能低下を、該水/冷媒熱交換器の冷媒出口温度と水入口温度との温度差と、出湯温度と、該水/冷媒熱交換器の初期能力に対する熱交換器能力の低下を表す能力比率とに基づいて判定する性能低下判定部を備えていることを特徴とする。
図1には、本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステムの構成図が示されている。
本実施形態のヒートポンプシステム1は、給湯機用に適用されたものであり、CO2冷媒を用いている超臨界サイクルのヒートポンプ2と、該ヒートポンプ2で製造された温水を貯える貯湯タンク10が設けられた貯湯タンクユニット3とを備えている。
以下に、水/冷媒熱交換器5の「冷媒出口温度−水入口温度」(温度差)と、出湯温度とに基づいて、水/冷媒熱交換器5のスケール付着による性能(能力)の低下を判定できる理由を詳しく説明する。
因みに、図7(B)は、水/冷媒熱交換器5の冷媒入口温度、冷媒出口温度、水入口温度および出湯温度を検出し、それらから求めた対数平均温度差(=(ΔΘ1−ΔΘ2)/In(ΔΘ1/ΔΘ2)、但し、ΔΘ1=(冷媒入口温度−出湯温度)、ΔΘ2=(冷媒出口温度−水入口温度)と、水/冷媒熱交換器5の能力比率との関係を示したもので、略同じ傾向となることが確認されている。
上記ヒートポンプシステム1において、CO2冷媒を用いた超臨界サイクルのヒートポンプ2が運転されると、圧縮機4で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、冷媒循環回路9を介して水/冷媒熱交換器5に導入される。ここで冷媒流路5A側を流れる冷媒と、水循環回路11を介して水流路5B側に循環される水とが熱交換されることにより、水は高温高圧の冷媒ガス側からの放熱によって加熱、昇温され、リモコン等の設定手段22で設定された温度の温水(お湯)が製造される。
2 ヒートポンプ
3 貯湯タンクユニット
4 圧縮機
5 水/冷媒熱交換器(ガスクーラ)
5A 冷媒流路
5B 水流路
6 減圧手段
7 蒸発器
10 貯湯タンク
11 水循環回路
12 水ポンプ
20,21 温度センサ
22 出湯温度の設定手段
23 性能低下判定部
24 警報部
Claims (4)
- 水/冷媒熱交換器を備え、その出湯温度が目標温度となるように、水ポンプにより水量を制御するタイプのヒートポンプシステムにおいて、
前記水/冷媒熱交換器のスケール付着による性能低下を、該水/冷媒熱交換器の冷媒出口温度と水入口温度との温度差と、前記出湯温度と、該水/冷媒熱交換器の初期能力に対する熱交換器能力の低下を表す能力比率とに基づいて判定する性能低下判定部を備えていることを特徴とするヒートポンプシステム。 - 前記性能低下判定部は、前記水/冷媒熱交換器の冷媒出口温度と水入口温度との温度差が所定の前記能力比率における制限範囲を超えたとき、メンテナンスアラームを出力する警報部を備え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システム。
- 前記性能低下判定部は、前記出湯温度毎に、前記出湯温度と、前記水/冷媒熱交換器の性能低下時の前記「冷媒出口温度−水入口温度」との関係から性能低下下限のクライテリアを決定するテーブルを内蔵している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システム。
- 前記ヒートポンプシステムが、CO2冷媒を用いた給湯機用のヒートポンプシステムであ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システム。
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