JPH0229551A - ヒートポンプ給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、非共沸混合冷媒を使用するヒートポンプ給
湯装置に関するものである。

〔従来の技術〕

水温が低い時には低沸点冷媒（例えばフロンＲ２２）で
運転し、水温が高い時には混合冷媒（例えばフロンＲ２
２とＲ１１４）で運転するヒートポンプ給湯装置の一例
が第２図に示されている。

その構成を概略的に説明すると、この従来装置は圧縮機
１、凝縮器２．膨張弁ｌＯおよび蒸発器１１を含む冷媒
回路のほかに、冷媒蒸留手段を備えている。同冷腐蒸留
手段は蒸留塔７および塔底タンク４を有し、その塔底側
還流トラップ５には加熱手段６が設けられている。また
、塔頂側還流管には冷却手段８が設けられている。この
場合、詳しくは図示されていないが、加熱手段６には圧
縮機１の吐出管が用いられ、冷却手段８には圧縮機１の
吸入管が用いられている。なお、この従来例においては
、冷媒蒸留手段は開閉弁３，９を介して冷媒回路に接続
されている。一方、貯湯タンク１２内の水はポンプ１４
にて凝縮器２に送られ、そこで加熱されたのち貯湯タン
ク１２に戻される。

フロンＲ２２にて運転するには、開閉弁３，９をともに
開にして、上記加熱手段６および冷却手段８を動作させ
る。これにより、塔底タンク４内にフロンＲ１１４が貯
溜され、冷媒回路には主としてフロンＲ２２が循環する
ことになる。なお、　Ｒ１１４の蒸留分離後は開閉弁３
，９を閉じればよい。

他方、フロンＲ２２とＲ１１４の混合冷媒で運転するに
は、上記加熱手段６および冷却手段８をともに停止状態
とした上で、開閉弁３，９を開にすればよい。

〔発明が解決しようとする課題〕 第３図に示されている冷凍サイクルの冷媒圧カーエンタ
ルピー線図を併せて参照すると、圧縮機１から吐出され
た冷媒は凝縮器２で液化され、ａ点の状態からｂ点の状
態とされる。蒸留運転時、液化された冷媒の一部は開閉
弁３を通って塔底タンク４に貯溜され、オーバーフロー
した液冷媒はさらにトラップ５を通り加熱手段６にてＣ
点にまで加熱されて蒸留塔７に入る。

このように従来装置においては、蒸留運転時、−度す点
にまで冷却された冷媒を加熱手段６、すなわち圧縮機１
から吐出される高温冷媒によってＣ点にまで加熱するた
め、加熱負荷が大きく、したがって冷凍サイクルの効率
が低下するという欠点があった。

この発明は上記従来の欠点に鑑みなされたもので、その
目的は、蒸留手段のトラップ加熱に要する熱容量が少な
くてすむようにしたヒートポンプ給湯装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明においては、圧縮機
、冷媒凝縮手段、冷媒膨張手段および冷媒蒸発手段を含
み非共沸混合冷媒が封入された冷媒回路を有し、上記冷
媒凝縮手段から放熱される熱にて貯湯タンク内の水を加
熱するヒートポンプ給湯装置において。

上記冷媒凝縮手段は直列的に配置された第１および第２
の凝縮器を備え、それらの間に冷媒蒸留手段を設けたこ
とを特徴としている。

〔作　　用〕

上記の構成によれば、圧縮機から吐出された冷媒は第１
の凝縮器にてａ点の状態からＣ点の状態にまで冷却され
、このＣ点の状態で蒸留手段に入ることになる。したが
って、従来のようにｂ点からＣ点になるまで加熱する必
要がなく、効率の向上が図られる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を第１図を参照しながら詳細に
説明する。なお、同図において先に説明の第２図と同一
もしくは同一とみなされる部分には同一の参照符号が付
けられている。

このヒートポンプ給湯装置においては、第１および第２
の２つの凝縮器２ａ、２ｂを備えている。

これらの凝縮１１２ａ、２ｂは冷媒回路の配管路に沿っ
て直列的に配置され、この例においては、第１の凝縮器
２ａが前段、第２の凝縮器２ｂが後段に配置されている
。これに関連して、各凝縮器２ａ、２ｂを通る冷媒管路
は２つの枝管１３ａ、１３ｂに分岐されている。

この装置によると、上記凝縮器２ａ、２ｂの間に蒸留塔
７および塔底タンク４を含む冷媒蒸留手段が接続されて
いる。すなわち、一方の枝管１３ａの中間に開閉弁１５
を介装し、その上流側に蒸留塔７の冷媒流入側を開閉弁
１６を介して接続する。また、開閉弁１５の下流側に蒸
留塔７の冷媒流出側を開閉弁１７を介して接続する。他
方、塔底タンク４の底部側を開閉弁１８を介して膨張弁
１０と蒸発器１１との間に接続する。

上記構成において、貯湯タンク１２内の水温が低くＲ２
２にて運転を行なうには、まず、開閉弁１５゜１８を閉
とし、開閉弁１６．１７を開として蒸留運転を行なう、
すなわち、圧縮機１から吐出された高温冷媒（ａ点状Ｓ
）は第１の凝縮器２ａにて第３図Ｃ点の状態まで冷却さ
れる。枝管１３ａ内の冷媒はこの０点状態で蒸留塔７に
流入し、液冷媒は塔底タンク４に貯溜される。同塔底タ
ンク４からオーバーフローした液冷媒は加熱手段６にて
加熱されたのち蒸留塔７に入る。この場合、液冷媒はす
でにＣ点の状態にあるため、それを気化させるに必要な
熱量は少なくてすむことになる。ガス冷媒は開閉弁１７
を通って第２の凝縮器２ｂに至る。このようにして、塔
底タンク４にＲ１１４が貯溜され、冷媒回路には主とし
てＲ２２が循環することになる。

この時点で開閉弁１６．１７を閉じ、開閉弁１５を開に
することにより、Ｒ２２による運転状態となる。なお、
開閉弁１８は閉じたままの状態におかれる。

これに対して、混合冷媒にて運転するには、開閉弁１５
．１８を開とし、開閉弁１６．１７を閉じる。これによ
り、塔底タンク４のＲ１１４が冷媒回路に供給され、Ｒ
２２とＲ１１４の混合冷媒が循環することになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、非共沸混合冷
媒を使用するヒートポンプ給湯装置において、その冷媒
蒸留に必要な熱量が少なくてすみ。

したがって、冷凍サイクルの効率がよいヒートポンプ給
湯装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示した模式図、第２図は
従来例を示した模式図、第３図は冷凍サイクルの圧力−
エンタルピー線図である。 図中、１は圧縮機、２ａ、２ｂは凝縮器、４は塔底タン
ク、５はトラップ、６は加熱手段、７は蒸留塔、１０は
膨張弁、１１は蒸発器、１２は貯湯タンク、１５〜１８
は開閉弁である。 特許出願人　　株式会社富士通ゼネラル代理人　弁理士
　大　原　　拓　化 第２図 第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、冷媒凝縮手段、冷媒膨張手段および冷媒
   蒸発手段を含み非共沸混合冷媒が封入された冷媒回路を
   有し、上記冷媒凝縮手段から放熱される熱にて貯湯タン
   ク内の水を加熱するヒートポンプ給湯装置において、 上記冷媒凝縮手段は直列的に配置された第１および第２
   の凝縮器を備え、それらの間に冷媒蒸留手段を設けたこ
   とを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
2. （２）上記冷媒蒸留手段は蒸留塔、塔底タンクおよび同
   タンクから蒸留塔へ至る還流管の加熱手段を備え、上記
   塔底タンク内に高沸点冷媒が貯溜される請求項１記載の
   ヒートポンプ給湯装置。
3. （３）上記加熱手段は圧縮機の吐出管である請求項２記
   載のヒートポンプ給湯装置。
4. （４）上記第１および第２の凝縮器を挿通する冷媒回路
   は少なくとも２つに分岐されており、上記冷媒蒸留手段
   はそのいずれか一方の枝管に接続されている請求項１記
   載のヒートポンプ給湯装置。