JPH09264632A - 給湯用ヒートポンプ - Google Patents
給湯用ヒートポンプInfo
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- JPH09264632A JPH09264632A JP10397796A JP10397796A JPH09264632A JP H09264632 A JPH09264632 A JP H09264632A JP 10397796 A JP10397796 A JP 10397796A JP 10397796 A JP10397796 A JP 10397796A JP H09264632 A JPH09264632 A JP H09264632A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価な冷媒サイクルにより高密度な貯湯をも
可能として、小容積の貯湯槽の使用で済ませると共に、
日中の湯切れ対策に適応せしめる。 【解決手段】 圧縮機１，凝縮器５，冷媒膨張弁６ａ，
蒸発器３を冷媒配管により順次接続し、圧縮機吐出側に
四方弁２，圧縮機吸入側にアキュムレータ８を配したヒ
ートポンプの前記凝縮器５に貯湯槽を連結し、貯湯槽内
の水を凝縮器５へ循環させて昇温させ、給湯用とする給
湯用ヒートポンプにおいて、前記凝縮器５より冷媒膨張
弁６ａに至る配管途中より分岐して蒸発器３に至る冷媒
制御回路を切換弁７により切換え可能に設け、該制回路
に冷媒バッファ１７を配設して、切換弁７を切換え、冷
媒バッファ１７を経由させるかどうかによって低温の出
湯と高温の出湯を可能とした。
可能として、小容積の貯湯槽の使用で済ませると共に、
日中の湯切れ対策に適応せしめる。 【解決手段】 圧縮機１，凝縮器５，冷媒膨張弁６ａ，
蒸発器３を冷媒配管により順次接続し、圧縮機吐出側に
四方弁２，圧縮機吸入側にアキュムレータ８を配したヒ
ートポンプの前記凝縮器５に貯湯槽を連結し、貯湯槽内
の水を凝縮器５へ循環させて昇温させ、給湯用とする給
湯用ヒートポンプにおいて、前記凝縮器５より冷媒膨張
弁６ａに至る配管途中より分岐して蒸発器３に至る冷媒
制御回路を切換弁７により切換え可能に設け、該制回路
に冷媒バッファ１７を配設して、切換弁７を切換え、冷
媒バッファ１７を経由させるかどうかによって低温の出
湯と高温の出湯を可能とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は給湯用ヒートポンプ
に係り、詳しくは、本発明は経済的な夜間電力により貯
湯槽に温水を貯め日中の給湯を可能ならしめる給湯シス
テムで使用される貫流方式のヒートポンプ給湯機に関す
る。
に係り、詳しくは、本発明は経済的な夜間電力により貯
湯槽に温水を貯め日中の給湯を可能ならしめる給湯シス
テムで使用される貫流方式のヒートポンプ給湯機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】貫流方式の給湯用ヒートポンプは、ヒー
トポンプと貯湯槽とを、貯湯槽下部よりヒートポンプの
凝縮器へ至る下部配管及び凝縮器から貯湯槽へ至る上部
配管により連結し、下部配管に介設したポンプにより、
貯湯槽内の水を前記凝縮器へ繰り返し循環させて、貯湯
槽内の水を徐々に昇温させるヒートポンプであり、特開
平２−１９５１３０号公報，特開平３−１５８５６４号
公報等により公知であるが、一般に循環方式のヒートポ
ンプに比し、下部配管に略１／１０程度の細径管が使用
され、しかも，その細径管に制水弁が介設されていて、
ヒートポンプに供給する水の流量をごく少量に制御し、
これによって一度の循環で、冷媒の飽和温度、場合によ
っては飽和温度以上の湯を取り出すことを可能としてい
る。そして、この場合は時間当たり大量の湯を供給する
ことはできないが、いわば瞬間湯沸器と同様に時間を待
たず適切な温度の湯を得ることができる。
トポンプと貯湯槽とを、貯湯槽下部よりヒートポンプの
凝縮器へ至る下部配管及び凝縮器から貯湯槽へ至る上部
配管により連結し、下部配管に介設したポンプにより、
貯湯槽内の水を前記凝縮器へ繰り返し循環させて、貯湯
槽内の水を徐々に昇温させるヒートポンプであり、特開
平２−１９５１３０号公報，特開平３−１５８５６４号
公報等により公知であるが、一般に循環方式のヒートポ
ンプに比し、下部配管に略１／１０程度の細径管が使用
され、しかも，その細径管に制水弁が介設されていて、
ヒートポンプに供給する水の流量をごく少量に制御し、
これによって一度の循環で、冷媒の飽和温度、場合によ
っては飽和温度以上の湯を取り出すことを可能としてい
る。そして、この場合は時間当たり大量の湯を供給する
ことはできないが、いわば瞬間湯沸器と同様に時間を待
たず適切な温度の湯を得ることができる。
【０００３】ところで、上記給湯用ヒートポンプは通
常、経済的な夜間電力等によって運転し、夜間に貯湯し
て日中の給湯負荷に対応するか、日中に給湯負荷が大き
く、湯切れを起こすような場合は水温などを検知し、追
い掛け運転を行っている。そして、夜間も日中も同じ温
度で運転されていた。
常、経済的な夜間電力等によって運転し、夜間に貯湯し
て日中の給湯負荷に対応するか、日中に給湯負荷が大き
く、湯切れを起こすような場合は水温などを検知し、追
い掛け運転を行っている。そして、夜間も日中も同じ温
度で運転されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、貯湯温度は高
ければ高い程好ましく、貯湯温度を高温とすることによ
り、日中の使用に際して水道水で薄めて適温として使用
することができるので、貯湯温度が高温である程、小さ
な容積の貯湯槽で済むが、従来のヒートポンプでは循環
運転方式のもので５５℃，貫流運転方式のものでも６０
℃程度であり、貯湯温度をより以上高くしようとすれば
２段圧縮方式や２元冷媒方式など複雑なヒートポンプを
使用する必要があった。
ければ高い程好ましく、貯湯温度を高温とすることによ
り、日中の使用に際して水道水で薄めて適温として使用
することができるので、貯湯温度が高温である程、小さ
な容積の貯湯槽で済むが、従来のヒートポンプでは循環
運転方式のもので５５℃，貫流運転方式のものでも６０
℃程度であり、貯湯温度をより以上高くしようとすれば
２段圧縮方式や２元冷媒方式など複雑なヒートポンプを
使用する必要があった。
【０００５】本発明は上述の如き実状に対処し、安価な
冷媒サイクルにより高密度な貯湯を可能として、小容積
の貯湯槽の使用で済ませると共に、日中の湯切れ対策に
適応させることを目的とするものである。
冷媒サイクルにより高密度な貯湯を可能として、小容積
の貯湯槽の使用で済ませると共に、日中の湯切れ対策に
適応させることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明は、基本的に給湯用ヒートポンプとして圧縮
機，凝縮器，冷媒膨張弁，蒸発器を冷媒配管により順次
接続し、圧縮機吐出側に四方弁，圧縮機吸入側にアキュ
ムレータを配し、蒸発器にファンを付設してなる通常の
配管回路を備えたヒートポンプの前記凝縮器に上下各配
管を介して貯湯槽を連結し、貯湯槽内の水を凝縮器へ循
環させて昇温させ、給湯用とする給湯用ヒートポンプに
おいて、前記凝縮器より冷媒膨張弁に至る配管途中より
分岐して蒸発器に至る冷媒制御回路を切換弁により切換
可能に設けると共に、該制御回路に冷媒バッファと、そ
の出口側に第２の冷媒膨張弁を夫々配設構成せしめてい
る。
る本発明は、基本的に給湯用ヒートポンプとして圧縮
機，凝縮器，冷媒膨張弁，蒸発器を冷媒配管により順次
接続し、圧縮機吐出側に四方弁，圧縮機吸入側にアキュ
ムレータを配し、蒸発器にファンを付設してなる通常の
配管回路を備えたヒートポンプの前記凝縮器に上下各配
管を介して貯湯槽を連結し、貯湯槽内の水を凝縮器へ循
環させて昇温させ、給湯用とする給湯用ヒートポンプに
おいて、前記凝縮器より冷媒膨張弁に至る配管途中より
分岐して蒸発器に至る冷媒制御回路を切換弁により切換
可能に設けると共に、該制御回路に冷媒バッファと、そ
の出口側に第２の冷媒膨張弁を夫々配設構成せしめてい
る。
【０００７】請求項２記載の発明は上記本発明の実効的
な構成であり、冷媒制御回路における第２の冷媒膨張弁
の口径を基本の配管回路における冷媒膨張弁のそれに比
し、より大ならしめるものである。
な構成であり、冷媒制御回路における第２の冷媒膨張弁
の口径を基本の配管回路における冷媒膨張弁のそれに比
し、より大ならしめるものである。
【０００８】更に請求項３記載の発明は前記請求項１記
載の発明の構成における分岐冷媒制御回路を、凝縮器よ
り冷媒膨張弁に至る配管途中より分岐して冷媒バッファ
と、その出口側に冷媒電磁弁を有して前記冷媒膨張弁入
口側に至る回路として第２の冷媒膨張弁を省くと共に、
通常の配管回路における冷媒膨張弁を小流量から大流量
まで制御範囲の大きいものとしたことを特徴とする。
載の発明の構成における分岐冷媒制御回路を、凝縮器よ
り冷媒膨張弁に至る配管途中より分岐して冷媒バッファ
と、その出口側に冷媒電磁弁を有して前記冷媒膨張弁入
口側に至る回路として第２の冷媒膨張弁を省くと共に、
通常の配管回路における冷媒膨張弁を小流量から大流量
まで制御範囲の大きいものとしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記本発明によれば、冷媒液の流
れを変え、冷媒制御回路の冷媒バッファを経由させるか
どうかによって比較的低温の出湯と、高温の出湯を得る
ことができる。ここで、出湯温度を上記の如く調節する
原理としては、冷媒の循環する配管系に存在する冷媒の
量、特に関連が深いのは凝縮器に存在する冷媒の量であ
るとの知見に基づく。凝縮器に存在する冷媒の量が多い
と、凝縮器の出口において飽和温度以下の過冷却液状態
となる。逆に存在する冷媒の量が少ないと飽和ガス状態
のまま冷媒ガスは凝縮器を出てくる。その飽和ガスの程
度は液化の程度、即ち乾き度によって表わされたり、エ
ンタルピによって表わされる。そこで、三方弁の選択に
よって冷媒の流れる経路を変え、冷凍サイクルの構成を
変化させる。
れを変え、冷媒制御回路の冷媒バッファを経由させるか
どうかによって比較的低温の出湯と、高温の出湯を得る
ことができる。ここで、出湯温度を上記の如く調節する
原理としては、冷媒の循環する配管系に存在する冷媒の
量、特に関連が深いのは凝縮器に存在する冷媒の量であ
るとの知見に基づく。凝縮器に存在する冷媒の量が多い
と、凝縮器の出口において飽和温度以下の過冷却液状態
となる。逆に存在する冷媒の量が少ないと飽和ガス状態
のまま冷媒ガスは凝縮器を出てくる。その飽和ガスの程
度は液化の程度、即ち乾き度によって表わされたり、エ
ンタルピによって表わされる。そこで、三方弁の選択に
よって冷媒の流れる経路を変え、冷凍サイクルの構成を
変化させる。
【００１０】即ち、冷媒が冷媒バッファを経由すると、
バッファに冷媒が吸収され、凝縮器に存在する冷媒の量
が減り、結果として冷凍サイクルの形状が変化し、高温
出湯となる。反対に冷媒バッファを経由しない経路を三
方弁により選択すると、バッファに存在していた液冷媒
は低圧側の空気熱交換器（蒸発器）へ流れ込み、凝縮器
に冷媒が回収されると共に、出湯温度は低下する。しか
し成績係数は大きくなる。
バッファに冷媒が吸収され、凝縮器に存在する冷媒の量
が減り、結果として冷凍サイクルの形状が変化し、高温
出湯となる。反対に冷媒バッファを経由しない経路を三
方弁により選択すると、バッファに存在していた液冷媒
は低圧側の空気熱交換器（蒸発器）へ流れ込み、凝縮器
に冷媒が回収されると共に、出湯温度は低下する。しか
し成績係数は大きくなる。
【００１１】なお、以上はバッファの中の冷媒が一杯に
なった場合、即ち出湯温度最大の場合を考えたものであ
るが、出湯温度をみながら冷媒制御回路の冷媒電磁弁を
適当に開閉し、冷媒をバッファより抜けば任意の出湯温
度を得ることができる。
なった場合、即ち出湯温度最大の場合を考えたものであ
るが、出湯温度をみながら冷媒制御回路の冷媒電磁弁を
適当に開閉し、冷媒をバッファより抜けば任意の出湯温
度を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。
明する。
【００１３】図１は本発明に係る給湯用ヒートポンプの
基本的な配管系統の例であり、図において、ヒートポン
プは、圧縮機１、四方弁２、凝縮器（空気熱交換器）
５、冷媒膨張弁６ａ、蒸発器３を順次冷媒配管により接
続して構成されており、圧縮機１の吸入側には、、アキ
ュムレータ８が配され、また、蒸発器３には、プロペラ
４が付設されている。そして、圧縮機１、四方弁２、凝
縮器５、キャピラリチューブ１８、逆止弁１４′、蒸発
器３を通って１つのヒートポンプ回路が、また凝縮器５
出口でキャピラリチューブ１８との間で分岐して逆止弁
１４、ストレーナ９を通り、切換弁（冷媒電磁弁）７の
入口Ｃに至って、ここで切換弁７により切換選択される
２つの方向Ａ，Ｂのうちの１つの方向Ａに入り冷媒膨張
弁６ａを経て蒸発器３に至る配管でヒートポンプの他の
回路が形成されている。なお、図では切換弁７は三方弁
となっているが、二方弁であっても可能である。
基本的な配管系統の例であり、図において、ヒートポン
プは、圧縮機１、四方弁２、凝縮器（空気熱交換器）
５、冷媒膨張弁６ａ、蒸発器３を順次冷媒配管により接
続して構成されており、圧縮機１の吸入側には、、アキ
ュムレータ８が配され、また、蒸発器３には、プロペラ
４が付設されている。そして、圧縮機１、四方弁２、凝
縮器５、キャピラリチューブ１８、逆止弁１４′、蒸発
器３を通って１つのヒートポンプ回路が、また凝縮器５
出口でキャピラリチューブ１８との間で分岐して逆止弁
１４、ストレーナ９を通り、切換弁（冷媒電磁弁）７の
入口Ｃに至って、ここで切換弁７により切換選択される
２つの方向Ａ，Ｂのうちの１つの方向Ａに入り冷媒膨張
弁６ａを経て蒸発器３に至る配管でヒートポンプの他の
回路が形成されている。なお、図では切換弁７は三方弁
となっているが、二方弁であっても可能である。
【００１４】しかして、上記回路の凝縮器５において図
示なき貯湯槽に連結する水配管Ｔが下部より低温水、例
えば常温の水を導入し、上部より高温水として貯湯槽に
送給し、循環させて順次昇温するように配設されてお
り、低温の水導入側の配管に主電磁弁１５が、また、該
配管にバイパス状に設けられた補助配管側に制水弁１６
が夫々介設されている。
示なき貯湯槽に連結する水配管Ｔが下部より低温水、例
えば常温の水を導入し、上部より高温水として貯湯槽に
送給し、循環させて順次昇温するように配設されてお
り、低温の水導入側の配管に主電磁弁１５が、また、該
配管にバイパス状に設けられた補助配管側に制水弁１６
が夫々介設されている。
【００１５】補助配管は通常、主配管に比し略１０分の
１程度の太さであり、必らずしも必要ではなく、これを
設置しない場合には主電磁弁１５の代わりに制水弁を設
けるようにすればよい。
１程度の太さであり、必らずしも必要ではなく、これを
設置しない場合には主電磁弁１５の代わりに制水弁を設
けるようにすればよい。
【００１６】なお、図中、１０は前記ストレーナ９を経
た冷媒アキュムレータ８に流入する配管に介設した電磁
弁であり、図においてキャピラリチューブが併設されて
いる。また、１１は圧縮機吸入圧力取出口１３に至る間
の圧力を検知する低圧センサ、１２は圧縮機吐出圧力取
出口１３′に至る間の圧力を検知する高圧センサ、２０
は冷媒液の取出口である。
た冷媒アキュムレータ８に流入する配管に介設した電磁
弁であり、図においてキャピラリチューブが併設されて
いる。また、１１は圧縮機吸入圧力取出口１３に至る間
の圧力を検知する低圧センサ、１２は圧縮機吐出圧力取
出口１３′に至る間の圧力を検知する高圧センサ、２０
は冷媒液の取出口である。
【００１７】かくして、以上のように構成されたヒート
ポンプ回路において、本発明は特に前記凝縮器５より冷
媒膨張弁６ａに至る回路に介設された選択切換可能な切
換弁７によって上記冷媒膨張弁６ａに至る回路に対しバ
イパス状をなして別方向Ｂに冷媒制御回路が設けられて
いて、これに冷媒バッファ１７と、第２の冷媒膨張弁６
ｂが順次介設されている。ここで、冷媒バッファ１７
は、この回路に流される冷媒を吸収貯溜し、緩衝をはか
るものである。また、冷媒膨張弁６ｂは冷媒ガス分が流
れるため抵抗を弱めるべく通常冷媒膨張弁６ａに比し口
径の大なるものが用いられる。
ポンプ回路において、本発明は特に前記凝縮器５より冷
媒膨張弁６ａに至る回路に介設された選択切換可能な切
換弁７によって上記冷媒膨張弁６ａに至る回路に対しバ
イパス状をなして別方向Ｂに冷媒制御回路が設けられて
いて、これに冷媒バッファ１７と、第２の冷媒膨張弁６
ｂが順次介設されている。ここで、冷媒バッファ１７
は、この回路に流される冷媒を吸収貯溜し、緩衝をはか
るものである。また、冷媒膨張弁６ｂは冷媒ガス分が流
れるため抵抗を弱めるべく通常冷媒膨張弁６ａに比し口
径の大なるものが用いられる。
【００１８】次に冷媒制御回路を含む上記本発明のヒー
トポンプに関し、その作動を説明すると、まず、低温
（略６６℃）の出湯については、圧縮機１より高温高圧
の冷媒が吐出され四方弁２を経由して、凝縮器５に至
る。凝縮器５では冷媒の凝縮熱を制水弁１６を経由して
供給された水に伝え加熱する。一方、凝縮された冷媒液
はストレーナ９を経由して切換弁７の入口Ｃに至る。こ
こで選択により切換弁のＡ方向に冷媒が進み、膨張弁６
で膨張し、空気熱交換器（蒸発器）３に至ると、ここで
は低温低圧の冷媒液が気化され四方弁２、アキュムレー
タ８を経由して圧縮機１へ吸い込まれる。これは、従来
におけると同様の経路であり、比較的低温の出湯であ
る。
トポンプに関し、その作動を説明すると、まず、低温
（略６６℃）の出湯については、圧縮機１より高温高圧
の冷媒が吐出され四方弁２を経由して、凝縮器５に至
る。凝縮器５では冷媒の凝縮熱を制水弁１６を経由して
供給された水に伝え加熱する。一方、凝縮された冷媒液
はストレーナ９を経由して切換弁７の入口Ｃに至る。こ
こで選択により切換弁のＡ方向に冷媒が進み、膨張弁６
で膨張し、空気熱交換器（蒸発器）３に至ると、ここで
は低温低圧の冷媒液が気化され四方弁２、アキュムレー
タ８を経由して圧縮機１へ吸い込まれる。これは、従来
におけると同様の経路であり、比較的低温の出湯であ
る。
【００１９】一方、比較的高温（８１℃）の出湯につい
ては圧縮機１より高温高圧の冷媒が吐出され四方弁２を
経由して、凝縮器５に至る。凝縮器では冷媒の凝縮熱を
制水弁１６を経由して供給された水に伝え加熱すること
は同様である。そして、凝縮された冷媒液はストレーナ
９を経由して切換弁７の入口Ｃに至り、切換弁７のＢ方
向に冷媒液が進み、冷媒バッファ１７を経由して第２の
冷媒膨張弁６ｂで膨張すると蒸発器（空気熱交換器）３
では低温低圧の冷媒が気化されガスとなって四方弁２、
アキュムレータ８を経由して圧縮機へ吸い込まれる。こ
のとき、冷媒経路が冷媒バッファ１７を経由するとき、
バッファ１７に冷媒が吸収され、凝縮器５に存在する冷
媒の重量が減少し、換言すれば、高温ガス状態の冷媒が
多く存在することになって、結果として冷凍サイクルの
形状が変化し、冷媒バッファ１７を経由しない通常の冷
凍サイクルが図３に示す如くであったのが、図４に示す
ように冷媒ガスの高温化部分に移行し、高温ガスとの熱
交換が多くなってその分、高温の出湯が得られる。即
ち、図３，図４を対比し、ａ／ｂ＞ａ′／ｂ′となって
割合的に高温化部分の利用度が多くなる。従って高温の
出湯が得られるのである。なお、５４．３℃はその範囲
における温度が５４．３℃であることを示している。
ては圧縮機１より高温高圧の冷媒が吐出され四方弁２を
経由して、凝縮器５に至る。凝縮器では冷媒の凝縮熱を
制水弁１６を経由して供給された水に伝え加熱すること
は同様である。そして、凝縮された冷媒液はストレーナ
９を経由して切換弁７の入口Ｃに至り、切換弁７のＢ方
向に冷媒液が進み、冷媒バッファ１７を経由して第２の
冷媒膨張弁６ｂで膨張すると蒸発器（空気熱交換器）３
では低温低圧の冷媒が気化されガスとなって四方弁２、
アキュムレータ８を経由して圧縮機へ吸い込まれる。こ
のとき、冷媒経路が冷媒バッファ１７を経由するとき、
バッファ１７に冷媒が吸収され、凝縮器５に存在する冷
媒の重量が減少し、換言すれば、高温ガス状態の冷媒が
多く存在することになって、結果として冷凍サイクルの
形状が変化し、冷媒バッファ１７を経由しない通常の冷
凍サイクルが図３に示す如くであったのが、図４に示す
ように冷媒ガスの高温化部分に移行し、高温ガスとの熱
交換が多くなってその分、高温の出湯が得られる。即
ち、図３，図４を対比し、ａ／ｂ＞ａ′／ｂ′となって
割合的に高温化部分の利用度が多くなる。従って高温の
出湯が得られるのである。なお、５４．３℃はその範囲
における温度が５４．３℃であることを示している。
【００２０】逆に切換弁７により冷媒バッファ１７を経
由しないＡ方向を選択すると、バッファ１７に存在して
いた液冷媒は低圧側の蒸発器３へ流れ込み、凝縮器５に
冷媒が回収され、その分、図３の如く出湯温度が低下す
るが、反対に成績係数としては大きくなる。
由しないＡ方向を選択すると、バッファ１７に存在して
いた液冷媒は低圧側の蒸発器３へ流れ込み、凝縮器５に
冷媒が回収され、その分、図３の如く出湯温度が低下す
るが、反対に成績係数としては大きくなる。
【００２１】以上のように冷媒バッファを具備した回路
を選択切換可能に設けたことにより図３及び図４に示し
た冷凍サイクルの形状により出湯の温度を高くしたり、
低くしたりすることができる。
を選択切換可能に設けたことにより図３及び図４に示し
た冷凍サイクルの形状により出湯の温度を高くしたり、
低くしたりすることができる。
【００２２】即ち、出湯温度は、冷媒循環する経路に存
在する冷媒、特に関連するのは凝縮器に存在する冷媒の
量である。凝縮器に存在する冷媒の量が多いと凝縮器の
出口において飽和温度以下の過冷却状態となる。少ない
と飽和ガス状態のまま冷媒ガスは凝縮器を出てくる。そ
の飽和ガスの程度はその液化の程度（乾き度）により表
わされたり、もしくはエンタルピによって表される。従
って、切換弁の切換選択によって、冷媒の流れる経路が
変わり、冷凍サイクルの構成（形状）を変化させること
ができる。
在する冷媒、特に関連するのは凝縮器に存在する冷媒の
量である。凝縮器に存在する冷媒の量が多いと凝縮器の
出口において飽和温度以下の過冷却状態となる。少ない
と飽和ガス状態のまま冷媒ガスは凝縮器を出てくる。そ
の飽和ガスの程度はその液化の程度（乾き度）により表
わされたり、もしくはエンタルピによって表される。従
って、切換弁の切換選択によって、冷媒の流れる経路が
変わり、冷凍サイクルの構成（形状）を変化させること
ができる。
【００２３】また、冷媒バッファ１７の容積を適当に調
節することによって吐出ガス温度以下の出湯温度の調節
をはかることができる。なお、本発明に用いる凝縮器５
は完全対向流であることが肝要で好ましく、制水弁１６
は高圧圧力が一定してなるように弁開度が調節されて水
流量を制御する圧力式制水弁が好ましい。また、本発明
では出湯温度を見ながら冷媒制御回路の冷媒電磁弁１９
を適当に開閉し，冷媒をバッファより抜けば任意の出湯
温度を得ることができることは云うまでもない。図２は
かかる場合の配管回路系統例であり、前記図１における
回路を一部変更して第２の冷媒膨張弁６ｂを省略し、バ
イパス状の冷媒制御回路に冷媒バッファ１７と、その出
口側に冷媒電磁弁１９を設けて、出湯温度を得る。この
場合には、冷媒膨張弁６ａは図１における両冷媒膨張弁
６ａ，６ｂを兼ねたものであり、膨張弁６ａを小流量か
ら大流量まで制御範囲の大きいものとすることが効果的
である。
節することによって吐出ガス温度以下の出湯温度の調節
をはかることができる。なお、本発明に用いる凝縮器５
は完全対向流であることが肝要で好ましく、制水弁１６
は高圧圧力が一定してなるように弁開度が調節されて水
流量を制御する圧力式制水弁が好ましい。また、本発明
では出湯温度を見ながら冷媒制御回路の冷媒電磁弁１９
を適当に開閉し，冷媒をバッファより抜けば任意の出湯
温度を得ることができることは云うまでもない。図２は
かかる場合の配管回路系統例であり、前記図１における
回路を一部変更して第２の冷媒膨張弁６ｂを省略し、バ
イパス状の冷媒制御回路に冷媒バッファ１７と、その出
口側に冷媒電磁弁１９を設けて、出湯温度を得る。この
場合には、冷媒膨張弁６ａは図１における両冷媒膨張弁
６ａ，６ｂを兼ねたものであり、膨張弁６ａを小流量か
ら大流量まで制御範囲の大きいものとすることが効果的
である。
【００２４】次に本発明ヒートポンプ作動の試験例を掲
げる。図１の配管系統を用い、下記表１に示す条件でヒ
ートポンプを作動した。その結果は表１に併記した通り
である。この試験において、冷媒はフロンＲ２２を用
い、電源は単相１００ＶＨｚであった。また表中の消費
電力は水ポンプ動力は含まず、ヒートポンプ単独のもの
である。圧力式制水弁の設定圧力は２１Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ
であった。なお、表中、括弧内の数字は実測によるもの
ではなく、一部計算による予測値である。また、圧縮
機，凝縮器の入口，出口のエンタルピの（１）（２）
（３）（４）は夫々図３、図４における（１）（２）
（３）（４）に対応するものである。以下、表記する。 （以下余白）
げる。図１の配管系統を用い、下記表１に示す条件でヒ
ートポンプを作動した。その結果は表１に併記した通り
である。この試験において、冷媒はフロンＲ２２を用
い、電源は単相１００ＶＨｚであった。また表中の消費
電力は水ポンプ動力は含まず、ヒートポンプ単独のもの
である。圧力式制水弁の設定圧力は２１Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ
であった。なお、表中、括弧内の数字は実測によるもの
ではなく、一部計算による予測値である。また、圧縮
機，凝縮器の入口，出口のエンタルピの（１）（２）
（３）（４）は夫々図３、図４における（１）（２）
（３）（４）に対応するものである。以下、表記する。 （以下余白）
【００２５】
【表１】 （以下余白）
【００２６】上記表に示すように、本発明によれば従来
のヒートポンプでは低温経路の運転のみしか行われなか
ったのが簡単に高温経路での運転も可能となり、しかも
出湯温度を高めて高密度な貯湯を可能ならしめ従来に比
し頗る有利となった。
のヒートポンプでは低温経路の運転のみしか行われなか
ったのが簡単に高温経路での運転も可能となり、しかも
出湯温度を高めて高密度な貯湯を可能ならしめ従来に比
し頗る有利となった。
【００２７】
【発明の効果】本発明ヒートポンプは以上のように切換
弁により冷媒液の流れる方向を変え、冷媒バッファを経
由させるか、させないかによって出湯温度の調節を図り
得るようにしたものであり、冷媒液の経路を２経路設
け、その１つの経路に冷媒バッファを設けるだけで簡単
な構成で出湯温度を高くしたり、低くして成績係数を上
げたりすることができ、極めて経済性に富み、実用性大
なる給湯用ヒートポンプである。
弁により冷媒液の流れる方向を変え、冷媒バッファを経
由させるか、させないかによって出湯温度の調節を図り
得るようにしたものであり、冷媒液の経路を２経路設
け、その１つの経路に冷媒バッファを設けるだけで簡単
な構成で出湯温度を高くしたり、低くして成績係数を上
げたりすることができ、極めて経済性に富み、実用性大
なる給湯用ヒートポンプである。
【図１】本発明に係るヒートポンプの１例に係る配管系
統を示す図である。
統を示す図である。
【図２】本発明に係るヒートポンプの他の実施例を示す
配管系統図である。
配管系統図である。
【図３】従来のヒートポンプの冷凍サイクル図である。
【図４】本発明ヒートポンプの冷凍サイクル図である。
１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 蒸発器 ４ ファン ５ 凝縮器 ６ａ，６ｂ 冷媒膨張弁 ７ 切換弁 ８ アキュムレータ １７ 冷媒バッファ Ｔ 水配管
Claims (3)
- 【請求項１】 圧縮機，凝縮器，冷媒膨張弁，蒸発器を
冷媒配管により順次接続し、圧縮機吐出側に四方弁，圧
縮機吸入側にアキュムレータを配し、蒸発器にファンを
付設してなる通常の配管回路を備えたヒートポンプの前
記凝縮器に上下各配管を介して貯湯槽を連結し、貯湯槽
内の水を凝縮器へ循環させて昇温させ、給湯用とする給
湯用ヒートポンプにおいて、前記凝縮器より冷媒膨張弁
に至る配管途中より分岐して蒸発器に至る冷媒制御回路
を切換弁により切換可能に設け、該制御回路に冷媒バッ
ファと、その出口側に第２の冷媒膨張弁を夫々配設して
なることを特徴とする給湯用ヒートポンプ。 - 【請求項２】 冷媒制御回路における第２の冷媒膨張弁
の口径を通常の配管回路の冷媒膨張弁の口径に比し大な
らしめた請求項１記載の給湯用ヒートポンプ。 - 【請求項３】 圧縮機，凝縮器，冷媒膨張弁，蒸発器を
冷媒配管により順次接続し、圧縮機吐出側に四方弁，圧
縮機吸入側にアキュムレータを配し、蒸発器にファンを
付設してなる通常の配管回路を備えたヒートポンプの前
記凝縮器に上下各配管を介して貯湯槽を連結し、貯湯槽
内の水を凝縮器へ循環させて昇温させ、給湯用とする給
湯用ヒートポンプにおいて、前記凝縮器より冷媒膨張弁
に至る配管途中より分岐して前記冷媒膨張弁入口側に至
る冷媒制御回路を切換弁により切換可能に設け、該制御
回路に冷媒バッファと、その出口側に冷媒電磁弁を夫々
配設せしめると共に、前記冷媒膨張弁の流量の制御範囲
を大ならしめてなることを特徴とする給湯用ヒートポン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10397796A JP3615301B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 給湯用ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10397796A JP3615301B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 給湯用ヒートポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264632A true JPH09264632A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3615301B2 JP3615301B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=14368393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10397796A Expired - Fee Related JP3615301B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 給湯用ヒートポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3615301B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304896B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-10-16 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | System and method for denying connection to electronic mailbox if mailbox is empty |
| US6370896B1 (en) | 1998-11-18 | 2002-04-16 | Denso Corporation | Hot water supply system |
| US6467288B2 (en) | 2000-06-28 | 2002-10-22 | Denso Corporation | Heat-pump water heater |
| US6508073B2 (en) | 2000-04-19 | 2003-01-21 | Denso Corporation | Hot water supply system with heat pump cycle |
| JP2013167437A (ja) * | 2008-04-10 | 2013-08-29 | Orion Machinery Co Ltd | 温湿度調整装置 |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP10397796A patent/JP3615301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304896B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-10-16 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | System and method for denying connection to electronic mailbox if mailbox is empty |
| US6370896B1 (en) | 1998-11-18 | 2002-04-16 | Denso Corporation | Hot water supply system |
| US6494051B2 (en) | 1998-11-18 | 2002-12-17 | Denso Corporation | Hot water supply system |
| US6508073B2 (en) | 2000-04-19 | 2003-01-21 | Denso Corporation | Hot water supply system with heat pump cycle |
| US6467288B2 (en) | 2000-06-28 | 2002-10-22 | Denso Corporation | Heat-pump water heater |
| JP2013167437A (ja) * | 2008-04-10 | 2013-08-29 | Orion Machinery Co Ltd | 温湿度調整装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3615301B2 (ja) | 2005-02-02 |
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