JPS5935756A - ヒ−トポンプ給湯機 - Google Patents
ヒ−トポンプ給湯機Info
- Publication number
- JPS5935756A JPS5935756A JP57147113A JP14711382A JPS5935756A JP S5935756 A JPS5935756 A JP S5935756A JP 57147113 A JP57147113 A JP 57147113A JP 14711382 A JP14711382 A JP 14711382A JP S5935756 A JPS5935756 A JP S5935756A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- heat exchanger
- heat
- coolant
- heat pump
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
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。
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
本発明はヒートポンプ給湯機において特に太陽熱利用シ
ステムに関するものである。
ステムに関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種のヒートポンプ給湯機としては、空気熱源
によるもの、あるいは空気熱源に付加し、太陽熱コレク
ターで得た温水を熱源にしてヒートポンプを補助するシ
ステム、あるいは太陽熱コレクタ自体をヒートポンプの
蒸発器として構成した直膨型コレクターによるシステム
等が提案されている。これら従来方式において、空気熱
源によるヒートポンプ給湯機は外気より吸熱してヒート
アップするものであるからヒートポンプの蒸発器温度を
外気温度以上で運転することは不可能であるかう、外気
温度、エンタルピーでヒートポンプのＣＯＰに限界があ
り、当然省エネルギー効果にも限度がある。
によるもの、あるいは空気熱源に付加し、太陽熱コレク
ターで得た温水を熱源にしてヒートポンプを補助するシ
ステム、あるいは太陽熱コレクタ自体をヒートポンプの
蒸発器として構成した直膨型コレクターによるシステム
等が提案されている。これら従来方式において、空気熱
源によるヒートポンプ給湯機は外気より吸熱してヒート
アップするものであるからヒートポンプの蒸発器温度を
外気温度以上で運転することは不可能であるかう、外気
温度、エンタルピーでヒートポンプのＣＯＰに限界があ
り、当然省エネルギー効果にも限度がある。
又、上記空気熱源方式に付加して太陽熱コレクターで得
た温水を熱源にするシステムにおいては空気熱源のみに
比べて日射時の蒸発温度上昇に併うヒートポンプのＣＯ
Ｐの向上とこれによる省エネルギー効果は期待できるが
、太陽熱の集熱構成のために別途に温水循環用のポンプ
、水配管、ヒ−トポンプとの熱交換器等の設備の増大と
冬期の循環水系の凍結防止保証、さらに集熱回路とヒー
トポンプ系の相互運転制御の複雑さがあり、実用の域に
達していない。
た温水を熱源にするシステムにおいては空気熱源のみに
比べて日射時の蒸発温度上昇に併うヒートポンプのＣＯ
Ｐの向上とこれによる省エネルギー効果は期待できるが
、太陽熱の集熱構成のために別途に温水循環用のポンプ
、水配管、ヒ−トポンプとの熱交換器等の設備の増大と
冬期の循環水系の凍結防止保証、さらに集熱回路とヒー
トポンプ系の相互運転制御の複雑さがあり、実用の域に
達していない。
又、太陽熱コレクターをヒートポンプの蒸発器とする直
膨型コレクタ一方式の場合は、コレクターが直接ヒート
ポンプの蒸発器を構成しているので日射時には蒸発温度
が上昇し、これに伴なうヒートポンプのＣＯＰの向上と
省エネルギー効果は空気熱源方式に比べて期待出来る。
膨型コレクタ一方式の場合は、コレクターが直接ヒート
ポンプの蒸発器を構成しているので日射時には蒸発温度
が上昇し、これに伴なうヒートポンプのＣＯＰの向上と
省エネルギー効果は空気熱源方式に比べて期待出来る。
又、コレクターへの循環はヒートポンプ冷媒回路そのも
のであるから簡単である。しかし、直膨型コレクタ一方
式は、コレクターでの冷媒蒸発集熱自体がヒートポンプ
運転であるために、単に太陽熱集熱単独機能運転にもか
かわらず圧縮機の運転を要しているので、いかなる日射
時でも圧縮機動力を除去することは出来ないと共に、日
射のない場合におけるヒートポンプ運転をどうするのが
、湯温の確保をいかにするかの問題がある。
のであるから簡単である。しかし、直膨型コレクタ一方
式は、コレクターでの冷媒蒸発集熱自体がヒートポンプ
運転であるために、単に太陽熱集熱単独機能運転にもか
かわらず圧縮機の運転を要しているので、いかなる日射
時でも圧縮機動力を除去することは出来ないと共に、日
射のない場合におけるヒートポンプ運転をどうするのが
、湯温の確保をいかにするかの問題がある。
以上の様にヒートポンプ給湯機の従来構成には種々ある
が、いずれにおいても実用域に達するには問題を有して
いた。
が、いずれにおいても実用域に達するには問題を有して
いた。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解決するもので、空気熱源
ヒートポンプ給湯機の冷媒回路を利用して太陽熱集熱回
路を構成し、簡単なシステム構成で省エネルギー効果を
得ることを目的とするものである。
ヒートポンプ給湯機の冷媒回路を利用して太陽熱集熱回
路を構成し、簡単なシステム構成で省エネルギー効果を
得ることを目的とするものである。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、ヒートポンプの凝
縮器を第１温水熱交換器と第２温水熱交換器の２分割に
て構成すると共に、前記第１温水熱交換器の出口側に弁
を設け、第１減圧機構から太陽熱コレクターへ循環した
後に第２温水熱交換器へ流す冷媒回路と、第２温水熱交
換器へ直接流す冷媒回路とを切換える様に成したもので
ある。
縮器を第１温水熱交換器と第２温水熱交換器の２分割に
て構成すると共に、前記第１温水熱交換器の出口側に弁
を設け、第１減圧機構から太陽熱コレクターへ循環した
後に第２温水熱交換器へ流す冷媒回路と、第２温水熱交
換器へ直接流す冷媒回路とを切換える様に成したもので
ある。
この構成によって、ヒートポンプの圧縮機から流入した
冷媒は先ず第１温水熱交換器で水を加熱と凝縮した冷媒
は、水温より太陽熱コレクターの温度が高い場合には弁
の動作により冷媒は第１減圧機構から太陽熱コレクター
へ循環し冷媒が加熱蒸発して第２温水熱交換器で再度水
を加熱し凝縮液化することにより、ヒートポンプの圧縮
機からの冷媒による水加熱と、同一冷媒の循環による太
陽熱コレクターからの冷媒による水加熱の２重加熱効果
作用を有する。
冷媒は先ず第１温水熱交換器で水を加熱と凝縮した冷媒
は、水温より太陽熱コレクターの温度が高い場合には弁
の動作により冷媒は第１減圧機構から太陽熱コレクター
へ循環し冷媒が加熱蒸発して第２温水熱交換器で再度水
を加熱し凝縮液化することにより、ヒートポンプの圧縮
機からの冷媒による水加熱と、同一冷媒の循環による太
陽熱コレクターからの冷媒による水加熱の２重加熱効果
作用を有する。
さらに、前記第１温水熱交換器と熱交換する水の温度に
対して第２温水熱交換器と熱交換する水の温度の方が低
い温度になる様に、第２温水熱交換器を配して構成した
ものである。
対して第２温水熱交換器と熱交換する水の温度の方が低
い温度になる様に、第２温水熱交換器を配して構成した
ものである。
この構成によって、第２温水熱交換器で凝縮する冷媒の
圧力、温度を低くすることが出来るので、この凝縮冷媒
圧力、＠度に応じて太陽熱コレクターの集熱温度も低く
なり、集熱効率の向上と集熱量の増加作用を有すること
になる。
圧力、温度を低くすることが出来るので、この凝縮冷媒
圧力、＠度に応じて太陽熱コレクターの集熱温度も低く
なり、集熱効率の向上と集熱量の増加作用を有すること
になる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例と第１図、第２図を用いて説明
する。
する。
第１図において、１は圧縮機、２はアキュムレータ、３
は空気を熱源とする蒸発器、４は室外ファン、５は第２
減圧機構、６は第１温水熱交換器、７ｉｌ−１：第２温
水熱交換、器、８は冷媒回路を切換える弁、９は第１減
圧機構、１０は太陽熱コレクターで以上によりヒートポ
ンプ給湯機の冷媒回路を構成している。１１は貯湯槽、
１２は循環ポンプ、１３は給水管、１４は出湯管である
。なお、貯湯槽１１内は、ヒートポンプで加熱した温湯
層１５と加熱前の水層１６に２分されている。
は空気を熱源とする蒸発器、４は室外ファン、５は第２
減圧機構、６は第１温水熱交換器、７ｉｌ−１：第２温
水熱交換、器、８は冷媒回路を切換える弁、９は第１減
圧機構、１０は太陽熱コレクターで以上によりヒートポ
ンプ給湯機の冷媒回路を構成している。１１は貯湯槽、
１２は循環ポンプ、１３は給水管、１４は出湯管である
。なお、貯湯槽１１内は、ヒートポンプで加熱した温湯
層１５と加熱前の水層１６に２分されている。
以上の構成において本発明の特徴とするところは、ヒー
トポンプの凝縮器として第１温水熱交換器６と第２温水
熱交換器７の２分割にて構成する □と共に、
前記第１温水熱交換器６の出口側に弁８全設けて、第１
温水熱交換器６から出た冷媒を第１減圧機構９から太陽
熱コレクター１０へ循環した後に第２温水熱交換器７へ
流す冷媒回路と、第１温水熱交換器６から第２温水熱交
換器７へ直接流す冷媒回路とを切換える様にした点と、
前記第１温水熱交換器６と熱交換する水の温度に対して
、第２温水熱交換器７と熱交換する水の温度の方が低一
温度になる様に、第２＠水熱交換器７を循環ポンプ１２
から送水側に配して成る点にある。
トポンプの凝縮器として第１温水熱交換器６と第２温水
熱交換器７の２分割にて構成する □と共に、
前記第１温水熱交換器６の出口側に弁８全設けて、第１
温水熱交換器６から出た冷媒を第１減圧機構９から太陽
熱コレクター１０へ循環した後に第２温水熱交換器７へ
流す冷媒回路と、第１温水熱交換器６から第２温水熱交
換器７へ直接流す冷媒回路とを切換える様にした点と、
前記第１温水熱交換器６と熱交換する水の温度に対して
、第２温水熱交換器７と熱交換する水の温度の方が低一
温度になる様に、第２＠水熱交換器７を循環ポンプ１２
から送水側に配して成る点にある。
上記構成におけるヒートポンプの運転動作は次の様にな
る。蒸発器３において屋外ファン４からの外気から吸熱
し蒸発した冷媒はアキュムレータ２を経て、圧縮機１で
高温高圧にされ、第１温水熱交換器６へ流入する。この
時循環ポンプ１２で循環される水と熱交換器することに
より温水全作り、貯湯槽１１の上方側から温湯層１６を
作って行く。第１温水熱交換器６で凝縮した冷媒は、水
層１６の温度に対して太陽熱コレクター１０の温度が高
い場合には弁８の動作により第１減圧機構９により水層
１６の温度との関連で１次減圧され太陽熱コレクター１
０に流入する。太陽熱コレクター１ｏで加熱され蒸発し
た冷媒は弁８から第２温水熱交換器７で水層１６から送
られる温度の低い水と熱交換しある温度の温水を作る。
る。蒸発器３において屋外ファン４からの外気から吸熱
し蒸発した冷媒はアキュムレータ２を経て、圧縮機１で
高温高圧にされ、第１温水熱交換器６へ流入する。この
時循環ポンプ１２で循環される水と熱交換器することに
より温水全作り、貯湯槽１１の上方側から温湯層１６を
作って行く。第１温水熱交換器６で凝縮した冷媒は、水
層１６の温度に対して太陽熱コレクター１０の温度が高
い場合には弁８の動作により第１減圧機構９により水層
１６の温度との関連で１次減圧され太陽熱コレクター１
０に流入する。太陽熱コレクター１ｏで加熱され蒸発し
た冷媒は弁８から第２温水熱交換器７で水層１６から送
られる温度の低い水と熱交換しある温度の温水を作る。
つ捷り本発明のヒートポンプ給湯機においては圧縮機１
から吐出した冷媒ガスを第１温水熱交換器６で一度凝縮
液化した後に太陽熱コレクター１０で集熱蒸発させ、第
２温水熱交換器７で再凝縮液化させるとになる。この様
に再凝縮液化した冷媒は第２減圧機構６から蒸発器３へ
の通常のヒートポンプ冷媒循環サイクルを行なう。
から吐出した冷媒ガスを第１温水熱交換器６で一度凝縮
液化した後に太陽熱コレクター１０で集熱蒸発させ、第
２温水熱交換器７で再凝縮液化させるとになる。この様
に再凝縮液化した冷媒は第２減圧機構６から蒸発器３へ
の通常のヒートポンプ冷媒循環サイクルを行なう。
なお、日射のない場合等、太陽熱コレクター１０の温度
が貯湯槽１１の水層１６の温度以下の場合には、弁８の
動作により圧縮機１がらの冷媒は第１温水熱交換器６が
ら直接第２温水熱交換器７へ流れて凝縮液化する周知の
空気熱源のみによるヒートポンプの冷媒循環サイクルを
行うものである。
が貯湯槽１１の水層１６の温度以下の場合には、弁８の
動作により圧縮機１がらの冷媒は第１温水熱交換器６が
ら直接第２温水熱交換器７へ流れて凝縮液化する周知の
空気熱源のみによるヒートポンプの冷媒循環サイクルを
行うものである。
又、１３は給水管、１４１１−ｉ出湯管で−ある。
第２図は太陽熱集熱運転時のヒートポンプサイクル特性
をモリエル線図にて示したものである。
をモリエル線図にて示したものである。
縦軸ｐは圧力、横軸ｈ’Ｈエンタルピー、Ｇはガス線、
Ｌは液腺である。サイクル特性図上のａは圧 ゛縮
機１の吐出つまり第１温水熱交換器６の入口状態、ｂは
第１温水熱交換器６の出口状態、Ｃは第１減圧機構９の
出口状態、ｄは太陽熱コレクター１０の出口状態、ｅは
第２温水熱交換器７の出口林態、ｆは第１減圧機構５の
出口状態、ｑは蒸発器３の出口状態である。この特性図
において本発明の特徴とするところはａ −ｂ −ｃ
＝ ｄ −ｅの変化である。つまり、エンタルピー差（
ｄ−ｃ）が太陽熱の集熱相当量であり、ａ〜ｂとｄ −
ｅの２重凝縮液化特性によりヒートポンプの加熱能力の
向上を示している。
Ｌは液腺である。サイクル特性図上のａは圧 ゛縮
機１の吐出つまり第１温水熱交換器６の入口状態、ｂは
第１温水熱交換器６の出口状態、Ｃは第１減圧機構９の
出口状態、ｄは太陽熱コレクター１０の出口状態、ｅは
第２温水熱交換器７の出口林態、ｆは第１減圧機構５の
出口状態、ｑは蒸発器３の出口状態である。この特性図
において本発明の特徴とするところはａ −ｂ −ｃ
＝ ｄ −ｅの変化である。つまり、エンタルピー差（
ｄ−ｃ）が太陽熱の集熱相当量であり、ａ〜ｂとｄ −
ｅの２重凝縮液化特性によりヒートポンプの加熱能力の
向上を示している。
発明の効果
以上の様な本発明のヒートポンプ給湯機によれば次の様
な効果が得られる。
な効果が得られる。
■ ヒートポンプの凝縮器を第１温水熱交換器と第２温
水熱交換器の２分割にて構成すると共に、前記第１温水
熱交換器の出口側に弁を設は第１減圧機構から太陽熱コ
レクターへ循環した後に第２温水熱交換器へ流す冷媒回
路と、第２温水熱交換器へ直接流す冷媒回路とを切換え
る様に成しているので、圧縮機からの冷媒を第１温水熱
交換器で凝縮液化させた後、太陽熱コレクターで集熱蒸
発させ、第２＠水熱交換器で再凝縮液化させることによ
り、２重の冷媒凝縮潜熱で温水を作ることが出来る。従
って加熱能力の向上したヒートポンプ給湯機を得ること
になる。
水熱交換器の２分割にて構成すると共に、前記第１温水
熱交換器の出口側に弁を設は第１減圧機構から太陽熱コ
レクターへ循環した後に第２温水熱交換器へ流す冷媒回
路と、第２温水熱交換器へ直接流す冷媒回路とを切換え
る様に成しているので、圧縮機からの冷媒を第１温水熱
交換器で凝縮液化させた後、太陽熱コレクターで集熱蒸
発させ、第２＠水熱交換器で再凝縮液化させることによ
り、２重の冷媒凝縮潜熱で温水を作ることが出来る。従
って加熱能力の向上したヒートポンプ給湯機を得ること
になる。
■ 太陽熱コレクターへの集熱循環系は、ヒートポンプ
の冷媒系路を用いているので、循環のだめのポンプ動力
も不要であり省エネルギー効果が犬で、且つ、水循環系
の様な凍結の問題もなく、ヒートポンプ冷媒回路の構成
のみで簡単な太陽熱集熱循環系を構成出来る。
の冷媒系路を用いているので、循環のだめのポンプ動力
も不要であり省エネルギー効果が犬で、且つ、水循環系
の様な凍結の問題もなく、ヒートポンプ冷媒回路の構成
のみで簡単な太陽熱集熱循環系を構成出来る。
■ 太陽熱コレクターへの冷媒循環系は、水層の温度と
の関係で一次減圧し、集熱温度を低下させているので集
熱効率の向上と集熱量の増加を行うことが出来る。
の関係で一次減圧し、集熱温度を低下させているので集
熱効率の向上と集熱量の増加を行うことが出来る。
第１図は本発明によるヒートポンプ給湯機の構成図、第
２図は本発明によるヒートポンプサイクル特性図である
。 １・・・・・・圧縮機、３・・・・・・蒸発器、６・・
・・・・第１温水熱交換器、７・・・・・・第２温水熱
交換器、８・・・・・・弁、９・・・・・・第１減圧機
構、１０・・・・・・太陽熱コレクター、１１・・・・
・貯湯槽、１２・・・・・・循環ポンプ、１６・・・・
・・水層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名醸
ｃ−） へ＠ エ ｑ 派
２図は本発明によるヒートポンプサイクル特性図である
。 １・・・・・・圧縮機、３・・・・・・蒸発器、６・・
・・・・第１温水熱交換器、７・・・・・・第２温水熱
交換器、８・・・・・・弁、９・・・・・・第１減圧機
構、１０・・・・・・太陽熱コレクター、１１・・・・
・貯湯槽、１２・・・・・・循環ポンプ、１６・・・・
・・水層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名醸
ｃ−） へ＠ エ ｑ 派
Claims (2)
- （１）ヒートポンプの凝縮器を第１温水熱交換器と第２
温水熱交換器の２分割にて構成すると共に、前記第１温
水熱交換器の出口側に弁を設け、第１減圧機構から太陽
熱コレクタへ循環した後に第２温水熱交換器へ流す冷媒
回路と、第２温水熱交換器へ直接流す冷媒回路とを切換
えたヒートポンプ給湯機。 - （２）前記第１温水熱交換器と熱交換する水の温度に対
して、第２温水熱交換器と熱交換する水の温度の方が低
い温度になる様に第２温水熱交換器を配した特許請求の
範囲第１項記載のヒートポンプ給湯機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147113A JPS5935756A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | ヒ−トポンプ給湯機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147113A JPS5935756A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | ヒ−トポンプ給湯機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935756A true JPS5935756A (ja) | 1984-02-27 |
| JPS6355621B2 JPS6355621B2 (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=15422814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57147113A Granted JPS5935756A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | ヒ−トポンプ給湯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935756A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2713247C1 (ru) * | 2018-05-17 | 2020-02-04 | Данфосс А/С | Повторное нагревание хозяйственно-питьевой воды |
-
1982
- 1982-08-24 JP JP57147113A patent/JPS5935756A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2713247C1 (ru) * | 2018-05-17 | 2020-02-04 | Данфосс А/С | Повторное нагревание хозяйственно-питьевой воды |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355621B2 (ja) | 1988-11-02 |
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