JPS6096870A - 内燃機関を用いた暖冷房給湯装置 - Google Patents

内燃機関を用いた暖冷房給湯装置

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JPS6096870A
JPS6096870A JP58204501A JP20450183A JPS6096870A JP S6096870 A JPS6096870 A JP S6096870A JP 58204501 A JP58204501 A JP 58204501A JP 20450183 A JP20450183 A JP 20450183A JP S6096870 A JPS6096870 A JP S6096870A
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JP
Japan
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hot water
water system
radiator
heat
heating
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Pending
Application number
JP58204501A
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English (en)
Inventor
甲斐崎 充典
横山 篤一
小林 洋武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOGATA GAS REIBO GIJUTSU
KOGATA GAS REIBOU GIJUTSU KENKIYUU KUMIAI
Original Assignee
KOGATA GAS REIBO GIJUTSU
KOGATA GAS REIBOU GIJUTSU KENKIYUU KUMIAI
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Publication date
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Priority to JP58204501A priority Critical patent/JPS6096870A/ja
Publication of JPS6096870A publication Critical patent/JPS6096870A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

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】 するものである。
大型湯沸器を用いた燃焼式の暖房給湯装置では熱効率が
比:liQ的吐く、1だ電動機を駆動源とするヒー・ト
ボンプを用いた暖房給湯装置では維持費が嵩むことから
、近来内燃機関を駆動源とするヒートポンプを用いた暖
房給湯装置が提案さnでいる。
しかしながら従来はかかるヒートポンプの温熱並びに内
燃機関の1ノ1熱によって沸かし/ζ温水を大型のタン
クに貯渇し、かかる温水を給湯並ひに暖房に利用する佑
一成であるので、設置スペースが大きく設置性が悪く、
タンクからの放熱損失も大きいことに加えて、給湯並び
に暖房の負荷が共に大きい時には例えば給湯温度が低く
なったり、十分な暖房を行なえなかったり等、いずれか
の快適性が損なわれるというようないろいろな欠点を有
している。
本発明は以上の従来の欠点を極めて合理的な構成によシ
解決し、設置性の向上、貯湯タンクからの放熱損失の減
少並ひに快適性の向上を計ると共に、ヒートポンプの効
率をも向上させ全体としての熱効率の大幅な向上を計る
ものである。しかも本発明は、極めて合理的な構成で冷
房機能を持たせることにより、暖房、給湯並びに冷房機
能を一体fヒし、以って全体の効率が高く、維持費が安
いことに加えて、施工性が良い暖冷房給湯装置を提供す
るものである。
句号1は例えば都市ガスを燃料とする内燃機関であって
、該内燃1幾関1を駆動源とするコンプレツサ2を用い
てヒートポンプHを構成する。該ヒー)・ポンプH1は
、膨張弁3,3′及びこれに並列に設けた逆止弁4,4
′によって、蒸発器または凝縮器として選択的に動作さ
せる外気放熱器5及び暖冷房用放熱器5′と、凝縮器と
してのみ動作させる温水系統放熱器6とを設けると共に
、前記外気放熱器5、暖冷房用放熱器5′及び温水系統
放熱器6のうちからいずれか2つを選択してヒートポン
プを構成する選ノノ(機構Sを設ける。1示の実施例に
於いて、選択機構Sは四方弁7、バイパス路8並びに弁
9,9,9,9.9 とから構成しているが、この他前
述したように選択1〜得る構成であれば適宜である。徊
号Bは前記内燃機関1の排熱を回収する排熱回収温水系
統で、符号1Uは排気ガス熱交換器である。また符号A
は前記温水系統放熱器6を通るヒートポンプ温水系統で
ある。しかして本発明は前記排熱回収温水系統Bと、前
記ヒートポンプ温水系統へと、該排熱回収温水系統B並
びにヒートポンプ温水系統Aの温水を温熱源とする熱交
換部11とから通常温度温水系統Cを構成する。ここで
通常温度とは、後述する高温水の需要時に於いて必枝な
fliif水の温度よりも低く、通常の使用に供し得る
温水の温度を示すものである。前記熱交換部11はIg
lに示すように貯湯量の少ない小型の貯湯タンクで構成
する他、貯湯量の更に少ない熱交換器で構成することが
できる。更に前記排熱回収温水系統Bは、第2図に示す
ようにヒートポンプ温水系統A.!:同様に熱交換部1
1に温水を供給する構成とする他、第1図に示すように
該熱交換部11の温水を間接的に加熱する構成としたり
、第31.1に示すように排熱回収温水系統Bとヒート
ポンプ温水系統A間に熱交換器゛12を設けて、該温水
系統Aの温水を加熱することにょシ間接的に熱交換部1
1に温熱を供給する構成としても良く、更にこの他これ
ら温水系統A,Bは熱交換部11の温熱源となる構成で
あればその具体的接続方法等は適宜である。
しかして、第1図並びに第2図の構成は、前記通常温度
温水系統Cに適宜の放熱器、例えば暖房用放熱器13や
風呂追焚き熱交換器13′等に至る放熱系統Dを接続す
ると共に、給水部14から前記熱交換部11を間接的に
通り、出湯部15に至る給湯系統Eを構成[2、更に前
記通常温度温水系統C1放熱系統D゛または給湯系統E
の適所に補助ボイラー16(16.16’.16“、 
1 6 、 1 6,・・・)前記通常温度温水系統(
に、給水部14と、該給水部14から曲記劫熱回収湿水
系統B並ひにヒートポンプ彎ん1水系統Aを経た下流側
に出湯部15に止る給湯系統Effi梠成すると共に、
nIJ記熱交換部11を間接的に通り)[り宜の放熱器
13.13に主る放熱糸紐1.L)を構成し、7111
記通常温度崗水系統C1−放熱系統1)−!たは給湯系
統Eのitr 7%に補助ボイラ−16(16,16,
16,16,1b、・・・)を設けたことを勤労と1−
る。図示の実施例に於いて補助ボイラー16は、通′l
Fi曹都度温水系統(にr、いて、熱交換部11の上流
側に設置したもの、捷た補助ボ、イラー16′、10は
夫々放熱糸#1′、D、給湯系統Eに於いて、熱交換?
Jls 11の1流側に設置したもので、これらは例え
t」、−缶一水式湯沸機で構成することかできる。iた
補助ボイラー16は、補助ボイラー16と回も)Sに放
熱系統りに於ける熱交換部11の下流側に設fi’j 
Lだものであるか、給湯系統1巳と共用したものでりシ
、これは例え(tま一缶二水式湯沸機によって構成する
ことかできる。
史に補助ボイラー16rユノIIJ 7;曹11.11
度11++L水系統(に於いて、熱交換部11の下流側
に設置したもので、これは例えば自然循環式貯湯湯沸機
によって構成することができるが、かかる湯沸機の貯湯
部は前記熱交換部11を兼用する+1“4成としでも良
い。ここで、補助ボイラー16.16i6は暖房用並び
に給湯用の温水の両者を狩湿し得るという特徴があり、
また補助ボイラー16,16.16は温水の使用側に設
置しているので、温度コントロ・−ルが容易で、立上り
が艮<、丑た熱損失が少ないという特徴がある。尚、図
に於いては便宜的に以−4二の補助ボイラー16.16
’、(161,16,Ibを全て設置した全体構成を示
しているが、これらの補助ボイラーは、必要とする暖房
条件、給湯条件を勘案して、例えばそれらのいずれか一
つを選択したり、または2つ以」二を組み合わせて設置
するようにしても艮い。
かかる構成に於いて、寸ず選択機tt4 S (cより
外気放熱器5とr1□j[水系統放熱器6を選択して、
第4図(a)に示すように該外気放熱器5を蒸発器、温
水系統放熱器らを凝縮器としてヒートポンプを構成する
ことにより、該温水系統放熱器6に発生する温熱によシ
通常温度温水系統C中の温水を加熱することができる。
しかして補助ボイラー16を作動させない状態に於いて
通常温度温水系統Cの温水、即ち通常温度の温水を放熱
系統りに流すことによシ暖房や風呂の追焚きを行々うこ
とができ、また給水系統Eにより出湯部15から給湯す
ることができる。この際、必要に応じて補助ボイラー長
を作動させることによシ、例えば風呂追焚き時、暖房の
立上り時、風呂のさし温時等に於ける高温水の需要を賄
うことができる。尚第1図の構成は前記放熱系統りを熱
交換部11に従属さぜることによシ給湯優先としたもの
で、三方弁17によって給湯と、給湯並びに暖房の切換
えを行なうもの、捷た第2図の構成は前記放熱系統りを
熱交換部11と並列に接続することによ、!l) lv
房優先としたもので、三方弁17によって給湯、暖房の
切換えを行なうか、またはこれによって流量制御して給
湯、暖房を同時に行なうものである。
次に外気放熱器5と暖冷房用放熱器5′を選択して第4
図(b)に示すように、該外気放熱器5を蒸発器、暖冷
房用放熱器5′を凝縮器としてヒートポンプを構成する
ことにより、該暖冷房用放熱器5′により暖房を行なう
ことができる。この動作中に於ける所望温度の温水は補
助ボイラーUによって賄うことができる。
次に外気放熱器5と暖冷房用放熱器5を選択して、第4
図(c)に示すように、第4図Ch)の場合とは逆に外
気放熱器5を凝縮器、暖と)房用放熱器5を蒸B Dと
してヒートポンプを構成すれば、該暖冷房用放熱器5′
により冷房を行なうことができる。
そして史に、暖冷房用放熱器5と温水系統放熱器6を選
択して、第4図((j)に示すように該暖冷房用放熱器
5を蒸発器、?1llt水系統放熱器6を凝縮器として
ヒートポンプを構成することにより、該暖冷房用放熱器
5′によシ冷房を行なえると共に、かかる冷房によって
温水系統放熱器6に発生する温熱を通常温度温水系統C
の温水の昇温に利用することができ、これによシ冷房期
に必要な温水の需要を賄うことができる。
本発明は暖房給湯に際して、このように高温水の需要時
に於いては補助ボイラー」を作動させるようにして、通
常は通常温度温水系統Cの温水の?都度をかかる両温7
1(需要時の温度よシも低くしているので、ヒー)・ポ
ンプHの効率を向上することができると共に、前述した
様な高温水の需要時や、一時的な給湯負荷の増大時には
、補助ボイラー16の作動によってPM望の温水を得る
ことができ、このことから前記熱交換部11に於ける貯
湯量を減少させることができるので、設置スペース並び
に放熱損失を減少することができる。寸だかかる補助ボ
イラー16はヒートポンプHと独立して作動させるとと
もできるので、かかるヒートポンプHが故障した場合に
も最小限の暖房並びに給湯を行なうことができる。W!
に本発明は給湯等の負荷の変化にり・j応して内燃2代
関1の回転数を制御することによりヒートポンプHの出
力を容易に増減することができ、即ち負荷の増大に対し
ては該内燃機関1の回転数を上けてヒートポンプHの出
力を増大させれば通常温度温水系統Cの温水の温度を容
易に上昇さ−ヒることもできるので、njJ記補助ボイ
ラー」は大容量のものを必要とぜず、従ってair述し
た通り熱交換部11として大型の貯湯タンクを必要とし
ないことと併せて装置全体の小型化を達成17得る。捷
だ第1図、第2囚の1・14成の場合には、給湯系統り
の熱交換部11内の構成を二車管式とすることに」ニジ
水検にも容易に対処することかできる。史に不発1ル」
は前記ヒートポンプHによシ、暖冷房用放熱器5を弁し
て冷房期に於いて冷房も行なえると共に、暖房」υ」に
於いては該放熱器5′により11夛房を行なうことがで
きるので、暖房に加えて冷υJも必要な部屋は該暖冷房
用放熱器5′を設置すると共に、13ノノノのみ必要な
部屋はnij記暖房用放熱:樹13を設置するようにず
れ(げ、いずれの部屋も冷媒償゛または温水管だけの2
管(往復)だけで良く、施工性が非常に艮い。
本発明は以上の通り、通常の使方」に供し得る温水の系
統、即ち通常温度温水系統と、高温水の需要を賄う補助
ボイラーと7i?設け、かかる通常温度温水系統の?!
++i熱源として内燃機関並ひに該内燃機関を駆動源と
するヒートポンプを用いているので、該ヒートポンプの
凝縮温度を低下させることかでき、従って効率を効果的
に向上させることができると共に、高温水の需要時に於
いては補助ボイラーを作動させて所望の温水温度を丙る
ようにしているので十分な給湯並ひに暖房温度を得るこ
とカヌでき、温度の快適性を得られると共に熱交換部に
於りる貯湯量を減少させることかでき、かかる熱交換部
をタンクとしてでなく単なる熱交換器として構成するこ
とができるので、設置スペースを減じ設置性を向」ニさ
せると共に、放熱損失も減少させ、前記したヒートポン
プ効率の向上並ひに内燃機関の排熱回収と相俟って非常
に商効率で低維持費の暖房給湯装置を(IQ゛成するこ
とかできるとし)う特徴がある。しかも本発明は補助ン
トイラーをヒートポンプと独立して作動させることもで
きるので、かかるヒートポンプが故障した場合にも最小
限の暖房並びに給湯を行なうことができるという特徴が
ある。史に本発明は暖房、給湯に加えて冷房機能を極め
て合理的に一体化することにより、従来は単に外気に放
熱していた冷房運転時に発生−する温熱を通常温度温水
系統の温熱源として開用することができ、このこと力・
らも本発明は全体としての効率が高く、そして維持費が
安く、シかも設置性の良い暖冷房給湯装置を構成(2得
るという特徴がある。特に本発明は冷房を行なう放熱器
によって暖房を?)なえるので、冷房を必要とする部屋
Cつ暖房もこれによって賄うことができ、従つ−C配管
が簡単で、施工性が非常に艮いという特微力・必る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本発明の実施例を示す全体構成ト1、
第4図(+す、(l〕)、(e)、((1)は動作を示
す全イ4> A兇明図である。 符号A・ヒートポンプ温水系統、13・・・排熱1ii
1ηV温水系統、C・・放熱温度i’l+ii水系統、
1ノ・・・方々41系Lit zE・・・給湯系統、■
・・・・冷房系統、■]・・ヒート、1センブ、S・・
・選択機構、1・・・内燃機関、2・・・コーンブレツ
サ’1 3 、3’・・膨張弁、4 、4’・−逆止弁
、5・・クト気放熱器、5′・・暖冷房用放熱器、6・
・・温水系統放熱9・弁、10・・・排気ガス熱交換器
、11・・・熱交換部、12・・・熱交換器、13・・
・暖房用放熱器、13′・風呂追焚き熱交換器、14・
・・給水部、15・・・出湯部、16(16,16’、
16,16,16.・・暑・・・補助ボイラー、1γ・
・・三方弁、18・・・ボンダ、19・・サーモパルプ
。 出願人 小型ガス冷房技術萌究組合 代J里人 三 背 晃 j司・[1 □!

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機胸を駆動源とするコンプレッサを用いたヒ
    ートポンプに、膨張弁及びこれに並列に設けた逆1に弁
    に」:つて、蒸発器または凝縮器として選択的に動作さ
    せる外気放熱器及び暖冷房用放熱器と、凝縮器としての
    み動作さぜる温水系統放熱器とを設けると共に、前記外
    気放熱器、1段冷房用放熱器及び温水系統放熱器のうち
    からいずれか2つを選択1〜てヒートポンプを構成する
    選択機構を設け、前記内燃機関のIJl熱を回収する排
    熱回収温水系統と、前記温水系統放熱器を通るヒー ト
    ボンブ温水系統と、該ヒートポンプ温水系統並びに1I
    iJ記排熱記数熱水系統の温水を温熱源とする熱交換部
    とから通常温度温水系統を構成(7、該通常温度温水系
    統に適宜の放熱)1:+に至る放熱系統を接続すると共
    に、給水部からi)i+記熟熱交換部間接的に通や出湯
    部に至る給湯系統を114成し、通常温度温水系統、放
    熱系統または給湯系統の適所に補助ボイラーを設けたこ
    とを特徴とする内燃機関音用いた暖冷房給湯装置。
  2. (2)内燃機関を駆動源とするコンプレッサを用いたと
    一トボンプ妃、膨張弁及びこれに並列に設けた逆止弁に
    よって、蒸発器または凝縮器として選択的に動作させる
    外気放熱器及び暖冷房用放熱器と、凝縮器としてのみ動
    作させる温水系統放熱器とを設けると共に、前記外気放
    熱器、暖冷房用放熱器及び温水系統放熱器のうちからい
    ずれか2つを選択してヒートポンプを構成する選択機構
    を設け、前記内燃機関の排熱を回収する排熱回収温水系
    統と、前記温水系統放熱器を通るヒートポンプ温水系統
    と、該ヒートポンプ温水系統並びに前記排熱回収温水系
    統の温水を温熱源とする熱交換部とから通常温度温水系
    統を構成し、そして該熱交換部を間接的に通シ、適宜の
    放熱器に至る放熱系統を構成すると共に、前記通常温度
    温水系統に、給水部と該給水部から前記排熱回収温水系
    統並びにヒートポンプ温水系統を経た下流側に、出湯部
    に至る給湯系統を構成1−1前記通常温度温水系統、放
    熱系統″または給湯系統の適所に補助ボイラーを設けた
    ことを特徴とする内燃機関を用いた暖冷房給湯装置。
JP58204501A 1983-10-31 1983-10-31 内燃機関を用いた暖冷房給湯装置 Pending JPS6096870A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7806250B2 (en) 2004-09-02 2010-10-05 Graphic Packaging International, Inc. Packaging system having loading carousel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7806250B2 (en) 2004-09-02 2010-10-05 Graphic Packaging International, Inc. Packaging system having loading carousel

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