JP2003247746A - ヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents
ヒートポンプ式給湯装置Info
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Abstract
効率のヒートポンプ運転が行えるヒートポンプ式給湯機
を提供できるようにする。 【解決手段】 圧縮機、冷媒対水用熱交換器12、減圧
装置及び蒸発器を冷媒配管で環状に接続して成る冷媒回
路と、貯湯タンク、循環ポンプ及び冷媒対水熱交器12
を温水配管で接続して成る給湯回路とを備え、圧縮機で
圧縮された冷媒の熱と温水回路を流れる湯水とを冷媒対
水用熱交器12で熱交換させるように構成し、かつ、冷
媒対水用熱交換器12は、湯水が流れる第1熱交換パイ
プ12Aと冷媒が流れる第2熱交換パイプ12Bとを熱
交換関係に構成して略筒状に形成して成るヒートポンプ
式給湯機である。そして、冷媒対水用熱交換器12の外
側を発泡断熱材28で被覆した構成としている。
Description
を用いてCO2冷媒等の冷媒と湯水とを熱交換させるよ
うにしたヒートポンプ式給湯機に関する。
湯機では、特開2001−116357号公報に開示さ
れているように、冷媒対水用熱交換器を用いて、冷媒の
熱と水とを熱交換することにより、水を加熱して給湯タ
ンク等に貯溜可能としている。
は、図7に示すように、給湯回路の水が流れる第1熱交
換パイプ2と、圧縮機で圧縮された高温・高圧のガス冷
媒が流れる冷媒循環回路の第2熱交換パイプ3とが接触
して熱交換するように、交互に重ねて螺旋状に巻回され
ており、全体形状が概ね円筒状を呈するように構成され
ている。
側が、例えば、ヒートポンプ式給湯機の外装ケースの底
板4上に載置され、上端側に被せた固定用蓋板5と外装
ケースの底板4とをボルト・ナット等の締着具6を用い
て外装ケース内に設置固定されてなるものである。ま
た、7はガラス繊維を主成分とする断熱材である。
においては、第1及び第2熱交換パイプ2、3の接触面
積を増加させて熱交換効率を高めようとしても、周囲へ
の放熱でロスが生じてしまうため、ガラス繊維を主成分
とする断熱材7を熱交換器1の外周に巻回装着するよう
にしていたが、放熱ロスの更なる削減が望まれていた。
に鑑みてなされたものであり、冷媒対水用熱交換器の放
熱ロスを更に減少させ、一層高効率のヒートポンプ運転
が行えるヒートポンプ式給湯機を提供できるようにする
ことを目的としている。
では、圧縮機、冷媒対水用熱交換器、減圧装置及び蒸発
器を冷媒配管で環状に接続して成る冷媒回路と、貯湯タ
ンク、循環ポンプ及び冷媒対水用熱交器を温水配管で接
続して成る給湯回路とを備え、圧縮機で圧縮された冷媒
の熱と温水回路を流れる湯水とを冷媒対水用熱交器で熱
交換させるように構成し、かつ、前記冷媒対水用熱交換
器は、湯水が流れる第1熱交換パイプと冷媒が流れる第
2熱交換パイプとを熱交換関係に構成して略筒状に形成
して成るヒートポンプ式給湯機において、前記冷媒対水
用熱交換器の外側を発泡断熱材で被覆したことを特長と
する。
載のヒートポンプ式給湯機において、前記冷媒対水用湯
交換器が、湯水が流れる第1熱交換パイプと冷媒が流れ
る第2熱交換パイプとを交互に重ねて螺旋状に巻回した
ものであることを特長とする。
載のヒートポンプ式給湯機において、前記冷媒対水用熱
交換器が、湯水が流れる第1熱交換パイプに冷媒が流れ
る第2熱交換パイプを埋設して螺旋状に巻回したもので
あることを特長とする。
3に記載のヒートポンプ式給湯機において、前記冷媒が
CO2冷媒であることを特長とする。
載のヒートポンプ式給湯機において、前記発泡断熱材
が、樹脂、或いはゴムを材料とする発泡成型体であるこ
とを特長とする。
載のヒートポンプ式給湯機において、前記発泡断熱材
が、樹脂、或いはゴムを材料として冷媒対水用熱交換器
の表面に積層された発泡断熱層であることを特長とす
る。
載のヒートポンプ式給湯機において、前記発泡断熱層と
冷媒対水用熱交換器との間には、金属箔を介在させたこ
とを特長とする。
載のヒートポンプ式給湯機において、前記金属箔がアル
ミニウムテープであることを特長とする。
て、図1乃至図3に基づいて説明する。図1は本発明の
第一実施形態における冷媒体水用熱交換器を備えたヒー
トポンプ式給湯機の全体概略構成図、図2は冷媒循環回
路及び給湯回路を示す概略図、図3は外装ケースの底板
上に設置された状態の冷媒対水用熱交換器の縦断面図で
ある。
湯装置10は、圧縮機11、冷媒対水用熱交換器12、
減圧装置13、蒸発器14からなる冷媒循環回路Aと、
貯湯タンク15、循環ポンプ16、前記冷媒対水用熱交
換器12を接続した給湯回路Bからなり、前記圧縮機1
1、冷媒対水用熱交換器12、減圧装置13、蒸発器1
4、貯湯タンク15及び循環ポンプ16等は外装ケース
17内に収容されている。
17Bとに仕切り壁18にて仕切られており、前記上室
17A内には圧縮機11、蒸発器14及び、この蒸発器
14に送風する送風機19等が配置され、一方、前記下
室17B内には冷媒対水用熱交換器12、貯湯タンク1
5、循環ポンプ16等が配置されている。
であり、この架台20上に冷媒対水用熱交換器12と循
環ポンプ16が載置固定され、貯湯タンク15が支持脚
15Aを介して載置固定されている。
は、前記圧縮機11より吐出された高温・高圧のCO2
(二酸化炭素)冷媒の過熱ガス冷媒は、前記冷媒対水用熱
交換器12に流入し、ここで前記循環ポンプ16から送
られてきた水を加熱する。そして、凝縮液化した冷媒
は、前記減圧装置13で減圧され、前記蒸発器14に流
入し、ここで大気熱を吸熱して蒸発ガス化し、前記圧縮
機11へ戻る。一方、前記冷媒対水用熱交換器12で加
熱された湯は、前記貯湯タンク15の上部に流入し、こ
の貯湯タンク15で貯湯され、この貯湯タンク15に貯
湯された湯は必要に応じて利用部へ供給される。
すように、内部に前記循環ポンプ16から送られた水が
流れる第1熱交換パイプ12Aと、内部にCO2冷媒の
過熱ガス冷媒が流れる第2熱交換パイプ12Bとを備え
て構成され、これら第1熱交換パイプ12Aと第2熱交
換パイプ12Bとが交互となるように互いに重ねられて
螺旋状に巻回され、全体形状として略円筒状に形成され
ている。
例えば厚さが約1mmで縦断面形状が中空偏平形状の銅
管で形成され、一方、前記第2熱交換パイプ12Bは、
内部に過熱ガス冷媒が流れるそれぞれ独立した3〜6経
路(実施形態では4経路)の冷媒通路21、21が縦断
面における横方向(長手方向)に沿って横並びに形成さ
れた偏平状多孔アルミニウム管で形成されている。
成された第2熱交換パイプ12Bの表面には、前記第1
熱交換パイプ12Aと同材質のメッキ処理が施されてい
る。
Bの表面に積層されるように内側を亜鉛(Zn)メッキ
層(図示せず)とし、第1熱交換パイプ12Aに接触す
る側、即ち、亜鉛(Zn)メッキ層の外側を第1熱交換
パイプ12Aと同材質である銅(Cu)メッキ層(図示
せず)としている。
は、銅メッキ層及び亜鉛メッキ層を介してアルミニウム
製の第2熱交換パイプ12Bの素面に接触することにな
る。
は、外装ケース17の架台20上に載置されると共に上
端に固定用蓋板24が被せられて、この固定用蓋板24
と架台20とがボルト・ナット等の締着具25によって
締着されることで、架台20上に載置固定される。
を含む冷媒対水用熱交換器12の外側を独立発泡の第1
の発泡断熱材28で被覆している。即ち、この第1の発
泡断熱材28は、前記固定蓋板24及び締着具25を含
む冷媒対水用熱交換器12の外側に被せることにより、
それらを覆うように有天円筒状に成型された合成樹脂、
或いは合成ゴムを材料とする発泡成型体である。
箇所に対応する架台20の下面側に装着した第2の発泡
断熱材であり、この第2の発泡断熱材29は、前記第1
の発泡断熱材28と同材質での発泡成型体である。
器12は、縦断面形状が中空偏平形状となされた内部に
湯水が流れる銅管製の第1熱交換パイプ12Aと、内部
に加熱ガス冷媒が流れるそれぞれ独立した3〜6経路
(実施形態では4経路)の冷媒通路21、21が縦断面
における横方向(長手方向)に沿って横並びに形成され
た偏平状多孔アルミニウム管製の第2熱交換パイプ12
Bとが、交互となるように互いに重ねられて螺旋状に巻
回され、全体形状として略円筒状に形成されたものであ
る。そして、前記固定蓋板24及び締着具25を含む冷
媒対水用熱交換器12の外側は、合成樹脂、或いは合成
ゴムを材料とする独立発泡の発泡成型体である第1の発
泡断熱材28にて被覆されているから、この独立発泡の
発泡断熱材28により、冷媒対水用熱交換器12からの
放熱が良好に抑制され、冷媒対水用熱交換器12の熱交
換効率が向上し、高効率のヒートポンプ運転が行えるC
O2冷媒を用いたヒートポンプ式給湯機となせる。
対水用熱交換器12の設置箇所に対応する架台20の下
面側にも第2の発泡断熱材29を装着することにより、
冷媒対水用熱交換器12の放熱ロスを一層減少させるこ
とができる。
であり、次に、この第二実施形態について説明するが、
前記した第一実施形態と同一構成要素には同一符号を付
して説明を省略する。
と異なるのは、前記冷媒対水用熱交換器12の外側を被
覆する第1の発泡断熱材28を、発泡成型体ではなく、
合成樹脂、或いは合成ゴムを材料として冷媒対水用熱交
換器12の表面に積層形成した発泡断熱層とした点であ
る。即ち、冷媒対水用熱交換器12の周側の外表面略全
体にアルミニウムテープからなる金属箔30を貼り付け
た後、固定蓋板24及び締着具25を含む冷媒対水用熱
交換器12の外側に、合成樹脂、或いは合成ゴムを材料
とした独立発砲の発泡断熱層を積層形成して第1の発泡
断熱材28としている。
発泡断熱材28としての発泡断熱層と冷媒対水用熱交換
器12との間には、アルミニウムテープからなる金属箔
30が介在し、この金属箔30によって、第1の発泡断
熱材28の一部が第1熱交換パイプ12Aと第2熱交換
パイプ12Bとの隙間に入り込むのを防止し、第1の発
泡断熱材28が熱交換の妨げにならないようにしてい
る。
いても、第一実施形態と同様の作用効果が得られるもの
である。
であり、次に、この第三実施形態について説明するが、
前記した第一実施形態と同一構成要素には同一符号を付
して説明を省略する。
と異なる点は、冷媒対水用熱交換器31の構成である。
即ち、この第三実施形態の冷媒対水用熱交換器31は、
図5に示すように、内部に前記循環ポンプ16から送ら
れた湯水が流れる第1熱交換パイプ31Aに、内部にC
O2冷媒の過熱ガス冷媒が流れ、かつ、冷媒配管に対し
て互いに並列接続された2経路の第2熱交換パイプ31
B、31Bが埋設されている。
加工機を用いた引き抜き加工により、それの周壁に軸方
向に沿って延びる2条の窪み部が連続的に形成され、こ
れら窪み部内に前記第2熱交換パイプ31B、31Bが
介挿されて、やはり、引き抜き加工機を用いた引き抜き
加工により、第1熱交換パイプ31A内に第2熱交換パ
イプ31B、31Bが埋設された状態となって両者が互
いに一体的に結合されている。
1Bは、前記第1熱交換パイプ31Aの点対称位置に埋
設されている。また、前記第1熱交換パイプ31Aは、
例えば、厚さが約1mmで、外径寸法が約12.7mm
の銅パイプを素材としたものであり、前記第2熱交換パ
イプ31B、31Bは、前記第1熱交換パイプ31Aと
同質材料である、例えば、厚さが約1.2mmで外径寸
法が約6mmの銅パイプを素材としたものである。
パイプ31Aと第2熱交換パイプ31B、31Bとは、
図5に示すように、螺旋状に巻回されることにより、熱
交換器31が全体形状として略円筒状を呈した形状に形
成される。
を含む冷媒対水用熱交換器32の外側を独立発泡の第1
の発泡断熱材28で被覆している。即ち、この第1の発
泡断熱材28は、前記固定蓋板24及び締着具25を含
む冷媒対水用熱交換器31の外側に被せることにより、
それらを覆うように有天円筒状に成型された合成樹脂、
或いは合成ゴムを材料とする発泡成型体である。
箇所に対応する架台20の下面側に装着した第2の発泡
断熱材であり、この第2の発泡断熱材29は、前記第1
の発泡断熱材28と同材質の発泡材料での発泡成型体で
ある。
いても、第一実施形態と同様の作用効果に加えて、第2
熱交換パイプ31Bが第1熱交換パイプ31Aに埋設さ
れている分、熱交換効率を一層向上できる。
であり、この第四実施形態は、冷媒対水用熱交換器31
が前記した第三実施形態のものと同一構成であり、ま
た、第1の発泡断熱材28、第2の発泡断熱材29及び
金属箔30が、前記した第二実施形態のものと同一構成
である。
形態と同様の作用効果に加えて、第1熱交換パイプ31
Aに第2熱交換パイプが埋設されている分、熱交換効率
を一層向上できる。
基づいて、当業者にとって種々の代替例、修正又は変形
が可能であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の
代替例、修正又は変形を包含するものである。
水用熱交換器の外側が発泡断熱材で被覆されている構成
であるから、冷媒対水用熱交換器の放熱ロスを削減でき
て、湯水と冷媒との熱交換効率を一層向上させることが
可能となり、高効率のヒートポンプ運転が行なえるヒー
トポンプ式給湯機を提供できる。
構成図である。
回路及び給湯回路を示す概略図である。
器部分の縦断面図である。
器部分の縦断面図である。
器部分の縦断面図である。
器部分の縦断面図である。
である。
Claims (8)
- 【請求項1】 圧縮機、冷媒対水用熱交換器、減圧装置
及び蒸発器を冷媒配管で環状に接続して成る冷媒回路
と、貯湯タンク、循環ポンプ及び冷媒対用水熱交器を温
水配管で接続して成る給湯回路とを備え、圧縮機で圧縮
された冷媒の熱と温水回路を流れる湯水とを冷媒対水用
熱交器で熱交換させるように構成し、かつ、前記冷媒対
水用熱交換器は、湯水が流れる第1熱交換パイプと冷媒
が流れる第2熱交換パイプとを熱交換関係に構成して略
筒状に形成して成るヒートポンプ式給湯機において、 前記冷媒対水用熱交換器の外側を発泡断熱材で被覆した
ことを特長とするヒートポンプ式給湯装置。 - 【請求項2】 前記冷媒対水用熱交換器が、湯水が流れ
る第1熱交換パイプと冷媒が流れる第2熱交換パイプと
を交互に重ねて螺旋状に巻回したものであることを特長
とする請求項1に記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項3】 前記冷媒対水用熱交換器が、湯水が流れ
る第1熱交換パイプに冷媒が流れる第2熱交換パイプを
埋設して螺旋状に巻回したものであることを特長とする
請求項1に記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項4】 前記冷媒がCO2冷媒であることを特長
とする請求項1乃至3に記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項5】 前記発泡断熱材が、樹脂、或いはゴムを
材料とする発泡成型体であることを特長とする請求項1
に記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項6】 前記発泡断熱材が、樹脂、或いはゴムを
材料として冷媒対水熱交換器の表面に積層された発泡断
熱層であることを特長とする請求項1に記載のヒートポ
ンプ式給湯機。 - 【請求項7】 前記発泡断熱層と冷媒対水用熱交換器と
の間には、金属箔を介在させたことを特長とする請求項
6に記載のヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項8】 前記金属箔がアルミニウムテープである
ことを特長とする請求項7に記載のヒートポンプ式給湯
機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002048120A JP2003247746A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | ヒートポンプ式給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002048120A JP2003247746A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | ヒートポンプ式給湯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003247746A true JP2003247746A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28661003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002048120A Pending JP2003247746A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | ヒートポンプ式給湯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003247746A (ja) |
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CN102944065A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-02-27 | 苏宇贵 | 三套管换热器及使用该换热器的热泵热水器 |
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-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002048120A patent/JP2003247746A/ja active Pending
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060221 |