JP2004239507A - Heat pump hot water supply device - Google Patents
Heat pump hot water supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004239507A JP2004239507A JP2003028723A JP2003028723A JP2004239507A JP 2004239507 A JP2004239507 A JP 2004239507A JP 2003028723 A JP2003028723 A JP 2003028723A JP 2003028723 A JP2003028723 A JP 2003028723A JP 2004239507 A JP2004239507 A JP 2004239507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- refrigerant
- heat storage
- water
- temperature side
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 484
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims abstract description 353
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 351
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims description 90
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 70
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 47
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 47
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 40
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 27
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 27
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 239000008399 tap water Substances 0.000 abstract description 91
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 abstract description 91
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 10
- BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1,3-oxazole-4-carbaldehyde Chemical compound FC1=CC=CC(C=2OC=C(C=O)N=2)=C1 BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 6
- 229940087562 sodium acetate trihydrate Drugs 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- RSIJVJUOQBWMIM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfate decahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O RSIJVJUOQBWMIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプ給湯機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ヒートポンプ給湯機が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
【0003】
ヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプ式の冷媒回路及び水回路を備えている。
【0004】
冷媒回路には、膨張弁、室外熱交換器、圧縮機、水熱交換器、及び蓄熱器が順に配置されている。
【0005】
水回路はその始端が上水道に接続され、その終端が蛇口に接続されている。水回路には、蓄熱器、及び水熱交換器が配置されている。
【0006】
水熱交換器には、冷媒回路の一部である冷媒用配管と、水回路の一部である第1給湯用配管とが設けられている。そして、冷媒用配管を流通する冷媒と第1給湯用配管を流通する水道水とが熱交換を行うことにより、水道水が加熱される。
【0007】
蓄熱器には蓄熱材が充填されるとともに、冷媒回路の一部である蓄熱用配管と、水回路の一部である第2給湯用配管とが設けられている。そして、蓄熱材と蓄熱用配管を流通する冷媒とが熱交換を行うことにより、蓄熱材に温熱が蓄えられる。また、蓄熱材と第2給湯用配管を流通する水道水とが熱交換を行うことにより、水道水が加熱される。
【0008】
給湯を行うときには、蛇口を開き、圧縮機を起動する。それにより、給水が開始され、ヒートポンプ(HP)が起動する。
【0009】
ここで、ヒートポンプ起動直後は冷媒の温度が低いため、冷媒とともに、蓄熱器に蓄えられた温熱により水道水は加熱される。また、蓄熱器は給湯中に冷媒から吸熱して温熱を蓄える。
【0010】
給湯を終了するときには、蛇口を閉じ、圧縮機を停止する。それにより、給水が停止され、ヒートポンプが停止する。
【0011】
【特許文献1】
特開平2−197761号公報
【特許文献2】
特開平2−223768号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このヒートポンプ給湯機では、冷媒の凝縮温度が蓄熱材の温度より高いため、蓄熱用配管で発生した凝縮熱によって蓄熱材から水道水への熱の移動が妨げられる。そのため、従来のヒートポンプ給湯機では、蓄熱材に蓄えられた温熱を有効に利用することができなかった。
【0013】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒートポンプ給湯機において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、温熱を蓄える蓄熱手段と、圧縮機、凝縮器、上記蓄熱手段を加熱する加熱熱交換器、膨張機構、及び蒸発器を有する冷媒回路と、該冷媒回路に設けられ、上記加熱熱交換器をバイパスするバイパス通路と、上記凝縮器及び上記蓄熱手段の温熱を利用して温水を供給する水回路とを備え、冷媒を上記バイパス通路に流通させ、且つ、水を上記水回路に流通させることにより、上記凝縮器及び上記蓄熱手段で水を加熱する給湯運転と、冷媒を上記バイパス通路に流通させず、且つ、水を上記水回路に流通させないことにより、上記加熱熱交換器で上記蓄熱手段を加熱する蓄熱運転とを行うヒートポンプ給湯機である。
【0015】
これにより、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には冷媒は加熱熱交換器を流通しない。そのため、給湯運転時には加熱熱交換器で冷媒が凝縮しないため、加熱熱交換器において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱手段から水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことができる。
【0016】
請求項2の発明は更に、冷媒回路が、上記凝縮器として第1及び第2凝縮器を有し、水回路が、上記蓄熱手段に設けられた第1熱回収熱交換器、上記第1凝縮器に設けられた第2熱回収熱交換器、及び上記第2凝縮器に設けられた第3熱回収熱交換器を有し、水回路において、上流側から上記第3熱回収熱交換器、上記第1熱回収熱交換器、及び上記第2熱回収熱交換器の順に設けられているものである。
【0017】
これにより、水回路において、上流側から第2凝縮器の第3熱回収熱交換器、蓄熱手段の第1熱回収熱交換器、及び第1凝縮器の第2熱回収熱交換器の順に設けられているため、給湯運転時において、水は第2凝縮器、蓄熱手段、第1凝縮器の順に加熱される。すなわち、第2凝縮器に流入する水の温度は、蓄熱手段及び第1凝縮器に流入する水の温度より低い。そのため、水が第2凝縮器を流通することにより、第2凝縮器を流通する冷媒は過冷却される。したがって、ヒートポンプ給湯機のCOPが向上する。
【0018】
請求項3の発明は、圧縮機、凝縮器、膨張機構、及び蒸発器をそれぞれ有する第1及び第2冷媒回路と、水を流通させる水回路とを備え、第1及び第2冷媒回路の少なくとも一方は、温熱を蓄える蓄熱手段と、該蓄熱手段を加熱する加熱熱交換器と、該加熱熱交換器をバイパスするバイパス通路とを更に有し、水回路が、上記凝縮器及び上記蓄熱手段の温熱を利用して温水を供給し、第2冷媒回路の冷媒の凝縮温度が、第1冷媒回路の冷媒の凝縮温度より低く設定され、冷媒を上記バイパス通路に流通させ、且つ、水を上記水回路に流通させることにより、上記凝縮器及び上記蓄熱手段で水を加熱する給湯運転と、冷媒を上記バイパス通路に流通させず、且つ、水を上記水回路に流通させないことにより、上記加熱熱交換器で上記蓄熱手段を加熱する蓄熱運転とを行うヒートポンプ給湯機である。
【0019】
これにより、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には冷媒は加熱熱交換器を流通しない。そのため、給湯運転時には加熱熱交換器で冷媒が凝縮しないため、加熱熱交換器において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱手段から水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことができる。
【0020】
また、ヒートポンプ給湯器が第1及び第2冷媒回路を有しているため、単一の冷媒回路を有しているヒートポンプ給湯機と比較して、立ち上げ時に高温の湯をユーザーに対して迅速に提供することができる。
【0021】
請求項4の発明は更に、第2冷媒回路の冷媒の凝縮温度が、第1冷媒回路の冷媒の凝縮温度より低く設定されているものである。
【0022】
これにより、第2冷媒回路の冷媒の凝縮温度が第1冷媒回路の冷媒の凝縮温度より低く設定されているため、第2冷媒回路のCOPが向上する。したがって、ヒートポンプ給湯機全体の平均のCOPはヒートポンプ給湯機が単一の冷媒回路で形成されている場合に比べて高くなる。
【0023】
請求項5の発明は、第1融点を有する第1潜熱蓄熱材を備えている第1蓄熱手段と、上記第1融点より低温の第2融点を有する第2潜熱蓄熱材を備えている第2蓄熱手段と、圧縮機、凝縮器、上記第1蓄熱手段を加熱する加熱熱交換器、膨張機構、及び蒸発器を有する第1冷媒回路と、圧縮機、凝縮器、上記第2蓄熱手段を加熱する加熱熱交換器、膨張機構、及び蒸発器を有する第2冷媒回路と、上記凝縮器及び上記蓄熱手段の温熱を利用して温水を供給する水回路とを備え、第2冷媒回路の冷媒の凝縮温度が、第1冷媒回路の冷媒の凝縮温度より低く設定され、上記第1及び第2冷媒回路の少なくとも一方には、上記加熱熱交換器をバイパスするバイパス通路が設けられ、冷媒を上記バイパス通路に流通させ、且つ、水を上記水回路に流通させることにより、上記凝縮器及び上記蓄熱手段で水を加熱する給湯運転と、冷媒を上記バイパス通路に流通させず、且つ、水を上記水回路に流通させないことにより、上記加熱熱交換器で上記蓄熱手段を加熱する蓄熱運転とを行うヒートポンプ給湯機である。
【0024】
これにより、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には、バイパス通路が設けられた冷媒回路の冷媒は加熱熱交換器を流通しない。そのため、給湯運転時には加熱熱交換器で冷媒が凝縮しないため、加熱熱交換器において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱手段から水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことができる。
【0025】
また、第2冷媒回路の冷媒の凝縮温度が第1冷媒回路の冷媒の凝縮温度より低く設定されているため、第2冷媒回路のCOPが向上する。したがって、ヒートポンプ給湯機全体の平均のCOPはヒートポンプ給湯機が単一の冷媒回路で形成されている場合に比べて高くなる。
【0026】
請求項6の発明は更に、水回路が、上記第1蓄熱手段に設けられた第1熱回収熱交換器と、上記第2蓄熱手段に設けられた第2熱回収熱交換器とを有し、水回路において、上記第1熱回収熱交換器は上記第2熱回収熱交換器の下流側に設けられているものである。
【0027】
これにより、水は第2熱回収熱交換器、第1熱回収熱交換器の順に流れる。ここで、第1蓄熱手段の第1潜熱蓄熱材の融点は、第2蓄熱手段の第2潜熱蓄熱材の融点より高い。そのため、水は、加熱温度が高くなる順に加熱されることになる。したがって、水と各蓄熱手段との間の熱交換を効率良く行うことができる。
【0028】
請求項7の発明は、第1潜熱蓄熱材を有する第1蓄熱手段と、上記第1潜熱蓄熱材と同じ融点を有する第2潜熱蓄熱材を備えている第2蓄熱手段と、圧縮機、凝縮器、上記第1蓄熱手段を加熱する加熱熱交換器、膨張機構、及び蒸発器を有する第1冷媒回路と、圧縮機、凝縮器、上記第2蓄熱手段を加熱する加熱熱交換器、膨張機構、及び蒸発器を有する第2冷媒回路と、上記凝縮器及び上記蓄熱手段の温熱を利用して温水を供給する水回路とを備え、上記第1及び第2冷媒回路の少なくとも一方には、上記加熱熱交換器をバイパスするバイパス通路が設けられ、冷媒を上記バイパス通路に流通させ、且つ、水を上記水回路に流通させることにより、上記凝縮器及び上記蓄熱手段で水を加熱する給湯運転と、冷媒を上記バイパス通路に流通させず、且つ、水を上記水回路に流通させないことにより、上記加熱熱交換器で上記蓄熱手段を加熱する蓄熱運転とを行うヒートポンプ給湯機である。
【0029】
これにより、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には、バイパス通路が設けられた冷媒回路の冷媒は加熱熱交換器を流通しない。そのため、給湯運転時には加熱熱交換器で冷媒が凝縮しないため、加熱熱交換器において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱手段から水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことができる。
【0030】
また、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には、バイパス通路が設けられた冷媒回路の冷媒は、ある程度高温の温熱が蓄えられた蓄熱手段を流通しない。そのため、バイパス通路が設けられた冷媒回路の冷媒の凝縮温度が下がる。したがって、ヒートポンプ給湯機のCOPが向上する。
【0031】
請求項8の発明は更に、水回路が、第1分岐通路と第2分岐通路とを有する並列回路を備え、第1分岐通路が上記第1蓄熱手段に設けられた第1熱回収熱交換器を有し、第2分岐通路が上記第2蓄熱手段に設けられた第2熱回収熱交換器を有しているものである。
【0032】
これにより、水回路が第1分岐通路と第2分岐通路とに分岐しているため、第1及び第2熱回収熱交換器のそれぞれに流通する水の量は、水回路に流通する水の量より小さくなる。そのため、第1及び第2蓄熱手段から第1及び第2熱回収熱交換器に流通する水への熱の移動量が大きくなる。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を更に円滑に行うことができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0034】
(実施形態1)
図1に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯機(1)は、ヒートポンプ式の冷媒回路(3)及び水回路としての給湯用回路(5)を備えている。
【0035】
冷媒回路(3)は蒸気圧縮冷凍サイクルを行うものであり、回路(3)内にはHFC系又はHC系の冷媒が充填されている。冷媒の凝縮温度は、例えば、約60℃である。
【0036】
冷媒回路(3)には、冷媒の循環方向において、膨張弁(7)、蒸発器としての室外熱交換器(9)、アキュムレータ(12)、圧縮機(11)、蓄熱手段としての蓄熱ユニット(15)、及び凝縮器としての水熱交換器(13)が順に配置されている。
【0037】
冷媒回路(3)には、蓄熱ユニット(15)をバイパスするバイパス通路(4)が設けられている。バイパス通路(4)は、冷媒回路(3)における圧縮機(11)及び蓄熱ユニット(15)の間に位置する分岐点(6)と、冷媒回路(3)における蓄熱ユニット(15)及び水熱交換器(13)の間に位置する合流点(8)とに接続されている。
【0038】
この分岐点(6)には三方弁(10)が設けられている。三方弁(10)は、冷媒の流通先を蓄熱ユニット(15)又はバイパス通路(4)に切換自在に構成た切換装置である。言い換えれば、三方弁(10)を切り換えることにより、冷媒を蓄熱ユニット(15)又はバイパス通路(4)を流通させることができる。
【0039】
給湯用回路(5)はその始端が上水道(図示せず)に接続され、その終端が給水栓(図示せず)に接続されている。給湯用回路(5)には、水道水の循環方向において、水熱交換器(13)、及び蓄熱ユニット(15)が順に配置されている。
【0040】
膨張弁(7)は、主に冷媒回路(3)の冷媒を減圧し、体積増加させるものである。膨張弁(7)は、冷媒回路(3)の冷媒の流量を調整する機能も有する。
【0041】
室外熱交換器(9)は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器で構成されている。この室外熱交換器(9)は、冷媒回路(3)の冷媒を室外空気と熱交換させる。
【0042】
圧縮機(11)は、冷媒回路(3)の冷媒を圧縮するものである。
【0043】
蓄熱ユニット(15)には蓄熱材が充填され、冷媒回路(3)の一部である蓄熱用伝熱管(15a)と給湯用回路(5)の一部である第2給湯用伝熱管(15b)とが設けられている。なお、本発明に係る加熱熱交換器は蓄熱用伝熱管(15a)によって構成されている。
【0044】
蓄熱材は潜熱蓄熱用の蓄熱物質である。蓄熱材は、例えば、融点55℃の酢酸ナトリウム3水和物(CH3COONa・3H2O)によって形成されている。この蓄熱材としては、融点が50℃以上90℃以下の物質を用いるのが好ましい。また、蓄熱材の融点の温度は、冷媒の凝縮温度より低い。
【0045】
蓄熱用伝熱管(15a)は銅で形成されている。そして、蓄熱材と蓄熱用伝熱管(15a)を流通する冷媒とが熱交換を行う。
【0046】
第2給湯用伝熱管(15b)は銅で形成されている。そして、蓄熱材と第2給湯用伝熱管(15b)を流通する水道水とが熱交換を行う。
【0047】
水熱交換器(13)には、冷媒回路(3)の一部である冷媒用伝熱管(13a)と給湯用回路(5)の一部である第1給湯用伝熱管(13b)とが設けられている。冷媒用伝熱管(13a)及び第1給湯用伝熱管(13b)は銅で形成されている。そして、冷媒用伝熱管(13a)を流通する冷媒と第1給湯用伝熱管(13b)を流通する水道水とが熱交換を行う。
【0048】
−ヒートポンプ給湯機の運転動作−
本実施形態のヒートポンプ給湯機(1)では、蓄熱ユニット(15)に温熱を蓄える蓄熱運転と、蓄熱ユニット(15)に蓄えた温熱及び水熱交換器(13)の冷媒を利用して給湯を行う給湯運転とが行われる。
【0049】
《蓄熱運転》
蓄熱運転時には、圧縮機(11)を動かす。それにより、冷媒回路(3)において冷媒が循環し、冷凍サイクルが行われる。このとき、給水栓は閉じられている。そのため、水道水は給湯用回路(5)を流通しない。また、このとき、冷媒を蓄熱ユニット(15)に流通させるように、三方弁(10)は切り換えられている。
【0050】
具体的には、圧縮機(11)から吐出された冷媒は蓄熱用伝熱管(15a)へ導入され、蓄熱ユニット(15)の蓄熱材に対して放熱して凝縮する。この蓄熱材は、冷媒から吸熱して融解し、冷媒から付与された温熱を蓄える。
【0051】
蓄熱材へ放熱した冷媒は冷媒用伝熱管(13a)を介して膨張弁(7)へ導入され、膨張弁(7)を通過する際に減圧される。
【0052】
膨張弁(7)を通過した冷媒は室外熱交換器(9)へ導入される。室外熱交換器(9)では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。
【0053】
室外熱交換器(9)で蒸発した冷媒は圧縮機(11)へ導入される。圧縮機(11)では、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
【0054】
以上により、蓄熱ユニット(15)に、ある程度高温の温熱が蓄えられる。
【0055】
《給湯運転》
給湯運転時にも圧縮機(11)を動かす。それにより、冷媒回路(3)において冷凍サイクルが行われる。このとき、給水栓は開かれている。そのため、上水道から圧送された水道水が給湯用回路(5)を流通する。また、このとき、冷媒をバイパス通路(4)に流通させるように、三方弁(10)は切り換えられている。
【0056】
具体的には、圧縮機(11)から吐出された冷媒はバイパス通路(4)を介して冷媒用伝熱管(13a)へ導入され、第1給湯用伝熱管(13b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0057】
その後、冷媒は、蓄熱運転時と同じ経路をたどる。
【0058】
一方、上水道から給湯用回路(5)へ流入した水道水は第1給湯用伝熱管(13b)へ導入され、冷媒用伝熱管(13a)の冷媒から吸熱する。
【0059】
冷媒から吸熱した水道水は第2給湯用伝熱管(15b)へ導入され、蓄熱ユニット(15)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第2給湯用伝熱管(15b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0060】
そして、冷媒と蓄熱材の両方から吸熱した水道水は温水として給水栓へ供給される。
【0061】
給湯運転終了後、蓄熱運転を再び行う。
【0062】
以上により、本実施形態によれば、給湯運転時には冷媒をバイパス通路(4)に流通させるため、給湯運転時には冷媒は蓄熱用伝熱管(15a)を流通しない。そのため、給湯運転時には蓄熱用伝熱管(15a)で冷媒が凝縮しないため、蓄熱用伝熱管(15a)において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱ユニット(15)から水道水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱ユニット(15)から水道水への熱の移動を円滑に行うことができ、蓄熱ユニット(15)の温熱を有効に利用することができる。
【0063】
また、ヒートポンプ給湯機(1)は給湯運転とともに蓄熱運転を行う。そして、蓄熱運転時には水道水を流通させないため、冷媒回路(3)により蓄熱ユニット(15)の蓄熱材だけを加熱することができる。その結果、蓄熱ユニット(15)の蓄熱材に十分な温熱を蓄えることができる。したがって、給湯運転時には、水熱交換器(13)及び十分な温熱を蓄えた蓄熱ユニット(15)により水道水を加熱することができ、ヒートポンプの能力以上の給湯を行うことができる。
【0064】
また、給湯運転時には冷媒回路(3)の冷媒をバイパス通路(4)に流通させるため、給湯運転時には、冷媒回路(3)の冷媒は、ある程度高温の温熱が蓄えられた蓄熱ユニット(15)を流通しない。そのため、冷媒回路(3)の冷媒の凝縮温度が下がる。したがって、ヒートポンプ給湯機(1)のCOPが向上する。
【0065】
なお、本実施形態の蓄熱材は酢酸ナトリウム3水和物によって形成されているが、他の潜熱蓄熱材であってもよい。例えば、蓄熱材は、他の水和物、パラフィン、糖アルコール等で形成されてもよい。
【0066】
(実施形態2)
図2に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯機(1)は、実施形態1のヒートポンプ給湯機(1)の水熱交換器(13)及び蓄熱ユニット(15)の配置順が逆になったものである。その他の点に関しては、実施形態1のヒートポンプ給湯機(1)とほぼ同じ構造である。
【0067】
冷媒回路(3)には、冷媒の循環方向において、膨張弁(7)、室外熱交換器(9)、アキュムレータ(12)、圧縮機(11)、水熱交換器(13)、及び蓄熱ユニット(15)が順に配置されている。
【0068】
給湯用回路(5)には、水道水の循環方向において、蓄熱ユニット(15)、及び水熱交換器(13)が順に配置されている。
【0069】
分岐点(6)は冷媒回路(3)における水熱交換器(13)及び蓄熱ユニット(15)の間に位置し、合流点(8)は冷媒回路(3)における蓄熱ユニット(15)及び膨張弁(7)の間に位置する。
【0070】
−ヒートポンプ給湯機の運転動作−
《蓄熱運転》
本実施形態の蓄熱運転は、実施形態1の蓄熱運転とほぼ同様である。
【0071】
《給湯運転》
圧縮機(11)から吐出された冷媒は冷媒用伝熱管(13a)へ導入され、第1給湯用伝熱管(13b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0072】
水熱交換器(13)から流出した冷媒はバイパス通路(4)を介して膨張弁(7)へ導入される。
【0073】
一方、上水道から給湯用回路(5)へ流入した水道水は第2給湯用伝熱管(15b)へ導入され、蓄熱ユニット(15)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第2給湯用伝熱管(15b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0074】
蓄熱材から吸熱した水道水は第1給湯用伝熱管(13b)へ導入され、冷媒用伝熱管(13a)の冷媒から吸熱する。
【0075】
そして、蓄熱材と冷媒の両方から吸熱した水道水は、温水として給水栓へ供給される。
【0076】
以上により、本実施形態によれば、実施形態1と同様の効果が得られる。
【0077】
(実施形態3)
図3に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯機(1)は、実施形態2のヒートポンプ給湯機(1)に水熱交換器(17)をさらに加えたものである。その他の点に関しては、実施形態2のヒートポンプ給湯機(1)とほぼ同じ構造である。
【0078】
冷媒回路(3)には、冷媒の循環方向において、膨張弁(7)、室外熱交換器(9)、アキュムレータ(12)、圧縮機(11)、第1水熱交換器(13)、蓄熱ユニット(15)及び第2水熱交換器(17)が順に配置されている。
【0079】
給湯用回路(5)には、水道水の循環方向において、第2水熱交換器(17)、蓄熱ユニット(15)、及び第1水熱交換器(13)が順に配置されている。
【0080】
分岐点(6)は冷媒回路(3)における第1水熱交換器(13)及び蓄熱ユニット(15)の間に位置し、合流点(8)は冷媒回路(3)における蓄熱ユニット(15)及び第2水熱交換器(17)の間に位置する。
【0081】
第2水熱交換器(17)には、第2冷媒用伝熱管(17a)と、第3給湯用伝熱管(17b)とが設けられている。なお、本発明に係る第1熱回収熱交換器は第2給湯用伝熱管(15b)によって構成され、第2熱回収熱交換器は第1給湯用伝熱管(13b)によって構成され、第3熱回収熱交換器は第3給湯用伝熱管(17b)によって構成されている。
【0082】
−ヒートポンプ給湯機の運転動作−
《蓄熱運転》
本実施形態の蓄熱運転は、実施形態1の蓄熱運転とほぼ同様である。
【0083】
《給湯運転》
圧縮機(11)から吐出された冷媒は第1冷媒用伝熱管(13a)へ導入され、第1給湯用伝熱管(13b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0084】
水道水へ放熱した冷媒はバイパス通路(4)を介して第2冷媒用伝熱管(17a)へ導入され、第3給湯用伝熱管(17b)の水道水に対して放熱して過冷却される。
【0085】
一方、上水道から給湯用回路(5)へ流入した水道水は第3給湯用伝熱管(17b)へ導入され、第2冷媒用伝熱管(17a)の冷媒から吸熱する。
【0086】
冷媒から吸熱した水道水は第2給湯用伝熱管(15b)へ導入され、蓄熱ユニット(15)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第2給湯用伝熱管(15b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0087】
蓄熱材から吸熱した水道水は第1給湯用伝熱管(13b)へ導入され、第1冷媒用伝熱管(13a)の冷媒から吸熱する。
【0088】
そして、冷媒と蓄熱材の両方から吸熱した水道水は、温水として給水栓へ供給される。
【0089】
以上により、本実施形態によれば、給湯用回路(5)において、第2水熱交換器(17)の第3給湯用伝熱管(17b)が蓄熱ユニット(15)の第2給湯用伝熱管(15b)の上流側に設けられているため、給湯運転時において、水道水は第2水熱交換器(17)、蓄熱ユニット(15)、第1水熱交換器(13)の順に加熱される。すなわち、第2水熱交換器(17)に流入する水道水の温度は、蓄熱ユニット(15)及び第1水熱交換器(13)に流入する水道水の温度より低い。そのため、水道水が第2水熱交換器(17)を流通することにより、第2水熱交換器(17)を流通する冷媒は過冷却される。したがって、ヒートポンプ給湯機(1)のCOPが向上する。
【0090】
なお、本実施形態では、ヒートポンプ給湯機(1)が2つの水熱交換器(13,17)を備えているが、3以上の水熱交換器を備えていてもよい。
【0091】
(実施形態4)
図4に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯機(1)は、冷媒回路(3a,3b)を2つ備えているものである。その他の点に関しては、実施形態3のヒートポンプ給湯機(1)とほぼ同じ構造である。
【0092】
高温側冷媒回路(3a)には、冷媒の循環方向において、高温側膨張弁(7a)、高温側室外熱交換器(9a)、高温側アキュムレータ(12a)、高温側圧縮機(11a)、第1高温側水熱交換器(19)、高温側蓄熱ユニット(21)、及び第2高温側水熱交換器(27)が順に配置されている。高温側冷媒回路(3a)の冷媒の凝縮温度は、例えば、約60℃である。
【0093】
高温側冷媒回路(3a)には、高温側蓄熱ユニット(21)をバイパスする高温側バイパス通路(4a)が設けられている。高温側バイパス通路(4a)は、高温側冷媒回路(3a)における第1高温側水熱交換器(19)及び高温側蓄熱ユニット(21)の間に位置する分岐点(6a)と、高温側冷媒回路(3a)における高温側蓄熱ユニット(21)及び第2高温側水熱交換器(27)の間に位置する合流点(8a)とに接続されている。この分岐点(6a)には三方弁(10a)が設けられている。
【0094】
低温側冷媒回路(3b)には、冷媒の循環方向において、低温側膨張弁(7b)、低温側室外熱交換器(9b)、低温側アキュムレータ(12b)、低温側圧縮機(11b)、第1低温側水熱交換器(29)、低温側蓄熱ユニット(23)、及び第2低温側水熱交換器(25)が順に配置されている。低温側冷媒回路(3b)の冷媒の凝縮温度は、例えば、約36℃である。 低温側冷媒回路(3b)の冷媒の凝縮温度は、高温側冷媒回路(3a)の冷媒の凝縮温度より低く設定されている。
【0095】
低温側冷媒回路(3b)には、低温側蓄熱ユニット(23)をバイパスする低温側バイパス通路(4b)が設けられている。低温側バイパス通路(4b)は、低温側冷媒回路(3b)における第1低温側水熱交換器(29)及び低温側蓄熱ユニット(23)の間に位置する分岐点(6b)と、低温側冷媒回路(3b)における低温側蓄熱ユニット(23)及び第2低温側水熱交換器(25)の間に位置する合流点(8b)とに接続されている。この分岐点(6b)には三方弁(10b)が設けられている。
【0096】
給湯用回路(5)には、水道水の循環方向において、第2低温側水熱交換器(25)、低温側蓄熱ユニット(23)、第1低温側水熱交換器(29)、第2高温側水熱交換器(27)、高温側蓄熱ユニット(21)、及び第1高温側水熱交換器(19)が順に配置されている。
【0097】
高温側水熱交換器(19)には、高温側冷媒用伝熱管(19a)と、第1高温側給湯用伝熱管(19b)とが設けられている。
【0098】
高温側蓄熱ユニット(21)には、高温側蓄熱用伝熱管(21a)と、第2高温側給湯用伝熱管(21b)とが設けられている。
【0099】
高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材は、例えば、融点55℃の酢酸ナトリウム3水和物(CH3COONa・3H2O)によって形成されている。この蓄熱材としては、融点が50℃以上90℃以下の物質を用いるのが好ましい。
【0100】
第2高温側水熱交換器(27)には、第2高温側冷媒用伝熱管(27a)と、第3高温側給湯用伝熱管(27b)とが設けられている。
【0101】
第1低温側水熱交換器(29)には、第1低温側冷媒用伝熱管(29a)と、第3低温側給湯用伝熱管(29b)とが設けられている。
【0102】
低温側蓄熱ユニット(23)には、低温側蓄熱用伝熱管(23a)と、第1低温側給湯用伝熱管(23b)とが設けられている。
【0103】
低温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材は、例えば、融点31℃の硫酸ナトリウム10水和物(Na2SO4・10H2O)によって形成されている。この蓄熱材としては、融点が20℃以上40℃以下の物質を用いるのが好ましい。
【0104】
低温側水熱交換器(25)には、第2低温側冷媒用伝熱管(25a)と、第2低温側給湯用伝熱管(25b)とが設けられている。
【0105】
−ヒートポンプ給湯機の運転動作−
《蓄熱運転》
蓄熱運転時には、高温側及び低温側圧縮機(11a,11b)を動かす。それにより、高温側及び低温側冷媒回路(3a,3b)において冷凍サイクルが行われる。このとき、給水栓は閉じられている。そのため、水道水は給湯用回路(5)を流通しない。また、このとき、各冷媒回路(3a,3b)の冷媒を高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)に流通させるように、各三方弁(10a,10b)は切り換えられている。
【0106】
その他の点に関しては、実施形態1の蓄熱運転とほぼ同様である。
【0107】
《給湯運転》
蓄熱運転時にも、高温側及び低温側圧縮機(11a,11b)を動かす。それにより、高温側及び低温側冷媒回路(3a,3b)において冷凍サイクルが行われる。このとき、給水栓は開かれている。そのため、上水道から圧送された水道水が給湯用回路(5)を流通する。また、このとき、各冷媒回路(3a,3b)の冷媒を高温側及び低温側バイパス通路(4a,4b)に流通させるように、各三方弁(10a,10b)は切り換えられている。
【0108】
高温側圧縮機(11a)から吐出された冷媒は第1高温側冷媒用伝熱管(19a)へ導入され、第1高温側給湯用伝熱管(19b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0109】
水道水へ放熱した冷媒は高温側バイパス通路(4a)を介して第2高温側冷媒用伝熱管(27a)へ導入され、第3高温側給湯用伝熱管(27b)の水道水に対して放熱して過冷却される。
【0110】
一方、低温側圧縮機(11b)から吐出された冷媒は第1低温側冷媒用伝熱管(29a)へ導入され、第3低温側給湯用伝熱管(29b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0111】
水道水へ放熱した冷媒は低温側バイパス通路(4b)を介して第2低温側冷媒用伝熱管(25a)へ導入され、第2低温側給湯用伝熱管(25b)の水道水に対して放熱して過冷却される。
【0112】
また、上水道から給湯用回路(5)へ流入した水道水は第2低温側給湯用伝熱管(25b)へ導入され、第2低温側冷媒用伝熱管(25a)の冷媒から吸熱する。
【0113】
冷媒から吸熱した水道水は第1低温側給湯用伝熱管(23b)へ導入され、低温側蓄熱ユニット(23)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第1低温側給湯用伝熱管(23b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0114】
低温側蓄熱ユニット(23)から吸熱した水道水は第3低温側給湯用伝熱管(29b)へ導入され、第1低温側冷媒用伝熱管(29a)の冷媒から吸熱する。
【0115】
冷媒から吸熱した水道水は第3低温側給湯用伝熱管(27b)へ導入され、第2高温側冷媒用伝熱管(27a)の冷媒から吸熱する。
【0116】
冷媒から吸熱した水道水は第2高温側給湯用伝熱管(21b)へ導入され、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第2高温側給湯用伝熱管(21b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0117】
高温側蓄熱ユニット(21)から吸熱した水道水は第1高温側給湯用伝熱管(19b)へ導入され、第1高温側冷媒用伝熱管(19a)の冷媒から吸熱する。
【0118】
そして、冷媒と蓄熱材の両方から吸熱した水道水は、温水として給水栓へ供給される。
【0119】
以上により、本実施形態によれば、低温側冷媒回路(3b)の冷媒の凝縮温度が高温側冷媒回路(3a)の冷媒の凝縮温度より低く設定されているため、低温側冷媒回路(3b)のCOPが向上する。したがって、ヒートポンプ給湯機(1)全体の平均のCOPはヒートポンプ給湯機が単一の冷媒回路で形成されている場合に比べて高くなる。
【0120】
また、ヒートポンプ給湯機(1)が2つの冷媒回路(3a,3b)を有しているため、単一の冷媒回路を有しているヒートポンプ給湯機と比較して、立ち上げ時に高温の湯をユーザーに対して迅速に提供することができる。
【0121】
なお、本実施形態では、低温側蓄熱ユニット(23)の蓄熱材の融点が高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材の融点より低いものであるが、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材の融点と低温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材の融点が同じものであってもよい。
【0122】
また、本実施形態では、高温側及び低温側冷媒回路(3a,3b)の両方に蓄熱ユニット(21,23)が設けられているが、少なくとも一方の冷媒回路に蓄熱ユニットが設けられていればよい。このとき、蓄熱ユニットが設けられた冷媒回路には、蓄熱ユニットをバイパスするバイパス通路が設けられる。
【0123】
また、本実施形態では、ヒートポンプ給湯機(1)が2つの冷媒回路(3a,3b)を備えているが、3以上の冷媒回路を備えていてもよい。
【0124】
(実施形態5)
図5に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯機(1)は、低温側冷媒回路(3b)にのみバイパス通路(4b)が設けられたものである。その他の点に関しては、実施形態4のヒートポンプ給湯機(1)とほぼ同じ構造である。
【0125】
高温側冷媒回路(3a)には、冷媒の循環方向において、高温側膨張弁(7a)、高温側室外熱交換器(9a)、高温側アキュムレータ(12a)、高温側圧縮機(11a)、高温側水熱交換器(19)、及び高温側蓄熱ユニット(21)が順に配置されている。
【0126】
低温側冷媒回路(3b)には、冷媒の循環方向において、低温側膨張弁(7b)、低温側室外熱交換器(9b)、低温側アキュムレータ(12b)、低温側圧縮機(11b)、低温側蓄熱ユニット(23)、及び低温側水熱交換器(25)が順に配置されている。
【0127】
低温側冷媒回路(3b)には、低温側蓄熱ユニット(23)をバイパスする低温側バイパス通路(4b)が設けられている。分岐点(6b)は低温側冷媒回路(3b)における低温側圧縮機(11b)及び低温側蓄熱ユニット(23)の間に位置し、合流点(8b)は低温側冷媒回路(3b)における低温側蓄熱ユニット(23)及び低温側水熱交換器(25)の間に位置する。
【0128】
給湯用回路(5)には、水道水の循環方向において、低温側水熱交換器(25)、低温側蓄熱ユニット(23)、高温側蓄熱ユニット(21)、及び高温側水熱交換器(19)が順に配置されている。
【0129】
高温側水熱交換器(19)には、高温側冷媒用伝熱管(19a)と、第1高温側給湯用伝熱管(19b)とが設けられている。
【0130】
高温側蓄熱ユニット(21)には、高温側蓄熱用伝熱管(21a)と、第2高温側給湯用伝熱管(21b)とが設けられている。
【0131】
高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材は、例えば、融点55℃の酢酸ナトリウム3水和物(CH3COONa・3H2O)によって形成されている。
【0132】
低温側蓄熱ユニット(23)には、低温側蓄熱用伝熱管(23a)と、第1低温側給湯用伝熱管(23b)とが設けられている。
【0133】
低温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材は、例えば、融点31℃の硫酸ナトリウム10水和物(Na2SO4・10H2O)によって形成されている。
【0134】
低温側水熱交換器(25)には、低温側冷媒用伝熱管(25a)と、第2低温側給湯用伝熱管(25b)とが設けられている。
【0135】
−ヒートポンプ給湯機の運転動作−
《蓄熱運転》
蓄熱運転時には、低温側冷媒回路(3b)の冷媒を低温側蓄熱ユニット(23)に流通させるように、三方弁(10b)は切り換えられている。
【0136】
高温側圧縮機(11a)から吐出された冷媒は高温側冷媒用伝熱管(19a)を介して高温側蓄熱用伝熱管(21a)へ導入され、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材に対して放熱して凝縮する。この蓄熱材は、冷媒から吸熱して融解し、冷媒から付与された温熱を蓄える。
【0137】
一方、低温側圧縮機(11b)から吐出された冷媒は低温側蓄熱用伝熱管(23a)へ導入され、低温側蓄熱ユニット(23)の蓄熱材に対して放熱して凝縮する。この蓄熱材は、冷媒から吸熱して融解し、冷媒から付与された温熱を蓄える。
【0138】
蓄熱材へ放熱した冷媒は低温側冷媒用伝熱管(25a)を介して膨張弁(7)へ導入される。
【0139】
以上により、高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)に、温熱が蓄えられる。ただし、高温側蓄熱ユニット(21)には、低温側蓄熱ユニット(23)より高温の温熱が蓄えられる。
【0140】
《給湯運転》
給湯運転時には、低温側冷媒回路(3b)の冷媒を低温側バイパス通路(4b)に流通させるように、三方弁(10b)は切り換えられている。
【0141】
高温側圧縮機(11a)から吐出された冷媒は高温側冷媒用伝熱管(19a)へ導入され、第1高温側給湯用伝熱管(19b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0142】
水道水へ放熱した冷媒は高温側蓄熱用伝熱管(21a)へ導入され、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材に対して放熱して凝縮する。このとき、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材には、温熱は蓄えられない。
【0143】
一方、低温側圧縮機(11b)から吐出された冷媒は低温側バイパス通路(4b)を介して低温側冷媒用伝熱管(25a)へ導入され、低温側給湯用伝熱管(25b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0144】
また、上水道から給湯用回路(5)へ流入した水道水は第2低温側給湯用伝熱管(25b)へ導入され、低温側冷媒用伝熱管(25a)の冷媒から吸熱する。
【0145】
冷媒から吸熱した水道水は第1低温側給湯用伝熱管(23b)へ導入され、低温側蓄熱ユニット(23)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第1低温側給湯用伝熱管(23b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0146】
低温側蓄熱ユニット(23)から吸熱した水道水は第2高温側給湯用伝熱管(21b)へ導入され、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第2高温側給湯用伝熱管(21b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0147】
高温側蓄熱ユニット(21)から吸熱した水道水は第1高温側給湯用伝熱管(19b)へ導入され、高温側冷媒用伝熱管(19a)の冷媒から吸熱する。
【0148】
そして、冷媒と蓄熱材の両方から吸熱した水道水は、温水として給水栓へ供給される。
【0149】
以上により、本実施形態によれば、水道水は第1低温側給湯用伝熱管(23b)、第2高温側給湯用伝熱管(21b)の順に流れる。ここで、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材の融点は低温側蓄熱ユニット(23)の融点より高い。そのため、水道水は、加熱温度が高くなる順に加熱されることになる。したがって、水道水と各蓄熱ユニット(21,23)との間の熱交換を効率良く行うことができる。
【0150】
なお、本実施形態では、低温側冷媒回路(3b)にのみバイパス通路(4b)が設けられているが、少なくとも一方の冷媒回路に蓄熱ユニットをバイパスするバイパス通路が設けられていればよい。
【0151】
また、本実施形態では、ヒートポンプ給湯機(1)が2つの冷媒回路(3a,3b)を備えているが、3以上の冷媒回路を備えていてもよい。
【0152】
(実施形態6)
本実施形態のヒートポンプ給湯機(1)は、高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)の蓄熱材の融点が同じものである。その他の点に関しては、実施形態5のヒートポンプ給湯機(1)の構造とほぼ同様である。
【0153】
高温側蓄熱ユニット(21)及び低温側蓄熱ユニット(23)の蓄熱材は、例えば、融点55℃の酢酸ナトリウム3水和物(CH3COONa・3H2O)によって形成されている。この蓄熱材としては、融点が50℃以上90℃以下の物質を用いるのが好ましい。
【0154】
《蓄熱運転》
蓄熱運転時には、高温側及び低温側冷媒回路(3b)の冷媒の凝縮温度は、例えば、約60℃である。
【0155】
その他の点に関しては、実施形態5の蓄熱運転とほぼ同様である。
【0156】
以上により、高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)のそれぞれに、ある程度高温で、且つ、ほぼ同じ温度の温熱が蓄えられる。
【0157】
《給湯運転》
本実施形態の給湯運転は、実施形態5の蓄熱運転とほぼ同様である。
【0158】
以上により、本実施形態によれば、給湯運転時には低温側冷媒回路(3b)の冷媒を低温側バイパス通路(4b)に流通させるため、給湯運転時には、低温側冷媒回路(3b)の冷媒は、ある程度高温の温熱が蓄えられた低温側蓄熱ユニット(23)を流通しない。そのため、低温側冷媒回路(3b)の冷媒の凝縮温度が下がる。したがって、ヒートポンプ給湯機(1)のCOPが向上する。
【0159】
また、高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)の蓄熱材は共に酢酸ナトリウム3水和物によって形成されているため、高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)のそれぞれにほぼ同じ温度の温熱が蓄えられる。したがって、高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)の蓄熱材がそれぞれ融点の異なるものによって形成されている場合と比較して、ヒートポンプ給湯機(1)全体の水道水に対する熱の伝達が向上する。
【0160】
(実施形態7)
図6に示すように、本実施形態のヒートポンプ給湯機(1)は、水回路(5)が途中で分岐したものである。その他の点に関しては、実施形態6のヒートポンプ給湯機(1)の構造とほぼ同様である。
【0161】
高温側冷媒回路(3a)には、冷媒の循環方向において、高温側膨張弁(7a)、高温側室外熱交換器(9a)、高温側アキュムレータ(12a)、高温側圧縮機(11a)、第1高温側水熱交換器(19)、高温側蓄熱ユニット(21)、及び第2高温側水熱交換器(27)が順に配置されている。
【0162】
低温側冷媒回路(3b)には、冷媒の循環方向において、低温側膨張弁(7b)、低温側室外熱交換器(9b)、低温側アキュムレータ(12b)、低温側圧縮機(11b)、低温側蓄熱ユニット(23)、及び低温側水熱交換器(25)が順に配置されている。
【0163】
低温側冷媒回路(3b)には、低温側蓄熱ユニット(23)をバイパスする低温側バイパス通路(4b)が設けられている。
【0164】
給湯用回路(5)は、第1分岐通路(5a)と第2分岐通路(5b)とを有する並列回路を備えている。
【0165】
第1及び第2分岐通路(5a,5b)は、給湯用回路(5)の低温側水熱交換器(25)の下流側に位置する分岐点(5c)で分岐している。第1及び第2分岐通路(5a,5b)は、給湯用回路(5)の第1高温側水熱交換器(19)の上流側に位置する合流点(5d)で合流している。
【0166】
第1分岐通路(5a)には、水道水の循環方向において、第2高温側水熱交換器(27)、及び高温側蓄熱ユニット(21)が配置されている。
【0167】
第2分岐通路(5b)には、低温側蓄熱ユニット(23)が配置されている。
【0168】
−ヒートポンプ給湯機の運転動作−
《蓄熱運転》
本実施形態の蓄熱運転は、実施形態6の蓄熱運転とほぼ同様である。
【0169】
《給湯運転》
高温側圧縮機(11a)から吐出された冷媒は第1高温側冷媒用伝熱管(19a)へ導入され、第1高温側給湯用伝熱管(19b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0170】
水道水へ放熱した冷媒は高温側蓄熱用伝熱管(21a)へ導入され、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材に対して放熱して凝縮する。このとき、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材には、温熱は蓄えられない。
【0171】
高温側蓄熱ユニット(21)から流出した冷媒は第2高温側冷媒用伝熱管(27a)へ導入され、第3高温側給湯用伝熱管(27b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0172】
一方、低温側圧縮機(11b)から吐出された冷媒は低温側バイパス通路(4b)を介して低温側冷媒用伝熱管(25a)へ導入され、低温側給湯用伝熱管(25b)の水道水に対して放熱して凝縮する。
【0173】
また、上水道から給湯用回路(5)へ流入した水道水は第2低温側給湯用伝熱管(25b)へ導入され、第2低温側冷媒用伝熱管(25a)の冷媒から吸熱する。
【0174】
冷媒から吸熱した水道水は分岐点(5c)で分岐し、第3高温側給湯用伝熱管(27b)及び第1低温側給湯用伝熱管(23b)へ導入される。
【0175】
第3高温側給湯用伝熱管(27b)に導入された水道水は第2高温側冷媒用伝熱管(27a)の冷媒から吸熱する。
【0176】
冷媒から吸熱した水道水は第2高温側給湯用伝熱管(21b)へ導入され、高温側蓄熱ユニット(21)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第2高温側給湯用伝熱管(21b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0177】
一方、第1低温側給湯用伝熱管(23b)へ導入された水道水は低温側蓄熱ユニット(23)の蓄熱材から吸熱する。この蓄熱材は第1低温側給湯用伝熱管(23b)の水道水へ放熱して凝固する。
【0178】
高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)から吸熱した各水道水は合流点(5d)で合流する。
【0179】
合流した水道水は第1高温側給湯用伝熱管(19b)へ導入され、第1高温側冷媒用伝熱管(19a)の冷媒から吸熱する。
【0180】
そして、冷媒と蓄熱材の両方から吸熱した水道水は、温水として給水栓へ供給される。
【0181】
以上により、本実施形態によれば、給湯用回路(5)が第1及び第2分岐通路(5a,5b)とに分岐しているため、第2高温側給湯用及び第1低温側給湯用伝熱管(21b,23b)のそれぞれに流通する水道水の量は、給湯用回路(5)の本流に流通する水道水の量より小さくなる。そのため、高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)の蓄熱材から第2高温側給湯用及び第1低温側給湯用伝熱管(21b,23b)に流通する水道水への熱の移動量が大きくなる。したがって、給湯運転時において、各蓄熱ユニット(21,23)から水道水への熱の移動を更に円滑に行うことができる。
【0182】
なお、本実施形態では、第1分岐通路(5a)に第2高温側水熱交換器(27)、及び高温側蓄熱ユニット(21)が配置され、第2分岐通路(5b)に低温側蓄熱ユニット(23)が配置されているが、第1分岐通路(5a)には少なくとも高温側蓄熱ユニット(21)が配置され、第2分岐通路(5b)には少なくとも低温側蓄熱ユニット(23)が配置されていればよい。
【0183】
また、本実施形態では、高温側及び低温側蓄熱ユニット(21,23)の蓄熱材のそれぞれが同じ融点のもので形成されているが、異なる融点のもので形成されてもよい。
【0184】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には冷媒は加熱熱交換器を流通しない。そのため、給湯運転時には加熱熱交換器で冷媒が凝縮しないため、加熱熱交換器において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱手段から水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことができ、蓄熱手段の温熱を有効に利用することができる。
【0185】
請求項2の発明によれば、水回路において、上流側から第2凝縮器の第3熱回収熱交換器、蓄熱手段の第1熱回収熱交換器、及び第1凝縮器の第2熱回収熱交換器の順に設けられているため、給湯運転時において、水は第2凝縮器、蓄熱手段、第1凝縮器の順に加熱される。すなわち、第2凝縮器に流入する水の温度は、蓄熱手段及び第1凝縮器に流入する水の温度より低い。そのため、水が第2凝縮器を流通することにより、第2凝縮器を流通する冷媒は過冷却される。したがって、ヒートポンプ給湯機のCOPが向上する。
【0186】
請求項3の発明によれば、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には冷媒は加熱熱交換器を流通しない。そのため、給湯運転時には加熱熱交換器で冷媒が凝縮しないため、加熱熱交換器において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱手段から水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことができ、蓄熱手段の温熱を有効に利用することができる。
【0187】
また、ヒートポンプ給湯器が第1及び第2冷媒回路を有しているため、単一の冷媒回路を有しているヒートポンプ給湯機と比較して、立ち上げ時に高温の湯をユーザーに対して迅速に提供することができる。
【0188】
請求項4の発明によれば、第2冷媒回路の冷媒の凝縮温度が第1冷媒回路の冷媒の凝縮温度より低く設定されているため、第2冷媒回路のCOPが向上する。したがって、ヒートポンプ給湯機全体の平均のCOPはヒートポンプ給湯機が単一の冷媒回路で形成されている場合に比べて高くなる。
【0189】
請求項5の発明によれば、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には、バイパス通路が設けられた冷媒回路の冷媒は加熱熱交換器を流通しない。そのため、給湯運転時には加熱熱交換器で冷媒が凝縮しないため、加熱熱交換器において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱手段から水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことができ、蓄熱手段の温熱を有効に利用することができる。
【0190】
また、第2冷媒回路の冷媒の凝縮温度が第1冷媒回路の冷媒の凝縮温度より低く設定されているため、第2冷媒回路のCOPが向上する。したがって、ヒートポンプ給湯機全体の平均のCOPはヒートポンプ給湯機が単一の冷媒回路で形成されている場合に比べて高くなる。
【0191】
請求項6の発明によれば、水は第2熱回収熱交換器、第1熱回収熱交換器の順に流れる。ここで、第1蓄熱手段の第1潜熱蓄熱材の融点は、第2蓄熱手段の第2潜熱蓄熱材の融点より高い。そのため、水は、加熱温度が高くなる順に加熱されることになる。したがって、水と各蓄熱手段との間の熱交換を効率良く行うことができる。
【0192】
請求項7の発明によれば、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には、バイパス通路が設けられた冷媒回路の冷媒は加熱熱交換器を流通しない。そのため、給湯運転時には加熱熱交換器で冷媒が凝縮しないため、加熱熱交換器において凝縮熱は発生しない。よって、蓄熱手段から水への熱の移動が、上記凝縮熱により妨げられることはない。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を円滑に行うことができ、蓄熱手段の温熱を有効に利用することができる。
【0193】
また、給湯運転時には冷媒をバイパス通路に流通させるため、給湯運転時には、バイパス通路が設けられた冷媒回路の冷媒は、ある程度高温の温熱が蓄えられた蓄熱手段を流通しない。そのため、バイパス通路が設けられた冷媒回路の冷媒の凝縮温度が下がる。したがって、ヒートポンプ給湯機のCOPが向上する。
【0194】
請求項8の発明によれば、水回路が第1分岐通路と第2分岐通路とに分岐しているため、第1及び第2熱回収熱交換器のそれぞれに流通する水の量は、水回路に流通する水の量より小さくなる。そのため、第1及び第2蓄熱手段から第1及び第2熱回収熱交換器に流通する水への熱の移動量が大きくなる。したがって、給湯運転時において、蓄熱手段から水への熱の移動を更に円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るヒートポンプ給湯機の回路図である。
【図2】実施形態に係るヒートポンプ給湯機の回路図である。
【図3】実施形態に係るヒートポンプ給湯機の回路図である。
【図4】実施形態に係るヒートポンプ給湯機の回路図である。
【図5】実施形態に係るヒートポンプ給湯機の回路図である。
【図6】実施形態に係るヒートポンプ給湯機の回路図である。
【符号の説明】
(1) ヒートポンプ給湯機
(3) 冷媒回路
(5) 給湯用回路(水回路)
(7) 膨張弁(膨張機構)
(9) 室外熱交換器(蒸発器)
(11) 圧縮機
(13) 水熱交換器(凝縮器)
(15) 蓄熱ユニット(蓄熱手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat pump water heater.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, heat pump water heaters are known (see, for example,
[0003]
The heat pump water heater includes a heat pump refrigerant circuit and a water circuit.
[0004]
In the refrigerant circuit, an expansion valve, an outdoor heat exchanger, a compressor, a water heat exchanger, and a heat accumulator are sequentially arranged.
[0005]
The water circuit has its start end connected to the water supply and its end connected to a faucet. A heat accumulator and a water heat exchanger are disposed in the water circuit.
[0006]
The water heat exchanger is provided with a refrigerant pipe that is a part of the refrigerant circuit and a first hot water supply pipe that is a part of the water circuit. The tap water is heated by heat exchange between the refrigerant flowing through the refrigerant pipe and the tap water flowing through the first hot water supply pipe.
[0007]
The heat accumulator is filled with a heat storage material, and is provided with a heat storage pipe that is a part of the refrigerant circuit and a second hot water supply pipe that is a part of the water circuit. Then, heat is stored in the heat storage material by heat exchange between the heat storage material and the refrigerant flowing through the heat storage pipe. Further, the tap water is heated by heat exchange between the heat storage material and the tap water flowing through the second hot water supply pipe.
[0008]
When hot water is supplied, the faucet is opened and the compressor is started. Thereby, water supply is started and a heat pump (HP) starts.
[0009]
Here, since the temperature of the refrigerant is low immediately after the heat pump is activated, the tap water is heated by the heat stored in the heat accumulator together with the refrigerant. In addition, the heat accumulator absorbs heat from the refrigerant during hot water supply and accumulates heat.
[0010]
When the hot water supply is finished, the faucet is closed and the compressor is stopped. Thereby, water supply is stopped and a heat pump stops.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-2-197761
[Patent Document 2]
JP-A-2-223768
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this heat pump water heater, since the condensation temperature of the refrigerant is higher than the temperature of the heat storage material, the heat transfer from the heat storage material to the tap water is hindered by the condensation heat generated in the heat storage pipe. For this reason, the conventional heat pump water heater cannot effectively use the heat stored in the heat storage material.
[0013]
This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to perform the movement of the heat | fever from a thermal storage means to water smoothly in a heat pump water heater.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
[0015]
Thus, since the refrigerant is circulated through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant does not flow through the heating heat exchanger during the hot water supply operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heating heat exchanger during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heating heat exchanger. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water is not hindered by the condensation heat. Therefore, during the hot water supply operation, heat can be smoothly transferred from the heat storage means to the water.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, the refrigerant circuit further includes first and second condensers as the condenser, and the water circuit is a first heat recovery heat exchanger provided in the heat storage means, and the first condensation. A second heat recovery heat exchanger provided in the condenser, and a third heat recovery heat exchanger provided in the second condenser, and in the water circuit, the third heat recovery heat exchanger from the upstream side, The first heat recovery heat exchanger and the second heat recovery heat exchanger are provided in this order.
[0017]
Thus, in the water circuit, the third heat recovery heat exchanger of the second condenser, the first heat recovery heat exchanger of the heat storage means, and the second heat recovery heat exchanger of the first condenser are provided in this order from the upstream side. Therefore, during the hot water supply operation, water is heated in the order of the second condenser, the heat storage means, and the first condenser. That is, the temperature of the water flowing into the second condenser is lower than the temperature of the water flowing into the heat storage means and the first condenser. Therefore, when the water flows through the second condenser, the refrigerant flowing through the second condenser is supercooled. Therefore, the COP of the heat pump water heater is improved.
[0018]
The invention of claim 3 includes first and second refrigerant circuits each having a compressor, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator, and a water circuit for circulating water, and at least of the first and second refrigerant circuits. One of them further comprises a heat storage means for storing heat, a heating heat exchanger for heating the heat storage means, and a bypass passage for bypassing the heating heat exchanger, and a water circuit is provided for the condenser and the heat storage means. Hot water is supplied using warm heat, the condensation temperature of the refrigerant in the second refrigerant circuit is set lower than the condensation temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit, the refrigerant is circulated through the bypass passage, and water is supplied to the water. A hot water supply operation in which water is heated by the condenser and the heat storage means by flowing through the circuit, and the heating heat exchange is performed by not allowing the refrigerant to flow through the bypass passage and the water from flowing through the water circuit. The above heat storage means Heat is the heat storage operation and the heat pump water heater to perform.
[0019]
Thus, since the refrigerant is circulated through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant does not flow through the heating heat exchanger during the hot water supply operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heating heat exchanger during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heating heat exchanger. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water is not hindered by the condensation heat. Therefore, during the hot water supply operation, heat can be smoothly transferred from the heat storage means to the water.
[0020]
Further, since the heat pump water heater has the first and second refrigerant circuits, the hot pump hot water can be quickly supplied to the user at the start-up compared to the heat pump water heater having a single refrigerant circuit. Can be provided.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, the condensing temperature of the refrigerant in the second refrigerant circuit is set lower than the condensing temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit.
[0022]
Thereby, since the condensation temperature of the refrigerant | coolant of a 2nd refrigerant circuit is set lower than the condensation temperature of the refrigerant | coolant of a 1st refrigerant circuit, COP of a 2nd refrigerant circuit improves. Therefore, the average COP of the entire heat pump water heater is higher than that when the heat pump water heater is formed of a single refrigerant circuit.
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a first heat storage means including a first latent heat storage material having a first melting point, and a second latent heat storage material including a second latent heat storage material having a second melting point lower than the first melting point. Heat storage means, compressor, condenser, heating heat exchanger for heating the first heat storage means, expansion mechanism, first refrigerant circuit having an evaporator, compressor, condenser, heating the second heat storage means A second refrigerant circuit having a heating heat exchanger, an expansion mechanism, and an evaporator, and a water circuit for supplying hot water using the heat of the condenser and the heat storage means, the refrigerant of the second refrigerant circuit The condensation temperature is set lower than the condensation temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit, and at least one of the first and second refrigerant circuits is provided with a bypass passage that bypasses the heating heat exchanger, and the refrigerant is bypassed. Circulates in the passage and distributes water to the water circuit The hot water supply operation for heating water with the condenser and the heat storage means, the refrigerant is not circulated through the bypass passage, and the water is not circulated through the water circuit, so that the heating heat exchanger performs the above operation. It is a heat pump water heater that performs a heat storage operation for heating the heat storage means.
[0024]
Thus, since the refrigerant flows through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant in the refrigerant circuit provided with the bypass passage does not flow through the heating heat exchanger during the hot water supply operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heating heat exchanger during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heating heat exchanger. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water is not hindered by the condensation heat. Therefore, during the hot water supply operation, heat can be smoothly transferred from the heat storage means to the water.
[0025]
Further, since the condensation temperature of the refrigerant in the second refrigerant circuit is set lower than the condensation temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit, the COP of the second refrigerant circuit is improved. Therefore, the average COP of the entire heat pump water heater is higher than that when the heat pump water heater is formed of a single refrigerant circuit.
[0026]
According to a sixth aspect of the present invention, the water circuit further includes a first heat recovery heat exchanger provided in the first heat storage means and a second heat recovery heat exchanger provided in the second heat storage means. In the water circuit, the first heat recovery heat exchanger is provided on the downstream side of the second heat recovery heat exchanger.
[0027]
Thereby, water flows in order of the second heat recovery heat exchanger and the first heat recovery heat exchanger. Here, the melting point of the first latent heat storage material of the first heat storage means is higher than the melting point of the second latent heat storage material of the second heat storage means. Therefore, water is heated in order of increasing heating temperature. Therefore, heat exchange between water and each heat storage means can be performed efficiently.
[0028]
The invention of
[0029]
Thus, since the refrigerant flows through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant in the refrigerant circuit provided with the bypass passage does not flow through the heating heat exchanger during the hot water supply operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heating heat exchanger during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heating heat exchanger. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water is not hindered by the condensation heat. Therefore, during the hot water supply operation, heat can be smoothly transferred from the heat storage means to the water.
[0030]
In addition, since the refrigerant is circulated through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant in the refrigerant circuit provided with the bypass passage does not circulate through the heat storage means in which the hot heat is stored to some extent during the hot water supply operation. Therefore, the condensation temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit provided with the bypass passage is lowered. Therefore, the COP of the heat pump water heater is improved.
[0031]
According to an eighth aspect of the present invention, the water circuit includes a parallel circuit having a first branch passage and a second branch passage, and the first branch passage is provided in the first heat storage means. And the second branch passage has a second heat recovery heat exchanger provided in the second heat storage means.
[0032]
Thereby, since the water circuit is branched into the first branch passage and the second branch passage, the amount of water flowing through each of the first and second heat recovery heat exchangers is the amount of water flowing through the water circuit. Smaller than the amount. Therefore, the amount of heat transferred from the first and second heat storage means to the water flowing through the first and second heat recovery heat exchangers is increased. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water can be performed more smoothly during the hot water supply operation.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0034]
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the heat pump water heater (1) of this embodiment includes a heat pump refrigerant circuit (3) and a hot water supply circuit (5) as a water circuit.
[0035]
The refrigerant circuit (3) performs a vapor compression refrigeration cycle, and the circuit (3) is filled with an HFC or HC refrigerant. The condensation temperature of the refrigerant is about 60 ° C., for example.
[0036]
The refrigerant circuit (3) includes an expansion valve (7), an outdoor heat exchanger (9) as an evaporator, an accumulator (12), a compressor (11), and a heat storage unit ( 15) and a water heat exchanger (13) as a condenser are arranged in this order.
[0037]
The refrigerant circuit (3) is provided with a bypass passage (4) that bypasses the heat storage unit (15). The bypass passage (4) includes a branch point (6) positioned between the compressor (11) and the heat storage unit (15) in the refrigerant circuit (3), and the heat storage unit (15) and the water heat in the refrigerant circuit (3). It is connected to a junction (8) located between the exchangers (13).
[0038]
A three-way valve (10) is provided at the branch point (6). The three-way valve (10) is a switching device configured to be able to switch the refrigerant distribution destination to the heat storage unit (15) or the bypass passage (4). In other words, the refrigerant can be circulated through the heat storage unit (15) or the bypass passage (4) by switching the three-way valve (10).
[0039]
The hot water supply circuit (5) has a start end connected to a water supply (not shown) and an end connected to a water tap (not shown). In the hot water supply circuit (5), a water heat exchanger (13) and a heat storage unit (15) are sequentially arranged in the direction of tap water circulation.
[0040]
The expansion valve (7) mainly decompresses the refrigerant in the refrigerant circuit (3) to increase the volume. The expansion valve (7) also has a function of adjusting the flow rate of the refrigerant in the refrigerant circuit (3).
[0041]
The outdoor heat exchanger (9) is a so-called cross fin type fin-and-tube heat exchanger. The outdoor heat exchanger (9) exchanges heat between the refrigerant in the refrigerant circuit (3) and outdoor air.
[0042]
The compressor (11) compresses the refrigerant in the refrigerant circuit (3).
[0043]
The heat storage unit (15) is filled with a heat storage material, and a heat storage heat transfer pipe (15a) that is a part of the refrigerant circuit (3) and a second heat transfer pipe (15b) that is a part of the hot water supply circuit (5). ) And are provided. In addition, the heating heat exchanger which concerns on this invention is comprised by the heat exchanger tube (15a) for thermal storage.
[0044]
The heat storage material is a heat storage material for latent heat storage. The heat storage material is, for example, sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa 3H 2 O). As this heat storage material, it is preferable to use a substance having a melting point of 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. Further, the temperature of the melting point of the heat storage material is lower than the condensation temperature of the refrigerant.
[0045]
The heat storage heat transfer tube (15a) is made of copper. And a heat storage material and the refrigerant | coolant which distribute | circulates the heat exchanger tube for heat storage (15a) perform heat exchange.
[0046]
The second hot water supply heat transfer tube (15b) is made of copper. And heat storage material and the tap water which distribute | circulates the 2nd hot-water supply heat exchanger tube (15b) perform heat exchange.
[0047]
The water heat exchanger (13) includes a refrigerant heat transfer pipe (13a) which is a part of the refrigerant circuit (3) and a first hot water supply heat transfer pipe (13b) which is a part of the hot water supply circuit (5). Is provided. The refrigerant heat transfer tube (13a) and the first hot water supply heat transfer tube (13b) are made of copper. And the refrigerant | coolant which distribute | circulates the refrigerant | coolant heat exchanger tube (13a) and the tap water which distribute | circulates the 1st hot water supply heat exchanger tube (13b) perform heat exchange.
[0048]
-Operation of heat pump water heater-
In the heat pump water heater (1) of this embodiment, hot water is stored using the heat storage operation for storing heat in the heat storage unit (15), the heat stored in the heat storage unit (15), and the refrigerant of the water heat exchanger (13). The hot water supply operation to be performed is performed.
[0049]
《Heat storage operation》
During the heat storage operation, the compressor (11) is moved. Thereby, a refrigerant circulates in a refrigerant circuit (3) and a refrigeration cycle is performed. At this time, the water tap is closed. Therefore, tap water does not circulate through the hot water supply circuit (5). At this time, the three-way valve (10) is switched so that the refrigerant flows through the heat storage unit (15).
[0050]
Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (11) is introduced into the heat storage heat transfer tube (15a), dissipates heat to the heat storage material of the heat storage unit (15), and condenses. This heat storage material absorbs heat from the refrigerant and melts it, and stores the heat given from the refrigerant.
[0051]
The refrigerant that has radiated heat to the heat storage material is introduced into the expansion valve (7) via the refrigerant heat transfer tube (13a), and is depressurized when passing through the expansion valve (7).
[0052]
The refrigerant that has passed through the expansion valve (7) is introduced into the outdoor heat exchanger (9). In the outdoor heat exchanger (9), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates.
[0053]
The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (9) is introduced into the compressor (11). In the compressor (11), the sucked refrigerant is compressed and discharged.
[0054]
As described above, the heat storage unit (15) stores a certain amount of high temperature heat.
[0055]
《Hot water supply operation》
The compressor (11) is also moved during the hot water supply operation. Thereby, a refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (3). At this time, the water tap is opened. Therefore, the tap water pumped from the water supply flows through the hot water supply circuit (5). At this time, the three-way valve (10) is switched so that the refrigerant flows through the bypass passage (4).
[0056]
Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (11) is introduced into the refrigerant heat transfer pipe (13a) via the bypass passage (4), and is supplied to the tap water of the first hot water supply heat transfer pipe (13b). It dissipates heat and condenses.
[0057]
Thereafter, the refrigerant follows the same path as in the heat storage operation.
[0058]
On the other hand, the tap water flowing from the water supply into the hot water supply circuit (5) is introduced into the first hot water supply heat transfer pipe (13b) and absorbs heat from the refrigerant in the refrigerant heat transfer pipe (13a).
[0059]
The tap water that has absorbed heat from the refrigerant is introduced into the second hot water supply heat transfer pipe (15b) and absorbs heat from the heat storage material of the heat storage unit (15). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the second hot water supply heat transfer pipe (15b) and solidifies.
[0060]
And the tap water which absorbed heat from both the refrigerant | coolant and the heat storage material is supplied to a water tap as warm water.
[0061]
After the hot water supply operation is completed, the heat storage operation is performed again.
[0062]
As described above, according to the present embodiment, since the refrigerant flows through the bypass passage (4) during the hot water supply operation, the refrigerant does not flow through the heat storage heat transfer pipe (15a) during the hot water supply operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heat storage heat transfer tube (15a) during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heat storage heat transfer tube (15a). Therefore, the heat transfer from the heat storage unit (15) to the tap water is not hindered by the condensation heat. Therefore, during the hot water supply operation, the heat can be smoothly transferred from the heat storage unit (15) to the tap water, and the heat of the heat storage unit (15) can be used effectively.
[0063]
The heat pump water heater (1) performs a heat storage operation together with a hot water supply operation. And since a tap water is not distribute | circulated at the time of a thermal storage driving | operation, only the thermal storage material of a thermal storage unit (15) can be heated with a refrigerant circuit (3). As a result, sufficient heat can be stored in the heat storage material of the heat storage unit (15). Therefore, at the time of hot water supply operation, tap water can be heated by the water heat exchanger (13) and the heat storage unit (15) that stores a sufficient amount of heat, and hot water exceeding the capacity of the heat pump can be supplied.
[0064]
In addition, since the refrigerant in the refrigerant circuit (3) is circulated through the bypass passage (4) during the hot water supply operation, the refrigerant in the refrigerant circuit (3) passes through the heat storage unit (15) in which hot heat is stored to some extent during the hot water operation. Not distributed. Therefore, the condensation temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit (3) is lowered. Therefore, the COP of the heat pump water heater (1) is improved.
[0065]
In addition, although the heat storage material of this embodiment is formed with sodium acetate trihydrate, another latent heat storage material may be sufficient. For example, the heat storage material may be formed of other hydrates, paraffin, sugar alcohol, or the like.
[0066]
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 2, in the heat pump water heater (1) of the present embodiment, the arrangement order of the water heat exchanger (13) and the heat storage unit (15) of the heat pump water heater (1) of the first embodiment is reversed. It is a thing. About another point, it is the structure substantially the same as the heat pump water heater (1) of
[0067]
The refrigerant circuit (3) includes an expansion valve (7), an outdoor heat exchanger (9), an accumulator (12), a compressor (11), a water heat exchanger (13), and a heat storage unit in the refrigerant circulation direction. (15) are arranged in order.
[0068]
In the hot water supply circuit (5), a heat storage unit (15) and a water heat exchanger (13) are sequentially arranged in the direction of tap water circulation.
[0069]
The branch point (6) is located between the water heat exchanger (13) and the heat storage unit (15) in the refrigerant circuit (3), and the junction (8) is the heat storage unit (15) and expansion in the refrigerant circuit (3). Located between the valves (7).
[0070]
-Operation of heat pump water heater-
《Heat storage operation》
The heat storage operation of the present embodiment is substantially the same as the heat storage operation of the first embodiment.
[0071]
《Hot water supply operation》
The refrigerant discharged from the compressor (11) is introduced into the refrigerant heat transfer pipe (13a), dissipates heat to the tap water in the first hot water supply heat transfer pipe (13b), and condenses.
[0072]
The refrigerant that has flowed out of the water heat exchanger (13) is introduced into the expansion valve (7) through the bypass passage (4).
[0073]
On the other hand, the tap water flowing from the water supply into the hot water supply circuit (5) is introduced into the second hot water supply heat transfer pipe (15b) and absorbs heat from the heat storage material of the heat storage unit (15). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the second hot water supply heat transfer pipe (15b) and solidifies.
[0074]
The tap water absorbed from the heat storage material is introduced into the first hot water supply heat transfer pipe (13b) and absorbs heat from the refrigerant in the refrigerant heat transfer pipe (13a).
[0075]
And the tap water which absorbed heat from both the heat storage material and the refrigerant is supplied to the water tap as hot water.
[0076]
As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0077]
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 3, the heat pump water heater (1) of this embodiment is obtained by further adding a water heat exchanger (17) to the heat pump water heater (1) of the second embodiment. About another point, it is the structure substantially the same as the heat pump water heater (1) of Embodiment 2. FIG.
[0078]
The refrigerant circuit (3) includes an expansion valve (7), an outdoor heat exchanger (9), an accumulator (12), a compressor (11), a first water heat exchanger (13), heat storage in the refrigerant circulation direction. A unit (15) and a second water heat exchanger (17) are arranged in this order.
[0079]
In the hot water supply circuit (5), a second water heat exchanger (17), a heat storage unit (15), and a first water heat exchanger (13) are sequentially arranged in the circulation direction of tap water.
[0080]
The branch point (6) is located between the first water heat exchanger (13) and the heat storage unit (15) in the refrigerant circuit (3), and the junction (8) is the heat storage unit (15) in the refrigerant circuit (3). And between the second water heat exchanger (17).
[0081]
The second water heat exchanger (17) is provided with a second refrigerant heat transfer tube (17a) and a third hot water supply heat transfer tube (17b). The first heat recovery heat exchanger according to the present invention is configured by the second hot water supply heat transfer tube (15b), the second heat recovery heat exchanger is configured by the first hot water supply heat transfer tube (13b), and the third The heat recovery heat exchanger is configured by a third hot water supply heat transfer tube (17b).
[0082]
-Operation of heat pump water heater-
《Heat storage operation》
The heat storage operation of the present embodiment is substantially the same as the heat storage operation of the first embodiment.
[0083]
《Hot water supply operation》
The refrigerant discharged from the compressor (11) is introduced into the first refrigerant heat transfer pipe (13a), dissipates heat to the tap water in the first hot water supply heat transfer pipe (13b), and condenses.
[0084]
The refrigerant that has radiated heat to the tap water is introduced into the second refrigerant heat transfer pipe (17a) through the bypass passage (4), and is radiated to the tap water in the third hot water supply heat transfer pipe (17b) to be supercooled. .
[0085]
On the other hand, the tap water flowing from the water supply into the hot water supply circuit (5) is introduced into the third hot water supply heat transfer pipe (17b) and absorbs heat from the refrigerant in the second refrigerant heat transfer pipe (17a).
[0086]
The tap water that has absorbed heat from the refrigerant is introduced into the second hot water supply heat transfer pipe (15b) and absorbs heat from the heat storage material of the heat storage unit (15). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the second hot water supply heat transfer pipe (15b) and solidifies.
[0087]
The tap water absorbed from the heat storage material is introduced into the first hot water supply heat transfer pipe (13b) and absorbs heat from the refrigerant in the first refrigerant heat transfer pipe (13a).
[0088]
And the tap water which absorbed heat from both the refrigerant | coolant and the thermal storage material is supplied to a water tap as warm water.
[0089]
As described above, according to the present embodiment, in the hot water supply circuit (5), the third hot water supply heat transfer tube (17b) of the second water heat exchanger (17) is the second hot water supply heat transfer tube of the heat storage unit (15). Since it is provided on the upstream side of (15b), the tap water is heated in the order of the second water heat exchanger (17), the heat storage unit (15), and the first water heat exchanger (13) during the hot water supply operation. The That is, the temperature of the tap water flowing into the second water heat exchanger (17) is lower than the temperature of the tap water flowing into the heat storage unit (15) and the first water heat exchanger (13). Therefore, when the tap water flows through the second water heat exchanger (17), the refrigerant flowing through the second water heat exchanger (17) is supercooled. Therefore, the COP of the heat pump water heater (1) is improved.
[0090]
In the present embodiment, the heat pump water heater (1) includes two water heat exchangers (13, 17), but may include three or more water heat exchangers.
[0091]
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 4, the heat pump water heater (1) of this embodiment is provided with two refrigerant circuits (3a, 3b). About another point, it is the structure substantially the same as the heat pump water heater (1) of Embodiment 3. FIG.
[0092]
The high temperature side refrigerant circuit (3a) includes a high temperature side expansion valve (7a), a high temperature side outdoor heat exchanger (9a), a high temperature side accumulator (12a), a high temperature side compressor (11a), 1 high temperature side water heat exchanger (19), high temperature side heat storage unit (21), and 2nd high temperature side water heat exchanger (27) are arranged in order. The condensation temperature of the refrigerant in the high temperature side refrigerant circuit (3a) is, for example, about 60 ° C.
[0093]
The high temperature side refrigerant circuit (3a) is provided with a high temperature side bypass passage (4a) that bypasses the high temperature side heat storage unit (21). The high temperature side bypass passage (4a) includes a branch point (6a) located between the first high temperature side water heat exchanger (19) and the high temperature side heat storage unit (21) in the high temperature side refrigerant circuit (3a), and a high temperature side. The refrigerant circuit (3a) is connected to a junction (8a) located between the high temperature side heat storage unit (21) and the second high temperature side water heat exchanger (27). A three-way valve (10a) is provided at the branch point (6a).
[0094]
The low temperature side refrigerant circuit (3b) includes a low temperature side expansion valve (7b), a low temperature side outdoor heat exchanger (9b), a low temperature side accumulator (12b), a low temperature side compressor (11b), 1 low temperature side water heat exchanger (29), low temperature side heat storage unit (23), and 2nd low temperature side water heat exchanger (25) are arranged in order. The condensation temperature of the refrigerant in the low temperature side refrigerant circuit (3b) is, for example, about 36 ° C. The condensation temperature of the refrigerant in the low temperature side refrigerant circuit (3b) is set lower than the condensation temperature of the refrigerant in the high temperature side refrigerant circuit (3a).
[0095]
The low temperature side refrigerant circuit (3b) is provided with a low temperature side bypass passage (4b) that bypasses the low temperature side heat storage unit (23). The low temperature side bypass passage (4b) includes a branch point (6b) located between the first low temperature side water heat exchanger (29) and the low temperature side heat storage unit (23) in the low temperature side refrigerant circuit (3b), and a low temperature side The refrigerant circuit (3b) is connected to a junction (8b) located between the low temperature side heat storage unit (23) and the second low temperature side water heat exchanger (25). A three-way valve (10b) is provided at this branch point (6b).
[0096]
In the hot water supply circuit (5), in the circulation direction of tap water, the second low temperature side water heat exchanger (25), the low temperature side heat storage unit (23), the first low temperature side water heat exchanger (29), the second The high temperature side water heat exchanger (27), the high temperature side heat storage unit (21), and the 1st high temperature side water heat exchanger (19) are arrange | positioned in order.
[0097]
The high temperature side water heat exchanger (19) is provided with a high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a) and a first high temperature side hot water supply heat transfer tube (19b).
[0098]
The high temperature side heat storage unit (21) is provided with a high temperature side heat storage heat transfer tube (21a) and a second high temperature side hot water supply heat transfer tube (21b).
[0099]
The heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21) is, for example, sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa 3H 2 O). As this heat storage material, it is preferable to use a substance having a melting point of 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.
[0100]
The second high temperature side water heat exchanger (27) is provided with a second high temperature side refrigerant heat transfer tube (27a) and a third high temperature side hot water supply heat transfer tube (27b).
[0101]
The first low temperature side water heat exchanger (29) is provided with a first low temperature side refrigerant heat transfer tube (29a) and a third low temperature side hot water supply heat transfer tube (29b).
[0102]
The low temperature side heat storage unit (23) is provided with a low temperature side heat storage heat transfer tube (23a) and a first low temperature side hot water supply heat transfer tube (23b).
[0103]
The heat storage material of the low temperature side heat storage unit (21) is, for example, sodium sulfate decahydrate (Na 2 SO 4 ・ 10H 2 O). As this heat storage material, it is preferable to use a substance having a melting point of 20 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
[0104]
The low temperature side water heat exchanger (25) is provided with a second low temperature side refrigerant heat transfer tube (25a) and a second low temperature side hot water supply heat transfer tube (25b).
[0105]
-Operation of heat pump water heater-
《Heat storage operation》
During the heat storage operation, the high temperature side and low temperature side compressors (11a, 11b) are moved. Thereby, a refrigerating cycle is performed in the high temperature side and low temperature side refrigerant circuits (3a, 3b). At this time, the water tap is closed. Therefore, tap water does not circulate through the hot water supply circuit (5). At this time, the three-way valves (10a, 10b) are switched so that the refrigerant of each refrigerant circuit (3a, 3b) flows through the high temperature side and low temperature side heat storage units (21, 23).
[0106]
The other points are almost the same as the heat storage operation of the first embodiment.
[0107]
《Hot water supply operation》
The high temperature side and low temperature side compressors (11a, 11b) are also moved during the heat storage operation. Thereby, a refrigerating cycle is performed in the high temperature side and low temperature side refrigerant circuits (3a, 3b). At this time, the water tap is opened. Therefore, the tap water pumped from the water supply flows through the hot water supply circuit (5). At this time, the three-way valves (10a, 10b) are switched so that the refrigerant of each refrigerant circuit (3a, 3b) flows through the high temperature side and low temperature side bypass passages (4a, 4b).
[0108]
The refrigerant discharged from the high temperature side compressor (11a) is introduced into the first high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a) and dissipates heat to the tap water in the first high temperature side hot water supply heat transfer tube (19b) to condense. .
[0109]
The refrigerant that has radiated heat to the tap water is introduced into the second high temperature side refrigerant heat transfer tube (27a) through the high temperature side bypass passage (4a), and radiates heat to the tap water of the third high temperature side hot water supply heat transfer tube (27b). Then it is supercooled.
[0110]
On the other hand, the refrigerant discharged from the low temperature side compressor (11b) is introduced into the first low temperature side refrigerant heat transfer tube (29a) and dissipates heat to the tap water of the third low temperature side hot water supply heat transfer tube (29b). Condensate.
[0111]
The refrigerant that has radiated heat to the tap water is introduced into the second low-temperature-side refrigerant heat transfer tube (25a) via the low-temperature-side bypass passage (4b), and radiates heat to the tap water of the second low-temperature-side hot water supply heat transfer tube (25b). And is overcooled.
[0112]
The tap water flowing from the water supply to the hot water supply circuit (5) is introduced into the second low temperature side hot water supply heat transfer tube (25b) and absorbs heat from the refrigerant in the second low temperature side refrigerant heat transfer tube (25a).
[0113]
The tap water that has absorbed heat from the refrigerant is introduced into the first low temperature side hot water supply heat transfer pipe (23b) and absorbs heat from the heat storage material of the low temperature side heat storage unit (23). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the first low-temperature side hot water supply heat transfer pipe (23b) and solidifies.
[0114]
The tap water absorbed from the low temperature side heat storage unit (23) is introduced into the third low temperature side hot water supply heat transfer tube (29b) and absorbs heat from the refrigerant in the first low temperature side refrigerant heat transfer tube (29a).
[0115]
The tap water that has absorbed heat from the refrigerant is introduced into the third low temperature side hot water supply heat transfer tube (27b) and absorbs heat from the refrigerant in the second high temperature side refrigerant heat transfer tube (27a).
[0116]
The tap water that has absorbed heat from the refrigerant is introduced into the second high temperature side hot water supply heat transfer pipe (21b) and absorbs heat from the heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the second high temperature side hot water supply heat transfer pipe (21b) and solidifies.
[0117]
The tap water absorbed from the high temperature side heat storage unit (21) is introduced into the first high temperature side hot water supply heat transfer tube (19b) and absorbs heat from the refrigerant in the first high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a).
[0118]
And the tap water which absorbed heat from both the refrigerant | coolant and the thermal storage material is supplied to a water tap as warm water.
[0119]
As described above, according to the present embodiment, the refrigerant condensing temperature of the low temperature side refrigerant circuit (3b) is set lower than the refrigerant condensing temperature of the high temperature side refrigerant circuit (3a), and therefore, the low temperature side refrigerant circuit (3b). COP is improved. Therefore, the average COP of the entire heat pump water heater (1) is higher than that when the heat pump water heater is formed of a single refrigerant circuit.
[0120]
Moreover, since the heat pump water heater (1) has two refrigerant circuits (3a, 3b), compared with a heat pump water heater having a single refrigerant circuit, high-temperature hot water is supplied at startup. It can be provided to users quickly.
[0121]
In this embodiment, the melting point of the heat storage material of the low temperature side heat storage unit (23) is lower than the melting point of the heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21). The melting point and the melting point of the heat storage material of the low temperature side heat storage unit (21) may be the same.
[0122]
Moreover, in this embodiment, although the heat storage unit (21, 23) is provided in both the high temperature side and low temperature side refrigerant circuit (3a, 3b), if the heat storage unit is provided in at least one refrigerant circuit, Good. At this time, the refrigerant circuit provided with the heat storage unit is provided with a bypass passage that bypasses the heat storage unit.
[0123]
In this embodiment, the heat pump water heater (1) includes two refrigerant circuits (3a, 3b), but may include three or more refrigerant circuits.
[0124]
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 5, the heat pump water heater (1) of the present embodiment is provided with a bypass passage (4b) only in the low temperature side refrigerant circuit (3b). About another point, it is the structure substantially the same as the heat pump water heater (1) of
[0125]
The high temperature side refrigerant circuit (3a) includes a high temperature side expansion valve (7a), a high temperature side outdoor heat exchanger (9a), a high temperature side accumulator (12a), a high temperature side compressor (11a), A side water heat exchanger (19) and a high temperature side heat storage unit (21) are arranged in this order.
[0126]
The low temperature side refrigerant circuit (3b) includes a low temperature side expansion valve (7b), a low temperature side outdoor heat exchanger (9b), a low temperature side accumulator (12b), a low temperature side compressor (11b), a low temperature in the refrigerant circulation direction. The side heat storage unit (23) and the low temperature side water heat exchanger (25) are arranged in order.
[0127]
The low temperature side refrigerant circuit (3b) is provided with a low temperature side bypass passage (4b) that bypasses the low temperature side heat storage unit (23). The branch point (6b) is located between the low temperature side compressor (11b) and the low temperature side heat storage unit (23) in the low temperature side refrigerant circuit (3b), and the junction (8b) is a low temperature in the low temperature side refrigerant circuit (3b). It is located between the side heat storage unit (23) and the low temperature side water heat exchanger (25).
[0128]
The hot water supply circuit (5) includes a low temperature side water heat exchanger (25), a low temperature side heat storage unit (23), a high temperature side heat storage unit (21), and a high temperature side water heat exchanger ( 19) are arranged in order.
[0129]
The high temperature side water heat exchanger (19) is provided with a high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a) and a first high temperature side hot water supply heat transfer tube (19b).
[0130]
The high temperature side heat storage unit (21) is provided with a high temperature side heat storage heat transfer tube (21a) and a second high temperature side hot water supply heat transfer tube (21b).
[0131]
The heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21) is, for example, sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa 3H 2 O).
[0132]
The low temperature side heat storage unit (23) is provided with a low temperature side heat storage heat transfer tube (23a) and a first low temperature side hot water supply heat transfer tube (23b).
[0133]
The heat storage material of the low temperature side heat storage unit (21) is, for example, sodium sulfate decahydrate (Na 2 SO 4 ・ 10H 2 O).
[0134]
The low temperature side water heat exchanger (25) is provided with a low temperature side refrigerant heat transfer tube (25a) and a second low temperature side hot water supply heat transfer tube (25b).
[0135]
-Operation of heat pump water heater-
《Heat storage operation》
During the heat storage operation, the three-way valve (10b) is switched so that the refrigerant in the low-temperature side refrigerant circuit (3b) flows through the low-temperature side heat storage unit (23).
[0136]
The refrigerant discharged from the high temperature side compressor (11a) is introduced into the high temperature side heat storage heat transfer tube (21a) via the high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a), and is supplied to the heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21). To dissipate heat and condense. This heat storage material absorbs heat from the refrigerant and melts it, and stores the heat given from the refrigerant.
[0137]
On the other hand, the refrigerant discharged from the low temperature side compressor (11b) is introduced into the low temperature side heat storage heat transfer pipe (23a) and dissipates heat to the heat storage material of the low temperature side heat storage unit (23) to condense. This heat storage material absorbs heat from the refrigerant and melts it, and stores the heat given from the refrigerant.
[0138]
The refrigerant that has radiated heat to the heat storage material is introduced into the expansion valve (7) through the low-temperature refrigerant heat transfer tube (25a).
[0139]
As described above, the heat is stored in the high temperature side and low temperature side heat storage units (21, 23). However, the high temperature side heat storage unit (21) stores warmer heat than the low temperature side heat storage unit (23).
[0140]
《Hot water supply operation》
During the hot water supply operation, the three-way valve (10b) is switched so that the refrigerant in the low temperature side refrigerant circuit (3b) flows through the low temperature side bypass passage (4b).
[0141]
The refrigerant discharged from the high temperature side compressor (11a) is introduced into the high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a) and dissipates heat to the tap water in the first high temperature side hot water supply heat transfer tube (19b) to condense.
[0142]
The refrigerant that has radiated heat to the tap water is introduced into the high-temperature side heat storage heat transfer pipe (21a), and dissipates heat to the heat storage material of the high-temperature side heat storage unit (21) to condense. At this time, heat is not stored in the heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21).
[0143]
On the other hand, the refrigerant discharged from the low temperature side compressor (11b) is introduced into the low temperature side refrigerant heat transfer pipe (25a) via the low temperature side bypass passage (4b), and the tap water of the low temperature side hot water supply heat transfer pipe (25b). Radiates heat and condenses.
[0144]
The tap water flowing from the water supply to the hot water supply circuit (5) is introduced into the second low temperature side hot water supply heat transfer tube (25b) and absorbs heat from the refrigerant in the low temperature side refrigerant heat transfer tube (25a).
[0145]
The tap water that has absorbed heat from the refrigerant is introduced into the first low temperature side hot water supply heat transfer pipe (23b) and absorbs heat from the heat storage material of the low temperature side heat storage unit (23). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the first low-temperature side hot water supply heat transfer pipe (23b) and solidifies.
[0146]
The tap water absorbed from the low temperature side heat storage unit (23) is introduced into the second high temperature side hot water supply heat transfer pipe (21b) and absorbs heat from the heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the second high temperature side hot water supply heat transfer pipe (21b) and solidifies.
[0147]
The tap water absorbed from the high temperature side heat storage unit (21) is introduced into the first high temperature side hot water supply heat transfer tube (19b) and absorbs heat from the refrigerant in the high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a).
[0148]
And the tap water which absorbed heat from both the refrigerant | coolant and the thermal storage material is supplied to a water tap as warm water.
[0149]
As described above, according to the present embodiment, the tap water flows in the order of the first low temperature side hot water supply heat transfer tube (23b) and the second high temperature side hot water supply heat transfer tube (21b). Here, the melting point of the heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21) is higher than the melting point of the low temperature side heat storage unit (23). Therefore, tap water is heated in order of increasing heating temperature. Therefore, heat exchange between tap water and each heat storage unit (21, 23) can be performed efficiently.
[0150]
In the present embodiment, the bypass passage (4b) is provided only in the low temperature side refrigerant circuit (3b), but it is sufficient that at least one refrigerant circuit is provided with a bypass passage that bypasses the heat storage unit.
[0151]
In this embodiment, the heat pump water heater (1) includes two refrigerant circuits (3a, 3b), but may include three or more refrigerant circuits.
[0152]
(Embodiment 6)
In the heat pump water heater (1) of this embodiment, the melting points of the heat storage materials of the high temperature side and low temperature side heat storage units (21, 23) are the same. About another point, it is substantially the same as the structure of the heat pump water heater (1) of
[0153]
The heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21) and the low temperature side heat storage unit (23) is, for example, sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa 3H 2 O). As this heat storage material, it is preferable to use a substance having a melting point of 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.
[0154]
《Heat storage operation》
During the heat storage operation, the condensation temperature of the refrigerant in the high temperature side and low temperature side refrigerant circuit (3b) is, for example, about 60 ° C.
[0155]
The other points are substantially the same as the heat storage operation of the fifth embodiment.
[0156]
As described above, the high-temperature side and low-temperature side heat storage units (21, 23) each store hot heat at a certain high temperature and substantially the same temperature.
[0157]
《Hot water supply operation》
The hot water supply operation of the present embodiment is substantially the same as the heat storage operation of the fifth embodiment.
[0158]
As described above, according to the present embodiment, the refrigerant in the low-temperature side refrigerant circuit (3b) is circulated through the low-temperature side bypass passage (4b) during the hot water supply operation. The low temperature side heat storage unit (23) in which a certain amount of high temperature heat is stored is not distributed. Therefore, the condensation temperature of the refrigerant in the low temperature side refrigerant circuit (3b) is lowered. Therefore, the COP of the heat pump water heater (1) is improved.
[0159]
Moreover, since the heat storage materials of the high temperature side and low temperature side heat storage units (21, 23) are both formed of sodium acetate trihydrate, the high temperature side and the low temperature side heat storage units (21, 23) have substantially the same temperature. The heat of the is stored. Therefore, compared with the case where the heat storage materials of the high temperature side and low temperature side heat storage units (21, 23) are formed by different melting points, the heat transfer to the tap water of the heat pump water heater (1) as a whole is improved. To do.
[0160]
(Embodiment 7)
As shown in FIG. 6, in the heat pump water heater (1) of the present embodiment, the water circuit (5) is branched in the middle. About another point, it is as substantially the same as the structure of the heat pump water heater (1) of
[0161]
The high temperature side refrigerant circuit (3a) includes a high temperature side expansion valve (7a), a high temperature side outdoor heat exchanger (9a), a high temperature side accumulator (12a), a high temperature side compressor (11a), 1 high temperature side water heat exchanger (19), high temperature side heat storage unit (21), and 2nd high temperature side water heat exchanger (27) are arranged in order.
[0162]
The low temperature side refrigerant circuit (3b) includes a low temperature side expansion valve (7b), a low temperature side outdoor heat exchanger (9b), a low temperature side accumulator (12b), a low temperature side compressor (11b), a low temperature in the refrigerant circulation direction. The side heat storage unit (23) and the low temperature side water heat exchanger (25) are arranged in order.
[0163]
The low temperature side refrigerant circuit (3b) is provided with a low temperature side bypass passage (4b) that bypasses the low temperature side heat storage unit (23).
[0164]
The hot water supply circuit (5) includes a parallel circuit having a first branch passage (5a) and a second branch passage (5b).
[0165]
The first and second branch passages (5a, 5b) branch off at a branch point (5c) located on the downstream side of the low temperature side water heat exchanger (25) of the hot water supply circuit (5). The first and second branch passages (5a, 5b) join at a junction (5d) located upstream of the first high temperature side water heat exchanger (19) of the hot water supply circuit (5).
[0166]
A second high temperature side water heat exchanger (27) and a high temperature side heat storage unit (21) are arranged in the circulation direction of tap water in the first branch passage (5a).
[0167]
A low temperature side heat storage unit (23) is disposed in the second branch passage (5b).
[0168]
-Operation of heat pump water heater-
《Heat storage operation》
The heat storage operation of the present embodiment is substantially the same as the heat storage operation of the sixth embodiment.
[0169]
《Hot water supply operation》
The refrigerant discharged from the high temperature side compressor (11a) is introduced into the first high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a) and dissipates heat to the tap water in the first high temperature side hot water supply heat transfer tube (19b) to condense. .
[0170]
The refrigerant that has radiated heat to the tap water is introduced into the high-temperature side heat storage heat transfer pipe (21a), and dissipates heat to the heat storage material of the high-temperature side heat storage unit (21) to condense. At this time, heat is not stored in the heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21).
[0171]
The refrigerant flowing out of the high temperature side heat storage unit (21) is introduced into the second high temperature side refrigerant heat transfer tube (27a) and dissipates heat to the tap water of the third high temperature side hot water supply heat transfer tube (27b) to condense.
[0172]
On the other hand, the refrigerant discharged from the low temperature side compressor (11b) is introduced into the low temperature side refrigerant heat transfer pipe (25a) via the low temperature side bypass passage (4b), and the tap water of the low temperature side hot water supply heat transfer pipe (25b). Radiates heat and condenses.
[0173]
The tap water flowing from the water supply to the hot water supply circuit (5) is introduced into the second low temperature side hot water supply heat transfer tube (25b) and absorbs heat from the refrigerant in the second low temperature side refrigerant heat transfer tube (25a).
[0174]
The tap water that has absorbed heat from the refrigerant branches at the branch point (5c) and is introduced into the third high temperature side hot water supply heat transfer tube (27b) and the first low temperature side hot water supply heat transfer tube (23b).
[0175]
The tap water introduced into the third high temperature side hot water supply heat transfer tube (27b) absorbs heat from the refrigerant in the second high temperature side refrigerant heat transfer tube (27a).
[0176]
The tap water that has absorbed heat from the refrigerant is introduced into the second high temperature side hot water supply heat transfer pipe (21b) and absorbs heat from the heat storage material of the high temperature side heat storage unit (21). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the second high temperature side hot water supply heat transfer pipe (21b) and solidifies.
[0177]
On the other hand, the tap water introduced into the first low temperature side hot water supply heat transfer pipe (23b) absorbs heat from the heat storage material of the low temperature side heat storage unit (23). This heat storage material dissipates heat to the tap water of the first low-temperature side hot water supply heat transfer pipe (23b) and solidifies.
[0178]
The tap water that has absorbed heat from the high temperature side and low temperature side heat storage units (21, 23) merges at the junction (5d).
[0179]
The joined tap water is introduced into the first high temperature side hot water supply heat transfer tube (19b) and absorbs heat from the refrigerant in the first high temperature side refrigerant heat transfer tube (19a).
[0180]
And the tap water which absorbed heat from both the refrigerant | coolant and the thermal storage material is supplied to a water tap as warm water.
[0181]
As described above, according to the present embodiment, since the hot water supply circuit (5) is branched into the first and second branch passages (5a, 5b), the second high temperature side hot water supply and the first low temperature side hot water supply are used. The amount of tap water flowing through each of the heat transfer tubes (21b, 23b) is smaller than the amount of tap water flowing through the main stream of the hot water supply circuit (5). Therefore, the amount of heat transfer from the heat storage material of the high temperature side and low temperature side heat storage units (21, 23) to the tap water flowing through the second high temperature side hot water supply heat transfer pipe and the first low temperature side hot water supply heat transfer pipe (21b, 23b) is growing. Therefore, during the hot water supply operation, the heat can be transferred more smoothly from the heat storage units (21, 23) to the tap water.
[0182]
In the present embodiment, the second high temperature side water heat exchanger (27) and the high temperature side heat storage unit (21) are arranged in the first branch passage (5a), and the low temperature side heat storage in the second branch passage (5b). Although the unit (23) is disposed, at least the high temperature side heat storage unit (21) is disposed in the first branch passage (5a), and at least the low temperature side heat storage unit (23) is disposed in the second branch passage (5b). It only has to be arranged.
[0183]
In the present embodiment, each of the heat storage materials of the high temperature side and low temperature side heat storage units (21, 23) is formed with the same melting point, but may be formed with different melting points.
[0184]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the refrigerant flows through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant does not flow through the heating heat exchanger during the hot water supply operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heating heat exchanger during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heating heat exchanger. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water is not hindered by the condensation heat. Accordingly, during the hot water supply operation, the heat can be smoothly transferred from the heat storage means to the water, and the heat of the heat storage means can be used effectively.
[0185]
According to the invention of claim 2, in the water circuit, the third heat recovery heat exchanger of the second condenser, the first heat recovery heat exchanger of the heat storage means, and the second heat recovery of the first condenser from the upstream side. Since the heat exchangers are provided in this order, water is heated in the order of the second condenser, the heat storage means, and the first condenser during the hot water supply operation. That is, the temperature of the water flowing into the second condenser is lower than the temperature of the water flowing into the heat storage means and the first condenser. Therefore, when the water flows through the second condenser, the refrigerant flowing through the second condenser is supercooled. Therefore, the COP of the heat pump water heater is improved.
[0186]
According to the invention of claim 3, since the refrigerant flows through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant does not flow through the heating heat exchanger during the hot water supply operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heating heat exchanger during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heating heat exchanger. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water is not hindered by the condensation heat. Accordingly, during the hot water supply operation, the heat can be smoothly transferred from the heat storage means to the water, and the heat of the heat storage means can be used effectively.
[0187]
Further, since the heat pump water heater has the first and second refrigerant circuits, the hot pump hot water can be quickly supplied to the user at the start-up compared to the heat pump water heater having a single refrigerant circuit. Can be provided.
[0188]
According to the invention of
[0189]
According to the fifth aspect of the present invention, since the refrigerant flows through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant in the refrigerant circuit provided with the bypass passage does not flow through the heating heat exchanger during the hot water operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heating heat exchanger during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heating heat exchanger. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water is not hindered by the condensation heat. Accordingly, during the hot water supply operation, the heat can be smoothly transferred from the heat storage means to the water, and the heat of the heat storage means can be used effectively.
[0190]
Further, since the condensation temperature of the refrigerant in the second refrigerant circuit is set lower than the condensation temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit, the COP of the second refrigerant circuit is improved. Therefore, the average COP of the entire heat pump water heater is higher than that when the heat pump water heater is formed of a single refrigerant circuit.
[0191]
According to the invention of
[0192]
According to the seventh aspect of the present invention, since the refrigerant flows through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant in the refrigerant circuit provided with the bypass passage does not flow through the heating heat exchanger during the hot water operation. Therefore, since the refrigerant is not condensed in the heating heat exchanger during the hot water supply operation, no heat of condensation is generated in the heating heat exchanger. Therefore, the heat transfer from the heat storage means to the water is not hindered by the condensation heat. Accordingly, during the hot water supply operation, the heat can be smoothly transferred from the heat storage means to the water, and the heat of the heat storage means can be used effectively.
[0193]
In addition, since the refrigerant is circulated through the bypass passage during the hot water supply operation, the refrigerant in the refrigerant circuit provided with the bypass passage does not circulate through the heat storage means in which the hot heat is stored to some extent during the hot water supply operation. Therefore, the condensation temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit provided with the bypass passage is lowered. Therefore, the COP of the heat pump water heater is improved.
[0194]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a heat pump water heater according to an embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram of the heat pump water heater according to the embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram of the heat pump water heater according to the embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram of the heat pump water heater according to the embodiment.
FIG. 5 is a circuit diagram of the heat pump water heater according to the embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram of the heat pump water heater according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
(1) Heat pump water heater
(3) Refrigerant circuit
(5) Hot water supply circuit (water circuit)
(7) Expansion valve (expansion mechanism)
(9) Outdoor heat exchanger (evaporator)
(11) Compressor
(13) Water heat exchanger (condenser)
(15) Heat storage unit (heat storage means)
Claims (8)
圧縮機(11)、凝縮器(13)、上記蓄熱手段(15)を加熱する加熱熱交換器(15a)、膨張機構(7)、及び蒸発器(9)を有する冷媒回路(3)と、
該冷媒回路(3)に設けられ、上記加熱熱交換器(15a)をバイパスするバイパス通路(4)と、
上記凝縮器(13)及び上記蓄熱手段(15)の温熱を利用して温水を供給する水回路(5)とを備え、
冷媒を上記バイパス通路(4)に流通させ、且つ、水を上記水回路(5)に流通させることにより、上記凝縮器(13)及び上記蓄熱手段(15)で水を加熱する給湯運転と、
冷媒を上記バイパス通路(4)に流通させず、且つ、水を上記水回路(5)に流通させないことにより、上記加熱熱交換器(15a)で上記蓄熱手段(15)を加熱する蓄熱運転とを行うヒートポンプ給湯機。Heat storage means (15) for storing heat;
A refrigerant circuit (3) having a compressor (11), a condenser (13), a heating heat exchanger (15a) for heating the heat storage means (15), an expansion mechanism (7), and an evaporator (9);
A bypass passage (4) provided in the refrigerant circuit (3) and bypassing the heating heat exchanger (15a);
A water circuit (5) for supplying hot water using the heat of the condenser (13) and the heat storage means (15),
A hot water supply operation in which water is heated by the condenser (13) and the heat storage means (15) by circulating refrigerant through the bypass passage (4) and water through the water circuit (5);
A heat storage operation in which the heat storage means (15) is heated by the heating heat exchanger (15a) by not allowing the refrigerant to flow through the bypass passage (4) and not allowing water to flow through the water circuit (5). Do heat pump water heater.
冷媒回路(3)は、上記凝縮器として第1及び第2凝縮器(13,17)を有し、
水回路(5)は、上記蓄熱手段(15)に設けられた第1熱回収熱交換器(15b)、上記第1凝縮器(13)に設けられた第2熱回収熱交換器(13b)、及び上記第2凝縮器(17)に設けられた第3熱回収熱交換器(17b)を有し、
水回路(5)において、上流側から上記第3熱回収熱交換器(17b)、上記第1熱回収熱交換器(15b)、及び上記第2熱回収熱交換器(13b)の順に設けられているヒートポンプ給湯機。The heat pump water heater according to claim 1,
The refrigerant circuit (3) has first and second condensers (13, 17) as the condenser,
The water circuit (5) includes a first heat recovery heat exchanger (15b) provided in the heat storage means (15) and a second heat recovery heat exchanger (13b) provided in the first condenser (13). And a third heat recovery heat exchanger (17b) provided in the second condenser (17),
In the water circuit (5), the third heat recovery heat exchanger (17b), the first heat recovery heat exchanger (15b), and the second heat recovery heat exchanger (13b) are provided in this order from the upstream side. A heat pump water heater.
水を流通させる水回路(5)とを備え、
第1及び第2冷媒回路(3a,3b)の少なくとも一方は、温熱を蓄える蓄熱手段(21)と、該蓄熱手段(21)を加熱する加熱熱交換器(21a)と、該加熱熱交換器(21a)をバイパスするバイパス通路(4a,4b)とを更に有し、
水回路(5)は、上記凝縮器(19,25)及び上記蓄熱手段(21)の温熱を利用して温水を供給し、
冷媒を上記バイパス通路(4a)に流通させ、且つ、水を上記水回路(5)に流通させることにより、上記凝縮器(19,25)及び上記蓄熱手段(21)で水を加熱する給湯運転と、
冷媒を上記バイパス通路(4a)に流通させず、且つ、水を上記水回路(5)に流通させないことにより、上記加熱熱交換器(15a)で上記蓄熱手段(15)を加熱する蓄熱運転とを行うヒートポンプ給湯機。First and second refrigerant circuits (3a, 3b) each having a compressor (11a, 11b), a condenser (19, 25), an expansion mechanism (7a, 7b), and an evaporator (9a, 9b);
A water circuit (5) for circulating water,
At least one of the first and second refrigerant circuits (3a, 3b) includes a heat storage means (21) for storing heat, a heating heat exchanger (21a) for heating the heat storage means (21), and the heating heat exchanger. A bypass passage (4a, 4b) for bypassing (21a),
The water circuit (5) supplies hot water using the heat of the condenser (19, 25) and the heat storage means (21),
Hot water supply operation in which water is heated by the condensers (19, 25) and the heat storage means (21) by circulating the refrigerant through the bypass passage (4a) and flowing water through the water circuit (5). When,
A heat storage operation in which the heat storage means (15) is heated by the heating heat exchanger (15a) by not allowing the refrigerant to flow through the bypass passage (4a) and not allowing water to flow through the water circuit (5). Do heat pump water heater.
第2冷媒回路(3b)の冷媒の凝縮温度が、第1冷媒回路(3a)の冷媒の凝縮温度より低く設定されているヒートポンプ給湯機。A heat pump water heater according to claim 3,
A heat pump water heater in which the condensation temperature of the refrigerant in the second refrigerant circuit (3b) is set lower than the condensation temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit (3a).
上記第1融点より低温の第2融点を有する第2潜熱蓄熱材を備えている第2蓄熱手段(23)と、
圧縮機(11a)、凝縮器(19)、上記第1蓄熱手段(21)を加熱する加熱熱交換器(21a)、膨張機構(7a)、及び蒸発器(9a)を有する第1冷媒回路(3a)と、
圧縮機(11b)、凝縮器(25)、上記第2蓄熱手段(23)を加熱する加熱熱交換器(23a)、膨張機構(7b)、及び蒸発器(9b)を有する第2冷媒回路(3b)と、
上記凝縮器(19,25)及び上記蓄熱手段(21,23)の温熱を利用して温水を供給する水回路(5)とを備え、
第2冷媒回路(3b)の冷媒の凝縮温度が、第1冷媒回路(3a)の冷媒の凝縮温度より低く設定され、
上記第1及び第2冷媒回路(3a,3b)の少なくとも一方には、上記加熱熱交換器(23a)をバイパスするバイパス通路(4b)が設けられ、
冷媒を上記バイパス通路(4b)に流通させ、且つ、水を上記水回路(5)に流通させることにより、上記凝縮器(19,25)及び上記蓄熱手段(21,23)で水を加熱する給湯運転と、
冷媒を上記バイパス通路(4b)に流通させず、且つ、水を上記水回路(5)に流通させないことにより、上記加熱熱交換器(21a,23a)で上記蓄熱手段(21,23)を加熱する蓄熱運転とを行うヒートポンプ給湯機。First heat storage means (21) comprising a first latent heat storage material having a first melting point;
A second heat storage means (23) comprising a second latent heat storage material having a second melting point lower than the first melting point;
A first refrigerant circuit having a compressor (11a), a condenser (19), a heating heat exchanger (21a) for heating the first heat storage means (21), an expansion mechanism (7a), and an evaporator (9a) ( 3a)
A second refrigerant circuit having a compressor (11b), a condenser (25), a heating heat exchanger (23a) for heating the second heat storage means (23), an expansion mechanism (7b), and an evaporator (9b) ( 3b)
A water circuit (5) for supplying hot water using the heat of the condenser (19, 25) and the heat storage means (21, 23),
The refrigerant condensing temperature of the second refrigerant circuit (3b) is set lower than the refrigerant condensing temperature of the first refrigerant circuit (3a),
At least one of the first and second refrigerant circuits (3a, 3b) is provided with a bypass passage (4b) that bypasses the heating heat exchanger (23a),
Water is heated by the condensers (19, 25) and the heat storage means (21, 23) by flowing the refrigerant through the bypass passage (4b) and flowing water through the water circuit (5). Hot water operation,
The heat storage means (21, 23) is heated by the heating heat exchanger (21a, 23a) by not allowing the refrigerant to flow through the bypass passage (4b) and not allowing water to flow through the water circuit (5). Heat pump water heater that performs heat storage operation.
水回路(5)は、上記第1蓄熱手段(21)に設けられた第1熱回収熱交換器(21b)と、上記第2蓄熱手段(23)に設けられた第2熱回収熱交換器(23b)とを有し、
水回路(5)において、上記第1熱回収熱交換器(21b)は上記第2熱回収熱交換器(23b)の下流側に設けられているヒートポンプ給湯機。The heat pump water heater according to claim 5,
The water circuit (5) includes a first heat recovery heat exchanger (21b) provided in the first heat storage means (21) and a second heat recovery heat exchanger provided in the second heat storage means (23). (23b)
In the water circuit (5), the first heat recovery heat exchanger (21b) is a heat pump water heater provided on the downstream side of the second heat recovery heat exchanger (23b).
上記第1潜熱蓄熱材と同じ融点を有する第2潜熱蓄熱材を備えている第2蓄熱手段(23)と、
圧縮機(11a)、凝縮器(19)、上記第1蓄熱手段(21)を加熱する加熱熱交換器(21a)、膨張機構(7a)、及び蒸発器(9a)を有する第1冷媒回路(3a)と、
圧縮機(11b)、凝縮器(25)、上記第2蓄熱手段(23)を加熱する加熱熱交換器(23a)、膨張機構(7b)、及び蒸発器(9b)を有する第2冷媒回路(3b)と、
上記凝縮器(19,25)及び上記蓄熱手段(21,23)の温熱を利用して温水を供給する水回路(5)とを備え、
上記第1及び第2冷媒回路(3a,3b)の少なくとも一方には、上記加熱熱交換器(23a)をバイパスするバイパス通路(4b)が設けられ、
冷媒を上記バイパス通路(4b)に流通させ、且つ、水を上記水回路(5)に流通させることにより、上記凝縮器(19,25)及び上記蓄熱手段(21,23)で水を加熱する給湯運転と、
冷媒を上記バイパス通路(4b)に流通させず、且つ、水を上記水回路(5)に流通させないことにより、上記加熱熱交換器(21a,23a)で上記蓄熱手段(21,23)を加熱する蓄熱運転とを行うヒートポンプ給湯機。A first heat storage means (21) having a first latent heat storage material;
A second heat storage means (23) comprising a second latent heat storage material having the same melting point as the first latent heat storage material;
A first refrigerant circuit having a compressor (11a), a condenser (19), a heating heat exchanger (21a) for heating the first heat storage means (21), an expansion mechanism (7a), and an evaporator (9a) ( 3a)
A second refrigerant circuit having a compressor (11b), a condenser (25), a heating heat exchanger (23a) for heating the second heat storage means (23), an expansion mechanism (7b), and an evaporator (9b) ( 3b)
A water circuit (5) for supplying hot water using the heat of the condenser (19, 25) and the heat storage means (21, 23),
At least one of the first and second refrigerant circuits (3a, 3b) is provided with a bypass passage (4b) that bypasses the heating heat exchanger (23a),
Water is heated by the condensers (19, 25) and the heat storage means (21, 23) by flowing the refrigerant through the bypass passage (4b) and flowing water through the water circuit (5). Hot water operation,
The heat storage means (21, 23) is heated by the heating heat exchanger (21a, 23a) by not allowing the refrigerant to flow through the bypass passage (4b) and not allowing water to flow through the water circuit (5). Heat pump water heater that performs heat storage operation.
水回路(5)は、第1分岐通路(5a)と第2分岐通路(5b)とを有する並列回路を備え、
第1分岐通路(5a)は上記第1蓄熱手段(21)に設けられた第1熱回収熱交換器(21b)を有し、
第2分岐通路(5b)は上記第2蓄熱手段(23)に設けられた第2熱回収熱交換器(23b)を有しているヒートポンプ給湯機。The heat pump water heater according to claim 5 or 7,
The water circuit (5) comprises a parallel circuit having a first branch passage (5a) and a second branch passage (5b),
The first branch passage (5a) has a first heat recovery heat exchanger (21b) provided in the first heat storage means (21),
The second branch passage (5b) is a heat pump water heater having a second heat recovery heat exchanger (23b) provided in the second heat storage means (23).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003028723A JP4075633B2 (en) | 2003-02-05 | 2003-02-05 | Heat pump water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003028723A JP4075633B2 (en) | 2003-02-05 | 2003-02-05 | Heat pump water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004239507A true JP2004239507A (en) | 2004-08-26 |
JP4075633B2 JP4075633B2 (en) | 2008-04-16 |
Family
ID=32956109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003028723A Expired - Fee Related JP4075633B2 (en) | 2003-02-05 | 2003-02-05 | Heat pump water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4075633B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007120914A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Vapor generation system |
JP2007298268A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Hamilton Sundstrand Corp | Heat management system and air-craft cooling method |
JP2008185273A (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Hot water supply system |
JP2009222246A (en) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump type water heater |
JP2011137631A (en) * | 2011-03-03 | 2011-07-14 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Steam generating system |
JPWO2011089652A1 (en) * | 2010-01-22 | 2013-05-20 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning and hot water supply complex system |
-
2003
- 2003-02-05 JP JP2003028723A patent/JP4075633B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007120914A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Vapor generation system |
JP2007298268A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Hamilton Sundstrand Corp | Heat management system and air-craft cooling method |
US8439306B2 (en) | 2006-04-28 | 2013-05-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Thermal management system with staged cooling |
JP2008185273A (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Hot water supply system |
JP2009222246A (en) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump type water heater |
JPWO2011089652A1 (en) * | 2010-01-22 | 2013-05-20 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning and hot water supply complex system |
JP2011137631A (en) * | 2011-03-03 | 2011-07-14 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Steam generating system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4075633B2 (en) | 2008-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5327308B2 (en) | Hot water supply air conditioning system | |
KR101638675B1 (en) | Combined binary refrigeration cycle apparatus | |
CN104272036B (en) | Air regulation hot water supply system | |
JP4298990B2 (en) | Refrigeration equipment using carbon dioxide as refrigerant | |
WO2010143373A1 (en) | Heat pump system | |
JP5904628B2 (en) | Refrigeration cycle with refrigerant pipe for defrost operation | |
US20140338389A1 (en) | Vapor compression system with thermal energy storage | |
JP2008196798A (en) | Air conditioner | |
JP2010107156A (en) | Engine-driven heat pump | |
JP2013083439A (en) | Hot water supply air conditioning system | |
JP3903804B2 (en) | Heat storage water heater | |
JP2013083439A5 (en) | ||
JP4075633B2 (en) | Heat pump water heater | |
JP4270216B2 (en) | Supercritical heat pump equipment | |
JP2014016057A (en) | Air conditioner | |
JP3987990B2 (en) | Heat pump water heater | |
JP2004251557A (en) | Refrigeration device using carbon dioxide as refrigerant | |
JP5333557B2 (en) | Hot water supply air conditioning system | |
JP3912232B2 (en) | Water heater | |
JP2006084107A (en) | Air conditioner | |
JP4273727B2 (en) | Refrigeration system | |
KR101627659B1 (en) | Hybrid heat pump boiler system | |
JP4767207B2 (en) | Water heater | |
JP3915634B2 (en) | Water heater | |
JPH09318178A (en) | Air conditioner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070515 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070717 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071002 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071101 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20071207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080121 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4075633 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140208 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |