JP5705455B2 - Co2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明にかかるCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置は、圧縮機、放熱器、減圧手段および吸熱器を含むCO2冷媒を用いた冷媒循環回路と、前記放熱器と熱交換する水流路を有する給湯用熱交換器と、を備え、前記給湯用熱交換器に対して前記冷媒循環回路が複数系統パラレルに設けられているCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置において、前記複数系統の冷媒循環回路により構成される各ヒートポンプの各々の構成機器の少なくとも前記圧縮機、オイルセパレータ、レシーバ、アキュームレータの容器を含む容器のサイズが全て内径160mm以下とされ、そのトータルの冷凍能力が3冷凍トン以上とされていることを特徴とする。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態に係るCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置の回路構成図が示されている。
本実施形態に係るCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置1は、独立した複数系統の冷媒循環回路3A,3Bにて構成されるCO2冷媒を用いた超臨界サイクルのヒートポンプ2A,2Bを備えている。
上記のCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置1において、2段圧縮機4A,4Bで2段圧縮された冷媒は、オイルセパレータ5A,5Bで冷媒中の油が分離された後、放熱器(ガスクーラ)6A,6Bに導入され、ここで給湯用熱交換器19の水流路19A側を流れる水と熱交換される。この水は、冷媒からの放熱により加熱、昇温された後、貯湯タンク20に戻り、貯湯タンク20内の温水温度が所定の温度に到達するまで、貯湯タンク20と給湯用熱交換器19との間を循環され、温水温度が所定の温度に到達した時点で貯湯運転が終了される。
次に、本発明の第2実施形態について、図2ないし図4を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第1実施形態に対して、CO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置1を具体的にユニット化する場合の構成を示している点で異なる。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態においては、2系統の冷媒循環回路3A,3Bにて構成される、各々の構成機器の容器が内径160mm以下の容器とされたヒートポンプ2A,2Bと、給湯用熱交換器19とが一体化されることにより、図2ないし図4に示されるように、メインユニット30としてモジュール化され、3系統目以降の構成機器の容器が内径160mm以下の容器とされたヒートポンプ3C(図示省略)は、サブユニット31としてモジュール化され、必要な冷凍能力に応じて適宜台数、メインユニット30と組み合わされて用いられる構成とされている。
2A,2B ヒートポンプ
3A,3B 冷媒循環回路
4A,4B 2段圧縮機
6A,6B 放熱器
7A,7B 第1電子膨張弁(減圧手段)
8A,8B 中間圧レシーバ
10A,10B 第2電子膨張弁(減圧手段)
13A,13A’,13A’’,13B,13B’,13B’’,13C 吸熱器
18A,18B ガスインジェクション回路
19 給湯用熱交換器
19A 水流路
30 メインユニット
30B 下部ユニット
31 サブユニット
31B 下部ユニット
Claims (4)
- 圧縮機、放熱器、減圧手段および吸熱器を含むCO2冷媒を用いた冷媒循環回路と、前記放熱器と熱交換する水流路を有する給湯用熱交換器と、を備え、
前記給湯用熱交換器に対して前記冷媒循環回路が複数系統パラレルに設けられているCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置において、
前記複数系統の冷媒循環回路により構成される各ヒートポンプの各々の構成機器の少なくとも前記圧縮機、オイルセパレータ、レシーバ、アキュームレータの容器を含む容器のサイズが全て内径160mm以下とされ、そのトータルの冷凍能力が3冷凍トン以上とされていることを特徴とするCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置。 - 前記複数系統の冷媒循環回路の前記圧縮機は、それぞれ2段圧縮機とされ、前記放熱器の下流側に設けられている中間圧レシーバで分離されたガス冷媒を中間圧に圧縮された冷媒中にインジェクションするガスインジェクション回路を備えていることを特徴とする請求項1に記載のCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置。
- 前記複数系統の冷媒循環回路のうち、2系統の冷媒循環回路にて構成されるヒートポンプと前記給湯用熱交換器とが一体化されてメインユニットとしてモジュール化され、3系統目以降のヒートポンプは、それぞれサブユニットとしてモジュール化され、必要な冷凍能力に応じて前記メインユニットと組み合わされて用いられることを特徴とする請求項1または2に記載のCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置。
- 前記メインユニットは、平面形状またはL字形状もしくはコの字形状に折り曲げ形成された空気熱交換器により構成される2台の吸熱器が、他の機器が収容される下部ユニット上に互いに対向配置されて四方形状に組立てられた構成とされ、前記サブユニットは、コの字形状に折り曲げて形成された空気熱交換器により構成される吸熱器が、他の機器が収容される下部ユニット上に配置された構成とされ、前記メインユニットおよび前記サブユニットが適宜台数並設されて用いられることを特徴とする請求項3に記載のCO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯装置。
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