JPH09264632A - 給湯用ヒートポンプ - Google Patents
給湯用ヒートポンプInfo
- Publication number
- JPH09264632A JPH09264632A JP10397796A JP10397796A JPH09264632A JP H09264632 A JPH09264632 A JP H09264632A JP 10397796 A JP10397796 A JP 10397796A JP 10397796 A JP10397796 A JP 10397796A JP H09264632 A JPH09264632 A JP H09264632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- hot water
- condenser
- heat pump
- valve
- 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
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
可能として、小容積の貯湯槽の使用で済ませると共に、
日中の湯切れ対策に適応せしめる。 【解決手段】 圧縮機1,凝縮器5,冷媒膨張弁6a,
蒸発器3を冷媒配管により順次接続し、圧縮機吐出側に
四方弁2,圧縮機吸入側にアキュムレータ8を配したヒ
ートポンプの前記凝縮器5に貯湯槽を連結し、貯湯槽内
の水を凝縮器5へ循環させて昇温させ、給湯用とする給
湯用ヒートポンプにおいて、前記凝縮器5より冷媒膨張
弁6aに至る配管途中より分岐して蒸発器3に至る冷媒
制御回路を切換弁7により切換え可能に設け、該制回路
に冷媒バッファ17を配設して、切換弁7を切換え、冷
媒バッファ17を経由させるかどうかによって低温の出
湯と高温の出湯を可能とした。
Description
に係り、詳しくは、本発明は経済的な夜間電力により貯
湯槽に温水を貯め日中の給湯を可能ならしめる給湯シス
テムで使用される貫流方式のヒートポンプ給湯機に関す
る。
トポンプと貯湯槽とを、貯湯槽下部よりヒートポンプの
凝縮器へ至る下部配管及び凝縮器から貯湯槽へ至る上部
配管により連結し、下部配管に介設したポンプにより、
貯湯槽内の水を前記凝縮器へ繰り返し循環させて、貯湯
槽内の水を徐々に昇温させるヒートポンプであり、特開
平2−195130号公報,特開平3−158564号
公報等により公知であるが、一般に循環方式のヒートポ
ンプに比し、下部配管に略1/10程度の細径管が使用
され、しかも,その細径管に制水弁が介設されていて、
ヒートポンプに供給する水の流量をごく少量に制御し、
これによって一度の循環で、冷媒の飽和温度、場合によ
っては飽和温度以上の湯を取り出すことを可能としてい
る。そして、この場合は時間当たり大量の湯を供給する
ことはできないが、いわば瞬間湯沸器と同様に時間を待
たず適切な温度の湯を得ることができる。
常、経済的な夜間電力等によって運転し、夜間に貯湯し
て日中の給湯負荷に対応するか、日中に給湯負荷が大き
く、湯切れを起こすような場合は水温などを検知し、追
い掛け運転を行っている。そして、夜間も日中も同じ温
度で運転されていた。
ければ高い程好ましく、貯湯温度を高温とすることによ
り、日中の使用に際して水道水で薄めて適温として使用
することができるので、貯湯温度が高温である程、小さ
な容積の貯湯槽で済むが、従来のヒートポンプでは循環
運転方式のもので55℃,貫流運転方式のものでも60
℃程度であり、貯湯温度をより以上高くしようとすれば
2段圧縮方式や2元冷媒方式など複雑なヒートポンプを
使用する必要があった。
冷媒サイクルにより高密度な貯湯を可能として、小容積
の貯湯槽の使用で済ませると共に、日中の湯切れ対策に
適応させることを目的とするものである。
る本発明は、基本的に給湯用ヒートポンプとして圧縮
機,凝縮器,冷媒膨張弁,蒸発器を冷媒配管により順次
接続し、圧縮機吐出側に四方弁,圧縮機吸入側にアキュ
ムレータを配し、蒸発器にファンを付設してなる通常の
配管回路を備えたヒートポンプの前記凝縮器に上下各配
管を介して貯湯槽を連結し、貯湯槽内の水を凝縮器へ循
環させて昇温させ、給湯用とする給湯用ヒートポンプに
おいて、前記凝縮器より冷媒膨張弁に至る配管途中より
分岐して蒸発器に至る冷媒制御回路を切換弁により切換
可能に設けると共に、該制御回路に冷媒バッファと、そ
の出口側に第2の冷媒膨張弁を夫々配設構成せしめてい
る。
な構成であり、冷媒制御回路における第2の冷媒膨張弁
の口径を基本の配管回路における冷媒膨張弁のそれに比
し、より大ならしめるものである。
載の発明の構成における分岐冷媒制御回路を、凝縮器よ
り冷媒膨張弁に至る配管途中より分岐して冷媒バッファ
と、その出口側に冷媒電磁弁を有して前記冷媒膨張弁入
口側に至る回路として第2の冷媒膨張弁を省くと共に、
通常の配管回路における冷媒膨張弁を小流量から大流量
まで制御範囲の大きいものとしたことを特徴とする。
れを変え、冷媒制御回路の冷媒バッファを経由させるか
どうかによって比較的低温の出湯と、高温の出湯を得る
ことができる。ここで、出湯温度を上記の如く調節する
原理としては、冷媒の循環する配管系に存在する冷媒の
量、特に関連が深いのは凝縮器に存在する冷媒の量であ
るとの知見に基づく。凝縮器に存在する冷媒の量が多い
と、凝縮器の出口において飽和温度以下の過冷却液状態
となる。逆に存在する冷媒の量が少ないと飽和ガス状態
のまま冷媒ガスは凝縮器を出てくる。その飽和ガスの程
度は液化の程度、即ち乾き度によって表わされたり、エ
ンタルピによって表わされる。そこで、三方弁の選択に
よって冷媒の流れる経路を変え、冷凍サイクルの構成を
変化させる。
バッファに冷媒が吸収され、凝縮器に存在する冷媒の量
が減り、結果として冷凍サイクルの形状が変化し、高温
出湯となる。反対に冷媒バッファを経由しない経路を三
方弁により選択すると、バッファに存在していた液冷媒
は低圧側の空気熱交換器(蒸発器)へ流れ込み、凝縮器
に冷媒が回収されると共に、出湯温度は低下する。しか
し成績係数は大きくなる。
なった場合、即ち出湯温度最大の場合を考えたものであ
るが、出湯温度をみながら冷媒制御回路の冷媒電磁弁を
適当に開閉し、冷媒をバッファより抜けば任意の出湯温
度を得ることができる。
明する。
基本的な配管系統の例であり、図において、ヒートポン
プは、圧縮機1、四方弁2、凝縮器(空気熱交換器)
5、冷媒膨張弁6a、蒸発器3を順次冷媒配管により接
続して構成されており、圧縮機1の吸入側には、、アキ
ュムレータ8が配され、また、蒸発器3には、プロペラ
4が付設されている。そして、圧縮機1、四方弁2、凝
縮器5、キャピラリチューブ18、逆止弁14′、蒸発
器3を通って1つのヒートポンプ回路が、また凝縮器5
出口でキャピラリチューブ18との間で分岐して逆止弁
14、ストレーナ9を通り、切換弁(冷媒電磁弁)7の
入口Cに至って、ここで切換弁7により切換選択される
2つの方向A,Bのうちの1つの方向Aに入り冷媒膨張
弁6aを経て蒸発器3に至る配管でヒートポンプの他の
回路が形成されている。なお、図では切換弁7は三方弁
となっているが、二方弁であっても可能である。
示なき貯湯槽に連結する水配管Tが下部より低温水、例
えば常温の水を導入し、上部より高温水として貯湯槽に
送給し、循環させて順次昇温するように配設されてお
り、低温の水導入側の配管に主電磁弁15が、また、該
配管にバイパス状に設けられた補助配管側に制水弁16
が夫々介設されている。
1程度の太さであり、必らずしも必要ではなく、これを
設置しない場合には主電磁弁15の代わりに制水弁を設
けるようにすればよい。
た冷媒アキュムレータ8に流入する配管に介設した電磁
弁であり、図においてキャピラリチューブが併設されて
いる。また、11は圧縮機吸入圧力取出口13に至る間
の圧力を検知する低圧センサ、12は圧縮機吐出圧力取
出口13′に至る間の圧力を検知する高圧センサ、20
は冷媒液の取出口である。
ポンプ回路において、本発明は特に前記凝縮器5より冷
媒膨張弁6aに至る回路に介設された選択切換可能な切
換弁7によって上記冷媒膨張弁6aに至る回路に対しバ
イパス状をなして別方向Bに冷媒制御回路が設けられて
いて、これに冷媒バッファ17と、第2の冷媒膨張弁6
bが順次介設されている。ここで、冷媒バッファ17
は、この回路に流される冷媒を吸収貯溜し、緩衝をはか
るものである。また、冷媒膨張弁6bは冷媒ガス分が流
れるため抵抗を弱めるべく通常冷媒膨張弁6aに比し口
径の大なるものが用いられる。
トポンプに関し、その作動を説明すると、まず、低温
(略66℃)の出湯については、圧縮機1より高温高圧
の冷媒が吐出され四方弁2を経由して、凝縮器5に至
る。凝縮器5では冷媒の凝縮熱を制水弁16を経由して
供給された水に伝え加熱する。一方、凝縮された冷媒液
はストレーナ9を経由して切換弁7の入口Cに至る。こ
こで選択により切換弁のA方向に冷媒が進み、膨張弁6
で膨張し、空気熱交換器(蒸発器)3に至ると、ここで
は低温低圧の冷媒液が気化され四方弁2、アキュムレー
タ8を経由して圧縮機1へ吸い込まれる。これは、従来
におけると同様の経路であり、比較的低温の出湯であ
る。
ては圧縮機1より高温高圧の冷媒が吐出され四方弁2を
経由して、凝縮器5に至る。凝縮器では冷媒の凝縮熱を
制水弁16を経由して供給された水に伝え加熱すること
は同様である。そして、凝縮された冷媒液はストレーナ
9を経由して切換弁7の入口Cに至り、切換弁7のB方
向に冷媒液が進み、冷媒バッファ17を経由して第2の
冷媒膨張弁6bで膨張すると蒸発器(空気熱交換器)3
では低温低圧の冷媒が気化されガスとなって四方弁2、
アキュムレータ8を経由して圧縮機へ吸い込まれる。こ
のとき、冷媒経路が冷媒バッファ17を経由するとき、
バッファ17に冷媒が吸収され、凝縮器5に存在する冷
媒の重量が減少し、換言すれば、高温ガス状態の冷媒が
多く存在することになって、結果として冷凍サイクルの
形状が変化し、冷媒バッファ17を経由しない通常の冷
凍サイクルが図3に示す如くであったのが、図4に示す
ように冷媒ガスの高温化部分に移行し、高温ガスとの熱
交換が多くなってその分、高温の出湯が得られる。即
ち、図3,図4を対比し、a/b>a′/b′となって
割合的に高温化部分の利用度が多くなる。従って高温の
出湯が得られるのである。なお、54.3℃はその範囲
における温度が54.3℃であることを示している。
由しないA方向を選択すると、バッファ17に存在して
いた液冷媒は低圧側の蒸発器3へ流れ込み、凝縮器5に
冷媒が回収され、その分、図3の如く出湯温度が低下す
るが、反対に成績係数としては大きくなる。
を選択切換可能に設けたことにより図3及び図4に示し
た冷凍サイクルの形状により出湯の温度を高くしたり、
低くしたりすることができる。
在する冷媒、特に関連するのは凝縮器に存在する冷媒の
量である。凝縮器に存在する冷媒の量が多いと凝縮器の
出口において飽和温度以下の過冷却状態となる。少ない
と飽和ガス状態のまま冷媒ガスは凝縮器を出てくる。そ
の飽和ガスの程度はその液化の程度(乾き度)により表
わされたり、もしくはエンタルピによって表される。従
って、切換弁の切換選択によって、冷媒の流れる経路が
変わり、冷凍サイクルの構成(形状)を変化させること
ができる。
節することによって吐出ガス温度以下の出湯温度の調節
をはかることができる。なお、本発明に用いる凝縮器5
は完全対向流であることが肝要で好ましく、制水弁16
は高圧圧力が一定してなるように弁開度が調節されて水
流量を制御する圧力式制水弁が好ましい。また、本発明
では出湯温度を見ながら冷媒制御回路の冷媒電磁弁19
を適当に開閉し,冷媒をバッファより抜けば任意の出湯
温度を得ることができることは云うまでもない。図2は
かかる場合の配管回路系統例であり、前記図1における
回路を一部変更して第2の冷媒膨張弁6bを省略し、バ
イパス状の冷媒制御回路に冷媒バッファ17と、その出
口側に冷媒電磁弁19を設けて、出湯温度を得る。この
場合には、冷媒膨張弁6aは図1における両冷媒膨張弁
6a,6bを兼ねたものであり、膨張弁6aを小流量か
ら大流量まで制御範囲の大きいものとすることが効果的
である。
げる。図1の配管系統を用い、下記表1に示す条件でヒ
ートポンプを作動した。その結果は表1に併記した通り
である。この試験において、冷媒はフロンR22を用
い、電源は単相100VHzであった。また表中の消費
電力は水ポンプ動力は含まず、ヒートポンプ単独のもの
である。圧力式制水弁の設定圧力は21Kg/cm2 G
であった。なお、表中、括弧内の数字は実測によるもの
ではなく、一部計算による予測値である。また、圧縮
機,凝縮器の入口,出口のエンタルピの(1)(2)
(3)(4)は夫々図3、図4における(1)(2)
(3)(4)に対応するものである。以下、表記する。 (以下余白)
のヒートポンプでは低温経路の運転のみしか行われなか
ったのが簡単に高温経路での運転も可能となり、しかも
出湯温度を高めて高密度な貯湯を可能ならしめ従来に比
し頗る有利となった。
弁により冷媒液の流れる方向を変え、冷媒バッファを経
由させるか、させないかによって出湯温度の調節を図り
得るようにしたものであり、冷媒液の経路を2経路設
け、その1つの経路に冷媒バッファを設けるだけで簡単
な構成で出湯温度を高くしたり、低くして成績係数を上
げたりすることができ、極めて経済性に富み、実用性大
なる給湯用ヒートポンプである。
統を示す図である。
配管系統図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 圧縮機,凝縮器,冷媒膨張弁,蒸発器を
冷媒配管により順次接続し、圧縮機吐出側に四方弁,圧
縮機吸入側にアキュムレータを配し、蒸発器にファンを
付設してなる通常の配管回路を備えたヒートポンプの前
記凝縮器に上下各配管を介して貯湯槽を連結し、貯湯槽
内の水を凝縮器へ循環させて昇温させ、給湯用とする給
湯用ヒートポンプにおいて、前記凝縮器より冷媒膨張弁
に至る配管途中より分岐して蒸発器に至る冷媒制御回路
を切換弁により切換可能に設け、該制御回路に冷媒バッ
ファと、その出口側に第2の冷媒膨張弁を夫々配設して
なることを特徴とする給湯用ヒートポンプ。 - 【請求項2】 冷媒制御回路における第2の冷媒膨張弁
の口径を通常の配管回路の冷媒膨張弁の口径に比し大な
らしめた請求項1記載の給湯用ヒートポンプ。 - 【請求項3】 圧縮機,凝縮器,冷媒膨張弁,蒸発器を
冷媒配管により順次接続し、圧縮機吐出側に四方弁,圧
縮機吸入側にアキュムレータを配し、蒸発器にファンを
付設してなる通常の配管回路を備えたヒートポンプの前
記凝縮器に上下各配管を介して貯湯槽を連結し、貯湯槽
内の水を凝縮器へ循環させて昇温させ、給湯用とする給
湯用ヒートポンプにおいて、前記凝縮器より冷媒膨張弁
に至る配管途中より分岐して前記冷媒膨張弁入口側に至
る冷媒制御回路を切換弁により切換可能に設け、該制御
回路に冷媒バッファと、その出口側に冷媒電磁弁を夫々
配設せしめると共に、前記冷媒膨張弁の流量の制御範囲
を大ならしめてなることを特徴とする給湯用ヒートポン
プ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10397796A JP3615301B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 給湯用ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10397796A JP3615301B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 給湯用ヒートポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09264632A true JPH09264632A (ja) | 1997-10-07 |
JP3615301B2 JP3615301B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=14368393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10397796A Expired - Fee Related JP3615301B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 給湯用ヒートポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3615301B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6304896B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-10-16 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | System and method for denying connection to electronic mailbox if mailbox is empty |
US6370896B1 (en) | 1998-11-18 | 2002-04-16 | Denso Corporation | Hot water supply system |
US6467288B2 (en) | 2000-06-28 | 2002-10-22 | Denso Corporation | Heat-pump water heater |
US6508073B2 (en) | 2000-04-19 | 2003-01-21 | Denso Corporation | Hot water supply system with heat pump cycle |
JP2013167437A (ja) * | 2008-04-10 | 2013-08-29 | Orion Machinery Co Ltd | 温湿度調整装置 |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP10397796A patent/JP3615301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6304896B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-10-16 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | System and method for denying connection to electronic mailbox if mailbox is empty |
US6370896B1 (en) | 1998-11-18 | 2002-04-16 | Denso Corporation | Hot water supply system |
US6494051B2 (en) | 1998-11-18 | 2002-12-17 | Denso Corporation | Hot water supply system |
US6508073B2 (en) | 2000-04-19 | 2003-01-21 | Denso Corporation | Hot water supply system with heat pump cycle |
US6467288B2 (en) | 2000-06-28 | 2002-10-22 | Denso Corporation | Heat-pump water heater |
JP2013167437A (ja) * | 2008-04-10 | 2013-08-29 | Orion Machinery Co Ltd | 温湿度調整装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3615301B2 (ja) | 2005-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5388420A (en) | Heat storage type air conditioner, and defrosting method | |
JP5042262B2 (ja) | 空調給湯複合システム | |
JP5121922B2 (ja) | 空調給湯複合システム | |
EP2527751B1 (en) | Air conditioning-hot water supply combined system | |
EP2657628B1 (en) | Hot-water-supplying, air-conditioning composite device | |
JP5084903B2 (ja) | 空調給湯複合システム | |
US4055963A (en) | Heating system | |
JP5951109B2 (ja) | 暖房能力増強用付加ユニット付き空気調和装置 | |
US9476618B2 (en) | Air conditioning apparatus | |
EP2933588B1 (en) | Air conditioning hot water supply composite system | |
CN107655233B (zh) | 空调器***及具有其的空调器 | |
JPH04263758A (ja) | ヒートポンプ式給湯装置 | |
EP2333457A2 (en) | Water circulation apparatus associated with refrigerant system | |
JP2004317091A (ja) | 空気調和装置、空気調和装置の冷媒回路及び空気調和装置における冷媒回路の制御方法 | |
JPH09264632A (ja) | 給湯用ヒートポンプ | |
CN112728800A (zh) | 空调器 | |
CN209944563U (zh) | 空调器 | |
JP6932551B2 (ja) | 熱交換システム及びその制御方法 | |
JPH06147677A (ja) | 空気調和機 | |
CN210832607U (zh) | 空调器 | |
JPWO2015177852A1 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JPH02178575A (ja) | 冷暖給湯ヒートポンプシステム | |
JPS6122749B2 (ja) | ||
JPH1130450A (ja) | 空気調和機 | |
JP2737543B2 (ja) | ヒートポンプ式給湯装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040706 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040902 |
|
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: 20041005 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20041029 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |