JPS58160774A - 給湯装置 - Google Patents
給湯装置Info
- Publication number
- JPS58160774A JPS58160774A JP57044312A JP4431282A JPS58160774A JP S58160774 A JPS58160774 A JP S58160774A JP 57044312 A JP57044312 A JP 57044312A JP 4431282 A JP4431282 A JP 4431282A JP S58160774 A JPS58160774 A JP S58160774A
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- Japan
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- refrigerant
- liquid
- gas
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ヒートポンプを用いた太陽熱及び大気熱利用
の給湯装置に関するものである。
の給湯装置に関するものである。
従来太陽熱利用の給湯装置としては水を集熱媒体とする
太陽熱温水器が一般に知られている。水を集熱媒体とす
るこれら従来の太陽熱温水器は、当然のことながら太陽
日射により集熱量、集熱温度が左右され、給湯装置とし
ては補助熱源を必要とする。又集熱器は希薄な太陽熱を
効率よく集熱するため、集熱面積が大きくなるとともに
、透過ガラス、断熱材等で構成されることから重くなり
、集熱器設置のだめの据付部材が必要となる等の欠点が
あった。
太陽熱温水器が一般に知られている。水を集熱媒体とす
るこれら従来の太陽熱温水器は、当然のことながら太陽
日射により集熱量、集熱温度が左右され、給湯装置とし
ては補助熱源を必要とする。又集熱器は希薄な太陽熱を
効率よく集熱するため、集熱面積が大きくなるとともに
、透過ガラス、断熱材等で構成されることから重くなり
、集熱器設置のだめの据付部材が必要となる等の欠点が
あった。
これら従来の欠点を解決するものとしてヒートポンプを
太陽熱集熱装置に用いるものが考えられる。すなわち、
第１図に示す如く圧縮機１′ 、凝縮器２′、膨張弁３
′、集熱器４′を順次環状連結してなる冷媒集熱回路と
、貯湯槽６′ 、水循環ポンプ６′、水加熱器７′を順
次環状連結してなる水加熱回路を具備し、この凝縮器２
′と水加熱器７′を伝熱関係に保持せしめ給湯装置を構
成するのである。尚、集熱器４′はフィンチー−プ熱交
換器で構成されている。
太陽熱集熱装置に用いるものが考えられる。すなわち、
第１図に示す如く圧縮機１′ 、凝縮器２′、膨張弁３
′、集熱器４′を順次環状連結してなる冷媒集熱回路と
、貯湯槽６′ 、水循環ポンプ６′、水加熱器７′を順
次環状連結してなる水加熱回路を具備し、この凝縮器２
′と水加熱器７′を伝熱関係に保持せしめ給湯装置を構
成するのである。尚、集熱器４′はフィンチー−プ熱交
換器で構成されている。
上記給湯装置において作用を説明すると、圧縮機１′が
作動することによシ、高温、高圧に圧縮された吐出冷媒
ガスは、凝縮器２′に流入し、この凝縮器２′ と伝熱
関係にある水加熱器７′を流動する給湯水に放熱し、凝
縮液化する。次いで膨張弁３′にて減圧され低温、低圧
となり集熱器４′に流入し蒸発する集熱器４′における
蒸発温度は外気温度より低く設定しておけば冷媒は太陽
熱及び大気熱より吸熱し、蒸発ガス化し、圧縮機１′に
もどる。−力水加熱器７′を流動する間に冷媒の凝縮潜
熱により加熱された給湯水は前記水加熱器７′、貯湯槽
６′ を水循環ポンプ６′の作用により循環し昇温する
のである。
作動することによシ、高温、高圧に圧縮された吐出冷媒
ガスは、凝縮器２′に流入し、この凝縮器２′ と伝熱
関係にある水加熱器７′を流動する給湯水に放熱し、凝
縮液化する。次いで膨張弁３′にて減圧され低温、低圧
となり集熱器４′に流入し蒸発する集熱器４′における
蒸発温度は外気温度より低く設定しておけば冷媒は太陽
熱及び大気熱より吸熱し、蒸発ガス化し、圧縮機１′に
もどる。−力水加熱器７′を流動する間に冷媒の凝縮潜
熱により加熱された給湯水は前記水加熱器７′、貯湯槽
６′ を水循環ポンプ６′の作用により循環し昇温する
のである。
以上の如く、集熱器４′にて吸熱した太陽熱、大気熱及
び圧縮機で消費した圧縮仕事熱の大部分を凝縮器２′と
伝熱関係にある水加熱器７′にて放熱し給湯水を加熱す
るのである。したがって、ヒートポンプを太陽熱集熱手
段とする給湯装置においては、太陽日射のない時にも集
熱運転が可能になることから、小さな集熱面積で。集熱
量を増大させる〜ことが可能となる。又、集熱器４′は
フインチー−ブ熱交換器等で構成され軽蓋小型化が計れ
、設置工事も極めて容易になる等の利点がある。
び圧縮機で消費した圧縮仕事熱の大部分を凝縮器２′と
伝熱関係にある水加熱器７′にて放熱し給湯水を加熱す
るのである。したがって、ヒートポンプを太陽熱集熱手
段とする給湯装置においては、太陽日射のない時にも集
熱運転が可能になることから、小さな集熱面積で。集熱
量を増大させる〜ことが可能となる。又、集熱器４′は
フインチー−ブ熱交換器等で構成され軽蓋小型化が計れ
、設置工事も極めて容易になる等の利点がある。
しかしながら、上記ヒートポンプを太陽熱集熱装置に応
用した場合の問題点は、集熱器４′の負荷変動中が広く
、膨張弁３′の頻繁な・・ンチング現象を生じることに
ある。すなわち、集熱器４′の蒸発能力は太陽日射、外
気風速、外気温湿度等に影響される。したがって膨張弁
３′は巾広い能力変動に瞬時に冷媒量の制御が追従する
必要かある。−・ンチング現象に伴なう問題点は、集熱
器４′の能力を有効に使用出来なくなること、圧縮機へ
の液戻り、圧縮機モータの負荷変動等による圧縮機信頼
性の低下等である。
用した場合の問題点は、集熱器４′の負荷変動中が広く
、膨張弁３′の頻繁な・・ンチング現象を生じることに
ある。すなわち、集熱器４′の蒸発能力は太陽日射、外
気風速、外気温湿度等に影響される。したがって膨張弁
３′は巾広い能力変動に瞬時に冷媒量の制御が追従する
必要かある。−・ンチング現象に伴なう問題点は、集熱
器４′の能力を有効に使用出来なくなること、圧縮機へ
の液戻り、圧縮機モータの負荷変動等による圧縮機信頼
性の低下等である。
本発明は、上述の如く、ヒートポンプを太陽熱集熱装置
に用いた給湯装置において、負荷変動に対する膨張弁の
−・ンチング現象を防止し、集熱効率の改善、圧縮機信
頼性の向上を計ることを目的とするものである。
に用いた給湯装置において、負荷変動に対する膨張弁の
−・ンチング現象を防止し、集熱効率の改善、圧縮機信
頼性の向上を計ることを目的とするものである。
上記目的を達成するため本発明の特徴とするところは・
圧縮機・、凝縮器・膨張弁・集熱器を順次 ・１
環状連結してなる冷媒集熱回路と貯湯槽、水循環ポンプ
、水加熱器を順次環状連結してなる水加熱回路とを具備
し、前記凝縮器と水加熱器とを伝熱関係に保持せしめた
給湯装置において、前記冷媒集熱回路の凝縮器と膨張弁
の間の冷媒液と、集熱器を出た蒸発後の低温冷媒ガスと
を熱交換させる液−ガス熱交換器を設けるとともに、膨
張弁の感温筒を、前記液−ガス熱交換器出口の低温ガス
配管に固定したことにある。
圧縮機・、凝縮器・膨張弁・集熱器を順次 ・１
環状連結してなる冷媒集熱回路と貯湯槽、水循環ポンプ
、水加熱器を順次環状連結してなる水加熱回路とを具備
し、前記凝縮器と水加熱器とを伝熱関係に保持せしめた
給湯装置において、前記冷媒集熱回路の凝縮器と膨張弁
の間の冷媒液と、集熱器を出た蒸発後の低温冷媒ガスと
を熱交換させる液−ガス熱交換器を設けるとともに、膨
張弁の感温筒を、前記液−ガス熱交換器出口の低温ガス
配管に固定したことにある。
本発明によれば、集熱器負荷変動すなわち、太陽日射量
の急変、外気風速の急変に伴なう、集熱器出口の冷媒状
態が急激に変化し、未蒸発冷媒が含まれるような場合に
おいても、高温の液冷媒との熱交換により、未蒸発冷媒
が完全にガス化に、適正な過熱度を得圧縮機へ吸入され
るのである。
の急変、外気風速の急変に伴なう、集熱器出口の冷媒状
態が急激に変化し、未蒸発冷媒が含まれるような場合に
おいても、高温の液冷媒との熱交換により、未蒸発冷媒
が完全にガス化に、適正な過熱度を得圧縮機へ吸入され
るのである。
すなわち、従来、集熱器出口に未蒸発冷媒が混入すると
、圧縮機長入管に固定した膨張弁筒湿部がこれを検知し
、膨張弁を閉じるため急激な低圧圧力の降下が生じ、圧
縮機モータへの負荷も急激に変化する等のハンチング現
象を防止するのに有効である。したがって、ハンチング
現象に伴なう、集熱能力の低下、未蒸発冷媒の吸入や、
モータ負荷の急激な変化等による圧縮機信頼性の低下を
防止することが出来るのである。
、圧縮機長入管に固定した膨張弁筒湿部がこれを検知し
、膨張弁を閉じるため急激な低圧圧力の降下が生じ、圧
縮機モータへの負荷も急激に変化する等のハンチング現
象を防止するのに有効である。したがって、ハンチング
現象に伴なう、集熱能力の低下、未蒸発冷媒の吸入や、
モータ負荷の急激な変化等による圧縮機信頼性の低下を
防止することが出来るのである。
以下本発明の詳細な説明する。第２図において、１は圧
縮機、２は凝縮器、３は外部均圧型の膨張弁本体、４は
集熱器であり、フィンチー−ブ熱交換器で構成され、表
面は黒色塗装されている。
縮機、２は凝縮器、３は外部均圧型の膨張弁本体、４は
集熱器であり、フィンチー−ブ熱交換器で構成され、表
面は黒色塗装されている。
８は気液分離器、１２は圧縮機１の吸入管に直結した他
の気液分離器である。９は液ガス熱交換器であり、２重
管で構成され内管９ａを凝縮後の液状冷媒が外管９ｂを
低圧のガス状冷媒が流動する。
の気液分離器である。９は液ガス熱交換器であり、２重
管で構成され内管９ａを凝縮後の液状冷媒が外管９ｂを
低圧のガス状冷媒が流動する。
１０は前記膨張弁３の感温筒であり、前記液ガス熱交換
器９の出口低圧ガス配管に固定される。
器９の出口低圧ガス配管に固定される。
冷媒は圧縮機１〜凝縮器２〜液ガス熱交換器９〜膨張弁
３〜接続配管１１ａ〜集熱器４〜接続配管１１ｂ〜気液
分離器８〜液ガス熱交換器９〜気液分離器８〜圧縮機１
の順に循環するよう接続され冷媒集熱回路を構成する。
３〜接続配管１１ａ〜集熱器４〜接続配管１１ｂ〜気液
分離器８〜液ガス熱交換器９〜気液分離器８〜圧縮機１
の順に循環するよう接続され冷媒集熱回路を構成する。
６は貯湯槽、６は水循環ポンプ、了は水加熱器であり、
これらは順次環状連結され水加熱回路を構成する。
これらは順次環状連結され水加熱回路を構成する。
上記冷媒集熱回路の凝縮器２と水加熱回路の水加熱器７
は伝熱関係に保持されている。例えば２重管熱交換器で
構成されているのである。
は伝熱関係に保持されている。例えば２重管熱交換器で
構成されているのである。
次に上記構成による給湯装置の作用を説明する。
圧縮機１にて圧縮された高温・高圧の吐出ガス冷媒は凝
縮器２に流入する。こ＼で凝縮器２と伝熱関係にある水
加熱器７を水循環ポンプ６の作用により流動する給湯水
に放熱し、凝縮液化する。凝縮器２を流出した液冷媒は
、液ガス熱交換器９で低温の蒸発冷媒に放熱−、更に過
冷却された状態となり、膨張弁３にて減圧され低温・低
圧となり、接続配管１１ａを通り、集熱器４に流、入し
、外気温度より若干低い温度で蒸発する。よって太陽熱
。
縮器２に流入する。こ＼で凝縮器２と伝熱関係にある水
加熱器７を水循環ポンプ６の作用により流動する給湯水
に放熱し、凝縮液化する。凝縮器２を流出した液冷媒は
、液ガス熱交換器９で低温の蒸発冷媒に放熱−、更に過
冷却された状態となり、膨張弁３にて減圧され低温・低
圧となり、接続配管１１ａを通り、集熱器４に流、入し
、外気温度より若干低い温度で蒸発する。よって太陽熱
。
大気熱より吸熱し蒸発ガス化し接続配管１１ｂを通り、
気液分離器８、液ガス熱交換器９を通る間に完全に蒸発
ガス化し、所定の過熱度を有する過熱ガス状態で圧縮機
１に流入されるのである。尚、水加熱器７にて昇温した
給湯水は、貯湯槽６に順次貯湯されていくのである。
気液分離器８、液ガス熱交換器９を通る間に完全に蒸発
ガス化し、所定の過熱度を有する過熱ガス状態で圧縮機
１に流入されるのである。尚、水加熱器７にて昇温した
給湯水は、貯湯槽６に順次貯湯されていくのである。
次に集熱器４での負荷変動時の作用を説明する。
すなわち、太陽日射が急激に減少したり、外気風速が減
少すると集熱器４の集Ｓ熱惜が減少することから集熱器
４を流れる冷媒が蒸発するに必要な熱址が得られなくな
ると未蒸発冷媒が集熱器４の出口に混入する。そして未
蒸発冷媒の混入した状態で接続配管１１ｂを通り、気液
分離器８に流入する、ここでガス冷媒と液冷媒に分離さ
れ、飽和ガス冷媒は気液分離器７より液ガス熱交換器９
に流入し、ここで凝縮液冷媒より吸熱し所定の過熱度を
得圧縮機１に流入するのである。
少すると集熱器４の集Ｓ熱惜が減少することから集熱器
４を流れる冷媒が蒸発するに必要な熱址が得られなくな
ると未蒸発冷媒が集熱器４の出口に混入する。そして未
蒸発冷媒の混入した状態で接続配管１１ｂを通り、気液
分離器８に流入する、ここでガス冷媒と液冷媒に分離さ
れ、飽和ガス冷媒は気液分離器７より液ガス熱交換器９
に流入し、ここで凝縮液冷媒より吸熱し所定の過熱度を
得圧縮機１に流入するのである。
以上説明した如く本発明の実施例によれば、集熱器４へ
の日射量や外気風速が減少し、集熱器能力が減少するこ
とにより、集熱器４の出口に混入する未蒸発冷媒を気液
分離器８にて液とガスに分離し、飽和ガス冷媒を液ガス
熱交換器に導き凝縮冷媒から吸熱することにより所定の
過熱度が得られるのである。したがって、集熱器負荷の
急激な変動により、集熱器出口に未蒸発冷媒が混入する
ような場合においても、膨張弁の急な閉弁動作を生じる
ようなことがなくなり、集熱能力の低下や、液戻りはも
とより、急激な圧縮機モータの負荷変動を防止し、圧縮
機信頼性を向上させることが出来るのである。
の日射量や外気風速が減少し、集熱器能力が減少するこ
とにより、集熱器４の出口に混入する未蒸発冷媒を気液
分離器８にて液とガスに分離し、飽和ガス冷媒を液ガス
熱交換器に導き凝縮冷媒から吸熱することにより所定の
過熱度が得られるのである。したがって、集熱器負荷の
急激な変動により、集熱器出口に未蒸発冷媒が混入する
ような場合においても、膨張弁の急な閉弁動作を生じる
ようなことがなくなり、集熱能力の低下や、液戻りはも
とより、急激な圧縮機モータの負荷変動を防止し、圧縮
機信頼性を向上させることが出来るのである。
以上説明した如く、本発明はヒートポンプを太陽熱集熱
装置に用いた給湯装置において、圧縮機。
装置に用いた給湯装置において、圧縮機。
凝縮器、膨張弁、集熱器を順次環状連結した冷媒集熱回
路の凝縮器と膨張弁間の液冷媒と集熱器からの戻りガス
冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器を設け、膨張弁の
感温筒を前記液ガス熱交換器出口の吸入ガス配管に固定
することにより日射量や、外気風速の減少による集熱器
能力の減少した場合、集熱器出口に未蒸発冷媒が混入す
るようなことがあっても液ガス熱交換器において、凝縮
液冷媒より吸熱し、未蒸発冷媒を完全にガス化すること
が出来る。したがって、集熱器負荷減少時の液戻りと、
これに伴なう膨張弁の急激な閉弁動作による蒸発圧力の
低下すなわちハンチング現象を防止することが可能とな
る。これにより集熱能力の低下が防止用き集熱効率を高
めることが出来る。
路の凝縮器と膨張弁間の液冷媒と集熱器からの戻りガス
冷媒とを熱交換させる液ガス熱交換器を設け、膨張弁の
感温筒を前記液ガス熱交換器出口の吸入ガス配管に固定
することにより日射量や、外気風速の減少による集熱器
能力の減少した場合、集熱器出口に未蒸発冷媒が混入す
るようなことがあっても液ガス熱交換器において、凝縮
液冷媒より吸熱し、未蒸発冷媒を完全にガス化すること
が出来る。したがって、集熱器負荷減少時の液戻りと、
これに伴なう膨張弁の急激な閉弁動作による蒸発圧力の
低下すなわちハンチング現象を防止することが可能とな
る。これにより集熱能力の低下が防止用き集熱効率を高
めることが出来る。
加えて、液戻りゃ、急激な圧力変動に伴なう圧縮機モー
タの負荷変動を防止することが出来、圧縮機の信頼性を
高めることが出来る。
タの負荷変動を防止することが出来、圧縮機の信頼性を
高めることが出来る。
第１図はヒートポンプを太陽熱集熱装置に用いた場合の
給湯装置回路構成図、第２図は本発明の給湯装置の回路
構成図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・−凝縮器、３・・
・・・・膨張弁、４・・・・・・集熱器、５・・・・・
・貯湯槽、６・・・・・・水循環ポンプ、７・・・・・
・水加熱器、８・・・・・・気液分離器、９・・・・・
・液ガス熱交換器、１０・・・・・・感温筒、１１・・
・・・・接続配管。
給湯装置回路構成図、第２図は本発明の給湯装置の回路
構成図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・−凝縮器、３・・
・・・・膨張弁、４・・・・・・集熱器、５・・・・・
・貯湯槽、６・・・・・・水循環ポンプ、７・・・・・
・水加熱器、８・・・・・・気液分離器、９・・・・・
・液ガス熱交換器、１０・・・・・・感温筒、１１・・
・・・・接続配管。
Claims (1)
- 圧縮機、凝縮器、膨張弁、集熱器を順次環状連結した冷
媒集熱回路と、貯湯槽、水循環ポンプ水加熱器を順次環
状連結した水加熱回路を備え、前記冷媒集熱回路の凝縮
器と水加熱回路の水加熱器を伝熱関係に保持するととも
に、凝縮器と膨張弁間の高温液冷媒と集熱器を出た低温
ガス状冷媒を熱交換する液ガス熱交換部を設け、膨張弁
の感温筒を前記液ガス熱交換器の出口低温ガス配管に固
定した給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57044312A JPS58160774A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57044312A JPS58160774A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 給湯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58160774A true JPS58160774A (ja) | 1983-09-24 |
Family
ID=12687963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57044312A Pending JPS58160774A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58160774A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197954A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱利用集熱装置 |
| US10974372B2 (en) | 2018-02-23 | 2021-04-13 | Makita Corporation | Impact tool |
| US11192223B2 (en) | 2017-03-07 | 2021-12-07 | Makita Corporation | Tool holding apparatus and power tool, and impact tool |
| US11660681B2 (en) | 2019-07-23 | 2023-05-30 | Makita Corporation | Tool-holding apparatus, impact driver, and electric work machine |
-
1982
- 1982-03-18 JP JP57044312A patent/JPS58160774A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197954A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱利用集熱装置 |
| US11192223B2 (en) | 2017-03-07 | 2021-12-07 | Makita Corporation | Tool holding apparatus and power tool, and impact tool |
| US10974372B2 (en) | 2018-02-23 | 2021-04-13 | Makita Corporation | Impact tool |
| US11660681B2 (en) | 2019-07-23 | 2023-05-30 | Makita Corporation | Tool-holding apparatus, impact driver, and electric work machine |
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