JPS5969665A - ヒ−トポンプ給湯装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ヒートポンプ給湯装置の信頼性及び性能向上
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種のヒートポンプ給湯装置は、第１図に示す
ように、断熱材で覆われた貯湯槽１．２はヒートポンプ
熱源ユニツ）で、圧縮機３、凝縮器として作用する温水
用熱交換器４、絞り機構６、蒸発器６、アキュームレー
タ７を環状に結合すると共に、前記温水用熱交換器４と
絞り機構５の間には、第２の絞り機構８を有したバイパ
ス回路９（以下インジェクション回路と言う）があり、
圧縮機３へ接続されている。１ｏは熱源送風装荷である
。

前記貯湯槽１とヒートポンプ熱源ユニット２内の温水用
熱交換器４は、水循環往管１１、水循環復管１２で接続
され、水循環回路を構成している。

又、水循環往管１１中にはポンプ１３が設けられている
。１４は給水口、１５は出湯口である。

この構成によるヒートポンプ給湯装置において、その動
作を説明すると、圧縮機３で圧縮された高温高圧のガス
冷媒が温水用熱交換器４で貯湯槽１内よりポンプ１３で
送られた水と熱交換し、水に熱を与えて凝縮し液冷媒と
なる。その後液冷媒は２方向に分流され、一方は絞シ機
構５へ入り減圧されて、蒸発器６で熱源送風装置８で吸
入された外気より熱を奪い、蒸発してガス冷媒となりア
キュームレータ了を通り圧縮機３にもどる。このヒート
ポンプサイクルによって貯湯槽１内の水を温水化する。

又、もう一方の液冷媒はインジェクション回路９へ入り
第２の絞り機構８で減圧されて圧縮機３の圧縮工程中に
入り、圧縮機３の吐出温度全低下させる。このサイクル
において動作特性全説明すると、第２．３．４図の様に
なる。

第２図は貯湯槽１内水温とインジェクション回路９を流
れる冷媒の流量特性を示す。図に示すとと〈貯湯槽１内
水温の上昇に共ない、ヒートポンプサイクル凝縮圧力が
上昇する為、インジェクション回路９を流れる冷媒流量
も増加する。

第３図は貯湯槽１内水温と圧縮機３吐出温度特性を示す
。図に示すととく貯湯槽１内水温が上昇すると圧縮機３
吐出温度も上昇する。ここで圧縮機３の限界吐出温度ｉ
Ａ点とし、必要貯湯槽内温度（ｚＢ点とすると、インジ
ェクション回路９を設けない場合（図中点線）は、必要
貯湯槽内温度Ｂ点に達する前に圧縮機限界吐出温度Ａ点
を越えてしまうが、インジェクション回路９を設けて温
水用熱交換器４後の液冷媒を圧縮機３へ戻し圧縮機３の
吐出温度金工げると、必要貯湯槽温度（８点）の時、圧
縮機３吐出温度を限界温度（Ａ点）以下とすることがで
きる。（図中実線） しかし第４図に示す様にこのヒートポンプサイクルの加
熱効率から見れば、インジェクション回路９を設けると
、（図中実線）インジェクンヨン回路９を設けない場合
（図中点線）に比べ、貯湯槽１内温度が上昇するに従い
加熱効率の低下が大きくなる。これは、貯湯槽１内水温
の上昇にともないインジェクション回路９を流れる冷媒
流１■が増加し蒸発器６への冷媒流量が減少して、外気
よりの吸熱量が減少するためである。以上の様に、イン
ジェクション回路９を設けることによって、このヒート
ポンプサイクルの加熱効率が減少し、（図中範囲Ｉ）サ
イクルとしての効率的な運転ができないという問題点含
有していた。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解消するもので、貯湯槽内
温度の上昇に対して、高効率で信頼性の高いヒートポン
プ給湯装置を提供することを目的とする。

、　　５ 発明の構成 この目的全達成するために、本発明は、インジェクショ
ン回路中に貯湯槽内水温すなわち温水用熱交換器入口の
水温により開閉する電磁弁を設けたものである。

この構成によって、圧縮機の吐出温度が限界温度に達す
る時の貯湯槽内水温を検知して、インジェクション回路
中の電磁弁を開け、インジェクション回路へ液冷媒全流
入させ圧縮機の吐出温度を下げるようにし、圧縮機の限
界吐出温度以下ではインジェクション回路を閉止する。

これにより、インジェクション回路を設は次ことによっ
て生じるヒートポンプサイクルの加熱効率低下全最小限
にして、高効率でかつ信頼性の高いヒートポンプサイク
ルを有するヒートポンプ給湯装置を提供することができ
る。

実施例の説明 以下本発明の一実施例の構成を第６図を用いて説明する
。なお、第１図と同番号は同部材を示している。

図において、１６はインジェクンヨン回路９　ｒｌｌに
設けられた電磁弁であり、１７は温水用熱交換器４の入
口水温を検知するサーモスタッ）９の温度検知器であり
、電磁弁１６を開閉する。

第６．７．８図に第５図実施例の動作特性図を示す。

第６．７．８図はそれぞれ貯湯槽１内水温変化に対する
、圧縮機３吐出温度特性、ヒートポンプサイクルの加熱
効率特性、インジェクション回路９を流れる冷媒流量特
性を示したものである。

第６図よシ、貯湯槽１内水温上昇に共ない、圧縮機３吐
出温度は上昇して、圧縮機限界吐出温度Ａ点に対応する
貯湯槽１内温度Ｃ点まで達する。

０点までは電磁弁１６は閉止されており、インジェクシ
ョン回路９へは冷媒は流れない。

（第８図参照） ０点に達すると温度検知器１７が作動して、電磁弁１６
を開き、インジェクション回路９へ液冷媒を流す（第８
図参照）。インジェクション回路９へ液冷媒を流し、圧
縮機３の吐出温度全り点まで丁げる。

その後、圧縮機限界吐出温度Ａ点すなわち必要貯湯槽内
温度Ｂ点寸で、圧縮機３吐出温度が上昇する。

次に第７図に示すように、ヒートポンプサイクルでの加
熱効率を見ると、貯湯槽内温度Ｃ点まではインジェクシ
ョン回路ｅＶｃ液冷媒が流れいためインジェクション回
路９によるヒートポンプサイクル加熱効率低下はない。

０点に達すると温度検知器１了が作動して電磁弁１６を
開きインジェクト回路９へ液冷媒を流すため、ヒートポ
ンプサイクルの加熱効率が若干低下して必要貯湯槽内温
度Ｂ点に至る。

このように、インジェクション回路９によるヒートポン
プサイクルの加熱効率の低下範囲（図中■）は第３図に
示す従来の低下範囲（図中工）よりも小さくなり、高効
率でかつ貯湯槽温度変化に対して常に安定したヒートポ
ンプサイクルで運転できる。

発明の効果 れば、次の効果が得られる。

（１）　　ヒートポンプサイクルのインジェクション回
路中に温水用熱交換器入口水温による開閉する電磁弁を
設けて、インジェクション回路を流れる冷媒量を制御し
、インジェクション回路によるヒートポンプサイクルの
加熱効率低下？少なくし、高効率化を図ると共に、イン
ジェクション回路本来の効果である異常な圧縮機吐出温
度上昇防止をそこなうことなく、信頼性の高いヒートポ
ンプ給湯装置全提供できる。

（２）上記効果は、電磁弁及びサーモスタット全使用す
るため大巾なコストアップを招来することなく達成でき
る。

尚、上記説明中では温度検知器１７を温水用熱交換器入
口に配設したが、貯湯槽１に直接配設しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ給湯装置の基本構成図、第
２．３．４図は従来のヒートポンプ給湯９　　・　　゛ 装置の動作特性図、第５図は本発明のヒートポンプ給湯
装置の基本構成図、第６．７．８図は本発明のヒートポ
ンプ給湯装置の動作特性図である。 １・・・・・・貯湯槽、３・・・・・・圧縮機、４・・
・・・・温水用熱交換器、９・・・・・・バイパス回路
（インジェクション回路）、１６・・・・・・電磁弁、
１７・・・・・・温度検知器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、温水用熱交換器、絞シ機構、蒸発器、全それぞ
   れ環状に接続し、前記温水用熱交換器と絞り機構の間に
   、圧縮機へのバイパス回路を設け、そのバイパス回路に
   第２の絞シ機構及び前記温水用熱交換器を流れる水の温
   度によシ開閉する電磁弁を設けたヒートポンプ給湯装置
   。