JP2003269813A - ヒートポンプシステム - Google Patents
ヒートポンプシステムInfo
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 120
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 3
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
- F24H4/02—Water heaters
- F24H4/04—Storage heaters
-
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
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- F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
-
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- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
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-
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/04—Details of condensers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＯ2冷媒を使用したヒートポンプシステム
では、通常の効率はＣＯＰ＝３程度であるが、給湯温度
が４０℃以上になるとＣＯＰ＝２以下になり、更に水温
が６０℃以上に上昇すると圧縮機の運転を停止させなけ
ればならないが、給湯熱交換器に送水する水温をコント
ロールすることで広範囲の条件で使用できるヒートポン
プシステムを、提供することにある。 【解決手段】 給湯タンクから給湯用熱交換器に送水さ
れる配管部分に分岐配管を持ち、分岐配管は空気側熱交
換器を経由し、前記配管部分の分岐配管と給湯用熱交換
器の間に接続し、分岐部分または合流部分に分岐配管側
の流量調節手段を設け、合流部分の給湯用熱交換器の間
に温度検出手段を設けたので、分岐配管を経由して空気
側熱交換器に送水する水量のコントロールが出来るよう
にした。
では、通常の効率はＣＯＰ＝３程度であるが、給湯温度
が４０℃以上になるとＣＯＰ＝２以下になり、更に水温
が６０℃以上に上昇すると圧縮機の運転を停止させなけ
ればならないが、給湯熱交換器に送水する水温をコント
ロールすることで広範囲の条件で使用できるヒートポン
プシステムを、提供することにある。 【解決手段】 給湯タンクから給湯用熱交換器に送水さ
れる配管部分に分岐配管を持ち、分岐配管は空気側熱交
換器を経由し、前記配管部分の分岐配管と給湯用熱交換
器の間に接続し、分岐部分または合流部分に分岐配管側
の流量調節手段を設け、合流部分の給湯用熱交換器の間
に温度検出手段を設けたので、分岐配管を経由して空気
側熱交換器に送水する水量のコントロールが出来るよう
にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機と給湯用熱
交換器と膨張弁と空気側熱交換器と空気側熱交換機用フ
ァンとアキュームレータ等からなるヒートポンプ部と、
給湯タンクとポンプと給水減圧弁と安全弁等からなる給
湯部を組み合わせたヒートポンプシステムに関するもの
である。
交換器と膨張弁と空気側熱交換器と空気側熱交換機用フ
ァンとアキュームレータ等からなるヒートポンプ部と、
給湯タンクとポンプと給水減圧弁と安全弁等からなる給
湯部を組み合わせたヒートポンプシステムに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】 従来用いられてきたヒートポンプシス
テムを、図３により説明する。圧縮機１と給湯用熱交換
器２と膨張弁６と空気側熱交換器４と空気側熱交換機用
ファン５とアキュームレータ３等からなるヒートポンプ
部と、給湯タンク８とポンプ９と給水減圧弁１０と安全
弁１１等からなる給湯部は、唯一、給湯用熱交換器２で
冷媒回路と給湯回路の熱量の移動があるが、他の回路部
分では独立して構成されている為にヒートポンプ部と給
湯部の熱量の授受はされない。
テムを、図３により説明する。圧縮機１と給湯用熱交換
器２と膨張弁６と空気側熱交換器４と空気側熱交換機用
ファン５とアキュームレータ３等からなるヒートポンプ
部と、給湯タンク８とポンプ９と給水減圧弁１０と安全
弁１１等からなる給湯部は、唯一、給湯用熱交換器２で
冷媒回路と給湯回路の熱量の移動があるが、他の回路部
分では独立して構成されている為にヒートポンプ部と給
湯部の熱量の授受はされない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のヒートポンプシ
ステムでは、給湯タンクから給湯熱交換器へ送水する水
温が高くなるとＣＯＰが低下し高効率運転が出来ないと
言う問題が有り、特にＣＯ２冷媒を使用したヒートポン
プシステムでは、通常の効率はＣＯＰ＝３程度である
が、給湯温度が４０℃以上になるとＣＯＰ＝２以下にな
り、更に水温が６０℃以上に上昇するとヒートポンプ部
を停止させなければならない。その結果、給湯タンク内
の水温が徐々に下がるような負荷の小さな使用条件や給
湯タンクに貯湯した状態での長時間の放置などの使用方
法では、ヒートポンプ部が作動しないなどの問題が発生
する場合がある。
ステムでは、給湯タンクから給湯熱交換器へ送水する水
温が高くなるとＣＯＰが低下し高効率運転が出来ないと
言う問題が有り、特にＣＯ２冷媒を使用したヒートポン
プシステムでは、通常の効率はＣＯＰ＝３程度である
が、給湯温度が４０℃以上になるとＣＯＰ＝２以下にな
り、更に水温が６０℃以上に上昇するとヒートポンプ部
を停止させなければならない。その結果、給湯タンク内
の水温が徐々に下がるような負荷の小さな使用条件や給
湯タンクに貯湯した状態での長時間の放置などの使用方
法では、ヒートポンプ部が作動しないなどの問題が発生
する場合がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段及びその作用・効果】上記
目的を達成するために請求項１は、空気側熱交換器を有
すると共に冷凍サイクルを構成するヒートポンプ部と、
給湯用に水を加熱する給湯部とを備えたヒートポンプシ
ステムにおいて、前記給湯部は、一時的に湯を溜めてお
く給湯タンクと、ヒートポンプ部と熱交換を行なう給湯
用熱交換器と、前記給湯タンクと前記給湯用熱交換器と
を接続する接続配管とを備え、前記接続配管を分岐する
分岐配管を該ヒートポンプ部の前記空気側熱交換機に接
続したことにより、給湯用熱交換器に送水される一部が
分岐配管を経由して空気側熱交換器に送られ、保有する
熱量を冷媒側に伝達した後に合流するために、給湯用熱
交換器に入る水温を低下させる事ができるので、ＣＯＰ
を高く維持することが可能であり、ヒートポンプ部を停
止する必要が無くなる。
目的を達成するために請求項１は、空気側熱交換器を有
すると共に冷凍サイクルを構成するヒートポンプ部と、
給湯用に水を加熱する給湯部とを備えたヒートポンプシ
ステムにおいて、前記給湯部は、一時的に湯を溜めてお
く給湯タンクと、ヒートポンプ部と熱交換を行なう給湯
用熱交換器と、前記給湯タンクと前記給湯用熱交換器と
を接続する接続配管とを備え、前記接続配管を分岐する
分岐配管を該ヒートポンプ部の前記空気側熱交換機に接
続したことにより、給湯用熱交換器に送水される一部が
分岐配管を経由して空気側熱交換器に送られ、保有する
熱量を冷媒側に伝達した後に合流するために、給湯用熱
交換器に入る水温を低下させる事ができるので、ＣＯＰ
を高く維持することが可能であり、ヒートポンプ部を停
止する必要が無くなる。
【０００５】さらに請求項２では、空気側熱交換器を有
すると共に冷凍サイクルを構成するヒートポンプ部と、
給湯用に水を加熱する給湯部とを備えたヒートポンプシ
ステムにおいて、前記給湯部は、一時的に湯を溜めてお
く給湯タンクと、ヒートポンプ部と熱交換を行なう給湯
用熱交換器と、前記給湯タンクと前記給湯用熱交換器と
を接続する接続配管とを備え、前記接続配管の一部を分
岐する分岐配管を備え、分岐配管の他方は前記空気側熱
交換器を接続すると共に前記接続配管と前記給湯用熱交
換器との間に接続したので、給湯用熱交換器に送水され
る一部が分岐配管を経由して空気側熱交換器に送られ、
保有する熱量を冷媒側に伝達した後に合流するために、
給湯用熱交換器に入る水温を低下させる事ができるの
で、ＣＯＰを高く維持することが可能であり、ヒートポ
ンプ部を停止する必要が無くなる。
すると共に冷凍サイクルを構成するヒートポンプ部と、
給湯用に水を加熱する給湯部とを備えたヒートポンプシ
ステムにおいて、前記給湯部は、一時的に湯を溜めてお
く給湯タンクと、ヒートポンプ部と熱交換を行なう給湯
用熱交換器と、前記給湯タンクと前記給湯用熱交換器と
を接続する接続配管とを備え、前記接続配管の一部を分
岐する分岐配管を備え、分岐配管の他方は前記空気側熱
交換器を接続すると共に前記接続配管と前記給湯用熱交
換器との間に接続したので、給湯用熱交換器に送水され
る一部が分岐配管を経由して空気側熱交換器に送られ、
保有する熱量を冷媒側に伝達した後に合流するために、
給湯用熱交換器に入る水温を低下させる事ができるの
で、ＣＯＰを高く維持することが可能であり、ヒートポ
ンプ部を停止する必要が無くなる。
【０００６】請求項３は、圧縮機と給湯用熱交換器と膨
張弁と空気側熱交換器と空気側熱交換機用ファンとアキ
ュームレータ等からなるヒートポンプ部と、給湯タンク
とポンプと給水減圧弁と安全弁等からなる給湯部とから
なるヒートポンプシステムにおいて、前記給湯部は前記
給湯タンクと前記給湯用熱交換器とを接続配管により接
続し、該接続配管は前記接続配管を分岐する分岐配管を
備え、前記分岐配管は前記空気側熱交換器を経由して前
記接続配管と前記分岐配管との分岐部の下流側に接続す
る合流部を設け、さらに前記接続配管の前記分岐配管と
の分岐部には前記接続配管と前記分岐配管との流量分配
比を調整する分配制御弁を設けると共に前記合流部の下
流に温度検出手段を設けたので、分岐配管を経由して空
気側熱交換器に送水する水量をコントロールでき、その
結果、いろいろな環境下でも高いＣＯＰを得る事が可能
になる。
張弁と空気側熱交換器と空気側熱交換機用ファンとアキ
ュームレータ等からなるヒートポンプ部と、給湯タンク
とポンプと給水減圧弁と安全弁等からなる給湯部とから
なるヒートポンプシステムにおいて、前記給湯部は前記
給湯タンクと前記給湯用熱交換器とを接続配管により接
続し、該接続配管は前記接続配管を分岐する分岐配管を
備え、前記分岐配管は前記空気側熱交換器を経由して前
記接続配管と前記分岐配管との分岐部の下流側に接続す
る合流部を設け、さらに前記接続配管の前記分岐配管と
の分岐部には前記接続配管と前記分岐配管との流量分配
比を調整する分配制御弁を設けると共に前記合流部の下
流に温度検出手段を設けたので、分岐配管を経由して空
気側熱交換器に送水する水量をコントロールでき、その
結果、いろいろな環境下でも高いＣＯＰを得る事が可能
になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係るヒートポンプシステムを示す構成図である。ヒー
トポンプシステムはヒートポンプ部と給湯部から構成さ
れ、ヒートポンプ部では封入した冷媒を圧縮機１により
液化・高温化すると共に給湯用熱交換機２に送り、高温
の冷媒は給湯用熱交換器２で給湯タンク８から送水され
た水等に熱量を伝達し温度を下げる。そして、温度の低
下した冷媒はストレーナーを経由して膨張弁６にて気化
・低温化され、空気側熱交換器４で外気の熱量を吸入
し、アキュームレータ３を経由し、再度、圧縮機１に送
られる事で熱量の伝達を行う。
面により詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係るヒートポンプシステムを示す構成図である。ヒー
トポンプシステムはヒートポンプ部と給湯部から構成さ
れ、ヒートポンプ部では封入した冷媒を圧縮機１により
液化・高温化すると共に給湯用熱交換機２に送り、高温
の冷媒は給湯用熱交換器２で給湯タンク８から送水され
た水等に熱量を伝達し温度を下げる。そして、温度の低
下した冷媒はストレーナーを経由して膨張弁６にて気化
・低温化され、空気側熱交換器４で外気の熱量を吸入
し、アキュームレータ３を経由し、再度、圧縮機１に送
られる事で熱量の伝達を行う。
【０００８】給湯部は貯湯タンク８内部の水をポンプ９
により給湯用熱交換器２に送水し、ポンプは給湯用熱交
換器２の出口部温度が貯湯タンク８の沸上げ温度になる
様に送水量を設定する。貯湯タンク８内の水は、給水減
圧弁１０により一定圧に調節しているが、給湯用熱交換
器２で加温した際の昇圧は安全弁１１により調節され
る。
により給湯用熱交換器２に送水し、ポンプは給湯用熱交
換器２の出口部温度が貯湯タンク８の沸上げ温度になる
様に送水量を設定する。貯湯タンク８内の水は、給水減
圧弁１０により一定圧に調節しているが、給湯用熱交換
器２で加温した際の昇圧は安全弁１１により調節され
る。
【０００９】貯湯タンク８に作られた湯は使用する度
に、新たな水が減圧弁１０を経由し入水され、貯湯タン
ク８の下部に供給されるが、その際に湯を撹拌するため
に貯湯温度は徐々に下がる傾向を示し、長時間放置され
ると放熱によりさらに貯湯温度は下るが、ある程度湯温
が高い場合は、ポンプ９で給湯熱交換器２に送水しても
ヒートポンプが作動しない制御方法を用いている。これ
らを解決する手段として、分岐配管に流量調節手段１２
を設け、送水された湯の１部を分岐配管で空気側熱交換
器４に送り、熱量を冷媒に吸収させ後の混合温度を、温
度検出手段１３により管理することで、分岐配管側の流
量をコントロールしヒートポンプシステムの運転を継続
させる。
に、新たな水が減圧弁１０を経由し入水され、貯湯タン
ク８の下部に供給されるが、その際に湯を撹拌するため
に貯湯温度は徐々に下がる傾向を示し、長時間放置され
ると放熱によりさらに貯湯温度は下るが、ある程度湯温
が高い場合は、ポンプ９で給湯熱交換器２に送水しても
ヒートポンプが作動しない制御方法を用いている。これ
らを解決する手段として、分岐配管に流量調節手段１２
を設け、送水された湯の１部を分岐配管で空気側熱交換
器４に送り、熱量を冷媒に吸収させ後の混合温度を、温
度検出手段１３により管理することで、分岐配管側の流
量をコントロールしヒートポンプシステムの運転を継続
させる。
【００１０】図２は、本発明の一実施形態に係る分岐配
管の構成図を示す。分岐配管の流量調節手段１２は各種
の方法があり、例えば分配比を一定にする方法として分
岐配管側絞り弁１２−１、絞り弁１２−２を付ける簡便
な方法があり、分配比は経験則で決定する場合が多い。
管の構成図を示す。分岐配管の流量調節手段１２は各種
の方法があり、例えば分配比を一定にする方法として分
岐配管側絞り弁１２−１、絞り弁１２−２を付ける簡便
な方法があり、分配比は経験則で決定する場合が多い。
【図１】本発明の一実施形態に係るヒートポンプシステ
ムの構成図
ムの構成図
【図２】本発明の一実施形態に係る分岐配管の構成図
【図３】従来のヒートポンプシステムの構成図
１・・・圧縮機
２・・・給湯熱交換器
３・・・アキュームレータ
４・・・空気側熱交換器
５・・・ファン
６・・・膨張弁
７・・・ストレーナ
８・・・給湯タンク
９・・・ポンプ
１０・・・給水減圧弁
１１・・・安全弁
１２・・・流量調節弁
１２−１・・・分岐配管側絞り弁
１２−２・・・絞り弁
１３・・・温度検出手段
Claims (3)
- 【請求項１】 空気側熱交換器を有すると共に冷凍サイ
クルを構成するヒートポンプ部と、給湯用に水を加熱す
る給湯部とを備えたヒートポンプシステムにおいて、前
記給湯部は、一時的に湯を溜めておく給湯タンクと、ヒ
ートポンプ部と熱交換を行なう給湯用熱交換器と、前記
給湯タンクと前記給湯用熱交換器とを接続する接続配管
とを備え、前記接続配管を分岐する分岐配管を該ヒート
ポンプ部の前記空気側熱交換機に接続したことを特徴と
するヒートポンプシステム。 - 【請求項２】 空気側熱交換器を有すると共に冷凍サイ
クルを構成するヒートポンプ部と、給湯用に水を加熱す
る給湯部とを備えたヒートポンプシステムにおいて、前
記給湯部は、一時的に湯を溜めておく給湯タンクと、ヒ
ートポンプ部と熱交換を行なう給湯用熱交換器と、前記
給湯タンクと前記給湯用熱交換器とを接続する接続配管
とを備え、前記接続配管の一部を分岐する分岐配管を備
え、分岐配管の他方は前記空気側熱交換器を接続すると
共に前記接続配管と前記給湯用熱交換器との間に接続し
た事を特徴とするヒートポンプシステム。 - 【請求項３】 圧縮機と給湯用熱交換器と膨張弁と空気
側熱交換器と空気側熱交換機用ファンとアキュームレー
タ等からなるヒートポンプ部と、給湯タンクとポンプと
給水減圧弁と安全弁等からなる給湯部とからなるヒート
ポンプシステムにおいて、前記給湯部は前記給湯タンク
と前記給湯用熱交換器とを接続配管により接続し、該接
続配管は前記接続配管を分岐する分岐配管を備え、前記
分岐配管は前記空気側熱交換器を経由して前記接続配管
と前記分岐配管との分岐部の下流側に接続する合流部を
設け、さらに前記接続配管の前記分岐配管との分岐部に
は前記接続配管と前記分岐配管との流量分配比を調整す
る分配制御弁を設けると共に前記合流部の下流に温度検
出手段を設けた事を特徴とするヒートポンプシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002073513A JP2003269813A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | ヒートポンプシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002073513A JP2003269813A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | ヒートポンプシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003269813A true JP2003269813A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29203160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002073513A Pending JP2003269813A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | ヒートポンプシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003269813A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007198671A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Sanden Corp | 給湯装置 |
| KR100769057B1 (ko) | 2006-02-24 | 2007-10-22 | 진주환 | 히트 펌프 시스템 |
| US7325333B2 (en) * | 2004-09-07 | 2008-02-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Heat pump device and drying machine |
| JP2008070019A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱式給湯機 |
| JP2008185276A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Toshiba Carrier Corp | ヒートポンプ式給湯機 |
| JP2009264650A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 給湯機 |
| CN103514379A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-15 | 江苏创兰太阳能空调有限公司 | 铜盘管换热效率计算方法 |
| CN109780723A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 游素月 | Co2热应用装置 |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002073513A patent/JP2003269813A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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