JP2005257161A - ヒートポンプ式給湯暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヒートポンプユニットにおける第１水冷媒熱交換器の冷媒管及び温水管を二重管構造とした場合に、尚一層の熱交換率の向上を図ること。
【解決手段】 圧縮機２１、夫々膨張弁２６、２７が接続された第1水冷媒熱交換器９と第２水冷媒熱交換器２２との並列回路、空気熱交換器２８を順次環状に接続してなる冷媒回路Ｒを備えたヒートポンプユニットＡと、膨張タンク８、第１水冷媒熱交換器９と温水暖房装置との間で循環ポンプ７の運転により温水を循環させる第１温水循環路Ｃ１及び第２水冷媒熱交換器２２と貯湯タンク３１との間で循環ポンプ３２により温水を循環させる第２温水循環路Ｃ２とを有するタンクユニットＢとを備え、第1水冷媒熱交換器９の冷媒管６４及び温水管６３を冷媒管６４を内側とする二重管構造とし、温水管６３内に流れる温水が乱流を起こすように冷媒管６４の外周にコイル７７を巻回する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ヒートポンプユニットを熱源としたヒートポンプ式給湯暖房装置に関する。詳述すれば、圧縮機、それぞれ減圧装置が接続された暖房用の第1水冷媒熱交換器と貯湯用の第２水冷媒熱交換器との並列回路、空気熱交換器を順次環状に接続してなる冷媒回路を備えたヒートポンプユニットと、膨張タンク、前記第１水冷媒熱交換器と温水暖房装置との間で第１循環ポンプの運転により温水を循環させる第１温水循環路及び前記第２水冷媒熱交換器と貯湯タンクとの間で第２循環ポンプにより温水を循環させる第２温水循環路とを有するタンクユニットとを備えたヒートポンプ式給湯暖房装置に関する。

従来のこの種のヒートポンプ式給湯暖房装置は、例えば特許文献１に開示されているが、膨張タンク内の水とヒートポンプユニットで使用する冷媒とを熱交換させるため、第１水冷媒熱交換器が必要不可欠であるが、この第１水冷媒熱交換器の冷媒管及び温水管を冷媒管を内側とする二重管構造として、コスト削減を図っている。
特願２００３−５９４２の願書に添付した明細書及び図面

しかし、単に冷媒管及び温水管を冷媒管を内側とする二重管構造としても、熱交換率に限界があり、尚一層の熱交換率の向上が望まれる。

そこで本発明は、ヒートポンプユニットにおける第１水冷媒熱交換器の冷媒管及び温水管を冷媒管を内側とする二重管構造とした場合に、尚一層の熱交換率の向上を図ることを目的とする。

このため第１の発明は、圧縮機、それぞれ減圧装置が接続された暖房用の第1水冷媒熱交換器と貯湯用の第２水冷媒熱交換器との並列回路、空気熱交換器を順次環状に接続してなる冷媒回路を備えたヒートポンプユニットと、膨張タンク、前記第１水冷媒熱交換器と温水暖房装置との間で第１循環ポンプの運転により温水を循環させる第１温水循環路及び前記第２水冷媒熱交換器と貯湯タンクとの間で第２循環ポンプにより温水を循環させる第２温水循環路とを有するタンクユニットとを備えたヒートポンプ式給湯暖房装置において、前記ヒートポンプユニットの前記第1水冷媒熱交換器の冷媒管及び温水管を冷媒管を内側とする二重管構造とし、且つ前記温水管内に流れる温水が乱流を起こすように前記冷媒管の外周に乱流発生手段を設けたことを特徴とする。

また第２の発明は、第１の発明において、前記乱流発生手段は前記冷媒管外周に巻回されるコイルであることを特徴とする。

更に第３の発明は、第１の発明において、前記ヒートポンプユニットの前記第1水冷媒熱交換器の冷媒管及び温水管に流れる冷媒及び温水の流れ方向を逆にしたことを特徴とする。

本発明によれば、ヒートポンプユニットにおける第１水冷媒熱交換器の冷媒管及び温水管を冷媒管を内側とする二重管構造とした場合に、尚一層の熱交換率の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１はヒートポンプ式給湯暖房装置の全体システムを示す系統図である。図1において、Ａはヒートポンプユニット、Ｂはタンクユニット、Ｃ１は温水暖房用の第1温水循環路、Ｃ２は貯湯用の第２温水循環路、Ｒは前記ヒートポンプユニットＡに内蔵された冷媒回路である。この冷媒回路Ｒには、ＨＦＣやＣＯ_２等の冷媒を用いることができるが、本実施形態ではＣＯ_２を用いる。

１及び２は前記第１温水循環路Ｃ１に設けられた床暖房パネル、３及び４は床暖房パネル１及び２に対応して設けられた床暖房リモートコントローラ（以下、「床暖房リモコン」という）であり、前記第１温水循環路Ｃ１には、熱動弁５及び６、循環ポンプ７、膨張タンク８、暖房用の第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ、バイパス管１０の途中に設けられた流量調整弁であるバイパス弁１１などが設けられている。

前記バイパス管１０は前記第１温水循環路Ｃ１のバイパス路となるもので、例えば電動弁で構成されたバイパス弁１１が開いた場合には、前記第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂを介する戻り温水がバイパス管１０を介して膨張タンク８に戻ることとなる。この膨張タンク８には水位検出センサを構成する水位電極１９、２０が配設されている。

また、前記温水循環路Ｃ１には、暖房用の第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂから流出した暖房用温水の温度を検出するサーミスタ１２、浴室暖房装置としてのファンコイル１３が設けられている。１４は浴室暖房リモートコントローラ（以下、「浴室暖房リモコン」という）、１５は前記ファンコイル１３の入口部に設けられた熱動弁、１６は前記循環ポンプ７によって膨張タンク８から流出した温水の一部を床暖房パネル１、２に供給するための混合熱動弁、１８は床暖房パネル１、２に流入する温水温度を検知するサーミスタである。

前記冷媒回路Ｒは、ＣＯ_２冷媒を用いた能力調整が可能な２段圧縮式の圧縮機２１と、共に一端が前記圧縮機２１に接続される暖房用の第１開閉弁２３及び貯湯用の第２開閉弁２４と、前記第１開閉弁２３の他端に接続される前記第１水冷媒熱交換器９の冷媒流路９Ａ、前記第２開閉弁２４の他端に接続される貯湯用の第２水冷媒熱交換器２２の一次流路２２Ａ、冷媒流路９Ａが接続される内部熱交換器２５の一次流路２５Ａ、この一次流路２５Ａの他端が接続される暖房用の流量調整弁である膨張弁（減圧装置）２６、一次流路２２Ａの他端が接続される流量調整弁である貯湯用の膨張弁（減圧装置）２７、空気熱交換器２８と、内部熱交換器２５の二次流路２５Ｂと、アキュムレーター２９とが順次環状に配管接続されている。

前記第２温水循環路Ｃ２において、第２水冷媒熱交換器２２の水流路２２Ｂの一端と貯湯タンク３１の下部とが循環ポンプ３２を介して接続されると共に、水流路２２Ｂの他端と貯湯タンク３１の上部とが接続されており、また第２水冷媒熱交換器２２の水流路２２Ｂから流出した温水の温度を検知するサーミスタ３３が水流路２２Ｂの他端と貯湯タンク３１の上部との間の第２温水循環路Ｃ２に設けられている。

前記貯湯タンク３１には追焚用の水々熱交換器３４の一次流路３４Ａが循環ポンプ３５を介して接続されている。また、水々熱交換器３４の二次流路３４Ｂには循環ポンプ３６を介して浴槽３７が接続されている。４０は貯湯タンク３１の上部に接続された給湯管であり、この給湯管４０にはミキシングバルブ４１が設けられている。４２は減圧弁４３が配設され水道管に接続された給水管であり、この給水管４２は貯湯タンク３１の下部とミキシングバルブ４１とに分岐接続され、更に補給水開閉弁４４を介して前記膨張タンク８に接続されている。

そして、前記貯湯タンク３１には、湯温検出センサ４５が設けられ、沸き上げ可能温度が８５℃までのため、前記湯温検出センサ４５の検出湯温が５５℃以上の場合には残湯ありと判断し、５５℃未満の場合には湯切れ寸前の緊急事態と判断される。このとき、湯温検出センサ４５の配置箇所は使用できる残湯量が例えば５０リットルの位置である。

なお、部屋が暖まってくると、床暖房パネル１、２ではそれほど放熱されなくなり、膨張タンク８から第１水冷媒熱交換器９へは５０〜６０℃の高温水が供給されることとなるため、第１水冷媒熱交換器９ではそれほど熱交換されず、冷媒温度も高温となり、圧縮機２１に高負荷が掛かることとなる。そこで、高温となった冷媒の冷却機構として前記第１水冷媒熱交換器９の他に設けたのが前記内部熱交換器２５である。この内部熱交換器２５での放熱分は同じ冷媒回路Ｒ内の空気熱交換器２８を通過した後の冷媒に取込まれるので、冷媒回路Ｒの吸熱効率をも向上させている。さらに、サーミスタ５０は冷媒が所定の高温度に達したことを検知すると、圧縮機２１の保護のため、この圧縮機２１を停止させるように制御するためのものである。

なお、４６は台所リモートコントローラ（以下、「台所リモコン」という）、４７は風呂リモートコントローラ（以下、「風呂リモコン」という）である。

また、ヒートポンプユニットＡとタンクユニットＢにはそれぞれプリント基板Ｋ１、Ｋ２が配設され、このプリント基板Ｋ１にはマイクロコンピュータから成る制御装置（制御手段）Ｓ１が搭載され、またプリント基板Ｋ２にはタイマＴが接続されたマイクロコンピュータから成る制御装置（制御手段）Ｓ２が搭載されている。

次に、図２において、ヒートポンプユニットＡの前記ヒートポンプユニット本体５１内の空間は、仕切板により左右に仕切られており、大きく分けて右の空間内には下から前記第２水冷媒熱交換器２２、第１水冷媒熱交換器９及びプリント基板Ｋ１を収納する電装ボックス５４などが配設され、左の空間内には前記内部熱交換器２５及び空気熱交換器２８などが配設される。

５５は前記ヒートポンプユニット本体５１の裏面に設けられたタンクユニットＢとの間で前記第２温水循環路Ｃ２を形成するための温水入口継手で、５６は同じく温水出口継手である。また、５７は前記ヒートポンプユニット本体５１の裏面に設けられたタンクユニットＢとの間で前記第１温水循環路Ｃ１を形成するための温水入口継手で、５８は同じく温水出口継手である。

次に、前記第１水冷媒熱交換器９について、図３乃至図５に基づき説明する。前記温水入口継手５７に連通する温水往き管６０は、下分岐温水往き管６１と上分岐温水往き管６２とに分岐され、この下分岐温水往き管６１と上分岐温水往き管６２とはそれぞれ温水管６３とその内部に配設される冷媒管６４との二重管で構成された第１水冷媒熱交換器９の各水流路９Ｂを構成する温水管６３に連通する。

この各温水管６３の他端部は、それぞれ下分岐温水戻り管６５、上分岐温水戻り管６６を介して温水戻り管６７に合流し、その後前記温水出口継手５８に連通する。

一方、前記第１開閉弁２３を介して圧縮機２１に一端が連通する冷媒往き管７０は、下分岐冷媒往き管７１と上分岐冷媒往き管７２とに分岐され、この下分岐冷媒往き管７１と上分岐冷媒往き管７２とはそれぞれ温水管６３とその内部に配設される冷媒管６４との二重管で構成された第１水冷媒熱交換器９の各冷媒流路９Ａを構成する前記冷媒管６４に連通する。

この各冷媒管６４の他端部は、それぞれ下分岐冷媒戻り管７４、上分岐冷媒戻り管７５を介して冷媒戻り管７６に合流し、その後内部熱交換器２５の一次流路２５Ａに連通する。

次に、図５に示すように、各水流路９Ｂを構成する銅製の温水管６３とその内部に配設される各冷媒流路９Ａを構成する同じく銅製の冷媒管６４との二重管で第１水冷媒熱交換器９が構成されるが、冷媒の流れと温水の流れは逆であって向流（対向流）である。この場合、並流（平行流）とすると冷媒と温水との平均温度差が対向流よりも小さく過熱部が長くなり、熱交換率が向流（対向流）に対して良好でないため、向流（対向流）としたものである。

なお、以上のように第１水冷媒熱交換器９は二重管構造とされて、螺旋状に巻回され、全体形状として中空の略角筒状に形成される。そして、前記冷媒管６４の外周には、熱交換率の向上を図るために冷媒管６４外の温水管６３内に流れる温水が乱流を起こすように乱流発生手段が設けられる。この乱流発生手段は、例えばコイルスプリングなどのコイル７７を使用して、前記冷媒管６４の外周に巻回する。これにより、温水の流れが層流から乱流となり、温水が攪拌されて均一な温度となり、熱交換が尚一層促進されることとなる。

また、以上のように、第１水冷媒熱交換器９を上下２段の水流路９Ｂ及び冷媒流路９Ａを形成したのは、これらが相当の長さを有する関係上、前記スプリングコイル７７を冷媒管６４に巻回するのに作業性が悪くなるので、複数に分割したものである。

そして、前記制御装置Ｓ１、Ｓ２は床暖房リモコン３、４、浴室暖房リモコン１４、台所リモコン４６、風呂リモコン４７からの運転信号やサーミスタ１２、１７、１８、３３、５０の温度信号とに応じて、圧縮機２１の運転及び周波数制御、循環ポンプ７、３２の運転制御、熱動弁５、６、１６の開閉制御、膨張弁２６、２７の開度制御などを行うものであり、以下その動作を説明する。

〈給湯運転〉
台所リモコン４６や風呂リモコン４７からの運転信号が制御装置Ｓ２に入力されると、その信号が制御装置Ｓ２から制御装置Ｓ１に伝達され、貯湯タンク３１への貯湯が行なわれる。即ち、制御装置Ｓ１により循環ポンプ３２が運転し、第２温水循環路Ｃ２では、貯湯タンク３１→循環ポンプ３２→第２水冷媒熱交換器２２の水流路２２Ｂ→貯湯タンク３１の順に給湯用の温水が流れ、貯湯タンク３１内に貯湯される。

一方、ヒートポンプユニットＡでは制御装置Ｓ１が圧縮機２１を運転させて、第２開閉弁２４及び貯湯用の膨張弁２７を開かせ、冷媒回路Ｒでは、圧縮機２１→第２開閉弁２４→貯湯用の第２水冷媒熱交換器２２の冷媒流路２２Ａ→貯湯用の膨張弁２７→空気熱交換器２８→内部熱交換器２５のニ次流路２５Ｂ→アキュムレーター２９→圧縮機２１の順に冷媒が流れる。このとき、暖房は行われないので、第１開閉弁２３及び暖房用の膨張弁２６は閉じている。

貯湯タンク３１へ供給される温水温度は６５℃〜８５℃であるが、サーミスタ３３が検知する温度がこの温度になるように、圧縮機２１の周波数制御、貯湯用の膨張弁２７の弁開度制御が制御装置Ｓ１により行われる。

貯湯タンク３１に貯湯された高温水は給水管４２からの１５℃程度の水道水が加えられミキシングバルブ４１にて適度な温度に調整され、給湯管４０から台所や浴槽３７へのお湯張り等に利用される。そして、給湯が行われると、給水管４２から貯湯タンク３１に給水が行われる。また、循環ポンプ３５、３６を運転することにより、貯湯タンク３１の高温水と浴槽３７の温水を追焚用の水々熱交換器３４で熱交換し、浴槽３７の温水の追焚きを行うこともできる。

以上のような通常の給湯運転動作の場合では、９．０ｋＷの能力があるヒートポンプユニットＡの圧縮機２１の能力が、例えば効率の良い６．０ｋＷ程度となるように、圧縮機２１の周波数制御、貯湯用の膨張弁２７の弁開度制御が制御装置Ｓ１により行われる。しかし、使用できる残湯量が５０リットルとなって、前記湯温検出センサ４５による検出湯温が５５℃未満となって湯切れ寸前の緊急事態と判断され場合には、ヒートポンプユニットＡの圧縮機２１の能力が、９．０ｋＷとなるように、圧縮機２１の周波数制御、貯湯用の膨張弁２７の弁開度制御が制御装置Ｓ１により行われる。

〈床暖房運転〉
次に、床暖房パネル１又は２による床暖房を行う場合、その部屋の壁面等に取り付けられた床暖房リモコン３又は４の運転スイッチをオンにする。すると、運転信号を受けた制御装置Ｓ２によりこれに対応した熱動弁５又は６が徐々に開かれ、循環ポンプ７が運転する。従って、この熱動弁５又は６が完全に開かれるまでの間は（全開までの間）、制御装置Ｓ２はバイパス弁１１を例えば半開状態となるように制御する。

即ち、前記熱動弁５又は６は開き動作を開始してから全開状態となるのに所定時間が掛かるので、タイマＴにその時間を設定して、この設定された所定時間経過をタイマＴが計時したら、前記バイパス弁１１を半開状態から閉状態となるように制御装置Ｓ２が制御する。

このため、前記タイマＴが計時を開始して所定時間を経過するまでの間は、制御装置Ｓ２はバイパス弁１１を半開状態となるように制御し、第１温水循環路Ｃ１では、膨張タンク８→循環ポンプ７→第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ→バイパス弁（半開状態）１１→膨張タンク８の順に温水が流れる。

そして、設定された所定時間経過をタイマＴが計時したら、前記バイパス弁１１を半開状態から閉状態となるように制御装置Ｓ２が制御する。このため、第１温水循環路Ｃ１では、膨張タンク８→循環ポンプ７→第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ→熱動弁５又は６→床暖房パネル１又は２→膨張タンク８の順に温水が流れ、高温水全てを床暖房パネル１又は２に供給することができる。

一方、前記床暖房リモコン３又は４の運転スイッチをオンにした際に、制御装置Ｓ２から運転信号が伝達された制御装置Ｓ１によりヒートポンプユニットＡの圧縮機２１が運転すると共に第１開閉弁２３が開き、冷媒回路Ｒでは、圧縮機２１→第１開閉弁２３→暖房用の第１水冷媒熱交換器９の冷媒流路９Ａ→内部熱交換器２５の一次流路２５Ａ→暖房用の膨張弁２６→空気熱交換器２８→内部熱交換器２５の二次流路２５Ｂ→アキュムレーター２９→圧縮機２１の順に冷媒が流れる。このとき、貯湯は行われないので、第２開閉弁２４及び貯湯用の膨張弁２７は閉じており、貯湯用の水冷媒熱交換器２２の一次流路２２Ａには冷媒は流れない。

上記の場合、前記第１水冷媒熱交換器９において、乱流発生手段としてのスプリングコイル７７が冷媒管６４の外周に巻回しているので、温水管６３内を流れる温水の流れが層流から乱流となり、温水が攪拌されて均一な温度となり、熱交換が尚一層促進されることとなる。結果として、前記循環ポンプ７の消費電力が減少し、省エネとなる。

前記床暖房パネル１又は２に供給される温水の温度は６０〜７０℃であるが、サーミスタ１２が検知する温水温度がこの温度になるように圧縮機２１の周波数制御、暖房用の膨張弁２６の弁開度制御が制御装置Ｓ１により行われる。

また、床暖房制御は、床暖房リモコン３又は４に搭載された室温サーミスタ（図示せず）により室温を検知し、設定温度と室温との偏差に基づき熱動弁５又は６を開閉制御し、床暖房パネル１又は２への温水量を制御装置Ｓ２が制御する。

また、床暖房パネル１及び２で同時に床暖房を行う場合、床暖房リモコン３及び４の運転スイッチをオンにすることにより、同様に熱動弁５及び６が開閉制御され、床暖房パネル１及び２に温水が供給され、床暖房パネル１及び２への温水量を個別に制御することにより、床暖房の個別制御が可能となっている。

このような床暖房運転を行う場合、床暖房する部屋が暖まってくると、床暖房パネル１、２からの放熱量が小さくなり、膨張タンク８から水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂへは５０〜６０℃の温水が供給されることとなる。このため、水冷媒熱交換器９ではそれほど熱交換されず、冷媒温度も高温となって圧縮機２１に負荷がかかる。このような場合の冷媒の冷却機構として設けたのが内部熱交換器２５であり、内部熱交換器２５の一次流路２５Ａでの放熱分は同じ冷媒回路Ｒにある内部熱交換器２５の二次流路２５Ｂで再度吸収されるため、無駄なく、効率を落とすことなく、冷媒回路Ｒを構成できる。

〈浴室暖房運転〉
次に、ファンコイル１３による浴室の温風暖房を行う場合、浴室暖房リモコン１４の運転スイッチをオンにする。すると、制御装置Ｓ２はファンコイル１３入口部の熱動弁１５を開くと共に前記バイパス弁１１を半開状態となるように制御し、循環ポンプ７を運転させるように制御する。従って、第１温水循環路Ｃ１では、膨張タンク８→循環ポンプ７→暖房用の第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ→バイパス弁１１（半開状態）→膨張タンク８の順に温水が流れると共に、膨張タンク８→循環ポンプ７→暖房用の第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ→熱動弁１５→ファンコイル１３→膨張タンク８の順に温水が流れる。

ヒートポンプユニットＡの動作と冷媒循環は床暖房運転と同様であり、貯湯は行われないので、第２開閉弁２４及び熱動弁２７は閉じており、水冷媒熱交換器２２の一次流路２２Ａには冷媒は流れない。

前記ファンコイル２１に供給される温水の温度は８０℃であるが、そのための温水制御は床暖房運転の場合と同様である。また、制御装置Ｓ２による浴室暖房制御はファンコイル１３に搭載された室温サーミスタ（図示せず）により室温を検知し、ファン回転数を制御し、熱動弁１５を開閉制御することにより行われる。

以上のような床暖房運転又は浴室暖房運転動作の場合では、９．０ｋＷの能力があるヒートポンプユニットＡの圧縮機２１の能力が、例えば７．０ｋＷ程度となるように、圧縮機２１の周波数制御、暖房用の膨張弁２６の弁開度制御が制御装置Ｓ１により行われる。

〈床暖房と浴室暖房の同時運転〉
床暖房パネル１、２による床暖房と、ファンコイル１３による浴室温風暖房を同時に行う場合、それぞれのリモコン３、４、１４の運転スイッチをオンにする。すると、運転信号を受けた制御装置Ｓ２によりこれに対応した熱動弁５又は６が徐々に開かれると共に熱動弁１５が開き、循環ポンプ７が運転する。従って、制御装置Ｓ２は前記熱動弁５又は６が完全に開かれるまでの間、即ち前記タイマＴによる所定時間が経過するまでの間はバイパス弁１１を半開状態となるように制御する。

このため、前記タイマＴが計時を開始して所定時間を経過するまでの間は、制御装置Ｓ２はバイパス弁１１を半開状態となるように制御し、第１温水循環路Ｃ１では、膨張タンク８→循環ポンプ７→第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ→バイパス弁（半開状態）１１→膨張タンク８の順に温水が流れると共に、膨張タンク８→循環ポンプ７→暖房用の第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ→熱動弁１５→ファンコイル１３→膨張タンク８の順に温水が流れる。

そして、設定された所定時間経過をタイマＴが計時したら、前記バイパス弁１１を半開状態から閉状態となるように制御装置Ｓ２が制御する。このため、第１温水循環路Ｃ１では、膨張タンク８→循環ポンプ７→第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ→熱動弁５又は６→床暖房パネル１又は２→膨張タンク８の順に温水が流れると共に、膨張タンク８→循環ポンプ７→暖房用の第１水冷媒熱交換器９の水流路９Ｂ→熱動弁１５→ファンコイル１３→膨張タンク８の順に温水が流れる。

このときのサーミスタ１２による温水温度制御は８０℃であるが、これでは床暖房パネル１、２用の温水としては温度が高すぎることになる。これを解決するために、混合熱動弁１６を開くことで８０℃の温水に膨張タンク８からの中温水を混ぜ、サーミスタ１８にて検知される温水の温度が６０〜７０℃になるように制御している。また、中温水を混ぜすぎて低温になった場合は混合熱動弁１６を閉じ、サーミスタ１８の検知温度に基づく熱動弁１６の開閉制御を制御装置Ｓ２が行う。

ヒートポンプユニットＡの動作と冷媒循環は床暖房運転又は浴室暖房運転と同様であり、貯湯は行われないので、第２開閉弁２４及び貯湯用の熱動弁２７は閉じており、貯湯用の水冷媒熱交換器２２の一次流路２２Ａには冷媒は流れない。

以上のような床暖房及び浴室暖房の同時運転動作の場合では、９．０ｋＷの能力があるヒートポンプユニットＡの圧縮機２１の能力が、例えば７．０ｋＷ程度となるように、圧縮機２１の周波数制御、貯湯用の膨張弁２６の弁開度制御が制御装置Ｓ１により行われる。

なお、本実施形態では、第１水冷媒熱交換器９について、上述した構成にしたが、これに限らず第２水冷媒熱交換器２２も同様な構成にすることができる。

以上のように、本発明は、各水流路９Ｂを構成する温水管６３とその内部に配設される各冷媒流路９Ａを構成する同じく冷媒管６４との二重管で第１水冷媒熱交換器９を構成し、乱流発生手段としてのコイル７７を前記冷媒管６４の外周に巻回したから、温水の流れが乱流となり、温水が攪拌されて均一な温度となり、熱交換が尚一層促進されることとなる。また、前記冷媒管６４に流れる冷媒の流れと温水管６３に流れる温水の流れは逆であって向流（対向流）としたから、冷媒と温水との平均温度差が並流（平行流）よりも大きく過熱部が短くなり、熱交換率が良好である。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

ヒートポンプ式給湯暖房装置の全体系統図である。 扉体を外した状態のヒートポンプユニットの側面図である。 第１水冷媒熱交換器の正面図である。 第１水冷媒熱交換器の右側面図である。 図３の円Ｘの縦断面図である。

符号の説明

７ 循環ポンプ
９ 第１水冷媒熱交換器
２１ 圧縮機
２２ 第２水冷媒熱交換器
２６ 暖房用の膨張弁
２７ 貯湯用の膨張弁
３１ 貯湯タンク
３２ 循環ポンプ
６３ 温水管
６４ 冷媒管
７７ コイル
Ａ ヒートポンプユニット
Ｂ タンクユニット
Ｃ１ 温水暖房用の第1温水循環路
Ｃ２ 貯湯用の第２温水循環路
Ｒ 冷媒回路

Claims (3)

1. 圧縮機、それぞれ減圧装置が接続された暖房用の第1水冷媒熱交換器と貯湯用の第２水冷媒熱交換器との並列回路、空気熱交換器を順次環状に接続してなる冷媒回路を備えたヒートポンプユニットと、膨張タンク、前記第１水冷媒熱交換器と温水暖房装置との間で第１循環ポンプの運転により温水を循環させる第１温水循環路及び前記第２水冷媒熱交換器と貯湯タンクとの間で第２循環ポンプにより温水を循環させる第２温水循環路とを有するタンクユニットとを備えたヒートポンプ式給湯暖房装置において、前記ヒートポンプユニットの前記第1水冷媒熱交換器の冷媒管及び温水管を冷媒管を内側とする二重管構造とし、且つ前記温水管内に流れる温水が乱流を起こすように前記冷媒管の外周に乱流発生手段を設けたことを特徴とするヒートポンプ式給湯暖房装置。
2. 前記乱流発生手段は前記冷媒管外周に巻回されるコイルであることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯暖房装置。
3. 前記ヒートポンプユニットの前記第1水冷媒熱交換器の冷媒管及び温水管に流れる冷媒及び温水の流れ方向を逆にしたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯暖房装置。

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