JPS5935755A - ヒ−トポンプ給湯機 - 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機において特に太陽熱利用／
ステムに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来のこの種のヒートポンプ給湯機としては、空気熱源
によるもの、あるいは空気熱源に付加し、太陽熱コレク
ターで得た温水を熱源にしてヒートポンプを補助するシ
ステム、あるいは太陽熱コレクター自体をヒートポンプ
の蒸発器として構成しだ直膨型コレクターによるシステ
ム等が提案されている。これら従来方式において、空気
熱源によるヒートポンプ給湯機は外気より吸熱してヒー
トアップするものであるからヒートポンプの蒸発器温度
を外気温度以上で運転することは不可能であるから、外
気温度、エンタルピーでヒートポンプのＣＯＰに限界が
あり、当然省エネルギ効果にも限度がある。

又、上記空気熱源方式に付加して太陽熱コレクターで得
た温水を熱源にするシステムにおいては空気熱源のみに
比べて日射時の蒸発温度上昇に併うヒートポンプのＣＯ
Ｐの向上とこれによる省エネルギ効果は期待できるが、
太陽熱の集熱構成のために別途に温水循環用のポンプ、
水配管、ヒートポンプとの熱交換器等の設備の増大と冬
期の循環水系の凍結防止保証、さらに集熱回路とヒート
ポンプ系の相互運転制御の複雑さがあり、実用の域に達
していない。

又、太陽熱コレクターをヒートポンプの蒸発器とする直
膨型コレクタ一方式の場合は、コレクタ−が直接ヒート
ポンプの蒸発器を構成しているので日射時には蒸発温度
が上昇し、これに伴なうヒートポンプのＣＯＰの向上と
省エネルギ効果は空気熱源方式に比べて期待出来る。又
コレクターへの循環はヒートポンプ冷媒回路そのもので
あるから簡単である。しかし、直膨型コレクタ一方式は
、コレクターでの冷媒蒸発集熱自体がヒートポンプ運転
であるために、単に太陽熱集熱単独機能運転にもかかわ
らず圧縮機の運転を要しているので、いかなる日射時で
も圧縮機動力を除去することは出来ないと共に、日射の
ない場合におけるヒートポンプ運転をどうするのか、湯
温の確保をいかにするかの問題がある。

以」二の様にヒートポンプ給湯機の従来構成には種々あ
るが、いずれにおいても実用域に達するには問題を有し
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、空気熱源
ヒートポンプ給湯機の冷媒回路を利用して太陽熱集熱回
路を構成し、簡単なシステム構成で省エネルギ効果を得
ることを目的とするものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、ヒートポンプの凝
縮器を第１温水熱交換器と第２温水熱交換器の２分割に
て構成すると共に、前記第１温水熱交換器の出口側に弁
を設け、太陽熱コレクターへ循環した後に第２温水熱交
換器へ流す冷媒回路と、第２温水熱交換器へ直接流す冷
媒回路とを切換える様にしたものである。

この構成によって、ヒートポンプの圧縮機から先ず第１
温水熱交換器へ流入した冷媒は、凝縮液化し水を加熱す
る。この時水温より太陽熱コレクターの温度が高い場合
には弁の動作により第１温水熱交換器の冷媒は太陽熱コ
レクターへ循環する。

太陽熱コレクターで冷媒液は加熱され蒸発した後に第２
温水熱交換器で再度凝縮液化し水を加熱することにより
、ヒートポンプの圧縮機からの冷媒凝縮による水加熱と
、同一冷媒の循環による太陽熱コレクターからの冷媒凝
縮による水加熱の２重加熱作用効果を有することになる
。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を第１図を用いて説明する。第１
図において１は圧縮機、２は第１温水熱交換器、３は第
１温水熱交換器２の出口側に設けた冷媒流路を切換える
弁、４は太陽熱コレクター、６は第２の温水熱交換器、
６は減圧機構、７は蒸発器、８は室外ファン、９はアキ
ュムレータである。又、１０は貯湯槽、１１は給水管、
１２は給湯管である。

以上の構成において本発明の特徴とするところは、ヒー
トポンプの凝縮器として第１温水熱交換器２と第２温水
熱交換器６との２分割にて構成すると共に、前記第１温
、水熱交換器２の出口側に弁８を設け、第１温水熱交換
器２から出た冷媒を太陽熱コレクター４へ循環した後に
第２温水熱交換器５へ流す冷媒回路と、第１温水熱交換
器２から第２温水熱交換器６へ直接流す冷媒回路とを切
換える様にしたことにある。

上記構成においてヒートポンプの運転動作は次の様にな
る。

圧縮機１を出た冷媒は先ず第１温水熱交換器２で凝縮液
化し水を加熱する。この時、太陽熱コレクター４の温度
が貯湯槽１ｏの水温より高い場合には、弁３の動作によ
り冷媒は弁３から太陽熱コレクター４へ循環し、太陽熱
により加熱されて蒸発した後に弁３から第２温水熱交換
器５へ流入し再度凝縮液化し水を加熱する。第２温水熱
交換器６から出た冷媒は、減圧機構６から蒸発器７、ア
キュムレータ９そして圧縮機１へ循環サイクルを行なう
ものである。

なお、弁３の動作により、第１温水熱交換器２から弁３
を介して第２温水熱交換器５へ直接流れる場合には、圧
縮機１から出た冷媒は第１温水熱交換器２、第２温水熱
交換器５にわたり凝縮液化し水を加熱することとなる。

この様に蒸発器７での空気熱源と、太陽熱コレクター４
での太陽熱集熱から成るヒートポンプ運転で加熱されだ
貯湯槽１０の温水は、給湯管１１より出湯される。この
時、給水管１２より貯湯槽１ｏは給水される。

発明の効果 以上の様な本発明のヒートポンプ給湯機によれば次の様
な効果が得られる。

（１）　　ヒートポンプの凝縮器を第１温水熱交換器と
第２温水熱交換器の２分割にて構成すると共に、前記第
１温水熱交換器の出口側に弁を設けて、太陽熱コレクタ
ーへ循環した後に第２温水熱交換器へ流す冷媒回路と、
第２温水熱交換器へ直接流す冷媒回路とを切換える様に
しているので、圧縮機からの冷媒を第１温水熱交換器で
凝縮液化させた後に、太陽熱コレクターで集熱蒸発させ
、第２温水熱交換器で再凝縮液化させる２重冷媒凝縮水
加熱作用により、空気熱源利用と太陽熱集熱利用で加熱
能力とＣＯＰの向上効果が得られる。

（→　太陽熱コレクターへの集熱系はヒートポンプの冷
媒循環系路の中で構成しているので集熱循環のだめのポ
ンプ動力が不要になり省エネルギー効果が大であると共
に、水集熱循環方式の様な凍結の問題も除去することが
出来る。

（′４　同一のヒートポンプ冷媒循環サイクルの中で太
陽熱の集熱と空気熱源の利用が出来るので、日射の有無
・強弱による給湯温水の高低への影響が少なく常に安定
した給湯を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるヒートポンプ給湯機の構成図である
。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・第１温水熱交換
器、３・・・・・・弁、４・・・・・・太陽熱コレクタ
、５・・・・・・第２温水熱交換器、６・・・・・・減
圧機構、７・・・・・・蒸発器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒートポンプの凝縮器を第１温水熱交換器と第２温水熱
   交換器の２分割にて構成すると共に、前記第１温水熱交
   換器の出口側に弁を設け、太陽熱コレクターへ循環した
   後に第２温水熱交換器へ流す冷媒回路と、第２温水熱交
   換器へ直接流す冷媒回路とを切換えるヒートポンプ給湯
   機。