JP4619322B2 - Heat pump water heater - Google Patents
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Description
本発明は,ヒートポンプサイクル内に循環する冷媒との熱交換によって水を加熱して給湯するヒートポンプ式給湯機に関し,特に,前記冷媒と室内空気との熱交換によって室内の冷暖房を行う冷暖房機能や,該室内に湿度の高い空気を送風する加湿機能などを備えたヒートポンプ式給湯機に関するものである。 The present invention relates to a heat pump water heater that heats and supplies hot water by heat exchange with a refrigerant circulating in a heat pump cycle, and in particular, an air conditioning function that performs indoor air conditioning by heat exchange between the refrigerant and room air, The present invention relates to a heat pump type hot water heater provided with a humidifying function for blowing high-humidity air into the room.
従来から,暖房運転時などに室内の乾燥(湿度低下)を防止するべく,室内の加湿を行うことのできる空気調和機がある。例えば,ゼオライト等の吸着材で空気中の水分を吸収しておき,必要に応じてその吸着材を加熱することにより加湿を行う空気調和機がある。但し,加湿の能力が吸着材で吸収された水分で制限され,空気中の水分が少ない場合に高い加湿能力を得ることができないという問題がある。
一方,特許文献1では,給湯機で高温まで加熱された後の温水を,室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内空気熱交換器に供給することにより該温水を蒸発させて室内の加湿を行うことが提案されている。この場合には,加湿のための水分が十分に供給されるため,高い加湿能力を得ることができる。
On the other hand, in Patent Document 1, hot water heated to a high temperature by a water heater is supplied to an indoor air heat exchanger that performs heat exchange between indoor air and a refrigerant, thereby evaporating the hot water. It has been proposed to humidify. In this case, since sufficient moisture is supplied for humidification, high humidification ability can be obtained.
しかしながら,前記特許文献1の発明の構成では,前記給湯機の温水を前記室内空気熱交換器まで供給するための構成,例えば温水が流通する配管や温水を搬送するための搬送ポンプなどが必要となり,装置サイズが大型化するという問題やコストが増大するという問題がある。特に,室内に設けられた室内機に収容される前記室内空気熱交換器の近傍まで給水する構成では,その室内機に水が流通するためのスペースが必要になるため,該室内機の装置サイズが拡大することになる。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,給湯機の温水を加湿に利用するための構成を簡素化することのできるヒートポンプ式給湯機を提供することにある。
However, the configuration of the invention of Patent Document 1 requires a configuration for supplying hot water from the water heater to the indoor air heat exchanger, such as a pipe through which the hot water circulates and a transport pump for transporting the hot water. , There is a problem that the apparatus size is increased and a cost is increased. In particular, in a configuration in which water is supplied to the vicinity of the indoor air heat exchanger accommodated in an indoor unit provided in the room, a space for water to flow through the indoor unit is required. Will expand.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat pump type water heater capable of simplifying a configuration for using hot water of a water heater for humidification. It is in.
上記目的を達成するために本発明は,冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器と,前記冷媒と室外空気との間で熱交換を行う室外空気熱交換器と,前記冷媒と室内空気との間で熱交換器を行う室内空気熱交換器と,を有するヒートポンプサイクルを備えてなり,前記水熱交換器で前記冷媒との熱交換により加熱された後の温水を供給するヒートポンプ式給湯機に適用されるものであって,前記水熱交換器で前記冷媒との熱交換により加熱された後の温水を貯留するための温水貯留部と該温水貯留部に貯留された温水に接する空気を貯留する空気貯留部とを有する加湿用タンクと,前記加湿用タンクの前記空気貯留部を経由した空気を前記室内空気熱交換器の近傍に導くための導風経路と,前記導風経路を介して空気を前記室内空気熱交換器の近傍に送風するための送風ファンなどの送風手段と,を備えてなることを特徴とするヒートポンプ式給湯機として構成される。
このように構成された前記ヒートポンプ式給湯機では,前記加湿用タンクから前記室内空気熱交換器の近傍に供給される湿度の高い空気により室内が加湿されるため,前記室内空気熱交換器の近傍まで給水する従来装置に比べて構成を簡素化することができ,また,装置サイズの拡大を抑制することができる。例えば,水ではなく空気を導く前記導風経路に高い強度は要求されない。
To achieve the above object, the present invention provides a water heat exchanger that exchanges heat between a refrigerant and water, an outdoor air heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and outdoor air, and the refrigerant. And an indoor air heat exchanger that performs a heat exchanger between the indoor air and the room air, and supply hot water after being heated by heat exchange with the refrigerant in the water heat exchanger A hot water storage unit that is applied to a heat pump type hot water heater and stores hot water after being heated by heat exchange with the refrigerant in the water heat exchanger, and hot water stored in the hot water storage unit A humidifying tank having an air reservoir for storing air in contact with the air, a wind guide path for guiding the air passing through the air reservoir of the humidifying tank to the vicinity of the indoor air heat exchanger, and the guide The indoor air heat exchanger for air through the wind path Configured as a heat pump water heater, characterized by comprising and a blowing means such as a blower fan for blowing in the vicinity.
In the heat pump type water heater configured as described above, the interior of the room is humidified by humid air supplied from the humidification tank to the vicinity of the indoor air heat exchanger, and therefore, the vicinity of the indoor air heat exchanger. The configuration can be simplified compared to the conventional device that supplies water up to the maximum, and the expansion of the device size can be suppressed. For example, high strength is not required for the air guide path that guides air instead of water.
さらに,前記ヒートポンプ式給湯機の構成を簡素化するためには,前記送風手段が,前記室外空気熱交換器に室外空気を送風する機能を兼ねることが望ましい。即ち,従来の一般的な空気調和機などに設けられる前記室外空気熱交換器用送風ファンを前記送風手段に利用すれば,該送風手段を新たに設ける必要がなく,簡素な構成で当該発明を実現することができる。この場合,前記送風手段は,前記導風経路に空気を供給するように作用する。 Furthermore, in order to simplify the configuration of the heat pump type hot water heater, it is desirable that the blowing means also serves as a function of blowing outdoor air to the outdoor air heat exchanger. That is, if the blower fan for outdoor air heat exchanger provided in a conventional general air conditioner is used as the blower means, it is not necessary to newly provide the blower means, and the present invention is realized with a simple configuration. can do. In this case, the air blowing means acts to supply air to the air guide path.
また,前記送風手段が,前記室内空気熱交換器に室内空気を送風する機能を兼ねることが望ましい。即ち,従来の一般的な空気調和機などに設けられる前記室内空気熱交換器用送風ファンを前記送風手段に利用すれば,該送風手段を新たに設ける必要がなく,簡素な構成で当該発明を実現することができる。この場合,前記送風手段は,前記導風経路から空気を吸い出すように作用する。 Moreover, it is desirable that the air blowing means also has a function of blowing room air to the room air heat exchanger. That is, if the blower fan for indoor air heat exchanger provided in a conventional general air conditioner is used as the blower means, it is not necessary to newly provide the blower means, and the present invention is realized with a simple configuration. can do. In this case, the air blowing means acts to suck out air from the air guide path.
ところで,前記加湿用タンクの前記温水貯留部に貯留された温水が自然蒸発することにより,前記空気貯留部に貯留された空気の湿度が上がるが,この空気の湿度を更に高めるべく,前記加湿用タンクの前記温水貯留部内の水を超音波によって霧状化させる霧状化手段を更に設けておくことが望ましい。これにより,前記空気貯留部を経由して前記室内空気熱交換器の近傍に供給される空気の湿度を十分に高めることができ,高い加湿能力を得ることができる。
また,前記加湿用タンクの前記温水貯留部内の水の一部を集光により加熱する集光過熱手段を更に設ける構成が考えられる。この構成では,前記温水貯留部内の水を加熱して前記空気貯留部の湿度を十分に高めることができる。しかも,前記加湿用タンクの全体の水を加熱するのではなく,一部の水だけを集光によって加熱しているため,消費電力を最小に抑制することができる。
By the way, the hot water stored in the hot water storage section of the humidification tank naturally evaporates, and thus the humidity of the air stored in the air storage section increases. In order to further increase the humidity of the air, the humidification tank It is desirable to further provide atomization means for atomizing the water in the hot water storage section of the tank with ultrasonic waves. Thereby, the humidity of the air supplied to the vicinity of the indoor air heat exchanger via the air storage section can be sufficiently increased, and a high humidification capacity can be obtained.
Further, a configuration in which condensing superheating means for heating a part of the water in the hot water storage part of the humidifying tank by condensing can be considered. In this configuration, the humidity in the air reservoir can be sufficiently increased by heating the water in the hot water reservoir. In addition, since the entire water in the humidifying tank is not heated, only a part of the water is heated by condensing, so that the power consumption can be minimized.
本発明によれば,前記加湿用タンクから前記室内空気熱交換器の近傍に供給される湿度の高い空気により室内が加湿されるため,前記室内空気熱交換器の近傍まで給水する従来装置に比べて構成を簡素化することができ,また,装置サイズの拡大を抑制することができる。例えば,水ではなく空気を導く前記導風経路に高い強度は要求されない。
また,前記加湿用タンクの前記貯留部内の水を超音波によって霧状化させる霧状化手段を更に設けておくことにより,前記空気貯留部を経由して前記室内空気熱交換器の近傍に供給される空気の湿度を十分に高めることができ,高い加湿能力を得ることができる。
According to the present invention, the interior of the room is humidified by humid air supplied from the humidification tank to the vicinity of the indoor air heat exchanger, so that the water is supplied to the vicinity of the indoor air heat exchanger. Thus, the configuration can be simplified and the increase in the size of the apparatus can be suppressed. For example, high strength is not required for the air guide path that guides air instead of water.
Further, by providing an atomizing means for atomizing the water in the storage section of the humidifying tank with ultrasonic waves, the water is supplied to the vicinity of the indoor air heat exchanger via the air storage section. The humidity of the air can be sufficiently increased, and a high humidification capacity can be obtained.
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに,図1は本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機Xの概略構成図である。
図1に示すように,前記ヒートポンプ式給湯機Xは,CO2冷媒が循環されるヒートポンプサイクル1(以下,「CO2サイクル1」という)と,R410A冷媒が循環されるヒートポンプサイクル2(以下,「R410Aサイクル2」という)と,流水経路30a〜30dと,貯湯タンク31と,循環ポンプ34と,前記ヒートポンプサイクル1及び2に共通する水熱交換器32と,室外空気熱交換器13,23と,切換弁41〜45と,加湿用切換弁46と,加湿装置50とを備えて概略構成されている。また,前記ヒートポンプ式給湯機Xは,CPUやRAM,ROMなどを有してなり当該ヒートポンプ式給湯機Xを統括的に制御する不図示の制御部を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be understood. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heat pump type hot water heater X according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the heat pump water heater X includes a heat pump cycle 1 in which CO 2 refrigerant is circulated (hereinafter referred to as “CO 2 cycle 1”) and a
前記水熱交換器32は,前記CO2サイクル1や前記R410Aサイクル2に循環される冷媒と,給水口から給湯口への流水経路30b,又は前記貯湯タンク31に戻る流水経路30a上を流れる水との間で熱交換を行うものである。ここに,前記流水経路30aは,前記給水口から前記貯湯タンク31,循環ポンプ34,切換弁45,水熱交換器32,切換弁43,貯湯タンク31が順に接続された水の流水経路である。また,前記流水経路30bは,前記給水口から切換弁45,水熱交換器32,切換弁43,加湿用切換弁46,前記給湯口が順に接続された水の流水経路である。なお,前記流水経路30cは,前記貯湯タンク31から前記切換弁44,前記加湿用切換弁46を経て前記給湯口に続く温水の流通経路,前記流通経路30dは,前記給水口から前記切換弁44,前記加湿用切換弁46を経て前記給湯口に続く水の流通経路である。
The
前記室外空気熱交換器13は,前記CO2サイクル1に循環されるCO2冷媒と室外空気との間で熱交換を行うものであって,前記室外空気熱交換器23は,前記R410Aサイクル2に循環されるR410A冷媒と室外空気との間で熱交換を行うものである。なお,前記室外空気熱交換器13や前記室外空気熱交換器23は,前記貯湯タンク31や前記加湿装置50などと共に,室外に配設される不図示の室外機に収容される。
また,前記室外機(不図示)の内部には,前記室外空気熱交換器13,23に室外空気を送風するための室外送風ファン13a,23aが設けられている。なお,前記室外送風ファン13a,23aは,共通の送風ファンであってもかまわない。
The outdoor
In addition,
前記貯湯タンク31の上層には前記水熱交換器32において前記冷媒との熱交換によって加熱された温水が貯留され,前記貯湯タンク31の下層には給水口から供給される水が貯留される。
当該ヒートポンプ式給湯機Xでは,前記制御部(不図示)によって前記各構成要素が制御されることにより,給水口から供給された水を前記流水経路30a上に流した後,前記水熱交換器32によって加熱して前記貯湯タンク31に貯留する貯湯運転や,給水口から供給された水を前記流水経路30b上に流した後,前記水熱交換器32によって加熱して給湯口から直接給湯する瞬間給湯運転などが行われる。
Hot water heated by heat exchange with the refrigerant in the
In the heat pump type hot water heater X, each component is controlled by the control unit (not shown), so that water supplied from a water supply port flows on the
例えば,前記瞬間給湯運転では,前記切換弁43及び45が前記制御部によって制御されることにより,前記給水口から供給された水が前記流水経路30bに沿って破線矢印方向に流通することとなる。これにより,前記給水口から供給された水は,前記水熱交換器32で冷媒との熱交換によって加熱された後,前記給湯口から供給される。
但し,前記瞬間給湯運転が開始してからの一定時間は,前記水熱交換器32による加熱量が十分得られない。そのため,瞬間運転開始後の一定時間は,前記貯湯タンク31に貯留された温水が,前記流水経路30cを経て切換弁44において,前記給水口から前記流水経路30dを経て供給される水と混合されて温度調節された後,前記給湯口に供給される。これにより,前記給湯口から瞬時に温水を給湯することが可能である。
そして,前記水熱交換器32によって給水口から供給された水を十分に加熱することが可能となった時点で,前記貯湯タンク31の給水は停止され,その後は,前記給水口から前記水熱交換器32を経て前記給湯口に続く流水経路30bを用いて瞬間給湯が行われる。なお,前記貯湯タンク31に貯留された高温の温水を前記給水口から供給される水と混合することなく,そのまま給湯することも可能である。
他方,前記貯湯運転では,前記循環ポンプ34が駆動されることにより,前記流水経路30aに沿って実線矢印方向に水が流通することにより,前記水熱交換器32で加熱された後の温水が前記貯湯タンク31に貯留される。
For example, in the instantaneous hot water supply operation, the
However, a sufficient amount of heating by the
Then, when it becomes possible to sufficiently heat the water supplied from the water supply port by the
On the other hand, in the hot water storage operation, when the
次に,前記CO2サイクル1及び前記R410Aサイクル2について説明する。
前記CO2サイクル1は,圧縮機11,前記水熱交換器32,膨張器12及び前記室外空気熱交換器13が順に接続された循環経路10を有している。
前記循環経路10では,前記制御部(不図示)によって前記圧縮機11が駆動されることにより,炭酸ガス冷媒の一例であるCO2冷媒が図示する矢印方向に循環される。ここに,前記CO2冷媒は,前記R410Aサイクル2に循環されるR410A冷媒と異なる特性を持ち,冷媒の特性として水を高温(90℃程度)まで加熱することができるが,エネルギ消費効率が比較的低い。そのため,前記CO2サイクル1は,主に前記貯湯運転における水の加熱に用いられる。
具体的には,前記圧縮機11において圧縮して吐出された高温高圧の前記CO2冷媒が,前記水熱交換器32において前記流水経路30aまたは30b上を流れる水と熱交換されて冷却された後,前記膨張器12において膨張する。その後,前記膨張器12で膨張した低温低圧の前記CO2冷媒は,前記室外空気熱交換器13において室外空気と熱交換されて吸熱し気化した後,再度前記圧縮機11に流入する。
前記CO2サイクル1では,前記のように前記CO2冷媒が前記循環経路10に循環されることにより,前記流水経路30aまたは30b上を矢印方向に流れる水が,前記水熱交換器32における前記CO2冷媒との熱交換によって90℃程度まで加熱される。なお,前記水熱交換器32における前記CO2冷媒と水との流通方向が反対であるため,該CO2冷媒と水との熱交換は効率的に行われる。
そして,前記水熱交換器32で加熱された後の温水は,前記制御部(不図示)によって前記切換弁43又は前記加湿用切換弁46が制御されることにより,前記貯湯タンク31,前記給湯口,前記加湿装置50のいずれかに供給される。
Next, the CO 2 cycle 1 and the
The CO 2 cycle 1 has a
In the
Specifically, the high-temperature and high-pressure CO 2 refrigerant compressed and discharged by the compressor 11 is cooled by heat exchange with water flowing on the flowing
In the CO 2 cycle 1, the CO 2 refrigerant is circulated through the
The hot water heated by the
一方,前記R410Aサイクル2は,HFC冷媒の一例であるR410A冷媒が循環される循環経路20及び循環経路40を有している。ここに,前記R410A冷媒は,前記CO2冷媒と異なる特性を持ち,CO2冷媒に比べて水を低温(65℃程度)までしか加熱することができないが,エネルギ消費効率(COP)は高いので,比較的低い沸上げ温度に適している。そのため,前記R410Aサイクル2は,主に前記瞬間給湯運転における水の加熱に用いられる。なお,前記R410A冷媒の他の例としては,例えばR407C/E,R404A,R507A,R134a等がある。また,前記ヒートポンプ式給湯機Xに用いられる冷媒は,炭酸ガス冷媒及びHFC冷媒に限られるものではなく,熱交換効率やエネルギ消費効率などの特性が異なる二つの冷媒を用いればよい。
On the other hand, the
前記循環経路20は,圧縮機21,四方弁24,切換弁41,前記水熱交換器32,切換弁42,膨張器22,前記室外空気熱交換器13及び前記四方弁24が順に接続されて構成されている。
前記循環経路20では,前記制御部(不図示)によって制御されて前記圧縮機21が駆動されることにより,前記R410A冷媒が図1に示す実線矢印方向に循環される。具体的には,前記圧縮機21において圧縮して吐出された高温高圧の前記R410A冷媒が,前記四方弁24及び前記切換弁41を経て前記水熱交換器32に達する。そして,前記R410A冷媒は,前記水熱交換器32において前記流水経路30aまたは30b上を流れる水と熱交換されて冷却される。その後,前記R410A冷媒は,前記切換弁42を経て前記膨張器22において膨張する。そして,前記膨張器22で膨張した低温低圧の前記R410A冷媒は,前記室外空気熱交換器13において室外空気と熱交換されて吸熱し気化した後,前記四方弁24を経て再度前記圧縮機21に流入する。
前記R410Aサイクル2では,前記のように前記R410A冷媒が前記循環経路20において実線矢印方向に循環されることにより,前記流水経路30aまたは30b上を矢印方向に流れる水が,前記水熱交換器32における前記R410A冷媒との熱交換によって65℃程度まで加熱される。なお,前記水熱交換器32における前記R410A冷媒と水との流通方向が反対であるため,該R410A冷媒と水との熱交換は効率的に行われる。
そして,前記水熱交換器32で加熱された後の温水は,前記制御部(不図示)によって前記切換弁43又は前記加湿用切換弁46が制御されることにより,前記貯湯タンク31,前記給湯口,前記加湿装置50のいずれかに供給される。
In the
In the
In the
The hot water heated by the
他方,前記循環経路40は,前記圧縮機21,前記四方弁24,前記切換弁41,室内空気熱交換器4,前記切換弁42,前記膨張器22,前記室外空気熱交換器13及び前記四方弁24が順に接続されて構成されている。
ここに,前記室内空気熱交換器4は,室内の冷暖房を行う空気調和機の室内機(不図示)に収容され,前記循環経路40内に循環される前記R410A冷媒と室内空気との間で熱交換を行うことにより室内空気を加熱或いは冷却するものである。即ち,前記室内空気熱交換器4に高温或いは低温の前記R410A冷媒が流入されることにより,室内の暖房運転或いは冷房運転が実現される。また,前記室内機(不図示)の内部には,前記室内空気熱交換器4に室内空気を送風するための室内送風ファン4aが設けられている。
On the other hand, the
Here, the indoor
ここで,前記ヒートポンプ式給湯機Xの前記R410Aサイクル2において実現される暖房運転及び冷房運転について説明する。
(1)暖房運転について
ユーザにより前記ヒートポンプ式給湯機Xに対して,不図示の操作部から暖房運転の開始が要求されると,該ヒートポンプ式給湯機Xでは,前記制御部(不図示)によって前記圧縮機21及び前記四方弁24が制御され,前記R410Aサイクル2の循環経路40において前記R410A冷媒の実線矢印方向の循環が開始される。このとき,前記四方弁24内部では図示する実線経路が確立されている。
これにより,前記循環経路40では,図示する実線矢印方向に前記R410A冷媒が循環される。具体的には,前記圧縮機21において圧縮して吐出された高温高圧の前記R410A冷媒が,前記四方弁24及び前記切換弁41を経て前記室内空気熱交換器4に達する。そして,前記R410A冷媒は,前記室内空気熱交換器4において室内の空気と熱交換されて冷却される。その後,前記R410A冷媒は,前記切換弁42を経て前記膨張器22において膨張する。そして,前記膨張器22において膨張した低温低圧の前記R410A冷媒は,前記室外空気熱交換器13において室外空気と熱交換されて吸熱し気化した後,前記四方弁24を経て再度前記圧縮機21に流入する。
前記R410Aサイクル2では,前記のように前記R410A冷媒が前記循環経路40において実線矢印方向に循環されることにより,室内の空気が,前記室内空気熱交換器4における前記R410A冷媒との熱交換によって加熱される。即ち,前記ヒートポンプ式給湯機Xによって暖房が実現される。
Here, the heating operation and the cooling operation realized in the
(1) Heating operation When the user requests the heat pump water heater X to start a heating operation from an operation unit (not shown), in the heat pump water heater X, the control unit (not shown) The
As a result, the R410A refrigerant is circulated in the
In the
(2)冷房運転について
一方,ユーザにより前記ヒートポンプ式給湯機Xに対して,不図示の操作部から冷房運転の開始が要求されると,該ヒートポンプ式給湯機Xでは,前記制御部(不図示)によって前記圧縮機21及び前記四方弁24が制御され,前記R410Aサイクル2の循環経路40において前記R410A冷媒の破線矢印方向の循環が開始される。このとき,前記四方弁24内部では図示する破線経路が確立されている。
これにより,前記循環経路40では,図示する破線矢印方向に前記R410A冷媒が循環される。具体的には,前記圧縮機21において圧縮して吐出された高温高圧の前記R410A冷媒が,前記四方弁24を経て前記室外空気熱交換器13に達する。そして,前記R410A冷媒は,前記室外空気熱交換器13において室外空気と熱交換されて冷却される。その後,前記R410A冷媒は,前記膨張器22において膨張する。そして,前記膨張器22において膨張した低温低圧の前記R410A冷媒は,前記切換弁42を経て前記室内空気熱交換器4において室内空気と熱交換されて吸熱し気化した後,前記切換弁41及び前記四方弁24を経て再度前記圧縮機21に流入する。
このように,前記R410Aサイクル2では,前記のように前記R410A冷媒が前記循環経路40において破線矢印方向に循環されることにより,室内の空気が,前記室内空気熱交換器4における前記R410A冷媒との熱交換によって冷却される。即ち,前記ヒートポンプ式給湯機Xによって冷房が実現される。なお,このとき前記ヒートポンプ式給湯機Xでは,前記切換弁41及び42が前記制御部(不図示)によって制御されることにより,前記循環経路20における前記R410A冷媒の循環は阻止される。したがって,前記R410Aサイクル2によって冷房運転が実行されている場合であっても,前記CO2サイクル1による給湯運転を実行することは可能である。
(2) Cooling operation On the other hand, when the user requests the heat pump water heater X to start the cooling operation from an operation unit (not shown), the heat pump water heater X has the control unit (not shown). ), The
Thereby, in the
Thus, in the
以下,前記加湿装置50について詳説する。
図1に示すように,前記加湿装置50は,前記水熱交換器32において加熱された後の温水を貯留するための加湿用タンク51と,前記加湿用タンク51内と前記室内空気熱交換器4が設けられた空気調和機の室内機(不図示)内とを連通する加湿送風配管52(導風経路の一例)と,前記加湿送風経路52を介して前記加湿用タンク51内を経由した空気を前記室内機(不図示)内に送風するための加湿送風ファン53(送風手段の一例)と,前記加湿送風ファン53から前記加湿用タンク51内への空気の流路上に設けられたダンパー54と,前記加湿用タンク51から前記室内機(不図示)の前記室内空気熱交換器4の近傍への空気の流路上に設けられたダンパー55と,を有している。前記加湿装置50は,前記したように前記室外空気熱交換器13,23や前記室外送風ファン13a,23a,前記貯湯タンク31などと共に前記室外機(不図示)に収容される。
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
前記加湿用タンク51は,前記水熱交換器32において加熱された後の温水を貯留する温水貯留部51aと,該温水貯留部51aに貯留された温水に接する空気を貯留する空気貯留部51bとを有している。なお,前記加湿用タンク51には,前記温水貯留部51aに貯留された温水を外部に排出するための排水口(排水口)が設けられている。
前記加湿送風配管52は,一端が前記ダンパー55に接続されており,他端が前記室内空気熱交換器4の近傍に開放されたものであって,前記加湿送風ファン53によって送風され,前記加湿用タンク51の前記空気貯留部51bを経由した空気を,前記室内空気熱交換器4の近傍まで導くものである。
また,前記ダンパー54は,前記加湿送風ファン53から前記加湿用タンク51内に流れる空気の圧力によって開放し,前記ダンパー55は,前記加湿用タンク51から前記加湿送風配管52に流れる空気の圧力によって開放するものである。
The
One end of the
The
前記ヒートポンプ式給湯機Xでは,不図示の操作部からの加湿運転の開始要求に応じて,前記加湿装置50が前記制御部(不図示)に制御されることにより室内を加湿する加湿運転が実行される。また,前記加湿運転は,予め設定された湿度を保持するために自動的に実行されてもよい。
以下,前記ヒートポンプ式給湯機Xにおいて前記制御部(不図示)によって実行される加湿運転について説明する。
まず,当該加湿運転では,前記水熱交換器32で前記CO2冷媒や前記R410A冷媒との熱交換により加熱された後の温水が前記加湿用タンク51に供給されるように,前記切換弁43や前記加湿用切換弁46が前記制御部(不図示)によって切り換えられ,該加湿用タンク51の温水貯留部51aに温水が供給されて貯留される。このとき,前記加湿用タンク51に供給される温水は,例えば,前記貯湯運転や前記瞬間給湯運転と同様に,前記CO2サイクル1や前記R410Aサイクル2が稼働されることにより前記給水口から前記水熱交換器32を経て直接供給された温水,或いは前記貯湯タンク31から供給された温水などである。前記加湿用タンク51に所定量の温水が貯留されると該温水の供給は停止される。
In the heat pump type water heater X, in response to a request for starting a humidifying operation from an operation unit (not shown), a humidifying operation is performed in which the
Hereinafter, the humidification operation performed by the control unit (not shown) in the heat pump type hot water heater X will be described.
First, in the humidification operation, the switching
次に,前記制御部(不図示)によって前記加湿送風ファン53の駆動が開始されることにより,前記加湿装置50では,前記加湿送風ファン53から前記加湿用タンク51に向けて空気が送風される。なお,前記加湿送風ファン53は,不図示のモータによって回転駆動される。
前記加湿送風ファン53から前記加湿用タンク51に向けて空気が送風されると,該空気の圧力によって前記ダンパー54が開放して,該加湿送風ファン53から送風された空気が前記加湿用タンク51内に流入する。
そして,前記加湿用タンク51内に空気が流入されると,該空気の圧力によって前記ダンパー55が開放するため,前記ダンパー54から流入した空気が,前記空気貯留部51bを経由して前記加湿送風配管52に流入する。このとき,前記加湿送風配管52に流入された空気は,前記加湿用タンク51内に貯留された温水が蒸発した蒸気を含んでおり,湿度が高められたものである。なお,前記ダンパー54,55が,前記制御部(不図示)などによって開閉が制御される電動式のダンパーであることも他の実施例として考えられる。この場合には,当該加湿運転開始時に前記制御部(不図示)によって前記ダンパー54,55が開放されるように制御される。
Next, when the
When air is blown from the
When the air flows into the
その後,前記加湿送風配管52に流入された湿度の高い空気は,該加湿送風配管52を経て前記室内機(不図示)に設けられた前記室内空気熱交換器4の近傍に流入されて室内に送風される。このように,前記ヒートポンプ式給湯機Xでは,前記加湿装置50によって湿度の高い空気が室内に送風されることにより該室内の加湿を実現することができる。したがって,従来のように前記室内機に給水する必要がないため,当該ヒートポンプ式給湯機Xの構成を簡素化することができる。また,前記室内機(不図示)の内部に給水する必要がないため,該室内機(不図示)のサイズ拡大を抑制することができる。
Thereafter, the high-humidity air that has flowed into the humidifying
ところで,前記加湿送風ファン53は,前記室外機(不図示)に設けられた前記室外送風ファン13aや23aを兼ねる構成であってもよい。即ち,従来から一般的な室外機(不図示)に設けられている前記送風ファン13aや23aを,前記加湿装置50の前記加湿送風ファン53として利用することができる。この場合には,前記加湿送風ファン53を新たに追加する必要がないので装置の小型化及び低コストを実現することができる。
また,前記空気貯留部51bに貯留された空気の湿度を効率的に高めるべく,前記加湿用タンク51の前記温水貯留部51a内の水を超音波によって霧状化させる霧状化手段(不図示)を更に設けておくことが望ましい。これにより,前記空気貯留部51bを経由して前記室内空気熱交換器4の近傍に供給される空気の湿度を十分に高めることができ,高い加湿能力を得ることができる。
さらに,前記加湿用タンク51の前記温水貯留部51a内の水の一部を集光により加熱する集光過熱手段を更に設ける構成が考えられる。この構成では,前記温水貯留部51a内の水を加熱して前記空気貯留部51bの湿度を十分に高めることができる。しかも,前記加湿用タンク51の全体の水を加熱するのではなく,一部の水だけを集光によって加熱しているため,消費電力を最小に抑制することができる。
By the way, the said
Further, in order to efficiently increase the humidity of the air stored in the
Furthermore, the structure which further provides the condensing superheating means to heat a part of water in the said warm
前記実施の形態では,前記加湿送風ファン53が,前記室外機(不図示)に収容された前記加湿装置50内に設けられている例について説明したが,前記加湿送風ファン53を前記室内機(不図示)に設けることも他の実施例として考えられる。
具体的には,前記加湿送風ファン53が回転駆動されたときに,前記加湿用タンク51外から前記加湿送風配管52に向かう方向に空気の吸引力が作用するように,該加湿送風ファン53を前記室内機(不図示)内に配置すればよい。
これにより,前記加湿送風ファン53が回転駆動されると,前記加湿用タンク51外から前記加湿送風配管52に向かう方向に空気の吸引力が作用するため,前記ダンパー54,55が開放する。したがって,前記加湿用タンク51外の空気が,該加湿用タンク51内の前記空気貯留部51bを経由して前記室内空気熱交換器4の近傍に流入された後,室内に送風される。
このとき,前記加湿送風ファン53は,前記室内機(不図示)に設けられた空調用の室内送風ファン4aを兼ねる構成であってもよい。即ち,従来から一般的な室内機(不図示)に設けられている空調用の前記室内送風ファン4aを,前記加湿送風ファン53として利用することができる。この場合には,前記加湿送風ファン53を新たに追加する必要がないので装置の小型化及び低コストを実現することができる。
Although the said embodiment demonstrated the example in which the said
Specifically, when the
Thus, when the humidifying
At this time, the
また,前記加湿用タンク51内に貯留された温水の温度が低下して自然蒸発がされにくくなると加湿能力が低下するため,前記加湿用タンク51内に前記温水貯留部51aに貯留された温水の温度を検出する温度検出センサを設けておくことが考えられる。
そして,前記加湿運転が実行されている間,前記温度検出センサによる検出温度が所定温度以下になった場合には,そのことを条件に,前記温水貯留部51aの温水を前記加湿用タンク51に設けられた不図示の排水口から排出し,再度高温の温水が供給されるように前記制御部(不図示)によって制御される。具体的に,前記加湿用タンク51には,前記水熱交換器32で加熱された後の温水が直接供給され,或いは前記貯湯タンク31に貯留された温水が供給される。
このように,前記加湿用タンク51内の温水の温度が所定温度よりも高い状態を維持することにより,前記ヒートポンプ式給湯機Xで実現される加湿運転において高い加湿能力を維持することができる。
Further, when the temperature of the hot water stored in the
When the temperature detected by the temperature detection sensor becomes a predetermined temperature or lower during the humidification operation, the hot water in the hot
Thus, by maintaining the temperature of the hot water in the
1,2…ヒートポンプサイクル
4…室内空気熱交換器
4a…室内送風ファン(送風手段の一例)
11,21…圧縮機
12,22…膨張器
13,23…室外空気熱交換器
13a,23a…室外送風ファン(送風手段の一例)
40…循環経路
24…四方弁
30a〜30d…流水経路
31…貯湯タンク
41〜45…切換弁
46…加湿用切換弁
50…加湿装置
51…加湿用タンク
51a…温水貯留部
51b…空気貯留部
52…加湿送風配管(導風経路)
53…加湿送風ファン(送風手段の一例)
54,55…ダンパー
1, 2 ...
11, 21 ...
DESCRIPTION OF
53. Humidification blower fan (an example of blower means)
54, 55 ... damper
Claims (5)
前記水熱交換器で前記冷媒との熱交換により加熱された後の温水を貯留するための温水貯留部と該温水貯留部に貯留された温水に接する空気を貯留する空気貯留部とを有する加湿用タンクと,前記加湿用タンクの前記空気貯留部を経由した空気を前記室内空気熱交換器の近傍に導くための導風経路と,前記導風経路を介して空気を前記室内空気熱交換器の近傍に送風するための送風手段と,を備えてなることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。 A water heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and water, an outdoor air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and outdoor air, and a heat exchanger between the refrigerant and indoor air. A heat pump water heater for supplying hot water after being heated by heat exchange with the refrigerant in the water heat exchanger, comprising a heat pump cycle having an indoor air heat exchanger to perform,
Humidification having a hot water storage part for storing hot water heated by heat exchange with the refrigerant in the water heat exchanger and an air storage part for storing air in contact with the hot water stored in the hot water storage part Tank, a wind guide path for guiding the air passing through the air storage part of the humidifying tank to the vicinity of the indoor air heat exchanger, and the indoor air heat exchanger through the wind guide path A heat pump type hot water heater, characterized by comprising air blowing means for blowing air in the vicinity.
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