【手続補正書】
【提出日】平成17年10月26日(2005.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を超臨界圧力まで圧縮する圧縮機、該圧縮機から吐出した冷媒と負荷側媒体とを熱交換する単一の放熱器、冷媒を減圧する膨張弁、および蒸発器を環状に接続して、冷媒が循環する冷凍サイクルと、
前記単一の放熱器を流通する冷媒により加熱された負荷側媒体をタンクに貯留する給湯回路と、
高圧側冷媒圧力を所定の圧力に制御する高圧制御手段とを備え、
前記高圧制御手段は、
前記冷凍サイクルに設けた第１の膨張弁と、
前記第１の膨張弁と前記蒸発器の間に接続した補助熱交換器と、
前記補助熱交換器と前記蒸発器の間に接続した第２の膨張弁と、
から成り、
前記膨張弁は、前記第１の膨張弁もしくは前記第２の膨張弁のいずれかから構成されてなる
ことを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記冷凍サイクルに冷媒高圧状態を検知する高圧検知手段を設け、前記給湯回路の放熱器流入側に給水温度を検知する給水温度センサを設け、さらに周囲温度を検出する外気温度センサを設け、
前記高圧制御手段は、
前記高圧検知手段により検知された圧力が、前記給水温度センサにより検知された給水温度と、前記外気温度センサにより検知された外気温度と、前記給湯回路における目標加熱能力と、前記給湯回路における目標沸上げ温度と、から算出される目標圧力となるように前記第１の膨張弁の開度を制御するように構成されてなることを特徴とする請求項１載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
前記冷凍サイクルにおける前記補助熱交換器の冷媒入口側に補助熱交換器入口温度センサを設け、
前記高圧制御手段は、
前記補助熱交換器入口温度センサにより検知される冷媒温度が目標温度となるように前記第１の膨張弁の開度を制御するように構成されてなることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記補助熱交換器を前記蒸発器の下部に配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
前記補助熱交換器を前記蒸発器と熱交換する空気の下流側に配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
冷媒を超臨界圧力まで圧縮する圧縮機、該圧縮機から吐出した冷媒と負荷側媒体とを熱交換する単一の放熱器、冷媒を減圧する膨張弁、および蒸発器を環状に接続して、冷媒が循環する冷凍サイクルと、
前記単一の放熱器を流通する冷媒により加熱された負荷側媒体をタンクに貯留する給湯回路と、
高圧側冷媒圧力を所定の圧力に制御する高圧制御手段とを備え、
前記高圧制御手段は、
前記放熱器と前記膨張弁の間から分岐して前記圧縮機の吸入側へ接続されたバイパス流路に設けたバイパス用膨張弁と、
前記バイパス流路の前記バイパス用膨張弁の下流側に配置されて低圧である該バイパス流路の冷媒とメイン流路の高圧側冷媒との間で熱交換する第１の高低圧熱交換器と、
から構成されてなることを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
前記冷凍サイクルに冷媒高圧状態を検知する高圧検知手段を設け、前記給湯回路の放熱器流入側に給水温度を検知する給水温度センサを設け、さらに周囲温度を検出する外気温度センサを設け、
前記高圧制御手段は、
前記高圧検知手段により検知された圧力が、前記給水温度センサにより検知された給水温度と、前記外気温度センサにより検知された外気温度と、前記給湯回路における目標加熱能力と、前記給湯回路における目標沸上げ温度と、から算出される目標圧力となるように前記バイパス用膨張弁の開度を制御するように構成されてなることを特徴とする請求項６記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
前記冷凍サイクルにおける前記膨張弁の冷媒入口側に第１の膨張弁入口温度センサを設け、
前記高圧制御手段は、
前記第１の膨張弁入口温度センサにより検知される冷媒温度が目標温度となるように前記バイパス用膨張弁の開度を制御するように構成されてなることを特徴とする請求項６記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項９】
冷媒を超臨界圧力まで圧縮する圧縮機、該圧縮機から吐出した冷媒と負荷側媒体とを熱交換する単一の放熱器、冷媒を減圧する膨張弁、および蒸発器を環状に接続して、冷媒が循環する冷凍サイクルと、
前記単一の放熱器を流通する冷媒により加熱された負荷側媒体をタンクに貯留する給湯回路と、
高圧側冷媒圧力を所定の圧力に制御する高圧制御手段とを備え、
前記高圧制御手段は、
前記放熱器と前記膨張弁の間から分岐して前記蒸発器の入口側へ接続された分岐流路に設けられて高圧である該分岐流路の冷媒とメイン流路の低圧側冷媒との間で熱交換する第２の高低圧熱交換器と、
前記分岐流路の前記第２の高低圧熱交換器の下流側に配置された第３の膨張弁と、
から構成されてなることを特徴とするヒートポンプ給湯機。
【請求項１０】
前記冷凍サイクルに冷媒高圧状態を検知する高圧検知手段を設け、前記給湯回路の放熱器流入側に給水温度を検知する給水温度センサを設け、さらに周囲温度を検出する外気温度センサを設け、
前記高圧制御手段は、
前記高圧検知手段により検知された圧力が、前記給水温度センサにより検知された給水温度と、前記外気温度センサにより検知された外気温度と、前記給湯回路における目標加熱能力と、前記給湯回路における目標沸上げ温度と、から算出される目標圧力となるように前記第２の高低圧熱交換器の開度を制御することを特徴とする請求項９記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１１】
前記分岐流路における前記第３の膨張弁の冷媒入口側に第２の膨張弁入口温度センサを設け、
前記高圧制御手段は、
前記第２の膨張弁入口温度センサにより検知される冷媒温度が目標温度となるように前記第３の膨張弁の開度を制御するように構成されてなることを特徴とする請求項９記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１２】
前記冷凍サイクルに用いる冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のヒートポンプ給湯機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係るヒートポンプ給湯機は、冷媒を超臨界圧力まで圧縮する圧縮機、この圧縮機から吐出した冷媒と負荷側媒体とを熱交換する単一の放熱器、冷媒を減圧する膨張弁、および蒸発器を環状に接続して、冷媒が循環する冷凍サイクルと、前記単一の放熱器を流通する冷媒により加熱された負荷側媒体をタンクに貯留する給湯回路と、高圧側冷媒圧力を所定の圧力に制御する高圧制御手段とを備え、この高圧制御手段は、冷凍サイクルに設けた第１の膨張弁と、第１の膨張弁と蒸発器の間に接続した補助熱交換器と、補助熱交換器と蒸発器の間に接続した第２の膨張弁と、から成り、前記膨張弁は、第１の膨張弁もしくは第２の膨張弁のいずれかから構成されてなるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明のヒートポンプ給湯機によれば、高圧制御手段により高圧側冷媒圧力を制御できるので、ヒートポンプ給湯機の運転状態をＣＯＰ最大となる高圧に制御することができる。このため、高効率のヒートポンプ給湯機の運転を実現でき、冷媒量分布を制御するための容器を必要とせず、さらに伝熱の悪い被加熱流体と熱交換する熱交換器を増やすことなく、低コストのヒートポンプ給湯機を得られるという効果がある。
さらに、高圧制御手段を、冷凍サイクルに設けた第１の膨張弁と、第１の膨張弁と蒸発器の間に接続した補助熱交換器と、補助熱交換器と蒸発器の間に接続した第２の膨張弁と、から構成しているので、高圧側冷媒圧力が最適高圧側冷媒圧力値となるように第１の膨張弁５の開度をフィードバック制御にて開度制御すれば、運転条件の変化によって最適高圧側冷媒圧力値が変化しても、この変化した最適高圧側冷媒圧力値に高圧側冷媒圧力を素早く近付けることができ、運転制御を安定的に実施できるとともに、より効率の高いヒートポンプ給湯機の運転を実現することができる。