(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が、前記冷媒を圧縮する圧縮部、前記冷媒から放熱させる放熱部、前記冷媒を膨張させる膨張部、前記冷媒に吸熱させる吸熱部の順に夫々を循環する冷媒回路を備えた圧縮式ヒートポンプシステムであって、
前記放熱部としての高温側放熱部と低温側放熱部とを、前記冷媒の流通方向に沿って上流側から順に配置し、
前記吸熱部から前記圧縮部に流入する前記冷媒である吸熱側冷媒を加熱する再生熱交換部を備え、
前記再生熱交換部が、熱電併給装置から排出された排ガスと前記吸熱側冷媒との間で熱交換を行うように構成され、
前記圧縮部が、前記熱電併給装置の発電電力により駆動し、
前記熱電併給装置から排出された排ガスを熱源として前記高温側放熱部において加熱される加熱対象媒体を予熱する予熱部を備えると共に、前記予熱部から排出された排ガスを熱源として前記再生熱交換部に供給する圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記再生熱交換部が、前記高温側放熱部から前記低温側放熱部に流入する前記冷媒である放熱側冷媒と前記吸熱側冷媒との間で熱交換を行うように構成されている請求項１に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記再生熱交換部から前記低温側放熱部に流入する前記放熱側冷媒の温度を検出する温度検出手段と、
前記再生熱交換部をバイパスして前記吸熱部から前記圧縮部に前記吸熱側冷媒を流入させるバイパス流路と、
前記再生熱交換部を流通する前記吸熱側冷媒と前記バイパス流路を流通する前記吸熱側冷媒との分配状態を調整可能な調整手段とを備え、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記調整手段を制御して、放熱側冷媒の温度を設定する冷媒温度設定手段を備えた請求項２に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記吸熱部が、熱源機の排熱を前記冷媒に吸熱させるように構成されている請求項１から３の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項５】
前記再生熱交換部から排出された排ガスと外気とを混合して混合ガスを生成するガス混合部を備え、
前記吸熱部が、前記ガス混合部で生成された混合ガスから前記冷媒に吸熱させるように構成されている請求項１から４の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項６】
前記冷媒が二酸化炭素である請求項１から５の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項７】
前記高温側放熱部及び前記低温側放熱部が、前記冷媒から加熱対象媒体としての水に放熱させて温水を生成するように構成され、
前記高温側放熱部で生成された高温水を貯留する高温水貯留部と、前記低温側放熱部で生成された低温水を貯留する低温水を貯留する低温水貯留部とを備えた請求項１から６の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項８】
前記高温水貯留部に、前記高温水の熱を蓄熱する潜熱蓄熱材が設けられている請求項７に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項９】
前記低温水貯留部に貯留された低温水を前記加熱対象媒体として前記高温側放熱部に供給するように構成されている請求項７又は８に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項１０】
前記高温水貯留部及び前記低温水貯留部の夫々が、温度成層を形成する形態で前記温水を貯留するように構成され、
前記高温水貯留部が前記低温水貯留部の上方に配置されていると共に、前記高温水貯留部の底部と前記低温水貯留部の天井部とが連通路により連通されている請求項７から９の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項１１】
前記高温水貯留部に貯留された高温水と前記低温水貯留部に貯留された低温水とを混合割合の調整を伴って混合して給湯部に給湯可能な混合手段を備えた請求項７から１０の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステムと、
電力と熱とを発生する熱電併給装置とを備え、
前記熱電併給装置が発生した電力を前記圧縮式ヒートポンプシステムが備える圧縮部の駆動源として供給すると共に、前記熱電併給装置の排熱を前記圧縮式ヒートポンプシステムの熱源として供給するように構成されたコージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒が、前記冷媒を圧縮する圧縮部、前記冷媒から放熱させる放熱部、前記冷媒を膨張させる膨張部、前記冷媒に吸熱させる吸熱部の順に夫々を循環する冷媒回路を備えた圧縮式ヒートポンプシステム及びそれを備えたコージェネレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オゾン層保護や地球温暖化防止の観点から、フロンのような人工冷媒ではなく、二酸化炭素のような自然冷媒を用い、コンプレッサの動作圧（即ち、冷媒の吐出圧力）を自然冷媒の超臨界圧力として、二酸化炭素を気相状態と気液２相状態との間で状態変化させる際の吸熱・放熱を利用して、上記吸熱器から放熱器側に熱を強制的に移動させる冷凍サイクル（以下、「超臨界冷凍サイクル」と呼ぶ。）で作動する圧縮式ヒートポンプシステムが実用化されている（例えば、特許文献１を参照。）。
また、このような超臨界冷凍サイクルで作動する圧縮式ヒートポンプシステムは、コンプレッサに加えられた仕事量に対する冷凍能力の比を示す成績係数（以下、「ＣＯＰ」（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）と呼ぶ。）が４程度と比較的高く省エネルギ性に優れている。
【０００３】
かかる超臨界冷凍サイクルで作動する圧縮式ヒートポンプシステムは、図６に示す概略構成図、及び、図７に示す冷凍サイクルを参照して、二酸化炭素等の冷媒Ｘが循環する冷媒回路１において、気相状態の冷媒をコンプレッサ２’（圧縮部）で圧縮して高温高圧とし（図７のａ’→ｂ’）、この高温高圧の冷媒Ｘを放熱器３’（放熱部）で放熱させることで冷却し（図７のｂ’→ｃ’）、その冷却した冷媒Ｘを膨張弁４’（膨張部）で減圧させて気液２相状態とし（図７のｃ’→ｄ’）、その気液２相状態の冷媒Ｘを吸熱器５’（吸熱部）で吸熱させることで加熱して気相状態とする（図７のｄ’→ａ’）ように構成されている。
そして、上記放熱器３’は、冷媒Ｘからの放熱により水又は空気等の加熱対象媒体Ｙを加熱して、温水又は温風を生成するように構成することができ、一方、上記吸熱器５’は、冷媒Ｘへの吸熱により水又は空気等の冷却対象媒体Ｚを冷却して、冷水又は冷風を生成するように構成することができる。
【０００４】
また、上記放熱器３’で生成された温水は、温度成層を形成する状態で温水を貯留可能な貯湯タンク（温水貯留部）に貯留して給湯用として消費されたり、風呂の追焚用又は暖房用として循環する循環水の加熱用に利用することができる。
【０００５】
超臨界冷凍サイクルで作動する圧縮式ヒートポンプシステムとして、放熱器から排出され膨張弁に流入する冷媒と、吸熱部から排出されコンプレッサに流入する冷媒との間で、熱交換を行う再生熱交換部を備えたものがある（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３８２５号公報
【特許文献２】特公平７−１８６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような超臨界冷凍サイクルで作動する圧縮式ヒートポンプシステムでは、二酸化炭素等の冷媒の臨界温度が従来の冷媒であるフロンの臨界温度よりも低いので、風呂の追焚用又は暖房用の循環水を加熱した後の比較的暖かい温水が加熱対象媒体として放熱器へ供給された場合、貯湯タンクにおける温水貯留量が最大となって貯湯タンクから比較的暖かい温水が加熱対象媒体として放熱器へ供給された場合、又は、夏場等に比較的暖かい空気や給水等が加熱対象媒体として放熱器へ供給された場合等のように、放熱器へ供給される加熱対象媒体の温度が上昇した場合には、放熱器から膨張弁に流入する冷媒の温度が上昇するので、膨張弁により減圧された冷媒の液化率が低下する。よって、このような場合には、所望の冷凍能力を確保するために冷媒循環量を増加させる必要があり、ＣＯＰの低下を招く場合がある。
【０００８】
また、超臨界冷凍サイクルで作動する圧縮式ヒートポンプシステムでは、コンプレッサの圧縮のみにより冷媒を昇温させる必要があるため、放熱器において９０℃程度の温水を生成するためには、コンプレッサの動作圧を１０ＭＰａ以上程度と非常に高くする必要があり、コンプレッサの大型化や高コスト化を招く場合がある。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載の圧縮式ヒートポンプシステムは、上記再生熱交換部を設けることにより圧縮部に流入する冷媒の温度が上昇し圧縮部で必要とされる動作圧が低く抑えられると考えられるが、放熱器へ供給される加熱対象媒体の温度が上昇した場合には、上述した従来の圧縮式ヒートポンプシステムと同様に、再生熱交換器から膨張弁に流入する冷媒温度が上昇して、膨張弁により減圧された冷媒の液化率が低下し、ＣＯＰの低下を招く場合がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンプレッサの動作圧を比較的低く設定可能としながら放熱器において加熱対象媒体を比較的高温に加熱することができ、更に、放熱器へ供給される加熱対象媒体の温度上昇によるＣＯＰの低下を抑制することができる圧縮式ヒートポンプシステム及びそれを備えたコージェネレーションシステムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムは、冷媒が、前記冷媒を圧縮する圧縮部、前記冷媒から放熱させる放熱部、前記冷媒を膨張させる膨張部、前記冷媒に吸熱させる吸熱部の順に夫々を循環する冷媒回路を備えた圧縮式ヒートポンプシステムであって、その第１特徴構成は、前記放熱部としての高温側放熱部と低温側放熱部とを、前記冷媒の流通方向に沿って上流側から順に配置した点にある。
【００１２】
上記第１特徴構成によれば、放熱部としての上記高温側放熱部及び上記低温側放熱部とを設けることで、冷媒を比較的高温に圧縮して高温側放熱部において加熱対象媒体を比較的高温に加熱することができ、更に、高温側放熱部へ供給される加熱対象媒体の温度が上昇した場合でも、低温側放熱部から膨張部へ流入する冷媒の温度を十分に低下させることができるので、ＣＯＰの低下を抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記吸熱部から前記圧縮部に流入する前記冷媒である吸熱側冷媒を加熱する再生熱交換部を備えた点にある。
【００１４】
上記第２特徴構成によれば、上記再生熱交換部を設けることで、上記再生熱交換部において、圧縮部に流入する吸熱側冷媒の温度を適切に上昇させることができるので、圧縮部で必要とされる動作圧を低く抑えながら、圧縮部により冷媒を比較的高温になるように圧縮することができる。従って、圧縮部において動作圧を比較的低く設定しても、冷媒を比較的高温に圧縮して高温側放熱部において加熱対象媒体を比較的高温に加熱することができる。
【００１５】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、前記再生熱交換部が、前記高温側放熱部から前記低温側放熱部に流入する前記冷媒である放熱側冷媒と前記吸熱側冷媒との間で熱交換を行うように構成されている点にある。
【００１６】
上記第３特徴構成によれば、上記再生熱交換部において、高温側放熱部から排出された上記放熱側冷媒と吸熱部から排出された上記吸熱側冷媒との熱交換を行って、低温側放熱部に流入する放熱側冷媒の温度を適切に低下させると共に、圧縮部に流入する吸熱側冷媒の温度を適切に上昇させることができる。
【００１７】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、前記再生熱交換部から前記低温側放熱部に流入する前記放熱側冷媒の温度を検出する温度検出手段と、
前記再生熱交換部をバイパスして前記吸熱部から前記圧縮部に前記吸熱側冷媒を流入させるバイパス流路と、
前記再生熱交換部を流通する前記吸熱側冷媒と前記バイパス流路を流通する前記吸熱側冷媒との分配状態を調整可能な調整手段とを備え、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記調整手段を制御して、放熱側冷媒の温度を設定する冷媒温度設定手段を備えた点にある。
【００１８】
上記第４特徴構成によれば、上記冷媒温度設定手段により、上記温度検出手段で検出された放熱側冷媒の温度に基づいて上記調整手段により調整可能な吸熱側冷媒の分配状態を制御することで、低温側放熱部に流入する放熱側冷媒の温度を適切な温度に維持することができ、低温側放熱部等において加熱対象媒体を良好に加熱しながら、ＣＯＰを一層向上させることができる。
【００１９】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第５特徴構成は、上記第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、前記吸熱部が、熱源機の排熱を前記冷媒に吸熱させるように構成されている点にある。
【００２０】
上記第５特徴構成によれば、発電機を駆動するエンジンや燃料電池等の熱源機を設け、例えば電力と共に熱とを発生する熱電併給装置等として構成すると共に、上記吸熱部を、排ガスや冷却水等の熱源機の排熱を冷媒に吸熱させるように構成することで、吸熱部から再生熱交換部に流入する冷媒の温度を比較的高くして、７以上程度のＣＯＰを達成することができ、更に、熱源機への入熱量に対する放熱部における放熱量の比で示される総合熱効率を１００％以上とすることができる。
【００２１】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第６特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、前記圧縮部が、熱電併給装置の発電電力により駆動し、
前記再生熱交換部が、前記熱電併給装置から排出された排ガスと前記吸熱側冷媒との間で熱交換を行うように構成されている点にある。
【００２２】
上記第６特徴構成によれば、発電機を駆動するエンジンや燃料電池等のように、電力と共に熱を発生する熱電併給装置を備えることで、圧縮部を熱電併給装置の発電電力により駆動することができると共に、再生熱交換部において、熱電併給装置から排出された排ガスと圧縮部に流入する吸熱側冷媒との間で熱交換を行って、吸熱側冷媒の温度を適切に上昇させることができる。更に、熱電併給装置から排出される排ガスには、大量の水蒸気が含まれていることから、再生熱交換器において排ガス中の水蒸気の潜熱をも、吸熱側冷媒により回収することができる。
【００２３】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第７特徴構成は、上記第６特徴構成に加えて、前記熱電併給装置から排出された排ガスを熱源として前記高温側放熱部において加熱される加熱対象媒体を予熱する予熱部を備えると共に、前記予熱部から排出された排ガスを前記再生熱交換部に供給する点にある。
【００２４】
上記第７特徴構成によれば、上記予熱部を設けることで、熱電併給装置から排出される高温の排ガスにより、高温側放熱部において加熱される加熱対象媒体を比較的高温に予熱することができる。更に、上記予熱部において適度に冷却された排ガスを再生熱交換部に供給することで、再生熱交換部において、圧縮部に流入する吸熱側冷媒の温度を適切な温度に上昇させることができ、結果、上記熱電併給装置から排出された排ガスの熱を有効に回収することができる。
【００２５】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第８特徴構成は、上記第７特徴構成に加えて、前記再生熱交換部から排出された排ガスと外気とを混合して混合ガスを生成するガス混合部を備え、
前記吸熱部が、前記ガス混合部で生成された混合ガスから前記冷媒に吸熱させるように構成されている点にある。
【００２６】
上記第８特徴構成によれば、上記ガス混合部において上記再生熱交換部から排出された排ガスに外気を混合して大量の且つ吸熱部の熱源として適切な温度の混合ガスを生成し、上記吸熱部において、その大量且つ適切な温度の混合ガスから冷媒に吸熱させるように構成することで、吸熱部における伝熱効率を向上することができる。
【００２７】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第９特徴構成は、上記第１乃至第８特徴構成の何れかに加えて、前記冷媒が二酸化炭素である点にある。
【００２８】
上記第９特徴構成によれば、冷媒として二酸化炭素を利用した場合でも、上述したように、高温側放熱部へ供給される加熱対象媒体の温度が上昇した場合でもＣＯＰの低下を抑制することができ、更に、高温放熱部において加熱対象媒体としての水を例えば９０℃程度と比較的高温に加熱することができ、５．２程度のＣＯＰを達成することができる。
【００２９】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第１０特徴構成は、上記第１乃至第９特徴構成の何れかに加えて、前記高温側放熱部及び前記低温側放熱部が、前記冷媒から加熱対象媒体としての水に放熱させて温水を生成するように構成され、
前記高温側放熱部で生成された高温水を貯留する高温水貯留部と、前記低温側放熱部で生成された低温水を貯留する低温水を貯留する低温水貯留部とを備えた点にある。
【００３０】
上記第１０特徴構成によれば、高温側放熱部で生成された高温水と低温側放熱部で生成された低温水との夫々を高温水貯留部と低温水貯留部とへ各別に貯留することができ、高温水及び低温水を夫々の用途に合わせて使い分けることができる。また、この高温水貯留部に貯留されている水を高温側放熱部に加熱対象媒体として供給すると共に、低温水貯留部に貯留されている水を低温側放熱部に加熱対象媒体として供給することで、高温側放熱部及び低温水放熱部に夫々に適切な温度の加熱対象媒体を供給することができる。
【００３１】
更に、高温側放熱部に加熱対象媒体として比較的高温の温水を供給してもＣＯＰの低下を抑制できることから、高温側貯留部に貯留されている温水を高温側放熱部との間で比較的高流量で循環させる形態で、高温側放熱部において冷媒から温水に放熱させて、高温側放熱部における伝熱効率を向上することができる。
一方、低温側貯留部において低温水を、温度成層を形成する形態で貯留すると共に、その下方の比較的低温の水を低温側放熱部に供給する形態で、低温側放熱部において冷媒から低温の水に放熱させて、冷媒の温度を十分に低下させることができる。
【００３２】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第１１特徴構成は、上記第１０特徴構成に加えて、前記高温水貯留部に、前記高温水の熱を蓄熱する潜熱蓄熱材が設けられている点にある。
【００３３】
上記第１０特徴構成によれば、高温水貯留部に潜熱蓄熱材を設けることで、潜熱蓄熱材を融解する形態で、高温水の熱を効率良く蓄熱することができる。よって、高温水貯留部に貯留される高温水を、風呂の追焚用又は暖房用として循環する循環水の加熱用に利用する場合において、高温水が潜熱蓄熱材により蓄熱された熱により良好に加熱されることから、多くの循環水を高温に加熱することができ、高温水貯留部の小型化を図ることができる。
【００３４】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第１２特徴構成は、上記第１０乃至第１１特徴構成の何れかに加えて、前記低温水貯留部に貯留された低温水を前記加熱対象媒体として前記高温側放熱部に供給するように構成されている点にある。
【００３５】
上記第１２特徴構成によれば、低温水貯留部に貯留された低温水を上記高温水放熱部に加熱対象媒体として供給することで、低温側放熱部で生成された低温水を有効に消費することができる。また、上述したように、高温側放熱部へ供給される加熱対象媒体が低温側放熱部で生成された比較的暖かい低温水であっても、上記第２特徴構成の如く再生熱交換部を設ければ、低温側放熱部から膨張部へ流入する冷媒の温度が十分に低下されるので、ＣＯＰの低下が抑制される。
【００３６】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第１３特徴構成は、上記第１０乃至第１２特徴構成の何れかに加えて、前記高温水貯留部及び前記低温水貯留部の夫々が、温度成層を形成する形態で前記温水を貯留するように構成され、
前記高温水貯留部が前記低温水貯留部の上方に配置されていると共に、前記高温水貯留部の底部と前記低温水貯留部の天井部とが連通路により連通されている点にある。
【００３７】
上記第１３特徴構成によれば、温度成層を形成する形態で温水を貯留するように構成された高温水貯留部と低温水貯留部とを上記連通路により連通させることで、低温水貯留部の上方の貯留された低温水が高温水貯留部の下方に供給されることになる。よって、高温水貯留部においては、上方に高温水が存在し下方に低温水が存在するという温度成層が形成されることになるので、温度成層間の温度差を小さくして、高温水を高温に維持した状態貯留することができ、更に、下方に存在する低温水を高温側放熱器に供給することができる。
【００３８】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第１４特徴構成は、上記第１０乃至第１３特徴構成の何れかに加えて、前記高温水貯留部に貯留された高温水と前記低温水貯留部に貯留された低温水とを混合割合の調整を伴って混合して給湯部に給湯可能な混合手段を備えた点にある。
【００３９】
上記第１４特徴構成によれば、上記混合手段を設けることで、高温水よりも低温且つ低温水よりも高温な所望温度の温水が必要な場合でも、高温水と低温水を混合して、所望温度の温水を給湯部に給湯することができ、高温側放熱器及び低温側放熱器での放熱を有効利用することができる。
【００４０】
上記目的を達成するための本発明に係るコージェネレーションシステムは、上記第１乃至第１５特徴構成の何れかを有する圧縮式ヒートポンプシステムを備えると共に、電力と熱とを発生する熱電併給装置とを備え、前記熱電併給装置が発生した電力を前記圧縮式ヒートポンプシステムが備える圧縮部の駆動源として供給すると共に、前記熱電併給装置の排熱を前記圧縮式ヒートポンプシステムの熱源として供給するように構成されている。
【００４１】
即ち、かかるコージェネレーションシステムは、上述した第１乃至第１５特徴構成と同様の作用効果を実現することができると共に、熱電併給装置が発生した電力と熱とを圧縮式ヒートポンプシステムで有効利用して、全体的な熱効率を大幅に向上することができる。
更に、このようなコージェネレーションシステムにおいて、熱電併給装置の出力が安定する（例えば一定となる）ように、圧縮式ヒートポンプシステムの圧縮部の動力、即ち、圧縮式ヒートポンプシステムの出力を制御するように構成すれば、熱電併給装置を高効率な状態で維持し、更には、熱電併給装置の出力変動に伴う劣化等を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
〔第１実施形態〕
第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１に示す圧縮式ヒートポンプシステムは、公知の如く、自然冷媒としての二酸化炭素である冷媒Ｘが、冷媒Ｘを圧縮するコンプレッサ２（圧縮部）、冷媒Ｘから放熱させて加熱対象媒体Ｙを加熱する放熱器３（放熱部）、冷媒Ｘを膨張させて減圧させる膨張弁４（膨張部）、冷媒Ｘに吸熱させて冷却対象媒体Ｚを冷却する吸熱器５（吸熱部）の順に夫々を循環する冷媒回路１を備えて構成されている。
【００４３】
このような二酸化炭素を冷媒Ｘとして用いた圧縮式ヒートポンプシステムは、図２に示す冷凍サイクルで作動し、コンプレッサ２の動作圧（即ち、冷媒Ｘの吐出圧力）を自然冷媒の超臨界圧力とし、冷媒Ｘを気相状態と気液２相状態との間で状態変化させる際の吸熱・放熱を利用して、吸熱器３から放熱器５側に熱を強制的に移動させる超臨界冷凍サイクルで作動するものである。詳しくは、冷媒回路１において、気相状態の冷媒Ｘをコンプレッサ２で圧縮して高温高圧とし（図２のａ→ｂ）、この高温高圧の冷媒Ｘを放熱器３で放熱させることで冷却し（図２のｂ→ｃ、及び、ｄ→ｅ）、その冷却した冷媒Ｘを膨張弁４で減圧させて気液２相状態とし（図２のｅ→ｆ）、その気液２相状態の冷媒Ｘを吸熱器５で吸熱させることで加熱して気相状態とする（図２のｆ→ｇ）ように構成されており、以上のような構成については、公知の超臨界冷凍サイクルで作動する圧縮式ヒートポンプシステムと同様の構成を採用することができる。
【００４４】
ここで、放熱器３は、冷媒Ｘからの放熱により水又は空気等の加熱対象媒体Ｙを加熱して、温水又は温風を生成するように構成することができ、本第１実施形態において、放熱器３は、上記加熱対象媒体Ｙとしての水を加熱して温水Ｈを生成するように構成されている。
一方、吸熱器５は、冷媒Ｘへの吸熱により水又は空気等の冷却対象媒体Ｚを冷却して、冷水又は冷風を生成するように構成することができ、本第１実施形態において、吸熱器５は、上記冷却対象媒体Ｚとして、外気、又は、発電機を駆動するエンジンや燃料電池等の熱源機の排熱により加熱された排ガスや冷却水等が供給され、その冷却対象媒体Ｚを冷却することで、冷媒Ｘに吸熱させるように構成されている。
【００４５】
放熱器３で生成された温水Ｈは、温度成層を形成する状態で温水を貯留可能な貯湯タンク２０（温水貯留部）に貯留される。
即ち、上記貯湯タンク２０は、詳細については後述するが、上水道管に接続された給水路２３から底部に低温の水Ｗが供給されて常に満水状態とされると共に、ポンプ２２を作動させることにより、下方側から取り出された加熱対象媒体Ｙとしての比較的低温の水Ｗが、放熱器３により加熱されて温水Ｈとされた後に、上方側に戻されることにより、上方側ほど高温の温水Ｈの層が存在する温度成層を形成する状態で温水Ｈを貯留するように構成されている。
そして、この貯湯タンク２０に貯留された温水Ｈは、給湯用として給湯栓や風呂などの給湯部３０に供給されて消費され、その消費された分に相当する給水Ｗが給水路２３から貯湯タンク２０の底部に供給される。
【００４６】
上記のような圧縮式ヒートポンプシステムでは、循環水Ｃを加熱した後の比較的暖かい温水Ｈがそのまま加熱対象媒体Ｙとして放熱器３へ供給された場合、貯湯タンク２０における温水貯留量が最大となって貯湯タンク２０から比較的暖かい温水Ｈが加熱対象媒体Ｙとして放熱器３へ供給された場合、又は、夏場等に比較的暖かい加熱対象媒体Ｙが放熱器３へ供給された場合等のように、放熱器３へ供給される加熱対象媒体Ｙの温度が上昇した場合でも、ＣＯＰの低下を抑制することができ、その構成について説明を加える。
【００４７】
圧縮式ヒートポンプシステムの冷媒回路１には、上記放熱器３としての高温側放熱器３Ａ（高温側放熱部）と低温側放熱器３Ｂ（低温側放熱部）とが、冷媒Ｘの流通方向に沿って上流側から順に配置され、更に、高温側放熱器３Ａから低温側放熱器３Ｂに流入する放熱側冷媒Ｘ１と吸熱器５からコンプレッサ２に流入する冷媒Ｘである吸熱側冷媒Ｘ２との間で熱交換を行う再生熱交換器１０（再生熱交換部）が設けられている。
【００４８】
即ち、上記再生熱交換器１０を設けることにより、再生熱交換器１０から低温側放熱器３Ｂに流入する放熱側冷媒Ｘ１の温度が適切に低下する（図２のｃ→ｄ）と共に、再生熱交換器１０からコンプレッサ２に流入する吸熱側冷媒Ｘ２の温度が適切に上昇する（図２のｇ→ａ）ので、コンプレッサ２により冷媒Ｘを比較的高温になるように圧縮することができ、コンプレッサ２において動作圧を、８ＭＰａ程度以下（例えば６．２（冬季）〜７．５ＭＰａ（夏季））と比較的低く設定しても冷媒Ｘを比較的高温に圧縮して高温側放熱器３Ａにおいて加熱対象媒体Ｙを比較的高温に加熱することができ、更には、高温側放熱器３Ａへ供給される加熱対象媒体Ｙの温度が上昇した場合でも、低温側放熱器３Ｂから膨張弁４へ流入する冷媒Ｘの温度を十分に低下させて、ＣＯＰの低下を抑制することができる。
【００４９】
また、冷媒回路１には、再生熱交換器１０から低温側放熱器３Ｂに流入する放熱側冷媒Ｘ１の温度を検出する温度センサ１３（温度検出手段）と、再生熱交換器１０をバイパスして吸熱器５からコンプレッサ２に吸熱側冷媒Ｘ２を流入させるバイパス流路１１とが設けられており、更に、再生熱交換器１０を流通する吸熱側冷媒Ｘ１とバイパス流路１１を流通する吸熱側冷媒Ｘ１との分配状態を調整可能な調整手段として、バイパス流路１１には、そのバイパス流路１１を流通する吸熱側冷媒Ｘ２の流量を調整可能な流量調整弁１２が設けられている。
【００５０】
即ち、上記のように調整手段として機能する流量調整手段９により、バイパス流路１１を流通する吸熱側冷媒Ｘ２の流量を調整することで、再生熱交換器１０を流通する吸熱側冷媒Ｘ２の流量が調整されることになるので、再生熱交換器１０において放熱側冷媒Ｘ１から吸熱側冷媒Ｘ２に伝達する熱量が調整され、結果、再生熱交換器１０から低温側放熱器３Ｂに流入する放熱側冷媒Ｘ１の温度が調整されることになる。
【００５１】
そして、コンピュータからなる制御装置（図示せず）が所定のプログラムを実行することにより機能する冷媒温度設定手段１４を設け、その冷媒温度設定手段１４を、上記温度センサ１３の検出結果に基づいて上記流量調整弁１２を制御して、上記放熱側冷媒Ｘ１の温度を例えば１８℃〜４５℃程度の適切な温度に設定するように構成することで、低温側放熱器３Ｂにおいて加熱対象媒体Ｙが良好に加熱され、ＣＯＰが一層向上される。
【００５２】
貯湯タンク２０は、高温側放熱器３Ａで生成された例えば６５℃〜９０℃程度の高温水ＨＨ等を貯留する高温水貯留部２０Ａと、低温側放熱器３Ｂで生成された例えば１５℃〜３５℃程度の低温水ＨＬ等を貯留する低温水貯留部２０Ｂとで構成されており、これら高温水ＨＨと低温水ＨＬとを夫々の用途に合わせて使い分けることができる。
【００５３】
更に、高温水貯留部２０Ａが低温水貯留部２０Ｂの上方に配置されていると共に、高温水貯留部２０Ａの底部と低温水貯留部２０Ｂの天井部とが連通路２０Ｃにより連通されているので、貯湯タンク２０の高温水貯留部２０Ａには、上方側から下方側にかけて、高温水ＨＨからなる層と、その高温水ＨＨよりも低温で且つ上記低温水ＨＬよりも高温の低温水ＨＬ’の層との２層の温度成層が形成され、低温水貯留部２０Ｂには、上方側から下方側にかけて、低温水ＨＬと、低温水ＨＬよりも低温の給水Ｗからなる２層の温度成層が形成される状態で、温水Ｈが貯留されることになる。
【００５４】
また、高温側放熱器３Ａには、高温側ポンプ２２Ａを作動させることにより高温水貯留部２０Ａの下方側から取り出された加熱対象媒体Ｙとしての低温水ＨＬ’が供給されることになり、この高温側放熱器３Ａで生成された高温水ＨＨが高温水貯留部２０Ａの上方側に戻されることになる。
【００５５】
一方、低温側放熱器３Ｂには、低温側ポンプ２２Ｂを作動させることにより低温水貯留部２０Ｂの下方側から取り出された加熱対象媒体Ｙとしての給水Ｗが供給されることになり、この低温側放熱器３Ｂで生成された低温水ＨＬが低温水貯留部２０Ｂの上方側に戻されることになる。
【００５６】
そして、低温側放熱器３Ｂで生成された低温水ＨＬが、上記連通路２０Ｃを通じて、上記高温側放熱器３Ａに加熱対象媒体Ｙとして供給されて、低温水ＨＬが有効利用される。
【００５７】
高温水貯留部２０Ａに貯留された例えば９０℃程度の高温水ＨＨと低温水貯留部２０Ｂに貯留された例えば１８℃程度の低温水ＨＬとは、夫々個別に消費しても構わないが、それら高温水ＨＨと低温水ＨＬとを混合割合の調整を伴って混合して給湯部３０に供給可能な混合手段としての三方調整弁２６を設けることで、所望温度の温水を給湯部３０に給湯することができる。
【００５８】
更に、三方調整弁２６から給湯部３０に供給される温水の温度を検出する温度センサ２７と、コンピュータからなる制御装置（図示せず）が所定のプログラムを実行することにより機能する給湯温度設定手段２８とを設け、その給湯温度設定手段２８を、上記温度センサ２７の検出結果に基づいて上記三方調整弁２６を制御して、給湯部３０へ供給される温水の温度を、高温水ＨＨの温度（例えば９０℃）から低温水ＨＬの温度（例えば１８℃）まで範囲内において例えば予めリモコン等において設定された所望の温度に設定するように構成することができる。
【００５９】
また、給湯部３０へ給湯する構成と同様に、高温水ＨＨと低温水ＨＬとを混合割合の調整を伴って混合して給湯部としての風呂３８に供給可能な三方調整弁３１と、三方調整弁３１から風呂３８に供給される温水の温度を検出する温度センサ３２と、湯張り温度設定手段３３とが設けられており、電磁弁３４を開状態として風呂３８への湯張りを行う際に、その湯張り温度設定手段３３により、温度センサ３２の検出結果に基づいて上記三方調整弁３１を制御して、風呂３８へ供給される温水の温度を、高温水ＨＨの温度（例えば９０℃）から低温水ＨＬの温度（例えば１８℃）まで範囲内において例えば予めリモコン等において設定された所望の湯張り温度に設定するように構成されている。
【００６０】
更に、高温水貯留部２０Ａ内に設けられた伝熱管３６と風呂３８との間で、風呂の水を循環させる追焚用循環回路３７が設けられており、この追焚用循環回路３７に設けられた循環ポンプ３５を作動させることにより、伝熱管３６において風呂３８の水を高温水貯留部２０Ａ内に貯留されている高温水ＨＨとの熱交換により加熱即ち追焚するように構成されている。
【００６１】
高温水貯留部２０Ａの上方側から取り出した高温水ＨＨを高温水貯留部２０Ａの上方側へ循環させる暖房用一次循環回路４０と、床暖房機や浴室暖房乾燥機等の暖房機器４５の暖房用水Ｄを循環させる暖房用二次循環回路４３と、暖房用一次循環回路４０を循環する高温水ＨＨと暖房用二次循環回路４３を循環する暖房用水Ｄとの熱交換を行う熱交換器４２とが設けられており、暖房用一次循環回路４０に設けられた循環ポンプ４１と暖房用二次循環回路４３に設けられた循環ポンプ４４とを作動させることにより、高温水ＨＨにより暖房用水Ｄとの熱交換により加熱して、暖房機器４５の暖房を行うように構成されている。
【００６２】
以下、図１に示す第１実施形態の圧縮式ヒートポンプシステム（実施例）と、図６に示す従来の圧縮式ヒートポンプシステム（比較例）とについて、ＣＯＰ等を数値解析により計算した結果について説明する。
尚、各種温度条件は、下記の表１に示す条件を想定した。
【００６３】
【表１】
0003719444.tif 000002
【００６４】
実施例の圧縮式ヒートポンプシステムでは、上記条件に加えて、低温側放熱器３Ｂで生成され高温側放熱器３Ａに供給される温水ＨＬの温度を約３５℃とした場合において、コンプレッサ２の動作圧を６ＭＰａ程度と比較的低く設定することができ、更に、ＣＯＰを４．８程度と非常に高くなることが確認できた。一方、比較例の圧縮式ヒートポンプシステムでは、コンプレッサ２の動作圧を１１．５ＭＰａ程度に設定する必要があり、ＣＯＰは３．２程度であることが確認できた。よって、実施例の圧縮式ヒートポンプシステムは、従来の圧縮式ヒートポンプシステムと比較して、コンプレッサの動作圧の低減及びＣＯＰ向上の点で優れていることが確認できた。
【００６５】
更に、実施例の圧縮式ヒートポンプシステムでは、吸熱器５において発電機を駆動するエンジンや燃料電池等の熱源機の排熱を冷媒Ｘに吸熱させるように構成することを想定して、排熱により９０℃程度に加熱された冷却水を冷却対象媒体Ｚとして吸熱器５に供給し、その冷却対象媒体Ｚが吸熱器５において１７℃程度に冷却されると想定した場合においては、図３の冷凍サイクルに示すように、吸熱器５において冷媒Ｘが高温の冷却対象媒体Ｚにより温度上昇を伴って気相状態となり（ｆ→ｇ）、コンプレッサ２の動作圧を６．９ＭＰａ程度と比較的低く設定しながら、ＣＯＰを８．８程度、更には、総合熱効率を１００％以上になることが確認できた。
【００６６】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、上記第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付して詳細な説明は割愛する場合がある。
図４に示す圧縮式ヒートポンプシステムは、上記第１実施形態と同様に、自然冷媒としての二酸化炭素である冷媒Ｘが、コンプレッサ２（圧縮部）、放熱器３（放熱部）、膨張弁４（膨張部）、吸熱器５（吸熱部）の順に夫々を循環する冷媒回路１を備えて構成され、図５に示す超臨界冷凍サイクルで作動するものである。
【００６７】
即ち、冷媒回路１において、気相状態の冷媒Ｘをコンプレッサ２で圧縮して高温高圧とし（図５のｈ→ｉ）、この高温高圧の冷媒Ｘを放熱器３で放熱させることで冷却し（図５のｉ→ｊ→ｋ）、その冷却した冷媒Ｘを膨張弁４で減圧させて気液２相状態とし（図５のｋ→ｌ）、その気液２相状態の冷媒Ｘを吸熱器５で吸熱させることで加熱して気相状態とする（図５のｌ→ｍ）ように構成されている。
【００６８】
また、コンプレッサ２は、電気モータ５１を動力源として駆動するように構成されており、その電気モータ５１は、熱電併給装置５０の発電電力を消費して駆動するように構成されている。尚、この熱電併給装置５０は、発電機とそれを駆動するエンジンとを備える形態、又は、燃料電池を備える形態等の公知の形態を採用することができる。
【００６９】
また、この熱電併給装置５０は、上記エンジンや燃料電池から水蒸気を多く含み比較的高温の排ガスＥが排出される。そして、この排ガスＥは、ファン５８の吸引力により、詳細については後述するが予熱熱交換器５５（予熱部）と再生熱交換器５６（再生熱交換部）とに順に熱源として供給されて顕熱及び潜熱が回収された後に、ガス混合器５７（ガス混合部）で外気Ａと混合されて混合ガスＭとなって、吸熱器５に冷却対象媒体Ｚとして供給される。
【００７０】
即ち、この圧縮式ヒートポンプシステムは、電力と熱とを発生する熱電併給装置５０と併設されることで、コージェネレーションシステムとして構築されており、この熱電併給装置５０が発生した電力がコンプレッサ１の動力源として供給されると共に、熱電併給装置５０が発生した熱が圧縮式ヒートポンプシステムの熱源として供給される。
よって、熱電併給装置５０の排ガスＥの熱を有効に回収することにより、総合熱効率を大幅に向上することができ、例えば、熱電併給装置５０を設けずに、コンプレッサ２を駆動する電気モータ５１を商用電力系統からの買電により駆動した場合よりも、一次エネルギ消費量を削減することができる。
【００７１】
また、熱電併給装置５０の発電電力をコンプレッサ２の駆動源として消費するように構成する場合には、例えば、熱電併給装置５０の発電電力を消費する電力消費部における電力負荷が大きい昼間などには、コンプレッサ２の動力を小さくし、逆に、電力消費部における電力負荷が小さい夜間などには、コンプレッサ２の動力を大きくするなどの形態で、熱電併給装置５０の負荷を略一定に保つように、コンプレッサ２の動力、即ち、圧縮式ヒートポンプシステムの出力を制御するように構成することもできる。
よって、このように熱電併給装置５０の負荷を略一定に保つことで、熱電併給装置５０を高効率な状態で維持し、更には、熱電併給装置５０に設けられる燃料電池の出力変動に起因する劣化等を抑制することができる。
【００７２】
圧縮式ヒートポンプシステムの冷媒回路１には、上記第１実施形態と同様に、上記放熱器３としての高温側放熱器３Ａ（高温側放熱部）と低温側放熱器３Ｂ（低温側放熱部）とが、冷媒Ｘの流通方向に沿って上流側から順に配置されている。
即ち、高温側放熱器３Ａでは、高温高圧の冷媒Ｘが放熱する（図５のｉ→ｊ）ことで、加熱対象媒体Ｙが比較的高温に加熱され（図５のＹ１→Ｙ２）、低温側放熱器３Ｂでは、高温側放熱器３Ａで冷却された熱媒Ｘが放熱する（図５のｊ→ｋ）ことで、加熱対象媒体Ｙが比較的低温に加熱される（図５のＹ０→Ｙ１）。
【００７３】
そして、高温側放熱器３Ａへ供給される加熱対象媒体Ｙの温度が上昇した場合でも、低温側放熱器３Ｂから膨張弁４へ流入する冷媒Ｘの温度を十分に低下させて、ＣＯＰの低下を抑制することができる。
【００７４】
貯湯タンク２０は、高温側放熱器３Ａで生成された高温の高温水ＨＨを貯留する高温水貯留部２０Ａと、低温側放熱器３Ｂで生成された上記高温水ＨＨよりも低温の低温水ＨＬを貯留する低温水貯留部２０Ｂとで構成されており、これら高温水ＨＨと低温水ＨＬとを夫々の用途に合わせて使い分けることができる。
【００７５】
更に、貯湯タンク２０は、上方に高温水貯留部２０Ａを形成すると共に下方に低温水貯留部２０Ｂを形成する１つの槽として構成されている。
【００７６】
また、高温側放熱器３Ａには、高温側ポンプ２２Ａを作動させることにより、加熱対象媒体Ｙとして、高温水貯留部２０Ａの下方側から取り出された低温水ＨＬ’が供給されることになり、コンプレッサ２から吐出された高温（例えば、１５０℃程度）の冷媒Ｘが高温側放熱器３Ａにおいて冷却されて、低温水ＨＬ’が高温（例えば９０℃程度）の高温水ＨＨに加熱される。
そして、この高温側放熱器３Ａで生成された高温水ＨＨが高温水貯留部２０Ａの上方側に戻され、更に、その高温水ＨＨが、暖房用水Ｄの加熱や風呂の追焚等に利用される。
【００７７】
更に、上記高温側ポンプ２２Ａによる加熱対象媒体Ｙ（低温水ＨＬ’、高温水ＨＨ）の供給流量は、比較的高流量に設定されており、高温側放熱器３Ａにおける伝熱効率の向上が図られている。
従って、高温水貯留部２０Ａにおいては、高温水ＨＨと低温水ＨＬ’とが混合された状態で温水Ｈが貯留されることになる。
【００７８】
更に、この高温水貯留部２０Ａの外周には、高温水ＨＨの熱を潜熱及び顕熱として蓄熱する潜熱蓄熱材５９が設けられている。
この潜熱蓄熱材５９は、融点が６０℃程度のパラフィンを充填した形態で構成されている。このパラフィンは、融解することで高温水ＨＨの熱を潜熱として蓄積し、一方、凝固することでその潜熱を高温水ＨＨ側に放熱するように作用するので、高温水貯留部２０Ａに貯留される高温水ＨＨの温度をできるだけパラフィンの融点以上に維持することができる。
【００７９】
更に、熱電併給装置５０から排出された排ガスＥと高温側放熱器３Ａにおいて加熱される低温水ＨＬ’とを熱交換する形態で、排ガスＥを熱源として低温水ＨＬ’を予熱する予熱熱交換器５５が設けられており、排ガスＥの顕熱を回収して熱効率の向上を図ると共に、高温側放熱器３Ａにおいて十分に高温の高温水ＨＨを生成することができる。
尚、上記熱電併給装置５０が停止されて排ガスＥが排出されなくなり、予熱熱交換器５５における低温水ＨＬ’の予熱ができない場合には、例えば、コンプレッサ２の動作圧を上昇させて、高温側放熱器３Ａに供給される冷媒Ｘの温度を上昇させることで、高温水ＨＨを高温に加熱することができる。
【００８０】
一方、低温側放熱器３Ｂには、低温側ポンプ２２Ｂを作動させることにより、加熱対象媒体Ｙとして、低温水貯留部２０Ｂの下方側から取り出された低温（例えば、５℃（冬季）〜２５℃（夏季））の給水Ｗが供給されることになり、高温側放熱器３Ａから吐出された高温（例えば、１２０℃程度）の冷媒Ｘが低温側放熱器３Ｂにおいて十分に低温（例えば、９℃（冬季）〜２８℃（夏季））に冷却されて、給水Ｗが上記高温水ＨＨよりも低温（例えば６５℃程度）に加熱される。
【００８１】
そして、この低温側放熱器３Ｂで生成された低温水ＨＬが低温水貯留部２０Ｂの上方側に戻され、更に、その低温水ＨＬが、給湯部３０に供給されたり、上方の高温水貯留部Ａ側から上記高温側放熱器３Ａに上記低温水ＨＬ’として供給されるなどして利用される。
【００８２】
更に、上記低温側ポンプ２２Ｂによる加熱対象媒体Ｙ（給水Ｗ、低温水ＨＬ）の供給流量は、低温側放熱器３Ｂで生成される低温水ＨＬの温度が設定温度となるような形態で制御される。
従って、低温水貯留部２０Ｂにおいては、上方側から下方側にかけて、低温水ＨＬと、低温水ＨＬよりも低温の給水Ｗからなる２層の温度成層が形成される状態で、温水Ｈが貯留されることになる。
【００８３】
圧縮式ヒートポンプシステムの冷媒回路１には、熱電併給装置５０から排出された排ガスＥと、吸熱器５からコンプレッサ２に流入する冷媒Ｘである吸熱側冷媒Ｘ２との間で、熱交換を行う再生熱交換器５６（再生熱交換部）が設けられている。
【００８４】
更に、この再生熱交換器５６においては、予熱熱交換器５５において顕熱の一部が回収され比較的低温（例えば８５℃程度）となった排ガスＥが供給され、その排ガスＥの顕熱と共に排ガスＥの水蒸気の潜熱を回収して、その排ガスＥを冷却する（図５のＥ０→Ｅ１）ことで、吸熱側冷媒Ｘ２を加熱する（図５のｍ→ｈ）ことができる。
【００８５】
即ち、上記再生熱交換器５６を設けることにより、再生熱交換器５６からコンプレッサ２に流入する吸熱側冷媒Ｘ２の温度が適切な温度（例えば、６０℃程度）に上昇するので、コンプレッサ２により冷媒Ｘを比較的高温になるように圧縮することができ、コンプレッサ２において動作圧を比較的低く設定しても冷媒Ｘを比較的高温に圧縮して高温側放熱器３Ａにおいて加熱対象媒体Ｙを比較的高温に加熱することができる。
【００８６】
また、上記再生熱交換器５６から排出された比較的低温の排ガスＥは、ガス混合気５７において外気Ａと混合されて混合ガスＭとなり、その混合ガスＭが吸熱器５に供給される。
従って、吸熱器５において、その大量且つ適切な温度の混合ガスＭの熱を回収して（図５のＭ０→Ｍ１）、冷媒Ｘに吸熱させる（図５のｌ→ｍ）ことで、伝熱効率が向上されている。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第１実施形態を示す概略構成図
【図２】第１実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムの冷凍サイクルを示す図
【図３】第１実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムの冷凍サイクルを示す図
【図４】本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第２実施形態を示す概略構成図
【図５】第２実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムの冷凍サイクルを示す図
【図６】従来の圧縮式ヒートポンプシステムを示す概略構成図
【図７】従来の圧縮式ヒートポンプシステムの冷凍サイクルを示す図
【符号の説明】
【００８８】
１：循環回路
２：コンプレッサ（圧縮部）
３：放熱器（放熱部）
３Ａ：高温側放熱器（高温側放熱部）
３Ｂ：低温側放熱器（低温側放熱部）
４：膨張弁（膨張部）
５：吸熱器（吸熱部）
１０：再生熱交換器（再生熱交換部）
１１：バイパス流路
１２：流量調整弁（調整手段）
１４：冷媒温度設定手段
２０：貯湯タンク（温水貯留部）
２０Ａ：高温水貯留部
２０Ｂ：低温水貯留部
３０：給湯部
２６，３１：三方調整弁（混合手段）
２７，３２：温度センサ
２８：給湯温度設定手段
３３：湯張り温度設定手段
５０：熱電併給装置
５５：予熱熱交換器（予熱部）
５６：再生熱交換器５６（再生熱交換部）
５７：ガス混合器（ガス混合部）
５９：潜熱蓄熱材
Ａ：外気
Ｅ：排ガス
Ｍ：混合ガス
Ｘ：冷媒
Ｘ１：放熱側冷媒
Ｘ２：吸熱側冷媒
Ｙ：加熱対象媒体
Ｚ：冷却対象媒体
ＨＨ：高温水
ＨＬ：低温水
【要約】
【課題】  本発明は、冷媒が、冷媒を圧縮する圧縮部、冷媒から放熱させる放熱部、冷媒を膨張させる膨張部、冷媒に吸熱させる吸熱部の順に夫々を循環する冷媒回路を備えた圧縮式ヒートポンプシステムに関し、その目的は、圧縮部の動作圧を比較的低く設定可能としながら放熱器において加熱対象媒体を比較的高温に加熱することができ、更に、放熱器へ供給される加熱対象媒体の温度上昇によるＣＯＰの低下を抑制することができる圧縮式ヒートポンプシステムを提供する点にある。
【解決手段】  放熱部３としての高温側放熱部３Ａと低温側放熱部３Ｂとを、冷媒Ｘの流通方向に沿って上流側から順に配置した。
【選択図】        図１
【図１】
0003719444.tif 000003
【図２】
0003719444.tif 000004
【図３】
0003719444.tif 000005
【図４】
0003719444.tif 000006
【図５】
0003719444.tif 000007
【図６】
0003719444.tif 000008
【図７】
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