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公開番号2024086067
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200954
出願日2022-12-16
発明の名称加熱装置
出願人リンナイ株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類F24H 15/136 20220101AFI20240620BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】ヒートポンプにより被加熱流体を加熱しつつヒートポンプの蒸発器を除霜することができる技術を提供する。
【解決手段】加熱装置は、冷媒の熱により被加熱流体を加熱するヒートポンプと、燃焼排ガスの熱により被加熱流体を加熱する燃焼熱源機とを備えている。制御装置は、ヒートポンプにより被加熱流体を加熱しているときに、所定の除霜実行条件が成立する場合に、燃焼熱源機により被加熱流体を加熱している場合は、加熱用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスの熱を利用してヒートポンプの蒸発器を除霜する第1除霜運転を実行してもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒の熱により被加熱流体を加熱するヒートポンプと、燃焼排ガスの熱により被加熱流体を加熱する燃焼熱源機と、制御装置と、を備える加熱装置であって、
前記ヒートポンプは、
冷媒を加圧する圧縮機と、
冷媒と被加熱流体との熱交換により被加熱流体を加熱する凝縮器と、
冷媒を減圧する膨張弁と、
外気と冷媒との熱交換により冷媒を加熱する蒸発器と、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記膨張弁、前記蒸発器の順に冷媒を循環させる冷媒経路と、を備え、
前記燃焼熱源機は、
燃焼排ガスと被加熱流体との熱交換により被加熱流体を加熱する加熱用熱交換器を備え、
前記制御装置は、前記ヒートポンプにより被加熱流体を加熱しているときに、所定の除霜実行条件が成立する場合に、前記燃焼熱源機により被加熱流体を加熱している場合は、前記加熱用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスの熱を利用して前記ヒートポンプの前記蒸発器を除霜する第１除霜運転を実行する、加熱装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記燃焼熱源機は、前記加熱用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを前記ヒートポンプの前記蒸発器に向けて排出する第１排気口を備え、
前記第１除霜運転では、前記第１排気口から前記蒸発器に向けて排出される燃焼排ガスの熱により前記蒸発器が除霜される、請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記燃焼熱源機は、
前記加熱用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを前記ヒートポンプの前記蒸発器に向けずに排出する第２排気口と、
前記第１排気口から燃焼排ガスが排出される第１状態と、前記第２排気口から燃焼排ガスが排出される第２状態とを切り替え可能な切替弁と、を備え、
前記制御装置は、前記第１除霜運転を実行する場合は前記切替弁を前記第１状態に切り替え、前記第１除霜運転を実行しない場合は前記切替弁を前記第２状態に切り替える、請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記燃焼熱源機は、
前記加熱用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスと冷媒との熱交換により冷媒を加熱する除霜用熱交換器と、
前記ヒートポンプの前記膨張弁から前記蒸発器までの前記冷媒経路の区間と、前記除霜用熱交換器とを接続する第１除霜経路と、を備え、
前記第１除霜運転では、前記除霜用熱交換器で加熱された後に前記ヒートポンプの前記蒸発器を通過する冷媒の熱により前記蒸発器が除霜される、請求項１に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記ヒートポンプにより被加熱流体を加熱しているときに、前記除霜実行条件が成立する場合に、前記燃焼熱源機により被加熱流体を加熱していない場合は、前記ヒートポンプにより被加熱流体を加熱する運転を停止して、前記ヒートポンプの前記圧縮機で加圧された後に前記蒸発器を通過する冷媒の熱により前記蒸発器を除霜する第２除霜運転を実行する、請求項１から４のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記ヒートポンプは、
前記凝縮器から前記膨張弁までの前記冷媒経路の区間と、前記膨張弁から前記蒸発器までの前記冷媒経路の区間とを、前記膨張弁を介さずに接続する第２除霜経路と、
前記第２除霜経路を開閉する除霜弁と、を備え、
前記制御装置は、前記除霜弁を開弁することにより前記第２除霜運転を実行する、請求項５に記載の加熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、ヒートポンプと燃焼熱源機を備える加熱装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１にヒートポンプ装置が開示されている。特許文献１のヒートポンプ装置は、空気と冷媒の間で熱交換する蒸発器と、冷媒を加圧する圧縮機と、冷媒と被加熱流体の間で熱交換する凝縮器と、冷媒を減圧する膨張弁と、蒸発器、圧縮機、凝縮器、膨張弁の順に冷媒を循環させる冷媒経路と、凝縮器から膨張弁に至る冷媒経路の区間と、膨張弁から蒸発器に至る冷媒経路の区間とを、膨張弁を介することなく互いに接続する除霜経路と、除霜経路を開閉する除霜弁と、を備えている。特許文献１のヒートポンプ装置は、除霜弁を閉じた状態で圧縮機を運転させることによって、圧縮機から流出した冷媒を凝縮器及び膨張弁を順に経由させて蒸発器に流入させる加熱運転と、除霜弁を開いた状態で圧縮機を運転させることによって、圧縮機から流出した冷媒を、凝縮器及び除霜経路を順に経由させて蒸発器へ流入させる除霜運転とを実施可能であり、加熱運転から除霜運転に切り替える際に、圧縮機を運転させた状態で、除霜弁を閉じた状態から開いた状態に切り替える構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－２１６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のヒートポンプ装置では、加熱運転と除霜運転を切り替えて実行するので、加熱運転と除霜運転を並行して実行することができない。本明細書は、ヒートポンプにより被加熱流体を加熱しつつヒートポンプの蒸発器を除霜することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本技術の第１の態様では、加熱装置が、冷媒の熱により被加熱流体を加熱するヒートポンプと、燃焼排ガスの熱により被加熱流体を加熱する燃焼熱源機と、制御装置と、を備えている。前記ヒートポンプは、冷媒を加圧する圧縮機と、冷媒と被加熱流体との熱交換により被加熱流体を加熱する凝縮器と、冷媒を減圧する膨張弁と、外気と冷媒との熱交換により冷媒を加熱する蒸発器と、前記圧縮機、前記凝縮器、前記膨張弁、前記蒸発器の順に冷媒を循環させる冷媒経路と、を備えていてもよい。前記燃焼熱源機は、燃焼排ガスと被加熱流体との熱交換により被加熱流体を加熱する加熱用熱交換器を備えていてもよい。前記制御装置は、前記ヒートポンプにより被加熱流体を加熱しているときに、所定の除霜実行条件が成立する場合に、前記燃焼熱源機により被加熱流体を加熱している場合は、前記加熱用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスの熱を利用して前記ヒートポンプの前記蒸発器を除霜する第１除霜運転を実行してもよい。
【０００６】
この構成によれば、燃焼排ガスの余熱を利用して蒸発器を除霜することにより、ヒートポンプにより被加熱流体を加熱しているときであっても、蒸発器を除霜することができる。よって、ヒートポンプにより被加熱流体を加熱しつつヒートポンプの蒸発器を除霜することができる。
【０００７】
第２の態様では、上記の第１の態様において、前記燃焼熱源機は、前記加熱用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを前記ヒートポンプの前記蒸発器に向けて排出する第１排気口を備えていてもよい。前記第１除霜運転では、前記第１排気口から前記蒸発器に向けて排出される燃焼排ガスの熱により前記蒸発器が除霜されてもよい。
【０００８】
この構成によれば、簡潔な構成で素早く蒸発器を除霜することができる。
【０００９】
第３の態様では、上記の第２の態様において、前記燃焼熱源機は、前記加熱用熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを前記ヒートポンプの前記蒸発器に向けずに排出する第２排気口と、前記第１排気口から燃焼排ガスが排出される第１状態と、前記第２排気口から燃焼排ガスが排出される第２状態とを切り替え可能な切替弁と、を備えてもよい。前記制御装置は、前記第１除霜運転を実行する場合は前記切替弁を前記第１状態に切り替え、前記第１除霜運転を実行しない場合は前記切替弁を前記第２状態に切り替えてもよい。
【００１０】
この構成によれば、蒸発器を除霜するときは燃焼排ガスの熱を有効利用することができ、蒸発器を除霜しないときは燃焼排ガスの熱を外部に逃がすことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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