JPH0124531Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電磁弁など汎用の開閉弁を操作するだ
けで冷房単独、給湯単独、冷房給湯併行の３通り
の運転が可能であり、しかも前記３通りの運転を
１個の減圧膨脹機構で制御することができる冷房
給湯装置に関する。

冷房給湯の運転を行う冷凍装置としては、例え
ば実公昭48−17102号公報に示される装置が従来
からあるが、この装置は圧縮機１、給湯用熱交換
器２、室外コイル３、室内コイル４、膨脹弁５′，
５″、受液器６、逆止弁１８，１９、電磁弁２１、
三方弁２２を備えていて、第２図に展開示する冷
凍回路に形成されており、冷房単独・冷房給湯併
用と給湯単独とに切換えるための四路切換弁２０
が必要不可欠であつた。

この四路切換弁２０があることによつて、高圧
冷媒と吸入ガス冷媒とが、この切換弁２０内で熱
交換し吸入ガス冷媒が過熱される結果、低圧々力
が上昇することは避け得なく、室外コイル３での
外気からの吸熱量が減少して、特に給湯用熱交換
器２が熱交換作用を行つている給湯運転の際に
は、該熱交換器２に対する加熱々量が減少する一
方、冷凍サイクル中の循環量が若干増大して、圧
縮機１の入力が増加する。

従つて、給湯運転時におけるエネルギー有効比
（EER）、すなわち給湯用加熱量が圧縮機の入力
に対する比が低下する不経済な面があつた。

また、給湯単独運転への切換え、この逆の切換
えを行うには四路切換弁２０を操作して冷凍サイ
クルを逆サイクルにしなければならなく、その結
果、四路切換弁２０内における冷媒の流れが転換
することによる切換音が大きくて好ましくなかつ
た。

しかも、冷房単独、冷房給湯併行の両運転の際
に使用する膨脹弁５′と給湯単独運転に使用する
膨脹弁５″との２つの膨脹弁が必要であること、
一方の膨脹弁を機能させないようにするために２
個の逆止弁１８，１９を不可欠とすることなどの
ために冷凍回路が複雑となるし、コスト高をもた
らす欠点があり、さらに冷房・給湯併行運転の場
合に、室外側熱交換器３も系統中で熱交換作用を
行うようになつているので、給湯のための加熱量
がその分減少して十分な量の湯が得られないのも
問題であつた。

このように従来のこの種装置が実用上での種々
欠陥を有している点に対処して、本考案は高価な
四路切換弁を省略して汎用の開閉弁を操作するだ
けで、冷房、給湯、冷房給湯の３通りの運転が行
えると共に、この３通りの運転に対して１個の膨
脹弁を共用し得て、しかも給湯運転の際のEER
を向上し、かつ冷房給湯併行運転の際に給湯のた
めの加熱量を十分確保し得る如き改良された冷房
給湯装置を提供するに至つたものである。

しかして本考案はかゝる目的を達成するべく、
特に圧縮機、室外側熱交換器、膨脹弁、室内側熱
交換器からなる冷媒循環回路を備え、圧縮機の吐
出口から前記室外側熱交換器に至る吐出管中に冷
房単独運転時に開く第１開閉弁を介設し、室外側
熱交換器から膨脹弁の入口に至る液管中に第１逆
止弁を介設して、前記第１開閉弁、前記室外側熱
交換器、前記第１逆止弁からなる直列冷媒回路を
形成すると共に、給湯単独運転時および冷房給湯
併行運転時に開く第２開閉弁と冷媒・水間の熱交
換を行う給湯用熱交換器とを直列接続した回路を
前記直列冷媒回路に並列接続する一方、冷房単独
運転時および冷房給湯併行運転時に開く第３開閉
弁を前記膨脹弁の出口から前記室内側熱交換器の
冷媒入口に至る配管中に介設し、また膨脹弁の出
口を第２逆止弁を介した配管によつて前記室外側
熱交換器と前記第１逆止弁との間の液管に接続す
ると共に、圧縮機と前記第１開閉弁との直列冷媒
回路に対して給湯単独運転時に開く第４開閉弁を
並列接続してなる構成を特徴とするものである。

以下、本考案の具体的構成を添付図面の１実施
例によつて詳細に説明する。

第１図は本考案装置例に係る冷凍回路展開図で
あり、圧縮機１、室外側熱交換器２（以下室外コ
イル２と称す）、膨脹弁５例えば外部均圧式又は
電気式の自動膨脹弁５、室内側熱交換器４（以下
室内コイル４と称す）からなる通常の冷房サイク
ルに対して、給湯用熱交換器２（以下給湯コイル
２と称す）、第１〜第４開閉弁７〜１０、第１逆
止弁１１、第２逆止弁１２を付設せしめてなるも
のであつて、図示の如く室外ユニツトＡと室内ユ
ニツトＢとからなり、両ユニツトＡ，Ｂ間を２本
の連絡配管で連結した分離形冷凍装置を構成して
いる。

給湯コイル２は吐出ガス冷媒と給湯用水との間
での熱交換を行わせるものであつて、冷媒通路の
入口側に第２開閉弁８を直列に接続せしめてい
る。

上記第２開閉弁８は給湯単独、冷房給湯併行の
両運転を行う場合に開く弁で例えば電磁弁を用い
る。

一方、第１開閉弁７は例えば電磁弁が使用さ
れ、冷房単独運転時にのみ開くように制御される
ものであつて、圧縮機１の吐出口１ａから室外コ
イル３に至る吐出管２３中に介設せしめている。

第１逆止弁１１は室外コイル３から前記膨脹弁
５の入口に至る液管２４中に介設して、阻止ポー
トを膨脹弁５側に順流ポートを室外コイル３側に
接続している。

このようにして第１開閉弁７と、室外コイル３
と、第１逆止弁１１とからなる直列冷媒回路を形
成して、この直列冷媒回路に対して、第２開閉弁
８と給湯コイル２との直列になる冷媒回路を並列
に接続している。

次に前記第３開閉弁９は例えば電磁弁が使用さ
れて冷房単独運転時および冷房給湯併行運転時に
開くよう制御されるものであつて、膨脹弁５の出
口から室内コイル４の冷媒入口に至る配管２５中
に介設している。

前記第４開閉弁１０は他の開閉弁同様電磁弁が
使用されて、給湯運転時にのみ開放操作されるも
のであり、この開閉弁１０を圧縮機１と第１開閉
弁７からなる直列冷媒回路に対し並列接続させて
いる。

次に第２逆止弁１２は順流側ポートを膨脹弁５
の出口に、阻止側ポートを室外コイル３と第１逆
止弁１１との間の配管に夫々接続せしめていて、
給湯運転時に膨脹弁５で減圧された低圧液冷媒を
室外コイル３に流通させるようになつている。

なお、第１図中、６は受液器、１３は逆止弁、
１４，１５は室外側フアン、室内側フアン、１６
は給水ポンプである。

叙上の構造になる装置の各運転態様を説明す
る。

(イ) 冷房単独運転、 第１電磁弁７および第３電磁弁９を開き、第２
電磁弁８、第４電磁弁１０は閉じて圧縮機１、室
外側フアン１４および室内側フアン１５を付勢す
る。この場合、給湯コイル２側の給水ポンプ１６
は停止しておく。

冷凍回路における冷媒の流れは第１図において
実線矢示の通りとなり、圧縮機１吐出口１ａ→第
１電磁弁７→室外コイル３（凝縮器として作用す
る）→第１逆止弁１１→受液器６→膨脹弁５→第
３開閉弁９→室内コイル４（蒸発器として作用す
る）→圧縮機１吸入口１ｂの閉回路が形成され、
冷媒の凝縮熱は室外コイル３において室外に放出
され、一方、蒸発熱は室内コイル４において室内
空気から奪取することにより、通常の冷房運転が
行われる。

この場合に、給湯コイル２は入口側が第２電磁
弁８で封止され、出口側が逆止弁１３によつて冷
媒逆流を阻止されているので、系統内の循環冷媒
は十分に確保され能力のある冷房運転が成され
る。

(ロ) 給湯単独運転、 第２電磁弁８および第４電磁弁１０を開き、第
１電磁弁７および第３電磁弁９は閉じて、圧縮機
１、室外側フアン１４および給水ポンプ１６を付
勢し、かつ室内側フアンを停止せしめる。

冷凍回路における冷媒の流れは第１図において
破線矢示の通りとなり、圧縮機１吐出口１ａ→第
２電磁弁８→給湯コイル２（凝縮器として作用す
る）→逆止弁１３→受液器６→膨脹弁５→第２逆
止弁１２→室外コイル３（蒸発器として作用す
る）→第４電磁弁１０→圧縮機１吸入口１ｂの閉
回路が形成されて、室外ユニツトＡのみでの冷媒
循環が成される。

その結果、冷媒の凝縮熱は全量が給湯コイル２
において給湯用水の加熱に寄与し、一方、室内ユ
ニツトＢにおいては入口側が封止され、かつ出口
側が低圧ラインに連通しているので、室内コイル
４内に低圧ガス冷媒が過熱状態となつて充満して
いるだけで冷却作用は全く行われなく、また、冷
凍回路中の冷媒循環量が不足する問題もなくて、
安定しかつ能力の大なる給湯単独運転が行える。

(ハ) 冷房給湯併行運転、 第２電磁弁８および第３電磁弁９を開き、第１
電磁弁７および第４電磁弁１０を閉じて、圧縮機
１、室内側フアン１５および給水ポンプ１６を付
勢し、かつ室内側フアン１４を停止させる。

冷凍回路における冷媒の流れは第１図において
波線矢示の通りであり、圧縮機１吐出口１ａ→第
２電磁弁８→給湯コイル２（凝縮器として作用す
る）→逆止弁１３→受液器６→膨脹弁５→第３電
磁弁９→室内コイル４（蒸発器として作用する）
→圧縮機１吸入口１ｂの閉回路が形成され、冷媒
の凝縮熱は全量が給湯用水の加熱に寄与し、蒸発
熱は全量が室内空気の冷却に寄与するので、冷
房、給湯共に十分な能力の下で運転が成される。

つづいて本考案装置の効果を挙げると下記の通
りである。

(イ) 第１開閉弁７乃至第４開閉弁１０の４個の開
閉弁を操作するだけで冷房単独、給湯単独、冷
房給湯併行の運転を切換えることが可能であつ
て、取扱い容易な汎用的利点がある。

(ロ) 給湯単独運転時において冷媒の循環は圧縮機
１、給湯用熱交換器２、室外側熱交換器３の間
で行わせて、室内側熱交換器４は入口側を第３
開閉弁９によつて確実に封止しているので、冷
媒と室内空気との間の熱交換が行われることが
なく、従つて中間期、冬期に室内が冷却される
不都合は全然生じない。

(ハ) 給湯単独運転時においては、室外側熱交換器
３が蒸発器として作用する冷凍回路となつてい
るので、冬期暖房時には蒸発温度が低くなり、
従つて室内側熱交換器４に冷媒を少しでも流す
形式のものでは室内側のケーシングに露付きが
起生する不都合があるが、本考案は室内側熱交
換器４に過熱ガス冷媒が充満するだけであるの
で露付きが起る心配は全然ない。

(ニ) 冷房給湯併行運転の際に、室外側熱交換器３
に冷媒が全然流れないので、凝縮熱の損失が無
く、冷房用排熱を100％給湯に回収できて、給
湯用加熱量が大きい。

(ホ) 一つの膨脹弁５を３通りの運転に対して共用
可能な回路に形成しているので冷凍回路が簡易
化されるし低コストな装置を提供し得る。

(ヘ) 四路切換弁を使用しない回路であるから、該
切換弁内での熱損失の問題は解消され、特に給
湯運転時のEER（給湯用加熱量／圧縮機入力）
が向上する。

叙上の如く本考案は種々のすぐれた効果を奏す
る冷房給湯装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の１例に係る冷凍回路展開
図、第２図は従来の冷房給湯装置の冷凍回路展開
図である。 １……圧縮機、１ａ……吐出口、１ｂ……吸入
口、２……給湯用熱交換器、３……室外側熱交換
器、４……室内側熱交換器、５……膨脹弁、７…
…第１開閉弁、８……第２開閉弁、９……第３開
閉弁、１０……第４開閉弁、１１……第１逆止
弁、１２……第２逆止弁、２３……吐出管、２４
……液管、２５……配管、２６……管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機１、室外側熱交換器３、膨脹弁５、室内
   側熱交換器４からなる冷媒循環回路を備え、圧縮
   機１の吐出口１ａから室外側熱交換器３に至る吐
   出管２３に冷房単独運転時に開く第１開閉弁７を
   介設し、室外側熱交換器３から膨脹弁５の入口に
   至る液管２４中に室外側熱交換器３側への冷媒流
   通を阻止する第１逆止弁１１を介設して、第１開
   閉弁７、室外側熱交換器３、第１逆止弁１１から
   なる直列冷媒回路を形成すると共に、給湯単独運
   転時および冷房給湯併行運転時に開く第２開閉弁
   ８と吐出ガス冷媒・給湯用水間の熱交換を行う給
   湯用熱交換器２とを直列接続した回路を前記直列
   冷媒回路に並列接続する一方、冷房単独運転時お
   よび冷房給湯併行運転時に開く第３開閉弁９を、
   膨脹弁５の出口から室内側熱交換器４の冷媒入口
   に至る配管２５中に介設し、また、膨脹弁５の出
   口を、該出口側への冷媒流通を阻止する第２逆止
   弁１２を介した管路２６によつて、室外側熱交換
   器３と第１逆止弁１１との間の液管２４に接続す
   ると共に、圧縮機１と第１開閉弁７との直列冷媒
   回路に対し給湯単独運転時に開く第４開閉弁１０
   を並列接続してなることを特徴とする冷房給湯装
   置。