JPH0138231B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱動機関駆動による冷房、暖房および
給湯を行なうことができる冷暖房給湯装置に関す
る。

従来の空気調和装置には、例えば特開昭56−
960号公報に記載されているように、エンジンで
駆動される圧縮機、室内側熱交換器、室外側熱交
換器、膨張器、および四方弁より構成され、四方
弁により冷房時は室内側熱交換器を蒸発器、室外
側熱交換器を凝縮器として使用し、暖房時は室内
側熱交換器を凝縮器、室外側熱交換器を蒸発器と
して使用し、エンジンを冷却した温水が流れる原
動機冷却系統の補助熱交換器を室内側熱交換器と
室外側熱交換器のうち少なくとも一方側の近くに
設置したものがあり、また冷暖房給湯装置には特
開昭56−30567号公報に記載されているように、
エンジンで駆動される圧縮機を備えた冷暖房装置
と、前記エンジンの排熱を給湯熱源および前記冷
暖房装置の暖房補助熱源にする排熱利用熱交換器
とを具備したものがあるが、前者装置は給湯機能
を有しておらず、後者装置はエンジンの排熱のみ
を給湯熱源として利用するにとどまつており、い
ずれも有効な利用とは言い難かつた。また、いず
れも室内側には冷媒熱交換器とエンジン排熱用熱
交換器が配設されているためそれぞれ往復配管が
２本必要であり、計４本の配管を現地で接続しな
ければならなかつた。

本発明の目的は、給湯熱源としてエンジンの排
熱の他にヒートポンプ式冷凍機の凝縮熱を利用し
て、両熱源による強力な加熱で瞬時に給湯取り出
しが行なえ、しかも現地接続配管を最少の２本に
抑えながらも暖房時排熱利用するエンジンの高温
排熱がヒートポンプ式冷凍機の暖房能力に悪影響
を及ぼさない高効果な冷暖房給湯装置を提供する
ことにあり、装置のユニツトを簡易化し、小型化
し、コストの低減、信頼性の向上、簡易化、メン
テナンス性の向上を図つたものである。

その目的を達成するために、本発明による冷暖
房給湯装置は、熱動機関によつて駆動される冷媒
圧縮機と、温水用主熱交換器と、冷暖房時にそれ
ぞれ一方が凝縮器、他方が蒸発器として使用され
る室内用および室外用熱交換器とを有するヒート
ポンプ式冷媒回路と、前記熱動機関と、該機関か
らの高温排水を放熱する温水用補助熱交換器と、
この排水の熱を室外に排棄する室外用放熱器とを
有する排熱水回路と、前記温水用主熱交換器およ
び温水用補助熱交換器で加熱される温水器と、暖
房時前記温水器と並流し冷房時該温水器をバイパ
スして前記室内用熱交換器と熱交換される水側熱
交換器と、該熱交換器と並設された室内側熱交換
器とを有する循環水回路と、前記温水器で加熱さ
れ市水が加熱される給湯用加熱器を有する給湯回
路とから構成したものである。

以下本発明による冷暖房給湯装置の実施例につ
いて図面を参照して説明する。

まずヒートポンプ式冷媒回路の構成について説
明する。熱動機関１で駆動される圧縮機２によつ
て圧縮された冷媒は四方弁３に至り、温水用主熱
交換器４を通つたのち、電磁弁５または膨張器６
のいずれかを経てフアン７を有する室外用熱交換
器８を通り、さらに電磁弁９または膨張器１０の
いずれかを経て室内用熱交換器１１を通つたのち
前記四方弁３に至り、アキユムレータ１２を経て
圧縮機２に戻るようになつており、その四方弁３
によつて前述の逆回りをするように切換えられ
る。

つぎに熱動機関１の排熱水回路は、ポンプ１３
から送出され熱動機関１を冷却した循環水が触媒
マフラ１４、温水用補助熱交換器１５、フアン１
６を有する室外用放熱器１７を経てポンプ１３に
戻るように構成されている。

つぎに給湯回路は、市水給水配管１８から減圧
逆止弁１９を経て給湯用加熱器２０を通り、蛇口
２１に至るように構成されている。

つぎに、循環水回路は、循環水ポンプ２２から
送出された循環水２３の点で水側熱交換器２４を
通る回路２５と温水器２６、電磁弁２７を通る回
路２８とに分岐して、２９の点で合流してフアン
３０を有する室内側熱交換器３１を経てポンプ２
２に戻るように構成されている。尚、温水用主熱
交換器４、温水用補助熱交換器１５、給湯用加熱
器２０は蓄熱タンク状に形成された温水器２６内
に収納されている。３２は室内ユニツト、３３は
室外に据付けられる機械ユニツト、３４，３５は
現地で配管接続されるユニツト間配管である。

つぎに冷房、暖房、給湯、除霜のそれぞれの運
転時におけるヒートポンプ式冷媒回路、排熱水回
路、循環水回路、給湯回路のそれぞれの回路の作
動を説明する。

(1) 冷房運転時における作動 ○イ 冷媒回路の説明 圧縮機２を出た冷媒は四方弁３を通り温水
用主熱交換器４に入り一次凝縮され電磁弁５
を通過して室外用熱交換器８に入る（フアン
７は運転）。その室外用熱交換器８で二次凝
縮された冷媒は膨張器１０に流れ膨張する。
膨張された冷媒は室内用熱交換器１１に入り
蒸発する。蒸発した冷媒は四方弁３を通つて
アキユムレータ１２を経て圧縮機２へ吸い込
まれる。

○ロ 循環水回路の説明 循環水ポンプ２２により吐出された循環水
は水側熱交換器２４に入る（電磁弁２７によ
り直進回路は止まつておりＬ字型に曲る）。
ここで冷却された循環水は室内側熱交換器３
１に至る（フアン３０は運転）。ここで熱交
換された循環水は循環水ポンプ２２に戻る。

○ハ 排熱水回路の説明 ポンプ１３により吐出された冷却水は熱動
機関１を冷却し触媒マフラ１４に入り触媒マ
フラ１４にて排熱を吸収して温水用補助熱交
換器１５に入る。その温水用補助熱交換器１
５を出た冷却水は室外用放熱器１７にて熱交
換され（フアン１６は運転）、ポンプ１３へ
と流れる。冷房時における給湯はフアン１６
を停止して行なう。

(2) 暖房運転時における作動 ○イ 冷媒回路の説明 圧縮機２を出た冷媒は四方弁３を通り室内
用熱交換器１１に入り、凝縮された後膨張器
１０により膨張され室外用熱交換器８に入る
（フアン７は運転）。ここで一次蒸発した冷媒
は電磁弁５を通つて温水用熱交換器４で二次
蒸発し、四方弁３、アキユムレータ１２を経
て圧縮機２に吸い込まれる。

○ロ 室内循環水回路の説明 循環水ポンプ２２により吐出した循環水は
２３で水側熱交換器２４方向と温水器２６方
向にわかれて各熱交換器にて熱交換され、温
水器２６の下流に設けられた電磁弁２７を過
ぎてから再び合流され、室内側熱交換器３１
に至る。ここで熱交換され（フアン３０は運
転）循環水ポンプ２２に戻る。従つて室内用
熱交換器１１は温水器２６と独立して水側熱
交換器２４と熱交換されるので室内用熱交換
器１１での冷媒凝縮温度を低く抑えることが
でき、ヒートポンプ式冷凍機の成績系数を向
上することができる。

○ハ 排熱水回路の説明 冷房運転時に同じであるがポンプ１６は停
止状態にしておく。

(3) 給湯運転時における作動 ○イ 冷媒回路の説明 圧縮機２を出た冷媒は四方弁３を通り温水
用主熱交換器４に入り凝縮した後、膨張器６
で膨張され室外用熱交換器８に入る。ここで
蒸発され（フアン７は運転）、電磁弁９を通
り室内用熱交換器１１に入る。この熱交換器
は通過するだけである。通過した冷媒は四方
弁３を用りアキユムレータ１２を経て圧縮機
２に吸い込まれる。

○ロ 循環水回路は使わない。

○ハ 排熱水回路の説明 暖房運転時と同じである。

(4) 除霜運転時における作動 ○イ 冷媒回路の説明 暖房運転時、外気温低下により室外用熱交
換器８に着霜が生じると冷房運転に切換え、
室外用熱交換器８の除霜を行なう。

○ロ 排熱水回路の説明 暖房運転時と同じである。

○ハ 循環水回路の説明 暖房運転時と同じである。尚、室内用熱交
換器１１が蒸発器となるが、温水用補助熱交
換器１５にて排熱で加熱され２９の点で合流
して室内側熱交換器３１に送り込まれるので
冷風は出ない。

本発明による冷暖房給湯装置は、前述のように
構成されているので、下記の効果がある。

(1) 室内用熱交換器を設けたことによりチラー方
式となり、室内機への配管は循環水用の水配管
だけですむので、据付工事が簡略化でき、さら
に室内機は市販のフアンコイルが使用できるの
で安価でメンテナンスが容易になり、また暖房
時暖房水循環回路が２系統となり暖房時冷媒回
路の凝縮温度を低く抑えることができ成績係数
が向上する。

(2) 弁類が極力少ない構成になつているので信頼
性が向上される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による冷暖房給湯装置のヒートポ
ンプ式冷媒回路、熱動機関排熱水回路、給湯回路
および循環水回路の構成を示す系統図である。 １…熱動機関、２…圧縮機、４…温水用主熱交
換器、８…室外用熱交換器、１１…室内用熱交換
器、１５…温水用補助熱交換器、１７…室外用放
熱器、２０…給湯用加熱器、２４…水側熱交換
器、２６…温水器、３１…室内側熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱動機関によつて駆動される冷媒圧縮機と、
   温水用主熱交換器と、冷暖房時にそれぞれ一方が
   凝縮器、他方が蒸発器として使用される室内用お
   よび室外用熱交換器とを有するヒートポンプ式冷
   媒回路と、前記熱動機関と、該機関からの高温排
   水を放熱する温水用補助熱交換器と、この排水の
   熱を室外に排棄する室外用放熱器とを有する排熱
   水回路と、前記温水用熱交換器および温水用補助
   熱交換器で加熱される温水器と、暖房時前記温水
   器と並流し冷房時該温水器をバイパスして前記室
   内用熱交換器と熱交換される水側熱交換器と、該
   熱交換器と並設された室内側熱交換器とを有する
   循環水回路と、前記温水器で加熱され市水が加熱
   される給湯用加熱器を有する給湯回路とからなる
   冷暖房給湯装置。 ２ 室内側熱交換器を水側熱交換器と分離接続し
   た特許請求の範囲第１項記載の冷暖房給湯装置。