JPH02197767A - 冷暖房給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は暖房および冷房の立上りに蓄熱を利用した冷暖
房給湯装置に関する。

（従来の技ＷＩ） 従来、貯湯槽を備えた冷暖房給湯装置は、例えば特開昭
６０−１６５４７１号公報に記載されているものが知ら
れている。この冷暖房給湯装置は第２図に示すように、
圧縮機５１、この圧縮機５１の能力可変を行うインバー
タ５２、冷暖房切換用の四方弁５３、室内熱交換器５４
、膨張弁５５、室外熱交換器５６、圧縮機５１からの冷
媒ガスの流路を切換用の三方弁５７、室内熱交換器５４
への冷媒の流れを制御する電磁弁５８等から構成された
冷媒回路と、貯湯槽５９と、前記三方弁５７分岐Ｃから
配管６０により貯湯槽５９内に挿入された冷媒熱交換器
６１と、この冷媒熱交換器６１の出口側の分岐路の一方
に設置された電磁弁６２および冷媒熱交換器６１の出口
側の分岐路の他方に設置された電磁弁６３と、前記三方
弁５７．ｉｔ電磁弁５８電磁弁６２および電磁弁６３を
制御する制御装置６４から構成されている。なお、前記
冷媒熱交換器６１の出口側の分岐路の一方は電磁弁６２
を介して室内熱交換器５４と膨張弁５５の間の配管に接
続され、他方はｍ磁弁６３を介して膨張弁５５と室外熱
交換器５６の間の配管に接続されている。

次に上記構成からなる冷暖房給湯装置の動作を表１を用
いて説明する。

表　　１ 蓄熱（給湯加熱）時には、圧縮機５１から吐出した冷媒
ガスは、三方弁５７がａ−ｃ接続されているため、冷媒
熱交換器６１を通シ、ここで貯湯槽５９内の水を加熱し
て凝縮し、その後ｍ磁弁６２を経て膨張弁５５を通シ案
外熱交換器５６至り、この室外熱交換器５６で蒸発して
冷媒ガスとなり、四方弁５３を経て圧縮機５１に戻る。

暖房給湯時には、圧縮機５１から吐出した冷媒ガスは、
三方弁５７がａ−Ｃ接続および一部がａ−す接続されて
いるため、貯湯槽５９内の冷媒熱交換器６１と室内熱交
換器５４の双方に流れ、貯湯槽５９内の水を加熱と暖房
を同時に行う。

冷房給湯時には、ａＥ縮機５１から吐出した冷媒ガスは
、三方弁５７がａ−ｃ接続されているため、冷媒熱交換
器６１を通り、ここで貯湯槽５９内の水を加熱して凝縮
し、その後冷媒液が配管６０から電磁弁６３を通シ、膨
張弁５５を経て室内熱交換器５４に至り、この室内熱交
換器５４で蒸発して冷媒ガスとなり、四方弁５３を経て
圧縮機５１に戻る。

通常暖房および通常冷房時には、圧縮機５１から吐出し
た冷媒ガスは、三方弁５７がａ−ｂ接続されているため
、貯湯槽５９内の冷媒熱交換器６１には流れず、通常暖
房時は四方弁５３を通シ室内熱交換器５４で凝縮され冷
媒液となυ、膨張弁５５を通り室外熱交換器５６で蒸発
して冷媒ガスとなシ、四方弁５３を経て圧縮機５１に戻
る。また、通常冷房時は四方弁５３を通り室外熱交換器
５６凝縮され冷媒液となり、膨張弁５５を通シ室内熱交
換器５４で蒸発して冷媒ガスとな）、四方弁５３を経て
圧縮機５１に戻る。

しかし、上述の冷暖房給湯装置は、通常暖房時および通
常冷房時には、圧縮機５１から吐出した冷媒ガスが貯湯
！５９内の冷媒熱交換器６１には流れないように構成さ
れており、貯湯槽５９内の冷媒熱交換器６１が凝縮器の
みくしか使用できないため、貯湯槽５９内に蓄熱された
熱を利用した暖房運転ができず、また、貯湯ＷＩ５９内
の水に蓄冷できないため、冷熱を利用した冷房運転がで
きなかった。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の冷暖房給湯装置においては、通常暖房
時および通常冷房時には、圧縮機から吐出した冷媒ガス
が貯湯槽内の冷媒熱交換器には流れないように構成され
ており、貯湯槽内の冷媒熱交換器が凝縮器のみにしか使
用できないため、貯湯槽内に＃；熱された熱を利用した
暖房運転ができず、また、貯湯槽内の水に蓄冷できない
ため、冷熱を利用した冷房運転ができなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、貯湯槽内に
蓄熱および蓄冷ができ、この熱および冷熱を利用した冷
暖房立上シ運転ができる多機能冷暖房給湯装置を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の冷暖房給湯装置は、
圧縮機、冷暖房切換用の四方弁、室内熱交換器、膨張弁
、室外熱交換器とを有する冷媒回路と、加熱手段を有す
る貯湯専用槽と、この貯湯専用槽とｔｔｔｍ弁を介して
連通した蓄熱器と、この蓄熱器および貯湯専用槽から選
択的に給湯する給湯手段と、前記冷媒回路の吸入側と吐
出側を接続するバイパス回路と、このバイパス回路の途
中カラ前記冷媒回路の吸入ガスあるいは吐出ガスを選択
的に取出し、前記蓄熱器を加熱または冷却する冷媒熱交
換器とを具備したことを特徴とする。

（作用〕 このように構成されたものにおいては、貯湯槽を蓄熱器
と貯湯専用槽この二つに分け、この蓄熱器と貯湯専用槽
とを循環するように接続することで、前記蓄熱器に蓄熱
および蓄冷の両方を行なうことができ、この熱および冷
熱を利用した暖房立上りおよび冷房立上シができ、多機
能な制御ができる。また、蓄熱器内の蓄冷熱材の温度を
ヒータ加熱したときと同等の温度まで上昇させることが
でき、暖房立上り能力を向上させることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明の一実施例に係る冷暖房給湯装置は、媒体を
圧縮するための圧縮機ｌ、この圧縮機１の能力可変を行
うインバータ２．圧縮７機ｌの吐出側に設けられた冷暖
房切換用の四方弁３゜蒸発器、凝縮器の２つの働きので
きる並列に設置した室内熱交換器４および５．ｔ！ＩＥ
ＩＪ調節可能な膨張弁６および膨張弁７．蒸発器、凝縮
器の２つの（イ）きのできる室外熱交換器８．室内熱交
換器４および５と四方弁３の間に設けられた室内熱交換
器４および５用の電磁弁９および１０．室外熱交換器８
と四方弁３の間に設けられた室外熱交換器８用のｆｆ１
ｌｉ弁１１から冷媒回路１２が構成されている。

この冷媒回路１２の四方弁３と電磁弁９および１００間
から電磁弁１１と四方弁３の間のに冷媒回路上１の吸入
側と吐出価を接続するバイパス回路１３が設けられてお
り、このバイパス回路１３中に電磁弁１４および１．５
が設けられている。

前記電磁弁１４とｍ磯舟１５の間と、前記膨張弁６と膨
張弁７０間には室内熱交換器４および５と並列に冷媒熱
交換器１６を有する蓄熱器７６が設置されている。この
蓄熱器１７内には蓄冷熱材である水１８が充填されてお
り、この水１８と冷媒熱交換１３１６内の媒体この間で
熱交換を行う。

また、前記蓄熱器１７内の冷媒熱交換器１６と膨張弁お
よび７の間の配管中には！！磁磯舟９が設けられている
。

２０は加熱手段であるヒータ２１を内蔵した貯湯専用槽
である。この貯１ｆｆ１２０には市水取入口２２が設け
られており、市水取入口２２から貯湯槽２０内に水１８
が供給される。

前記蓄熱器１７と貯湯専用槽２０とは配管２３と配管２
４により接続されており、この配管２３゜２４を介して
蓄熱器１７と貯湯専用槽２０内の水１８が循環するよう
に構成されている。この配管２３には電磁弁２５が、ま
た配管２４には電ｍ弁２６が設けられている。

２７は給湯出口で、電磁弁２８および２９の給湯手段を
介して蓄熱器１７および貯湯専用槽２０に接続されてい
る。このｖＬ磁磯舟８および２９からなる給湯手段は選
択的に給湯を行うように制御される。

また、前述の圧縮機１の能力可変を行うインバータ２は
、蓄熱および蓄冷を利用するときに圧縮機１の回転数を
制御する。

前述の圧縮機１、インバータ２、四方弁３、ヒータ２１
、膨張弁６，７、および各ｍ磯舟は制御装置（図示せず
）によ多制御される。

次に、上記構成における本発明の一実施例の動作を表２
を参照して説明する。

表　　２ 蓄熱運転時にば、圧縮機ｌから吐出した冷媒ガスは、四
方弁３の実線を経由して電磁弁１４を通り、冷媒熱交換
器１６へ流れる。この冷媒熱交換器１６を通過する際に
蓄熱器１７内の水１８を加熱して凝縮し冷媒液になり、
その後電磁弁１９を経て膨張弁７を通り室外熱交換器８
に至υ、ここで蒸発して冷媒ガスとなり、電磁弁１１、
四方弁３を経て圧縮機１に戻る。前述の蓄熱器１７内の
水１８を冷媒ガスが加熱する時は、貯湯専用槽２０内に
設置したヒータ２１を通電し、貯湯専用槽２０内の水１
８を加熱する。そして、貯湯専用槽２０と蓄熱器１７を
接続する配管２３および２４中に設けられた電磁弁２５
および２６を開放して、貯湯専用槽２０内の水１８を蓄
熱器１７へ循環させる０ このように動作することにより、冷媒ガスによす加熱さ
れた蓄熱器１７内の水１８を貯湯専用槽２０内に設置し
たヒータ２１でさらに加熱することができる。

蓄熱を利用する暖房立上り運転時には、圧縮機ｌをイン
バータ２で低速運転させ、圧縮！！４１から吐出した冷
媒ガスは、西方弁３の実線を経由して並列に設けた電磁
弁９およびｌＯを通電、室内熱交換器４および５へ流れ
る。この室内熱交換器４および５で凝縮し冷媒液になり
、その後膨張弁６、電磁弁１９を通電冷媒熱交換器１６
へ流れる。この冷媒熱交換器１６で蓄熱′ａ１７内の蓄
熱されだ水１８により加熱されて蒸発する。その後電磁
弁１５、四方弁３を経て圧縮機１に戻る。

このように動作することによシ、蓄熱器１７内の熱を使
った暖房運転ができるため、暖房立上シを早くすること
ができる。

通常暖房運転時には、圧縮機１から吐出した冷媒ガスは
、四方弁３の実線を経由して並列に設けた電磁弁９およ
びｌＯを通り、室内熱交換器４および５へ流れる。この
室内熱交換器４および５で凝縮して冷媒液となり、その
後膨張弁６を経て膨張弁７を通電室外熱交換器８に至シ
、ここで蒸発して冷媒ガスとな）、電磁弁ｌ１１四方弁
３を経て圧縮機１に戻る。

給湯運転時には、貯湯専用槽２０内に設置したヒータ２
１で加熱されて、水１８の温度が一定温度以上の場合に
は、温度検知手段（図示せず）Ｋより、温度を検出して
、Ｗｔａ１弁２９全２９、貯湯専用槽２０内の加熱され
た水１８を市水と入れ替わるまで利用できる。お湯の量
が足りないときや、貯湯専用ＷＩ２０内の水１８の温度
が一定温度に達していない場合には、貯湯専用槽２０内
に設置したヒータ２１で追い加熱を行う。また、暖房立
上り運転後に蓄熱器１７内の水１８の温度が一定温度以
上での場合には、温度検知手段（図示せず）Ｋより、温
度を検出して、電磁弁２６を開いて蓄熱器１７内のお湯
を使用することができる。

蓄冷運転時には、圧縮機１から吐出した冷媒ガスは、四
方弁３の破線を経由してｍ心弁１１を通電、室外熱交換
器８へ流れる。この室外熱交換器８を通過する際に凝縮
され冷媒液になり、その後膨張弁７を経て電磁弁１９を
通）、冷媒熱交換器１６へ流れる。この冷媒熱交換器１
６を通過する際に蓄熱器１７内の水１８を冷却して蒸発
し冷媒ガスにな９、その後電磁弁１４を経て四方弁３を
通り圧縮機１に戻る。前述の蓄熱器１７内の水１ａを冷
却して蒸発する際に水１８に蓄冷を行う。

蓄冷を利用した冷房立上シ運転時には、圧縮機ｌをイン
バータ２で低速運転させ、圧縮機１から吐出した冷媒ガ
スは、四方弁３の破線を経由して電磁弁１５を通り冷媒
熱交換器１６へ流れる。この冷媒熱交換器１６で蓄熱器
１７内の蓄冷された水１８により冷却され冷媒液になり
、その後ＷＬ電磁弁９、膨張弁６を通）並列に設けられ
た室内熱交換器４および５へ流れる。この室内熱交換器
４および５で蒸発し冷媒ガスになり、その後並列に設け
た電磁弁９およびｉｏを通電、四方弁３を経て圧縮機ｌ
に戻る。

このように動作することによシ、蓄熱器１゛７内の冷熱
を使りだ冷房運転ができるため、冷房立上りを早くする
ことができる。

通常冷房運転時には、圧縮機１から吐出した冷媒ガスは
、西方弁３の破線を経由して１！ｍ弁１１全通シ、室外
熱交換器８へ流れる。この室外熱交換器８で凝縮して冷
媒液となシ、その後膨張弁７゜６を通り、並列に設けた
室内熱交換器４および５に至り・ここで蒸発して冷媒ガ
スとな）、並列に設けた電磁弁９および１０を通り、四
方弁３を経て圧縮機ｌに戻る。

なお、上述した蓄熱、蓄熱を利用した暖房立上り、通常
暖房、給湯、蓄冷、蓄冷を利用した冷房立上り、通常冷
房運転は、制御装置（図示せず）によシ、圧縮機１、イ
ンバータ２、四方弁３〜ヒータ２１、膨張弁６，７、お
よび各ｍ心弁を制御することで行われる。まだ、圧縮機
１はイン／＜−タ２で圧縮機１の駆動電源の周波数を変
えることによりφ番制御を行う。

また、本実施例では室内熱交換器を２台としたが、これ
に限ることなく２台以上としてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、貯湯槽を蓄熱器と貯湯専用槽この二つ
に分け、この蓄熱器と貯湯専用槽とを配管でｗ４環する
ように接続することで、前記蓄熱器に蓄熱および蓄冷の
両方を行なうことができ・この熱および冷熱を利用した
暖房立上υおよび冷房立上りができ、多機能な制御を行
うことができる。また、蓄熱器内の蓄冷熱材の温度をヒ
ータ加熱したときと同等の温度まで上昇させることがで
き、暖房立上シ能力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る冷暖房給湯装竹の構成
図、第を図は従来の冷暖房給湯装置の構成図である。 ｌ・・・圧１機、　　　　２・・・インバータ、３・・
・四方弁、　　　　４．５・・・室内熱交換器、６．７
・・・膨張弁、　８・・・室外熱交換器、１２・・・冷
媒回路、１３・・・バイパス回路、１６・・・冷媒熱交
換器、１７・・・蓄熱器、１８・・・蓄冷熱材（水）、
２０・・・貯湯槽、２１・・・ヒータ、　　　　ｎ１２
４・・・配管、２５．２６・・・電磁弁、　２８．２９
・・・給湯手段（電磁弁）０代理人　弁理士　則　近　
憲　佑 同　　　　　　宇　　治　　　　　弘 了５ 第　２　ロ 嘉 口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧縮機、冷暖房切換用の四方弁、室内熱交 換器、膨張弁、室外熱交換器とを有する冷媒回路と、 加熱手段を有する貯湯専用槽と、 この貯湯専用槽と電磁弁を介して連通した蓄熱器と、 この蓄熱器および貯湯専用槽から選択的に給湯する給湯
   手段と、 前記冷媒回路の吸入側と吐出側を接続するバイパス回路
   と、 このバイパス回路の途中から前記冷媒回路の吸入ガスあ
   るいは吐出ガスを選択的に取出し、前記蓄熱器を加熱ま
   たは冷却する冷媒熱交換器とを具備したことを特徴とす
   る冷暖房給湯装置。