JPH03211374A - 冷暖房給湯機およびその制御方法 - Google Patents

冷暖房給湯機およびその制御方法

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JPH03211374A
JPH03211374A JP2003312A JP331290A JPH03211374A JP H03211374 A JPH03211374 A JP H03211374A JP 2003312 A JP2003312 A JP 2003312A JP 331290 A JP331290 A JP 331290A JP H03211374 A JPH03211374 A JP H03211374A
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JP
Japan
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heat exchanger
hot water
refrigerant
heating
water
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Pending
Application number
JP2003312A
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English (en)
Inventor
Yoshiki Izumi
善樹 泉
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03211374A publication Critical patent/JPH03211374A/ja
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、暖房時の蒸発器として温水ボイラの熱を間接
的に利用し、また給湯時の熱源として温水ボイラの熱を
間接的に利用する冷暖房給湯機およびその制御方法に関
する。
(従来の技術) 第4図は従来の冷暖房給湯機の一例を示す構成図であり
、1は圧縮機、2はアキュームレータ、3は四方弁、4
は室内熱交換器、5は減圧器、6は室外熱交換器、7は
水・冷媒熱交換器、8は温水ボイラ、9は循環ポンプ、
10は給湯用熱交換器。
11は電磁三方弁、14は逆止弁である。
同図において、冷房運転時には、圧縮機1から吐出され
た高圧冷媒ガスは、四方弁3を介して室外熱交換器6で
凝縮されて高圧冷媒液となり、室外熱交換器6側へ流路
が切替っている電磁三方弁11を介して減圧器5で断熱
膨脹して低圧の気液二相状態となり、さらに室内熱交換
器4で蒸発して低圧冷媒ガスとなって圧縮機1へ戻って
いく。逆止弁14は高圧冷媒ガスの水・冷媒熱交換器7
への流入を阻止するためのものである。
暖房運転時には、圧縮機1から吐出された高圧冷媒ガス
は、四方弁3を介して室内熱交換機4で凝縮されて高圧
冷媒液となり、減圧器5で断熱膨脹して低圧の気液二相
状態となり、水・冷媒熱交換器7側へ流路が切替ってい
る電磁三方弁11を介して、水・冷媒熱交換器7で温水
より熱を得て蒸発し低圧冷媒ガスとなって圧縮機1へ戻
っていく。
この時、温水ボイラ8が作動し、循環ポンプ9により循
環している水に熱を与えている。
給湯運転時には、温水ボイラ8で加熱された水が給湯用
熱交換器10で、循環してきた市水に熱を与えて給湯す
る。
また暖房運転と給湯運転の同時運転には、温水ボイラ8
の加熱量を増加させて、水・冷媒熱交換器7と給湯用熱
交換器10に十分な熱を循環する温水を通じて与える。
また冷房運転と給湯運転の同時運転には、冷媒回路は冷
房用回路とし、給湯回路での温水ボイラ8の加熱量は給
湯弁のみにしている。
(発明が解決しようとする課題) 上記のような従来の冷暖房給湯機において、冷房運転中
の給湯運転は温水ボイラ8の加熱によるもので、外気の
熱を利用するヒートポンプ給湯に比較して効率は低くな
る。また暖房運転はすべて、温水ボイラ8の熱を水・冷
媒熱交換器7より間接的に得て実施するものである。そ
のため外気温の高い場合のヒートポンプ暖房は、除霜運
転もなく、能力の低下がないにもかかわらず、このよう
な高外気温時でも温水ボイラ8の加熱により暖房を行う
ことは、ヒートポンプ暖房に比較して効率が低くなると
いう問題がある。
本発明は、冷房運転中の給湯運転において、ヒートポン
プによる冷房凝縮熱回収による給湯運転が実施できる冷
媒回路を有する冷暖房給湯機を提供することを第1の目
的とする。
また不発、明の第2の目的は、冷房運転中に給湯運転さ
れた時に前記冷媒回路の構成要素を制御してヒートポン
プ給湯がすみやかに行える制御方法を提供することにあ
る。
さらに本発明の第3の目的は、外気温がある設定値以上
の時には、前記冷暖房給湯機の回路の構成要素を制御し
てヒートポンプ暖房がすみやかに行える制御方法を提供
することにある。
(課題を解決するための手段) 上記の第1の目的を達成するための本発明の第1の技術
的手段は、室外熱交換器と水・冷媒熱交換器とを並列に
設けると共に前記室外熱交換器と水・冷媒熱交換器との
合流、直にそれぞれ流路切替手段を設け、それぞれの流
路切替手段を室内熱交換器に連通した減圧器と四方弁と
に連通し、前記室外熱交換器と流路切替手段との間と、
この流路切替手段と前記水・冷媒熱交換器との間から分
岐した分岐路をそれぞれキャピラリチューブを介して合
流させ、この合流路を前記四方弁とアキュームレータと
の間に連通して冷暖房用の冷媒回路を構成し、さらに前
記水・冷媒熱交換器と温水ボイラと水が循環する給湯用
熱交換器と循環ポンプとを環状に連結して給湯・暖房用
水回路を構成したことを特徴とし、上記の第2の目的を
達成するための本発明の第2の技術的手段は、前記第1
の技術的手段に記載の冷暖房給湯機において、冷房運転
中に給湯運転が行われた時に、その運転を検知して、前
記流路切替手段をそれぞれ室外熱交換器から水・冷媒熱
交換器側へ連通させ、ヒートポンプで冷房と給湯を行う
ことを特徴とし、上記の第3の目的を達成するための本
発明の第3の技術的手段は、前記第1の技術的手段に記
載の冷暖房給湯機において、暖房運転中に外気温度が所
定の設定値を超えたことを検知して、前記流路切替手段
をそれぞれ水・冷媒熱交換器側から室外熱交換器へ連通
させ、温水ボイラと循環ポンプを停止して、ヒートポン
プで暖房を行うことを特徴とする。
(作 用) 第1の技術的手段によれば、冷媒回路において。
室外熱交換器と水・冷媒熱交換器を並列に設け、それぞ
れの冷媒回路の合流点と流路切替手段を設けて、それぞ
れを減圧器と四方弁に連通させている6そのために、冷
房運転時では凝縮器として室外熱交換器および水・冷媒
熱交換器をどちらでも選択できるので、冷房運転中と給
湯運転された時に凝縮器として水・冷媒熱交換器を選択
するように流路切替手段の流路を選定すると、給湯は冷
房の凝縮熱により実施されるヒートポンプ給湯となり、
システム効率は高くなる。また、ヒートポンプ運転して
いる時に、室外熱交換器あるいは水・冷媒熱交換器が使
用されない時には、その中に留った冷媒はキャピラリチ
ューブを通じて低圧側のアキュームレータへ回収され、
冷媒回路は常に所定の冷媒量で運転されることになる。
また第2の技術的手段によれば、冷房運転中に給湯運転
が行われた時に、それを検知して前記流路切替手段を室
外熱交換器から水・冷媒熱交換器側へ連通させるため、
冷房の凝縮熱を給湯に利用できることとなり、ヒートポ
ンプ給湯が行われ、システムの効率が高くなる。
さらに第3の技術的手段によれば、暖房運転中の外気温
が高い時にヒートポンプ暖房をすれば、システムの効率
は高く、かつ外気温が高いため除霜運転や暖房能力の低
下もなく快適なヒートポンプ暖房が行われる。
(実施例) 以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の冷暖房給湯機の一実施例を示す構成図
であり、1は圧縮機、2はアキュームレータ、3は四方
弁、4は室内熱交換器、5は減圧器、6は室外熱交換器
、7は水・冷媒熱交換器。
8は温水ボイラ、9は循環ポンプ、IOは給湯用熱交換
器、11.12は流路切替手段の電磁三方弁、13a、
 13bは冷媒抜きキャピラリチューブである。
同図において、圧縮機1.四方弁3.室内熱交換器4.
水・冷媒熱交換器7.流路切替手段11゜流路切替手段
12.減圧器5.室外熱交換器6により冷暖房の冷媒回
路が構成され、前記室外熱交換器6と前記水・冷媒熱交
換器7を並列に設け、それぞれの冷媒回路の合流点に流
路切替手段11.12を設けである。それぞれの流路切
替手段11.12を前記減圧器5と前記四方弁3とに連
通させ、また前記流路切替手段12と室外熱交換器6の
間と、前記流路切替手段12と前記水・冷媒熱交換器7
の間から分岐した分岐路A、Bをそれぞれにキャピラリ
チューブ13a、 13bを設けた後に合流させ、この
合流路Cを前記四方弁3とアキュームレータ2の間に連
通させている。また前記水・冷媒熱交換器7、温水ボイ
ラ8.給湯用熱交換器10.循環ポンプ9を環状に連結
して給湯・暖房用水回路を構成している。また前記給湯
用熱交換器10には市水を循環させるようにしである。
以下、上記の実施例の動作を説明する。
冷房運転時には、圧縮機1から吐出された高圧冷媒ガス
は、四方弁3と室外熱交換器6へ流路が切替っている電
磁三方弁12を介して室外熱交換器6で凝縮され、高圧
冷媒液となり、さらに室外熱交換器6側へ流路の切替っ
ている電磁三方弁11を介して減圧器5で断熱膨脹して
低圧の気液二相状態となり、室内熱交換器4で蒸発して
低圧冷媒ガスとなって圧縮機1へ戻っていく。
暖房運転時には、圧縮機1から吐出された高圧冷媒ガス
は、四方弁3を介して室内熱交換器4で凝縮して高圧冷
媒液となり、減圧器5で断熱膨脹して低圧の気液二相状
態となり、水・冷媒熱交換器7側へ流路が切替っている
電磁三方弁11を介して、水・冷媒熱交換器7で温水よ
り熱を得て蒸発し低圧冷媒ガスとなって圧縮機1へ戻っ
ていく。
この時、温水ボイラ8が作動し、循環ポンプ9により循
環している水に熱を与えている。
また、ヒートポンプにより暖房する場合には、電磁三方
弁11.12は室外熱交換器6側へ流路が切替っており
、低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器6で蒸発
して低圧冷媒ガスとなって圧縮機1へ戻ることとなる。
給湯運転時には、温水ボイラ8で加熱された水が給湯用
熱交換器10で、@環してきた市水に熱を与えて給湯す
る。
また暖房運転と給湯運転の同時運転には、温水ボイラ8
の加熱量を増加させて、水・冷媒熱交換器7と給湯用熱
交換器IOに十分な熱を循環する温水を通じて与えれば
よい。またヒートポンプ暖房している場合には、温水ボ
イラ8の加熱量は給湯用熱交換器10に対する分でよい
冷房運転と給湯運転の同時運転の場合には、圧縮機1か
ら吐出された高圧冷媒ガスは、四方弁3と、水・冷媒熱
交換器7へ流路が切替っている電磁三方弁12を介して
水・冷媒熱交換器7で凝縮して循環ポンプ9により循環
してきた水に熱を与え、高圧冷媒液となり、水・冷媒熱
交換器7へ流路が切替っている電磁三方弁11を通過し
て減圧器5で断熱膨脹して低圧の気液二相となる。そし
て室内熱交換器4で蒸発し低圧ガスとなって圧縮機1へ
戻っていく。
さらにヒートポンプ運転中に、室外熱交換器6あるいは
水・冷媒熱交換器7が休止している場合は、冷媒抜きキ
ャピラリチューブ13aあるいは13bを通じて、留っ
ている冷媒を低圧側のアキュームレータ2の上流側へ戻
すため、冷媒回路は常に所定の冷媒量で作動することに
なる。
次に本実施例の冷房凝縮熱回収の制御方法を第1図、第
2図に基づいて説明する。第2図は冷房運転中の各部の
動作のタイムチャートであり、冷房運転中に給湯運転さ
れた場合は、この運転が検知されて、第2図に示すよう
に給湯運転の間だけ、電磁三方弁11.12の流路を水
・冷媒熱交換器7側へ切替えるように制御する。すると
第1図において、圧縮機1から吐出された高圧冷媒ガス
は、四方弁3と電磁三方弁12を介して水・冷媒熱交換
器7で凝縮して、循環ポンプ9により循環したきた市水
に熱を与えて高圧冷媒液となり、電磁三方弁11を通っ
て、減圧器5にて断熱膨脹して低圧の気液二相となる。
そして室内熱交換器4で蒸発し低圧冷媒ガスとなって圧
縮機1へ戻っていく。この時、温水ボイラ8は停止して
いる。
次に本実施例の暖房運転の制御方法を第1図。
第3図に基づいて説明する。第3図は暖房運転中の各部
の動作のタイムチャートであり、暖房シーズンにおいて
、外気温が上昇し設定値を超えた時、従来の温水ボイラ
8による暖房を停止してヒートポンプによる暖房に移行
することになる。その制御は、第3図に示すように、外
気温が設定値Xを超えたことを検知して、電磁三方弁1
1.12の流路を水・冷媒熱交換器7側から室外熱交換
器6側へ切替え、温水ボイラ8と循環ポンプ9を停止す
るように制御する。すると第1図において、圧縮機1か
ら吐出された高圧冷媒ガスは、四方弁3を介して室内熱
交換器4で凝縮して高圧冷媒液となり、減圧器5で断熱
膨脹して低圧の気液二相状態となり、さらに電磁三方弁
11を介して室外熱交換器6で蒸発して低圧冷媒ガスと
なって、電磁三方弁12を介して圧縮機1へ戻っていく
、この時、温水ボイラ8と循環ポンプ9を停止している
上記の実施例によれば、前記冷媒回路によって、冷房運
転中の給湯運転時に、ヒートポンプによる冷房凝縮熱回
収が可能となり、このヒートポンプによって、冷房と給
湯が行われるためシステム効率が高く省エネルギ化が図
れ、また冷房運転中に給湯運転がなされると、冷房凝縮
熱の回収が可能になり、ヒートポンプによって冷房と給
湯が実現でき、システム効率が高く省エネルギ化がなさ
れ、さらに暖房運転時に、外気温がある設定値を超えた
時に、それを検知して、流路切替手段11.12を水・
冷媒熱交換器7から室外熱交換器6へ連通させ、温水ボ
イラ8と循環ポンプ9を停止するように制御することに
よって、システム効率は高くなり、かつ外気温が高いた
め除霜運転や暖房能力の低下もなく快適なヒートポンプ
暖房がなされることになる。
(発明の効果) 本発明によれば、システム効率が高く省エネルギ化が図
れる冷暖房給湯機が提供でき、また冷房運転中のヒート
ポンプ給湯、あるいは暖房運転中のヒートポンプ暖房が
すみやかに行われ、システム効率が高く省エネルギ化が
図れる冷暖房給湯機の制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の冷暖房給湯機の一実施例を示す構成図
、第2図、第3図は第1図の実施例の各部の動作のタイ
ムチャート、第4図は従来の冷暖房給湯機の構成図であ
る。 1 ・・・圧縮機、 2 ・・・アキュームレータ。 3 ・・ 四方弁、 4 ・・・室内熱交換器。 5 ・・・減圧器、 6・・・室外熱交換器。 7・・・水・冷媒熱交換器、 8 ・・・温水ボイラ、
 9 ・・・循環ポンプ、lO・・・給湯用熱交換器、
11.12・・・流路切替手段(電磁三方弁)、  1
3a、 13b・・・キャピラリチューブ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)室外熱交換器と水・冷媒熱交換器とを並列に設け
    ると共に前記室外熱交換器と水・冷媒熱交換器との合流
    点にそれぞれ流路切替手段を設け、それぞれの流路切替
    手段を室内熱交換器に連通した減圧器と四方弁とに連通
    し、前記室外熱交換器と流路切替手段との間と、この流
    路切替手段と前記水・冷媒熱交換器との間から分岐した
    分岐路をそれぞれキャピラリチューブを介して合流させ
    、この合流路を前記四方弁とアキュームレータとの間に
    連通して冷暖房用の冷媒回路を構成し、さらに前記水・
    冷媒熱交換器と温水ボイラと水が循環する給湯用熱交換
    器と循環ポンプとを環状に連結して給湯・暖房用水回路
    を構成したことを特徴とする冷暖房給湯機。
  2. (2)冷房運転中に給湯運転が行われた時に、その運転
    を検知して、前記流路切替手段をそれぞれ室外熱交換器
    から水・冷媒熱交換器側へ連通させ、ヒートポンプで冷
    房と給湯を行うことを特徴とする請求項(1)記載の冷
    暖房給湯機の制御方法。
  3. (3)暖房運転中に外気温度が所定の設定値を超えたこ
    とを検知して、前記流路切替手段をそれぞれ水・冷媒熱
    交換器側から室外熱交換器へ連通させ、温水ボイラと循
    環ポンプを停止して、ヒートポンプで暖房を行うことを
    特徴とする請求項(1)記載の冷暖房給湯機の制御方法
JP2003312A 1990-01-12 1990-01-12 冷暖房給湯機およびその制御方法 Pending JPH03211374A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010070842A1 (ja) * 2008-12-17 2010-06-24 日立アプライアンス株式会社 ヒートポンプ装置
CN102494439A (zh) * 2011-12-07 2012-06-13 南京大学 一种光伏光热蓄能热泵系统

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