JPH0439588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷媒加熱型給湯暖冷房機に関するもの
である。

従来の技術 従来のヒートポンプ給湯暖冷房機は、第２図に
示すように、圧縮機１、四方弁２、三方弁３、室
内機４、第１キヤピラリーチユーブ５、第２キヤ
ピラリーチユーブ６、水冷媒熱交換器７を順次連
結して成る冷房給湯サイクル装置と、前記圧縮機
１、前記四方弁２、室外機８、第３キヤピラリー
チユーブ９、第１電磁弁１０、前記水冷媒熱交換
器７、前記三方弁３を順次連結して成る空気集熱
型給湯サイクル装置と、前記圧縮機１、前記四方
弁２、前記室外機８、第２電磁弁１１、第１キヤ
ピラリーチユーブ５、前記室内機４、前記三方弁
３を順次連結してサイクル構成した大気放熱型冷
房サイクル装置、前記圧縮機１、前記四方弁２、
前記室外機８、前記第３キヤピラリーチユーブ
９、第３電磁弁１２、前記室内機４、前記三方弁
３を順次連結してサイクル構成した大気集熱型暖
房サイクル装置と、前記水冷媒熱交換器７、水循
環ポンプ１３、貯湯槽１４を連結して成る水加熱
給湯装置とから構成されてあり、大気熱を集熱し
て、給湯用の加熱、あるいは室内機を通じての暖
房加熱等を行うようになつていた。（例えば特開
昭59−157459号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、一般的に
外気温が下れば、給湯加熱能力や、暖房能力が低
下する傾向にあり、寒冷地等、外気温が低い季節
では利用できないという問題があつた。一方高圧
側冷媒か、あるいは低圧側冷媒をガスバーナ、あ
るいは石油バーナ等で加熱し、圧縮機を冷媒ポン
プとして利用して熱搬送システムを形成する暖
房、あるいは給湯能力を高める冷媒加熱型冷暖房
システムがある。このシステムの場合、圧縮機を
冷媒ポンプとして使用するため、熱搬送用として
電力が消費される。

また低外気温時の大気熱集熱サイクルを停止し
て冷媒加熱の熱量のみを利用することになるた
め、バーナ部等の大能力が必要となり、かつ大形
になるという問題があつた。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の冷媒加熱
型給湯暖冷房機は、給湯機能を有するボイラ給湯
装置と、室内外の大気熱に対し集熱放熱を行うヒ
ートポンプ冷凍サイクル機能を有するヒートポン
プ冷凍サイクル装置と、前記ボイラ給湯装置内に
構成するボイラ型水冷媒加熱装置によつて冷媒を
加熱し、これより加熱された冷媒が無電力で熱搬
送し、前記ヒートポンプ冷凍サイクル装置の高圧
冷媒と重畳して室内機へ導かれ、ここで放熱され
て凝縮して戻る機能を有する熱駆動型熱搬送装置
とからなる冷媒加熱型給湯暖冷房機を構成したも
のである。

作 用 本発明は上記の構成によつて、第１の作用は、
前記ボイラ給湯装置内のボイラで直接冷媒を加熱
し、この熱量を無電力で熱搬送し、これと室外の
大気熱を集熱し、熱ポンプで送られた熱量を重畳
して室内機に導くことによつて暖房機能を発揮さ
せるものであり、省エネルギー効果が高いシステ
ムと言える。また、この搬送熱量と、ヒートポン
プによつて大気熱から集熱した熱量とが重畳され
て利用されるたあめ、大能力の熱量を利用するこ
とができる。

また、冷媒加熱方式は貯湯槽内の温水で間接的
に加熱方式ではなく、バーナで直接加熱する方式
であるため、温水温度に比べて高い温度で加熱す
ることになり、極めて高温で、かつ高圧の冷媒を
搬送することになり、より高い能力として引出す
ことが可能になるため、給湯、暖房の立上りや、
高負荷に対して有効に作用することになる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。第１図において、圧縮機１５、四方弁
１６、送風装置１７を有する室内側熱交換器１
８、第１逆止弁１９と第１膨張器２０の並列回路
に構成された第１膨張装置、第１二方弁２１、第
２二方弁２２、第２逆止弁２３と第２膨張器２４
の並列回路に構成された第２膨張装置、送風装置
２５を有する室外側熱交換器２６を順次連結した
ヒートポンプ冷凍サイクル装置と、ボイラ型水冷
媒加熱装置２８、貯湯槽２９、給水回路３０、給
湯回路３１とからなるボイラ型給湯装置と、前記
ボイラ型水冷媒加熱装置２８の構成であるボイラ
罐体３２に装着された冷媒加熱熱交換器３３、熱
搬送用第１逆止弁３４、冷媒制御装置３５、熱搬
送用第２逆止弁３６、熱搬送閉止用電磁弁３７、
前記第１二方弁２１と前記第２二方弁２２の間の
冷媒配管を順次連結し、かつ前記圧縮機１５の吐
出部と前記冷媒加熱器３３を連結し構成した熱駆
動型熱搬送装置と、前記熱搬送用第１逆止弁３４
と熱搬送閉止用電磁弁３７間の熱搬送回路をバイ
パスするバイパス電磁弁回路３９と、前記冷媒制
御装置３５と前記圧縮機１５の吐出部間を連結
し、間欠、あるいは連続的に開閉する圧力調整用
電磁弁３８とから構成されている。

上記構成において、運転モードの１つに冷媒加
熱型給湯暖房モードを説明すると、第１図の実線
の矢印で循環方向を示すように、室内熱交換器１
８で凝縮され、第１膨張装置から流れ出た液冷媒
は、一部は開放された熱搬送閉止用電磁弁３７、
熱搬送用第２逆止弁３６を経て、冷媒制御装置３
５に流れ込み、液溜めされ、その一部の冷媒が圧
力調整用電磁弁３８の間欠、あるいは連続的な開
放閉止過程において、前記冷媒制御装置３５と前
記冷媒加熱器３３のヘツド差、および内圧のバラ
ンス程度によつて冷媒加熱器熱交換器３３へ落し
込まれ、前記圧力調整用電磁弁３８の閉止と同時
に加熱が加速され、冷媒の２相状態あるいは冷媒
過熱蒸気状態に変化する。この冷媒が圧縮機１５
から吐出された冷媒と重畳され、室内側熱交換器
１８へ熱搬送され、ここで冷媒は凝縮され、室外
熱交換器２６、アキユムレータ２７、圧縮機１５
へと熱搬送用第２逆止弁３６、冷媒制御装置３
５、熱搬送用第１逆止弁３４、冷媒制御装置３５
へ送り込まれて前記同様に循環がくり返えされ
る。ここで前記のように冷媒の一部が室外熱交換
器２６で蒸発し、ここで大気熱を吸熱して、圧縮
機１５の熱ポンプ作用によつて吐出され、ヒート
ポンプサイクルの機能が発揮するものである。こ
のように大気熱を室外側熱交換器２６から集熱し
た熱量と、前記冷媒加熱器によつて得られた熱量
とが重畳されるため、低外気温時で大気集熱量が
減つても、ポイラ型水冷媒加熱装置で加熱熱量を
増やすことによつて暖房能力を下げることなく快
適な暖房能力が得られる。又冷媒加熱交換器３３
がボイラ鑵体に密着に装着されているため、冷媒
がボイラ−の燃焼によつて直接加熱され、高温
度、高圧力の冷媒が取り出せるため、熱搬送能力
が極めて高く、大能力の暖房能力が得られ、暖房
の立上り特性が極めて良い結果が得られる。

このような働きに加えてボイラ型水冷媒加熱装
置２８によつて貯湯槽２９内の水を直接加熱し、
給湯として用いることができる。また熱搬送用閉
止用電磁弁３７及びバイパス電磁弁回路３９を閉
止して、かつ四方弁１６を点線のように切替え、
冷凍サイクルを第１図に比べて逆にすると、通常
の冷房作用が得られるため、寒冷地の省エネ型で
かつ低コストの冷暖房給湯機として有効に作用す
るものである。

発明の効果 以上のような本発明の冷媒加熱給湯暖冷房機に
よれば次のような効果が得られる。

(1) ボイラ型水冷媒加熱装置の熱量によつて得ら
れた冷媒熱量と、大気熱から得られた熱量を圧
縮機によつて熱ポンプされた熱量を重畳させる
ハイブリツトサイクルに構成されているので、
大気熱量の変動に左右されずに安定した暖房能
力が得られる。

(2) 冷媒加熱方式がボイラ型水冷媒加熱装置の燃
焼ガスで直接冷媒を加熱する方式に構成されて
いるので、高温で高圧の冷媒による熱搬送が可
能になるため、暖房の立上りが極めて高いとい
うことに加えて冷媒加熱方式の構成が簡略であ
るため、低コスト化の効果が得られる。

(3) 熱駆動型熱搬送装置と、ヒートポンプサイク
ルと同一冷媒を利用しているため熱交換器や搬
送回路が簡略化されるため、低コスト化になる
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における冷媒加熱型
給湯暖冷房機の構成図、第２図は従来のヒートポ
ンプ暖冷房給湯機の構成図である。 １５……圧縮機、１６……四方弁、１８……室
内熱交換器、１９……第１逆止弁、２０……第１
膨張弁、２１……第１二方弁、２２……第２二方
弁、２３……第２逆止弁、２４……第２膨張器、
２６……室外熱交換器、２７……アキユムレー
タ、２８……ボイラ型水冷媒加熱装置、２９……
貯湯槽、３３……冷媒加熱熱交換器、３４……熱
搬送用第１逆止弁、３５……冷媒制御装置、３６
……熱搬送用第２逆止弁、３７……熱搬送閉止用
電磁弁、３８……圧力調整用電磁弁、３９……バ
イパス電磁弁回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、第１逆止弁
   と第２膨張器を並列回路に構成した第１膨張装
   置、第１二方弁、第２二方弁、第２逆止弁と第２
   膨張器を並列回路に構成した第２膨張装置、室外
   熱交換器、四方弁、アキユムレータ、圧縮機とを
   順次連結したヒートポンプ冷凍サイクル装置と、
   貯湯槽、前記貯湯槽内の水ならびに冷媒を同時に
   加熱するボイラ型水、冷媒加熱装置と、給水給湯
   回路から成るボイラ給湯装置と、前記ボイラ給湯
   装置内のボイラ型水冷媒加熱装置、熱搬送用第１
   逆止弁、冷媒制御装置、熱搬送用第２逆止弁、熱
   搬送閉止用電磁弁、前記第１二方弁と前記第２二
   方弁間の冷媒配管と順次連結した熱駆動熱送装置
   と、前記熱搬送用第１逆止弁と熱搬送閉止用電磁
   弁間の熱搬送回路をバイパスするバイパス電磁弁
   回路と、前記冷媒制御装置と圧縮機の吐出部の間
   を連結して間欠あるいは連続的に開閉する圧力調
   整用電磁弁とからなる冷媒加熱型給湯暖冷房機。