JPH05223477A - ヒ−トポンプ式給湯・空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 四季を通しあらゆる空調・給湯モ−ドに十分
に対応可能とし、且つランニングコストを大幅に削減す
る。 【構成】 給湯用ヒ−トポンプ４０と空調用ヒ−トポン
プ４１とを備えた給湯・空調システムにおいて、給湯用
ヒ−トポンプ４０に空調用ヒ−トポンプ４１の高温排熱
を蓄熱するための温水蓄熱用水槽２を設け、空調用ヒ−
トポンプ４１にその低温排熱を蓄熱するための氷蓄熱用
水槽１を設け、これら両水槽の下部相互を連通管４３で
連通させると共にその連通管４３に開閉弁３６を設けた
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒ−トポンプ式給湯・空
調システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】給湯・空調システムとして、ヒ−トポン
プを利用したものが一般に知られている。ヒ−トポンプ
を利用したシステムは、運転を切換ることにより一つの
システムで給湯および冷暖房を行うことができるため、
住宅やオフィスビル等の給湯・空調用に適している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
給湯・空調システムは、冬期において給湯・暖房能力が
不足しがちになる問題があった。

【０００４】本発明は上記課題を解消すべく創案された
ものであり、その目的は四季を通しあらゆる給湯・空調
モ−ドにも十分に対応でき、しかもランニングコストを
大幅に削減できるヒ−トポンプ式給湯・空調システムを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、給湯用ヒ−トポンプと冷暖房用ヒ−トポンプ
とを備えた給湯・空調システムにおいて、給湯用ヒ−ト
ポンプに、冷暖房用ヒ−トポンプの高温排熱を蓄熱する
ための温水蓄熱用水槽を設け、冷暖房用ヒ−トポンプに
その低温排熱を蓄熱するための氷蓄熱用水槽を設け、こ
れら両水槽の下部相互を連通管で連通させると共にその
連通管に開閉弁を設けたものである。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、給湯乃至暖房運転の際、上
記連通管の開閉弁を開いて温水蓄熱用水槽と氷蓄熱用水
槽とを連通させることにより、氷蓄熱用水槽にも温熱を
蓄熱することがができる。これによって、温熱蓄熱を増
加でき、冬期において不足しがちであった給湯・暖房能
力を向上できる。また、蓄冷乃至冷房運転の際には、開
閉弁を閉じて両水槽間の流通を遮断することにより、製
氷手段の負荷を小さくすることができるので、製氷効率
が良く、蓄冷・冷房能力を向上できる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面を用いて説
明する。

【０００８】本実施例のヒ−トポンプ式給湯・空調シス
テムは、図１に示されるように、給湯用ヒ−トポンプ４
０と冷暖房用ヒ−トポンプ４１とを有し、給湯用ヒ−ト
ポンプ４０側には温水蓄熱用水槽２および給湯用蓄湯槽
３４が、冷暖房用ヒ−トポンプ４１側には氷蓄熱用水槽
１と製氷コイル３とから成る冷熱蓄熱装置が設けられて
概略構成される。

【０００９】給湯用ヒ−トポンプ４０は、コンプレッサ
９、給湯用高温側熱交換器７、受液器１２、膨脹弁１
５、及び給湯用低温側熱交換器６から成る。上記温水蓄
熱用水槽２は給湯用低温側熱交換器６に、給湯用蓄湯槽
３４は給湯用高温側熱交換器７にそれぞれ温水循環用パ
イプを介して接続されている。温水蓄熱用水槽２側の温
水循環用パイプには、水槽２内の温水を汲み上げて循環
させるためのポンプ３３が設けられている。

【００１０】冷暖房用ヒ−トポンプ４１は、コンプレッ
サ８、バルブ２３、逆止弁２４〜３０、四方弁３５、温
水−冷媒熱交換器５、受液器１０、膨脹弁１３および１
４、製氷用熱交換器４２、空気熱交換器４、ファン３１
とを備えて主に構成されている。冷暖房用ヒ−トポンプ
４１の要所要所にはソレノイドバルブ１６〜２２が設け
られており、運転モ−ドに応じてその冷媒循環流路を適
宜切り換えることができるようになっている。温水−冷
媒熱交換器５には、上記温水蓄熱用水槽２が温水循環用
パイプを介して接続されている。この温水循環用パイプ
にも、水槽２内の温水を汲み上げて循環させるためのポ
ンプ３２が設けられている。また、温水蓄熱用水槽２と
氷蓄熱用水槽１の下部相互は連通管４３を介して連通し
ている。連通管４３の途中には開閉弁たるモ−タ−バル
ブ３６が設けられており、運転モ−ドに応じて両水槽
１，２間の流路を開閉できるようになっている。

【００１１】次に、運転モ−ド別に動作を説明する。

【００１２】［蓄冷・給湯運転モ−ド］このモ−ドは、
夏期に冷房用の蓄熱と給湯用の蓄熱とを行うモ−ドであ
る。ソレノイドバルブの開閉状態は、１６，１９が開、
１７，１８，２０，２１，２２が閉に設定される。モ−
タバルブ３６は閉じられている。運転としては、コンプ
レッサ８で圧縮された冷媒はバルブ２３、逆止弁３０を
通り、四方弁３５を通って、温水−冷媒熱交換器５を通
った後、逆止弁２５、ソレノイドバルブ１９、受液器１
０、ソレノイドバルブ１６、膨脹弁１３を通って、製氷
用熱交換器４２の製氷コイル３で熱交換を行ってコイル
表面に氷を作った後、逆止弁３７、アキュムレ−タ１１
を通ってコンプレッサ８に戻る。また、温水蓄熱用水槽
２からポンプ３２によって汲み上げられた水は、温水−
冷媒熱交換器５によって昇温され、温水蓄熱用水槽２に
戻る。これらのサイクルにより氷蓄熱用水槽１には冷熱
が、温水蓄熱用水槽２には温熱が溜る。さらに、給湯用
として温水蓄熱用水槽２の中の温水をポンプ３３で汲み
上げ給湯用低温側熱交換器６を通して温水蓄熱用水槽２
に戻す。給湯用ヒ−トポンプ４０では、この給湯用低温
側熱交換器６をエバポレ−タとして用い、これにより気
化した冷媒はコンプレッサ９で圧縮された後、コンデン
サとして用いられる給湯用高温側熱交換器７を通り、受
液器１２、膨脹弁１５を通った後、給湯用低温側熱交換
器６に戻る。給湯用貯湯槽３４内の水は給湯用高温側熱
交換器７によって昇温され給湯用として用いられる。

【００１３】［蓄熱・給湯運転モ−ド］このモ−ドは、
冬期及び中間期（春、秋）に空調用及び給湯用蓄熱を行
うモ−ドである。ソレノイドバルブの開閉状態は、１
７，１９，２１が開、１６，１８，２０，２２が閉に設
定される。この場合モ−タバルブ３６は開かれており、
氷蓄熱用水槽１内にも給湯・暖房用の温水が溜められ
る。運転としては、コンプレッサ８で圧縮された冷媒
は、バルブ２３、逆止弁３０を通り四方弁３５を通って
温水−冷媒熱交換器５を通った後、逆止弁２５、ソレノ
イドバルブ１９、受液器１０、ソレノイドバルブ１７、
逆止弁２７を通り、膨脹弁１４、ソレノイドバルブ２
１、エバポレ−タとして使用される空気熱交換器４を通
過し、四方弁３５、逆止弁２９、アキュムレ−タ１１を
通ってコンプレッサ８に戻る。また、温水蓄熱用水槽２
からポンプ３２によって汲み上げられた水は、温水−冷
媒熱交換器５によって昇温され、温水蓄熱用水槽２に戻
る。給湯運転を行う場合は、温水蓄熱用水槽２内の温水
をポンプ３３で汲み上げ、給湯用低温側熱交換器６にて
給湯用ヒ−トポンプの冷媒と熱交換させた後、温水蓄熱
用水槽２の中に戻す。給湯用ヒ−トポンプ内の冷媒は、
コンプレッサ９、給湯用高温側熱交換器７、受液器１
２、膨脹弁１５、給湯用低温側熱交換器６を循環してお
り、給湯用の湯は給湯用高温側熱交換器７で冷媒と熱交
換した後、給湯用貯湯槽３４に貯えられる。この場合、
氷蓄熱用水槽１と温水蓄熱用水槽２の両方に温水が溜め
られるので、十分な温熱蓄熱を確保できる。

【００１４】［蓄冷運転モ−ド］このモ−ドは夏期に冷
房用の蓄熱を行うモ−ドで、給湯用の蓄熱は行わない。
ソレノイドバルブの開閉状態は、１６のみ開、その他１
７〜２２は閉である。モ−タバルブ３６は閉じられてい
る。運転としては、コンプレッサ８で圧縮された冷媒
は、バルブ２３、逆止弁３０を通り、四方弁３５を通っ
て空気熱交換器４、逆止弁２８、逆止弁２６、受液器１
０、ソレノイドバルブ１６、膨脹弁１３を通って、製氷
用熱交換器４２の製氷コイル３で熱交換を行ってコイル
表面に氷を造った後、逆止弁３７、アキュムレ−タ１１
を通ってコンプレッサ８に戻る。この運転により氷蓄熱
用水層１の中に冷熱が蓄えられる。氷蓄熱用水槽１と温
水蓄熱用水槽２間の流通が遮断されているので、製氷効
率が良く、冷房能力が向上する。

【００１５】［蓄熱運転モ−ド］このモ−ドは、冬期に
暖房・給湯用蓄熱を行うモ−ドである。暖房・蓄熱のみ
で給湯は行わない。ソレノイドバルブの開閉状態は、１
７，１９，２１が開、１６，１８，２０，２２が閉であ
る。この場合モ−タバルブ３６は開かれており、氷蓄熱
用水槽１内にも暖房用の温水が溜められる。運転として
は、コンプレッサ８で圧縮された冷媒は、バルブ２３、
逆止弁３０を通り、四方弁３５を通って、温水−冷媒熱
交換器５を通った後、逆止弁２５、ソレノイドバルブ１
９、受液器１０、ソレノイドバルブ１７、逆止弁２７、
膨脹弁１４、ソレノイドバルブ２１を通って空気熱交換
器で熱交換を行い、逆止弁２９、アキュムレ−タ１１を
通ってコンプレッサ８に戻る。また、蓄熱用の温水は温
水蓄熱用水槽２からポンプ３２によって汲み上げられ、
温水冷媒熱交換器５で昇温されて温水蓄熱用水槽２に戻
る。暖房時に氷蓄熱用水槽１にも暖房用の温水を溜める
ことにより、十分な温熱蓄熱を確保でき、暖房能力の向
上が達成される。

【００１６】［給湯運転モ−ド］このモ−ドは、四季を
通して給湯用蓄熱を行うモ−ドであり、前述の蓄熱運転
を行った上で次の運転が追加される。すなわち、前述の
蓄熱運転によって温水蓄熱用水槽２の中に温水を溜めた
後、ポンプ３３で温水を汲み上げ、給湯用低温側熱交換
器６を通して温水蓄熱用水槽２に戻す。給湯用ヒ−トポ
ンプ４０内の冷媒は、コンプレッサ９、給湯用高温側熱
交換器７、受液器１２、膨脹弁１５、給湯用低温側熱交
換器６を循環しており、給湯用の湯は給湯用高温側熱交
換器７で冷媒と熱交換した後、給湯用蓄湯槽３４に蓄え
られる。この場合も、前述の蓄熱・給湯運転モ−ドおよ
び蓄熱運転モ−ドと同様、氷蓄熱用水槽１と温水蓄熱用
水槽２の両方に温水が溜められるので、十分な温熱蓄熱
を確保でき、給湯能力の向上が達成される。

【００１７】

【発明の効果】以上要するに本発明は、空調用蓄熱装置
とその排熱を利用した給湯装置とを組み合わせたシステ
ムとしたことにより、四季を通しあらゆる空調・給湯モ
−ドにも十分に対応でき、また、温水蓄熱用水槽と氷蓄
熱用水槽とを結ぶ流路を適宜開閉できる構成としたこと
により、夏期・冬期共に蓄熱効率を向上でき、特に冬期
において不足しがちであった給湯・暖房能力の向上を達
成できるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヒ−トポンプ式給湯・空調用蓄熱
装置の一実施例を示す図である。

【符号の説明】

１：氷蓄熱用水槽 ２：温水蓄熱用水槽 ３：製氷コイル ４：空気熱交換器 ５：温水−冷媒熱交換器 ６：給湯用低温側熱交換器 ７：給湯用高温側熱交換器 ８，９：コンプレッサ １０，１２：受液器 １１：アキュムレ−タ １３〜１５：膨脹弁 １６〜２２：ソレノイドバルブ ２３：バルブ ２４〜３０，３７：逆止弁 ３１：ファン ３２，３３：ポンプ ３４：給湯用蓄湯槽 ３５：四方弁 ３６：開閉弁たるモ−タバルブ ４０：給湯用ヒ−トポンプ ４１：空調用ヒ−トポンプ ４２：製氷用熱交換器 ４３：連通管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯用ヒ−トポンプと冷暖房用ヒ−トポ
   ンプとを備えた給湯・空調システムにおいて、給湯用ヒ
   −トポンプに、冷暖房用ヒ−トポンプの高温排熱を蓄熱
   するための温水蓄熱用水槽を設け、冷暖房用ヒ−トポン
   プにその低温排熱を蓄熱するための氷蓄熱用水槽を設
   け、これら両水槽の下部相互を連通管で連通させると共
   に該連通管に開閉弁を設けたことを特徴とするヒ−トポ
   ンプ式給湯・空調システム。