JPH06249491A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の空気調和装置は、冷暖房能力の向
上，エネルギーの有効利用及び省エネ性を向上すること
を目的とする。 【構成】 上記目的を達成するために本発明では、空調
システムの運転方法を決定する空調運転方法決定手段
と、給湯システムの運転方法を決定する給湯運転方法決
定手段と、前記室外熱交換器に設けた水路と前記給湯シ
ステムとを接続する取り外し自在な接続手段と、水を流
す水道源から前記給湯機及び前記室外熱交換器に水を通
すか通さないか切り換える水路制御手段と、前記空調運
転方法決定手段及び前記給湯運転方法決定手段によって
得られた結果に応じて前記水路制御手段を制御する制御
手段とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯システムと空調シ
ステムとを接続した空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和装置について説明する。

【０００３】従来空気調和装置における冷凍サイクルの
中には冷暖房運転の熱源として大気の熱源を利用するも
のが多い。一般にはこのヒートポンプ式空気調和装置
は、暖房運転時室外機で空気の熱を汲み取り、室内機で
熱を放出、逆に冷房運転時室内機で空気の熱を汲み取
り、室外機で大気に熱を捨てている。また、給湯機の瞬
間湯沸かし機では、通常、燃焼機を利用したものが多
く、水道水を燃焼機で加熱している。

【０００４】そして上述した空気調和装置と給湯機を組
み合わせた給湯エアコンがある。これは、空気調和装置
と給湯機がセットになっているものである。内容を説明
すると、冷房運転時、室外熱交換器から放出される熱を
水道源から流れてくる水道水に伝え、給湯口に流すとい
うものであった。

【０００５】しかし従来の給湯エアコンでは、給湯機と
空気調和装置がセットになっているためシステムとして
非常に大がかりなものとなり、除霜運転時の暖房能力の
低下、エネルギーの非有効利用等の問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
空気調和装置ではシステムとして非常に大がかりなもの
となり、除霜運転時の暖房能力の低下という欠点があっ
た。そこで、本発明は上記欠点を除去し、冷暖房能力の
向上，エネルギーの有効利用及び省エネ性を向上するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、圧縮機，四方弁，室内熱交換器，膨張
弁，水が流れる水路を有する室外熱交換器によって密閉
サイクルを形成し、冷媒が流れる空調システムと、この
空調システムの運転方法を決定する空調運転方法決定手
段と、水を加熱する給湯機を有する給湯システムと、こ
の給湯システムの運転方法を決定する給湯運転方法決定
手段と、前記室外熱交換器に設けた水路と前記給湯シス
テムとを接続する取り外し自在な接続手段と、水を流す
水道源から前記給湯機及び前記室外熱交換器に水を通す
か通さないか切り換える水路制御手段と、前記空調運転
方法決定手段及び前記給湯運転方法決定手段によって得
られた結果に応じて前記水路制御手段を制御する制御手
段とを具備している。

【０００８】

【作用】このように構成されたものにおいては、給湯機
と空気調和装置を非常に簡単なシステムで接続可能で、
給湯機を利用することにより、除霜運転時間を削減し、
暖房能力を向上させ、エネルギーの有効利用することに
より省エネ性が向上する。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照し、詳細に説明
する。

【００１０】図１は本発明の空気調和装値のサイクル図
である。図に示すように、圧縮機１，四方弁２，室内熱
交換器３，膨張弁４，室外熱交換器５，室外送風機６，
水道源１１，給湯機１２，バーナ１３，水路制御手段で
ある二方弁１４，１５，１６，タンク１７，ポンプ１
８，逆止弁１９，給湯口２０，空調運転方法決定手段で
ある空調用リモコン３０，給湯運転方法決定手段である
給湯用リモコン４０，制御手段５０によって構成されて
いる。

【００１１】次に給湯及び空調システムのそれぞれの動
作を説明する。まず給湯システムについて説明すると、
水道源１１から流れてきた水道水は、給湯機１２に設け
られたバーナ１３によって加熱され、給湯口２０に導か
れる。また空調システムは冷房運転時、圧縮機１によっ
て圧縮することにより高温高圧となった冷媒は冷暖房を
切り換える四方弁２を通り、室外熱交換器５に流れる。
この時室外送風機６によって送風することにより室外に
放熱する。熱を放出することによって凝縮し液化した冷
媒は、膨張弁４によって減圧される。そして膨張弁４に
よって減圧された冷媒は、室内熱交換器３に流れ室内送
風機（図示せず）によって室内の熱を奪う。また暖房運
転時は、圧縮機１によって圧縮することにより高温高圧
となった冷媒は四方弁２を通り、室内熱交換器３に流れ
る。この時室内送風機によって送風することにより、室
内に放熱する。熱を放出することによって凝縮し液化し
た冷媒は、膨張弁４によって減圧される。膨張弁４によ
って減圧された冷媒は、室外熱交換器５に流れ、室外送
風機６によって室外の熱を奪う。そして空調システムの
室外熱交換器６と給湯システムが熱的に接続可能となっ
ている。これは室外熱交換器５を通る冷媒配管７の他
に、室外熱交換器５には、水道水が通り、熱の伝達可能
となる配管が装着及び取り外しが自由自在になってい
る。この配管の装着は室外熱交換器５の内部に通すか、
熱伝達可能な箇所に密着させるといった図示しない接続
部により接続を行う。

【００１２】そして空調用リモコン３０によって冷房運
転か暖房運転か運転をしないかを決定し、給湯用リモコ
ン４０によって給湯利用するかどうかを決定する。そし
て空調用リモコン３０及び給湯用リモコン４０によって
得られた結果に応じて水路制御手段である二方弁１４，
１５，１６の開閉を制御手段５０によって制御する。空
調用リモコン３０及び給湯用リモコン４０から制御手段
５０への送信は赤外線センサを用いる。

【００１３】上述した給湯及び空調システムを併用した
動作を冷暖房運転別に説明する。図２は給湯システム利
用時のみ（エアコン停止）の時の水道水の流れを示した
図である。図に示すように、水道源１１から流れてくる
水道水は二方弁１４を通り、給湯機１２に流れてくる。
そしてこの給湯機１２内に設けられたバーナ１３で加熱
され、給湯口２０に導かれる。この時二方弁１４は開、
二方弁１５，１６は閉となる。またエアコンが停止して
いるためこの水道水の流れ方は冷房及び暖房運転時とも
に同じである。

【００１４】図３は冷房運転時に給湯システムを利用し
た場合の水道水の流れを示した図である。図に示すよう
に水道源１１から流れてきた水道水は二方弁１６を通
り、室外熱交換器５に流れてくる。この時エアコンは冷
房運転を行っているため図１で説明したように室外熱交
換器５から熱が放出される。この時室外送風機６は停止
している。これは室外送風機６によって送風することに
より空気中に熱を奪われるためである。また水道水の温
度が上昇して予め設定した設定温度（５０℃）以上にな
ると温度の上昇を止めるために室外送風機６を回転させ
る。水道水の温度は水温検知センサ６０によって検知
し、この検知した結果を室内送風機制御手段７０により
予め設定した設定温度と比較し制御することにより室外
送風機６を回転するかしないかを決定する。

【００１５】このため水道水はこの放出される熱によっ
て温度が上昇する。そして温度が上昇した水道水はタン
ク１７に流れた後、ポンプ１８によって汲み上げられ、
給湯機１２に流れる。給湯機１２に流れてきた温度が上
昇した水道水はバーナ１３によって加熱され、給湯口１
２に導かれる。この時二方弁１６は開、二方弁１４，１
５は閉となる。

【００１６】図４は冷房運転時に給湯システムを利用せ
ずに運転した場合の水道水の流れを示した図である。図
に示すように水道源１１から流れてきた水道水は、二方
弁１６を通り、室外熱交換器５に流れる。そして室外熱
交換器５から放出される熱により水道水の温度が上昇
し、タンク１７の中に蓄えられる。タンク１７に蓄えら
れた水道水は給湯口２０に導かれる。この時給湯機１２
を利用していないため、給湯機１２を利用している時と
比べると、温度の上昇は低いが、４０℃乃至５０℃位ま
では上昇する。また給湯機１２とエアコンを両方利用し
た場合、温度を上昇させるためのエネルギーは温度差に
比例しているため、室外熱交換器５から放出される熱に
よりある程度まで温度が上昇していると、そのまま水道
水を温度を上昇させる時に比べて、エネルギーが少なく
て済む。

【００１７】図５は暖房運転時に給湯システムを利用し
た場合の水道水の流れを示した図である。図に示すよう
に、水道源１１から流れてきた水道水は、二方弁１４を
通り、給湯機１２に流れバーナ１３によって加熱され
る。そしてバーナ１３によって加熱され温度が上昇した
水道水は、二方弁１５を通り、室外熱交換器５に流れ
る。この時、室外熱交換器５によって室外から熱を奪う
が、室外熱交換器５に高温の水道水が流れているため、
室外熱交換器５を流れている低温の冷媒は水道水の熱を
奪い、タンク１７に蓄えられる。そして逆止弁１９を通
り給湯口２０に導かれる。また給湯機１２によって加熱
された水道水が直接給湯口２０に室外熱交換器５の水道
水を何割か流すことにより、給湯口２０に高温の水道水
が導かれる。この時、二方弁１４は開、二方弁１６は閉
となる。次に蒸発温度，外気温度に対する二方弁１５の
開閉及び室外送風機６の動作を図６のフローチャートを
用いて説明する。

【００１８】まず給湯利用を開始すると（ステップ１）
二方弁１５を開とする（ステップ２）。そして蒸発温度
Ｔｅが予め設定した下限設定温度Ｔｅｓ１（２℃）以下
かどうか判断し（ステップ３）、以下なら次に外気温度
Ｔａｉｒが下限設定温度Ｔｅｓ１以上か判断する（ステ
ップ４）。下限設定温度Ｔｅｓ１以下の時は二方弁１５
を止めて室外送風機６を回し（ステップ１０）、下限設
定温度Ｔｅｓ１以上の時は室外送風機６を回す（ステッ
プ５）。そしてもう一度蒸発温度Ｔｅが０℃以上かどう
か判断し（ステップ６）、０℃以下なら二方弁１５を止
めて室外送風機６をそのまま回す。０℃以上なら二方弁
１５そのままで（ステップ７）運転した後、蒸発温度Ｔ
ｅが上限設定温度Ｔｅｓ２以上かどうか判断し、上限設
定温度Ｔｅｓ２以上ならば室外送風機６を停止後（ステ
ップ９）、ステップ１に戻る運転の流れを形成してい
る。

【００１９】図７は暖房運転時に給湯システムを利用せ
ず運転した場合の水道水の流れを示した図である。図に
示すように、タンク１７に蓄えられた水道水をポンプ１
８によって汲み上げられ給湯機１２に流れる。給湯機１
２に流れてきた水道水はバーナ１３によって加熱された
後二方弁１５を通り、室外熱交換器５に流れる。室外熱
交換器５に流れてきた温度が上昇した水道水により、室
外熱交換器５を流れる冷媒が熱を奪う。そして熱を奪わ
れた水道水はタンク１７に導かれるというサイクルを形
成している。

【００２０】また、図８は冷房運転時の二方弁１４，１
５，１６の開閉と、給湯機１２及びポンプ１８のＯＮ，
ＯＦＦを示した図であり、図９は暖房運転時の二方弁１
４，１５，１６の開閉と、給湯機１２及びポンプ１８の
ＯＮ，ＯＦＦを示した図である。上述したように暖房運
転時は給湯機１２が運転状態の間は、室外熱交換器５に
高温の水道水を流すことにより温度が下がらないため着
霜しなくなる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、給湯
機と空調システムと接続部により接続するという非常に
簡単な構成で、冷房運転時には水道水を空調システムの
冷媒凝縮用冷水と利用し、その加熱された温水を給湯機
の補助熱源として利用でき、暖房運転時には給湯機の燃
焼熱を補助熱源機として利用できるので除霜運転時間の
削減、暖房能力、冷房能力を向上させ、快適性及び省エ
ネ性の向上という効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した図である

【図２】本発明の一実施例を示した図である。

【図３】本発明の一実施例を示した図である。

【図４】本発明の一実施例を示した図である。

【図５】本発明の一実施例を示した図である。

【図６】本発明のフローチャート図である。

【図７】本発明の一実施例を示した図である。

【図８】本発明の一実施例を示した図である。

【図９】本発明の一実施例を示した図である。

【符号の説明】

１…圧縮機，２…四方弁，３…室内熱交換器，４…膨張
弁，５…室外熱交換器，６…室外送風機，１１…水道
源，１２…給湯機，１３…バーナ，１４…二方弁，１５
…二方弁，１６…二方弁，１７…タンク，１８…ポン
プ，１９…逆止弁，２０…給湯口，３０…空調用リモコ
ン，４０…給湯用リモコン，５０…制御手段，６０…水
温検知センサ，７０…室内送風機制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機，四方弁，室内熱交換器，膨張
   弁，水が流れる水路を有する室外熱交換器によって密閉
   サイクルを形成し、冷媒が流れる空調システムと、 この空調システムの運転方法を決定する空調運転方法決
   定手段と、 水を加熱する給湯機を有する給湯システムと、 この給湯システムの運転方法を決定する給湯運転方法決
   定手段と、 前記室外熱交換器に設けた水路と前記給湯システムとを
   接続する取り外し自在な接続手段と、 水を流す水道源から前記給湯機及び前記室外熱交換器に
   水を通すか通さないか切り換える水路制御手段と、 前記空調運転方法決定手段及び前記給湯運転方法決定手
   段によって得られた結果に応じて前記水路制御手段を制
   御する制御手段とからなることを特徴とする空気調和装
   置。