JPS588958A - 給湯暖冷房装置 - 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】 本発明は冷媒サイクルで給湯、暖房及び冷房を行う装置
Ｃ二関するものである。

ヒートポンプ暖房では室外熱交換器から熱をくみ上げた
方が効率のより運転となる。そこで低温時、例えばθ℃
程度まで室外熱交換器でも冷媒に空気の熱を与えるため
には冷媒の蒸発温度は０℃以下になる。このような運転
を湿度の高い条件で行っていると室外熱交換器のフィン
に霜がつき伝熱性能が著しく低下する。そこで通虜のサ
イクルでは４方弁を冷房サイクルに切り変えて、高温の
ガスを室外熱交換器に通して除霜を行い、霜がなくなる
と再び４方弁を暖房サイクルに切り変えて暖房するもの
である。このようにすると、外気温度の低下した場合に
つまり暖房負荷の多い時に時々暖房が停止することにな
り、室温の低下をきたしたりして不快となるものである
。また除霜するためにサイクルを暖房から冷房Ｃ：切り
変えた場合に、室内熱交換器５で凝縮していた液が圧縮
様に戻ってリキッドパックの状態となり、弁の破損等を
生ぜさす原因となる。

本発明はかかる欠点を改良するためになされたものであ
る。即ち、暖房サイクル、時の蒸発器として対空気熱交
換器と対温水熱交換器を設け、両者を直列に設け、対空
気熱交換器が着霜したら外気の供給を停止させ、対温水
熱交換器に温水を供給し、暖房させながら除霜するよう
にしたものである。

以下本発明を図に示す一実施例（−より説明する。

１は圧縮機、２は４方弁、３，４は電磁弁Ａ、逆上弁Ａ
である。５は室内熱交換器、６は逆止弁Ｂ。

７は膨張弁である。堅内機は、室内熱交換器５゜逆止弁
Ｂ６．膨張弁７で構成されていて延長配管により電磁弁
Ａ３．逆止弁Ａ４と電磁弁Ｂ８．逆止弁Ｃ９に接続され
ている。１０はレシーバ、１１はキャピラリ、１２は逆
止弁りである。１３は対空気用室外熱交換器であり、送
風機２４を備えている。１４は暖房サイクル時の逆止弁
Ｅ、　１５．１６は冷房サイクル時の電磁弁Ｃ１逆止弁
Ｆである。１７．１８．１９は給湯サイクル時の電磁弁
り、電磁弁Ｅ、逆止弁Ｇである。２０は冷媒通路と水通
路からなる水熱交換器、２１．２２．２３は貯湯槽、ポ
ンプ、ボイラで、水熱交換器２０と循環できるようＣ：
なっている。

先ず、給湯サイクルについて説明する。圧縮機１を出た
冷媒は、４方弁２−水熱交換器２〇−電磁弁Ｅ１８−逆
止弁Ｇ１９−レシーバ１０−キャピラリ１１−室外熱交
換器１３−４方弁２−圧縮機１へと流れる。水熱交換器
２０は凝縮器となり、室外熱交換器１３は送風機２４を
運転していて蒸発器となる。水熱交換器２０へは循環ポ
ンプ２２によって水が循環されており、貯湯槽２１には
温水が溜まる。

次に冷房サイクルについて説明する。冷媒は、圧縮機１
−４方弁２−水熱交換器２０−電磁弁Ｃ１５−逆止弁Ｆ
１６−室外熱交換器１３−逆止弁Ｄ１２−レシーバ１〇
−電磁弁Ｂ８−膨張弁７−室内熱交換器５−逆止弁４−
４方弁２−圧縮機１へと流れる。

水熱交換器２０又は室外熱交換器１３が凝縮器となり、
水熱交換器２０への給水温度が低い場合はセンナ２６に
よってポンプ２２が駆動され、送風機２４の運転は停止
され、貯湯槽２１に温水を溜める。温水温度が高温の場
合は、ポンプ２２が停止し、送風機２４が運転する。

次に、暖房サイクルについて説明する。冷媒は、圧縮機
１−４方弁２−電磁弁Ａ３−１内熱交換器５−逆止弁Ｂ
６−逆止弁Ｃ９−レシーバ１０−キャピラリ１１−室外
熱交換器１３−逆止弁Ｅ１４−水熱交換器２０−４方弁
２−圧縮機１へと流れる。室外熱交換器１３又は水熱交
換器２０が蒸発器となるが、それは、空気の入口側に設
けた温度センサ２５．２６の出力等によって切替えられ
る。室外熱交換器１３が蒸発器となる場合は送風機２４
が運転される。水熱交換器２０が蒸発器となる場合はポ
ンプが運転され、給湯温度が低い場合は温度センサ２７
（：よってボイラ２３が運転される。

暖房サイクル時の各部品の関係について詳細（＝説明す
る。システムの高効率、あるいは呈内機１台運転等の場
合のように熱のくみ上げ量の小の場合の運転を行う−た
めに、冷媒蒸発温度を低く設ける。・水、熱交換器２０
への給湯温度、即ち温度センサ２７の作動温度は比較的
高温（例えば２０℃）とし、ボイラ２３等によって該温
度以上の温水が供給されるようにする。温度センサ２５
は外気温度を検出し、第３図の如く、高温（ｔＯ＝ｔｔ
）　、低温（ｈ−ｔａ）、極低温（ｔｏ〜　）の３段階
の信号を出力する。温度センナ２６は着霜を検出するも
ので、第３図においては、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔｓの期
間において着霜したことを示している。、第２図に暖房
サイクル時のフローチャートを示す。

暖房サイクル時の動作を第２図、第３図と共に説明する
。外気温度が高温の場合（ｔ６−　ｔｌ）は温度センサ
２５によってポンプ２２は停止され、送風機２４が運転
され、空気熱源で暖房を行う。外気温度が低温になって
も（ｔｌ）送風機２４は運転され、室外熱交換器１３Ｃ
：着霜を生ずる（ｔ２）と、温度センナ２６（＝よって
検出され、送風機２４の運転を停止し、ポンプ２２を運
転し、蒸発域を水熱交換器２０とする（ｔｚ〜ｔｓ）。

水熱交換器２０には比較的高温の温水が供給されるので
、蒸発温度が高くなり、蒸発温度が高くなる。このため
室外熱交換器２０内を流れる冷媒の温度が高くなる。そ
こで冷媒の熱が室外熱交換器１３のフィン上の霜Ｃ二伝
熱されて除霜される。除霜後は温度センサ２６（：よっ
てポンプ２２を停止させ（ｔｓ〜ｔ４）、再び冷媒蒸発
域を室外熱交換器１３とするサイクルにシて効率のよい
運転を行うものである。その後、再度、着霜すれば同様
の動作を行う。さらに外気温度が低下する（ｔｓ〜　）
と、温度センサ２５によってポンプ２２を運転させ、温
水を熱源とした暖房運転を行う。

このように、除霜時においても、暖房サイクルを停止し
なくて、さらに温水の熱を室内Ｃ二移動させるので暖房
能力も十分で、除霜時の室温低下をきたさず、快適な暖
房となるものである。さらに従来のように冷房サイクル
へのサイクル変換（−よる除霜でないので、室内機に凝
縮していた液が圧縮機に吸入されることもなく、リキッ
ドバックの生じない安全な除霜サイクルとなるものであ
る。

水熱交換器２０は給湯サイクル時において、冷水と冷媒
ガス状態で熱交換が十分できるよう（−設計されている
ので、暖房サイクル時のように温水とあり暖房能力が十
分でるものである。

上記実施例では、着霜時の水熱交換器２ｏへの切替えを
温度センサ５で行っているが、所定の時間間隔で行うよ
うにしても良い。

尚、上記冷房サイクルでは、貯湯槽２１の温度に関係な
く室外熱交換器１３を冷媒が流れているが、温水温度が
低い場合は電磁弁１５を閉ど電磁弁１８を開とし、室外
熱交換器１３をバイパスするようにしても良い。

以上の如く本発明は、降霜時には水熱交換器を冷媒蒸発
域とすると共ｖｃ蒸発圧力つまり蒸発温度を上げた状態
で除霜するようにし、降霜中の暖房運転の連続を可能に
し、さらに圧縮機へのりキラドパ、りを防止はせたもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の給湯暖冷房装置のシステム
系統図、第２図は暖房サイクル時の一実施例のフローチ
ャート、第３図は外気温度とポンプの運転と蒸発圧力と
の関係を示す説明図である。 １・・・圧縮機　　　　　　２・・・４方弁５・・・室
内熱交換器　　　７・・・膨張弁１０・・・レシーバ　
　　　　］１・・・キャピラリ１３・・・室外熱交換器
　　　２０・・・水熱交換器２１・・・貯湯槽　　　　
　　２２・・・ポンプ２４・・・送風機　　　　　　２
５．２６．２７・・・温度センサ”−４４＃ 二二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　圧縮機、４方弁、室内熱交換器、第１の絞り、外
   気と熱交換する室外熱交換器、水熱交換器。 前記４方弁、前記圧縮機と循環する暖房サイクル。 前記圧縮機、前記４方弁、前記水熱交換器、前記室外熱
   交換器、第２の絞り、前記室内熱交換器、逆止弁、前記
   ４方弁、前記圧縮機と循環する冷房サイクル、前記圧縮
   機、前記４方弁、前記水熱交換器ｐｉＩＵ記第１の絞り
   、前記室外熱交換器、前記４方弁、前記圧縮機と循環す
   る給湯サイクルとからなる冷媒サイクルと、貯湯槽、ポ
   ンプ、ボイラ。 前記水熱交換器、前記貯湯槽と循環する水サイクルと、
   前記暖房サイクルで前記室外熱交換器への着霜によって
   前記室外熱交換器への外気の供給を停止させると共Ｃ：
   前記ポンプを駆動させ、かつ前記水熱交換器への温水温
   度を冷媒の蒸発圧力が看１Ｉｖ１よりも高くなるように
   する手段とよりなる給湯暖冷房装置。