JPS60165471A - 冷暖房・給湯ヒ−トポンプ装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、冷暖房と貯湯槽の水の加熱とができるよう
にした冷暖房・給湯ヒートポンプ装Ｆｊ、　Ｋ係シ、と
くに冷媒配管の構成を改良したヒートポンプ装置に関す
るものである。

〔従来技術〕 従来、冷暖房ヒートポンプ装い゛として１１図に示すも
のがあシ、また冷暖房・給湯ヒートポンプ装置として第
２図に示すものがあった。第１図、第２図に示すヒート
ポンプ装置の冷媒回路には、圧縮機１、冷暖房切換用の
四方弁２、室内熱交換器３、膨張機構４および室外熱交
換器５が設けらｉしている。第１図のヒートポンプ装置
では、冷媒回路の膨張機ｔ１４４と四方弁２の間に複数
台並列に設けられた室内熱交換器３がそれぞれの電磁弁
１３を介して四方弁２に接続されている。また、第２図
において、６は貯湯槽、８は貯湯槽６内の水を加熱する
加熱コイル、１４は貯湯槽６への市水取入口、１５は給
湯用の蛇口であシ、第２図のヒートポンプ装置では、冷
媒回路の膨張機構４と四方弁２の間に室内熱交換器３と
上記加熱コイル８が並列に設りられ、これらがそれぞれ
の電磁弁１３を介して四方弁２に接続されている。

次に、第１図、第２図のヒートポンプ装置の動ｆ＋につ
いて説り」する。

ｔに　１図のヒートポンプ装置は、複数の部屋の冷暖房
を行うものである。冷房時には圧ｍ機１から吐出した高
温高圧の冷媒ガスが図の実線矢印のように流れて四方弁
２、室外熱交換器５に至シ、ここで冷却されて凝縮する
。凝縮した高圧の冷媒液。

は膨張機構４の一方の膨張弁４ａを通って減圧される。

２台の室外熱交換器３．３の電磁弁１３゜１３はそれぞ
れ負荷が発生した時に開いて冷媒を流す。そこで、膨張
弁４ａからの低圧冷媒液が冷内熱交換器３，３゛で蒸発
して室内から熱を奪いカス化する。この低圧の冷媒ガス
は四方弁２を通シ圧縮機１に吸込まれて圧縮され、以下
同様なサイクルが繰返えされる。暖房時には、圧縮機１
カ・ら吐出した高温高圧の冷媒ガスが図の破線矢印のよ
うに流れて四方弁２、室内熱交換器３，３に至り、ここ
で放熱して凝縮することによって暖房を行う。

凝縮した高圧の冷媒液は膨張機構４の他方の膨張弁４ｂ
を通って減圧される。減圧さ′ｉ１．た？′？５砂液は
室外熱交換器５に至シ、ここで外気によυ加熱されて蒸
発する。この低圧の冷妨〃スは四方弁２を辿シ圧縮機１
に吸込まれて圧縮され、以下同様なサイクルを繰返えす
。

第２図のヒートポンプ装置は、室内熱交換器の一部を貯
湯槽６の加熱コイル８に変更し、給湯加熱時には室内熱
交換器３狽１１の電磁弁１３を閉じ、加熱コイル８１１
１１の電磁弁１３を開き、四方弁２を暖房９１１１にし
、また、暖房時および冷房時には室内熱交換器３　（１
１１１の電磁弁１３を開き、加熱コイル８［１＋１の１
１１゛磁弁１３を閉じる。なお、第２図のヒートポンプ
装置西′の上述した以外の動作は第１図のヒートポンプ
装置と同様である。

しかし、第２図に示すような従来のヒートポンプ装置で
、貯湯槽６内のボを加熱するには、室内熱交換器３とｊ
ｌｌ’列に設けた加熱コイル８を貯湯槽６に挿入し、貯
湯槽８内の水を加熱コイル８で加熱するような：１ｊｉ
１転ケ行っているので、冷房時の廃〃（ン：　１＊、ｉ
ｌ　＋１ｙ　Ｌ−Ｃ貯湯槽８内の水を加熱する運転がで
きないなどの欠点があった◎ 〔発ＩＪ１．ｌの１！’ｉ、要〕 この発明は、上述したような従来のものの欠点を除去し
ようとするものであって、圧縮機の吐出側を三方弁のよ
うな切換弁を介して分岐させ、一方の分岐を四方弁に接
続させ、他方の分岐から高温高圧の冷媒を貯湯槽の加熱
コイルに導き、貯湯槽内の水を加熱して凝縮した冷媒を
、冷房、暖房運転によシ切換えて冷媒回路の膨張機構の
両側へ選択的に導くようにすることで、冷暖房と給湯を
同時に行うことができると共に、冷房時の廃熱を回収し
て貯湯槽内の水を加熱でき、経済的な冷暖房・給湯ヒー
トポンプ装置を祈供することを目的としている。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第３図によって曲間する。

第３図において、１は圧縮機、２は冷暖房切換用の四方
弁、３は室内熱交換器、４は膨張機構、５は室外熱交換
器であシ、これらは第１図に示す従来のものと同様に冷
媒回路に設けられている。

６は貯湯槽、Ｔは冷媒切換用の三方弁である。三方弁７
は冷媒回路の圧縮機１吐出１＋１１に股りられ、一方の
分岐が四方弁２に接続され、仙方の分岐が配管１７によ
って貯湯槽６に挿入したとｉｌの加熱コイル８に接続さ
れている。上記配管１７は加熱コイル８の出口側で分岐
し、分岐部１１から電磁弁９を介して冷媒回路の膨伽機
構４と室内熱交換器３の間に接続されている。分岐部１
１から分岐した配管１８は電磁弁１０を介して冷媒回路
の膨張機構４と学外熱交換器５の間に接続されている。

また、１２は圧縮機１の容量制御を行うインバータ、１
３は学内熱交換器３用の市、磁弁、１４は貯湯槽６への
市水用入口、１５は給湯用の蛇口であシ、１６ｔま三方
弁Ｉおよび電磁弁９，１０を制御する制御装置すである
。

次に、この実施例のヒートポンプ装置の動作について６
に明する。

暖房１１Ｓ１にケま、圧縮機１から吐出した冷媒ガスは
、三方弁Ｉがａ、ｂ接続されているため、分岐すから四
方ジ１゛２の磁心ｉ１を経由し、第３図の破線矢印のよ
うにｂＩＣｉｌ、３１に列に設けた複数台の室内熱交換
器３の一部または全部に至シ、ここで凝縮して冷媒７１
す：なり、膨’ｊＪ％　４％横４を通シ室外熱交換器５
で蒸発し、四方弁２の破線を経由して圧縮機１に戻る。

Ｉｌ；ｖＤＪ給湯時には、圧縮機１から吐出した冷媒ガ
スは、三方弁７の切換えによって一部が上述した暖房時
と同様に流れると共に、冷媒ガスの他の一部は三方弁７
がＢｅ接続もされていることによシ、分岐Ｃから配管１
７を通シ加熱コイル８で貯湯槽６内の水を加熱して凝縮
し、冷媒液となって１狂磁弁９をつ１１シ、室内熱交換
器３を経て来た冷沙回路の冷媒液と合流し、以後は暖房
時と同様に流れる。

また、暖房給湯時には、三方弁１を暖房時と同様に８ｂ
接続にしておき、サーモスタットのような室内温度検知
器（図示してない）で室温が設定ｆ１自に上昇した時に
三方弁７を切換えてａｃｉ１９続にし、加熱コイル８に
より貯湯槽６内の水を加熱し、室温が設定値未満になる
と暖房に戻す暖房と給湯加熱の選択運転を行うようにし
てもよい。さらに、三方弁７をタイマなどで短時間ごと
にａｂＰＡ絖とＢｅ接続に切換え、暖房と給湯に１１う
分割して冷媒を据分けてもよい。

冷房時には、圧縮機１から吐出した冷ｔＪＩガスは、三
方弁７がａｂ接続されているため、四方弁２の集線を経
由し、謝３図の実線矢印のように流れ、室外熱交換器５
に至シ、ここで凝縮して冷媒液となり、膨張１機構４を
通シ複数台の室内熱交換器３の一部または全部に至り、
こむで蒸発して冷媒カスとなυ、四方弁２の実線を経由
して圧縮機１にＪメ、シる。

冷房給湯時には、圧縮機１から吐出した冷媒ガスは、三
方弁１がＢｅ接続されているため、加熱コイル８に導か
れ、ここで貯湯槽６内の水を加熱して凝縮し、その後冷
媒液が配管１８から電磁弁１０を通シ、膨張機構４を経
て複数台の室内熱交換器３の一部または全部に至シ、こ
こで蒸発して冷媒ガスとなシ、四方弁２の実線を経由し
て圧縮機１に戻る。

給湯加熱時には、冷媒ガスは、三方弁７がｌＬｅ接続さ
れているため、加熱コイル８を通シ、ここで貯湯槽６内
の水を加熱して凝縮し、その後電磁弁９を経て膨張機構
４を通シ室外熱交換器５に至シ、ここで蒸発して冷媒ガ
スとなり、四方弁２を打て圧縮機１　ｒｃ戻る。

なお、上述した暖房、暖房給湯、冷房、冷房給湯、およ
び給湯加熱の運転は、制御装置１６によシ三方弁７、電
磁弁９　、１０、四方弁２およびｔ磁弁１３を制御する
ことで行われる。また、圧縮機１はインバータ１２で圧
縮機１の駆動電源の固波数を変えることによシ容罪制御
を行う。

なお、上述した実施例では室内熱交換器３を２台とした
が、この発明は室内熱交換器３を３台以上としてもよい
。また、実施例では切換弁として三方弁Ｔを設けたが、
この発明は切換弁として２個の二方弁で同じ動作をさせ
てもよく、三方弁のような切換弁は流動調整可能な電動
弁としてもよい。さらに、実施例では室内、室外熱交換
器を空気式としているが、この発明は水式の室内、室外
熱交換器にも適用できる。実施例では圧縮機の容量制御
をインバータによって行っているが、この発明は、圧縮
機を複舷台に分割し必要台薔夕のみを制御装のによって
運転し、容ｉ６制御を行うようにしてもよい１ 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は、冷暖房・給湯ヒート
ポンプ装置において、冷媒回路の圧縮機吐出側を三方弁
のような切換弁を介して分岐させ、切換弁による一方の
分岐を四方弁に接ｈ・させると共に、切換弁による他方
の分岐から貯湯槽の加熱コイルを経て分岐しこの分岐部
から電磁弁を介して冷媒回路の膨張機構と室内熱交換器
、の間に至る一方の配管と、上記分岐部から電磁弁を介
して冷媒回路の膨張機構と室外熱交換器の間に至る他方
の配管とを具備させたので、簡単な配管によって複数の
部屋の玲（段房と絽湯加熱を同時に行うことができ、ま
た冷房時の廃熱で貯湯槽内の水を加熱できて、経済的な
装置を提供できるという効果が旬られる。

【図面の簡単な説明】

自’ｌ　１図は従来の冷暖房ヒートポンプ装置の一例を
示−Ｊ　”（ｉ’＋成図、第２図は従来の冷暖房・給湯
ヒートポンプ装置りの一例を示す構成図、第３図はこの
発明による冷暖房・給湯ヒートポンプ装置の一実１ｊｔ
ＵＩ例を示す構成図である。 １・・・圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室内熱交換
器、４・・・膨張機構、５・・・室外熱交換器、６・・
・貯湯槽、７・・・三方弁（切換弁）、８・・・加熱コ
イル、９，１０・・・電磁弁、１２・・・インバータ、
１６・・・制御装置、１７．１９・・・配管。 なお、図中四−符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）圧縮機、冷暖房切換用の四方弁、室内熱交換器、
   冷媒可逆流式の膨張機構、および室外熱交換器を有する
   冷媒回路を備えた冷暖房切換用ヒートポンプ装置におい
   て、上記冷媒回路の圧縮機吐出側を切換弁を介して分岐
   させ、切換弁による一方の分岐を上記四方弁に接続させ
   ると共に、切換弁による他方の分岐から貯湯槽の加熱コ
   イルを経て分岐しこの分岐部から電磁弁を介して冷媒回
   路の上記膨張機構と室内熱交換器の間に至る一方の配管
   と、上記分岐部から電磁弁を介して冷奴回路の膨張機構
   と室外熱交換器の間に至る他方の配信とを具備させたこ
   とを特徴とする冷暖房・給湯ヒートポンプ装置。 （２）圧縮機は、これの駆動電源の同波数を司禁とする
   インバータによって容量制御を行うようにしである特許
   請求の範囲第１項に記載の冷暖房切換用ヒートポンプ装
   置。 ＋３１　１ｆｉ縮機０、小容１゛の複数台に分割し、必
   要台数のみを制御装釣°によって運転し、容量制御を行
   うようにしである特許請求の範囲第１項に記６載の冷暖
   房・給湯ヒートポンプ装置。 （４）　給湯加熱時に、切換弁は他方の分岐と接続し、
   一方の配管の１．磁弁は開き、他方の配管の電磁弁は閉
   じるようにしである特許請求の範囲第１、ＩＪ′１Ｋ　
   Ｆ！ｉ：　Ｒ’ｄｌの冷暖房・給湯ヒートポンプ装置。 （５１冷房・給湯加熱同時運転時に、切換弁は他力の分
   岐と接続し、一方の配管の電磁弁は閉じ、他方の配管の
   ？ｌｉｌ磁弁は開くようにしである特許請求の節、四ｇ
   ｒ１．１項に記載の冷暖房・給湯ヒートポンプ装ｆＦｒ
   　。 （６１１俊房・給湯加熱選択運転時に、切換弁は、一方
   の分岐と接続して暖房し、暖房運転が室内温１…検出器
   でオフした間に他方の分岐と接続して鞄湯伯を加熱する
   ようにしである特許請求の範囲第１項に８ピ載の冷暖房
   ・給湯ヒートポンプ装置。 （７）　暖房・給湯加・熱同時運転時には、切換弁は、
   両方の分岐と接続して、四方弁を介し室内熱交換器と連
   通ずると共に、貯湯槽の加熱コイルと連通ずるようにし
   である特許請求の範囲第１項に記載の冷暖房・給湯ヒー
   トポンプ装置。 （８）暖房・給湯加熱同時運転時に、切換弁は両分岐に
   短時間ごとに切換えて接続し、暖房と給湯を交互に行う
   ようにしである特許請求の範囲第１項に記載の冷暖房・
   給湯ヒートポンプ装置。