JPS60248970A - ヒ−トポンプ式冷暖房給湯機 - 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〕 この発明はヒートポンプ式給湯機に関するものである。

〔従来技術〕

従来の空気熱源ヒートポンプ式給湯機の例を第１図に示
す。図において（１）は給湯用圧縮機、（２）は給湯用
凝縮器、（３）は膨張機構、（４）は送風機（５）を備
えた蒸発器、でありこれらを順次冷媒配管で速結してヒ
ートポンプ回路を構成している。そして、実線矢印は冷
媒の流れを示す。

（６）は貯湯タンク、（７）は貯湯タンク（６）下部に
もうけだ給水口で、市水配管（８）と減圧逆止弁（９）
を介して貯湯タンク（６）に接続されている。（１（Ｉ
は貯湯タンク（６）上部にもうけた給湯口で、給湯配管
（ロ）を介して給湯栓（２）に接続している。

（２）は貯湯タンク（６）下部にもうけた循環水取出口
、Ｑ４は貯湯タンク（６）上部にもうけた循環水返し口
、（ト）は循環ポンプであり、そして給湯用凝縮器（２
）と水管で接続している。αＱは貯湯タンク（６）下部
に取付けられた電気ヒータである。つぎに、上記第１図
に示した各構成機器の運転制御回路の一例を第２図に示
す。図において、（ト）は給湯運転スイッチ（１１は貯
湯タンク（６）内の水温を検出するサーモスタット、（
１）はヒートポンプ運転から、ヒータ運転へ切換えるサ
ーモスタットｅｌ］）はヒータ（ｌｆ９に相当するヒー
タ回路、に）は給湯用圧縮機（１）に相当する給湯用圧
縮機モータ回路、（２）は送風機（５）に相当する送“
繊機モータ回路、（ハ）は循環ポンプＤＩに相当するポ
ンプモータ回路である。

次に、動作について説明する。まず、給湯運転スイッチ
（ト）を閉接し、サーモスタットＤＩが閉成し、サーモ
スタット四が第２図に示すようにｂ接点側に接点接続し
ていると、すなわち貯湯タンク（６）の水温が所定値以
下の場合、給湯用圧縮機モータ回路（イ）、送風機モー
タ回路（ホ）、及びポンプモータ回路（ハ）が作動しヒ
ートポンプ運転を行なう。これにより・給湯用圧縮機（
１）から吐出された高温高圧冷媒ガス（フロン１２）は
給湯用凝縮器（２）において、貯湯タンク（６）下部か
ら循環ポンプ（２）によって送られる給湯水と熱交換器
し、給湯水を加熱し、自らは、凝縮液化し、膨張機構（
３）で減圧され蒸発器（４）にて、空気より採熱し、蒸
発し、給湯用圧縮機（１）にもどる冷凍サイクルを形成
する。一方、給湯水側は市水配管（８）、減圧逆止弁（
９）を通り給水口（７）より給水される。また貯湯タン
ク（６）を満している給湯水は、循環水取出口（１３よ
り循環ポンプに）によって給湯用凝縮器（２）に送られ
加熱され循環水返し口Ｏ◆をへて貯湯タンク（６）にも
どり循環される。このようにして貯湯タンク（６）内の
給湯水は順次循環加熱され昇温されていく。この時貯湯
タンク（６）内は給湯水の循環により均一な温度分布に
なっている。

こうして昇温を続は貯湯タンク（６）内の給湯水が所定
温度以上になると、サーモスタット翰の接点はｂ接点側
よりａ接点側に切換わり、給湯用圧縮機モータ回路翰、
送風機モータ回路■、及びポンプモータ回路（ハ）は停
止する。同時に、ヒータ回路Ｑ］）が作動し、ヒータα
呻１こ通電される。貯湯タンク（６）内の給湯水が所定
の温度となると、サーモスタットθ嗜は開成し、ヒータ
回路（ロ）が停止する。

以上のように従来の空気熱源ヒートポンプ式給湯機は、
構成されていた。従って、外気温度が低い冬期（例えば
０υ以下）では空気からの採熱量が少ない為、蒸発圧力
が低くなり、給湯能力が小さかった。また、高温給湯水
を得ようとすれば凝縮圧力が上昇し給湯用圧縮機（１）
の圧縮比（＝凝縮圧力／蒸発圧力）が８以上となり、か
つ給湯用圧縮機（１）の吐出冷媒ガス塩が上昇しく例え
ば１８０℃以上）給湯用圧縮機（１）の信頼性及び寿命
に大きな影響を与える為、給湯用圧縮機（１）の運転を
停止させ、その代替として、補助熱源（例えば電気ヒー
タ）によって昇流する等の手段がとられていた。

しかし・これは機器の効率（成稍係数）を悪くしていた
。また、空気熱源ヒートポンプ式である為、夏期外気温
が高い場合、給湯能力が大きく、冬期外気温が低い場合
には給湯能力が小さくなる。これは給湯負荷とは全った
く逆の傾向であり、負荷は、外気温が旨い夏期には小さ
く、外気温の低い冬期には大きくなる。従って、機器の
特性と罵負荷とのバランスがとれず、機種選定において
は、かなり大きな容量の機器が必要であった。

〔発明の概要〕

この発明は１上記欠点を改善する目的でなされたもので
空気熱源ヒートポンプチラーの水側熱交換器及び水熱源
ヒートポンプ給湯機の蒸発器を熱的に接触させるように
構成したものであり、かつ、補助熱源装置（例えば電気
ヒータ）なしで１効率良く、高温出湯を可能とし、あわ
せて、冷暖房をも可能としてヒートポンプ式冷暖房給湯
機を提案するものである。

〔発明の実施例〕

通常、単段の冷凍サイクルでは、凝ａ温度と蒸　“光温
度の差が大きくなると、特に給湯水温度が筒くなると冷
凍サイクルの成績係数（ｃ、ｏ、ｐ）は悪くなる。これ
は圧縮機の圧縮比が大きくなり、体積効率が低下するた
めである。

例えば、給湯水温度６７°Ｃ９外気０°Ｃの場合につい
て、単段圧縮の空気熱源ヒートポンプチラーの場合と、
二元冷凍即ち低段側に窒気熱源ヒートポンプチラー、高
段側に水熱源ヒートポンプ給湯機を設け、低段側の凝縮
熱を高段側の採熱量とした場合の圧縮機の体積効率を比
較してみる。第８図にレシプロ圧縮機の圧縮比と体積効
率との関係、及び）それぞれの方式の運転特性を表わす
モリエル線図を示す。単段方式の場合（冷媒フロン２２
使用）、高圧８２に９／ｃｒｄ　ａｂｓ低圧４／’ＳＦ
／ｃｆｆｌ　ａｂｓ圧縮比８となり、体積効率は４２チ
である。二元冷凍方式の場合、低段側（冷媒Ｒ−２２使
用）〜高圧１４ｋｇ／Ｃｒ１ｔａｂｓ１低圧４ｋｇ／ｃ
ｒ／ｌ　ａｂｓ圧縮比３．６となり、体積効率７２％、
高段側（冷媒フロン１２使用）、高圧２０＃ｉ／ＣＩ／
１ａｂｓ、低圧６．６７ｉ／ｍ　ａｂｓ　、圧縮比８と
なりＮ体積効率は７５チである。これらの体積効率をも
とに１それぞれのモリエル線図上からみた理論加熱ｃ、
ｏ、ｐは、単段方式では３．２、二元冷凍方式では４を
越え、二元冷凍方式の方が効率が良い。

本発明によるヒートポンプ式冷暖房給湯機の一′実施例
を第４図に示す。図において（１）は給湯用圧縮機、（
２）は給湯用凝縮器、（３）は膨張機構、に）は空調用
冷凍サイクルと水回路を共用して空調用の冷温水をつく
る水側熱交換器、翰はアキュームレータこれらを順次冷
媒配管で連結して水熱源ヒートポンプ回路を構成してい
る。（ロ）は給湯用圧縮機（１）に取付けたクランクケ
ースヒータ、（ハ）はアキュームレータ（２）に取付け
たタンクケースヒータである。

そして実線矢印は冷媒の流れを示す。

（６）は貯湯タンク、（７）は貯湯タンク（６）下部に
もうけた給水口で、市水配誉（８）と減圧逆止弁（９）
を介して貯湯タンク（６）に接続されている。０１は貯
湯タンク（６）上部にもうけた給湯口で、給湯配管０１
を介して給湯栓（２）に接続している。

ａ３は貯湯タンク（６）下部にもうけた循環水取出口、
０４　ｉよ貯湯タンク（６）上部にもうけだ循環水返し
口、（２）は循環ポンプであり、そして給湯用凝縮器（
２）と水管で接続している。

（至）は空調用圧縮機Ｓ−は四方弁、６ρは膨張機構、
に）は送風機（財）を備えた空気側熱交換器、これらと
、上記水側熱交換器を順次冷媒配管で連結して空気熱諒
ヒートポンプ回路を構成している。そして実線矢印は暖
房時、破線矢印は冷房時の冷媒の流れを示す。

−は空調用循環ポンプ、−は三方弁（至）を備えた放熱
器、これらと水側熱交換器に）を順次水配管で連結して
、空調用水回路を構成している。そして白抜き矢印は冷
温水の流れを示す。

次に上記第４図に示した各構成機器の運転制御回路の一
実施例を第５図に示す。図において（ト）は給湯運転ス
イッチ、００は貯湯タンク（６）内の水温を検出し、所
定温度に達すると接点を開成するサーモスタット、（支
）は給湯用圧縮機（１）に相当する給湯用圧縮機モータ
回路、（ハ）は循環ポンプ（ｌに相当するポンプモータ
回路、−は装置の運転時間を制御するタイマ、（２）は
タイマーの出力接点、（至）は補助リレー、（４０ａ１
　）　＋　（４０ａ２）は補助リレー翰の出力接点、ｉ
４ａは暖房運転時に空調用温水の温度を検出し、所定値
以上で閉成し、給湯用圧縮機モータに）を制御するサー
モスタット、１４２は補助リレー、四は補助リレーｈａ
の出力接点、（財）は外気温度を感知するサーモスタッ
ト、囮は空調用水回路の水温を感知し、空調用水回路の
加熱運転を制御するサーモスタット、囮はサーモスタッ
ト四より設定値が高く、空調用水回路の水温を感知し空
調用水回路の加熱運転を制御するサーモスタット、０７
１は補助リレー、（４８ａｓ）　（４８ａ２）　（４９
ｂＩ）　（４９ｂｔ）は補助すＬ／−Ｈηの出力接点、
−は遅延タイマ、優０は遅延タイマーの出力限時接点、
伸ｚは空調運転スイッチ、１譜は補助リレー、（５４ａ
＠）　、（５４ａｌ）、（５５）、（５６）は補助リレ
ー缶尋の出力接点、岡は補助リレー、州は補助リレーβ
ηの出力接点、−は冷暖房切換スイッチ、ＩＱは補助リ
レー、（６１ａｓ）　＋　（６１ａ２）　、　（６８ｃ
ｔ）　、　（６８ｃｔ）は補助リレーＩｌの出力接点、
−はサーモスタット（イ）より設定値の低いかつ空調用
冷媒回路の冷媒温を検出し、冷房運転時のみ作用する凍
結防止゛サーモスタット、−は補助リレー、輸は補助リ
レー−の出力接点、拘は空高用循環ポンプ（財）に相当
するポンプモータ回路、−は空調用冷水温度を検出し、
冷房運転を制御するサーモスタットであり、サーモスタ
ット囮より設定値が高い、−は空調用温水温度を検出し
、暖房運転を制御するサーモスタットであり、サーモ　
゛スタット＠幻より設定値が高い、囮は空調用圧縮機翰
に相当する空調用圧縮機モータ回路、ヴυは送風機（２
）に相当する送風機モータ回路、（７りは四方弁−のコ
イルである。

次に動作について説明する。まず１給湯運転スイツチａ
榎が閉成され、空調運転スイッチ畷が切側に接点接続さ
れている場合、すなわち、貯湯加熱運転モードについて
説明する。貯湯加熱運転時間帯になると、タイマー−の
作用により、接点（ハ）が閉成する。この時、貯湯タン
ク（６）内が所定水温以下の場合は、サーモスタット（
１１は閉成しており、補助リレー−が励磁され、接点（
４０ａｌ）が閉成され、ポンプモータ回路（ハ）が作動
する。補助リレー■は電源投入と同時に、励磁され、接
点−が閉成される。また、補助リレー国が励磁され、接
点（４０ａρが閉成されることで補助リレー−が励磁さ
れ、接点（５４ａ１．）　、　（５４ａｔ）は閉成接点
ｉ５＠は開成、接点−がａ側に接点接続され、接点（ｓ
４ａｔ）で冷房用凍結防止サーモスタット（財）を短絡
している。

また、接点−が開成しでいるので空調用圧縮機モ〜り回
路図、送風機モータ回路（７０の運転制御は接点（４８
ａｓ）の開閉により制御される。この時に、冷暖切換ス
イッチ−が呼側接点に接続している場合は、補助リレー
−が励磁され、接点（６１ａｓ）　＋（６１ａ２）が閉
成接点（６８ｃｌ）　、　（６８ｃ２）がａ側に接点接
続され、接点（６１ａｌ）で冷房用凍結防止サーモスタ
ット−を短絡している。

接点（５４ａｔ）が閉成されると、補助リレー闘か磁磁
され、接点１１９がａ側に接点接続され、空調用循環ポ
ンプモータ回路−が作動する。一方補助リレー１７１が
非励磁の場合、接点（４９ｂ１）は閉成されており、給
湯用圧縮機モータ回路（財）が作動し貯湯加熱運転を開
始し、また補助リレー（６）が励磁され、接点＠鋳が開
成し、それまで給湯用圧縮機モータ回路（支）が停止し
ている間通型されていたクランクケースヒータ（財）、
（２１１９が非通電となる。そして給湯用圧縮機（１）
より送られた高温高圧冷媒は給湯用凝縮器（２）におい
て貯湯タンク（６）下部から循環ポンプ（２）によって
送られてきた給湯水と熱交換し、加熱し、自らは放熱凝
縮し、膨張機構（３）で減圧され、水側熱交換器（２）
で空調用循環ポンプ（２）によ２て送られてきた冷水と
熱交換し、冷却し、自らは採熱蒸発し、アキュムレータ
弼をへて、給湯用圧縮機（１）へもどる冷凍サイクルを
形成する。一方給湯水は市水配管（８）、減圧逆止弁（
９）を通り給水口（７）より給水され、貯湯タンク（６
）を満している給湯水は、循環７１１出口０３より循環
ポンプＱＱによって給湯用凝縮器（２）に送られ、加熱
され、循環水返し口Ｑ４をへて貯湯タンク（６）にもど
るように循環される。

このようにして貯湯タンク（６）内の水は順次循環加熱
され、昇温される。また給湯側の冷凍サイクルにとって
は熱源水回路の空調用水回路は、空調用循環ポンプ（財
）により水側熱交換器に）に送られ、水側熱交換器（ハ
）で冷却されて、三方弁−へ送られる。空間負荷がある
場合は三方弁−の切換によって放熱器（至）へ送られ、
空調負荷がない場合は三方弁−の切換によって放熱器−
をバイパスし、空調用循環ポンプーにもどる。空調負荷
が水側熱交換器に）での冷却能力を下回ると空調用水回
路の水温は、しだいに低下していく。外気温度を感知し
ているサーモスタット（財）は）外気温の設定温度以下
の場合はａ側接点に接続し、設定温度以上の場合はｂ側
接点に接続している。サーモスタット（財）がａ側接点
に接続している時に空調用水回路の水温が給湯側冷凍サ
イクルの採熱により所定の水温以下になるとサーモスタ
ット顛が閉成し、補助リレーＳη、遅延タイマーが励磁
される。サーモスタット（財）がｂ側接点に接続してい
る時に空調用水回路の水温が給湯側冷凍サイクルの採熱
により所定の水温以下になると、サーモスタット四が閉
成し補助リレー＋４７１’、遅延タイマーが励磁される
。つまり外気温が低い場合は、サーモスタット四にくら
べて設定値の高いサーモスタット圓で回路を形成し、外
気温が高い場合は設定値の低いサーモスタットｈａで回
路を形成する。補助リレー０ηが励磁されると、接点（
４９ｂ、）が開成し、給湯用圧縮機モータ回路に）が停
止し、いったん貯湯加熱運転を停止させる。また補助リ
レーにりが非励磁に“なり接点−が閉成し、クランクケ
ースヒータ（ロ）、（ハ）に通電される。

一方接点（４８ａ１）が閉成することで空調用圧縮機モ
ータ回路図と送風機モータ回路Ｖυが動作する。この時
接点（４８ａ、）が閉成し、接点（４９ｂ２）が開成す
ることで四方弁−のコイル（７りは非通電の状態になっ
てから、一定時間後に遅延タイマーの接点１１１が閉成
し１四方弁−のコイルｆ２が通電される。これによって
空調用冷凍サイクルは一定時間、冷房運転したのち暖房
運転、すなわち給湯側冷凍サイクルの熱源水のバックア
ップ加熱運転に人いる。冷房運転時は空調用圧縮機−よ
り送られた高温高圧冷媒は四方弁−によって破線矢印の
示す方向に切換えられ空気側熱交換器（２）へ送られ凝
縮し、膨張機構０］）で減圧され水側熱交換器（２）へ
送られ蒸発し、四方弁−をへて空調用圧縮機−へもどり
空調用冷凍サイクルを形成する。一定時４間の冷房運転
後、バックアップ加熱運転時は四方弁−の切換により空
調用圧縮機−より送られた高温高圧冷媒ガスは四方弁−
を通って実線矢印の示す方向に送られ水側熱交換器に）
で、空調用循環ポンプ（財）で送られてきた冷温水と熱
交換し、加熱し、自らは放熱凝縮して、膨張機構（ロ）
で減圧され、空気側熱交換器ｏ埠で採熱蒸発し、四方弁
−をへて空調用圧縮機−へもどる。このバックアップ加
熱運転によって空調用水回路の水温が上昇し、外気温を
感知するサーモスタットに）がｂ側接点に接続されてい
る場合はサーモスタット１４１が開成する温度まで上昇
すると補助リレーｔ４７１’、遅延タイマーの励磁がと
けて、接点（４８ａｓ）が開成し空調用圧縮機モータ回
路−と送風機モータ回路ｆｆ１ｌが動作を停止し、バッ
クアップ加熱運転が終了し、一方接点（４９ｂ、）が閉
成することで給湯用圧縮機モータ回路（イ）が動作し、
再び貯湯加熱運転を開始し、補助リレーｉ４２が励磁さ
れて接点−が開成し、クランクケースヒータ（財）とク
ランクケースヒータ（ハ）が非通電になる。また外気温
を感知するサーモスタットｉ４菊がａ側接点に接続され
ている場合はサーモスタット１４６）が開成する温度ま
で空調用水回路の水温が上昇すると補助リレーｆ４７１
　、遅延タイマーの励磁がとけて、接点（４８ａ１）が
開成し空調用圧縮機モータ回路−と送風機モータ回路ｔ
ａ１１の動作が停止し、バックアップ加熱運転が終了し
、一方接点（４９ｂｌ）が閉成することで給湯用圧縮機
モータ回路に）が動作し再び貯湯加熱運転を開始し、ク
ランクケースヒータ（財）とクランクケースヒータ熱が
非通電になる。こうして貯湯加熱運転によって貯湯タン
ク（６）内の水温が所定の温度以上となり、サーモスタ
ット０１が開成するか、あるいは貯湯加熱運転時間が終
了しタイマのηの動作により接点（ハ）が開成すると、
補助リレー−の励磁がとけ、接点（４０ａｔ）　（４０
ａ２）が開成する。接点（４０ａｔ）が開成することで
、ポンプモータ回路（ハ）が停止し、給湯用圧縮機モー
タ回路四が停止し、補助リレー＠２の励磁がとけて、接
点（ハ）が閉成しクランクケースヒータ勿、クランクケ
ースヒータ（ハ）が通電され、一方接点（４０ａｚ）が
開成することで補助リレー１３１の励磁がとけて接点（
５４ａｌ）　（５４ａｔ）が開成し、接点−が閉成し、
接点−がｂ側接点に接続され、接点（５４ａｔ）が開成
することで補助リレー圀の励磁がとけて、接点間がｂ側
接点に接続され、空調用循環ポンプモータ回路（資）が
停止し１貯湯加熱運転が終了する。

つぎに給湯運転スイッチ（ト）が閉成され、空調運転ス
イッチｒ′Ｊ２が入側接点に接続されており１冷暖房切
換スイツチＩａが呼側接点に接続されている場合、つま
り貯湯加熱運転と暖房運転を同時に行なう場合について
説明する。電源が投入されると補助リレー−が励磁され
接点−が閉成される。空調運転スイッチ國が入側接点に
接続されると補助リレー缶ηが励磁され接点１５８１が
ａ側接点に接続される。

また冷暖房切換スイッチ−が呼側接点に接続されると、
補助りＬ／　−＠Ｉが励磁し、接点（６１ａ１）　（６
１ａｔ）が閉成し、接点（６８Ｃ１）　（６８Ｃ２）が
それぞれａ側接点に接続される。接点（６１ａｌ）が閉
成することで凍結防止サーモスタット−を短絡させる。

接点間がａ側接点に接続することで空調用循環ポンプモ
ータ回路Ｉ７１が動作し、補助リレーＩ３１が非励磁で
あるので接点■が閉成されており、接点（６８ｃ２）が
ａ側接点に接続されているので、空調用水回路の冷温水
が所定の水温以下の場合はサーモスタット−が閉成され
て空調用圧縮機モータ回路ｆｆｌと送風機モータ回路が
動作する。また接点（６１ａ２）が閉成されて四方弁−
のコイルｖ２が通電され１暖房運転を行なう。空調用圧
縮機−を出た高温高圧の冷媒ガスは四方弁−で実線矢印
の方向に切換えられて水側熱交換器（ハ）に送られ、こ
こで空調用循環ポンプ（財）から送られた空調用冷温水
と熱交換し、加熱させ、自らは放熱凝縮し、膨張機構Ｏ
ｐで減圧され、空気側熱交換器ゆで大気より採熱し、蒸
発して四方弁−をへて空調用圧縮機−にもどり、冷凍サ
イクルを形成する。空調用循環ポンプ（財）から送られ
空調用冷温水は水側熱交換器（財）で加熱され三°方弁
圓へ送られ、三方弁■により空調負荷のある場合は放熱
器（３四へ送られ、空調負荷のない場合は放熱器（ハ）
をバイパスし、空調用循環ポンプ（財）へもどる。空調
用水回路の冷温水が所定の水温以上になるとサーモスタ
ット閤が開成されて空調用圧縮機モータ回路（７１１Ｉ
と送風機モータ回路（７１１が停止し、暖房運転を停止
する。このように暖房運転の運転制御はサーモスタッＮ
ｉｌにて行なう。この暖房運転を行なっている時に、同
時に貯湯加熱運転を行なう場合は、給湯運転スイッチＯ
Ｆｊが閉成され、貯湯加熱運転時間帯になるとタイマー
の動作により接点（ハ）が閉成し、貯湯タンク（６）内
の貯湯水温が所定の温度以下であるとサーモスタットｍ
が閉成して補助リレー−が励磁される。これにより接点
（４０ａｓ）が閉成され、ポンプモータ回路（ハ）が動
作する。接点（，１９ｂｔ）が閉成し、接点（６８ｃｔ
）がａ側接点に接続され１接点−がｂ側接点に接続され
、空調用水回路の冷温水が所定の温度以下の場合はサー
モスタット←υが開成し給湯用圧縮機モータ回路に）は
動作せず、即ち貯湯加熱運転は停止され）空調用水回路
の冷温水が所定の温度以上の場合はサーモスタット＠Ｉ
Ｉが閉成し給湯用圧縮機モータ回路翰が動作し、貯湯加
熱運転を行なう。また給湯用圧１Ｍ機モータ　１回路＠
吸動作している時は補助リレー０２が励磁され、接点←
濁が開成し、クラン、クケースヒータに）とクランクケ
ースヒータ（ハ）は非通電になる。このようにして貯湯
加熱運転と暖房運転を同時に行なう。

つぎに給湯運転スイッチ（ト）が閉成され、空調運転ス
イッチ婦が入側接点に接続されていて、冷暖房切換スイ
ッチ−が冷側接点に接続している場合、りまり貯湯加熱
運転と冷房運転を同時に行な５場合について説明する。

電源が投入されると補助リレー（＠が励磁され接点−が
閉成される。空調運転スイッチ彰ηが入側接点に接続さ
れると補助リレー９ｉ７１が励磁され接点ｔ５１がａ側
接点に接続される。また冷暖房切換スイッチが冷側接点
に接続されると、補助リレー伸１の励磁はとけ、接点（
６１ａｌ）（６ｔａ２）が開成し接点（６８ｃ＋）　（
６８Ｃ２）がそれぞれｂ側接点に接続される。接点＠四
がａ側接点に接続することで空調用循環ポンプモータ回
路＠ηが動作し１補助リレー鞄が非励磁であるので接点
ｔ５ａが閉成されており、接点（６８Ｃ２）がｂ側接点
に接続されているので、空調用水回路の冷温水が所定の
水温以上の場合はサーモスタット−が閉成されていると
空調用圧縮機モータ回路ｔＩ（２）と送風機モータ回路
ヴ０が動作する。

また接点（６１ａ２）が開成されて四方弁−のコイル（
７蜀が非通電になり、冷房運転を行なう。空′調用圧縮
機翰を出た高温菌圧の冷媒ガスは四方弁−で破線矢印の
方向に切換えられて空気側熱交換器に）で大気へ放熱し
）凝縮し、膨張機構Ｏｐで減圧され、水側熱交換器に）
に送られ、ここで空調用循環ポンプ（財）から送られた
空調用冷温水と熱交換し、冷却し、自らは採熱し、蒸発
して四方弁−をへて空調用圧縮ｔｓ＠にもどり冷凍サイ
クルを形成する。空調用循環ポンプ（財）から送られた
空調用冷温水は水側熱交換器に）で冷却され三方弁−へ
送られ、三方弁（至）により空調負荷のある場合は放熱
器（至）へ送られ、空調負荷のない場合は放熱器（至）
をバイパスし、空調用循環ポンプ−へもどる。空調用水
回路の冷温水が所定の水温以下になるとサーモスタット
１４９が開成されて空調用圧縮機モータ回路−と送風機
モータ回路ヴ１）が停止し、冷房運転を停止する。この
ように冷房運転の運転制御はサーモスタット＠〜にて行
なう。この冷房運転を行なっている時に、同時に貯湯加
熱運転を行なう場合は、給湯運転スイッチ（至）が閉成
され、貯湯加熱運転時間帯になるとタイマ＠ηの動作に
より接点（ト）が閉成し、貯湯タンク（６）内の貯湯水
温が所定の温度以下であると、サーモスタット（２）が
閉成して補助リレー（至）が励磁される。これにより接
点（４０ａｔ）が閉成され、ポンプモータ回路（財）が
動作する。接点（４９ｂ、）が閉成されていると、接点
（６８ｃ、）がｂ＠接点に接続されておリ、給湯用圧縮
機モータ回路に）が動作し、貯湯加熱運転を行なう。貯
湯加熱運転時は補助リレー１Ｂが励磁され、接点（ハ）
が開成し、クランクケースヒータ（ロ）とクランクケー
スヒータ（ハ）が非通電になる。

空調負荷が少なく、冷房運転がサーモスタットｉＦｊの
開成により停止し、なお給湯側冷凍サイクルの採熱によ
り空調用水回路の冷温水温度が下がりつづけた場合、外
気温を感知するサーモスタット１４１がｂ側接点に接続
され、空調用水回路の冷温水温度が所定の温度以下にな
るとサーモスタット（ハ）が閉成し、補助リレーけηと
遅延タイマーが励磁する。

□これにより接点（４９ｂ、）が開成し給湯用圧縮機モ
ータ回路に）が停止し、いったん貯湯加熱運転が停止す
る。同時に補助リレー＠りが非励磁になり接点ｏ濁が閉
成し、クランクケースヒータ（財）とクランクケースヒ
ータ□□□に通電される。一方接点（４８ａ１）が閉成
することで空調用圧縮機モータ回路（７（１と送風機モ
ータ回路ヴ０が動作する。また接点（４８ａ、）が閉成
し、接点（４９ｂ２）が開成し、四方弁−のコイル（７
Ｘ５は非通電の状態になってから、一定時間後に遅延タ
イマーの接点値υが閉成し、四方弁例のコイルＣ２が通
電される。これによって空調用冷凍サイクルは一定時間
、冷房運転したのち暖房運転、すなわち給湯側冷凍サイ
クルの熱温水のバックアップ加熱運転に入いる。このバ
ックアップ加熱運転によって空調用水回路の冷温水温度
が上昇しサーモスタット（４−が開成する温度まで上昇
すると、補助リレーＵη、遅延タイマーの励磁がとけて
接点（４８ａｚ）が開成し、四方弁例のコイル（７２）
が非通電になり、バックアップ加熱運転が終了し、接点
（４８ａｚ）が開成され、サーモスタットＩＱによって
空調用圧縮機モータ回路ｆｆｌと送風機モータ回路ｆｆ
１ｌの動作が制御される冷房運転を行なう。また接点（
４９ｂ、）が閉成し、給湯用圧縮機モータ回路（イ）が
動作し、再び貯湯加熱運転を開始し、補助リレーｉ４ａ
が励磁されて接点←尋が開成し、クランクケースヒータ
（ロ）とクランクケースヒータシ〜が非通電になる。

〔発明の効果〕

以上述べたように構成されているので給湯用冷凍サイク
ル運転中に、空調用水回路の水温が低下した場合、空調
用水回路の水温を検出する凍結保護用サーモスタットに
より、給湯用冷凍サイクルを運転停止し、かつ空調用冷
凍サイクルをバックアップ加熱運転させる為、空調用水
回路の凍結を防止ししかも、急速に空調用水回路の水温
を上昇させることが出来、再び、空調用水回路の水温が
高い状態で、すなわち能力及び成績係数の良い給湯運転
を続行することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す空気熱源ヒートポンプ式給湯機の
システム図、第２図は従来例の電気回路図１、第８図は
レシプロ圧縮機の圧縮比と体積効率の関係を示す図、第
４図は本発明のヒートポンプ式冷暖房給湯機の一実施例
を示すシステム図、第゛５図は本発明の一実施例の電気
回路図を示す。 図において（１）は給湯用圧縮機、（２）は給湯用凝縮
器１（３）は膨張機構、（６）は貯湯タンク、Ｏ１２は
循環ポンプ、（２）は水側熱交換器、翰はアキュムレー
タ、に）はクランクケースヒータ、（ハ）はクランクケ
ースヒータ、四は空調用圧縮機、−は四方弁％０１は膨
張機構、に）は空気側熱交換器、（財）は空調用循環ポ
ンプ箋（至）は放熱器、−は三方弁、＋４１１はサーモ
スタット、（ロ）はサーモスタット、０旬はサーモスタ
ット、（４０はサーモスタット、−は遅延タイマ、＠樽
はサーモスタット、−はサーモスタット、ウオはコイル
である。 なお図中同一符号は同一また相当部分を示す。 代理人　大岩増雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、給湯用凝縮器、膨張機構及び蒸発器として作用
   する水側熱交換器を順次冷媒配管接続して構成される給
   湯用冷凍サイクルと、給湯用循環ポンプにて上記給湯用
   凝縮器に流通された貯湯タンク内の給湯水と熱交換関係
   をなす給湯水回路と、圧縮機、四方弁、非利用側熱交換
   器、膨張機構及び水側熱交換器を順次冷媒配管接続して
   構、成される空調用冷凍サイクルと、空調用循環ポンプ
   により上記水側熱交換器を通り負荷側へ流通される空調
   用冷温水回路を備え、上記水側熱交換器にて、給湯用冷
   凍サイクルと冷温水を介して熱交換関係に空調用冷凍サ
   イクルを配設すると共に上記給湯用冷凍サイクル運転中
   に、上記空調用水回路の水温が低下した場合、上記空調
   用水回路の水温を検出し、空調用冷凍サイクルをバック
   アップ加熱運転させる凍結体膜用サーモスタットを設け
   たことを特徴とするヒートポンプ式冷暖房給湯機。