JPS6146833A - 空気熱源熱回収式ヒ−トポンプの制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空気熱源熱回収式ヒートポンプの制御方法に
関する。

（従来の技術） 従来の空気熱源熱回収式ヒートポンプは第２図に示すよ
うな系統図となっている。即ち、ヒートポンプは圧縮機
１、蒸発器２、凝縮器３、及び第１の膨張弁４等から構
成されている。前記蒸発器２は、冷房負荷側と直接又は
冷水槽５と冷水配管６．７を介して連結されている。一
方の冷水配管７には、冷水ポンプ８が介装されている。

前記凝縮器３は暖房負荷と直接又は温水槽９と温水配管
１０．１１を介して連結されている。一方の温水配管１
０には、温水ポンプ１２が介装されている。

また、図中の１３は、前記圧縮ｉｉからの冷媒ガスを前
記蒸発器２、前記凝縮器３及び空気熱交換器１４に切替
えて供給する三方弁である。前記空気熱交換器１４と前
記凝縮器３との間には該熱交換器１４からの冷媒ガスを
該凝縮器３側のみに流すための逆止弁１５が介装されて
いる。この逆止弁１５には第２の膨張弁１６が並列的に
設けられている。前記空気熱源熱回収式ヒートポンプは
、冷水負荷がないと成立たない。このため、゛冷水負荷
の容量制御は前記蒸発器２の出口の冷水温度を検出して
、該温度が一定に成るように温度調節計（図示せず）を
介して前記圧縮機１がターボ圧縮様の場合、その吸込部
に設けられた容量制御機構としてのベーンモータ（図示
せず）によって圧縮１１１に吸込まれる冷媒ガス量を調
節することによって容量制御を行なっている。なお、前
記圧縮機１がスクリュー圧縮機である場合、前記ベーン
モータに代えてスライド弁が、同圧縮機１が往復動圧縮
機の場合、前記ベーンモータに代えてアンローダ機構が
夫々使用される。

次に、前述した第２図図示の従来のヒートポンプの作用
を説明する。

■暖房運転： まず、三方弁１３を蒸発器２と空気熱交換器１４側に切
替え、温水ポンプ１２を作動した状態で、圧縮機１から
高温、高圧に圧縮された冷媒ガスを凝縮器３に供給し、
冷媒ガスを凝縮、液化し、凝縮器３を循環する温水槽９
からの温水を加熱する。

液化した冷媒は第２の膨張弁１６に供給されて断熱膨張
され、更に空気熱交換器１４に供給されて蒸発、ガス化
され、三方弁１３を通って圧縮機１に戻る。

■暖房負荷がある場合の冷房運転； まず、三方弁１３を圧縮機１と空気熱交換器１圧縮機１
から高温、高圧に圧縮された冷媒ガスを三方弁１３を通
して空気熱交換器１４に供給し、該熱交換器１４で放熱
、凝縮して液化する。液化した冷媒は逆止弁１６及び凝
縮器３を通って第１の膨張弁４に供給されて断熱膨張さ
れ、更に蒸発器２に供給されて蒸発、ガス化されて該蒸
発器２を循環する冷水槽５からの冷水を冷却する。この
−後、ガス化した冷媒は圧縮ｌ１１１１に戻る。

■冷房、暖房の同時運転； まず、三方弁１３を蒸発器２と空気熱交換器１４側に切
替え、温水ポンプ１２及び冷水ポンプ８を作動した状態
で、圧縮機１から高温、高圧に圧縮された冷媒ガスを凝
縮器３に供給し、冷媒ガスを凝縮、液化し、凝縮器３を
循環する渇水槽９からの温水を加熱する。液化した冷媒
は、第１の膨張弁４に供給されて断熱膨張され、更に蒸
発器２に供給されて蒸発、ガス化されて該蒸発器２を循
環する冷水槽５からの冷水を冷却する。この後、ガス化
した冷媒は圧縮機１に戻る。

ところで、上述した冷房運転時において、熱回収゛″要
゛′信号が発せられ、温水ポンプ１２を作動し、前記■
の暖房サイクルを実行して熱回収を行なう場合がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述したヒートポンプの冷膳運転中にお
いて、熱回収゛要″信号が発せられ、渇水ポンプ１２を
運転した場合、温水配管１０を含む温水槽９側の温水温
度が低いと、該温水が凝縮器３に流入する。この際、冷
房運転時には圧縮機１の吐出圧力は通常１８ａｔＣ１（
フロン２２の場合）を保っていたものが、前記温度の低
い温水の流入により急激に９　ａｔ（ｌ程度まで低下し
、これに伴って圧縮機１の吸込み圧力が低下し、保護装
置の低圧保護リレーが働き、ヒートポンプが自動的に停
止する。これを避けるためには前記運転の切替え時に人
為的にヒートポンプを停止し、温水ポンプ１２を運転し
て再度ヒートポンプを運転するか、常時温水ポンプを運
転して対処するか、しなければならず効率が低く、省力
化の点からも問題がある。特に、蓄熱槽を持たず冷水・
温水が負荷と直接接続された、いわゆるクローズシステ
ムを採用したビル等については、インターバル時間が短
く運転管理は更に面倒となる。

本発明は、冷房運転状態から熱回収゛要″状態への切替
え時における運転の効率化を図ることができると共に、
省力化を達成し得る空気熱源熱回収式ヒートポンプの制
御方法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、空気熱源熱回収式ヒートポンプおいて、蒸発
器用冷水ポンプ及び空気熱交換器が稼働中に熱回収が必
要になった時、温水側の温度を検知し、その温度が所定
ｍ以下の場合のみ圧縮機の容量制御機構を低容量側に制
御して凝縮器用温水ポンプを運転することを特徴とする
ものである。

〔作用〕

上記本発明方法によれば、熱回収を必要とする時、低温
度の温水の凝縮器への流入により圧縮機の吸込み圧力が
急激に低下して、保護リレーが作動するのを解消してヒ
ートポンプを運転しながら冷房運転状態から熱回収゛要
°′状態へ円滑に切替えでき、ひいては既述の如く運転
の効率化と省力化を達成できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図を参照して詳細に説明す
る。なお、第２図図示のものと同様な部材は同符号を付
して説明を省略する。

第１図図示の本発明のヒートポンプ系統図では、温水槽
９に温度センサ１７を設けている。前記温度センサ１７
は、容量制御ｌ１機構であるベーンモータ（図示せず）
とシーケンス回路を構成し、温水が所定温度（例えば２
５℃）以下になった場合、圧縮機１を低容量側に自動的
に動作させるようになっている。

次に、本発明の制御方法を第１図図示の系統図を参照し
て説明する。

ヒートポンプを運転中、凝縮熱を空気熱交換器１４で全
量放熱して冷房運転している状態において、熱回収“要
″信号が発せられ、ると、温度センサ１７により凝縮器
３の温水側の温度を検知し、その温度が例えば２５℃以
下であれば、前記シーケンス回路のベーンモータ（図示
せず）により圧縮機１に吸込まれる冷媒ガス量を調節し
て該圧縮′ｌ１１を低容量側に自動的に動作される。そ
の結果、ヒートポンプの容量は減少し、吸込圧力は、若
干上昇、吐出圧力は若干低下する。この状態で温水ポン
プ１２を運転すれば、温度の低い温水が凝縮器３に流入
して、急激な吐出圧力の低下減少が生じても、それに伴
う圧縮機１の吸込み圧力低下は少なく、低圧保護リレー
が作動するのを防止できる。熱回収要”信号から冷房運
転までのヒートポンプ内の動作はタイマー等で処理する
。

一方、温度センサ１７で検知した温水温度が所定温度（
２５℃）を越えれば、ヒートポンプの容量側Ｍａｌｌ構
であるベーンモータ（図示せず）により圧縮機１をを低
容量側に動作することなく、温水ポンプ１２を運転する
。

なお、上記実施例では温度センサを温水槽に設けたが、
これに限定されず、温水配管にもうけてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば熱回収“要°′時に
おいて、低温度の温水の凝縮器への流入により該圧縮機
の吸込み圧力が急激に低下して、保護リレーが作動する
のを解消してヒートポンプを運転しながら冷房運転状態
から熱回収゛要゛′状態に円滑に切替えでき、ひいては
運転の効率化と省力化を達成し得る空気熱源熱回収式ヒ
ートポンプの制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いられる空気熱源熱回収式
ヒートポンプの系統図、第２図は、従来の同ヒートポン
プの系統図である。 １・・・圧縮機、２・・・蒸発器、３・・・凝縮器、４
．１６・・・膨張弁、５・・・冷水槽、９・・・温水槽
、１２・・・温水ポンプ、１３・・・三方弁、１４・・
・空気熱交換器、１７・・・温度センサ。 出願人復代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 空気熱源熱回収式ヒートポンプおいて、蒸発器用冷水ポ
   ンプ及び空気熱交換器が稼働中に熱回収が必要になった
   時、温水側の温度を検知し、その温度が所定値以下の場
   合のみ圧縮機の容量制御機構を低容量側に制御して凝縮
   器用温水ポンプを運転することを特徴とする空気熱源熱
   回収式ヒートポンプの制御方法。