JPS62272032A - 暖房給湯機の運転制御方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明は、暖房給湯機であって、暖房負箭が初期の立
上負荷時を過ぎて安定状態になった後、暖房と給湯を並
行して行うことを可能とする運転制御方法に関する。

（谷り米の）支術） 従来、暖房給湯機として、暖房運転と給湯運転を選択的
に切り換えるようにしたものは公知である６例えばｖｊ
開昭５９−２１０２３２号公報に開示されたものでは、
ｔｌ！房のみ若しくは暖房と給湯とが同時に要求さＦ′
Ｌだ場合には暖房運転のみを行い、給湯のみが要求され
たときに給湯運転を行うようにして、小容量の圧縮機で
暖房と給湯を可能としているが、これでは暖房と給湯の
いずれか一方の運転しか行うことが上米ず、実際の暖房
、給湯に不便を米すと共に切換えのための温度検出や切
換手段を要し５！ｃ置が複雑となる欠点があった。

又、実開昭５６−１４１９７５号公報に開示のものにあ
っては、暖房と給湯を特開昭５９−２１０２３２号公報
開示のもののように選択的にａ換えることなく同時に運
転可能であるが、十分な暖のと給湯能力を同時に確保す
るには大容量の圧縮機が必要とされ、装置が大型化し一
般家庭向でないと共に、コストが高くなる問題があった
。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は従来の暖の給湯機；こみられた４テＩ記欠点
を解消し、圧縮機の容量を大型化することなく、暖房運
転と給湯運転を並行して竹うことが出来るようにせんと
するものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、この発明は循環ポンプ、
給湯コイルを含む温水回路を貯／８槽に設け、少なくと
も圧縮機、室内及び室外熱交換機並びに膨張弁を有する
暖房回路に前記給湯コイルを配設し、室温が所定値に上
昇した安定暖房運転サイクル時に少なくとも安定暖房出
力と給湯出力とに見合う出力で圧縮機を運転し、且暖房
負荷の変動を検出して給湯回路の流量を制御するように
したことを特徴とする。

（作　用） 暖房給湯運転時に、大出力を要する暖房立上り時を過ぎ
て小出力で充分な安定暖房運転時に入ったとき、圧縮機
を安定暖房時の所要出力より犬なる出力に保持しつつ運
転し、暖房運転を行いつつ並行して給？＠Ｍ転を行うこ
とが出来ると共に、暖房と給湯の並行した運転時におい
て、室温の低下により暖房負荷が掛った場合には温水回
路の流量を制限してｒｒｉ房優先の運転を行うことが出
来る。

（発明の効果） この発明によれば、単一の室外熱交換機により暖房を確
保しつつ給湯運転が出来、暖房負荷の変動に対しては給
湯出力を調整しつつ暖房優先運転を行うため負荷変動に
支障なく対応可能であり、又、暖房と給湯の並行運転で
あるため、個々の単独運転よりも効率の良い運転が可能
となる。又−日中暖房運転を行っていても給１易負荷に
対応した給湯出力を行うことが出来、特に従来の暖ので
は利用されていない凝縮温度を給湯のために熱交換に利
用出来る等の効果がある。

（実施例） 以下に図面を参照しつつこの発明の好しい実施例を説明
する。ｆｔ５２図はこの発明に係るヒートポンプ式冷暖
房給湯機の冷媒回路を示し、（１）は圧縮機、（２）は
室内に配置される室内側熱交換機、（３）は室外に配置
される室外側熱交換機、（４）は各機器間に介設された
四方切換弁、（５）は膨張弁、（６）は貯湯槽、（７）
は該貯湯槽の冷水側と温水側との間を循環する温水回路
、（８）は貯湯Ｍ　（７）に接続された給水パイプ、（
９）は給湯パイプである。

温水回路（７）には循環ポンプ（１０）、給１コイル（
Ｘｌ）（１２）並びに圧力式制水弁（１３）がこの順序
で配設される。冷媒回路に介設された四方切換弁（４）
を切換えることにより暖房運転サイクル、若しくは冷房
運転サイクルで運転して室内をｆｒｉ房若しくは冷房す
ることが出来、又、循環ポンプ（１０）を駆動して温水
回路（７）内に水を流すことにより給湯運転をイテうこ
とが出来る。室内及び室外側の熱交換磯（２）（３）は
ヒートポンプ式熱交換磯であり、又圧縮ｍ（１’）はイ
ンバータを用いて所要の出力に見合う作動周波数に自動
制御される。

又、後述するように安定暖房運転時には、圧縮機（１）
の出力を上昇するよう４二周波数を保持しつつ、室内側
熱交換代（２）のファンは室温で制御して圧縮機（１）
の周波数とは切離した運転モードで運転する。これによ
り、安定暖房運転時に室内側熱交換代（２）のファンが
不必要に高回転することがなくなり、室内温度の不要な
上昇を防止出来ると共に、温水回路への給湯出力の確保
が可能となる。

２つの給１ｈフィル（１１）（Ｈ）は水と冷媒とを向流
させて熱交換を行い温水回路（７）を流れる冷水を温水
となす熱交換コイルであって、第１の給湯コイルは室内
側熱交換代（２）と膨張弁（５）との間において冷媒と
熱交換するように配設され、又第２の給湯コイル（１２
）は圧縮機（１）と四方切換弁（４）との間において高
温、高圧の冷媒と熱交換するように配設される。

圧力式制水弁（１３）の受圧部は冷媒高圧回路上の検出
部（１５）に介設され冷媒圧力を検出するようにパイプ
（１４）で接続されており、検出部（１５）の冷媒圧力
が所定値以上のとき開弁して温水回路（７）内の循環を
許容する。かがる圧力式利水弁（１３）の−例を第５図
に示す。第５図において（１３０）は弁不体であって、
−ｆｆ−（１３１）と弁座（１３２）との接離により開
閉される通路（＋３３）を右士る。弁（１３１）は圧力
を受けて開弁方向に作動する受圧作動部（１３４）に弁
棒（１３５）を介して連結され、弁棒（１３５）の他端
には調節用バネ（１３６）の弾発力が付加されている。

今、検出部（１５）の圧力が所定値以上になると受圧作
動部（１３４）が調節用バネ（１３６）の弾発力に抗し
て弁棒（１３５）を第５図において下方１こ押し下げ、
弁（１３１）が弁座（１３２）から離れ通路（１３３）
が開放されるため、入口（１３７）から出口（１３８）
に向って水が流通可能となる。この結果、循環ポンプ（
１０）により温水回路（７）を水が循環し、貯湯槽（６
）の下部から吸引された冷水が給湯コイル（１１）（１
２）で加熱されて温水となり、貯湯槽（６）の上部に供
給される。

ＩｊＳ１図において、（１６）は室外二ニア）であって
圧縮機（１）、室外側熱ズ換磯（３）、四方０（４）、
並びに膨張弁（５）ｋｆＰを一つのユニットとしたもの
であり、又、給湯回路（７）は給湯装置（１７）として
ユニット化され室外二二ノ）　（１６）の下部に重量し
て配置される。（１８）は浴槽、（１９）は厨房家具で
あって給湯バイブ（９）を介して貯湯槽（６）に接続さ
れ、給湯を受ける。第１図〜第４図を参照しつつ暖房、
給湯運転について説明する。室内が冷えている暖房運転
の立上り時には、急速暖房がＶ：求され圧縮ｎ（１）は
最大作動出力で運転される。今このときの圧縮機（１）
の周波数が仮に１２０１１ｚでそのときの暖房出力が４
０００Ｋｃａ　ｌとすると、室温が上昇して来るにつれ
て所要Ｉｌｉ房出力出力下し圧縮機（１）の周波数が低
くなる。

安定暖房時の室温を２５°Ｃとすると、そのときの暖房
出力は２０００Ｋｃａ　ｌで圧縮機（１）は最低の３５
　ＩＩ　ｚで運転すれば充分となる。

このように室内が所定の暖房温度となり、圧縮代（１）
を最低周波数で運転すれば光分な安定暖房時において、
この発明は給湯運転を開始する。仮に給湯のための所要
の出力が１５００Ｋｃａｌとすると、安定暖房のだめの
暖房出力が２０００Ｋｃａｌであるから圧縮様（１）の
出力は３５００Ｋｃａ　ｌ必要となり、そのときの圧縮
機（１）の周波数は８５　ＩＩ　ｚである。そこで暖房
運転が安定暖房サイクルに入った時において圧縮機（１
）の出力を８５１１ｚまで上昇させる。これにより圧縮
代（１）から四方切換弁（４）を介して室内側熱交換機
（２）に向う冷媒の圧力が上昇する。この圧力の上昇は
検出部（１５）を介して検出され圧力式制水弁（１３）
が開弁する。この結果、温水回路（７）を水が流れ給湯
フィル（１１）（１２）で加熱され温水となる。室内の
温度が下がり、暖房負荷が上昇すると検出部（１５）の
圧力が低下して米るため、圧力式利水弁（１３）は閉じ
るか若しくは流量が絞られ、暖房出力が上昇するのに反
比例して給ｉＷ出力が低下ｒる。

このようにして、８５Ｈｚ　”Ｃ運転されている圧縮機
（１）の出力は暖房負荷の変動に対応して暖房優先で暖
房と給湯に振り分けられて用いられる。

第３図は、暖房単独運転に於ける室内（晟の送風量と暖
房給湯運転に移行した場合の送風量の運転設定を示すも
のである。立上り、暖房負荷が大きな時の送風磯風量は
周波数に対応して設定されており、周波数が低下すれば
送風量も減少する。しかし室温が所定値に達し、給湯併
用運転に移行する場合、周波数と共に送風機の送風量ら
周波数対応から室温対応に変更させ、室内敗吸込側に設
置した室内温度を検出して送風量を設定対応させる。

この場合、空調磯を停止しない限り、暖房単独対応運転
には戻らず暖房給湯併用運転の総風量対応のモードで運
転を継続するため、例えば室温が設定値より上昇し１℃
アンプすると送風機を停止させ、給湯単独の運転となる
ようにしたもので、又、室温が設定温度よ’）　１　’
Ｃダウンした場合は送風量を６．２ｍ’から７．５１に
増大させＩＴｉＴｉ力出力保することを目的とする。

冷媒凝縮圧力は室内送風量を増大させると低下し、減少
させると上昇することにより、給湯出力に即反映する為
この制御が必要とされる。

冷房、給湯運Ｖ、時には、圧縮機（１）で加圧された高
圧冷媒は２犬給湯コイル（１２）で熱交換した後四方切
換弁（４）を介して室外側熱交換眠く３）に入るため、
排熱される前に給湯加熱され、更に、膨張弁で減圧され
て室外側熱交換磯（２）で蒸発するときの気化熱をもっ
て室内を冷房する。かがる冷房、給湯運転時には圧力式
制水弁（１３）は所定の圧力を受けて常時開弁じた状態
にあり、常時温水回路（７）はｆヤ動し給湯している。

尚、温水は貯湯槽（６）の上部に供給し、貯湯槽の上部
に温水が若られる為、貯湯槽の温水を使や・切りｒ：、
場合でも、槽の全容量が加温されるまで温水利用が不能
となることはなく、直ちに温水を取り出すことが出来る
のである。

以上の説明においては、暖房、給湯並行運転時における
暖房負荷の変動の検出と該変動に対応した温水回路の流
量の制御とを圧力制水弁により行っているが、これに限
られるものではない。

次に、その例を第６．７図を参照しつつ説明する。第６
図は冷媒回路高圧側の冷媒温度と温水回路の水温を各々
センサーで検出し、所定の演算をおこなった後、その結
果でポンプ（１０）を制御して温水回路（７）の流量を
調整する。すなわち、冷媒回路高圧側の冷媒温度をサー
ミスタ（２０）等で検出し、該検出された温度から圧力
を検出して熱交換量を算出する。次に水路（Ａ）の温度
をセンサーで検出して熱交換量よりポンプ流量を算出し
、得られたポンプ流量に対応する電気量を算出してポン
プ回路に出力する。更に水路（Ｂ）の温度を検出してポ
ンプ流量を補正し温水回路（７）の水量の制御を行う。

これにより、暖房負荷の変動に応じてポンプ（１０）の
出力を制御し、暖房優先を確保しつつ並行して給湯を行
うことが出来る。

シ、ｆ５７図は温水回路（７）上の循環ポンプ（１０）
と貯湯槽（６）との間、並びに給湯フィル（１２）と貯
湯槽（６）との間にそれぞれサーモパルプ（Ｃ）（Ｄ　
Ｊを設けて給湯コイル（１２）の出入口の水温を検知し
、貯湯槽（６）への給湯温度が所定値、例えば５０°Ｃ
以上になるように流量制御を行うようにしたものである
。これにより、暖房負荷が変動した場合、冷媒の高圧側
圧力（温度）が変動し、サーモバルブ（Ｃ）で検知され
る水温が低下する為水量が紋られ結果として暖房優先の
給湯Ｔ２什運転が可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る冷暖房給゛湯成の外観斜視図、
第２図は同回路図、第３図は送風ファン制御線図、第４
図は暖房給湯通電動力線図、第５図は圧力式利水弁の断
面図、第６．７図は他の実施例に係る回路の一部を示す
図である。 特許出願人　　　サンウエーブ工業株式会社特許出願人
　　　株式会社　アクア冷熱研究所式　　理　　人　　
　　　弁理士　　竹　　内　　　　裕図面のどｌ’１’
ｊ’ｆ内宕に変更なし）第３図 以上 宝殖−Ｓｕ凱炙度　　　　　引る−謂夕３翫度手続補正
書 昭和６２年６月１０日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）循環ポンプ、給湯コイルを含む温水回路を貯湯槽
   に設け、少なくとも圧縮機、室内及び室外熱交換機並び
   に膨張弁を有する暖房回路に前記給湯コイルを配設し、
   室温が所定値に上昇した安定暖房運転サイクル時に少な
   くとも安定暖房出力と給湯出力とに見合う出力で圧縮図
   を運転し、且暖房負荷の変動を検出して給湯回路の流量
   を制御するようにしたことを特徴とする暖房給湯機の運
   転制御方法。