JP2000111181A - ヒートポンプ式冷温水発生装置 - Google Patents

ヒートポンプ式冷温水発生装置

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JP2000111181A
JP2000111181A JP10280775A JP28077598A JP2000111181A JP 2000111181 A JP2000111181 A JP 2000111181A JP 10280775 A JP10280775 A JP 10280775A JP 28077598 A JP28077598 A JP 28077598A JP 2000111181 A JP2000111181 A JP 2000111181A
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JP
Japan
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way valve
refrigerant
heat exchanger
expansion valve
control means
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Withdrawn
Application number
JP10280775A
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English (en)
Inventor
Shigeo Aoyama
繁男 青山
Kazuhiko Machida
和彦 町田
Kazuyuki Hamada
和幸 濱田
Masao Matsushita
昌生 松下
Masao Kimura
正男 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National House Industrial Co Ltd
Kansai Electric Power Co Inc
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
National House Industrial Co Ltd
Kansai Electric Power Co Inc
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Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co, National House Industrial Co Ltd, Kansai Electric Power Co Inc filed Critical Matsushita Refrigeration Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートポンプ式冷温水発生装置において運転
モード切替えに必要な機能部品の必要個数を最小限に抑
え、かつ運転効率の向上を最大限引き出す。 【解決手段】 運転モード手段Modeにより冷房単独
モードを検出し、空気側熱交換器3を凝縮器、第1冷媒
対水熱交換器HE1を蒸発器、第2可逆膨張弁EV2を
絞り機構として作用させて第1冷媒対水熱交換器HE1
の冷媒側にて冷水生成運転を行うべく、膨張弁制御手段
EVcntにより第1,第2,及び第3可逆膨張弁EV
1,EV2,EV3の開度制御を行い、二方弁制御手段
Vcntにより第1二方弁V1、及び第2二方弁V2の
開閉制御を行い、かつ第1冷媒対水熱交換器HE1の冷
媒側出入口の差温を所定差温範囲に収めるように第2可
逆膨張弁EV2の開度を最適に制御することにより、第
1冷媒対水熱交換器HE1の性能を最大限に発揮させる
ことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気を熱源とする
ヒートポンプ式冷温水発生装置において、冷暖房運転、
及び給湯運転を効率良く、かつ合理的に行うことを狙い
とする冷凍サイクルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ヒートポンプ式冷温水発生装置について
は、既にさまざまな開発がなされており、例えば、特開
平5−118696号公報に示されているようなヒート
ポンプ式冷温水発生装置の基本的な技術について以下述
べる。
【0003】上記従来のヒートポンプ式冷温水発生装置
は図13に示すように、圧縮機1,四方弁5,空気側熱
交換器3,給湯用熱交換器2,利用水側熱交換器4,液
溜14,電磁弁13a〜13g,減圧装置6,アキュー
ムレータ12,室外送風機16とからなる。
【0004】以上のように構成されたヒートポンプ式冷
温水発生装置において、電磁弁13a〜13gの開閉に
より、空気側熱交換器3,給湯用熱交換器2,利用水側
熱交換器4から構成される冷凍サイクルを切替え、冷房
単独,暖房単独,給湯単独,冷房/給湯併用等の複数の
運転モードを行うものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、冷房単独,暖房単独,給湯単独,冷房/給
湯併用併用等の複数の運転モードを行うためには、電磁
弁7個,逆止弁4個,毛細管3個,電磁式膨張弁1個を
必要とするため価格上昇を招くという欠点があった。
【0006】また、冷房単独,冷房/給湯併用等の運転
モードの場合、蒸発器として作用する利用水側熱交換器
4の下流側に設置された電磁弁13a、及び13bを通
過するため、電磁弁:開とは言え、蒸発器出口から圧縮
機1吸入までの圧力損失が増大し、即ち蒸発温度の低下
を招き、その結果、冷凍サイクルとしては運転効率の低
下を招くという欠点があった。
【0007】そこで、本発明は従来の課題を解決するも
ので、運転モード切替えのために必要な機能部品の必要
個数を最小限に抑え、かつ冷凍サイクルにおける圧縮機
吸入圧力の低下を抑制して運転効率の向上を最大限引き
出し得るヒートポンプ式冷温水発生装置を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、第1の技術的手段として、圧縮機と、四方
弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第1可逆膨張
弁と、第2可逆膨張弁と、第1冷媒対水熱交換器とから
構成され、圧縮機,四方弁,空気側熱交換器,第1可逆
膨張弁,第2可逆膨張弁,第1冷媒対水熱交換器の冷媒
側,四方弁,圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して
冷媒を循環させ、かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒
対水熱交換器に対して並行に、液溜タンク,第3可逆膨
張弁,第2冷媒対水熱交換器、及び第1二方弁を設置
し、更に、前記四方弁と空気側熱交換器間を連通する配
管と、前記第2冷媒対水熱交換器と第1二方弁間を連通
する配管との間を、第2二方弁を介して連通する冷凍サ
イクルにおいて、以下の制御を行うものである。
【0009】即ち、冷房単独モードの場合、第1冷媒対
水熱交換器の水側にて冷水生成運転を行うべく、四方弁
を冷房回路,第1可逆膨張弁を全開,第2可逆膨張弁を
所定開度,第3可逆膨張弁を全閉とし、更に、第1二方
弁、及び第2二方弁を閉とする制御を行う。
【0010】これにより、空気側熱交換器を凝縮器、第
2可逆膨張弁を絞り、第1冷媒対水熱交換器の冷媒側を
蒸発器として作用させ、第1冷媒対水熱交換器の水側を
循環する水を冷却して冷水を生成することができる。
【0011】また、第2の技術的手段としては、第1の
技術的手段と同じ冷凍サイクルにおいて以下の制御を行
うものである。即ち、冷房/給湯併用モードの場合、第
1冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を、かつ第
2冷媒対水熱交換器にて温水生成運転を行うべく、四方
弁を冷房回路,第1可逆膨張弁を全閉,第2可逆膨張弁
を所定開度,第3可逆膨張弁を全開とし、更に、第1二
方弁を閉、第2二方弁を開とする制御を行う。
【0012】これにより、第2冷媒対水熱交換器の冷媒
側を凝縮器、第2可逆膨張弁を絞り、第1冷媒対水熱交
換器の冷媒側を蒸発器として作用させ、第2冷媒対水熱
交換器の水側を循環する水を加熱して温水を生成し、か
つ第1冷媒対水熱交換器の水側を循環する水を冷却して
冷水を生成することができるため、空気側に排熱するこ
となく、温水として熱回収運転を行え、高効率な運転を
行える。
【0013】また、第3の技術的手段としては、第1の
技術的手段と同じ冷凍サイクルにおいて以下の制御を行
うものである。即ち、暖房単独モードの場合、第1冷媒
対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、四方
弁を暖房回路,第1可逆膨張弁を所定開度、第2可逆膨
張弁を全開、第3可逆膨張弁を全閉とし、更に、第1二
方弁、及び第2二方弁を閉となる制御を行う。
【0014】これにより、第1冷媒対水熱交換器の冷媒
側を凝縮器、第1可逆膨張弁を絞り、空気側熱交換器を
蒸発器として作用させ、第1冷媒対水熱交換器の水側を
循環する水を加熱して温水を生成することができる。
【0015】また、第4の技術的手段としては、第1の
技術的手段と同じ冷凍サイクルにおいて以下の制御を行
うものである。即ち、給湯単独モードの場合、第2冷媒
対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、四方
弁を暖房回路,第1可逆膨張弁を所定開度,第2可逆膨
張弁を全閉,第3可逆膨張弁を全開とし、更に、第1二
方弁を開、第2二方弁を閉となる制御を行う。
【0016】これにより、第2冷媒対水熱交換器の冷媒
側を凝縮器、第1可逆膨張弁を絞り、空気側熱交換器を
蒸発器として作用させ、第1冷媒対水熱交換器の水側を
循環する水を加熱して温水を生成することができる。
【0017】また、第5の技術的手段としては、第1の
技術的手段と同じ冷凍サイクルにおいて以下の制御を行
うものである。
【0018】即ち、暖房除霜モード、つまり第1冷媒対
水熱交換器の水側にて暖房用の温水を生成中に空気側熱
交換器表面に付着した霜を除霜する運転を行う場合、第
1冷媒対水熱交換器の水側を循環する温水から冷媒へ吸
熱運転を行うべく、四方弁を冷房回路,第1可逆膨張弁
を全開,第2可逆膨張弁を所定開度,第3可逆膨張弁を
全閉とし、更に、第1二方弁、及び第2二方弁を閉とな
る制御を行う。
【0019】これにより、空気側熱交換器を凝縮器、第
1可逆膨張弁を絞り、第1冷媒対水熱交換器の冷媒側を
蒸発器として作用させ、第1冷媒対水熱交換器の水側を
循環する暖房用温水より吸熱して、空気側熱交換器表面
に付着した霜を除霜することができる。
【0020】また、第6の技術的手段としては、第1の
技術的手段と同じ冷凍サイクルにおいて以下の制御を行
うものである。
【0021】即ち、給湯除霜モード、つまり第2冷媒対
水熱交換器にて給湯用の温水を生成中に空気側熱交換器
表面に付着した霜を除霜する運転を行う場合、第2冷媒
対水熱交換器にて水側を循環する温水から冷媒へ吸熱運
転を行うべく、四方弁を冷房回路,第1可逆膨張弁を全
開,第2可逆膨張弁を全閉,第3可逆膨張弁を所定開度
とし、更に、第1二方弁を開、第2二方弁を閉となる制
御を行う。
【0022】これにより、空気側熱交換器を凝縮器、第
3可逆膨張弁を絞り、第2冷媒対水熱交換器の冷媒側を
蒸発器として作用させ、第2冷媒対水熱交換器の水側を
循環する給湯用温水より吸熱して、空気側熱交換器表面
に付着した霜を除霜することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、圧縮機
と、四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第1
可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁と、第1冷媒対水熱交換
器とから構成され、前記圧縮機,前記四方弁,前記空気
側熱交換器,前記第1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張
弁,前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記四方弁,
前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循
環させ、かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交
換器に対して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第
2冷媒対水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、
前記四方弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記
第2冷媒対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管と
の間を、第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにお
いて、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機
制御手段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替
える四方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆
膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,
及び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前
記運転モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制
御手段,四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
記二方弁制御手段とを制御する第1システム制御手段と
を備え、前記第1システム制御手段は、運転モード検出
手段により冷房単独モードを検出した時に、前記第1冷
媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を行うべく、前
記四方弁を冷房回路,前記第1可逆膨張弁を全開,前記
第2可逆膨張弁を所定開度,前記第3可逆膨張弁を全閉
とし、更に、前記第1二方弁、及び前記第2二方弁を閉
とするように制御するものである。
【0024】このように四方弁1個,可逆膨張弁3個,
二方弁2個の開閉動作により、空気側熱交換器を凝縮
器、第2可逆膨張弁を絞り、第1冷媒対水熱交換器の冷
媒側を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成で
き、第1冷媒対水熱交換器の冷媒側で冷媒を蒸発させ
て、同じく第1冷媒対水熱交換器の水側を循環する水を
冷却して冷水を生成することができる。
【0025】また、請求項2に記載の発明は、圧縮機
と、四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第1
可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁と、第1冷媒対水熱交換
器とから構成され、前記圧縮機,前記四方弁,前記空気
側熱交換器,前記第1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張
弁,前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記四方弁,
前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循
環させ、かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交
換器に対して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第
2冷媒対水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、
前記四方弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記
第2冷媒対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管と
の間を、第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにお
いて、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機
制御手段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替
える四方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆
膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,
及び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前
記運転モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制
御手段,四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
記二方弁制御手段とを制御する第2システム制御手段と
を備え、前記第2システム制御手段は、運転モード検出
手段により冷房/給湯併用モードを検出した時に、前記
第1冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を、かつ
前記第2冷媒対水熱交換器にて温水生成運転を行うべ
く、前記四方弁を冷房回路,前記第1可逆膨張弁を全
閉、前記第2可逆膨張弁を所定開度,前記第3可逆膨張
弁を全開とし、更に、前記第1二方弁を閉、前記第2二
方弁を開とするように制御するものである。
【0026】このように四方弁1個,可逆膨張弁3個,
二方弁2個の開閉動作により、第2冷媒対水熱交換器の
冷媒側を凝縮器、第2可逆膨張弁を絞り、第1冷媒対水
熱交換器の冷媒側を蒸発器として作用させる冷凍サイク
ルを形成し、第2冷媒対水熱交換器の冷媒側で冷媒を凝
縮させて、水側を循環する水を加熱して温水を生成し、
かつ同じく第1冷媒対水熱交換器の冷媒側で冷媒を蒸発
させて、水側を循環する水を冷却して冷水を生成するこ
とができるため、空気側に排熱することなく、温水とし
て熱回収運転を行え、効率の良い運転を行える。
【0027】また、請求項3に記載の発明は、圧縮機
と、四方弁と、室外送風機と、空気側熱交換器と、第1
可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁と、第1冷媒対水熱交換
器とから構成され、前記圧縮機,前記四方弁,前記空気
側熱交換器,前記第1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張
弁,前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記四方弁,
前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循
環させ、かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交
換器に対して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第
2冷媒対水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、
前記四方弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記
第2冷媒対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管と
の間を、第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにお
いて、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機
制御手段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替
える四方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆
膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,
及び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前
記運転モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制
御手段,四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
記二方弁制御手段とを制御する第3システム制御手段と
を備え、前記第3システム制御手段は、運転モード検出
手段により暖房単独モードを検出した時に、前記第1冷
媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、前
記四方弁を暖房回路,前記第1可逆膨張弁を所定開度,
前記第2可逆膨張弁を全開,前記第3可逆膨張弁を全閉
とし、更に、前記第1二方弁、及び前記第2二方弁を閉
となるように制御するものである。
【0028】このように四方弁1個,可逆膨張弁3個,
二方弁2個の開閉動作により、第1冷媒対水熱交換器の
冷媒側を凝縮器、第1可逆膨張弁を絞り、空気側熱交換
器を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成でき、
第1冷媒対水熱交換器の冷媒側で冷媒を凝縮させて、同
じく第1冷媒対水熱交換器の水側を循環する水を加熱し
て温水を生成することができる。
【0029】また、請求項4に記載の発明は、圧縮機
と、四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第1
可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁と、第1冷媒対水熱交換
器とから構成され、前記圧縮機,前記四方弁,前記空気
側熱交換器,前記第1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張
弁,前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記四方弁,
前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循
環させ、かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交
換器に対して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第
2冷媒対水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、
前記四方弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記
第2冷媒対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管と
の間を、第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにお
いて、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機
制御手段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替
える四方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆
膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,
及び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前
記運転モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制
御手段,四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
記二方弁制御手段とを制御する第4システム制御手段と
を備え、前記第4システム制御手段は、運転モード検出
手段により給湯単独モードを検出した時に、前記第2冷
媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、前
記四方弁を暖房回路,前記第1可逆膨張弁を所定開度,
前記第2可逆膨張弁を全閉,前記第3可逆膨張弁を全開
とし、更に、前記第1二方弁を開、前記第2二方弁を閉
となるように制御するものである。
【0030】このように四方弁1個,可逆膨張弁3個,
二方弁2個の開閉動作により、第2冷媒対水熱交換器の
冷媒側を凝縮器、第1可逆膨張弁を絞り、空気側熱交換
器を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成し、空
気側熱交換器で冷媒を蒸発させ、第2冷媒対水熱交換器
の冷媒側で冷媒を凝縮させて水側を循環する水を加熱し
て温水を生成することができる。
【0031】また、請求項5に記載の発明は、圧縮機
と、四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第1
可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁と、第1冷媒対水熱交換
器とから構成され、前記圧縮機,前記四方弁,前記空気
側熱交換器,前記第1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張
弁,前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記四方弁,
前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循
環させ、かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交
換器に対して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第
2冷媒対水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、
前記四方弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記
第2冷媒対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管と
の間を、第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにお
いて、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機
制御手段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替
える四方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆
膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,
及び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前
記運転モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制
御手段,四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
記二方弁制御手段とを制御する第5システム制御手段と
を備え、前記第5システム制御手段は、運転モード検出
手段により暖房除霜モードを検出した時に、前記第1冷
媒対水熱交換器にて温水から冷媒へ吸熱運転を行うべ
く、前記四方弁を冷房回路,前記第1可逆膨張弁を全
開,前記第2可逆膨張弁を所定開度,前記第3可逆膨張
弁を全閉とし、更に、前記第1二方弁、及び前記第2二
方弁を閉とするように制御するものである。
【0032】このように四方弁1個,可逆膨張弁3個,
二方弁2個の開閉動作により、空気側熱交換器を凝縮
器、第1可逆膨張弁を絞り、第1冷媒対水熱交換器の冷
媒側を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成で
き、第1冷媒対水熱交換器の水側を循環する暖房用温水
より吸熱して同じく第1冷媒対水熱交換器の冷媒側で冷
媒を蒸発させ、一方、空気側熱交換器では冷媒を凝縮さ
せる時の凝縮潜熱により表面に付着した霜を除霜するこ
とができる。
【0033】また、請求項6に記載の発明は、圧縮機
と、四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第1
可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁と、第1冷媒対水熱交換
器とから構成され、前記圧縮機,前記四方弁,前記空気
側熱交換器,前記第1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張
弁,前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記四方弁,
前記圧縮機を順次冷媒配管にて環状に接続して冷媒を循
環させ、かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交
換器に対して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第
2冷媒対水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、
前記四方弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記
第2冷媒対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管と
の間を、第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにお
いて、前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モ
ード検出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機
制御手段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替
える四方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆
膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,
及び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前
記運転モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制
御手段,四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
記二方弁制御手段とを制御する第6システム制御手段と
を備え、前記第6システム制御手段は、運転モード検出
手段により給湯除霜モードを検出した時に、前記第2冷
媒対水熱交換器にて温水から冷媒へ吸熱運転を行うべ
く、前記四方弁を冷房回路,前記第1可逆膨張弁を全
開,前記第2可逆膨張弁を全閉,前記第3可逆膨張弁を
所定開度とし、更に、前記第1二方弁を開、前記第2二
方弁を閉とするように制御するものである。
【0034】このように四方弁1個,可逆膨張弁3個,
二方弁2個の開閉動作により、空気側熱交換器を凝縮
器、第3可逆膨張弁を絞り、第2冷媒対水熱交換器の冷
媒側を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成で
き、第2冷媒対水熱交換器の水側を循環する給湯用温水
より吸熱して第2冷媒対水熱交換器の冷媒側で冷媒を蒸
発させ、一方、空気側熱交換器表面では冷媒を凝縮させ
る時の凝縮潜熱により表面に付着した霜を除霜すること
ができる。
【0035】
【実施例】以下、本発明によるヒートポンプ式冷温水発
生装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
尚、従来と同一構成については同一符号を付し、その詳
細な説明を省略する。
【0036】(実施例1)図1は、本発明の実施例1に
よるヒートポンプ式冷温水発生装置の冷房単独モード時
の冷凍サイクル図、及びブロック図を示している。図1
中の矢印は冷房単独モード時の冷媒流動方向を示す。
【0037】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置
は、圧縮機1と、アキュームレータ12と、四方弁5
と、空気側熱交換器3と、室外送風機16と、第1可逆
膨張弁EV1と、第2可逆膨張弁EV2と、第3可逆膨
張弁EV3と、第1冷媒対水熱交換器HE1と、第2冷
媒対水熱交換器HE2と、液溜タンクTnkと、第1二
方弁V1と、第2二方弁V2とから構成されている。
【0038】そして、圧縮機1,四方弁5,空気側熱交
換器3,第1可逆膨張弁EV1,第2可逆膨張弁EV
2,第1冷媒対水熱交換器HE1,四方弁5,アキュー
ムレータ12,圧縮機1を順次冷媒配管にて環状に接続
して冷媒を循環させ、かつ、第2可逆膨張弁EV2、及
び第1冷媒対水熱交換器HE1に対して並行に、液溜タ
ンクTnk,第3可逆膨張弁EV3,第2冷媒対水熱交
換器HE2、及び第1二方弁V1を設置し、更に、四方
弁5と空気側熱交換器3間を連通する配管と、第2冷媒
対水熱交換器HE2と第1二方弁V1間を連通する配管
との間を、第2二方弁V2を介して連通する冷凍サイク
ルを形成している。
【0039】また、第1可逆膨張弁EV1と第1冷媒対
水熱交換器HE15との間の冷媒配管に配管温センサT
h1を、第1冷媒対水熱交換器HE1と四方弁5との間
の冷媒配管に配管温センサTh2を設置し、配管温セン
サTh1、及び配管温センサTh2からの出力を配管温
検出手段Tsensにより温度信号t1、及びt2に変
換することができる。
【0040】また、圧縮機1の運転/停止を行う圧縮機
制御手段CMcntと、第1,第2,及び第3可逆膨張
弁EV1,EV2,EV3の開度制御を行う膨張弁制御
手段EVcntと、第1二方弁V1、及び第2二方弁V
2の開閉制御を行う二方弁制御手段Vcntと、各運転
モードを検出する運転モード検出手段Modeと、前記
運転モードに応じて四方弁5を冷房回路/暖房回路に設
定する四方弁制御手段SVcntとからなる第1システ
ム制御手段Cnt1を備えている。
【0041】また、膨張弁制御手段EVCntは、運転
モード検出手段Modeより検出した各運転モードに応
じて、第1,第2,及び第3可逆膨張弁EV1,EV
2,EV3各々の開度を固定設定するか、変動設定(開
度制御)するかを判定する開度固定/変動判断手段51
と、配管温t1、及び配管温t2より差温Δt=t2−
t1を算出する温度差Δt算出手段52と、差温Δtと
所定温度範囲dt1〜dt2(例えば0.5〜5K)と
の大小関係を比較する差温比較手段53と、第1可逆膨
張弁の場合は差温Δtを所定過熱度範囲dt1〜dt2
に収めるように膨張弁開度を設定し、第2、及び第3可
逆膨張弁EV2,EV3の場合は固定開度を設定する膨
張弁開度設定手段54とからなる。
【0042】そして、第1システム制御手段Cnt1
は、運転モード検出手段Modeより冷房単独モードを
検出した場合、第1冷媒対水熱交換器HE1の水側にて
冷水生成運転を行うべく、四方弁5を冷房回路,第1可
逆膨張弁を全開,第2可逆膨張弁を全開から最適開度
へ、第3可逆膨張弁を全閉、第1二方弁V1、及び第2
二方弁V2を閉とするように、四方弁制御手段SVcn
t,膨張弁制御手段EVcnt,二方弁制御手段Vcn
tを動作させるものである。
【0043】以上のように構成されたヒートポンプ式冷
温水発生装置の動作内容について図2に示すフローチャ
ートを用いて説明する。
【0044】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより冷房単独モードが設定されたことを検出
し、冷房単独モードの信号を四方弁制御手段SVcn
t、膨張弁制御手段EVcnt、及び二方弁制御手段V
cntへ送られる。
【0045】そして、step2にて運転モードが冷房
単独モードであることから、二方弁制御手段Vcntに
より、第1二方弁:閉、第2二方弁:閉と設定される。
【0046】また、step3にて膨張弁制御手段EV
cntにより、開度固定/変動判断手段51へ冷房単独
モードの信号が送られ、そこで第1可逆膨張弁:全開、
第3可逆膨張弁:全閉と開度を固定に設定される。
【0047】step4にて同じく開度固定/変動判断
手段51により、第2可逆膨張弁は絞り作用を行わせる
べく開度を変動制御する必要があると判断し、初期開
度:全開と設定した後、step5にて運転モード検出
手段Modeから圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機起
動信号が出力され、圧縮機1が起動するが、その際、四
方弁制御手段SVcntから四方弁5へは冷房回路(初
期状態と同じ)と設定されている。
【0048】step6では、配管温検出手段Tsen
sにて、第1冷媒対水熱交換器HE1の入口に設置され
た配管温センサーTh1からの信号を取り込んで入口配
管温t1に変換し、また第1冷媒対水熱交換器HE1の
出口に設置された配管温センサーTh2からの信号を取
り込んで出口配管温t2に変換する。
【0049】そして、差温Δt算出手段52により、第
1冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口差温Δt(=
t2−t1)を擬似的な過熱度として算出する。つま
り、第1冷媒対水熱交換器の冷媒側入口においては二相
冷媒であるため、第1冷媒対水熱交換器出口において過
熱冷媒である場合は、冷媒側出入口差温Δt(=t2−
t1)は擬似的には過熱度と言える。
【0050】次に、step7、及びstep9におい
て、step6にて算出した差温Δtと予め設定してい
る所定差温範囲dt1〜dt2との比較を差温比較手段
53により行う。
【0051】まず、step7では、第1冷媒対水熱交
換器HE1の冷媒側出入口の差温Δtと下限値dt1と
の比較を行い、差温Δt<下限値dt1の場合、ste
p9へ進み、差温Δt≧下限値dt1の場合、第2可逆
膨張弁EV2の開度が適正開度より大きいと判断してs
tep8にて第2可逆膨張弁EV2を所定開度Δpls
だけ閉じた後、再度step6へ戻る。
【0052】次に、step9にて、第1冷媒対水熱交
換器HE1の冷媒側出入口の差温Δtと上限値dt2と
の比較を行い、差温Δt>上限値dt2の場合、第2可
逆膨張弁EV2の開度が適正開度より小さいと判断して
step11へ進んで第2可逆膨張弁EV2を所定開度
Δplsだけ開いた後、再度step6へ戻る。
【0053】一方、差温Δt≦上限値dt2の場合は、
下限値dt1≦差温Δt<上限値dt2であるため、差
温Δtは所定差温範囲内に収まっていると判断し、st
ep10にて第2可逆膨張弁EV2を現状維持して、再
度step6へ戻る。
【0054】通常の設計では、第2可逆膨張弁EV2の
開度が全開開度(初期開度)であるの場合、差温Δtは
所定差温範囲の下限値dt1に達しないために、差温Δ
tが所定差温範囲の下限値dt1に達するまでstep
11にて第2可逆膨張弁EV2を所定開度Δplsだけ
閉じるルーチンを繰り返すことになる。
【0055】以上のように、step6で得られた第1
冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口の差温Δtを所
定差温範囲dt1〜dt2に収めるようにstep7〜
step11にて第2可逆膨張弁EV2の開度を設定し
て冷水生成運転を継続していく。
【0056】従って、第1冷媒対水熱交換器HE1の冷
媒過熱度を適正に制御するように第2可逆膨張弁EV2
の開度制御を行うことは、第1冷媒対水熱交換器HE1
の性能を最大限に発揮するような冷媒循環量に制御され
ることになる。
【0057】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷
温水発生装置は、運転モード手段Modeにより冷房単
独モードを検出し、四方弁制御手段SVcntにより四
方弁5を冷房回路に設定し、空気側熱交換器3を凝縮
器、第1冷媒対水熱交換器HE1を蒸発器、第2可逆膨
張弁EV2を絞り機構として作用させて第1冷媒対水熱
交換器HE1の冷媒側にて冷水生成運転を行うべく、膨
張弁制御手段EVcntにより第1,第2,及び第3可
逆膨張弁EV1,EV2,EV3の開度制御を行い、二
方弁制御手段Vcntにより第1二方弁V1、及び第2
二方弁V2の開閉制御を行い、かつ第1冷媒対水熱交換
器HE1の冷媒側出入口の差温Δtを所定差温範囲dt
1〜dt2に収めるように第2可逆膨張弁EV2の開度
を最適に制御する第1システム制御手段Cnt1を備え
ているため、以下の効果が発揮される。
【0058】冷房単独モードでの冷凍サイクルにおける
絞り機構である第2可逆膨張弁EV2の開度を、第1冷
媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口の差温Δtを所定
差温範囲dt1〜dt2に収めるように制御することに
より、第1冷媒対水熱交換器HE1の性能を最大限に発
揮させることが可能となる。
【0059】(実施例2)次に、本発明の実施例2につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0060】図3は、本発明の実施例2によるヒートポ
ンプ式冷温水発生装置の冷房/給湯併用モード時の冷凍
サイクル図及びブロック図を示している。図3中の矢印
は冷房/給湯併用モード時の冷媒流動方向を示す。
【0061】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置
は、基本的には実施例1と同様の構成であるが、実施例
1の第1制御手段Cnt1に替わって第2制御手段Cn
t2を備えている。
【0062】そして、第2システム制御手段Cnt2
は、運転モード検出手段Modeより冷房/給湯併用モ
ードを検出した場合、第1冷媒対水熱交換器の冷媒側に
て冷水生成運転を、かつ第2冷媒対水熱交換器にて温水
生成運転を行うべく、四方弁5を冷房回路、第1可逆膨
張弁を全閉、第2可逆膨張弁を全開から最適開度へ、第
3可逆膨張弁を全開、第1二方弁V1を閉、第2二方弁
V2を開とするように、四方弁制御手段SVcnt,膨
張弁制御手段EVcnt,二方弁制御手段Vcntを動
作させるものである。
【0063】以上のように構成されたヒートポンプ式冷
温水発生装置の動作内容について図4に示すフローチャ
ートを用いて説明する。
【0064】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより冷房/給湯併用モードが設定されたこと
を検出し、冷房/給湯併用モードの信号を四方弁制御手
段SVcnt,膨張弁制御手段EVcnt,及び二方弁
制御手段Vcntへ送られる。
【0065】そして、step2にて運転モードが冷房
/給湯併用モードであることから、二方弁制御手段Vc
ntにより、第1二方弁:閉、第2二方弁:開と設定さ
れる。
【0066】また、step3にて膨張弁制御手段EV
cntにより、開度固定/変動判断手段51へ冷房/給
湯併用モードの信号が送られ、そこで第1可逆膨張弁:
全閉、第3可逆膨張弁:全開と開度を固定に設定され
る。
【0067】step4にて同じく開度固定/変動判断
手段51により、第2可逆膨張弁は絞り作用を行わせる
べく開度を変動制御する必要があると判断し、初期開
度:全開と設定した後、step5にて運転モード検出
手段Modeから圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機起
動信号が出力され、圧縮機1が起動するが、その際、四
方弁制御手段SVcntから四方弁5へは冷房回路(初
期状態と同じ)と設定されている。
【0068】つまり、本実施例でも、第1〜3可逆膨張
弁EV1,EV2,EV3のうち、絞り作用を行うのは
第2可逆膨張弁EV2であり、実施例1の冷房単独モー
ドの場合と同じである。
【0069】従って、step5以降における第2可逆
膨張弁EV2の開度制御に関する動作は実施例1の場合
のstep6〜step11と同様であるため、詳細説
明は割愛するが、step6で得られた第1冷媒対水熱
交換器HE1の冷媒側出入口の差温Δtを所定差温範囲
dt1〜dt2に収めるようにstep7〜step1
1にて第2可逆膨張弁EV2の開度を設定して温水生成
運転を継続していく。
【0070】従って、第1冷媒対水熱交換器HE1冷媒
側出口の冷媒過熱度を適正に制御するように第2可逆膨
張弁EV2の開度制御を行うことは、第1冷媒対水熱交
換器HE1の性能を最大限に発揮するような冷媒循環量
に制御されることになる。
【0071】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷
温水発生装置は、運転モード手段Modeにより冷房/
給湯併用モードを検出し、四方弁制御手段SVcntに
より四方弁5を冷房回路に設定し、第2冷媒対水熱交換
器HE2を凝縮器、第1冷媒対水熱交換器HE1を蒸発
器、第2可逆膨張弁EV2を絞り機構として作用させて
第1冷媒対水熱交換器HE1の水側にて冷水生成運転
を、かつ第2冷媒対水熱交換器HE2の水側にて温水生
成運転を行うべく、膨張弁制御手段EVcntにより第
1,第2,及び第3可逆膨張弁EV1,EV2,EV3
の開度制御を行い、二方弁制御手段Vcntにより第1
二方弁V1、及び第2二方弁V2の開閉制御を行い、か
つ第1冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口の差温Δ
tを所定差温範囲dt1〜dt2に収めるように第2可
逆膨張弁EV2の開度を最適に制御する第2システム制
御手段Cnt2を備えているため、以下の効果が発揮さ
れる。
【0072】即ち、第2冷媒対水熱交換器HE2の冷媒
側を凝縮器、第2可逆膨張弁EV2を絞り、第1冷媒対
水熱交換器HE1の冷媒側を蒸発器として作用させ、第
2冷媒対水熱交換器HE2の水側を循環する水を加熱し
て温水を生成し、かつ第1冷媒対水熱交換器HE1の水
側を循環する水を冷却して温水を生成することができる
ため、空気側に排熱することなく、温水として熱回収運
転を行え、効率の良い運転を行える。
【0073】また、冷房/給湯併用モードでの冷凍サイ
クルにおける絞り機構である第2可逆膨張弁EV2の開
度を、第1冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口の差
温Δtを所定差温範囲dt1〜dt2に収めるように制
御することにより、第1冷媒対水熱交換器HE1の性能
を最大限に発揮させることが可能となる。
【0074】更に、前記空気側熱交換器3としてフィン
・アンド・チューブ式を、前記第1冷媒対水熱交換器H
E1や第2冷媒対水熱交換器HE2として二重管式を採
用する場合、管内容積としては一般にフィン・アンド・
チューブ式熱交換器が二重管式熱交換器に対して大幅に
大きいため、冷凍サイクルの必要冷媒封入量が最大とな
るのは、空気側熱交換器3を凝縮器とする実施例1の場
合である。
【0075】それに対して、本実施例では空気側熱交換
器3を機能させないため必要冷媒封入量が少ないが、第
1冷媒対水熱交換器HE1と第2冷媒対水熱交換器HE
2との間に設置された液溜タンクTnkに、余剰となる
高圧液冷媒を溜め込んで冷凍サイクルとしての余剰冷媒
量を吸収できるため、各熱交換器内の冷媒保有量を適正
に保持でき、運転効率低下を防止できる。
【0076】(実施例3)次に、本発明の実施例2につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0077】図5は、本発明の実施例3によるヒートポ
ンプ式冷温水発生装置の暖房単独モード時の冷凍サイク
ル図及びブロック図を示している。図5中の矢印は暖房
単独モード時の冷媒流動方向を示す。
【0078】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置
は、基本的には実施例1と同様の構成であるが、実施例
1の第1制御手段Cnt1に替わって第3制御手段Cn
t3を備えている。
【0079】そして、第3システム制御手段Cnt3
は、運転モード検出手段Modeより暖房単独モードを
検出した場合、第1冷媒対水熱交換器の水側にて温水生
成運転を行うべく、四方弁5を暖房回路、第1可逆膨張
弁を全開から最適開度へ、第2可逆膨張弁を全開、第3
可逆膨張弁を全閉、第1二方弁V1、及び第2二方弁V
2を閉とするように、四方弁制御手段SVcnt,膨張
弁制御手段EVcnt,二方弁制御手段Vcntを動作
させるものである。
【0080】以上のように構成されたヒートポンプ式冷
温水発生装置の動作内容について図6に示すフローチャ
ートを用いて説明する。
【0081】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより暖房単独モードが設定されたことを検出
し、暖房単独モードの信号を四方弁制御手段SVcn
t,膨張弁制御手段EVcnt、及び二方弁制御手段V
cntへ送られる。
【0082】そして、step2にて運転モードが暖房
単独モードであることから、二方弁制御手段Vcntに
より、第1二方弁:閉、第2二方弁:閉と設定される。
【0083】また、step3にて膨張弁制御手段EV
cntにより、開度固定/変動判断手段51へ暖房単独
モードの信号が送られ、そこで第2可逆膨張弁:全開、
第3可逆膨張弁:全閉と開度を固定に設定され、ste
p4にて同じく開度固定/変動判断手段51により、第
1可逆膨張弁は絞り作用を行わせるべく開度を変動制御
する必要があると判断し、初期開度:全開と設定した
後、step5にて運転モード検出手段Modeから圧
縮機制御手段CMcntへ圧縮機起動信号が出力され、
圧縮機1が起動し、その後四方弁制御手段SVcntに
より、四方弁を暖房回路に設定される。
【0084】step6では、配管温検出手段Tsen
sにて、第1冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側入口に設
置された配管温センサーTh2からの信号を取り込んで
入口配管温t2に変換し、また第1冷媒対水熱交換器H
E1の冷媒側出口に設置された配管温センサーTh1か
らの信号を取り込んで出口配管温t1に変換する。
【0085】そして、差温Δt算出手段52により、第
1冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口差温Δt(=
t2−t1)から基準差温Δt0 を差し引いた値、即ち
補正差温Δt’を擬似的な過冷却度として算出する。
【0086】前記基準差温Δt0 は、第1可逆膨張弁E
V1が全開時の第1冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出
入口差温Δt(=t2−t1)を示し、この時、第1冷
媒対水熱交換器HE1の冷媒側出口配管温t1は二相冷
媒状態であるため、入口配管温t2との差温、即ち基準
差温Δt0 は凝縮器(第1冷媒対水熱交換器HE1)入
口過熱度を概ね表していることにある。
【0087】従って、第1冷媒対水熱交換器HE1の冷
媒側出入口差温Δtから入口過熱度(基準差温Δt0
を差し引いた値、即ち補正差温Δt’は、第1冷媒対水
熱交換器HE1の冷媒側出口過冷却度を概ね表わされ
る。
【0088】次に、step7、及びstep9におい
て、step6にて算出した、即ち補正差温Δt’と予
め設定している所定差温範囲dt3〜dt4との比較を
差温比較手段53により行う。
【0089】まず、step7では、第1冷媒対水熱交
換器HE1の冷媒側出入口の、即ち補正差温Δt’と下
限値dt3との比較を行い、補正差温Δt’<下限値d
t3の場合、step9へ進み、補正差温Δt’≧下限
値dt3の場合、第1可逆膨張弁EV1の開度が適正開
度より大きいと判断してstep8にて第1可逆膨張弁
EV1を所定開度Δplsだけ閉じた後、再度step
6へ戻る。
【0090】次に、step9にて、第1冷媒対水熱交
換器HE1の冷媒側出入口の補正差温Δt’と上限値d
t4との比較を行い、補正差温Δt’>上限値dt4の
場合、第1可逆膨張弁EV1の開度が適正開度より小さ
いと判断してstep11へ進んで第1可逆膨張弁EV
1を所定開度Δplsだけ開いた後、再度step6へ
戻る。
【0091】一方、補正差温Δt’≦上限値dt4の場
合は、下限値dt3 ≦差温Δt<上限値dt4であるた
め、補正差温Δt’は所定差温範囲内に収まっていると
判断し、step10にて第1可逆膨張弁EV1を現状
維持して、再度step6へ戻る。
【0092】通常の設計では、第1可逆膨張弁EV1の
開度が全開開度(初期開度)である場合、補正差温Δ
t’は所定差温範囲の下限値dt3に達しないために、
差温Δtが所定差温範囲の下限値dt3に達するまでs
tep11にて第1可逆膨張弁EV1を所定開度Δpl
sだけ閉じるルーチンを繰り返すことになる。
【0093】以上のように、step6で得られた第1
冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口の補正差温Δ
t’を所定差温範囲dt3〜dt4に収めるようにst
ep7〜step11にて第1可逆膨張弁EV1の開度
を設定して温水生成運転を継続していく。
【0094】従って、第1冷媒対水熱交換器HE1冷媒
側出口の冷媒過冷却度を適正に制御するように第1可逆
膨張弁EV1の開度制御を行うことは、第1冷媒対水熱
交換器HE1の性能を最大限に発揮するような冷媒循環
量に制御されることになる。
【0095】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷
温水発生装置は、運転モード手段Modeにより給湯単
独モードを検出し、四方弁制御手段SVcntにより四
方弁5を暖房回路に設定し、第1冷媒対水熱交換器HE
1を凝縮器、空気側熱交換器3を蒸発器、第1可逆膨張
弁EV1を絞り機構として作用させて第1冷媒対水熱交
換器HE1の水側にて温水生成運転を行うべく、膨張弁
制御手段EVcntにより第1,第2,及び第3可逆膨
張弁EV1,EV2,EV3の開度制御を行い、二方弁
制御手段Vcntにより第1二方弁V1、及び第2二方
弁V2の開閉制御を行い、かつ第1冷媒対水熱交換器H
E1の冷媒側出入口の差温Δt−基準差温Δt0 、即ち
補正差温Δt’を所定差温範囲dt3〜dt4に収める
ように第1可逆膨張弁EV1の開度を最適に制御する第
3システム制御手段Cnt3を備えているため、以下の
効果が発揮される。
【0096】即ち、給湯単独モードでの冷凍サイクルに
おける絞り機構である第1可逆膨張弁EV1の開度を、
第1冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口の差温Δt
−基準差温Δt0 、即ち補正差温Δt’を所定差温範囲
dt3〜dt4に収めるように制御することにより、第
1冷媒対水熱交換器HE1の性能を最大限に発揮させる
ことが可能となる。
【0097】(実施例4)次に、本発明の実施例4につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例3と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0098】図7は、本発明の実施例4によるヒートポ
ンプ式冷温水発生装置の給湯単独モード時の冷凍サイク
ル図及びブロック図を示している。図7中の矢印は給湯
単独モード時の冷媒流動方向を示す。本実施例のヒート
ポンプ式冷温水発生装置は、基本的には実施例1と同様
の構成であるが、実施例1の第1制御手段Cnt1に替
わって第4制御手段Cnt4を備えている。
【0099】そして、第4システム制御手段Cnt4
は、運転モード検出手段Modeより給湯単独モードを
検出した場合、四方弁5を暖房回路、第1可逆膨張弁を
全開から最適開度へ、第2可逆膨張弁を全閉,第3可逆
膨張弁を全開,第1二方弁V1を開、第2二方弁V2を
閉とするように、四方弁制御手段SVcnt,膨張弁制
御手段EVcnt,二方弁制御手段Vcntを動作させ
るものである。
【0100】以上のように構成されたヒートポンプ式冷
温水発生装置の動作内容について図8に示すフローチャ
ートを用いて説明する。
【0101】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより給湯単独モードが設定されたことを検出
し、給湯単独モードの信号を四方弁制御手段SVcn
t,膨張弁制御手段EVcnt、及び二方弁制御手段V
cntへ送られる。
【0102】そして、step2にて運転モードが給湯
単独モードであることから、二方弁制御手段Vcntに
より、第1二方弁:開、第2二方弁:閉と設定される。
【0103】また、step3にて膨張弁制御手段EV
cntにより、開度固定/変動判断手段51へ給湯単独
モードの信号が送られ、そこで第2可逆膨張弁:全閉、
第3可逆膨張弁:全開と開度を固定に設定され、ste
p4にて同じく開度固定/変動判断手段51により、第
1可逆膨張弁は絞り作用を行わせるべく開度を変動制御
する必要があると判断し、初期開度:全開と設定した
後、step5にて運転モード検出手段Modeから圧
縮機制御手段CMcntへ圧縮機起動信号が出力され、
圧縮機1が起動する。
【0104】step6では、配管温検出手段Tsen
sにて、第2冷媒対水熱交換器HE2の冷媒側入口に設
置された配管温センサーTh3からの信号を取り込んで
入口配管温t3に変換し、また第2冷媒対水熱交換器H
E2の冷媒側出口に設置された配管温センサーTh4か
らの信号を取り込んで出口配管温t4に変換する。
【0105】そして、差温Δt算出手段52により、第
2冷媒対水熱交換器HE2の冷媒側出入口差温Δt(=
t4−t3)から基準差温Δt0 を差し引いた値、即ち
補正差温Δt’を擬似的な過冷却度として算出する。
【0106】前記基準差温Δt0 は、第1可逆膨張弁E
V1が全開時の第2冷媒対水熱交換器HE2の冷媒側出
入口差温Δt(=t3−t4)を示し、この時、第2冷
媒対水熱交換器HE2の冷媒側出口配管温t4は二相冷
媒状態であるため、入口配管温t3との差温、即ち基準
差温Δt0 は凝縮器(第2冷媒対水熱交換器HE2)入
口過熱度を概ね表していることにある。
【0107】従って、第2冷媒対水熱交換器HE2の冷
媒側出入口差温Δtから入口過熱度(基準差温Δt0
を差し引いた値、即ち補正差温Δt’は、第2冷媒対水
熱交換器HE2の冷媒側出口過冷却度を概ね表わされ
る。
【0108】次に、step7、及びstep9におい
て、step6にて算出した補正差温Δt’と予め設定
している所定差温範囲dt3〜dt4との比較を差温比
較手段53により行う。
【0109】まず、step7では、第2冷媒対水熱交
換器HE2の冷媒側出入口の差温Δtと下限値dt3と
の比較を行い、補正差温Δt’<下限値dt3の場合、
step9へ進み、補正差温Δt’≧下限値dt3の場
合、第1可逆膨張弁EV1の開度が適正開度より大きい
と判断してstep8にて第1可逆膨張弁EV1を所定
開度Δplsだけ閉じた後、再度step6へ戻る。
【0110】次に、step9にて、第2冷媒対水熱交
換器HE2の冷媒側出入口の補正差温Δt’と上限値d
t4との比較を行い、補正差温Δt’>上限値dt4の
場合、第1可逆膨張弁EV1の開度が適正開度より小さ
いと判断してstep11へ進んで第1可逆膨張弁EV
1を所定開度Δplsだけ開いた後、再度step6へ
戻る。
【0111】一方、補正差温Δt’≦上限値dt4の場
合は、下限値dt3≦補正差温Δt’<上限値dt4で
あるため、補正差温Δt’は所定差温範囲内に収まって
いると判断し、step10にて第1可逆膨張弁EV1
を現状維持して、再度step6へ戻る。
【0112】通常の設計では、第1可逆膨張弁EV1の
開度が全開開度(初期開度)であるの場合、補正差温Δ
t’は所定差温範囲の下限値dt3に達しないために、
補正差温Δt’が所定差温範囲の下限値dt3に達する
までstep11にて第1可逆膨張弁EV1を所定開度
Δplsだけ閉じるルーチンを繰り返すことになる。
【0113】以上のように、step6で得られた第1
冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出入口の補正差温Δ
t’を所定差温範囲dt3〜dt4に収めるようにst
ep7〜step11にて第1可逆膨張弁EV1の開度
を設定する制御を継続していく。
【0114】従って、第2冷媒対水熱交換器HE2冷媒
側出口の冷媒過冷却度を適正に制御するように第1可逆
膨張弁EV1の開度制御を行うことは、第2冷媒対水熱
交換器HE2の性能を最大限に発揮するような冷媒循環
量に制御されることになる。
【0115】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷
温水発生装置は、運転モード手段Modeにより給湯単
独モードを検出し、四方弁制御手段SVcntにより四
方弁5を暖房回路に設定し、第2冷媒対水熱交換器HE
2を凝縮器、空気側熱交換器3を蒸発器、第1可逆膨張
弁EV1を絞り機構として作用させて第1冷媒対水熱交
換器HE1の水側にて温水生成運転を行うべく、膨張弁
制御手段EVcntにより第1,第2,及び第3可逆膨
張弁EV1,EV2,EV3の開度制御を行い、二方弁
制御手段Vcntにより第1二方弁V1、及び第2二方
弁V2の開閉制御を行い、かつ第2冷媒対水熱交換器H
E2の冷媒側出入口の差温Δt−基準差温Δt0 、即ち
補正差温Δt’を所定差温範囲dt3〜dt4に収める
ように第1可逆膨張弁EV1の開度を最適に制御する第
3システム制御手段Cnt4を備えているため、以下の
効果が発揮される。
【0116】即ち、給湯単独モードでの冷凍サイクルに
おける絞り機構である第1可逆膨張弁EV1の開度を、
第2冷媒対水熱交換器HE2の冷媒側出入口の差温Δt
−基準差温Δt0 、即ち補正差温Δt’を所定差温範囲
dt3〜dt4に収めるように制御することにより、第
2冷媒対水熱交換器HE2の性能を最大限に発揮させる
ことが可能となる。
【0117】(実施例5)次に、本発明の実施例5につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0118】図9は、本発明の実施例5によるヒートポ
ンプ式冷温水発生装置の暖房除霜モード時の冷凍サイク
ル図及びブロック図を示している。図9中の矢印は暖房
除霜モード時の冷媒流動方向を示す。
【0119】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置
は、基本的には実施例1と同様の構成であるが、実施例
1の第1制御手段Cnt1に替わって第5制御手段Cn
t5を備えている。
【0120】そして、第5システム制御手段Cnt5
は、第1冷媒対水熱交換器HE1の水側にて暖房用の温
水を生成中に空気側熱交換器表面に付着した霜を除霜す
る運転を行う場合、運転モード検出手段Modeより暖
房除霜モード(暖房単独モード中に行う除霜運転)を検
出して第1冷媒対水熱交換器HE1にて水側を循環する
温水から冷媒へ吸熱運転を行うべく、四方弁5を冷房回
路、第1可逆膨張弁を全開、第2可逆膨張弁を全開から
最適開度へ、第3可逆膨張弁を全閉、第1二方弁V1、
及び第2二方弁V2を閉とするように、四方弁制御手段
SVcnt,膨張弁制御手段EVcnt,二方弁制御手
段Vcnt,除霜制御手段DEFcntを動作させるも
のである。
【0121】以上のように構成されたヒートポンプ式冷
温水発生装置の動作内容について図10に示すフローチ
ャートを用いて説明する。
【0122】まず、step1にて圧縮機1が運転継続
している暖房単独モード中に運転モード検出手段Mod
eにより、暖房除霜モード(暖房単独モード中に行う除
霜運転)が設定されたことを検出し、暖房除霜モードの
信号を四方弁制御手段SVcnt,膨張弁制御手段EV
cnt,及び二方弁制御手段Vcntへ送られる。
【0123】そして、step2にて運転モードが暖房
除霜モードであることから、二方弁制御手段Vcntに
より、第1二方弁:閉、第2二方弁:閉と設定される。
【0124】また、step3にて膨張弁制御手段EV
cntにより、開度固定/変動判断手段51へ暖房除霜
モードの信号が送られ、そこで第1可逆膨張弁:全開、
第3可逆膨張弁:全閉と開度を固定に設定される。
【0125】step4にて同じく開度固定/変動判断
手段51により、第2可逆膨張弁は絞り作用を行わせる
べく開度を変動制御する必要があると判断し、初期開
度:全開と設定した後、step5にて四方弁制御手段
SVcntから四方弁5へ冷房回路信号が出力され、四
方弁5は直前の暖房回路から冷房回路へ切り替わり、圧
縮機1から吐出した冷媒は空気側熱交換器3へ流入して
いく。
【0126】これにより、第1冷媒対水熱交換器HE1
にて暖房用の温水を生成中に空気側熱交換器3表面に付
着した霜は、第1冷媒対水熱交換器HE1にて水側を循
環する温水から冷媒へ吸熱した高温高圧ガス冷媒が空気
側熱交換器3の伝熱管内へ流入することにより、融解さ
れていく。
【0127】step6では、実施例1、及び実施例2
の場合と同様に配管温検出手段Tsensにて検出した
配管温t1、及びt2より、第1冷媒対水熱交換器HE
1の冷媒側出入口差温Δt(=t2−t1)を擬似的な
過熱度として算出する。
【0128】次に、step7にて空気側熱交換器3の
出口側に設置された配管温センサーTh5からの信号
が、配管温検出手段Tsensにて取り込まれて空気側
熱交換器配管温t5に変換され、前記空気側熱交換器配
管温t5が除霜制御手段DEFcntに検出されて、前
記空気側熱交換器配管温t5と所定温度Tp(例えば、
10〜15℃)との大小関係を比較し、空気側熱交換器
配管温t5≧所定温度Tpの場合は、空気側熱交換器3
に付着した霜が十分に融解したと判断して、step8
にて暖房除霜モードを終了する。
【0129】一方、空気側熱交換器配管温t5<所定温
度Tpの場合は、空気側熱交換器3に付着した霜が十分
に融解していないと判断し、そのまま暖房除霜モードを
継続するべく、step9へ進む。
【0130】次に、step9、及びstep11にお
いて、step6にて算出した差温Δtと予め設定して
いる所定差温範囲dt1〜dt2との比較を差温比較手
段53により行う。
【0131】まず、step9では、第1冷媒対水熱交
換器HE1の冷媒側出入口の差温Δtと下限値dt1と
の比較を行い、差温Δt<下限値dt1の場合、ste
p9へ進み、差温Δt≧下限値dt1の場合、第1可逆
膨張弁EV1の開度が適正開度より大きいと判断してs
tep10にて第1可逆膨張弁EV1を所定開度Δpl
sだけ閉じた後、再度step6へ戻る。
【0132】次に、step11にて、第1冷媒対水熱
交換器HE1の冷媒側出入口の差温Δtと上限値dt2
との比較を行い、差温Δt>上限値dt2の場合、第1
可逆膨張弁EV1の開度が適正開度より小さいと判断し
てstep12へ進んで第1可逆膨張弁EV1を所定開
度Δplsだけ開いた後、再度step6へ戻る。
【0133】一方、差温Δt≦上限値dt2の場合は、
下限値dt1≦差温Δt<上限値dt2であるため、差
温Δtは所定差温範囲内に収まっていると判断し、st
ep12にて第1可逆膨張弁EV1を現状維持して、再
度step6へ戻る。
【0134】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷
温水発生装置は、運転モード手段Modeにより給湯除
霜モードを検出し、四方弁制御手段SVcntにより四
方弁5を暖房回路から冷房回路へ切替え、空気側熱交換
器3を凝縮器、第1冷媒対水熱交換器HE1を蒸発器、
第2可逆膨張弁EV2を絞り機構として作用させて、第
1冷媒対水熱交換器HE1の水側を循環する温水から冷
媒側へ吸熱した熱量で以て第1冷媒対水熱交換器HE1
表面に付着した霜を除霜する運転制御を行う第5システ
ム制御手段Cnt5を備えているため、以下の効果が発
揮される。
【0135】即ち、四方弁制御手段SVcnt,膨張弁
制御手段EVcnt,二方弁制御手段Vcntの制御に
より、容易に温水を熱源とする除霜サイクルを形成で
き、かつ除霜運転中も絞り機構である第2可逆膨張弁E
V2の開度を、第1冷媒対水熱交換器HE1の冷媒側出
入口の差温Δtを所定差温範囲dt1〜dt2に収める
ように制御することにより、第1冷媒対水熱交換器HE
1の性能を最大限に発揮し、その結果、除霜運転時間を
短縮することが可能となる。
【0136】(実施例6)次に、本発明の実施例6につ
いて図面を参照しながら説明するが、実施例1と同一構
成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0137】図11は、本発明の実施例6によるヒート
ポンプ式冷温水発生装置の給湯除霜モード時の冷凍サイ
クル図及びブロック図を示している。図11中の矢印は
給湯除霜モード時の冷媒流動方向を示す。
【0138】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置
は、基本的には実施例1と同様の構成であるが、実施例
5の第5制御手段Cnt5に替わって第6制御手段Cn
t6を備えている。
【0139】そして、第6システム制御手段Cnt6
は、第2冷媒対水熱交換器HE2の水側にて暖房用の温
水を生成中に空気側熱交換器3表面に付着した霜を除霜
する運転を行う場合、運転モード検出手段Modeより
給湯除霜モード(給湯単独モード中に行う除霜運転)を
検出して第2冷媒対水熱交換器HE2にて水側を循環す
る温水から冷媒へ吸熱運転を行うべく、四方弁5を冷房
回路、第1可逆膨張弁を全開、第2可逆膨張弁を全閉、
第3可逆膨張弁を全開から最適開度へ、第1二方弁V1
を開、第2二方弁V2を閉とするように、四方弁制御手
段SVcnt,膨張弁制御手段EVcnt,二方弁制御
手段Vcnt,除霜制御手段DEFcntを動作させる
ものである。
【0140】以上のように構成されたヒートポンプ式冷
温水発生装置の動作内容について図12に示すフローチ
ャートを用いて説明する。
【0141】まず、step1にて圧縮機1が運転継続
している給湯単独モード中に運転モード検出手段Mod
eにより、給湯除霜モード(給湯単独モード中に行う除
霜運転)が設定されたことを検出し、給湯除霜モードの
信号を四方弁制御手段SVcnt,膨張弁制御手段EV
cnt,及び二方弁制御手段Vcntへ送られる。
【0142】そして、step2にて運転モードが暖房
除霜モードであることから、二方弁制御手段Vcntに
より、第1二方弁:開、第2二方弁:閉と設定される。
【0143】また、step3にて膨張弁制御手段EV
cntにより、開度固定/変動判断手段51へ給湯除霜
モードの信号が送られ、そこで第1可逆膨張弁:全開、
第2可逆膨張弁:全閉と開度を固定に設定される。
【0144】step4にて同じく開度固定/変動判断
手段51により、第3可逆膨張弁は絞り作用を行わせる
べく開度を変動制御する必要があると判断し、初期開
度:全開と設定した後、step5にて四方弁制御手段
SVcntから四方弁5へ冷房回路信号が出力され、四
方弁5は直前の暖房回路から冷房回路へ切り替わり、圧
縮機1から吐出した冷媒は空気側熱交換器3へ流入して
いく。
【0145】これにより、第2冷媒対水熱交換器HE2
の水側にて暖房用の温水を生成中に空気側熱交換器3表
面に付着した霜は、第2冷媒対水熱交換器HE2にて水
側を循環する温水から冷媒へ吸熱した高温高圧ガス冷媒
が空気側熱交換器3の伝熱管内へ流入することにより、
融解されていく。
【0146】step6では、実施例4の場合と同様に
配管温検出手段Tsensにて検出した配管温t3、及
びt4より、第2冷媒対水熱交換器HE2の冷媒側出入
口差温Δt(=t3−t4)を擬似的な過熱度として算
出する。
【0147】次に、step7にて空気側熱交換器3の
出口側に設置された配管温センサーTh5からの信号
が、配管温検出手段Tsensにて取り込まれて空気側
熱交換器配管温t5に変換され、前記空気側熱交換器配
管温t5が除霜制御手段DEFcntに検出されて、前
記空気側熱交換器配管温t5と所定温度Tp(例えば、
10〜15℃)との大小関係を比較し、空気側熱交換器
配管温t5≧所定温度Tpの場合は、空気側熱交換器3
に付着した霜が十分に融解したと判断して、step8
にて給湯除霜モードを終了する。
【0148】一方、空気側熱交換器配管温t5<所定温
度Tpの場合は、空気側熱交換器3に付着した霜が十分
に融解していないと判断し、そのまま給湯除霜モードを
継続するべく、step9へ進む。
【0149】step9からstep13については、
実施例5の場合と同じであるため、詳細説明は割愛する
が、第1可逆膨張弁EV1の開度を第2冷媒対水熱交換
器HE2の冷媒側出入口差温Δtの大小により適正制御
していく。
【0150】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷
温水発生装置は、運転モード手段Modeにより給湯除
霜モードを検出し、四方弁制御手段SVcntにより四
方弁5を暖房回路から冷房回路へ切替え、空気側熱交換
器3を凝縮器、第2冷媒対水熱交換器HE2を蒸発器、
第1可逆膨張弁EV1を絞り機構として作用させて、第
2冷媒対水熱交換器HE2の水側を循環する温水から冷
媒へ吸熱した熱量で以て第1冷媒対水熱交換器HE1表
面に付着した霜を除霜する運転制御を行う第6システム
制御手段Cnt6を備えているため、以下の効果が発揮
される。
【0151】即ち、四方弁制御手段SVcnt,膨張弁
制御手段EVcnt,二方弁制御手段Vcntの制御に
より、容易に温水を熱源とする除霜サイクルを形成で
き、かつ除霜運転中も絞り機構である第1可逆膨張弁E
V1の開度を、第1冷媒対水熱交換器HE2の冷媒側出
入口の差温Δtを所定差温範囲dt1〜dt2に収める
ように制御することにより、第2冷媒対水熱交換器HE
2の性能を最大限に発揮し、その結果、除霜運転時間を
短縮することが可能となる。
【0152】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
は、運転モード手段により冷房単独モードを検出し、四
方弁制御手段により四方弁を冷房回路に設定し、空気側
熱交換器を凝縮器、第1冷媒対水熱交換器を蒸発器、第
2可逆膨張弁を絞り機構として作用させて第1冷媒対水
熱交換器の冷媒側にて冷水生成運転を行うべく、膨張弁
制御手段により第1,第2,及び第3可逆膨張弁の開度
制御を行い、二方弁制御手段により第1二方弁、及び第
2二方弁の開閉制御を行い、かつ第1冷媒対水熱交換器
の冷媒側出入口の差温を所定差温範囲に収めるように第
2可逆膨張弁の開度を最適に制御する第1システム制御
手段を備えているため、以下の効果が発揮される。
【0153】冷房単独モードでの冷凍サイクルにおける
絞り機構である第2可逆膨張弁の開度を、第1冷媒対水
熱交換器の冷媒側出入口の差温を所定差温範囲に収める
ように制御することにより、第1冷媒対水熱交換器の性
能を最大限に発揮させることが可能となる。
【0154】また、請求項2記載の発明は、運転モード
手段により冷房/給湯併用モードを検出し、四方弁制御
手段により四方弁を冷房回路に設定し、第2冷媒対水熱
交換器を凝縮器、第1冷媒対水熱交換器を蒸発器、第2
可逆膨張弁を絞り機構として作用させて第1冷媒対水熱
交換器の水側にて冷水生成運転を、かつ第2冷媒対水熱
交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、膨張弁制御
手段により第1,第2,及び第3可逆膨張弁の開度制御
を行い、二方弁制御手段により第1二方弁、及び第2二
方弁の開閉制御を行い、かつ第1冷媒対水熱交換器の冷
媒側出入口の差温を所定差温範囲に収めるように第2可
逆膨張弁の開度を最適に制御する第2システム制御手段
を備えているため、以下の効果が発揮される。
【0155】即ち、第2冷媒対水熱交換器の冷媒側を凝
縮器、第2可逆膨張弁を絞り、第1冷媒対水熱交換器の
冷媒側を蒸発器として作用させ、第2冷媒対水熱交換器
の水側を循環する水を加熱して温水を生成し、かつ第1
冷媒対水熱交換器の水側を循環する水を冷却して冷水を
生成することができるため、空気側に排熱することな
く、温水として熱回収運転を行え、効率の良い運転を行
える。
【0156】また、冷房/給湯併用モードでの冷凍サイ
クルにおける絞り機構である第2可逆膨張弁の開度を、
第1冷媒対水熱交換器の冷媒側出入口の差温を所定差温
範囲に収めるように制御することにより、第1冷媒対水
熱交換器の性能を最大限に発揮させることが可能とな
る。
【0157】更に、本発明では空気側熱交換器を機能さ
せないため必要冷媒封入量が少ないが、第1冷媒対水熱
交換器と第2冷媒対水熱交換器との間に設置された液溜
タンクに、余剰となる高圧液冷媒を溜め込んで冷凍サイ
クルとしての余剰冷媒量を吸収できるため、各熱交換器
内の冷媒保有量を適正に保持でき、運転効率低下を防止
できる。
【0158】また、請求項3記載の発明は、運転モード
手段により給湯単独モードを検出し、四方弁制御手段に
より四方弁を暖房回路に設定し、第1冷媒対水熱交換器
を凝縮器、空気側熱交換器を蒸発器、第1可逆膨張弁E
V1を絞り機構として作用させて第1冷媒対水熱交換器
の水側にて温水生成運転を行うべく、膨張弁制御手段に
より第1,第2,及び第3可逆膨張弁の開度制御を行
い、二方弁制御手段により第1二方弁、及び第2二方弁
の開閉制御を行い、かつ第1冷媒対水熱交換器の冷媒側
出入口の差温−基準差温、即ち補正差温を所定差温範囲
に収めるように第1可逆膨張弁の開度を最適に制御する
第3システム制御手段を備えているため、以下の効果が
発揮される。
【0159】即ち、給湯単独モードでの冷凍サイクルに
おける絞り機構である第1可逆膨張弁の開度を、第1冷
媒対水熱交換器の冷媒側出入口の差温−基準差温、即ち
補正差温を所定差温範囲に収めるように制御することに
より、第1冷媒対水熱交換器の性能を最大限に発揮させ
ることが可能となる。
【0160】また、請求項4記載の発明は、運転モード
手段により給湯単独モードを検出し、四方弁制御手段に
より四方弁を暖房回路に設定し、第2冷媒対水熱交換器
を凝縮器、空気側熱交換器を蒸発器、第1可逆膨張弁を
絞り機構として作用させて第1冷媒対水熱交換器の水側
にて温水生成運転を行うべく、膨張弁制御手段により第
1,第2,及び第3可逆膨張弁の開度制御を行い、二方
弁制御手段により第1二方弁、及び第2二方弁の開閉制
御を行い、かつ第2冷媒対水熱交換器の冷媒側出入口の
差温−基準差温、即ち補正差温を所定差温範囲に収める
ように第1可逆膨張弁の開度を最適に制御する第4シス
テム制御手段を備えているため、以下の効果が発揮され
る。
【0161】即ち、給湯単独モードでの冷凍サイクルに
おける絞り機構である第1可逆膨張弁の開度を、第2冷
媒対水熱交換器の冷媒側出入口の差温−基準差温、即ち
補正差温を所定差温範囲に収めるように制御することに
より、第2冷媒対水熱交換器の性能を最大限に発揮させ
ることが可能となる。
【0162】また、請求項5記載の発明は、運転モード
手段により給湯除霜モードを検出し、四方弁制御手段に
より四方弁を暖房回路から冷房回路へ切替え、空気側熱
交換器を凝縮器、第1冷媒対水熱交換器を蒸発器、第2
可逆膨張弁を絞り機構として作用させて、第1冷媒対水
熱交換器の水側を循環する温水から冷媒側へ吸熱した熱
量で以て第1冷媒対水熱交換器表面に付着した霜を除霜
する運転制御を行う第5システム制御手段を備えている
ため、以下の効果が発揮される。
【0163】即ち、四方弁制御手段,膨張弁制御手段,
二方弁制御手段の制御により、容易に温水を熱源とする
除霜サイクルを形成でき、かつ除霜運転中も絞り機構で
ある第2可逆膨張弁の開度を、第1冷媒対水熱交換器の
冷媒側出入口の差温を所定差温範囲に収めるように制御
することにより、第1冷媒対水熱交換器の性能を最大限
に発揮させ、その結果、除霜運転時間を短縮することが
可能となる。
【0164】また、請求項6記載の発明は、運転モード
手段により給湯除霜モードを検出し、四方弁制御手段に
より四方弁を暖房回路から冷房回路へ切替え、空気側熱
交換器を凝縮器、第2冷媒対水熱交換器を蒸発器、第1
可逆膨張弁を絞り機構として作用させて、第2冷媒対水
熱交換器の水側を循環する温水から冷媒へ吸熱した熱量
で以て第1冷媒対水熱交換器表面に付着した霜を除霜す
る運転制御を行う第6システム制御手段を備えているた
め、以下の効果が発揮される。
【0165】即ち、四方弁制御手段,膨張弁制御手段,
二方弁制御手段の制御により、容易に温水を熱源とする
除霜サイクルを形成でき、かつ除霜運転中も絞り機構で
ある第1可逆膨張弁の開度を、第1冷媒対水熱交換器の
冷媒側出入口の差温を所定差温範囲に収めるように制御
することにより、第2冷媒対水熱交換器の性能を最大限
に発揮させ、その結果、除霜運転時間を短縮することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるヒートポンプ式冷温水発生装置の
実施例1の構成図
【図2】実施例1のヒートポンプ式冷温水発生装置にお
ける冷房単独モード時の動作を示すフローチャート
【図3】本発明によるヒートポンプ式冷温水発生装置の
実施例2の構成図
【図4】実施例2のヒートポンプ式冷温水発生装置にお
ける冷房/給湯併用モード時の動作を示すフローチャー
【図5】本発明によるヒートポンプ式冷温水発生装置の
実施例3の構成図
【図6】実施例3のヒートポンプ式冷温水発生装置にお
ける暖房単独モード時の動作を示すフローチャート
【図7】本発明によるヒートポンプ式冷温水発生装置の
実施例4の構成図
【図8】実施例4のヒートポンプ式冷温水発生装置にお
ける給湯単独モード時の動作を示すフローチャート
【図9】本発明によるヒートポンプ式冷温水発生装置の
実施例5の構成図
【図10】実施例5のヒートポンプ式冷温水発生装置に
おける暖房除霜モード時の動作を示すフローチャート
【図11】本発明によるヒートポンプ式冷温水発生装置
の実施例6の構成図
【図12】実施例6のヒートポンプ式冷温水発生装置に
おける給湯除霜モード時の動作を示すフローチャート
【図13】従来例のヒートポンプ式冷温水発生装置の冷
凍システム図
【符号の説明】
1 圧縮機 3 空気側熱交換器 5 四方弁 12 アキュームレータ 16 室外送風機 Cnt1 第1システム制御手段 Cnt2 第2システム制御手段 Cnt3 第3システム制御手段 Cnt4 第4システム制御手段 EV1 第1可逆膨張弁 EV2 第2可逆膨張弁 EV3 第3可逆膨張弁 EVcnt 膨張弁制御手段 Mode 運転モード検出手段 HE1 第1冷媒対水熱交換器 HE2 第2冷媒対水熱交換器 SVcnt 四方弁制御手段 Th1,Th2,Th3,Th4,Th5 配管温セン
サ Thk 液溜タンク Tsens 配管温検出手段 V1 第1二方弁 V2 第2二方弁 Vcnt 二方弁制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 繁男 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 町田 和彦 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 濱田 和幸 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 松下 昌生 大阪府豊中市新千里西町1丁目1番4号 ナショナル住宅産業株式会社内 (72)発明者 木村 正男 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 Fターム(参考) 3L092 AA02 BA05 BA21 BA26 DA01 DA03 EA02 EA20 FA22 FA28 GA03 GA10 HA01 HA02 HA07 HA10 JA01 JA03 KA02 KA17 LA06

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機と、四方弁と、空気側熱交換器
    と、室外送風機と、第1可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁
    と、第1冷媒対水熱交換器とから構成され、前記圧縮
    機,前記四方弁,前記空気側熱交換器,前記第1可逆膨
    張弁,前記第2可逆膨張弁,前記第1冷媒対水熱交換器
    の冷媒側,前記四方弁,前記圧縮機を順次冷媒配管にて
    環状に接続して冷媒を循環させ、 かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交換器に対
    して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第2冷媒対
    水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、前記四方
    弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記第2冷媒
    対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管との間を、
    第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにおいて、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
    出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機制御手
    段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替える四
    方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆膨張弁
    の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,及び第
    2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第
    1システム制御手段とを備え、 前記第1システム制御手段は、運転モード検出手段によ
    り冷房単独モードを検出した時に、前記第1冷媒対水熱
    交換器の水側にて冷水生成運転を行うべく、前記四方弁
    を冷房回路,前記第1可逆膨張弁を全開、前記第2可逆
    膨張弁を所定開度,前記第3可逆膨張弁を全閉とし、更
    に、前記第1二方弁、及び前記第2二方弁を閉とするよ
    うに制御することを特徴とするヒートポンプ式冷温水発
    生装置。
  2. 【請求項2】 圧縮機と、四方弁と、空気側熱交換器
    と、室外送風機と、第1可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁
    と、第1冷媒対水熱交換器とから構成され、前記圧縮
    機,前記四方弁,前記空気側熱交換器,前記第1可逆膨
    張弁,前記第2可逆膨張弁,前記第1冷媒対水熱交換器
    の冷媒側,前記四方弁,前記圧縮機を順次冷媒配管にて
    環状に接続して冷媒を循環させ、 かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交換器に対
    して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第2冷媒対
    水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、前記四方
    弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記第2冷媒
    対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管との間を、
    第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにおいて、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
    出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機制御手
    段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替える四
    方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆膨張弁
    の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,及び第
    2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前記運転
    モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制御手
    段,前記四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
    記二方弁制御手段とを制御する第2システム制御手段と
    を備え、 前記第2システム制御手段は、運転モード検出手段によ
    り冷房/給湯併用モードを検出した時に、前記第1冷媒
    対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を、かつ前記第2
    冷媒対水熱交換器にて温水生成運転を行うべく、前記四
    方弁を冷房回路,前記第1可逆膨張弁を全閉、前記第2
    可逆膨張弁を所定開度,前記第3可逆膨張弁を全開と
    し、更に、前記第1二方弁を閉、前記第2二方弁を開と
    するように制御することを特徴とするヒートポンプ式冷
    温水発生装置。
  3. 【請求項3】 圧縮機と、四方弁と、空気側熱交換器
    と、室外送風機と、第1可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁
    と、第1冷媒対水熱交換器とから構成され、前記圧縮
    機,前記四方弁,前記空気側熱交換器,前記第1可逆膨
    張弁,前記第2可逆膨張弁,前記第1冷媒対水熱交換器
    の冷媒側,前記四方弁,前記圧縮機を順次冷媒配管にて
    環状に接続して冷媒を循環させ、 かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交換器に対
    して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第2冷媒対
    水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、前記四方
    弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記第2冷媒
    対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管との間を、
    第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにおいて、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
    出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機制御手
    段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替える四
    方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆膨張弁
    の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,及び第
    2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前記運転
    モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制御手
    段,前記四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
    記二方弁制御手段とを制御する第3システム制御手段と
    を備え、 前記第3システム制御手段は、運転モード検出手段によ
    り暖房単独モードを検出した時に、前記第1冷媒対水熱
    交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、前記四方弁
    を暖房回路,前記第1可逆膨張弁を所定開度、前記第2
    可逆膨張弁を全開、前記第3可逆膨張弁を全閉とし、更
    に、前記第1二方弁、及び前記第2二方弁を閉となるよ
    うに制御することを特徴とするヒートポンプ式冷温水発
    生装置。
  4. 【請求項4】 圧縮機と、四方弁と、空気側熱交換器
    と、室外送風機と、第1可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁
    と、第1冷媒対水熱交換器の冷媒側とから構成され、前
    記圧縮機,前記四方弁,前記空気側熱交換器,前記第1
    可逆膨張弁,前記第2可逆膨張弁,前記第1冷媒対水熱
    交換器,前記四方弁,前記圧縮機を順次冷媒配管にて環
    状に接続して冷媒を循環させ、 かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交換器に対
    して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第2冷媒対
    水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、前記四方
    弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記第2冷媒
    対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管との間を、
    第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにおいて、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
    出手段と、前記圧縮機の運転/停止を行う圧縮機制御手
    段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替える四
    方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆膨張弁
    の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,及び第
    2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前記運転
    モード検出手段からの信号をもとに前記圧縮機制御手
    段,前記四方弁制御手段,前記膨張弁制御手段,及び前
    記二方弁制御手段とを制御する第4システム制御手段と
    を備え、 前記第4システム制御手段は、運転モード検出手段によ
    り給湯単独モードを検出した時に、前記第2冷媒対水熱
    交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、前記四方弁
    を暖房回路,前記第1可逆膨張弁を所定開度、前記第2
    可逆膨張弁を全閉、前記第3可逆膨張弁を全開とし、更
    に、前記第1二方弁を開、前記第2二方弁を閉とするよ
    うに制御することを特徴とするヒートポンプ式給湯空調
    装置。
  5. 【請求項5】 圧縮機と、四方弁と、空気側熱交換器
    と、室外送風機と、第1可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁
    と、第1冷媒対水熱交換器とから構成され、前記圧縮
    機,前記四方弁,前記空気側熱交換器,前記第1可逆膨
    張弁,前記第2可逆膨張弁,前記第1冷媒対水熱交換器
    の冷媒側,前記四方弁,前記圧縮機を順次冷媒配管にて
    環状に接続して冷媒を循環させ、 かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交換器に対
    して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第2冷媒対
    水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、前記四方
    弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記第2冷媒
    対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管との間を、
    第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにおいて、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
    出手段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替え
    る四方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆膨
    張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,及
    び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前記
    運転モード検出手段からの信号をもとに前記四方弁制御
    手段,前記膨張弁制御手段、及び前記二方弁制御手段と
    を制御する第5システム制御手段とを備え、 前記第5システム制御手段は、運転モード検出手段によ
    り給湯除霜モードを検出した時に、前記第1冷媒対水熱
    交換器の水側にて温水から吸熱運転を行うべく、前記四
    方弁を冷房回路,前記第1可逆膨張弁を全開、前記第2
    可逆膨張弁を所定開度、前記第3可逆膨張弁を全閉と
    し、更に、前記第1二方弁、及び前記第2二方弁を閉と
    するように制御することを特徴とするヒートポンプ式冷
    温水発生装置。
  6. 【請求項6】 圧縮機と、四方弁と、空気側熱交換器
    と、室外送風機と、第1可逆膨張弁と、第2可逆膨張弁
    と、第1冷媒対水熱交換器とから構成され、前記圧縮
    機,前記四方弁,前記空気側熱交換器,前記第1可逆膨
    張弁,前記第2可逆膨張弁,前記第1冷媒対水熱交換器
    の冷媒側,前記四方弁,前記圧縮機を順次冷媒配管にて
    環状に接続して冷媒を循環させ、 かつ、第2可逆膨張弁、及び第1冷媒対水熱交換器に対
    して並行に、液溜タンク,第3可逆膨張弁,第2冷媒対
    水熱交換器、及び第1二方弁を設置し、更に、前記四方
    弁と空気側熱交換器間を連通する配管と、前記第2冷媒
    対水熱交換器と第1二方弁間を連通する配管との間を、
    第2二方弁を介して連通する冷凍サイクルにおいて、 前記冷凍サイクルの運転モードを検出する運転モード検
    出手段と、前記四方弁の冷房回路/暖房回路を切り替え
    る四方弁制御手段と、前記第1,第2,及び第3可逆膨
    張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1,及
    び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前記
    運転モード検出手段からの信号をもとに前記四方弁制御
    手段,前記膨張弁制御手段,及び前記二方弁制御手段と
    を制御する第6システム制御手段とを備え、 前記第6システム制御手段は、運転モード検出手段によ
    り給湯除霜モードを検出した時に、前記第2冷媒対水熱
    交換器の水側にて温水から吸熱運転を行うべく、前記四
    方弁を冷房回路,前記第1可逆膨張弁を全開、前記第2
    可逆膨張弁を全閉、前記第3可逆膨張弁を所定開度と
    し、更に、前記第1二方弁を開、前記第2二方弁を閉と
    するように制御することを特徴とするヒートポンプ式冷
    温水発生装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013136368A1 (ja) * 2012-03-15 2013-09-19 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
CN109186131A (zh) * 2018-10-25 2019-01-11 科希曼电器有限公司 一种全方位多模式混合工作的热泵系统
US20190063778A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 Johnson Controls Technology Company Temperature control valve
KR20220073415A (ko) * 2020-11-26 2022-06-03 엘지전자 주식회사 하이브리드 멀티 공조 시스템
KR20220083495A (ko) * 2020-12-11 2022-06-20 엘지전자 주식회사 복합 칠러 시스템 및 이의 동작 방법
WO2024066353A1 (zh) * 2022-09-26 2024-04-04 珠海格力电器股份有限公司 热水机组的控制方法、系统及计算机可读存储介质

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013136368A1 (ja) * 2012-03-15 2015-07-30 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
US9644876B2 (en) 2012-03-15 2017-05-09 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus
WO2013136368A1 (ja) * 2012-03-15 2013-09-19 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
US11761667B2 (en) 2017-08-25 2023-09-19 Johnson Controls Technology Company Temperature control valve
US20190063778A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 Johnson Controls Technology Company Temperature control valve
US10712042B2 (en) * 2017-08-25 2020-07-14 Johnson Controls Technology Company Temperature control valve
CN109186131A (zh) * 2018-10-25 2019-01-11 科希曼电器有限公司 一种全方位多模式混合工作的热泵系统
KR20220073415A (ko) * 2020-11-26 2022-06-03 엘지전자 주식회사 하이브리드 멀티 공조 시스템
KR102462769B1 (ko) * 2020-11-26 2022-11-02 엘지전자 주식회사 하이브리드 멀티 공조 시스템
US11906208B2 (en) 2020-11-26 2024-02-20 Lg Electronics Inc. Hybrid multi-air conditioning system
KR102536079B1 (ko) 2020-12-11 2023-05-23 엘지전자 주식회사 복합 칠러 시스템 및 이의 동작 방법
KR20220083495A (ko) * 2020-12-11 2022-06-20 엘지전자 주식회사 복합 칠러 시스템 및 이의 동작 방법
WO2024066353A1 (zh) * 2022-09-26 2024-04-04 珠海格力电器股份有限公司 热水机组的控制方法、系统及计算机可读存储介质

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