JP2000283599A - 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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JP2000283599A
JP2000283599A JP11088561A JP8856199A JP2000283599A JP 2000283599 A JP2000283599 A JP 2000283599A JP 11088561 A JP11088561 A JP 11088561A JP 8856199 A JP8856199 A JP 8856199A JP 2000283599 A JP2000283599 A JP 2000283599A
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valve
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heat exchanger
water
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JP11088561A
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English (en)
Inventor
Shigeo Aoyama
Kazuyuki Hamada
Kazuhiko Machida
Masao Matsushita
昌生 松下
和幸 濱田
和彦 町田
繁男 青山
Original Assignee
Matsushita Refrig Co Ltd
National House Industrial Co Ltd
ナショナル住宅産業株式会社
松下冷機株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷温水発生装置において運転モード切替えに
必要な機能部品数を最小限に抑え、かつ動作信頼性を高
める。 【解決手段】 第1,第2四方弁SV1,SV2と、第
1,第2冷媒対水熱交換器HE1,HE2間に液溜タン
クTnkを設置し、液留タンクTnkから二方弁V、及
び減圧装置Expを介して気液分離器Acm入口側に連
通する熱源側サイクルにおいて、暖房モード開始時に、
第1冷媒対水熱交換器HE1水側にて温水生成を行うべ
く、圧縮機1が起動して所定時間経過後、第2四方弁S
V2をオンとし、更に所定時間経過後、第1四方弁SV
1をオンに制御して確実に2つの四方弁を切替えて、第
1冷媒対水熱交換器HE1を凝縮器,空気側熱交換器2
を蒸発器として作用させ、かつ、第2冷媒対水熱交換器
HE2と液溜タンクTnk内の液冷媒を気液分離器Ac
m入口側に徐々に回収する。

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、
及び給湯運転を効良く、かつ合理的に行うことを狙いと
する熱源側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5−240531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12に示すように、圧縮機21,四方弁22,2
3,給湯用熱交換器24,冷温水熱交換器25,膨張機
構26,27,二方弁28,29,逆止弁30,31,
32,空気熱交換器33,気液分離器34とからなる。

【0004】即ち、圧縮機21の吐出冷媒配管に四方弁
22を接続し、弁22の第1の出口は四方弁23に接続
し、弁22の第2の出口は給湯用熱交換器24の入口と
結合させる。給湯用熱交換器24の出口側は逆止弁32
を介して二方向に分け、一方は逆止弁30と並列構成の
二方弁28及び膨張機構26を介し冷温水熱交換器25
に結合し、冷温水熱交換器25の他端は弁23に結合す
る。

【0005】そして、逆止弁32を介して二方向に分け
た他方は、逆止弁31と並列構成の二方弁29及び膨張
機構27を介して空気熱交換器33に接続され、空気熱
交換器33の他端を四方弁23に接続し、弁22と23
は配管35を介して直列接続されると共に気液分離器3
4に接続され、気液分離器34は圧縮機21と結合させ
るものである。

【0006】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、四方弁22,23の切替え、及
び二方弁28,29の開閉により、熱源側サイクルにお
ける給湯用熱交換器24,冷温水熱交換器25,空気熱
交換器33のうち、使用する熱交換器を切替え、冷房,
暖房,給湯,冷房+給湯の運転モードを行うものであ
る。

【0007】

【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、熱源側サイクルにおける3つの熱交換器
(給湯用熱交換器24,冷温水熱交換器25,空気熱交
換器33)のうち使用する熱交換器を2つに切替える際
に各熱交換器内の内容積の差が大きい場合、各モード毎
で最適な必要冷媒量の差が大きくなるという欠点があっ
た。

【0008】即ち、あるモードに最適な冷媒量で運転を
行うと、他のモードでは冷媒過多や冷媒不足になり、全
モードで適正な性能、及び運転状態を確保できないとい
う欠点があった。

【0009】また、使用していない熱交換器24,2
5,33内に滞留している液冷媒が四方弁22,23を
介して一気に低圧側に排出されため、圧縮機21内で液
圧縮が生じる可能性があり、信頼性を確保できないとい
う欠点があった。

【0010】更に、四方弁22,23は一般に高低圧差
を利用して可動部分を移動させる機構であるため、圧力
差を十分に確保できていない運転を行う場合は動作不良
となり、正確に流路を切替えることができないという欠
点があった。

【0011】そこで、本発明は従来の課題を解決するも
ので、各運転モードにおいて各熱交換器内の冷媒量を常
に適正に確保し、かつ冷媒回収時に液冷媒が一気に圧縮
機に吸入されることを抑制して圧縮機信頼性向上を図
り、更に四方弁の動作信頼性を高め得るヒートポンプ式
冷温水装置を提供することを目的とする。

【0012】

【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の手段として、圧縮機と、第1四方弁
と、第2四方弁と、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、第2冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液
溜タンクと、第1逆止弁と、第2逆止弁とから構成さ
れ、第2逆止弁と液溜タンク間を連通する接続管から分
岐して、二方弁、及び減圧装置を介して気液分離器の入
口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、以下の制
御を行うものである。

【0013】即ち、暖房モード開始時に、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、第1可逆
膨張弁を所定開度、第2可逆膨張弁を全開、二方弁を開
とし、圧縮機が起動して所定時間経過後、まず第2四方
弁をオンとし、更に所定時間経過後、第1四方弁をオン
となるように制御し、一方、暖房モード終了時に、まず
第1四方弁をオフとし、所定時間経過後、第2四方弁を
オフとし、そして圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制
御を行う。

【0014】これにより、まず、暖房モード直前の運転
モードにおいて使用していた第2冷媒対水熱交換器、及
び液溜タンク内に滞留していた液冷媒が二方弁と減圧装
置を介して気液分離器の入口側配管へ次第に回収される
ため、一気に液冷媒が圧縮機へ吸入されて圧縮機で液圧
縮が生じて破損事故に至ることがなく、圧縮機信頼性を
確保できる。

【0015】また、第1四方弁、及び第2四方弁の切替
えに際しては、切替える対象の四方弁の高圧入口側を常
に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確
保した上での切替え制御となり、各四方弁が圧力差不足
による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替え
ることが可能になる。

【0016】また、第2の手段としては、第1の手段と
同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて以下の制御を
行うものである。即ち、冷房モード時に、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、第1四方
弁、及び第2四方弁をオフ、第1可逆膨張弁を全開、第
2可逆膨張弁を所定開度とし、更に、二方弁を開とする
制御を行う。

【0017】これにより、直前の運転モードにおいて使
用していた第2冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に
滞留している液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分
離器の入口側配管へ次第に回収されるため、一気に液冷
媒が圧縮機へ吸入されて圧縮機で液圧縮が生じて破損事
故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保できる。

【0018】また、第3の手段としては、第1の手段と
同じ構成からなる熱源側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+給湯モード開始時に、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圧縮機
が起動して所定時間経過後、第2四方弁をオン,第1四
方弁をオフとし、第1可逆膨張弁を全閉、第2可逆膨張
弁を所定開度、二方弁を閉と制御し、一方、冷房+給湯
モード終了時に、第1四方弁はオフのままで、第2四方
弁をオフとし、その後、圧縮機を停止し、二方弁を閉と
する制御を行う。

【0019】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒
量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第
1、及び第2冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとする
と、本モードでは空気側熱交換器を使用しないため余剰
冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むこと
ができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及
び運転状態を確保できる。

【0020】また、第2四方弁の切替えに際しては、第
2四方弁を高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させ
るため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御とな
り、第2四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすこ
となく、確実に流路を切替えることが可能になる。

【0021】また、第4の手段としては、第1の手段と
同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて以下の制御を
行うものである。即ち、給湯モード開始時に、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、圧縮
機が起動して所定時間経過後、第2四方弁をオン、第1
四方弁をオフとし、第1可逆膨張弁を所定開度、第2可
逆膨張弁を全閉とし、更に、二方弁を閉と制御し、一
方、給湯モード終了時に、第1四方弁はオフのままで、
第2四方弁をオフとし、その後、圧縮機と停止し、二方
弁を閉とする制御を行う。

【0022】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒
量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第
1、及び第2冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとする
と、本モードでは空気側熱交換器が冷媒保有量の少ない
蒸発器として作用するため余剰冷媒が発生するが、それ
を液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多
状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保でき
る。

【0023】また、第2四方弁の切替えに際しては、第
2四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させ
るため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御とな
り、第2四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすこ
となく、確実に流路を切替えることが可能になる。

【0024】また、第5の手段としては、第1の手段に
加えて、第1冷媒対水熱交換器の水側に冷温水ポンプ、
及び放熱装置を環状に接続し、更に、第2冷媒対水熱交
換器の水側は温水ポンプ、及び貯湯タンクを環状に接続
し、温水は前記貯湯タンク上部より流入して下部より流
出するように循環する冷温水利用側サイクルと、冷温水
ポンプ、及び温水ポンプの運転/停止を行うポンプ制御
手段と、第1冷媒対水熱交換器の水側入口部の配管温度
を検出する配管温度検出手段を設置して以下の制御を行
うものである。

【0025】即ち、給湯除霜モードを検出した時、温水
ポンプを停止し、冷温水ポンプを運転し、更に、配管温
度検出手段により第1冷媒対水熱交換器の水側配管温度
が所定温度以上であることを検出した時に、空気側熱交
換器の除霜運転を行うべく、第1四方弁、及び第2四方
弁をオフ、第1可逆膨張弁、及び第2可逆膨張弁を全
開、第1二方弁を閉とする制御を行い、一方、給湯除霜
モードを検出した時、温水ポンプを停止し、冷温水ポン
プを運転し、更に、配管温度検出手段により第1冷媒対
水熱交換器の水側配管温度が所定温度未満であることを
検出した時に、空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、
冷温水ポンプを停止し、第1四方弁、及び第2四方弁を
オフ、第1可逆膨張弁を全開、第2可逆膨張弁を全閉、
第1二方弁、及び第2二方弁を開とする制御を行う。

【0026】これにより、給湯モードにて生じた空気側
熱交換器への着霜に対する除霜運転は、貯湯タンクの温
熱を利用することなく行えるため、貯湯タンク内に形成
されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タン
ク内温水を使用する際には常に貯湯タンク上部の高温温
水より供給できる。

【0027】

【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、圧縮機
と、第1四方弁と、第2四方弁と、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、第2冷媒対水熱交換器と、気
液分離器と、液溜タンクと、第1逆止弁と、第2逆止弁
とから構成され、前記圧縮機から前記第1四方弁へ、前
記第1四方弁の第1出口から前記第2四方弁へ、前記第
2四方弁の第1出口から前記空気側熱交換器へ、そして
前記空気側熱交換器から前記第1可逆膨張弁、前記第2
可逆膨張弁を介して前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側
を介して前記第1四方弁の第2出口へ、そして前記第1
四方弁の低圧側出口配管と前記第2四方弁の低圧側出口
配管とが集合して前記気液分離器、前記圧縮機へ順次冷
媒配管にて接続され、前記第2四方弁の第2出口は、前
記第2冷媒対水熱交換器の冷媒側、前記第1逆止弁、前
記液溜タンク、及び前記第2逆止弁を介して、前記第1
可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を連通する接続管に
連通し、かつ前記第1逆止弁、及び前記第2逆止弁は前
記第2冷媒対水熱交換器から、前記第1可逆膨張弁と前
記第2可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動
可能とし、更に前記第2逆止弁と前記液溜タンク間を連
通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介
して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイ
クルにおいて、前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオ
ン/オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第1、及
び第2可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、
前記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、以下の制御を行うもの
である。

【0028】即ち、前記第1システム制御手段は、前記
運転モード検出手段により暖房モード開始を検出した時
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、前記二方弁を開とし、前記圧縮機が
起動して所定時間経過後、まず前記第2四方弁をオンと
し、更に所定時間経過後、前記第1四方弁をオンとする
制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により暖房
モード終了を検出した時に、まず前記第1四方弁をオフ
とし、所定時間経過後、前記第2四方弁をオフとし、そ
して前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉とする制御を
行うものである。

【0029】つまり、暖房モード開始時には、圧縮機が
起動して所定時間経過後、まず第2四方弁をオンとし、
更に所定時間経過後、第1四方弁をオンとして確実に2
つの四方弁を切替えた後、第1冷媒対水熱交換器を凝縮
器として作用させる冷凍サイクルを形成し、かつ、第2
冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内の液冷媒を気液分
離器入口側に回収する冷媒回収回路を形成する。

【0030】一方、暖房モード終了時には、まず第1四
方弁をオフとし、所定時間経過後、第2四方弁をオフと
して確実に2つの四方弁を切替えた後、圧縮機を停止
し、二方弁を閉とする。

【0031】これにより、直前の運転モードにおいて使
用していた第2冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に
滞留している液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分
離器の入口側配管へ次第に回収されるため、圧縮機内で
液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、信頼性を確
保できる。

【0032】また、第1四方弁、及び第2四方弁の切替
えに際しては、切替える対象の四方弁の高圧入口側を常
に圧縮機吐出圧力を印加させる制御を行うため、圧力差
を十分に確保できる運転となり、各四方弁が作動不良を
起こすことなく、正確に流路を切替えることができる。

【0033】また、請求項2に記載の発明は、圧縮機
と、第1四方弁と、第2四方弁と、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、第2冷媒対水熱交換器と、気
液分離器と、液溜タンクと、第1逆止弁と、第2逆止弁
とから構成され、前記圧縮機から前記第1四方弁へ、前
記第1四方弁の第1出口から前記第2四方弁へ、前記第
2四方弁の第1出口から前記空気側熱交換器へ、そして
前記空気側熱交換器から前記第1可逆膨張弁,前記第2
可逆膨張弁を介して前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側
を介して前記第1四方弁の第2出口へ、そして前記第1
四方弁の低圧側出口配管と前記第2四方弁の低圧側出口
配管とが集合して前記気液分離器,前記圧縮機へ順次冷
媒配管にて接続され、前記第2四方弁の第2出口は、前
記第2冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記第1逆止弁,前
記液溜タンク、及び前記第2逆止弁を介して、前記第1
可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を連通する接続管に
連通し、かつ前記第1逆止弁、及び前記第2逆止弁は前
記第2冷媒対水熱交換器から、前記第1可逆膨張弁と前
記第2可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動
可能とし、更に前記第2逆止弁と前記液溜タンク間を連
通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介
して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイ
クルにおいて、前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオ
ン/オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第1、及
び第2可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、
前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる
第2システム制御手段とを備え、以下の制御を行うもの
である。

【0034】即ち、前記第2システム制御手段は、前記
運転モード検出手段により冷房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、前記第1四方弁、及び前記第2四方弁をオフ、
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、前記二方弁を開とする制御を行う。

【0035】つまり、第1冷媒対水熱交換器を蒸発器と
して作用させると共に、冷媒回収回路を形成する。

【0036】これにより、直前の運転モードにおいて使
用していた第2冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に
滞留している液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分
離器の入口側配管へ次第に回収されるため、圧縮機内で
液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、信頼性を向
上させることができる。

【0037】また、請求項3に記載の発明は、圧縮機
と、第1四方弁と、第2四方弁と、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、第2冷媒対水熱交換器と、気
液分離器と、液溜タンクと、第1逆止弁と、第2逆止弁
とから構成され、前記圧縮機から前記第1四方弁へ、前
記第1四方弁の第1出口から前記第2四方弁へ、前記第
2四方弁の第1出口から前記空気側熱交換器へ、そして
前記空気側熱交換器から前記第1可逆膨張弁,前記第2
可逆膨張弁を介して前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側
を介して前記第1四方弁の第2出口へ、そして前記第1
四方弁の低圧側出口配管と前記第2四方弁の低圧側出口
配管とが集合して前記気液分離器,前記圧縮機へ順次冷
媒配管にて接続され、前記第2四方弁の第2出口は、前
記第2冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記第1逆止弁,前
記液溜タンク、及び前記第2逆止弁を介して、前記第1
可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を連通する接続管に
連通し、かつ前記第1逆止弁、及び前記第2逆止弁は前
記第2冷媒対水熱交換器から、前記第1可逆膨張弁と前
記第2可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動
可能とし、更に前記第2逆止弁と前記液溜タンク間を連
通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介
して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイ
クルにおいて、前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオ
ン/オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第1、及
び第2可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、
前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる
第3システム制御手段とを備え、以下の制御を行うもの
である。

【0038】即ち、前記第3システム制御手段は、前記
運転モード検出手段により冷房+給湯モード開始を検出
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圧縮機が起動して所定時間経過後、
前記第2四方弁をオン、前記第1四方弁をオフ、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、
前記二方弁を閉とする制御を行い、一方、前記運転モー
ド検出手段により冷房+給湯モード終了を検出した時
に、前記第1四方弁はオフのままで、前記第2四方弁を
オフとし、所定時間経過後、前記圧縮機を停止し、前記
二方弁を閉とする制御を行う。

【0039】つまり、第2四方弁を確実に切り替えた
後、第1冷媒対水熱交換器を蒸発器とし、第2冷媒対水
熱交換器を凝縮器として作用させて排熱回収サイクルを
形成すると共に、その際に余剰となる冷媒を液溜タンク
に貯留する回路を形成する。

【0040】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒
量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第
1、及び第2冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとする
と、本モードでは空気側熱交換器を使用しないため余剰
冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むこと
ができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及
び運転状態を確保できる。

【0041】また、第2四方弁の切替えに際しては、第
2四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させ
る制御を行うため、圧力差を十分に確保できる運転とな
り、第2四方弁が動作不良を起こすことなく、正確に流
路を切替えることができる。

【0042】また、請求項4に記載の発明は、圧縮機
と、第1四方弁と、第2四方弁と、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、第2冷媒対水熱交換器と、気
液分離器と、液溜タンクと、第1逆止弁と、第2逆止弁
とから構成され、前記圧縮機から前記第1四方弁へ、前
記第1四方弁の第1出口から前記第2四方弁へ、前記第
2四方弁の第1出口から前記空気側熱交換器へ、そして
前記空気側熱交換器から前記第1可逆膨張弁,前記第2
可逆膨張弁を介して前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側
を介して前記第1四方弁の第2出口へ、そして前記第1
四方弁の低圧側出口配管と前記第2四方弁の低圧側出口
配管とが集合して前記気液分離器,前記圧縮機へ順次冷
媒配管にて接続され、前記第2四方弁の第2出口は、前
記第2冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記第1逆止弁,前
記液溜タンク、及び前記第2逆止弁を介して、前記第1
可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を連通する接続管に
連通し、かつ前記第1逆止弁、及び前記第2逆止弁は前
記第2冷媒対水熱交換器から、前記第1可逆膨張弁と前
記第2可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動
可能とし、更に前記第2逆止弁と前記液溜タンク間を連
通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介
して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイ
クルにおいて、前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオ
ン/オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第1、及
び第2可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、
前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる
第4システム制御手段とを備え、以下の制御を行うもの
である。

【0043】即ち、前記第4システム制御手段は、前記
運転モード検出手段により給湯モード開始を検出した時
に、前記第2冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転
を行うべく前記圧縮機が起動して所定時間経過後、前記
第2四方弁をオン、前記第1四方弁をオフ、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
二方弁を閉とする制御を行い、一方、前記運転モード検
出手段により給湯モード終了を検出した時に、前記第1
四方弁はオフのままで、前記第2四方弁をオフとし、所
定時間経過後、前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉と
する制御を行う。

【0044】つまり、第2四方弁を確実に切り替えた
後、第2冷媒対水熱交換器を凝縮器として作用させる冷
凍サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる冷媒
を液溜タンクに貯留する回路を形成する。

【0045】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒
量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第
1、及び第2冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとする
と、本モードでは空気側熱交換器が冷媒保有量の少ない
蒸発器として作用するため余剰冷媒が発生するが、それ
を液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多
状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保でき
る。

【0046】更に、第2四方弁の切替えに際しては、第
2四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させ
る制御を行うため、圧力差を十分に確保できる運転とな
り、第2四方弁が動作不良を起こすことなく、正確に流
路を切替えることができる。

【0047】また、請求項5に記載の発明は、圧縮機
と、第1四方弁と、第2四方弁と、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、第2冷媒対水熱交換器と、気
液分離器と、液溜タンクと、逆止弁と、第1二方弁とか
ら構成され、前記圧縮機から前記第1四方弁へ、前記第
1四方弁の第1出口から前記第2四方弁へ、前記第2四
方弁の第1出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記
空気側熱交換器から前記第1可逆膨張弁,前記第2可逆
膨張弁を介して前記第1冷媒対水熱交換器の冷媒側を介
して前記第1四方弁の第2出口へ、そして前記第1四方
弁の低圧側出口配管と前記第2四方弁の低圧側出口配管
とが集合して前記気液分離器,前記圧縮機へ順次冷媒配
管にて接続され、前記第2四方弁の第2出口は、前記第
2冷媒対水熱交換器の冷媒側,前記第1二方弁,前記液
溜タンク、及び前記逆止弁を介して、前記第1可逆膨張
弁と前記第2可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、
かつ前記第1二方弁、及び前記逆止弁は前記第2冷媒対
水熱交換器から、前記第1可逆膨張弁と前記第2可逆膨
張弁間を連通する接続管への一方向のみ流動可能とし、
更に前記逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管か
ら分岐して、第2二方弁、及び減圧装置を介して前記気
液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルと、前
記第1冷媒対水熱交換器の水側は冷温水ポンプ、及び放
熱装置を環状に接続し、冷温水が循環し、更に、前記第
2冷媒対水熱交換器の水側は温水ポンプ、及び貯湯タン
クを環状に接続し、温水は前記貯湯タンク上部より流入
して下部より流出するように循環する冷温水利用側サイ
クルと、前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオン/オ
フを切り替える四方弁制御手段と、前記第1、及び第2
可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第
1二方弁、及び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御
手段と、前記温水ポンプ、及び冷温水ポンプの運転/停
止を行うポンプ制御手段と、前記第1冷媒対水熱交換器
の水側入口部の配管温度を検出する配管温度検出手段と
からなる第5システム制御手段とを備え、以下の制御を
行うものである。

【0048】即ち、前記第5システム制御手段は、前記
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、前記温水ポンプを停止し、前記冷温水ポンプを運転
し、更に、前記配管温度検出手段により前記第1冷媒対
水熱交換器の水側配管温度が所定温度以上であることを
検出した時に、前記空気側熱交換器の除霜運転を行うべ
く、前記第1四方弁、及び前記第2四方弁をオフ、前記
第1可逆膨張弁、及び前記第2可逆膨張弁を全開、前記
第1二方弁を閉とする制御を行い、かつ、前記運転モー
ド検出手段により給湯除霜モードを検出した時、前記温
水ポンプを停止し、前記冷温水ポンプを運転し、更に、
前記配管温度検出手段により前記第1冷媒対水熱交換器
の水側配管温度が所定温度未満であることを検出した時
に、前記空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、前記冷
温水ポンプを停止し、前記第1四方弁、及び前記第2四
方弁をオフ、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1二方弁、及び第2二方弁を開と
する制御を行う。

【0049】これにより、第1冷媒対水熱交換器の水回
路側エネルギーが空気側熱交換器の除霜運転の熱源とし
て利用できるレベルである場合、給湯モードにて生じた
空気側熱交換器への着霜に対する除霜運転は、第1冷媒
対水熱交換器を蒸発器として作用させて行い、一方、第
1冷媒対水熱交換器の水回路側エネルギーが空気側熱交
換器の除霜運転の熱源として利用できるレベルにない場
合、給湯モードにて生じた空気側熱交換器への着霜に対
する除霜運転は圧縮機を熱源として行う。

【0050】従って、給湯除霜モードでは貯湯タンクの
温熱を利用することなく行えるため、貯湯タンク内に形
成されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タ
ンク内温水を使用する際には常に貯湯タンク上部の高温
温水より供給できる。

【0051】

【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。

【0052】(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暖房モード時の熱
源側サイクル図、及びブロック図を示している。尚、図
1中の矢印は暖房モード時の冷媒流動方向を示す。

【0053】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、空気側熱交換器2と、室外送風機3
と、気液分離器Acmと、第1可逆膨張弁EV1と、第
2可逆膨張弁EV2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、第1四方弁SV1
と、第2四方弁SV2と、液溜タンクTnkと、第1逆
止弁GV1と、第2逆止弁GV2と、二方弁Vと、減圧
装置Expとから熱源側サイクルが構成されている。

【0054】上記熱源側サイクルは、圧縮機1から第1
四方弁SV1へ、第1四方弁SV1の第1出口から第2
四方弁SV2へ、第2四方弁SV2の第1出口から空気
側熱交換器2へ、そして空気側熱交換器2から第1可逆
膨張弁EV1,第2可逆膨張弁EV2を介して第1冷媒
対水熱交換器HE1の冷媒側を介して第1四方弁SV1
の第2出口へ、そして第1四方弁SV2の低圧側出口配
管と第2四方弁SV2の低圧側出口配管とが集合して気
液分離器Acm,圧縮機1へ順次冷媒配管にて接続され
る。

【0055】また、第2四方弁SV2の第2出口は、第
2冷媒対水熱交換器HE2の冷媒側,第1逆止弁GV
1,液溜タンクTnk、及び第2逆止弁GV2を介し
て、第1可逆膨張弁EV1と第2可逆膨張弁EV2間を
連通する接続管に連通し、第1逆止弁GV1、及び第2
逆止弁GV2は第2冷媒対水熱交換器HE2から、第1
可逆膨張弁EV1と第2可逆膨張弁EV2間を連通する
接続管への方向のみ流動可能としている。

【0056】更に、第2逆止弁GV2と液溜タンクTn
k間を連通する接続管から分岐して、二方弁V、及び毛
細管のような減圧装置Expを介して気液分離器Acm
の入口側配管に連通している。

【0057】また、熱源側サイクルの運転モードを検出
する運転モード検出手段Modeと、圧縮機1の運転/
停止を行う圧縮機制御手段CMcntと、第1、及び第
2四方弁SV1,SV2のオン/オフを切り替える四方
弁制御手段SVcntと、第1、及び第2可逆膨張弁E
V1,EV2の開度制御を行う膨張弁制御手段EVcn
tと、二方弁Vの開閉制御を行う二方弁制御手段Vcn
tとからなる第1システム制御手段Cnt1とを備えて
いる。

【0058】そして、第1システム制御手段Cnt1
は、運転モード検出手段odeにより暖房モード開始を
検出した時に、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、第1可逆膨張弁EV1を所定
開度pls1、第2可逆膨張弁EV2を全開、二方弁V
を開とし、圧縮機1が起動して所定時間△t経過後、ま
ず第2四方弁SV2をオンとし、更に所定時間△t経過
後、第1四方弁SV1をオンとするように、圧縮機制御
手段CMcnt,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を動作
させる。

【0059】一方、運転モード検出手段Modeにより
暖房モード終了を検出した時に、まず第1四方弁SV1
をオフとし、所定時間△t経過後、第2四方弁SV2を
オフとした後、圧縮機1を停止し、二方弁Vを閉とする
ように、圧縮機制御手段CMcnt,四方弁制御手段S
Vcnt、膨張弁制御手段EVcnt、及び二方弁制御
手段Vcntを動作させる。

【0060】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。

【0061】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより暖房モード開始が設定されたことを検出
し、暖房モード開始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Vcn
tへ送られる。

【0062】そして、運転モードが暖房モードであるこ
とから、step2にて膨張弁制御手段EVcntによ
り、第1可逆膨張弁:所定開度pls1,第2可逆膨張
弁:全開と設定され、step3にて二方弁制御手段V
cntにより、二方弁V:開と設定される。

【0063】その後、step4にて運転モード検出手
段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機
1:起動の信号が送られて圧縮機1が起動し、step
5にて経過時間tがカウントされ、経過時間t≧△tと
なった時点で、即ち、切替える対象の第2四方弁SV2
の高圧入口側に圧縮機吐出圧力を十分印加させた後、s
tep6へ移行し、まず、第2四方弁SV2:ONとし
て1つの四方弁を確実に切り替え、step7にて更
に、経過時間tがカウントされ、経過時間t≧△tとな
った時点で、即ち、切替える対象の第2四方弁SV2の
高圧入口側に圧縮機吐出圧力を十分印加させた後、st
ep8へ移行し、第1四方弁SV1:ONとし、残りの
四方弁を確実に切り替えた後、step9にて暖房モー
ドとして運転が行われる。

【0064】step1〜step8の動作によりst
ep9では第1冷媒対水熱交換器HE1を凝縮器とし
て、空気側熱交換器2を蒸発器として作用させる冷凍サ
イクルを形成されるため、第1冷媒対水熱交換器HE1
において温水が生成される。

【0065】また、二方弁V:開とすることにより、直
前の運転モードにおいて使用していた第2冷媒対水熱交
換器HE2、及び液溜タンクTnk内に滞留している液
冷媒が二方弁Vと減圧装置Expを介して気液分離器A
cmの入口側配管へ次第に回収されるため、圧縮機内で
液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、信頼性を確
保できる。

【0066】一方、step10にて運転モード検出手
段Modeにより暖房モード終了が設定されたことを検
出し、暖房モード終了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。

【0067】そして、step11へ移行し、まず、第
1四方弁SV1:OFFとし、step12にて経過時
間tがカウントされ、経過時間t≧△tとなった時点
で、step13へ移行し、第2四方弁SV2:OFF
とする。

【0068】その後、step14にて運転モード検出
手段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機
1:停止の信号が送られ圧縮機1を停止し、step1
5にて膨張弁制御手段EVcntにより、冷凍サイクル
の高低圧を均圧すべく、第1可逆膨張弁、及び第2可逆
膨張弁:全開と設定され、step16にて二方弁制御
手段Vcntにより、二方弁V:閉と設定される。

【0069】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、第2逆止弁GV2と液溜タンクTnk
間を連通する接続管から分岐して、二方弁V、及び減圧
装置Expを介して気液分離器Acmの入口側配管に連
通する熱源側サイクルにおいて、暖房モード開始時に、
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、第1可逆膨張弁EV1を所定開度、第2可逆
膨張弁EV2を全開、二方弁Vを開とし、圧縮機1が起
動して所定時間△t経過後、まず第2四方弁SV1をオ
ンとし、更に所定時間△t経過後、第1四方弁SV2を
オンとなるように制御し、一方、暖房モード終了時に、
まず第1四方弁SV1をオフとし、所定時間△t経過
後、第2四方弁SV2をオフとし、そして圧縮機1を停
止し、二方弁Vを閉とする制御を行うものである。

【0070】このことにより、以下の効果が発揮され
る。

【0071】まず、暖房モード直前の運転モードにおい
て使用していた第2冷媒対水熱交換器HE2、及び液溜
タンクTnk内に滞留していた液冷媒が二方弁Vと減圧
装置Expを介して気液分離器Acmの入口側配管へ次
第に回収されているため、一気に液冷媒が圧縮機1へ吸
入されて圧縮機1で液圧縮が生じて破損事故に至ること
がなく、圧縮機信頼性を確保できる。

【0072】また、第一四方弁SV1、及び第2四方弁
SV2の切替えに際しては、切替える対象の四方弁の高
圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力
差を十分に確保した上での切替え制御となり、各四方弁
が圧力差不足による動作不良を起こすことなく、確実に
流路を切替えることが可能になる。

【0073】(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。

【0074】図3は、本発明のの実施例1によるヒート
ポンプ式冷温水発生装置の暖房モード時の熱源側サイク
ル図、及びブロック図を示している。尚、図3中の矢印
は暖房モード時の冷媒流動方向を示す。

【0075】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。

【0076】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により冷房モードを検
出した時に、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、第1四方弁SV1、及び第2四
方弁SV2をオフ、第1可逆膨張弁EV1を全開、第2
可逆膨張弁を所定開度pls2、二方弁Vを開とする制
御を行うように、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。

【0077】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。

【0078】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより冷房モード開始が設定されたことを検出
し、冷房モード開始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Vcn
tへ送られる。

【0079】そして、運転モードが冷房モードであるこ
とから、step2にて膨張弁制御手段EVcntによ
り、第1可逆膨張弁:全開,第2可逆膨張弁:所定開度
pls2と設定され、step3にて二方弁制御手段V
cntにより、二方弁V:開と設定される。

【0080】その後、step4にて運転モード検出手
段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機
1:起動の信号が送られて圧縮機1が起動し、step
5では第1四方弁SV1、及び第2四方弁SV2:オフ
のまま保持し、Step6にて冷房モードとして運転が
行われる。

【0081】step1〜step5の動作によりst
ep6では空気側熱交換器2を凝縮器として、第1冷媒
対水熱交換器HE1を蒸発器として作用させる冷凍サイ
クルを形成されるため、第1冷媒熱交換器HE1におい
て冷水が生成される。

【0082】また、二方弁V:開とすることにより、直
前の運転モードにおいて使用していた第2冷媒対水熱交
換器HE2、及び液溜タンクTnk内に滞留している液
冷媒が二方弁Vと減圧装置Expを介して気液分離器A
cmの入口側配管へ次第に回収されるため、圧縮機内で
液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、信頼性を確
保できる。

【0083】一方、step7にて運転モード検出手段
Modeにより冷房モード終了が設定されたことを検出
し、冷房モード終了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Vcn
tへ送られる。

【0084】そして、step8にて、第1四方弁SV
1、及び第2四方弁SV2:オフのまま保持し、ste
p9にて運転モード検出手段Modeにより圧縮機制御
手段CMcntへ圧縮機1:停止の信号が送られ圧縮機
1を停止する。

【0085】その後、step10にて膨張弁制御手段
EVcntにより、冷凍サイクルの高低圧を均圧すべ
く、第1可逆膨張弁、及び第2可逆膨張弁:全開と設定
され、step11にて二方弁制御手段Vcntによ
り、二方弁V:閉と設定される。

【0086】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、第1の手段と同じ構成からなる熱源側
サイクルにおいて以下の制御を行うものである。

【0087】即ち、冷房モード時に、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、第1四
方弁SV1、及び第2四方弁SV2をオフ、第1可逆膨
張弁EV1を全開、第2可逆膨張弁EV2を所定開度と
し、更に、二方弁Vを開とする制御を行うものである。

【0088】このことにより、以下の効果が発揮され
る。

【0089】即ち、冷房モード直前の運転モードにおい
て使用していた第2冷媒対水熱交換器HE2、及び液溜
タンクTnk内に滞留している液冷媒が二方弁Vと減圧
装置Expを介して気液分離器Acmの入口側配管へ次
第に回収されるため、一気に液冷媒が圧縮機1へ吸入さ
れて圧縮機1で液圧縮が生じて破損事故に至ることがな
く、圧縮機信頼性を確保できる。

【0090】(実施例3)次に、本発明の実施例3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。

【0091】図5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+給湯モード時の熱源側サ
イクル図、及びブロック図を示している。尚、図5中の
矢印は冷房+給湯モード時の冷媒流動方向を示す。

【0092】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。

【0093】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により冷房+給湯モー
ド開始を検出した時に、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H
E2にて温水生成運転を行うべく圧縮機1が起動して所
定時間△t経過後、第2四方弁SV2をオン、第1四方
弁SV1をオフ、第1可逆膨張弁EV1を全閉、第2可
逆膨張弁EV2を所定開度pls3、二方弁Vを閉とす
る制御を行い、一方、運転モード検出手段により冷房+
給湯モード終了を検出した時に、第1四方弁SV1はオ
フのままで、第2四方弁SV2をオフとし、所定時間△
t経過後、圧縮機1を停止し、二方弁Vを閉とする制御
を行うものである。

【0094】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。

【0095】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより冷房+給湯モードモード開始が設定され
たことを検出し、冷房+給湯モード開始信号を四方弁制
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。

【0096】そして、運転モードが冷房+給湯モードで
あることから、step2にて膨張弁制御手段EVcn
tにより、第1可逆膨張弁:全閉,第2可逆膨張弁:所
定開度pls3と設定され、step3にて二方弁制御
手段Vcntにより、二方弁V:閉と設定される。

【0097】その後、step4にて運転モード検出手
段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機
1:起動の信号が送られて圧縮機1が起動し、step
5にて経過時間tがカウントされ、経過時間t≧△tと
なった時点で、即ち、切替える対象の第2四方弁SV2
の高圧入口側に圧縮機吐出圧力を十分印加させた後、s
tep6へ移行し、第2四方弁SV2:ONとして1つ
の四方弁を確実に切り替え、step7では第1四方弁
SV1:OFFに設定した後、step8にて暖房モー
ドとして運転が行われる。

【0098】step1〜step7の動作によりst
ep8では第2冷媒対水熱交換器HE2を凝縮器とし
て、第1冷媒対水熱交換器HE1を蒸発器として作用さ
せる冷凍サイクルを形成されるため、第2冷媒対水熱交
換器HE2において温水が生成され、同時に第1冷媒対
水熱交換器HE1において冷水が生成される。

【0099】一方、step9にて運転モード検出手段
Modeにより冷房+給湯モードモード終了が設定され
たことを検出し、冷房+給湯モードモード終了信号を四
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。

【0100】そして、step10へ移行し、第1四方
弁SV1:OFFのまま、step11にて第2四方弁
SV2:OFFとする。

【0101】その後、step12にて運転モード検出
手段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機
1:停止の信号が送られ圧縮機1を停止し、step1
3にて膨張弁制御手段EVcntにより、冷凍サイクル
の高低圧を均圧すべく、第1可逆膨張弁、及び第2可逆
膨張弁:全開と設定され、step14にて二方弁制御
手段Vcntにより、二方弁V:閉と設定される。

【0102】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、第1の手段と同じ構成からなる熱源側
サイクルにおいて以下の制御を行うものである。

【0103】即ち、冷房+給湯モード開始時に、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にて温水生成運転を行うべ
く圧縮機1が起動して所定時間△t経過後、第2四方弁
SV2をオン、第1四方弁SV1をオフ、第1可逆膨張
弁EV1を全閉、第2可逆膨張弁を所定開度pls3、
二方弁Vを閉とする制御を行い、一方、冷房+給湯モー
ド終了時に、第1四方弁SV1はオフのままで、第2四
方弁SV2をオフとし、その後、圧縮機1を停止し、二
方弁Vを閉とする制御を行う。

【0104】つまり、第2四方弁SV2を確実に切り替
えた後、第1冷媒対水熱交換器HE1を蒸発器とし、第
2冷媒対水熱交換器HE2を凝縮器として作用させて排
熱回収サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる
冷媒を液溜タンクTnkに貯留する回路を形成する。

【0105】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒
量で運転を行い、かつ空気側熱交換器2の内容積より、
第1冷媒対水熱交換器HE1、及び第2冷媒対水熱交換
器HE2の内容積が少ないとすると、本モードでは空気
側熱交換器2を使用しないため余剰冷媒が発生するが、
それを液溜タンクTnk内に溜め込むことができるた
め、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態
を確保できる。

【0106】また、第2四方弁SV2の切替えに際して
は、第2四方弁SV2の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧
力を印加させる制御を行うため、圧力差を十分に確保で
きる運転となり、第2四方弁SV2が動作不良を起こす
ことなく、正確に流路を切替えることができる。

【0107】(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。

【0108】図7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給湯モード時の熱源側サイクル
図、及びブロック図を示している。尚、図7中の矢印は
給湯モード時の冷媒流動方向を示す。

【0109】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Cn
t4を備えている。

【0110】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により給湯モード開始
を検出した時に、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圧縮機1が起動して所定時間
△t経過後、第2四方弁SV2をオン、第1四方弁SV
1をオフ、第1可逆膨張弁EV1を所定開度、第2可逆
膨張弁EV2を全閉、二方弁Vを閉とする制御を行い、
一方、運転モード検出手段Modeにより給湯モード終
了を検出した時に、第1四方弁SV1はオフのままで、
第2四方弁SV2をオフとし、その後、圧縮機1を停止
し、二方弁Vを閉とする制御を行うものである。

【0111】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。

【0112】まず、step1にて運転モード検出手段
Modeにより給湯モードモード開始が設定されたこと
を検出し、給湯モード開始信号を四方弁制御手段SVc
nt、膨張弁制御手段EVcnt、及び二方弁制御手段
Vcntへ送られる。

【0113】そして、運転モードが給湯モードであるこ
とから、step2にて膨張弁制御手段EVcntによ
り、第1可逆膨張弁:所定開度pls4,第2可逆膨張
弁:全閉と設定され、step3にて二方弁制御手段V
cntにより、二方弁V:閉と設定される。

【0114】その後、step4にて運転モード検出手
段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機
1:起動の信号が送られて圧縮機1が起動し、step
5にて経過時間tがカウントされ、経過時間t≧△tと
なった時点で、即ち、切替える対象の第2四方弁SV2
の高圧入口側に圧縮機吐出圧力を十分印加させた後、s
tep6へ移行し、第2四方弁SV2:ONとして1つ
の四方弁を確実に切り替え、step7では第1四方弁
SV1:OFFに設定した後、step8にて暖房モー
ドとして運転が行われる。

【0115】step1〜step7の動作によりst
ep8では第2冷媒対水熱交換器HE2を凝縮器とし
て、空気側熱交換器2を蒸発器として作用させる冷凍サ
イクルを形成されるため、第2冷媒対水熱交換器HE2
において温水が生成される。

【0116】一方、step9にて運転モード検出手段
Modeにより給湯モードモード終了が設定されたこと
を検出し、給湯モードモード終了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。

【0117】そして、step10へ移行し、第1四方
弁SV1:OFFのまま、step11にて第2四方弁
SV2:OFFとする。

【0118】その後、step12にて運転モード検出
手段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機
1:停止の信号が送られ圧縮機1を停止し、step1
3にて膨張弁制御手段EVcntにより、冷凍サイクル
の高低圧を均圧すべく、第1可逆膨張弁、及び第2可逆
膨張弁:全開と設定され、step14にて二方弁制御
手段Vcntにより、二方弁V:閉と設定される。

【0119】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、第1の手段と同じ構成からなる熱源側
サイクルにおいて以下の制御を行うものである。

【0120】即ち、給湯モード開始時に、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圧縮
機1が起動して所定時間△t経過後、第2四方弁SV2
をオン、第2四方弁SV1をオフ、第1可逆膨張弁EV
1を所定開度、第2可逆膨張弁EV2を全閉、二方弁V
を閉とする制御を行い、一方、給湯モード終了時に、第
1四方弁SV1はオフのままで、第2四方弁SV2をオ
フとし、その後、圧縮機1と停止し、二方弁Vを閉とす
る制御を行う。

【0121】つまり、第2四方弁SV2と確実に切り替
えた後、第2冷媒対水熱交換器HE2を凝縮器として作
用させる冷凍サイクルを形成すると共に、その際に余剰
となる冷媒を液溜タンクTnkに貯留する回路を形成す
る。

【0122】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒
量で運転を行い、かつ空気側熱交換器2の内容積より、
第1冷媒対水熱交換器HE1、及び第2冷媒対水熱交換
器HE2の内容積が少ないとすると、本モードでは空気
側熱交換器2が冷媒保有量の少ない蒸発器として作用す
るため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンクTnk
内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態になら
ず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。

【0123】更に、第2四方弁SV2の切替えに際して
は、第2四方弁SV2の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧
力を印加させる制御を行うため、圧力差を十分に確保で
きる運転となり、第2四方弁SV2が動作不良を起こす
ことなく、正確に流路を切替えることができる。

【0124】(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。

【0125】図9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給湯除霜モード時で、第1冷媒
対水熱交換器HE1の水側配管温度Tpが所定温度Tw
以上の場合の熱源側サイクル図、及びブロック図を示し
ている。尚、図9中の矢印は給湯除霜モード時の冷媒流
動方向を示す。

【0126】また、図10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給湯除霜モード時で、
第1冷媒対水熱交換器HE1の水側配管温度Tpが所定
温度Tw未満の場合の熱源側サイクル図、及びブロック
図を示している。尚、図10中の矢印は給湯除霜モード
時の冷媒流動方向を示す。

【0127】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、熱源側
サイクルにおける第1逆止弁GV1に替わって第1二方
弁V1を、第2逆止弁GV2に替わって逆止弁GVを、
二方弁Vに替わって第2二方弁V2を備え、また第1制
御手段Cnt1に替わって第5制御手段Cnt5を備
え、かつ、加えて第1冷媒対水熱交換器HE1の水側に
冷温水ポンプPM1、及び放熱装置としてファンコイル
ユニットFCUを環状に接続し、更に、第2冷媒対水熱
交換器HE2の水側は温水ポンプPM2、及び貯湯タン
クTKを環状に接続し、温水は貯湯タンクTK上部より
流入して下部より流出するように循環する冷温水利用側
サイクルと、前記温水ポンプ、及び冷温水ポンプの運転
/停止を行うポンプ制御手段と、第1冷媒対水熱交換器
HE1の水側入口部の配管温度を検出する配管温度検出
手段Tsnsを新たに設置している。

【0128】第5システム制御手段は、運転モード検出
手段Modeにより給湯除霜モードを検出した時、温水
ポンプPM2を停止し、かつ冷温水ポンプPM1を運転
し、更に、配管温度検出手段Tsnsにより第1冷媒対
水熱交換器HE1の水側配管温度Tpが所定温度Tw以
上であることを検出した時に、空気側熱交換器2の除霜
運転を行うべく、第1四方弁SV1、及び第2四方弁S
V2をオフ、第1可逆膨張弁EV1、及び第2可逆膨張
弁EV2を全開、第1二方弁V1を閉とする制御を行
い、かつ、運転モード検出手段Modeにより給湯除霜
モードを検出した時、温水ポンプPM2を停止し、かつ
冷温水ポンプPM1を運転し、更に、配管温度検出手段
Tsnsにより第1冷媒対水熱交換器HE1の水側配管
温度Tpが所定温度Tw未満であることを検出した時
に、空気側熱交換器2の除霜運転を行うべく、冷温水ポ
ンプPM1を停止、第1四方弁SV1、及び第2四方弁
SV2をオフ、第1可逆膨張弁EV1を全開、第2可逆
膨張弁EV2を全閉、第1二方弁V1、及び第2二方弁
V2を開とする制御を行う。

【0129】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、給湯除霜モード時の動作内容に
ついて図11に示すフローチャートを用いて説明する。

【0130】まず、step1での給湯モードが継続さ
れている状態から、step2にて運転運転モード検出
手段Modeにより給湯除霜モード開始が設定されたこ
とを検出し、給湯除霜モード開始信号を四方弁制御手段
SVcnt,膨張弁制御手段EVcnt,二方弁制御手
段Vcnt、及びポンプ制御手段PMcntへ送られ
る。

【0131】運転モードが冷房給湯除霜モードであるこ
とから、step3にて給湯モードでは運転されていた
温水ポンプPM2をポンプ制御手段PMcntにより停
止させ、step4にて第1冷媒対水熱交換器He1の
水側回路における循環水の水温を検出すべく、温冷温水
ポンプPM1をポンプ制御手段PMcntにより起動す
る。

【0132】そして、step5にて、第1冷媒対水熱
交換器HE1の水側配管温度Tpと所定温度Twとの代
償関係を比較し、その結果によって制御動作を分岐す
る。

【0133】step5において第1冷媒対水熱交換器
HE1の水側配管温度Tpが所定温度Tw以上(例え
ば、15℃以上)であることが判明した場合、空気側熱
交換器表面に着霜した霜を第1冷媒対水熱交換器HE1
の水側回路を介してファンコイルユニットFCUが設置
されている空間の熱エネルギーを利用して融解させる運
転を行う。

【0134】即ち、step6にて膨張弁制御手段EV
cntにより、第1可逆膨張弁、及び第2可逆膨張弁:
全開と設定され、step7にて二方弁制御手段Vcn
tにより、第1二方弁V1、及び第2二方弁V2:閉と
設定される。

【0135】その後、step8にて運転モード検出手
段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮機
1:起動の信号が送られて圧縮機1が起動し、step
9では第1四方弁SV1、及び第2四方弁SV2:オフ
のまま保持し、step10にて給湯除霜モードとして
運転が行われる。

【0136】以上、step3〜step9の動作によ
り、空気側熱交換器2を凝縮器として、第1冷媒対水熱
交換器HE1を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを
形成されるため、第1冷媒対水熱交換器HE1を介して
吸熱した熱エネルギーにより、空気側熱交換器2表面の
霜が融解されていく。

【0137】従って、貯湯タンクTKの温熱を利用する
ことなく空気側熱交換器2の除霜運転が行えるため、貯
湯タンクTK内に形成されている温度成層を乱すことな
く保持でき、貯湯タンク内温水を使用する際には常に貯
湯タンクTK上部の高温温水より供給できる。

【0138】一方、step5において第1冷媒対水熱
交換器HE1の水側配管温度Tpが所定温度Tw未満
(例えば、15℃未満)であることが判明した場合、空
気側熱交換器表面に着霜した霜を圧縮機1自身の発熱エ
ネルギーを利用して融解させる運転を行う。

【0139】即ち、step11にて膨張弁制御手段E
Vcntにより、第1可逆膨張弁:全開、及び第2可逆
膨張弁:全閉と設定され、step12にて二方弁制御
手段Vcntにより、第1二方弁V1、及び第2二方弁
V2:開と設定される。

【0140】その後、step13にて、step4に
て起動された冷温水ポンプPM2をポンプ制御手段PM
cntにより停止させ、step14にて運転モード検
出手段Modeにより圧縮機制御手段CMcntへ圧縮
機1:起動の信号が送られて圧縮機1が起動し、ste
p15では第1四方弁SV1、及び第2四方弁SV2:
オフのまま保持し、step16にて給湯除霜モードと
して運転が行われる。

【0141】以上、step11〜step15の動
作、及び逆止弁GVの働きにより、空気側熱交換器2を
圧縮機1の発熱エネルギーにより加熱させる冷凍サイク
ルを形成されるため、多少時間がかかるが、圧縮機の発
熱エネルギーにより、空気側熱交換器2表面の霜が融解
されていく。

【0142】特に、逆止弁GVは液溜タンクTnkから
第2冷媒対水熱交換器HE2内への流れは抑止するた
め、低温冷媒が第2冷媒対水熱交換器HE2内へ流入し
て第2冷媒対水熱交換器HE2の水側回路より吸熱する
ことがない。

【0143】従って、貯湯タンクTKの温熱を利用する
ことなく空気側熱交換器2の除霜運転が行えるため、貯
湯タンクTK内に形成されている温度成層を乱すことな
く保持でき、貯湯タンク内温水を使用する際には常に貯
湯タンクTK上部の高温温水より供給できる。

【0144】以上により、第1冷媒対水熱交換器HE1
の水回路側エネルギーが除霜運転の熱源として利用でき
るレベルである場合、給湯モードにて生じた空気側熱交
換器2への着霜に対する除霜運転は、第1冷媒対水熱交
換器HE1を蒸発器として作用させて行い、一方、第1
冷媒対水熱交換器HE1の水回路側エネルギーが除霜運
転の熱源として利用できるレベルにない場合、給湯モー
ドにて生じた空気側熱交換器2への着霜に対する除霜運
転は圧縮機1を熱源として行う。

【0145】従って、給湯除霜モードでは貯湯タンクT
Kの温熱を利用することなく行えるため、貯湯タンクT
K内に形成されている温度成層を乱すことなく保持で
き、貯湯タンクTK内温水を使用する際には常に貯湯タ
ンクTK上部の高温温水より供給できる。

【0146】

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
は、第1四方弁と、第2四方弁という2つの四方弁、及
び第1冷媒対水熱交換器と第2冷媒対水熱交換器との間
に液溜タンクを設置し、第2逆止弁と液溜タンク間を連
通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介
して気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクル
において、暖房モード開始時に、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、第1可逆膨張弁を
所定開度、第2可逆膨張弁を全開、二方弁を開とし、圧
縮機が起動して所定時間経過後、まず第2四方弁をオン
とし、更に所定時間経過後、第1四方弁をオンとなるよ
うに制御して確実に2つの四方弁を切替えて、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として
作用させる冷凍サイクルを形成し、かつ、第2冷媒対水
熱交換器、及び液溜タンク内の液冷媒を気液分離器入口
側に回収する冷媒回収回路を形成する。

【0147】一方、暖房モード終了時に、まず第1四方
弁をオフとし、所定時間経過後、第2四方弁をオフと
し、そして圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制御を行
う。

【0148】これにより、暖房モード直前の運転モード
において使用していた第2冷媒対水熱交換器、及び液溜
タンク内に滞留していた液冷媒が二方弁と減圧装置を介
して気液分離器の入口側配管へ次第に回収されるため、
一気に液冷媒が圧縮機へ吸入されて圧縮機で液圧縮が生
じて破損事故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保で
きる。

【0149】また、第1四方弁、及び第2四方弁の切替
えに際しては、切替える対象の四方弁の高圧入口側を常
に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確
保した上での切替え制御となり、各四方弁が圧力差不足
による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替え
ることが可能になる。

【0150】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて、
冷房モード時に、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、第1四方弁、及び第2四方弁をオ
フ、第1可逆膨張弁を全開、第2可逆膨張弁を所定開度
として空気側熱交換器を凝縮器、第1冷媒対水熱交換器
を蒸発器として作用させ、更に、二方弁を開とする制御
を行う。

【0151】つまり、第1冷媒対水熱交換器を蒸発器と
して作用させると共に、冷媒回収回路を形成する。

【0152】これにより、直前の運転モードにおいて使
用していた第2冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に
滞留している液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分
離器の入口側配管へ次第に回収されるため、一気に液冷
媒が圧縮機へ吸入されて圧縮機で液圧縮が生じて破損事
故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保できる。

【0153】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて、
冷房+給湯モード開始時に、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圧縮機が起動して所定時間経過
後、第2四方弁をオン、第1四方弁をオフとし、第1可
逆膨張弁を全閉、第2可逆膨張弁を所定開度,二方弁を
閉と制御し、一方、冷房+給湯モード終了時に、第1四
方弁はオフのままで、第2四方弁をオフとし、その後、
圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制御を行う。

【0154】つまり、第2四方弁を確実に切り替えた
後、第1冷媒対水熱交換器を蒸発器とし、第2冷媒対水
熱交換器を凝縮器として作用させて排熱回収サイクルを
形成すると共に、その際に余剰となる冷媒を液溜タンク
に貯留する回路を形成する。

【0155】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒
量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第
1、及び第2冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとする
と、本モードでは空気側熱交換器を使用しないため余剰
冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むこと
ができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及
び運転状態を確保できる。

【0156】また、第2四方弁の切替えに際しては、第
2四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させ
るため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御とな
り、第2四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすこ
となく、確実に流路を切替えることが可能になる。

【0157】また、請求項4記載の発明は、請求項1記
載の発明と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて、
給湯モード開始時に、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、圧縮機が起動して所定時間経
過後、第2四方弁をオン,第1四方弁をオフとし、第1
可逆膨張弁を所定開度、第2可逆膨張弁を全閉とし、更
に、二方弁を閉と制御し、一方、給湯モード終了時に、
第1四方弁はオフのままで、第2四方弁をオフとし、そ
の後、圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制御を行う。

【0158】つまり、第2四方弁を確実に切り替えた
後、第2冷媒対水熱交換器を凝縮器として作用させる冷
凍サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる冷媒
を液溜タンクに貯留する回路を形成する。

【0159】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒
量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第
1、及び第2冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとする
と、本モードでは空気側熱交換器が冷媒保有量の少ない
蒸発器として作用するため余剰冷媒が発生するが、それ
を液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多
状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保でき
る。

【0160】また、第2四方弁の切替えに際しては、第
2四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させ
るため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御とな
り、第2四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすこ
となく、確実に流路を切替えることが可能になる。

【0161】また、請求項5記載の発明は、請求項1記
載の発明の手段に加えて、第1冷媒対水熱交換器の水側
に冷温水ポンプ、及び放熱装置を環状に接続し、更に、
第2冷媒対水熱交換器の水側は温水ポンプ、及び貯湯タ
ンクを環状に接続し、温水は前記貯湯タンク上部より流
入して下部より流出するように循環する冷温水利用側サ
イクルと、冷温水ポンプ、及び温水ポンプの運転/停止
を行うポンプ制御手段と、第1冷媒対水熱交換器の水側
入口部の配管温度を検出する配管温度検出手段を設置し
て以下の制御を行う。

【0162】即ち、給湯除霜モードを検出した時、温水
ポンプを停止し、冷温水ポンプを運転し、更に、配管温
度検出手段により第1冷媒対水熱交換器の水側配管温度
が所定温度以上であることを検出した時に、空気側熱交
換器の除霜運転を行うべく、第1四方弁、及び第2四方
弁をオフ、第1可逆膨張弁、及び第2可逆膨張弁を全
開、第1二方弁を閉とする制御を行い、一方、給湯除霜
モードを検出した時、温水ポンプを停止し、冷温水ポン
プを運転し、更に、配管温度検出手段により第1冷媒対
水熱交換器の水側配管温度が所定温度未満であることを
検出した時に、空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、
冷温水ポンプを停止し、第1四方弁、及び第2四方弁を
オフ、第1可逆膨張弁を全開、第2可逆膨張弁を全閉、
第1二方弁、及び第2二方弁を開とする制御を行う。

【0163】これにより、給湯モードにて生じた空気側
熱交換器への着霜に対する除霜運転は、貯湯タンクの温
熱を利用することなく行えるため、貯湯タンク内に形成
されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タン
ク内温水を使用する際には常に貯湯タンク上部の高温温
水より供給できる。

【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
ける暖房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
ける冷房モード時の動作を示すフローチャート

【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
ける冷房+給湯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における給湯除霜モード時(Tp≧Twの場
合)の構成図

【図10】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における給湯除霜モード時(Tp<Twの場
合)の構成図

【図11】実施例5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12】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 2 空気側熱交換器 3 室外送風機 Acm 気液分離器 CMcnt 圧縮機制御手段 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 Cnt5 第5システム制御手段 EV1 第1可逆膨張弁 EV2 第2可逆膨張弁 EVcnt 膨張弁制御手段 Exp 減圧装置 FCU ファンコイルユニット GV 逆止弁 GV1 第1逆止弁 GV2 第2逆止弁 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 PM1 冷温水ポンプ PM2 温水ポンプ PMcnt ポンプ制御手段 SV1 第1四方弁 SV2 第2四方弁 SVcnt 四方弁制御手段 TK 貯湯タンク Tnk 液溜タンク Tsns 配管温検出手段 V 二方弁 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 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

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機と、第1四方弁と、第2四方弁
    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、第2
    冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第
    1逆止弁と、第2逆止弁とから構成され、前記圧縮機か
    ら前記第1四方弁へ、前記第1四方弁の第1出口から前
    記第2四方弁へ、前記第2四方弁の第1出口から前記空
    気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第
    1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張弁を介して前記第1冷
    媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第1四方弁の第2
    出口へ、そして前記第1四方弁の低圧側出口配管と前記
    第2四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離
    器,前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、 前記第2四方弁の第2出口は、前記第2冷媒対水熱交換
    器の冷媒側,前記第1逆止弁,前記液溜タンク、及び前
    記第2逆止弁を介して、前記第1可逆膨張弁と前記第2
    可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第1
    逆止弁、及び前記第2逆止弁は前記第2冷媒対水熱交換
    器から、前記第1可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を
    連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第
    2逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐
    して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の
    入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、 前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオン/オフを切り
    替える四方弁制御手段と、前記第1、及び第2可逆膨張
    弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開
    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、前記運転モード検出手段
    により暖房モード開始を検出した時に、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、
    前記二方弁を開とし、前記圧縮機が起動して所定時間経
    過後、まず前記第2四方弁をオンとし、更に所定時間経
    過後、前記第1四方弁をオンとする制御を行い、一方、
    前記運転モード検出手段により暖房モード終了を検出し
    た時に、まず前記第1四方弁をオフとし、所定時間経過
    後、前記第2四方弁をオフとし、そして前記圧縮機を停
    止し、前記二方弁を閉とする制御を行うことを特徴とす
    るヒートポンプ式冷温水発生装置。
  2. 【請求項2】 圧縮機と、第1四方弁と、第2四方弁
    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、第2
    冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第
    1逆止弁と、第2逆止弁とから構成され、前記圧縮機か
    ら前記第1四方弁へ、前記第1四方弁の第1出口から前
    記第2四方弁へ、前記第2四方弁の第1出口から前記空
    気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第
    1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張弁を介して前記第1冷
    媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第1四方弁の第2
    出口へ、そして前記第1四方弁の低圧側出口配管と前記
    第2四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離
    器,前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、 前記第2四方弁の第2出口は、前記第2冷媒対水熱交換
    器の冷媒側,前記第1逆止弁,前記液溜タンク、及び前
    記第2逆止弁を介して、前記第1可逆膨張弁と前記第2
    可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第1
    逆止弁、及び前記第2逆止弁は前記第2冷媒対水熱交換
    器から、前記第1可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を
    連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第
    2逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐
    して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の
    入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、 前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオン/オフを切り
    替える四方弁制御手段と、前記第1、及び第2可逆膨張
    弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開
    閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第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、前記運転モード検出手段
    により冷房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、前記第1四
    方弁、及び前記第2四方弁をオフ、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、前記二方弁を
    開とする制御を行う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、第1四方弁と、第2四方弁
    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、第2
    冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第
    1逆止弁と、第2逆止弁とから構成され、前記圧縮機か
    ら前記第1四方弁へ、前記第1四方弁の第1出口から前
    記第2四方弁へ、前記第2四方弁の第1出口から前記空
    気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第
    1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張弁を介して前記第1冷
    媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第1四方弁の第2
    出口へ、そして前記第1四方弁の低圧側出口配管と前記
    第2四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離
    器,前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、 前記第2四方弁の第2出口は、前記第2冷媒対水熱交換
    器の冷媒側,前記第1逆止弁,前記液溜タンク、及び前
    記第2逆止弁を介して、前記第1可逆膨張弁と前記第2
    可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第1
    逆止弁、及び前記第2逆止弁は前記第2冷媒対水熱交換
    器から、前記第1可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を
    連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第
    2逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐
    して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の
    入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、 前記熱交換側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、前記第1、及び第2四方弁のオン/オフを切
    り替える四方弁制御手段と、前記第1、及び第2可逆膨
    張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の
    開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第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、前記運転モード検出手段
    により冷房+給湯モード開始を検出した時に、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
    圧縮機が起動して所定時間経過後、前記第2四方弁をオ
    ン、前記第1四方弁をオフ、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、前記二方弁を閉と
    する制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により
    冷房+給湯モード終了を検出した時に、前記第1四方弁
    はオフのままで、前記第2四方弁をオフとし、その後、
    前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉とする制御を行う
    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、第1四方弁と、第2四方弁
    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、第2
    冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第
    1逆止弁と、第2逆止弁とから構成され、前記圧縮機か
    ら前記第1四方弁へ、前記第1四方弁の第1出口から前
    記第2四方弁へ、前記第2四方弁の第1出口から前記空
    気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第
    1可逆膨張弁,前記第2可逆膨張弁を介して前記第1冷
    媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第1四方弁の第2
    出口へ、そして前記第1四方弁の低圧側出口配管と前記
    第2四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離
    器,前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、 前記第2四方弁の第2出口は、前記第2冷媒対水熱交換
    器の冷媒側,前記第1逆止弁,前記液溜タンク、及び前
    記第2逆止弁を介して、前記第1可逆膨張弁と前記第2
    可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第1
    逆止弁、及び前記第2逆止弁は前記第2冷媒対水熱交換
    器から、前記第1可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を
    連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第
    2逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐
    して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の
    入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、 前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオン/オフを切り
    替える四方弁制御手段と、前記第1、及び第2可逆膨張
    弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開
    閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第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、前記運転モード検出手段
    により給湯モード開始を検出した時に、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圧縮
    機が起動して所定時間経過後、前記第2四方弁をオン、
    前記第1四方弁をオフ、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、前記二方弁を閉とする
    制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により給湯
    モード終了を検出した時に、前記第1四方弁はオフのま
    まで、前記第2四方弁をオフとし、その後、前記圧縮機
    を停止し、前記二方弁を閉とする制御を行うことを特徴
    とするヒートポンプ式冷温水発生装置。
  5. 【請求項5】 圧縮機と、第1四方弁と、第2四方弁
    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、第2
    冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、逆
    止弁と、第1二方弁とから構成され、前記圧縮機から前
    記第1四方弁へ、前記第1四方弁の第1出口から前記第
    2四方弁へ、前記第2四方弁の第1出口から前記空気側
    熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第1可
    逆膨張弁,前記第2可逆膨張弁を介して前記第1冷媒対
    水熱交換器の冷媒側を介して前記第1四方弁の第2出口
    へ、そして前記第1四方弁の低圧側出口配管と前記第2
    四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器,
    前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、 前記第2四方弁の第2出口は、前記第2冷媒対水熱交換
    器の冷媒側,前記第1二方弁,前記液溜タンク、及び前
    記逆止弁を介して、前記第1可逆膨張弁と前記第2可逆
    膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第1二方
    弁、及び前記逆止弁は前記第2冷媒対水熱交換器から、
    前記第1可逆膨張弁と前記第2可逆膨張弁間を連通する
    接続管への一方向のみ流動可能とし、更に前記逆止弁と
    前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、第2
    二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側
    配管に連通する熱源側サイクルと、 前記第1冷媒対水熱交換器の水側は冷温水ポンプ、及び
    放熱装置を環状に接続し、冷温水が循環し、更に、前記
    第2冷媒対水熱交換器の水側は温水ポンプ、及び貯湯タ
    ンクを環状に接続し、温水は前記貯湯タンク上部より流
    入して下部より流出するように循環する冷温水利用側サ
    イクルと、 前記熱源側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、前記第1、及び第2四方弁のオン/オフを切り
    替える四方弁制御手段と、前記第1、及び第2可逆膨張
    弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第1二方
    弁、及び第2二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段
    と、前記温水ポンプ、及び冷温水ポンプの運転/停止を
    行うポンプ制御手段と、前記第1冷媒対水熱交換器の水
    側入口部の配管温度を検出する配管温度検出手段とから
    なる第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、前記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、前記温水ポンプを
    停止,前記冷温水ポンプを運転し、更に、前記配管温度
    検出手段により前記第1冷媒対水熱交換器の水側配管温
    度が所定温度以上であることを検出した時に、前記空気
    側熱交換器の除霜運転を行うべく、前記第1四方弁、及
    び前記第2四方弁をオフ、前記第1可逆膨張弁、及び前
    記第2可逆膨張弁を全開、前記第1二方弁を閉として除
    霜運転制御を行い、かつ、 前記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、前記温水ポンプを停止、前記冷温水ポンプを運転
    し、更に、前記配管温度検出手段により前記第1冷媒対
    水熱交換器の水側配管温度が所定温度未満であることを
    検出した時に、前記空気側熱交換器の除霜運転を行うべ
    く、前記冷温水ポンプを停止し、前記第1四方弁、及び
    前記第2四方弁をオフ、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1二方弁、及び第2二
    方弁を開として除霜運転制御を行う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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