JP2004156806A

JP2004156806A - Warm/cold thermal system

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Publication number: JP2004156806A
Application number: JP2002321107A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kobayashi; 雅博小林; Hiroshi Mukoyama; 洋向山; Takanori Iwasaki; 崇徳岩崎; Osamu Kuwabara; 修桑原; Yutaka Tamura; 裕田村; Mitsuhiro Ishikawa; 光浩石川
Original assignee: Hokkaido Electric Power Co Inc; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Hokkaido Electric Power Co Inc; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-06-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To distribute heat from a plurality of outdoor units to a plurality of heat utilizing apparatus. <P>SOLUTION: This warm/cold thermal system is provided with first and second outdoor units 11, 12 equipped with compressors 13a, 13b to supply a high temperature refrigerant compressed by the compressors 13a, 13b; a plurality of heat utilizing apparatus such as a floor heating panel 5, an air conditioner 6 and a water heater 7 utilizing the heat of circulating water and utilization water which flow therein; and a heat exchanging part provided with first to third heat exchangers 21-23 exchanging heat between the refrigerant from the first and second outdoor units 11, 12 and the circulating water and utilization water which are circulated, and provided to be able to change a method of connection to the first and second outdoor units 11, 12 and a method of connection to the floor heating panel 5, air conditioner 6 and the water heater 7. Heat distribution is performed by changing the method of connection so that the quantity of heat demanded by each heat utilizing apparatus can be supplied. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の室外機からの冷媒と複数の熱利用機器に循環する循環水とを熱交換させ、かつ、各熱利用機器が要求する熱量を分配して供給できるようにした温冷熱システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、暖房，給湯器，空調機の熱源として冷凍回路が利用されている。かかる冷凍回路は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒を凝縮させる凝縮器、冷媒を膨張させる膨張弁、冷媒を熱交換させる蒸発器を有し、温熱を利用するときは凝縮器で冷媒が放熱する熱を利用し、冷熱を利用する際には蒸発器で冷媒が蒸発する際に吸収する熱を利用している。
【０００３】
温熱を利用する場合は、いわゆるヒートポンプと呼称され、冷凍効率が高いことからその利用が研究され、実用化されている。
【０００４】
このような温熱、冷熱を利用する熱利用機器として、床暖房パネル、空調機、給湯器等多数有り、床暖房パネルと空調機とを１台のヒートポンプに接続して同時運転できるようにしたマルチヒートポンプが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−８８６２８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマルチヒートポンプでは、熱利用機器に冷媒を直接供給する構成であるため、例えば給湯器と床暖房パネルとを同時に熱利用機器とすることができないと共に、複数の熱利用機器が接続される場合には、大きな能力の圧縮機等を用いなければならず、コストアップの要因になると共に、各熱利用機器は常に同時運転されるとは限らないので、時には過剰能力になってしまう問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決した温冷熱システム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】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、圧縮機を備えて当該圧縮機で圧縮された高温の冷媒を供給する室外機と、循環水が流動して当該循環水の熱を利用する複数の熱利用機器と、室外機からの冷媒と、複数の熱利用機器からの循環水とを熱交換させ、その際に各熱利用機器が要求する熱量が、当該熱利用機器に供給されるように熱分配を行う熱交換分配器とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２にかかる発明は、室外機が複数設けられ、かつ、熱交換分配器が、冷媒の流動する１の１次回路と循環水の流動する１の２次回路とからなる熱交換器を複数備えて、複数の熱利用機器で要求される熱量に応じて各熱交換器の１次回路を複数の室外機に接続すると共に、当該各熱交換器の２次回路を複数の熱利用機器に接続したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３にかかる発明は、熱交換分配器が、冷媒の流動する１の１次回路と循環水の流動する２の２次回路とからなる熱交換器を備えて、室外機からの冷媒と、複数の熱利用機器からの循環水とを熱交換させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４にかかる発明は、室外機が、冷媒を蒸発させる蒸発器と、冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を膨張させる第１膨張弁と、冷媒の循環路を切換えるバイパスバルブとを備え、かつ、熱交換分配器における１の熱交換器の１次回路に第２膨張弁が接続して設けられて、複数の熱利用機器で冷熱と温熱が要求される場合には、圧縮機からの高温の冷媒を複数の熱交換器の１に供給し、該熱交換器に接続された熱利用機器を流動する循環水を加熱すると共に、当該熱交換器で熱交換した冷媒を第２膨張弁で減圧して当該第２膨張弁が接続された熱交換器で蒸発させることにより、該熱交換器の２次回路を循環する循環水を冷却して冷熱を与え、バイパスバルブを介して圧縮機に戻るようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５にかかる発明は、熱交換分配器で、複数の熱利用機器がそれぞれ要求する熱量が供給できるように熱分配を行う際には、電磁弁により冷媒及び循環水の流路を切換える流路切換器を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６にかかる発明は、冷媒が、二酸化炭素冷媒であり、循環水が市水等の水又はブラインであることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明に係る温冷熱システム１の回路図である。
【００１５】
当該温冷熱システム１は、室外に配置される第１，第２室外機１１，１２からなる熱源部１０、第１〜第３熱交換器２１〜２３からなる熱交換部２０、床暖房パネル、空調機、給湯器等の熱利用部３０を主要構成としている。
【００１６】
熱利用部３０における熱利用機器としては、床暖房パネル、空調機、融雪パネルのような循環水が循環する循環型熱利用機器、給湯器や風呂のように循環水が消費される給水型熱利用機器がある。
【００１７】
また、これらの熱利用機器は、その要求温度により高温型熱利用機器と低温型熱利用機器に分類できる。この場合、高温型熱利用機器は要求温度が例えば６０℃〜９０℃の機器で床暖房パネルや給湯器が相当し、低温型熱利用機器は３０℃〜４５℃の機器で空調機や融雪パネルが相当する。
【００１８】
なお、熱源部１０における室外機の数、熱交換部２０における熱交換器の数、熱利用部３０における熱利用機器の種類や数は例示であって、本発明を限定するものではない。但し、室外機の数は２以上、熱交換器の数は３以上、熱利用機器の数は２以上が必要がある。
【００１９】
本実施の形態では、循環型熱利用機器として床暖房パネル５や空調機６を例に説明し、給水型熱利用機器として給湯器７を例に説明する。
【００２０】
そして、第１熱交換器２１の１次回路には第１室外機１１が接続され、第２熱交換器２２及び第３熱交換器２３の１次回路には第２室外機１２が接続されている。
【００２１】
また、第１熱交換器２１及び第２熱交換器２２の２次回路には、床暖房パネル５や空調機６等の循環型熱利用機器に循環水を供給するための循環水タンク３１が接続され、第３熱交換器２３の２次回路には給湯用の給水タンク３２が接続されている。
【００２２】
以上が概略構成であり、次に詳細な構成及び作用効果を説明する。
【００２３】
熱源部１０における第１，第２室外機１１，１２は、冷媒を圧縮して熱交換部２０に供給する圧縮機１３ａ，１３ｂ、熱交換部２０で熱交換した冷媒を膨張させる膨張弁１４ａ，１４ｂ、膨張した冷媒と送風機１５ａ，１５ｂで送風された外気と熱交換させることにより蒸発させる蒸発器１６ａ，１６ｂを主要構成としている。
【００２４】
なお、循環水としては市水等の水やブラインが利用可能であり、冷媒としては二酸化炭素冷媒やＨＦＣ冷媒等の種々の冷媒を用いることができる。
【００２５】
熱交換部２０は第１〜第３熱交換器２１〜２３は内部配管されてユニット化され、それぞれの１次回路には第１，第２室外機１１，１２からの冷媒が循環し、２次回路には給湯器７の利用水や床暖房パネル５の循環水が循環するようになっている。
【００２６】
なお、第１〜第３熱交換器２１〜２３における１次回路と２次回路とは、フィンを介して熱交換する構成でも良く、水、ブライン、油等の流体に浸されて、これを介して熱交換する構成でも良い。
【００２７】
上述したように、第１熱交換器２１の１次回路には第１室外機１１が接続され、第２熱交換器２２及び第３熱交換器２３の１次回路には第２室外機１２が接続され、第１熱交換器２１及び第２熱交換器２２の２次回路には循環水タンク３１が接続され、第３熱交換器２３の２次回路には給水タンク３２が接続されているが、このような接続構成にしたのは下記理由による。
【００２８】
即ち、床暖房パネル５、空調機６、給湯器７等の熱利用機器は、機種毎に必要とされる熱量が異なったり、使用時間帯が一致していなかったりする。
【００２９】
無論、一度に利用されることもあるので、熱源部１０側としてはこれに対応できるような熱供給能力を備えることが好ましい。
【００３０】
しかし、このような熱供給を１台の室外機で賄おうとすると、非常に大きな熱供給能力の室外機を用いる必要がありコストアップの要因になると共に、複数の熱利用機器のうち一部が運転停止しているような場合には過剰能力となって経済性が悪くなる。
【００３１】
そこで、本発明では、循環水タンク３１や給水タンク３２を設置して、一時的に急増する負荷量に対応できるようにしている。
【００３２】
また、本発明では、大きな熱供給能力の室外機を設けないで、同一仕様の小型室外機を複数設けて、循環水タンク３１側の循環型熱利用機器と給水タンク３２側の給水型熱利用機器とで必要とする熱量にアンバランスが生じた際には、一部の室外機（図１では第２室外機１２）の熱を循環水タンク３１側に分配できるようにしている。
【００３３】
無論、本発明は、第２室外機１２の熱の一部を循環水タンク３１側に供給できるようにする構成に限定されるものではなく、図２や図３に示すような構成であっても良い。
【００３４】
図２に示す構成は、例えば給水タンク３２側の熱利用機器として風呂の給湯を考えた場合に、風呂のお湯張りには大量の湯が短時間に消費されるので、このようなときは第１室外機１１からの熱の一部を給水タンク３２側に供給するようにした構成を示している。
【００３５】
また、図３に示す構成は、図１と図２との構成を併せ持つ構成で、第１室外機１１及び第２室外機１２からの熱を負荷の状況に応じて分配できるようにしたものである。
【００３６】
なお、図１〜図３に示す構成で、第１〜第３熱交換器２１〜２３の一次回路及び二次回路に接続されている弁は電磁弁等からなる熱分配器７１ａ，７１ｂで、循環水タンク３１や給水タンク３２の水温を検出し、これに基づき制御されるようになっている。
【００３７】
この熱分配器７１ａ，７１ｂは、上述したように電磁弁により形成されているため、開弁、閉弁の何れかの態様をとる。しかし、現実にはより細かに熱量分配を行いたい場合もあるので、このような場合に対応するためには流量調整弁を用いることが好ましい。
【００３８】
以下、図１に示す構成を例に説明する。循環型熱利用部３１は、床暖房パネル５、給湯器７、循環水タンク３１、給水タンク３２、３方弁３３、高温側ポンプ３４、低温側ポンプ３５、膨張缶３６、給湯側ポンプ３７等を主要構成としている。
【００３９】
循環水タンク３１は、１次流入管４１、２次流出管４２、１次流出管４３、２次流入管４４、空気抜弁４５、安全弁４６、タンクドレン４７等を有して、外気に対して断熱されて循環水等が成層をなして貯留できるようになっている。なお、成層とはタンク内で対流が殆どなく、貯留されている循環水の温度勾配が例えばタンクの上部から下部に向って滑らかに変化している状態を言う。
【００４０】
１次流入管４１及び２次流出管４２は、循環水タンク３１の上部側に設けられ、１次流出管４３及び２次流入管４４は循環水タンク３１の下部側に設けられている。
【００４１】
空気抜弁４５や安全弁４６は、２次流出管４２に接続して設けられ、１次流出管４３や２次流入管４４にはタンクドレン４７が設けられている。
【００４２】
空気抜弁４５は、かかるシステムを初めて使用するときやメンテナンス後の使用再開時のように、循環水タンク３１に循環水を貯留し始めた際に当該循環水タンク３１や配管内の空気が逃るための逃道をなす弁である。
【００４３】
安全弁４６は、何らかの原因により循環水タンク３１や該循環水タンク３１に連通する配管の圧力が異常圧になって機器等の破損が生じないように、予め設定された圧力に達すると開弁して、この圧力以上にならないようにするためのものである。
【００４４】
タンクドレン４７は、メンテナンス時等において循環水タンク３１や配管内の水を抜くためのものである。
【００４５】
そして、熱交換部２０で熱交換して温度上昇した循環水は、１次流入管４１から循環水タンク３１の上部に流入して、当該循環水タンク３１に貯留される。
【００４６】
循環水タンク３１に貯留された循環水は、図１に示す実線矢印に示す流路（以下、流路Ａと記載する）に従い、２次流出管４２から流出して、３方弁３３、高温側ポンプ３４を介して床暖房パネル５に供給され、２次流入管４４から循環水タンク３１の下部に戻る。
【００４７】
なお、床暖房パネル５と２次流入管４４とを接続する配管と３方弁３３とはバイパス管４８により接続されている。このバイパス管４８及び３方弁３３により点線矢印に示す流路（以下、流路Ｂと記載する）が形成される。
【００４８】
３方弁３３は、循環水タンク３１から流路Ａを介して床暖房パネル５に供給される循環水と、バイパス管４８から流路Ｂを介して床暖房パネル５に供給される循環水とを混合しすると共に、その混合比率を設定するためのもので、温度検出器４９からの信号により床暖房パネル５に供給される循環水の温度が機器設定された設定温度になるようになるように、循環水タンク３１からの循環水量とバイパス管４８からの循環水量を調整する。
【００４９】
即ち、高温側ポンプ３４が駆動されると、当該高温側ポンプ３４の送水量に応じた水量が床暖房パネル５に供給される。
【００５０】
このとき、３方弁３３により循環水タンク３１からの循環水量が調整されるため、不足する分はバイパス管４８を介して床暖房パネル５から戻ってきた循環水が供給されるようになる。
【００５１】
これにより３方弁３３では、循環水タンク３１からの高温の循環水がバイパス管４８からの低温の循環水と混合され、これにより温度調整されて床暖房パネル５に供給されることになる。
【００５２】
なお、床暖房パネル５から戻ってきた循環水の一部は上述したようにバイパス管４８を介して流路Ａを循環するが、残りは２次流入管４４を介して循環水タンク３１に戻る。
【００５３】
このようにして戻った循環水は、低温側ポンプ３５により１次流出管４３を介して空調機６に供給されて熱交換部２０に戻る。
【００５４】
ところで、循環水タンク３１に貯留される循環水は、１００℃を越えないように設計されているが、低温側ポンプ３５や高温側ポンプ３４によりこの循環水が圧送されるために、循環水の圧力は大気圧を下回る場合があり、かかる場合には９０℃でも沸騰したりすることが危惧される。
【００５５】
また、沸騰しないまでも循環水が温度上昇すると微少ながらも体積変化するが、この循環水が流動する配管は密閉配管であるため、その体積変動を吸収することができない。
【００５６】
このような場合に、直ちに安全弁４６を開弁して大気圧にしたり体積変化を吸収したりできるように動作圧を低くすると、安全弁４６としての機能が失われてしまうと共に、安全弁４６を開弁してしまうと定常状態に達した際には配管内等が負圧になってしまう問題がある。
【００５７】
そこで、本発明では、膨張缶３６を設けて多少の沸騰や体積変動が吸収出きるようにしている。
【００５８】
これまでの説明においては、床暖房パネル５は１台として説明したが、複数台であっても良い。即ち、複数の部屋に床暖房パネル５を設けて、１台の循環水タンク３１からの循環水を供給すことは可能である。
【００５９】
但し、この場合には先に説明したように高温側ポンプ３４を介して供給される循環水の温度は設定温度（一定温度）であるため、それぞれの床暖房パネル５毎に温度調整を行うことができない。
【００６０】
床暖房パネル５毎に温度調整を行うようにするためには、図１に示すように各床暖房パネル５に熱動弁５３を設けて、各床暖房パネル５のコントローラに設定された温度になるように、その床暖房パネル５に流入する循環水量を調整すればよい。
【００６１】
１次流出管４３から熱交換部２０に戻る循環水は、空調機６を通るが、当該空調機６は、空調用熱交換器５０、送風機５１、ダクト５２等を有し、送風機５１を運転することにより外気が空調用熱交換器５０を介してダクト５２内に取込まれ、当該ダクト５２を介して各部屋に送風される。
【００６２】
そして、空調用熱交換器５０に１次流出管４３からの循環水が供給されることにより、外気が加熱されて温風となって各部屋を暖房する。
【００６３】
このような空調機６で必要とする循環水の温度は、送風量等によっても異なるが、２次流入管４４を介して循環水タンク３１に戻ってきた循環水の温度より低い場合が多い。
【００６４】
先に述べたように循環水タンク３１は成層をなすので、２次流入管４４と１次流出管４３との開口位置が同じ高さであると、２次流入管４４から循環水タンク３１内に流入した循環水がそのまま１次流出管４３を介して空調機６に供給されてしまい、空調機６が必要とする温度より高い温度の循環水が供給されるようになる。
【００６５】
そこで、本発明では、２次流入管４４の開口位置を１次流出管４３の開口位置より高い位置に設定して、少なくとも２次流入管４４から戻ってきた循環水より温度の低い循環水が空調機６に供給されるようにしている。
【００６６】
給水型熱利用機器の例である給湯器７は、給水タンク３２、給水ポンプ等を主要構成としている。
【００６７】
なお、この給水タンク３２には、１次流入管６３、２次流出管（給湯管）６４、１次流出管６６、２次流入管６５（市水等の供給管）、空気抜管６１、安全弁６２、タンクドレン６７等が設けられて、外気に対して断熱されて湯が成層をなして貯留できるようになっている。
【００６８】
これら１次流入管６３、２次流出管６４、１次流出管６６、２次流入管６５、空気抜管６１、安全弁６２、タンクドレン６７等の作用は、循環水タンク３１における１次流入管４１、２次流出管４２、１次流出管４３、２次流入管４４、空気抜弁４５、安全弁４６、タンクドレン４７等と同じなので詳細な説明を省略する。
【００６９】
１次流入管６３は、第３熱交換器２３と接続されて、この第３熱交換器２３で加熱された利用水は給水タンク３２の上部から当該給水タンク３２に流入して貯留される。
【００７０】
この給水タンク３２の上部には、２次流出管６４が設けられ、当該２次流出管６４を介して湯が給湯できるようになっている。
【００７１】
また、給水タンク３２の下部には、１次流出管６６が設けられて、この１次流出管６６からの利用水が給水ポンプにより圧送されて第３熱交換器２３に供給されるようになっている。
【００７２】
さて、このような構成で、循環水タンク３１側で要求される熱量が、第１室外機からの冷媒により賄える場合には、熱分配器７１ａを閉弁する。これにより第２室外機からの冷媒は、第３熱交換器にのみ循環するようになる。
【００７３】
一方、第１室外機からの冷媒では循環水タンク３１側で要求される熱量を賄えない場合には、熱分配器７１ａを開弁する。このとき、給水タンク３２が満杯である等の状況に応じて熱分配器７１ｂは適宜閉弁する。
【００７４】
これにより、第２室外機からの冷媒は、第２熱交換器にも供給されるようになり、循環水タンク３１側に熱を分配することが可能になる。
【００７５】
なお、図２において熱分配器７２ａ，７２ｂ、図３において熱分配器７３ａ〜７３ｈを開閉弁することにより、同様に熱分配を行うことが可能になる。
【００７６】
以上説明したように、熱源部１０を複数の小型室外機で構成すると共に熱交換部２０を複数の熱交換器で構成したので、負荷の状態に応じて各室外機の熱を分配できるようになり、熱の利用効率が向上するようになる。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施の形態を図を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００７８】
これまで説明した熱交換部２０における熱交換器は、１の１次回路と１の２次回路とにより構成された２回路の熱交換器であった。
【００７９】
これに対して、本実施の形態では、図４に示すように、１の１次回路と２の２次回路とにより構成された３回路の熱交換器２４を用いたものである。
【００８０】
このような３回路熱交換器２４により構成された熱交換部２０を用いることにより、中型の室外機１台を設置し、熱分配器７４ａ、７４ｂで流路制御することにより複数の熱利用機器に熱量を分配することが可能になる。
【００８１】
次に、本発明の第３の実施の形態を図を参照して説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００８２】
これまで説明した各実施の形態では、熱利用機器は温熱のみを利用する場合を説明した。このため室外機はヒートポンプとして作用した。
【００８３】
しかし、空調機６では冷房も必要になる場合があり、床暖房パネル５に冷水を流して床冷房としても利用することは原理的に可能である。
【００８４】
そこで、本発明では、図５に示すように、熱利用機器の１が温熱を利用し、１が冷熱を利用できるような場合のも対応できるようにしたものである。
【００８５】
なお、図５に示す構成は、第１室外機１１は、第１熱交換器２１を介して温熱のみを供給し、第２室外機１２は第３熱交換器２３を介して温熱を供給し、第２熱交換器２２を介して冷熱を供給する場合を示しているが、第１室外機１１からも温熱、冷熱いずれも供給できるようにしても良い。
【００８６】
図５に示す構成においては、第２室外機１２における圧縮機１３ｂと蒸発器１６ｂとを接続する配管と、第３熱交換器２３と膨張弁１４ｂとを接続する配管とをバイパスバルブ２６により接続している。
【００８７】
また、第２熱交換器２２と第３熱交換器２３とにおける冷媒流入側の配管同士を配管２９ａにより接続し、第２熱交換器２２における冷媒流入側の配管と第３熱交換器２３における冷媒流出側の配管とを配管２９ｂで接続し、さらに第２熱交換器２２における冷媒流出側の配管と第３熱交換器２３における冷媒流出側の配管とを配管２９ｃで接続している。
【００８８】
そして、配管２９ｂに逆止弁２８を、配管２９ｃに膨張弁２７を設け、さらに熱分配器７５ａ〜７５ｃを設けている。
【００８９】
これにより、第３熱交換器２３から温熱を供給し第２熱交換器２２からの熱供給を行わない場合、第３熱交換器２３及び第２熱交換器２２から温熱を供給する場合、第３熱交換器２３から温熱を供給し第２熱交換器２２から冷熱を供給する場合は、以下のように冷媒を循環させる。
【００９０】
先ず、第３熱交換器２３から温熱を供給し、第２熱交換器２２からの熱供給を行わない場合は、熱分配器７５ａを閉弁し、熱分配器７５ｂを閉弁し、熱分配器７５ｃを開弁すると共に、バイパスバルブ２６を閉じ、膨張弁１４ｂを適宜絞る。これにより、第２室外機１２からの冷媒は第３熱交換器２３にのみ供給され、膨張弁１４ｂ、蒸発器１６ｂを介して圧縮機１３ｂに戻るようになる。
【００９１】
第３熱交換器２３及び第２熱交換器２２から温熱を供給する場合は、熱分配器７５ａ〜７５ｃを全て開弁し、膨張弁１４ｂを適宜絞り、膨張弁２７を全開にすると共にバイパスバルブ２６を閉じる。
【００９２】
これにより、第２室外機１２からの冷媒は、第２熱交換器２２及び第３熱交換器２３に供給され、膨張弁１４ｂ、蒸発器１６ｂを介して圧縮機１３ｂに戻るようになる。
【００９３】
また、第３熱交換器２３から温熱を供給し第２熱交換器２２から冷熱を供給する場合は、熱分配器７５ａを閉弁、熱分配器７５ｂを開弁、熱分配器７５ｃを閉弁すると共に、膨張弁１４ｂを閉じ、膨張弁２７を適宜絞り、バイパスバルブ２６を全開にする。
【００９４】
これにより、第２室外機１２からの冷媒は、最初に第３熱交換器２３に供給され、ここで利用水と熱交換して凝縮する。この凝縮した冷媒は、熱分配器７５ｃが閉弁、熱分配器７５ｂが開弁しているので、膨張弁２７に供給されて膨張し、その後第２熱交換器２２に供給されるようになる。
【００９５】
そして、第２熱交換器２２で循環水と熱交換して蒸発し、このときの蒸発潜熱を循環水から奪うことにより当該循環水を冷却する。
【００９６】
循環水と熱交換した冷媒は、逆止弁２８、熱分配器７５ｃを介して第２室外機１２に戻る。第２室外機１２における膨張弁１４ｂは閉じられ、バイパスバルブ２６が開かれているので、そのまま圧縮機１３ｂに戻る。
【００９７】
以上により、温熱、冷熱のいずれも供給可能になり、利便性が向上する。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、複数の室外機と複数の熱利用機器とを複数の熱交換器からなる熱交換部により接続したので、各熱利用機器が要求する熱量に応じた熱分配が可能になって、コストダウンが図られると共に経済性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明に適用される温冷熱システムの構成図である。
【図２】図１に代る温冷熱システムの構成図である。
【図３】図１に代る温冷熱システムの構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の説明に適用される温冷熱システムの構成図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の説明に適用される温冷熱システムの構成図である。
【符号の説明】
５床暖房パネル
６空調機
７給湯器
１０熱源部
１１第１室外機
１２第２室外機
２０熱交換部
２１第１熱交換器
２２第２熱交換器
２３第３熱交換器
２４熱交換器
２６バイパスバルブ
２７膨張弁
２８逆止弁
３０熱利用部
３１循環型熱利用部
３１循環水タンク
３２給水タンク
３４高温側ポンプ
３５低温側ポンプ
３６膨張缶
４８バイパス管
７１ａ，７１ｂ熱分配器熱分配器
７２ａ，７２ｂ熱分配器
７３ａ〜７３ｈ熱分配器
７５ａ〜７５ｃ熱分配器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heating / cooling heat system that exchanges heat between refrigerant from a plurality of outdoor units and circulating water circulating through a plurality of heat utilization devices, and that can distribute and supply the amount of heat required by each heat utilization device. About.
[0002]
[Prior art]
Today, refrigeration circuits are used as heat sources for heating, water heaters, and air conditioners. Such a refrigeration circuit has a compressor that compresses a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant, an expansion valve that expands the refrigerant, and an evaporator that exchanges heat with the refrigerant, and when the heat is used, the refrigerant radiates heat in the condenser. When heat is used and cold heat is used, the heat absorbed when the refrigerant evaporates in the evaporator is used.
[0003]
When using heat, it is called a so-called heat pump, and its use has been studied and put to practical use because of its high refrigeration efficiency.
[0004]
There are many floor heating panels, air conditioners, water heaters, and the like as heat utilization devices utilizing such hot and cold heat. A heat pump has been proposed (see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-88628
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional multi-heat pump, since the refrigerant is directly supplied to the heat utilization device, for example, the water heater and the floor heating panel cannot be simultaneously used as the heat utilization device, and a plurality of heat utilization devices are connected. In such a case, a compressor with a large capacity must be used, which causes a cost increase. In addition, since the heat utilization devices are not always operated at the same time, sometimes the capacity becomes excessive. was there.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a heating and cooling system that solves the above-mentioned problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 uses an outdoor unit that includes a compressor and supplies a high-temperature refrigerant compressed by the compressor, and uses heat of the circulating water by flowing the circulating water. Heat exchange between the plurality of heat utilization devices, the refrigerant from the outdoor unit, and the circulating water from the plurality of heat utilization devices, and at that time, the amount of heat required by each heat utilization device is supplied to the heat utilization device. And a heat exchange distributor that performs heat distribution.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger including a plurality of outdoor units, and a heat exchanger including a first primary circuit through which a refrigerant flows and a first secondary circuit through which circulating water flows. A plurality of heat exchangers are connected to a primary circuit of each heat exchanger to a plurality of outdoor units in accordance with the amount of heat required by the plurality of heat exchangers. Characterized in that it is connected to
[0010]
According to a third aspect of the present invention, the heat exchange distributor includes a heat exchanger including a first primary circuit in which the refrigerant flows and a second secondary circuit in which the circulating water flows. And heat exchange with circulating water from a plurality of heat utilization devices.
[0011]
According to the invention according to claim 4, the outdoor unit includes an evaporator for evaporating the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, a first expansion valve for expanding the refrigerant, and a bypass valve for switching a circulation path of the refrigerant, In addition, when the second expansion valve is connected to the primary circuit of one heat exchanger in the heat exchange distributor and a plurality of heat utilization devices require cold heat and hot heat, the heat from the compressor is reduced. A high-temperature refrigerant is supplied to one of the plurality of heat exchangers to heat the circulating water flowing through the heat utilization equipment connected to the heat exchanger, and the second expansion valve is provided for the refrigerant that has exchanged heat with the heat exchanger. And evaporates in the heat exchanger to which the second expansion valve is connected, thereby cooling the circulating water circulating in the secondary circuit of the heat exchanger to give cool heat, and providing the compressor with a bypass valve. It is characterized by returning to.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the heat exchange distributor, when performing heat distribution so that a plurality of heat utilization devices can supply the required amounts of heat, the flow of switching the flow paths of the refrigerant and the circulating water by the solenoid valve is performed. It is characterized by having a road switch.
[0013]
The invention according to claim 6 is characterized in that the refrigerant is a carbon dioxide refrigerant, and the circulating water is water such as city water or brine.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a heating and cooling system 1 according to the present invention.
[0015]
The heating / cooling system 1 includes a heat source unit 10 including first and second outdoor units 11 and 12 disposed outside, a heat exchange unit 20 including first to third heat exchangers 21 to 23, a floor heating panel, The main configuration is a heat utilization unit 30 such as an air conditioner and a water heater.
[0016]
Examples of the heat utilization device in the heat utilization unit 30 include a circulation type heat utilization device in which circulating water circulates, such as a floor heating panel, an air conditioner, and a snow melting panel, and a water supply type heat in which circulating water is consumed such as a water heater or a bath. There are devices to use.
[0017]
Further, these heat utilization devices can be classified into high-temperature heat utilization devices and low-temperature heat utilization devices according to their required temperatures. In this case, the high-temperature-type heat utilization device is a device having a required temperature of, for example, 60 ° C. to 90 ° C., which corresponds to a floor heating panel or a water heater, and the low-temperature-type heat utilization device is a device of 30 ° C. to 45 ° C. Is equivalent.
[0018]
Note that the number of outdoor units in the heat source unit 10, the number of heat exchangers in the heat exchange unit 20, and the type and number of heat utilization devices in the heat utilization unit 30 are examples, and do not limit the present invention. However, it is necessary that the number of outdoor units is two or more, the number of heat exchangers is three or more, and the number of heat utilization devices is two or more.
[0019]
In the present embodiment, the floor heating panel 5 and the air conditioner 6 will be described as examples of the circulating heat utilization equipment, and the water heater 7 will be described as an example of the water supply heat utilization equipment.
[0020]
The first outdoor unit 11 is connected to the primary circuit of the first heat exchanger 21, and the second outdoor unit 12 is connected to the primary circuits of the second heat exchanger 22 and the third heat exchanger 23. ing.
[0021]
In the secondary circuit of the first heat exchanger 21 and the second heat exchanger 22, a circulating water tank 31 for supplying circulating water to circulating heat utilization equipment such as the floor heating panel 5 and the air conditioner 6 is provided. The hot water supply tank 32 is connected to the secondary circuit of the third heat exchanger 23.
[0022]
The above is the schematic configuration, and the detailed configuration and operation and effect will be described next.
[0023]
The first and second outdoor units 11 and 12 in the heat source unit 10 include compressors 13a and 13b that compress the refrigerant and supply the heat to the heat exchange unit 20, and expansion valves 14a and 14 that expand the refrigerant that has exchanged heat in the heat exchange unit 20. 14b, evaporators 16a and 16b, which evaporate by exchanging heat with the expanded refrigerant and the outside air blown by the blowers 15a and 15b, have a main configuration.
[0024]
Note that water such as city water or brine can be used as the circulating water, and various refrigerants such as a carbon dioxide refrigerant and an HFC refrigerant can be used as the refrigerant.
[0025]
The first to third heat exchangers 21 to 23 are internally piped to form a unit, and the refrigerant from the first and second outdoor units 11 and 12 circulates through the respective primary circuits. In the next circuit, water used for the water heater 7 and circulating water for the floor heating panel 5 circulate.
[0026]
In addition, the primary circuit and the secondary circuit in the first to third heat exchangers 21 to 23 may have a configuration in which heat is exchanged through fins. The primary circuit and the secondary circuit are immersed in a fluid such as water, brine, or oil. A configuration in which heat is exchanged via the heat exchanger may be used.
[0027]
As described above, the first outdoor unit 11 is connected to the primary circuit of the first heat exchanger 21, and the second outdoor unit 12 is connected to the primary circuits of the second heat exchanger 22 and the third heat exchanger 23. The circulating water tank 31 is connected to the secondary circuit of the first heat exchanger 21 and the second heat exchanger 22, and the water supply tank 32 is connected to the secondary circuit of the third heat exchanger 23. However, such a connection configuration is used for the following reasons.
[0028]
That is, the heat utilization devices such as the floor heating panel 5, the air conditioner 6, and the water heater 7 require different amounts of heat for each model, or use time zones do not match.
[0029]
Needless to say, since the heat source unit 10 may be used at once, it is preferable that the heat source unit 10 side has a heat supply capability capable of coping with this.
[0030]
However, if such a heat supply is to be covered by one outdoor unit, it is necessary to use an outdoor unit having a very large heat supply capacity, which causes a cost increase and a part of a plurality of heat utilization devices. In the case where the operation is stopped, the excess capacity is obtained and the economic efficiency is deteriorated.
[0031]
Therefore, in the present invention, the circulating water tank 31 and the water supply tank 32 are provided so as to cope with a temporarily increased load amount.
[0032]
Further, in the present invention, a plurality of small outdoor units having the same specification are provided without providing an outdoor unit having a large heat supply capacity, and a circulating heat utilization device on the circulating water tank 31 side and a water supply type heat utilization device on the water supply tank 32 side. When an imbalance occurs in the amount of heat required by the device, the heat of some of the outdoor units (the second outdoor unit 12 in FIG. 1) can be distributed to the circulating water tank 31 side.
[0033]
Of course, the present invention is not limited to a configuration that allows a part of the heat of the second outdoor unit 12 to be supplied to the circulating water tank 31, and has a configuration as shown in FIGS. 2 and 3. Is also good.
[0034]
In the configuration shown in FIG. 2, for example, when hot water supply to a bath is considered as the heat utilization device on the water supply tank 32 side, a large amount of hot water is consumed in filling the bath water in a short time. A configuration is shown in which a part of the heat from the one outdoor unit 11 is supplied to the water supply tank 32 side.
[0035]
The configuration shown in FIG. 3 is a configuration having both the configurations shown in FIGS. 1 and 2 so that heat from the first outdoor unit 11 and the second outdoor unit 12 can be distributed according to the load condition. is there.
[0036]
In the configuration shown in FIGS. 1 to 3, the valves connected to the primary and secondary circuits of the first to third heat exchangers 21 to 23 are heat distributors 71a and 71b including electromagnetic valves and the like. The water temperature of the circulating water tank 31 and the water supply tank 32 is detected, and control is performed based on the detected temperatures.
[0037]
Since the heat distributors 71a and 71b are formed by the solenoid valves as described above, the heat distributors 71a and 71b take any one of the valve-opening and valve-closing modes. However, in reality, there is a case where it is desired to distribute the heat quantity more finely. Therefore, in order to cope with such a case, it is preferable to use a flow control valve.
[0038]
Hereinafter, the configuration shown in FIG. 1 will be described as an example. The circulating heat utilization unit 31 includes a floor heating panel 5, a water heater 7, a circulating water tank 31, a water supply tank 32, a three-way valve 33, a high temperature side pump 34, a low temperature side pump 35, an expansion can 36, a hot water side pump 37, and the like. Is the main configuration.
[0039]
The circulating water tank 31 has a primary inflow pipe 41, a secondary outflow pipe 42, a primary outflow pipe 43, a secondary inflow pipe 44, an air vent valve 45, a safety valve 46, a tank drain 47, and the like. It is insulated so that circulating water and the like can be stored in layers. Note that stratification means that there is almost no convection in the tank, and the temperature gradient of the stored circulating water changes smoothly, for example, from the upper part to the lower part of the tank.
[0040]
The primary inflow pipe 41 and the secondary outflow pipe 42 are provided on the upper side of the circulating water tank 31, and the primary outflow pipe 43 and the secondary inflow pipe 44 are provided on the lower side of the circulating water tank 31.
[0041]
The air vent valve 45 and the safety valve 46 are provided to be connected to the secondary outflow pipe 42, and the primary drain pipe 43 and the secondary inflow pipe 44 are provided with a tank drain 47.
[0042]
The air vent valve 45 allows the air in the circulating water tank 31 and the piping to escape when the circulating water is started to be stored in the circulating water tank 31, such as when the system is used for the first time or when the use is resumed after maintenance. It is a valve that makes an escape.
[0043]
The safety valve 46 is opened when a predetermined pressure is reached so that the pressure in the circulating water tank 31 and the piping communicating with the circulating water tank 31 becomes abnormal pressure due to any cause and damage to equipment and the like does not occur. To prevent the pressure from exceeding this pressure.
[0044]
The tank drain 47 drains water from the circulating water tank 31 and the piping during maintenance or the like.
[0045]
Then, the circulating water whose temperature has been increased by heat exchange in the heat exchange unit 20 flows into the upper part of the circulating water tank 31 from the primary inflow pipe 41 and is stored in the circulating water tank 31.
[0046]
The circulating water stored in the circulating water tank 31 flows out of the secondary outflow pipe 42 according to a flow path indicated by a solid arrow shown in FIG. It is supplied to the floor heating panel 5 via the side pump 34 and returns to the lower part of the circulating water tank 31 from the secondary inflow pipe 44.
[0047]
The pipe connecting the floor heating panel 5 and the secondary inflow pipe 44 and the three-way valve 33 are connected by a bypass pipe 48. The bypass pipe 48 and the three-way valve 33 form a flow path (hereinafter, referred to as flow path B) indicated by a dotted arrow.
[0048]
The three-way valve 33 includes a circulating water supplied from the circulating water tank 31 to the floor heating panel 5 via the flow path A, and a circulating water supplied from the bypass pipe 48 to the floor heating panel 5 via the flow path B. To set the mixing ratio, so that the temperature of the circulating water supplied to the floor heating panel 5 by the signal from the temperature detector 49 becomes the set temperature set in the equipment. Next, the amount of circulating water from the circulating water tank 31 and the amount of circulating water from the bypass pipe 48 are adjusted.
[0049]
That is, when the high-temperature side pump 34 is driven, the amount of water according to the amount of water supplied by the high-temperature side pump 34 is supplied to the floor heating panel 5.
[0050]
At this time, since the amount of circulating water from the circulating water tank 31 is adjusted by the three-way valve 33, the circulating water returned from the floor heating panel 5 via the bypass pipe 48 is supplied to the shortage.
[0051]
Thereby, in the three-way valve 33, the high-temperature circulating water from the circulating water tank 31 is mixed with the low-temperature circulating water from the bypass pipe 48, whereby the temperature is adjusted and supplied to the floor heating panel 5.
[0052]
A part of the circulating water returned from the floor heating panel 5 circulates in the flow path A via the bypass pipe 48 as described above, but the rest returns to the circulating water tank 31 via the secondary inflow pipe 44. .
[0053]
The circulating water returned in this manner is supplied to the air conditioner 6 via the primary outflow pipe 43 by the low-temperature side pump 35 and returns to the heat exchange unit 20.
[0054]
By the way, the circulating water stored in the circulating water tank 31 is designed not to exceed 100 ° C. However, since the circulating water is pumped by the low-temperature pump 35 and the high-temperature pump 34, the circulating water is The pressure may be lower than the atmospheric pressure, and in such a case, it is feared that it will boil even at 90 ° C.
[0055]
Further, if the temperature of the circulating water rises even if it does not boil, the volume of the circulating water slightly changes, but since the pipe through which the circulating water flows is a closed pipe, the volume fluctuation cannot be absorbed.
[0056]
In such a case, if the operating pressure is lowered so that the safety valve 46 is immediately opened to make it atmospheric pressure or a volume change can be absorbed, the function as the safety valve 46 is lost and the safety valve 46 is opened. Then, when the steady state is reached, there is a problem that the inside of the pipe and the like becomes negative pressure.
[0057]
Therefore, in the present invention, the expansion can 36 is provided so that some boiling and volume fluctuation can be absorbed.
[0058]
In the above description, one floor heating panel 5 is described, but a plurality of floor heating panels may be used. That is, it is possible to provide floor heating panels 5 in a plurality of rooms and supply circulating water from one circulating water tank 31.
[0059]
However, in this case, since the temperature of the circulating water supplied via the high-temperature side pump 34 is the set temperature (constant temperature) as described above, it is necessary to perform temperature adjustment for each floor heating panel 5. Can not.
[0060]
In order to adjust the temperature for each floor heating panel 5, a thermal valve 53 is provided for each floor heating panel 5 as shown in FIG. Thus, the amount of circulating water flowing into the floor heating panel 5 may be adjusted.
[0061]
The circulating water returning from the primary outlet pipe 43 to the heat exchange unit 20 passes through the air conditioner 6, which has an air conditioner heat exchanger 50, a blower 51, a duct 52, and the like, and operates the blower 51. By doing so, outside air is taken into the duct 52 via the air-conditioning heat exchanger 50, and is blown to each room via the duct 52.
[0062]
When the circulating water from the primary outflow pipe 43 is supplied to the air-conditioning heat exchanger 50, the outside air is heated and becomes warm air to heat each room.
[0063]
Although the temperature of the circulating water required by the air conditioner 6 varies depending on the amount of air blown, the temperature of the circulating water returned to the circulating water tank 31 via the secondary inflow pipe 44 is often lower.
[0064]
As described above, since the circulating water tank 31 forms a stratified structure, if the opening positions of the secondary inflow pipe 44 and the primary outflow pipe 43 are at the same height, the secondary inflow pipe 44 and the circulating water tank 31 Is supplied to the air conditioner 6 via the primary outlet pipe 43 as it is, and circulating water having a temperature higher than the temperature required by the air conditioner 6 is supplied.
[0065]
Therefore, in the present invention, the opening position of the secondary inflow pipe 44 is set to a position higher than the opening position of the primary outflow pipe 43, and the circulating water having a temperature lower than that of the circulating water returning from at least the secondary inflow pipe 44 is obtained. The air is supplied to the air conditioner 6.
[0066]
A water heater 7 as an example of a water supply type heat utilization device has a water supply tank 32, a water supply pump, and the like as main components.
[0067]
In the water supply tank 32, a primary inflow pipe 63, a secondary outflow pipe (hot water supply pipe) 64, a primary outflow pipe 66, a secondary inflow pipe 65 (supply pipe for city water, etc.), an air vent pipe 61, a safety valve 62, a tank drain 67 and the like are provided to insulate the outside air and store hot water in a stratified state.
[0068]
The operations of the primary inflow pipe 63, the secondary outflow pipe 64, the primary outflow pipe 66, the secondary inflow pipe 65, the air vent pipe 61, the safety valve 62, the tank drain 67 and the like are performed by the primary inflow pipe 41 in the circulating water tank 31. , The secondary outflow pipe 42, the primary outflow pipe 43, the secondary inflow pipe 44, the air vent valve 45, the safety valve 46, the tank drain 47, etc., so that detailed description is omitted.
[0069]
The primary inflow pipe 63 is connected to the third heat exchanger 23, and the utilization water heated by the third heat exchanger 23 flows into the water supply tank 32 from above the water supply tank 32 and is stored therein.
[0070]
A secondary outflow pipe 64 is provided above the water supply tank 32, and hot water can be supplied through the secondary outflow pipe 64.
[0071]
Further, a primary outlet pipe 66 is provided below the water supply tank 32, and the water used from the primary outlet pipe 66 is pumped by a water supply pump and supplied to the third heat exchanger 23. ing.
[0072]
Now, in such a configuration, when the amount of heat required on the circulating water tank 31 side can be covered by the refrigerant from the first outdoor unit, the heat distributor 71a is closed. Thereby, the refrigerant from the second outdoor unit circulates only to the third heat exchanger.
[0073]
On the other hand, when the refrigerant from the first outdoor unit cannot supply the required amount of heat on the circulating water tank 31 side, the heat distributor 71a is opened. At this time, the heat distributor 71b is appropriately closed depending on the situation such as the water supply tank 32 being full.
[0074]
Thereby, the refrigerant from the second outdoor unit is also supplied to the second heat exchanger, so that heat can be distributed to the circulating water tank 31 side.
[0075]
By opening and closing the heat distributors 72a and 72b in FIG. 2 and the heat distributors 73a to 73h in FIG. 3, heat distribution can be performed in the same manner.
[0076]
As described above, since the heat source unit 10 is composed of a plurality of small outdoor units and the heat exchange unit 20 is composed of a plurality of heat exchangers, the heat of each outdoor unit can be distributed according to the state of the load. As a result, heat utilization efficiency is improved.
[0077]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
[0078]
The heat exchanger in the heat exchange unit 20 described so far is a two-circuit heat exchanger constituted by one primary circuit and one secondary circuit.
[0079]
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a three-circuit heat exchanger 24 composed of one primary circuit and two secondary circuits is used.
[0080]
By using the heat exchange unit 20 constituted by such a three-circuit heat exchanger 24, one medium-sized outdoor unit is installed, and the flow path is controlled by the heat distributors 74a and 74b to thereby provide a plurality of heat utilization devices. Can be distributed to the heat source.
[0081]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
[0082]
In each of the embodiments described above, a case has been described in which the heat utilization device utilizes only warm heat. For this reason, the outdoor unit worked as a heat pump.
[0083]
However, the air conditioner 6 sometimes needs cooling, and it is in principle possible to flow cold water through the floor heating panel 5 and use it as floor cooling.
[0084]
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 5, it is possible to cope with a case where one of the heat utilization devices utilizes warm heat and one utilizes cold heat.
[0085]
In the configuration shown in FIG. 5, the first outdoor unit 11 supplies only the heat through the first heat exchanger 21, and the second outdoor unit 12 supplies the heat through the third heat exchanger 23. Although the case where cold heat is supplied through the second heat exchanger 22 is shown, both the hot and cold heat may be supplied from the first outdoor unit 11 as well.
[0086]
In the configuration shown in FIG. 5, a pipe connecting the compressor 13b and the evaporator 16b in the second outdoor unit 12 and a pipe connecting the third heat exchanger 23 and the expansion valve 14b are connected by a bypass valve 26. are doing.
[0087]
In addition, the pipes on the refrigerant inflow side of the second heat exchanger 22 and the third heat exchanger 23 are connected to each other by a pipe 29a, and the pipe on the refrigerant inflow side of the second heat exchanger 22 and the pipe of the third heat exchanger 23 are connected. The pipe on the refrigerant outflow side is connected by a pipe 29b, and the pipe on the refrigerant outflow side in the second heat exchanger 22 and the pipe on the refrigerant outflow side in the third heat exchanger 23 are connected by a pipe 29c.
[0088]
The check valve 28 is provided in the pipe 29b, the expansion valve 27 is provided in the pipe 29c, and the heat distributors 75a to 75c are further provided.
[0089]
Thereby, when supplying heat from the third heat exchanger 23 and not supplying heat from the second heat exchanger 22, when supplying heat from the third heat exchanger 23 and the second heat exchanger 22, When supplying heat from the third heat exchanger 23 and supplying cool heat from the second heat exchanger 22, the refrigerant is circulated as follows.
[0090]
First, when the heat is supplied from the third heat exchanger 23 and the heat is not supplied from the second heat exchanger 22, the heat distributor 75a is closed, the heat distributor 75b is closed, and the heat distribution is performed. The valve 75c is opened, the bypass valve 26 is closed, and the expansion valve 14b is throttled appropriately. Thereby, the refrigerant from the second outdoor unit 12 is supplied only to the third heat exchanger 23, and returns to the compressor 13b via the expansion valve 14b and the evaporator 16b.
[0091]
When supplying heat from the third heat exchanger 23 and the second heat exchanger 22, all the heat distributors 75a to 75c are opened, the expansion valve 14b is appropriately throttled, the expansion valve 27 is fully opened, and the bypass valve is opened. Close 26.
[0092]
Thereby, the refrigerant from the second outdoor unit 12 is supplied to the second heat exchanger 22 and the third heat exchanger 23, and returns to the compressor 13b via the expansion valve 14b and the evaporator 16b.
[0093]
In addition, when supplying heat from the third heat exchanger 23 and supplying cool heat from the second heat exchanger 22, the heat distributor 75a is closed, the heat distributor 75b is opened, and the heat distributor 75c is closed. At the same time, the expansion valve 14b is closed, the expansion valve 27 is appropriately throttled, and the bypass valve 26 is fully opened.
[0094]
Thereby, the refrigerant from the second outdoor unit 12 is first supplied to the third heat exchanger 23, where it exchanges heat with the used water and condenses. Since the heat distributor 75c is closed and the heat distributor 75b is open, the condensed refrigerant is supplied to the expansion valve 27 and expanded, and then supplied to the second heat exchanger 22. .
[0095]
Then, the circulating water is evaporated by exchanging heat with the circulating water in the second heat exchanger 22, and the latent heat of evaporation at this time is taken from the circulating water to cool the circulating water.
[0096]
The refrigerant that has exchanged heat with the circulating water returns to the second outdoor unit 12 via the check valve 28 and the heat distributor 75c. Since the expansion valve 14b of the second outdoor unit 12 is closed and the bypass valve 26 is open, the flow returns to the compressor 13b.
[0097]
As described above, both hot and cold heat can be supplied, and convenience is improved.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, since the plurality of outdoor units and the plurality of heat utilization devices are connected by the heat exchange unit including the plurality of heat exchangers, heat distribution according to the amount of heat required by each heat utilization device becomes possible. As a result, cost can be reduced and economy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a heating and cooling system applied to the description of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a heating and cooling system replacing FIG. 1;
FIG. 3 is a configuration diagram of a heating / cooling heat system replacing FIG. 1;
FIG. 4 is a configuration diagram of a heating and cooling system applied to the description of a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a thermal cooling system applied to the description of a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
5 Floor heating panel 6 Air conditioner 7 Water heater 10 Heat source unit 11 First outdoor unit 12 Second outdoor unit 20 Heat exchange unit 21 First heat exchanger 22 Second heat exchanger 23 Third heat exchanger 24 Heat exchanger 26 Bypass valve 27 Expansion valve 28 Check valve 30 Heat utilization unit 31 Circulating heat utilization unit 31 Circulating water tank 32 Water supply tank 34 High temperature side pump 35 Low temperature side pump 36 Expansion can 48 Bypass pipes 71a, 71b Heat distributor Heat distributor 72a , 72b Heat distributors 73a-73h Heat distributors 75a-75c Heat distributors

Claims

An outdoor unit that includes a compressor and supplies a high-temperature refrigerant compressed by the compressor,
A plurality of heat utilization devices in which the circulating water flows and uses the heat of the circulating water,
The refrigerant from the outdoor unit and the circulating water from the plurality of heat utilization devices are subjected to heat exchange, and in this case, heat distribution required by each heat utilization device is distributed such that heat is supplied to the heat utilization devices. And a heat exchange distributor.

A plurality of the outdoor units are provided, and the heat exchange distributor includes a plurality of heat exchangers each including a primary circuit in which the refrigerant flows and a secondary circuit in which the circulating water flows,
The primary circuit of each heat exchanger is connected to the plurality of outdoor units according to the amount of heat required by the plurality of heat utilization devices, and the secondary circuit of each heat exchanger is connected to the plurality of heat utilization devices. The heating and cooling system according to claim 1, wherein the heating and cooling system is connected.

The heat exchange distributor includes a heat exchanger including a primary circuit in which the refrigerant flows and a secondary circuit in which the circulating water flows, and a refrigerant from the outdoor unit and a plurality of the refrigerants. 2. The heating / cooling heat system according to claim 1, wherein heat is exchanged with circulating water from the heat utilization equipment.

The outdoor unit includes an evaporator that evaporates the refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant, a first expansion valve that expands the refrigerant, and a bypass valve that switches a circulation path of the refrigerant, and the heat exchange distributor A second expansion valve is connected to a primary circuit of the heat exchanger, and when a plurality of heat utilization devices require cold and warm heat, a high-temperature refrigerant from the compressor is provided. Is supplied to one of the plurality of heat exchangers and heats the circulating water flowing through the heat utilization device connected to the heat exchanger, and the refrigerant that has exchanged heat in the heat exchanger is passed through the second expansion valve. By depressurizing and evaporating in the heat exchanger to which the second expansion valve is connected, the circulating water circulating in the secondary circuit of the heat exchanger is cooled to give cold heat, and is passed through the bypass valve. 2. The apparatus according to claim 1, wherein said compressor is returned to said compressor. Optimum 3 temperature thermal system according to any one.

In the heat exchange distributor, when performing heat distribution so that a plurality of heat utilization devices can supply the required amount of heat respectively, a flow path switching device that switches a flow path of the refrigerant and the circulating water by an electromagnetic valve is provided. The heating and cooling system according to any one of claims 1 to 4, wherein:

The heating / cooling system according to any one of claims 1 to 5, wherein the refrigerant is a carbon dioxide refrigerant, and the circulating water is water such as city water or brine.