JP2007170796A - 換気排熱利用高効率ヒートポンプ暖冷房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冬期の暖房運転時における蒸発器としての換気用空気熱交換器を夏期において冷房用凝縮器として機能させるには熱交換面積が小さく充分に機能しない。
【解決手段】本発明によるヒートポンプは外気を利用して夏期において冷房運転を行い、冬期においては住宅の換気排熱を利用して暖房運転が出来るシステムである。このシステムによりヒートポンプは高効率で作用しエネルギー消費の削減を図る事が出来る。夏期におけるヒートポンプ冷房運転時に、凝縮器として別途外気用空気熱交換器８を設置し、システムを構成する。
【選択図】図１

Description

近年寒冷地においても夏期における冷房システムの需要が増加しており、夏期は冷房運転、冬期は暖房運転の可能な高効率ヒートポンプ装置が求められている。現状は夏期における冷房運転は可能であるが、冬期における暖房運転は外気条件により不可能である。本発明は同一システムによる夏期は冷房運転、冬期には暖房運転の出来る装置である。

ヒートポンプによる暖冷房運転装置は温暖地においては今や主流となっている。しかし寒冷地においては夏期の冷房運転は特に問題は無いが、冬期の暖房運転が出来ない為にヒートポンプのよさを充分に活用出来ない状況にある。

寒冷地における暖房用ヒートポンプとして換気排熱を熱源とするシステムは既に公示されている。このシステムによると暖房運転専用となっており、夏期における冷房運転が出来ないシステムとなっている。これは暖房運転時に蒸発器として使用する換気用熱交換器が夏期冷房時において凝縮器として所定の凝縮作用を円滑に出来ず、システムの運転が不可能となっている。従って冬期の暖房運転には換気用熱交換器は蒸発器として極めて有効に作用するが、夏期における冷房運転の為の凝縮器としては不向きである。従って別途冷房用凝縮器を考える必要がある。

冬期には高効率の暖房運転を行う為に換気用空気熱交換器５は極めて有効であるが、夏期において凝縮器として使用する場合、熱交換面積が限定されるので使用は不可能である。そこで、夏期冷房用熱交換器（凝縮器）として別途外気用熱交換器８を設置する。これにより夏期における冷房運転を効率よくシステム運転が可能となる。冬期における暖房回路と夏期における冷房回路の切り替えは四方弁２と電動ボールバルブ６，７にて切り替え運転出来る様に電動的制御を実施する。

寒冷地における同一システムによる暖冷房運転が可能となり、ヒートポンプによる高効率運転が達成される。

本発明には次のような実施例がある。

圧縮機１、四方弁２、水熱交換器３、電子膨張弁４、換気用空気熱交換器５、電動ボールバルブ６、７、外気用空気熱交換器８の構成からなる本システムによる実施例。

本発明の概要図 暖房運転 圧縮機１から吐出した高温・高圧の冷媒ガスは四方弁２を経由して水熱交換器３に入り、二次側の低温水により冷却されて凝縮液となる。冷媒ガスは電子膨張弁４に循環し、減圧されて低温・低圧の液ガス混合冷媒となる。さらに換気用空気熱交換器５に循環し、冷媒は蒸発しガス化する。ガス化された冷媒は電動ボールバルブ６を経由し、四方弁２を経て圧縮機１に入り、以下これを循環する。 冷房運転 圧縮機１から吐出した冷媒ガスは四方弁２および電動ボールバルブ７を経由して外気用空気熱交換器に循環する。ここで冷媒ガスは外気により冷却され凝縮し、液ガス混合ガスとなる。そして逆止弁９を経て電子膨張弁４に減圧され、低温・低圧の液ガス混合冷媒となり、水熱交換器３に入り蒸発ガス化する。ガス化された冷媒四方弁２を経て圧縮機１に入る。以下この順路にて循環する。

符号の説明

１． 圧縮機
２． 四方弁
３． 水熱交換器
４． 電子膨張弁
５． 換気用空気熱交換器陽
６． 電動ボールバルブ
７． 電動ボールバルブ
８． 外気用空気熱交換器
９． 逆止弁
１０． 冷温水ポンプ

Claims (5)

1. 圧縮機１、四方弁２、水熱交換器３は冷媒配管にて連結する。
2. 水熱交換器３は電子膨張弁４、換気用空気熱交換器５と連結している。
3. 換気用空気熱交換器５と電動ボールバルブ６、四方弁２および圧縮機１は冷媒配管にて連結している。
4. 圧縮機１と四方弁２は電動ボールバルブ７を介して外気用空気熱交換器８と連結している。
5. 外気用空気熱交換器８は逆止弁９、電子膨張弁４を経由し、水熱交換器３に連結している。

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