JP2011094932A - 空調給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】空調運転起動時において、空調運転の立ち上がりを速くする。
【解決手段】空調給湯システム１は、圧縮機１１と、給湯用温水が貯留された給湯用タンク４の周囲に巻回された給湯加熱用配管１２と、室外熱交換器１４と、減圧機構となる電動弁１７と、空気調和が行われる室内に配置された室内熱交換器１８とが順に接続された冷媒回路１０を備えている。また、冷媒回路１０は、圧縮機１１から給湯加熱用配管１２に至る回路と、給湯加熱用配管１２から室外熱交換器１４に至る回路とを接続する第１バイパス回路３０を有している。この第１バイパス回路３０には、電動弁３１が設けられている。そして、冷房運転が起動されると、所定時間が経過するまで、バイパス回路３０が開くように電動弁３１が制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調運転が行われているときの排熱を利用して、給湯用温水を加熱することが可能な空調給湯システムに関する。

空調運転を行うための室内機と室外機の他に、給湯用温水を貯留した給湯用タンクを備えた空調給湯システムが知られている。このシステムとしては、圧縮機と、給湯用タンクの周囲に巻回された給湯加熱用配管と、室外熱交換器と、減圧機構と、空調運転が行われる室内に配置された室内熱交換器とが順に接続された冷媒回路を有するものがある。従って、圧縮機から吐出された冷媒が、給湯加熱用配管を経由して室外熱交換器に供給され、給湯用タンク内に貯留された給湯用温水は、給湯加熱用配管を流れる冷媒によって加熱される。

特開昭５８−１２３０７５号公報

しかしながら、従来のシステムでは、上述したように、圧縮機からの冷媒が給湯加熱用配管を経由して室外熱交換器に供給されるため、室外熱交換器に直接供給されるシステムと比べて、圧縮機から室内熱交換器に至る回路の距離が長くなる。従って、特に、空調運転起動時において、室内熱交換器が配置された室内において安定した空調能力が確保されるまでに、長時間を要するという問題がある。

そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、空調運転起動時において、空調運転の立ち上がりを速くすることができる空調給湯システムを提供することを目的とする。

第１の発明に係る空調給湯システムは、圧縮機と、給湯用温水を加熱するための給湯加熱用配管と、室外熱交換器と、減圧機構と、空気調和が行われる室内に配置された室内熱交換器とを順に接続した冷媒回路を有しており、前記冷媒回路は、前記圧縮機から前記給湯加熱用配管に至る回路と、前記給湯加熱用配管から前記室外熱交換器に至る回路とを接続するバイパス回路と、前記バイパス回路を開閉可能な弁機構とを備え、前記弁機構は、空調運転起動時において、前記バイパス回路を開くように制御されることを特徴としている。

この空調給湯システムは、圧縮機から吐出された冷媒を、給湯加熱用配管を経由させずに、室外熱交換器に直接供給するためのバイパス回路を備えている。そして、そのバイパス回路に設けられた弁機構を空調運転起動時に開くように制御する。従って、本発明の空調給湯システムでは、空調運転起動時において、圧縮機からの冷媒を、給湯加熱用配管を経由させないことで、冷媒の圧力損失を低減し、空調運転の立ち上がりを速くすることができる。

第２の発明に係る空調給湯システムは、第１の発明に係る空調給湯システムにおいて、前記弁機構は、空調運転起動時から所定時間が経過すると、前記バイパス回路を閉じるように制御されることを特徴としている。

この空調給湯システムでは、空調運転起動時から所定時間が経過して、空調運転が立ち上がった後で、弁機構を閉じることによって、給湯加熱用配管に冷媒を流通し、給湯用温水の加熱の立ち上がりを速くすることができる。

第３の発明に係る空調給湯システムは、第２の発明に係る空調給湯システムにおいて、前記弁機構は、空調運転起動時から所定時間が経過すると、前記バイパス回路を時間経過とともに徐々に閉じるように制御されることを特徴としている。

この空調給湯システムでは、空調運転起動時において、圧縮機からの冷媒を室外熱交換器に直接供給して空調運転を速やかに立ち上げた後で、バイパス回路に設けられた弁機構が時間経過とともに徐々に閉じられる。従って、空調運転を立ち上げた後、圧縮機から室外熱交換器に直接供給される冷媒量を減少させつつ、圧縮機から給湯加熱用配管に供給される冷媒量を徐々に増加させていくことによって、空調運転の立ち上がりを速めつつ、給湯用温水の加熱の立ち上がりを速くすることができる。

第４の発明に係る空調給湯システムは、第１の発明に係る空調給湯システムにおいて、前記圧縮機から吐出された冷媒の温度を検知する温度センサを備え、前記弁機構は、前記温度センサで検知された温度が所定温度になると、前記バイパス回路を閉じるように制御されることを特徴としている。

この空調給湯システムでは、圧縮機から吐出される冷媒の温度が高くなり、空調運転が立ち上がった後で、高温の冷媒を圧縮機から給湯加熱用配管に供給することによって、給湯用温水の加熱を開始できる。

第５の発明に係る空調給湯システムは、第２〜第４のいずれかの発明に係る空調給湯システムにおいて、前記弁機構は、前記バイパス回路を閉じているときに、前記給湯加熱用配管による加熱が必要でなくなった場合には、前記バイパス回路を開くように制御されることを特徴としている。

この空調給湯システムでは、例えば給湯用タンクに貯留された給湯用温水の沸き上げが完了した場合等、給湯加熱用配管による給湯用温水の加熱が必要でなくなり、給湯加熱用配管への冷媒の供給が不要になった場合には、弁機構を開くことによって、冷媒を室外熱交換器に直接供給することができるので、冷媒の圧力損失を低減させることで、空調能力を向上させることができる。

第６の発明に係る空調給湯システムは、第１〜第５のいずれかの発明に係る空調給湯システムにおいて、前記給湯加熱用配管は、給湯用温水を貯留した給湯用タンクに接触する配管または前記給湯用タンク内に配置された配管である。

この空調給湯システムは、給湯用タンク内に貯留された給湯用温水を加熱することができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、圧縮機から吐出された冷媒を、給湯加熱用配管を経由させずに、室外熱交換器に直接供給するためのバイパス回路を備えている。そして、そのバイパス回路に設けられた弁機構を空調運転起動時に開くように制御する。従って、本発明の空調給湯システムでは、空調運転起動時において、圧縮機からの冷媒を、給湯加熱用配管を経由させないことで、冷媒の圧力損失を低減し、空調運転の立ち上がりを速くすることができる。

第２の発明では、空調運転起動時から所定時間が経過して、空調運転が立ち上がった後で、弁機構を閉じることによって、給湯加熱用配管に冷媒を流通し、給湯用温水の加熱の立ち上がりを速くすることができる。

第３の発明では、空調運転起動時において、圧縮機からの冷媒を室外熱交換器に直接供給して空調運転を速やかに立ち上げた後で、バイパス回路に設けられた弁機構が時間経過とともに徐々に閉じられる。従って、空調運転を立ち上げた後、圧縮機から室外熱交換器に直接供給される冷媒量を減少させつつ、圧縮機から給湯加熱用配管に供給される冷媒量を徐々に増加させていくことによって、空調運転の立ち上がりを速めつつ、給湯用温水の加熱の立ち上がりを速くすることができる。

第４の発明では、圧縮機から吐出される冷媒の温度が高くなり、空調運転が立ち上がった後で、高温の冷媒を圧縮機から給湯加熱用配管に供給することによって、給湯用温水の加熱を開始できる。

第５の発明では、例えば給湯用タンクに貯留された給湯用温水の沸き上げが完了した場合等、給湯加熱用配管による給湯用温水の加熱が必要でなくなり、給湯加熱用配管への冷媒の供給が不要になった場合には、弁機構を開くことによって、冷媒を室外熱交換器に直接供給することができるので、冷媒の圧力損失を低減させることで、空調能力を向上させることができる。

第６の発明では、給湯用タンク内に貯留された給湯用温水を加熱することができる。

本発明の第１実施形態に係る空調給湯システムの冷媒回路図である。 図１の空調給湯システムの制御部の構成を示すブロック図である。 図１の空調給湯システムにおけるバイパス制御による動作を示すフローチャートである。 図１の空調給湯システムの冷房起動時におけるバイパス回路に設けられた電動弁の動作の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る空調給湯システムの冷房起動時におけるバイパス回路に設けられた電動弁の動作の一例を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る空調給湯システムの冷媒回路図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る空調給湯システムの実施形態について説明する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る空調給湯システムについて、図１から図４を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る空調給湯システムの冷媒回路図である。図２は、図１の空調給湯システムの制御部の構成を示すブロック図である。

（全体構成）
本実施形態に係る空調給湯システム１は、室外機２と、空気調和が行われる室内にそれぞれ配置された３台の室内機３と、給湯用温水を貯留する給湯用タンク４とを備えている。そして、給湯用タンク４内に貯留された温水は、給湯用温水を供給するための給湯端末５に供給されるようになっている。ここで、室外機２は、給湯用タンク４の周囲に接触するように巻回された給湯加熱用配管１２に接続するための接続用配管６ａ、６ｂが接続される配管接続部２ａ、２ｂと、室内機３に接続するための接続用配管６ｃ、６ｄが接続される配管接続部２ｃ、２ｄとを有している。従って、室外機２と室内機３とは、接続用配管６ｃ、６ｄを介して接続されると共に、室外機２と給湯加熱用配管１２とは、接続用配管６ａ、６ｂを介して接続される。

そして、空調給湯システム１は、圧縮機１１と、給湯加熱用配管１２と、室外熱交換器１４と、冷媒を３台の室内機３に対して分岐させるためのヘッダ１６と、減圧機構となる電動弁１７と、室内熱交換器１８とが順に接続された冷媒回路１０を備えている。

また、冷媒回路１０には、室外機２内に配置された閉鎖弁２１、２２、２３、２４が設けられている。この閉鎖弁２１〜２４は、手動操作によって、開状態または閉状態のいずれかに切り換え可能に構成されている。なお、閉鎖弁２１〜２４は、通常運転時には、開状態となるように切り換えられている。

閉鎖弁２１は、室外機２において圧縮機１１と配管接続部２ａとの間の回路に設けられている。この閉鎖弁２１は、圧縮機１１から給湯加熱用配管１２に至る回路において、閉状態に切り換えられることで、圧縮機１１と給湯加熱用配管１２との間で、冷媒が流れないように規制できる。

閉鎖弁２２は、室外機２において配管接続部６ｂと室外熱交換器１４との間の回路に設けられている。この閉鎖弁２２は、給湯加熱用配管１２から室外熱交換器１４に至る回路において、閉状態に切り換えられることで、給湯加熱用配管１２と室外熱交換器１４との間で、冷媒が流れないように規制できる。

閉鎖弁２３は、室外機２において室外熱交換器１４と配管接続部６ｃとの間の回路に設けられている。この閉鎖弁２３は、室外熱交換器１４から電動弁１７に至る回路において、閉状態に切り換えられることで、室外熱交換器１４と電動弁１７との間で、冷媒が流れないように規制できる。

閉鎖弁２４は、室外機２において配管接続部６ｄと圧縮機１１との間の回路に設けられている。この閉鎖弁２４は、室内熱交換器１８から圧縮機１１に至る回路において、閉状態に切り換えられることで、室内熱交換器１８と圧縮機１１との間で、冷媒が流れないように規制できる。

さらに、冷媒回路１０は、圧縮機１１から閉鎖弁２１に至る回路と、閉鎖弁２２から室外熱交換器１４に至る回路とを接続する第１バイパス回路３０を有している。この第１バイパス回路３０には、電動弁３１が設けられている。電動弁３１は、その開度が変化することによって、圧縮機１１から室外熱交換器１４に向かって、第１バイパス回路３０を流れる冷媒量を変更することができる。従って、図示しない制御部により電動弁３１を制御することによって、第１バイパス回路３０を、冷媒が流れる開状態または冷媒が流れない閉状態に切り換えることができる。

ここで、閉鎖弁２１が開状態となっており、第１バイパス回路３０が閉状態となっている場合は、圧縮機１１から吐出された冷媒の全ては、給湯加熱用配管１２に向かって流れる。一方、閉鎖弁２１が開状態となっており、第１バイパス回路３０が開状態となっている場合は、圧縮機１１から吐出された冷媒は、その一部が第１バイパス回路３０を介して室外熱交換器１４に向かって流れると共に、その残りが給湯加熱用配管１２に向かって流れる。なお、特に、第１バイパス回路３０に設けられた電動弁３１が全開に近い場合は、圧縮機１１から吐出された冷媒の多くは、第１バイパス回路３０を介して室外熱交換器１４に向かって流れる。また、閉鎖弁２１が閉状態となっており、第１バイパス回路３０が開状態となっている場合は、圧縮機１１から吐出された冷媒の全ては、第１バイパス回路３０を介して室外熱交換器１４に向かって流れる。

さらに、冷媒回路１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度を検出するための吐出温度センサ４０が、圧縮機２１の吐出管（吐出側の配管）に設けられており、給湯加熱用配管１２から室外熱交換器１４に向かって流れる冷媒の温度を検出するためのタンク出口温度センサ４１が、給湯加熱用配管１２から配管接続部２ｂに至る回路に設けられている。

（制御部）
次に、空調給湯システム１の動作を制御する制御部５０について説明する。図２は、図１の空調給湯システムの制御部の構成を示すブロック図である。

制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を有しており、ＲＯＭには、空調給湯システム１を制御するための制御プログラム等が格納されている。制御部５０は、図２に示すように、運転開始要求検知部５１と、運転制御部５２と、給湯加熱判断部５３と、電動弁制御部５４と、タイマ５５とを備えている。また、制御部５０は、室内機３の冷房運転についての操作入力を受け付けるコントローラ６０と、圧縮機１１と、電動弁１７と、バイパス回路３０の電動弁３１と、吐出管温度センサ４０と、タンク出口温度センサ４１とが接続されている。

運転開始要求検知部５１は、３台の室内機３のいずれかのコントローラ６０に対して、冷房運転を開始するための操作が行われた場合に、運転開始要求があったことを検知する。

運転制御部５２は、運転開始要求があった場合に、圧縮機１１及び電動弁１７を制御して冷房運転を行う。

給湯加熱判断部５３は、吐出管温度センサ４０で検出された吐出温度と、タンク出口温度センサ４１で検出されたタンク出口温度とに基づいて、給湯用タンク４内に貯留された温水を、別途設定された沸き上げ温度に維持するために、給湯加熱用配管１２による加熱が必要であるか否かを判断する。本実施形態では、給湯加熱判断部５３は、吐出管温度センサ４０で検出された吐出温度と、タンク出口温度センサ４１で検出されたタンク出口温度との温度差が小さくなった場合（温度差が所定温度以下になった場合）に、給湯加熱用配管１２による加熱が必要でないと判断する。

電動弁制御部５４は、運転開始要求検知部５１において運転開始要求が検知された場合に、冷房運転起動時から所定時間が経過するまで（タイマ５５の計測時間が所定時間になるまで）、バイパス回路３０の電動弁３１を開状態（本実施形態では全開）となるように制御すると共に、冷房運転起動時から所定時間が経過すると（タイマ５５の計測時間が所定時間になると）、電動弁３１を閉状態（本実施形態では全閉）となるように制御する。なお、冷房運転が起動される前は、電動弁３１は閉状態となっている。

ここで、上記の所定時間は、冷房運転の立ち上がりを向上させることを考慮して、あらかじめ設定されている。従って、例えば、上記の所定時間は、冷媒が冷媒回路１０を所定回数だけ循環することによって、冷房運転が起動して安定するまでに要する時間などが設定される。

また、電動弁制御部５４は、冷房運転起動時から所定時間が経過した後で、給湯加熱判断部５３において、給湯加熱用配管１２による加熱が必要でないと判断された場合に、バイパス回路３０の電動弁３１を開状態（本実施形態では全開）となるように制御すると共に、給湯加熱用配管１２による加熱が必要であると判断された場合に、電動弁３１を閉状態（本実施形態では全閉）となるように制御する。

タイマ５５は、冷房運転起動時から計測を開始し、冷房運転が行われている時間を計測する。

〔バイパス制御による動作〕
次に、空調給湯システム１におけるバイパス制御による動作について、図３を参照して説明する。図３は、図１の空調給湯システムにおけるバイパス制御による動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１において、運転開始要求検知部５１によって、運転開始要求が検知されたか否かが繰り返し判断される。ここで、運転開始要求が検知された場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０２において、運転制御部５２によって、冷房運転が起動されると共に、電動弁制御部５３によって、バイパス回路３０の電動弁３１が開状態となるように変更される。従って、圧縮機１１から吐出された冷媒の多くは、バイパス回路３０を介して室外熱交換器１４に向かって流れるようになる。

そして、ステップＳ１０３において、冷房運転起動時から所定時間が経過したか否かが繰り返し判断される。ここで、冷房運転起動時から所定時間が経過したと判断された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０４において、電動弁制御部５３によって、バイパス回路３０の電動弁３１が開状態から閉状態となるように変更される。従って、圧縮機１１から吐出された冷媒の全ては、給湯加熱用配管１２に向かって流れるようになる。

次に、ステップＳ１０５において、給湯加熱判断部５２によって、給湯加熱用配管１２による加熱が必要であるか否かが判断される。ここで、吐出温度とタンク出口温度との温度差が小さくなって、給湯加熱用配管１２による加熱が必要でないと判断された場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）には、ステップＳ１０６において、電動弁制御部５３によって、バイパス回路３０の電動弁３１が閉状態から開状態となるように変更される。従って、圧縮機１１から吐出された冷媒の多くは、再度、バイパス回路３０を介して室外熱交換器１４に向かって流れるようになる。その後、ステップＳ１０５に戻って同様の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１０５において、吐出温度とタンク出口温度との温度差が大きく、給湯加熱用配管１２による加熱が必要であると判断された場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０７において、電動弁制御部５３によって、バイパス回路３０の電動弁３１が閉状態に維持される。なお、それまでの処理において、バイパス回路３０の電動弁３１が閉状態から開状態となるように変更されている場合には、ステップＳ１０７において、電動弁制御部５３によって、バイパス回路３０の電動弁３１が開状態から閉状態に変更される。その後、ステップＳ１０５に戻って同様の処理を繰り返す。

次に、バイパス回路３０の電動弁３１の動作について、図４を参照して説明する。図４は、図１の空調給湯システムの冷房運転起動時におけるバイパス回路に設けられた電動弁の動作の一例を示す図である。

図４では、時刻０において、冷房運転が起動され、バイパス回路３０の電動弁３１が開状態（全開）となるように変更されている。そして、冷房運転起動時から所定時間Ｔが経過した時刻ｔ１になるまでは、電動弁３１が開状態に維持され、時刻ｔ１において、電動弁３１が開状態から閉状態（全閉）に変更されている。その後、時刻ｔ２において、給湯加熱用配管１２による加熱が必要でなくなったと判断され、電動弁３１が閉状態から開状態となるように変更されている。そして、時刻ｔ３までは、電動弁３１が開状態に維持されているが、時刻ｔ３において、給湯加熱用配管１２による加熱が必要となったと判断され、電動弁３１が開状態から閉状態に変更されている。

［第１実施形態に係る空調給湯システムの特徴］
本実施形態に係る空調給湯システムには、以下のような特徴がある。

本実施形態の空調給湯システム１は、圧縮機１１から吐出された冷媒を、給湯加熱用配管１２を経由させずに、室外熱交換器１４に直接供給するためのバイパス回路３０を備えている。そして、そのバイパス回路３０に設けられた電動弁３１を冷房運転起動時に開くように制御する。従って、本発明の空調給湯システム１では、冷房運転起動時において、圧縮機１１からの冷媒を、給湯加熱用配管１２を経由させないことで、冷媒の圧力損失を低減し、冷房運転の立ち上がりを速くすることができる。本発明は、給湯用タンクに貯留された給湯用温水の温度が低い場合に、特に有効である。

また、冷房運転起動時から所定時間Ｔが経過して、冷房運転が立ち上がった後で、バイパス回路３０の電動弁３１を閉じることによって、給湯加熱用配管１２に冷媒を流通し、給湯用温水の加熱の立ち上がりを速くすることができる。

また、給湯用タンク４に貯留された給湯用温水の沸き上げが完了した場合等、給湯加熱用配管１２による給湯用温水の加熱が必要でなくなり、給湯加熱用配管１２への冷媒の供給が不要になった場合には、バイパス回路３０の電動弁３１を開くことによって、冷媒を室外熱交換器１４に直接供給することができるので、冷媒の圧力損失を低減させることで、冷房能力を向上させることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る空調給湯システムについて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る空調給湯システムの冷房起動時におけるバイパス回路に設けられた電動弁の動作の一例を示す図である。

本実施形態に係る空調給湯システムが、第１実施形態に係る空調給湯システム１と主に異なる点は、第１実施形態では、冷房運転起動時から所定時間が経過したときに、バイパス回路３０の電動弁３１を、開状態である全開である状態から、閉状態である全閉である状態に、急激に変更しているのに対し、本実施形態では、冷房運転起動時から所定時間が経過する度に、バイパス回路３０の電動弁３１を、開状態である全開である状態から、閉状態である全閉である状態に近付くように徐々に変更している点である。その他の点については、第１実施形態の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。

本実施形態において、第１実施形態の電動弁制御部５４に対応した電動弁制御部は、運転開始要求検知部５１において運転開始要求が検知された場合に、冷房運転起動時に、バイパス回路３０の電動弁３１を開状態（本実施形態では全開）となるように制御し、その後、所定時間が経過する度に、電動弁３１を段階的に（本実施形態では４段階で）、閉状態となるように制御する。

従って、本実施形態においては、バイパス回路３０の電動弁３１の動作は、図５に示すようになる。図５では、時刻０において、冷房運転が起動され、バイパス回路３０の電動弁３１が開状態（全開）となるように変更されている。そして、冷房運転起動時から所定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ１になるまでは、電動弁３１が開状態に維持され、時刻ｔ１において、電動弁３１の開度が小さくなるように変更され、その後、所定時間Ｔ１が経過する度に、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４において、電動弁３１の開度が段階的に小さくなるように変更されている。そして、時刻ｔ４において、電動弁３１が、閉状態となっている。その後、時刻ｔ５において、給湯加熱用配管１２による加熱が必要でなくなったと判断され、電動弁３１が閉状態から開状態となるように変更されている。そして、時刻ｔ６までは、電動弁３１が開状態に維持されているが、時刻ｔ６において、給湯加熱用配管１２による加熱が必要となったと判断され、電動弁３１が開状態から閉状態に変更されている。

［第２実施形態に係る空調給湯システムの特徴］
本実施形態に係る空調給湯システムでは、第１実施形態と同様に、冷房運転起動時において、冷房運転の立ち上がりを速くすることができる。

また、冷房運転起動時において、圧縮機１１からの冷媒を室外熱交換器１４に直接供給して冷房運転を速やかに立ち上げた後で、バイパス回路３０の電動弁３１が時間経過とともに徐々に閉じられる。従って、冷房運転を立ち上げた後、圧縮機１１から室外熱交換器１４に直接供給される冷媒量を減少させつつ、圧縮機１１から給湯加熱用配管１２に供給される冷媒量を徐々に増加させていくことによって、冷房運転の立ち上がりを速めつつ、給湯用温水の加熱の立ち上がりを速くすることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る空調給湯システムについて説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る空調給湯システムの冷媒回路図である。

本実施形態に係る空調給湯システムが、第１実施形態に係る空調給湯システム１と主に異なる点は、第１実施形態では、第１バイパス回路３０に設けられた電動弁３１を制御することによって、第１バイパス回路３０を開状態または閉状態に切り換えているのに対し、本実施形態では、圧縮機１１の吐出側の配管に三方弁１３１を設けて、第１バイパス回路１３０を開状態または閉状態に切り換えている点である。その他の点については、第１実施形態の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、冷媒回路は、圧縮機１１から閉鎖弁２１に至る回路と、閉鎖弁２２から室外熱交換器１４に至る回路とを接続する第１バイパス回路１３０を有している。そして、第１バイパス回路１３０と、圧縮機１１から閉鎖弁２１に至る回路との接続部分には、三方弁１３１が設けられている。この三方弁１３１は、圧縮機１１から吐出された冷媒が第１バイパス回路１３０を介して室外熱交換器１４に供給される状態（第１バイパス回路３０が開状態となる状態）と、圧縮機１１から吐出された冷媒が給湯加熱用配管１２に供給される状態（第１バイパス回路３０が閉状態となる状態）とを切り換えることができる。また、閉鎖弁２２と、閉鎖弁２２から室外熱交換器１４に至る回路においてバイパス回路１３０が合流する部分との間には、逆止弁１３３が設けられている。逆止弁１３３においては、冷媒は、閉鎖弁２２から室外熱交換器１４に向かって流れるが、室外熱交換器１４から閉鎖弁２２に向かって流れることはできない。

［第３実施形態に係る空調給湯システムの特徴］
本実施形態に係る空調給湯システムでは、第１実施形態と同様に、冷房運転起動時において、冷房運転の立ち上がりを速くすることができる。

また、通常運転時において、給湯用タンク４に貯留された給湯用温水の沸き上げが完了した場合等、給湯加熱用配管１２による給湯用温水の加熱が必要でなくなり、給湯加熱用配管１２への冷媒の供給が不要になった場合には、三方弁１３１を切り換えることによって、圧縮機１１から吐出された冷媒を、給湯加熱用配管１２を経由させないで室外熱交換器１４に直接供給することができるので、冷媒の圧力損失を低減させることで、冷房能力を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上述の第１〜第３実施形態では、給湯用温水を加熱するための給湯加熱用配管１２は、給湯用温水が貯留された給湯用タンク４の周囲に接触するように巻回された配管であったが、これに限定されず、給湯用タンク４内に配置された配管であって、給湯用温水に接触して加熱する配管であってもよい。また、給湯用温水を加熱するための給湯加熱用配管は、例えば、二重管を流れる給湯用温水を加熱するための配管でもあってもよい。

また、上述の第１〜第３実施形態では、給湯加熱判断部５２では、吐出管温度センサ４０で検出された吐出温度と、タンク出口温度センサ４１で検出されたタンク出口温度とに基づいて、給湯加熱用配管１２による加熱が必要であるか否かを判断したが、これに限定されず、給湯用タンク４内に貯留された温水の温度を検知するための温度センサが設けられている場合には、その温度センサで検知された温度に基づいて、給湯加熱用配管による加熱が必要であるか否かが判断されてもよい。

また、上述の第１実施形態では、冷房運転起動時から所定時間が経過すると、バイパス回路３０の電動弁３１が開状態から閉状態に変更されるが、これに限定されず、例えば、吐出管温度センサ４０で検出された吐出温度が所定温度（例えば、冷媒の吐出温度として設定された所定温度や、給湯用タンク４に貯留される温水の設定温度など）になると、バイパス回路３０の電動弁３１が開状態から閉状態に変更されてもよい。この場合は、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度が高くなり、冷房運転が立ち上がった後で、高温の冷媒を圧縮機１１から給湯加熱用配管１２に供給することによって、給湯用温水の加熱を開始できる。また、冷房運転起動時から所定時間が経過すること、吐出温度が冷媒の吐出温度として設定された所定温度になること、及び、吐出温度が給湯用タンク４に貯留される温水の設定温度になることのいずれかの条件を満たしたときに、バイパス回路３０の電動弁３１が開状態から閉状態に変更されてもよい。

また、上述の第１実施形態では、タンク出口温度センサ４１が、給湯加熱用配管１２から配管接続部２ｂに至る回路に設けられているが、これに限定されず、給湯加熱用配管１２と、閉鎖弁２２から室外熱交換器１４に至る回路においてバイパス回路３０が合流する部分との間の回路に設けられてもよい。また、タンク出口温度センサ４１として、給湯用タンク４内に設けられた温度センサや、給湯用タンク４の周囲に設けられた温度センサを用いることもできる。

また、上述の第２実施形態では、冷房運転起動時から所定時間が経過する度に、バイパス回路３０の電動弁３１が、開状態から閉状態に近付くように段階的に徐々に変更されているが、これに限定されず、バイパス回路３０の電動弁３１は、開状態から閉状態に近付くように連続的に徐々に変更されるものであってもよい。

また、上述の第１〜第３実施形態では、室内機３の台数を３台として説明したが、室内機の台数はこれに限定されず、例えば１台でもあってもよい。

本発明を利用すれば、空調運転起動時において、空調運転の立ち上がりを速くすることができる。

１ 空調給湯システム
２ 室外機
３ 室内機
４ 給湯用タンク
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 給湯加熱用配管
１４ 室外熱交換器
１７ 電動弁
１８ 室内熱交換器
２１、２２、２３、２４ 閉鎖弁
３０、１３０ 第１バイパス配管
３１ 電動弁
４０ 吐出管温度センサ
４１ タンク出口温度センサ
１３１ 三方弁

Claims (6)

1. 圧縮機と、給湯用温水を加熱するための給湯加熱用配管と、室外熱交換器と、減圧機構と、空気調和が行われる室内に配置された室内熱交換器とを順に接続した冷媒回路を有しており、
   前記冷媒回路は、
   前記圧縮機から前記給湯加熱用配管に至る回路と、前記給湯加熱用配管から前記室外熱交換器に至る回路とを接続するバイパス回路と、
   前記バイパス回路を開閉可能な弁機構とを備え、
   前記弁機構は、空調運転起動時において、前記バイパス回路を開くように制御されることを特徴とする空調給湯システム。
2. 前記弁機構は、空調運転起動時から所定時間が経過すると、前記バイパス回路を閉じるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の空調給湯システム。
3. 前記弁機構は、空調運転起動時から所定時間が経過すると、前記バイパス回路を時間経過とともに徐々に閉じるように制御されることを特徴とする請求項２に記載の空調給湯システム。
4. 前記圧縮機から吐出された冷媒の温度を検知する温度センサを備え、
   前記弁機構は、前記温度センサで検知された温度が所定温度になると、前記バイパス回路を閉じるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の空調給湯システム。
5. 前記弁機構は、前記バイパス回路を閉じているときに、前記給湯加熱用配管による加熱が必要でなくなった場合には、前記バイパス回路を開くように制御されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の空調給湯システム。
6. 前記給湯加熱用配管は、給湯用温水を貯留した給湯用タンクに接触する配管または前記給湯用タンク内に配置された配管であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調給湯システム。

Images