JP2012167838A - Hot water space heater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、熱源機により加熱された循環液を暖房機が接続された暖房回路に循環させて暖房を行う温水暖房装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water heating apparatus that performs heating by circulating a circulating fluid heated by a heat source device to a heating circuit to which a heater is connected.
従来からこの種のものに於いては、室外の空気と冷媒との熱交換を行う空気熱交換器を備えたヒートポンプユニットからなる室外機により冷媒を加熱し、加熱された冷媒と室内の暖房回路を循環する循環液とを冷媒水熱交換器により熱交換することにより循環液を加熱し、加熱した循環液を暖房回路の放熱器等の暖房機に循環させて暖房を行っていた。 Conventionally, in this type, the refrigerant is heated by an outdoor unit including a heat pump unit including an air heat exchanger that performs heat exchange between the outdoor air and the refrigerant, and the heated refrigerant and the indoor heating circuit The circulating fluid is heated by exchanging heat with the circulating fluid circulating through the refrigerant water heat exchanger, and heating is performed by circulating the heated circulating fluid to a heater such as a radiator of the heating circuit.
ところでこの従来のものでは、冬期の暖房時に、暖房温度が高く設定された場合や室外の気温が低い場合には、空気熱交換器の温度が氷点を下回る場合があり、このような場合、空気熱交換器の表面が結霜し、空気熱交換器の熱交換効率が低下するという問題があった。 By the way, in this conventional type, when the heating temperature is set high or the outdoor temperature is low at the time of heating in winter, the temperature of the air heat exchanger may be below the freezing point. There was a problem that the surface of the heat exchanger was frosted and the heat exchange efficiency of the air heat exchanger was reduced.
そこで、空気熱交換器の表面における結霜を防止するために、暖房時であっても、結霜が生じる条件に達したときに、冷媒の循環方向を逆転させて一時的に室内冷房の冷凍サイクルを機能させて空気熱交換器を加温して除霜を行う除霜運転を行ったり、室内機に対して並列に冷媒管に接続され、遮断機能を有するバイパス管遮断弁を備えた除霜バイパス管を設け、温水暖房をしない室内機暖房運転時にバイパス管遮断弁を所定の開度で開弁する制御を行う除霜運転を行うものがあった。(例えば、特許文献1) Therefore, in order to prevent frost formation on the surface of the air heat exchanger, the refrigeration of the indoor air conditioner is temporarily performed by reversing the circulation direction of the refrigerant when the frost formation condition is reached even during heating. A defrosting operation that performs a defrosting by heating the air heat exchanger by functioning the cycle, or a bypass pipe shutoff valve that is connected to the refrigerant pipe in parallel with the indoor unit and has a shutoff function. There has been a defrosting operation in which a frost bypass pipe is provided and control is performed to open the bypass pipe shut-off valve at a predetermined opening degree during indoor unit heating operation without hot water heating. (For example, Patent Document 1)
ところでこの従来のものでは、室外機を複数台設置し各室外機にて加熱された循環液を合流させて温水暖房運転を行う場合、そのうちの一台が除霜運転を行うと室内機に流れる循環液の温度が低下して、暖房能力が低下してしまう問題があった。 By the way, in this conventional type, when a plurality of outdoor units are installed and the circulating fluid heated in each outdoor unit is joined to perform hot water heating operation, one of them flows to the indoor unit when performing defrosting operation. There was a problem that the temperature of the circulating fluid was lowered and the heating capacity was lowered.
また、その除霜運転による暖房性能の低下を抑えるために、各室外機に並列に冷媒管に接続され、遮断機能を有するバイパス管遮断弁を備えた除霜バイパス管を設け、温水暖房をしない室内機暖房運転時にバイパス管遮断弁を所定の開度で開弁する制御を行う除霜運転を行う場合、室外機の部品点数が多くなってコストアップする問題があった。 In addition, in order to suppress a decrease in heating performance due to the defrosting operation, a defrosting bypass pipe provided with a bypass pipe shutoff valve connected to the refrigerant pipe in parallel with each outdoor unit and having a shutoff function is provided, and hot water heating is not performed. When performing the defrosting operation in which the bypass pipe shutoff valve is controlled to open at a predetermined opening during the indoor unit heating operation, there is a problem that the number of parts of the outdoor unit increases and the cost increases.
この発明はこの点に着目し上記課題を解決する為、特にその構成を請求項1では、冷媒を圧縮する圧縮機と、高温冷媒の熱で循環液を加熱するための冷媒水熱交換器と、高圧冷媒を減圧する減圧器と、低温低圧冷媒を蒸発させる蒸発器としての空気熱交換器とが環状に接続され、放熱器を循環する循環液を加熱する熱源機と、該熱源機により加熱された循環液を循環ポンプにより放熱器に送ると共に、放熱器から戻ってきた循環液を熱源機に戻す循環ポンプユニットとを備えた温水暖房装置に於いて、前記熱源機を複数設けると共に、前記循環ポンプユニットには各熱源機により加熱された循環液を熱動弁を介して合流させる熱源側往きヘッダーと、放熱器から戻ってきた循環液を各熱源機に分流させる熱源側戻りヘッダーとを備え、暖房運転中に除霜運転を行う熱源機と接続されている熱動弁を閉塞するものである。 The present invention focuses on this point and solves the above-mentioned problems. In particular, in the first aspect of the invention, the compressor compresses the refrigerant, and the refrigerant water heat exchanger heats the circulating liquid with the heat of the high-temperature refrigerant A decompressor for decompressing the high-pressure refrigerant and an air heat exchanger as an evaporator for evaporating the low-temperature and low-pressure refrigerant are connected in a ring, and a heat source device for heating the circulating fluid circulating in the radiator, and heating by the heat source device In the hot water heating apparatus provided with a circulating pump unit that sends the circulating fluid to the radiator by a circulation pump and returns the circulating fluid returned from the radiator to the heat source unit, the heat source unit is provided with a plurality of the heat source units, The circulation pump unit has a heat source side forward header that joins the circulating fluid heated by each heat source device via a thermal valve, and a heat source side return header that diverts the circulating fluid returned from the radiator to each heat source device. Preparation and heating It is intended for closing the Netsudoben which is connected to the heat source unit to perform defrosting operation during.
又請求項2に係る温水暖房装置では、特にその構成を請求項1に於いて、前記熱源機の除霜運転が複数台同時に行うことを禁止したものである。
Further, in the hot water heater according to
この発明の請求項1によれば、暖房運転中に除霜運転を行う熱源機と接続されている熱動弁を閉塞するので、除霜運転により温度の低下した循環液が放熱器に流れる循環液と混ざって、それにより放熱器に流れる循環液の温度が低下するのを防止して、暖房運転能力の低下を抑えることができるものである。 According to the first aspect of the present invention, since the heat operated valve connected to the heat source device that performs the defrosting operation is closed during the heating operation, the circulating fluid whose temperature is decreased by the defrosting operation flows to the radiator. It is possible to prevent the temperature of the circulating fluid flowing through the radiator from being lowered by mixing with the liquid, thereby suppressing the reduction in heating operation capacity.
又、本発明の請求項2に記載の温水暖房装置によれば、熱源機の除霜運転が複数台同時に行うことを禁止したので、放熱器に流れる高温の循環液の流量が急激に減少するのを防止し、暖房運転能力の低下を抑えることができるものである。 Moreover, according to the hot water heating apparatus of the second aspect of the present invention, since the defrosting operation of the heat source unit is prohibited from being performed at the same time, the flow rate of the high-temperature circulating fluid flowing through the radiator is rapidly reduced. It is possible to prevent the deterioration of the heating operation capacity.
次に、本発明に係る発明の1実施形態を図面に基づいて説明する。
1は熱源機で、冷媒を圧縮する圧縮機2と高温冷媒の熱で循環液を加熱するための冷媒水熱交換器3と高圧冷媒を減圧する減圧器4と低温低圧冷媒を蒸発させる蒸発器としての空気熱交換器5とが環状に接続されたヒートポンプサイクル6と、圧縮機2からの吐出冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ7と、空気熱交換器5に熱源となる空気を供給するための送風手段8と、該熱源機1を制御する熱源機制御部9を有しているものである。
Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
10は循環ポンプユニットで、熱源側往きヘッダー11と、該熱源側往きヘッダー11の下流側に接続されたシスターンタンク12と、該シスターンタンク12の下流側に接続された循環ポンプ13と、熱源側戻りヘッダー14とを備えたものである。
10 is a circulation pump unit, a heat source side forward header 11, a
前記熱源側往きヘッダー11は、開閉バルブ15を有する接続口16を複数備えると共に、各熱源機1の冷媒水熱交換器3により加熱された循環液が流入する各接続口16からの循環液を合流する合流口17を有し、熱源機1の冷媒水熱交換器3と接続口16との間に通電及び非通電により開閉する熱動弁18を設け、合流口16には循環液の気液分離を行うシスターンタンク12が接続され、該シスターンタンク12の下流側に循環ポンプ13が接続されているものであり、更にこの温水暖房装置全体を制御する制御部19を備えたものである。
The heat source side forward header 11 includes a plurality of
又前記熱源側戻りヘッダー14は、開閉バルブ15を有する接続口16を複数備えると共に、放熱して温度の低下した循環液が流入する合流口17と、該合流口17に流入した循環液を各熱源機1の冷媒水熱交換器3に戻す開閉バルブ15を有する接続口16を複数備えたものである。
The heat source
又前記熱源側往きヘッダー11及び熱源側戻りヘッダー14は、接続口16の数を設置される熱源機1の台数より少なくとも1つ多く備えたものである。
The heat source side forward header 11 and the heat source
20はヘッダーボックスで、負荷側往きヘッダー21及び負荷側戻りヘッダー22を備え、前記負荷側往きヘッダー21は、循環ポンプユニット10の循環ポンプ13からの高温の循環液が流入する合流口23と、その流入した高温の循環液を各放熱器24に送る接続口25を複数備えたものである。
又負荷側戻りヘッダー22は、各放熱器24から放熱して温度の低下した循環液が流入する接続口25を複数備えると共に、各接続口25に流入した循環液を合流させて循環ポンプユニット10の熱源側戻りヘッダー14の合流口17に戻す合流口23を備えたものである。
The load-
次に図1によりこの温水暖房装置の暖房運転について説明する。
リモコン等の運転スイッチ(図示せず)をオンすると、各熱源機1のヒートポンプサイクル6が動作し、ヒートポンプサイクル6内の冷媒を加熱する。
それと同時に、循環ポンプユニット10の熱動弁18を非通電状態から通電状態にして閉鎖状態から開放状態にすると共に、循環ポンプユニット10の循環ポンプ13を動作させるものである。
Next, the heating operation of the hot water heater will be described with reference to FIG.
When an operation switch (not shown) such as a remote controller is turned on, the heat pump cycle 6 of each
At the same time, the
それにより、熱源機1のヒートポンプサイクル6で加熱された冷媒と、低温の循環液が熱源機1の冷媒水熱交換器3にて熱交換を行い、それにより加熱された循環液は熱源機1の冷媒水熱交換器3から循環ポンプユニット10の熱源側往きヘッダー11の接続口16に流入し、合流した循環液は熱源側往きヘッダー11の合流口17からシスターンタンク12に流入し、更に循環ポンプ13を通過してヘッダーボックス20の負荷側往きヘッダー21の合流口23に流入する。
As a result, the refrigerant heated in the heat pump cycle 6 of the
ヘッダーボックス20の負荷側往きヘッダー21の合流口23に流入した高温の循環液は、負荷側往きヘッダー21の各接続口25から各放熱器24に流入して暖房を行い、放熱して温度の低下した循環液は、負荷側戻りヘッダー22の各接続口25に流入して合流し、負荷側戻りヘッダー22の合流口23から熱源側戻りヘッダー14の合流口17に戻り、更に熱源側戻りヘッダー14の各接続口16から各熱源機1の冷媒水熱交換器3に戻って再度加熱されるものである。
The high-temperature circulating fluid that has flowed into the
次に図2の温水暖房装置の熱源機1の除霜運転について説明する。
まず複数の熱源機1の中の熱源機制御部9から除霜運転準備信号が循環ポンプユニット10の制御部19に発信されると(S1)、制御部19は今、暖房運転を行っているか確認し(S2)、今、暖房運転を行っていなければ、制御部19は除霜運転準備信号を発信した熱源機1の熱源機制御部9へ除霜運転許可信号を発信する。(S3)
Next, the defrosting operation of the
First, when a defrosting operation preparation signal is transmitted from the heat source
又、(S2)で今、暖房運転を行っていれば、次に既に除霜運転を行っている熱源機1があるか確認し(S4)、既に除霜運転を行っている熱源機1がなければ(S3)に進み、既に除霜運転を行っている熱源機1があれば、除霜運転準備信号を発信した熱源機1の中の熱源機制御部9への除霜運転許可信号の発信を保留して(S5)、(S4)に戻る。
In addition, if the heating operation is currently performed in (S2), it is confirmed whether there is a
制御部19は、(S3)で除霜運転許可信号を発信した後、除霜運転許可信号を発信した熱源機1の冷媒水熱交換器3の下流側と接続している熱動弁18を閉塞する。(S6)
そして、除霜運転を行っていた熱源機1の熱源機制御部9から制御部19に除霜運転終了信号が発信されると(S7)、制御部19は除霜運転許可信号を発信した熱源機1の冷媒水熱交換器3の下流側と接続している熱動弁18を開放して(S8)、除霜運転を終了した熱源機1に暖房運転を再開させ、そして(S1)に戻るものである。
After transmitting the defrosting operation permission signal in (S3), the
When the defrosting operation end signal is transmitted from the heat source
以上のように、除霜運転を行う熱源機1の冷媒水熱交換器3の下流側と接続している熱動弁18を閉塞することにより、除霜運転により温度の低下した循環液が放熱器24に流れる循環液と混ざって、それにより放熱器24に流れる循環液の温度が低下するのを防止して、暖房運転能力の低下を抑えることができるものである。
As described above, by closing the heat operated
又、 同時に熱源機1が除霜運転を行うことを防止しているので、放熱器24に流れる高温の循環液の流量が急激に減少するのを防止し、暖房運転能力の低下を抑えることができるものである。
In addition, since the
1 熱源機
2 圧縮機
3 冷媒水熱交換器
4 減圧器
5 空気熱交換器
10 循環ポンプユニット
11 熱源側往きヘッダー
13 循環ポンプ
14 熱源側戻りヘッダー
18 熱動弁
24 放熱器
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