JP2013117344A

JP2013117344A - ヒートポンプ式暖房装置

Info

Publication number: JP2013117344A
Application number: JP2011264824A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Shirai; 瑛一白井; Masami Yamaguchi; 正巳山口; Mitsuya Hasegawa; 貢也長谷川
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2013-06-13

Abstract

【課題】温水暖房運転の単独運転時を調整する。
【解決手段】空調側冷媒回路２２は分岐管Ａ１４、二方弁２３、室内熱交換器１８、空調側膨張弁２５、分岐管Ｂ１５を接続して形成し、圧縮機２と分岐管Ａ１４の間には吐出温センサ２７を設け、温水暖房ユニット８の単独運転開始時には、空調側膨張弁２５を閉じた後に吐出温センサ２７で検知される温度が所定温度になった時に二方弁２３を閉じることで、空調側冷媒回路２２内に適量の冷媒を封じ込め、水−冷媒熱交換器３側の冷凍回路の冷媒量を調整することで最適な効率で運転できるようにする。
【選択図】図２

Description

この発明は、ヒートポンプ式室外機からの冷媒により、空調用室内機や温水ユニットなどの加熱装置を作動させるヒートポンプ式暖房装置に関するものである。

従来のヒートポンプ式加熱システムにおいては、１台の室外機に空調用室内機および床暖房用の温水暖房ユニットなどの加熱装置を並列に接続して併用し、空調用室内機と温水暖房ユニットを切り換えて、それぞれ単独で運転することができるものだった。そしてポンプダウンによって冷媒を室外機に回収して、それぞれの回路のみで冷媒を循環することで冷媒不足を防止するものだった。（例えば、特許文献１参照）

特開２００５−１６４２０２号公報

この従来のヒートポンプ式暖房装置はそれぞれの冷凍回路での適切な冷媒量が同量ならば問題無いが、通常空調用に使用する冷媒量と温水暖房で使用する冷媒量は異なることが多く、異なったまま不適切な冷媒量で使用した場合には効率が低下する問題が有った。
また、室外機と室内機を接続する連絡配管の長短によっても適切な冷媒量が異なるために通常空調用に使用する冷媒量と温水暖房で使用する冷媒量を同量にすることはとても困難なものであった。

この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、圧縮機と水−冷媒熱交換器、水熱交側膨張弁、空気熱交換器等を冷媒配管で環状に接続する冷凍回路を設け、前記圧縮機と水−冷媒熱交換器の間に分岐管Ａを、前記水−冷媒熱交換器と空気熱交換器の間に分岐管Ｂを設け、前記水−冷媒熱交換器と並列に室内熱交換器を接続し、空調側冷媒回路を形成した室外機と、前記室内熱交換器と室内送風機を備えた室内機と、前記水−冷媒熱交換器の温水経路に接続し、温水を循環して暖房を行う温水暖房ユニットとを接続したヒートポンプ式暖房装置に於いて、前記空調側冷媒回路は分岐管Ａ、二方弁、室内熱交換器、空調側膨張弁、分岐管Ｂを接続して形成し、前記圧縮機と分岐管Ａの間には吐出温センサを設け、前記温水暖房ユニットの単独運転開始時には、前記空調側膨張弁を閉じた後に吐出温センサで検知される温度が所定温度になった時に二方弁を閉じることで、空調側冷媒回路内に適量の冷媒を封じ込め、水−冷媒熱交換器側の冷凍回路の冷媒量を調整するものである。

この発明によれば、温水暖房ユニットの単独運転開始時には、前記空調側膨張弁を閉じた後に吐出温センサで検知される温度が所定温度になった時に二方弁を閉じることで、空調側冷媒回路内に適量の冷媒を封じ込め、水−冷媒熱交換器側の冷凍回路を循環する冷媒量を最適に調整することで、運転効率を最適にし暖房装置の性能を向上させることができるものである。

この発明一実施例の概略の説明図。同フローチャート図。

次に、この発明に係るヒートポンプ式暖房装置を図面に示された一実施例で説明する。
１はヒートポンプ式暖房装置の室外機で、内部には圧縮機２と、水−冷媒熱交換器３、水熱交側膨張弁４、空気熱交換器５を冷媒配管６で連通した冷凍回路７を形成している。
８は床暖房パネル等の放熱器（図示せず）を備えた温水暖房ユニットで、温水連絡配管９によって前記水−冷媒熱交換器３の温水経路１０に接続し、循環ポンプ（図示せず）にて温水回路１１に温水を循環して暖房を行う。前記温水連絡配管９は温水暖房ユニット８と前記室外機１に設けた往き温水口１２、戻り温水口１３とを接続する配管で温水暖房ユニット８の設置状況によってその長さが変化するものである。

１４は前記圧縮機２と水−冷媒熱交換器３の間の冷凍回路７に設けた分岐管Ａ、１５は前記水−冷媒熱交換器３と空気熱交換器５の間の冷凍回路７に設けた分岐管Ｂで、水−冷媒熱交換器３と分岐管Ｂ１５の間には前記水熱交側膨張弁４を備え、前記分岐管Ａ１４、水−冷媒熱交換器３、水熱交側膨張弁４を連通して水熱交側冷媒回路１６を形成している。

１７は空調室内機で、内部には冷媒が通過する室内熱交換器１８と室内送風機１９を備え、冷媒側連絡配管２０によって前記室外機１の冷媒接続口２１と接続される。
２２は前記水熱交側冷媒回路１６と並列に設けた空調側冷媒回路で、前記分岐管Ａ１４、二方弁２３、前記冷媒接続口２１、冷媒連絡配管２０、室内接続口２４、室内熱交換器１８、前記室内接続口２４、冷媒連絡配管２０、冷媒接続口２１、空調側膨張弁２５を連通して形成している。

２６は前記圧縮機２と分岐管Ａ１４の間に設けた四方弁で、冷暖房の切換や暖房運転時の除霜運転で必要に応じて冷媒の流れる方向を切換えるものである。さらに前記四方弁２６と分岐管Ａ１４の間の冷媒配管表面には吐出温センサ２７を設け、冷媒の温度を検知して室外制御部２８にて前記水熱交側膨張弁４、二方弁２３、空調側膨張２５の開閉や圧縮機２等の回転数をコントロールするものである。

２９は前記空気熱交換器５の送風を行う室外送風機で、樹脂製のプロペラファンで形成され、室外送風モータ３０で回転する。３１は前記室内送風機１９を回転する室内送風モータ。

室外機１の冷凍能力は６ｋｗで温水暖房ユニット８と空調室内機１７の同時運転の場合には、温水暖房ユニット８が３ｋｗ、空調室内機１７が３ｋｗの出力で運転し、２つの膨張弁４・２５もそれぞれの運転に合わせた開度で運転する。空調室内機１７の単独暖房運転では約６ｋｗの出力で運転が行われる。温水暖房ユニット８の単独暖房運転でも約６ｋｗの出力で運転が行われる。

冷房運転の場合には空調室内機１７のみの単独運転が可能であり出力は約６ｋｗであり、水熱交側冷媒回路１６には冷媒は流れないものである。

図２のフローチャート図によって温水暖房単独運転開始時の動作ついて説明すれば、暖房運転を開始すれば（ｓｔ１）、ｓｔ２にて圧縮機２と室外送風モータ３０が回転を開始し、四方弁２６は暖房側に切り替わる、ｓｔ３にて水熱交側膨張弁Ａ４を適宜の開度に開き、空調側膨張弁Ｂ２５は全閉にする。

ｓｔ４にて吐出温センサ２７の温度は運転開始後徐々に上昇し、この吐出温度値Ｔが所定温度以上になれば、ｓｔ５に進み、所定温度より低ければｓｔ３に戻る。ｓｔ５にて二方弁２３を閉じることで冷凍回路７では必要の無い量の冷媒が二方弁２３と空調側膨張弁２５の間の空調側冷媒回路２２の主に室内熱交換器１８に封じ込められるので、冷凍回路７では適切な冷媒量で運転ができるので、最適の効率で運転できるものである。

そして、ｓｔ６にて停止が選択されれば、圧縮機２、室外送風モータ３０等を停止し、二方弁２３、水熱交側膨張弁Ａ４、空調側膨張弁Ｂ２５が開弁され、ｓｔ８で運転が全停止するものである。

このように、温水暖房ユニット８の単独運転開始時には、前記空調側膨張弁Ｂ２５を閉じた後に吐出温センサ２７で検知される温度が所定温度Ｔになった時に二方弁２３を閉じることで、空調側冷媒回路２２内に適量の冷媒を封じ込め、水−冷媒熱交換器３側の冷凍回路１６を循環する冷媒量を最適に調整することで、運転効率を最適にし暖房装置の性能を向上させることができるものである。

１室外機
３水−冷媒熱交換器
４水熱交側膨張弁Ａ
８温水暖房ユニット
１４分岐管Ａ
１５分岐管Ｂ
１６水熱交側冷媒回路
１７空調室内機
１８室内熱交換器
２２空調側冷媒回路
２３二方弁
２５空調側膨張弁
２７吐出温センサ

Claims

圧縮機と水−冷媒熱交換器、水熱交側膨張弁、空気熱交換器等を冷媒配管で環状に接続する冷凍回路を設け、前記圧縮機と水−冷媒熱交換器の間に分岐管Ａを、前記水−冷媒熱交換器と空気熱交換器の間に分岐管Ｂを設け、前記水−冷媒熱交換器と並列に室内熱交換器を接続し、空調側冷媒回路を形成した室外機と、前記室内熱交換器と室内送風機を備えた室内機と、前記水−冷媒熱交換器の温水経路に接続し、温水を循環して暖房を行う温水暖房ユニットとを接続したヒートポンプ式暖房装置に於いて、前記空調側冷媒回路は分岐管Ａ、二方弁、室内熱交換器、空調側膨張弁、分岐管Ｂを接続して形成し、前記圧縮機と分岐管Ａの間には吐出温センサを設け、前記温水暖房ユニットの単独運転開始時には、前記空調側膨張弁を閉じた後に吐出温センサで検知される温度が所定温度になった時に二方弁を閉じることで、空調側冷媒回路内に適量の冷媒を封じ込め、水−冷媒熱交換器側の冷凍回路の冷媒量を調整するヒートポンプ式暖房装置。