JP2016176672A - 空気調和機 - Google Patents

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Abstract

【課題】室外熱交換器と他熱源熱交を使用する空気調和機において、外気と他熱源から望ましい採熱あるいは放熱を行なって、使用電力量を低減することのできる空気調和機を提供するものである。【解決手段】第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13、液ガス開閉弁14の開閉を、熱媒体温度センサ19の出力値Ttと外気温センサ16の出力値Taの差分ΔTと、圧縮機5の回転数などの運転条件に応じて行い、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の接続状態を最適に設定する。【選択図】図1

Description

本発明は、冷媒を用いて冷凍サイクルを構成して冷房あるいは暖房を行う空気調和機において、外気を熱源とすると共にその他の熱源を利用して性能向上を図る技術に関するものである。
近年は、地球温暖化防止の観点から空気調和機の運転効率が重要視されている。その結果、圧縮機や送風機の効率向上や熱交換器の高性能化が図られている。
圧縮機や送風機においては、インバータ化や、モータのロータに高価な希土類の磁石を採用したり、モータ駆動方式の改良により高速運転が困難であった巻数が多い仕様のステータも使いこなすことで、期間消費電力の低減を実現してきた。
熱交換器については、性能向上のため投入量が年々増加する傾向にあり、空気調和機の大きさも大型化する傾向にある。その一方で、フィンの切起しや曲げ形状に工夫を凝らし熱交換性能に優れたフィンの開発や、冷媒配管の細管化や管径変化の最適化により高性能化を図る技術も開発されている。
こうした各要素の高性能化の一方で、太陽熱や地中熱など従来利用されていなかった熱源を利用することで、空気調和機の運転効率向上や電力消費量の削減の取り組みもなされている。
太陽熱は冷房に利用することはできないが、暖房に用いる場合、装置の設計によっては直接用いるのに十分な温度を得ることができる。また、暖房に直接利用できる温度より低い温度しか得られなくても、蒸発器(吸熱)に用いれば効率の良い暖房を行なうことができる。
太陽熱を暖房に利用する場合では、採熱可能な時間帯と利用したい時間帯が必ずしも一致しないので蓄熱を行なうのが望ましい。
地下10mの地中温度は年間を通して安定(15℃前後)している。また、地中温度は1〜2mの深さでも、冬は10℃、夏は25℃程度の温度を維持している。このため、地中熱は、夏は冷房、冬は暖房に利用することが可能である。
例えば地中熱を利用している装置について従来例をあげると、特許文献1に記載の装置では、室外熱交換器と並列に第2熱交換器を設けている。第2熱交換器は、地中に埋設され不凍液で満たされた容器の中に収納されている。外気と地中熱を併用することで、安定した暖房および冷房能力を得るとしている。
つまり、暖房運転時には、圧縮機から吐出された冷媒ガスは室内側熱交換器で凝縮(放熱)し、減圧装置を経たのち、室外側熱交換器および第2熱交換器で蒸発(吸熱)し、再び圧縮機へ吸入される。このように2つの蒸発(吸熱)器を持つことになり、吸熱量が増大し、室内ユニツトからの放熱量(暖房能力)も増大するとしている。一方、冷房運転時は、真夏の外気温よりも地中の温度は低く放熱効果が高いこと、また2つの凝縮器を持つことにより、真夏の外気温が高いときでも大きな冷房能力を得ることができるとしている。
さらに、特許文献2記載の装置は、圧縮機、室内熱交換器、減圧装置、室外熱交換器を環状に接続してなるヒ−トポンプ回路を備えた空気調和機であって、採熱部が地中に埋設され、地上に設けられた放熱部が室外熱交換器の風上に位置するように設けられたヒ−トパイプを備えている。室外熱交換器と、地中から採熱を行うヒ−トパイプを組み合わせることにより、外気及び地中から熱を汲み上げ、寒冷地での暖房能力の低下を防止することができるとしている。
この空気調和機では、室外熱交換器に当てる空気の予熱に地中熱を利用しており、冷媒回路を変更する必要がないのが特徴で、ヒートパイプをブライン循環型の地中熱利用方式に変えれば、冷房運転時にも利用することができる。
特開平1−189465号公報 特開平6−241611号公報
しかしながら、地中温度と外気温との関係は常に一定ではなく、地中熱を利用するよりも外気のみと熱交換するほうが有効な場合も存在する。例えば、好天に恵まれた冬の日中に、気温が上昇して地中温度よりも高くなったり、夏の夜間に気温が低下し、地中温度よりも低くなったりすることがある。また、空調負荷と、地中からの採熱量の関係も一定ではない。このため、室外熱交換器と地中熱を利用する熱交換器の理想的な関係は常に同じではない。
太陽熱を蓄熱して利用する場合においても、天候などにより蓄熱量の変化は避けられないし、蓄熱温度も変化していく。このため、室外熱交換器と蓄熱を利用する熱交換器の理想的な関係は常に同じではない。
つまり、従来の技術のように、空気調和機を任意の運転条件に特化して室外熱交換器と地中熱や太陽熱などの他熱源を利用する第2熱交換器の関係を固定すると、特化した条件と異なる運転条件下では他熱源を有効に利用できないという課題があった。
従って本発明は、こうした課題を解決し、外気と他熱源から望ましい採熱あるいは放熱を行なって、使用電力量を低減することのできる空気調和機を提供するものである。
上記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、外気と熱交換を行なう室外熱交換器と、前記外気以外の熱源から得た冷熱あるいは温熱を利用する他熱源利用熱交換器と、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を切り替える切り替え手段とを備え、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を切り替え可能にするものである。
これにより、運転条件に応じて、運転効率の良い室外熱交換器と他熱源利用熱交換器の接続関係を選択することができる。
本発明の空気調和機は、前記運転条件に応じて、運転効率の良い室外熱交換器と他熱源利用熱交換器の接続関係を選択することができる。従って、本発明の空気調和機の消費電力を低減し、省エネ性に優れる装置を提供することができる。
本発明の実施の形態1における空気調和機のシステム構成図 本発明の実施の形態2における空気調和機のシステム構成図 本発明の実施の形態3における空気調和機のシステム構成図
第1の発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、外気と熱交換を行なう室外熱交換器と、前記室外熱交換器の低エンタルピー側に接続された第1の調整弁と、前記外気以外の熱源から得た冷熱あるいは温熱を利用する他熱源利用熱交換器と、前記他熱源利用熱交換器の低エンタルピー側に接続された第2の調整弁と、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を切り替える切り替え手段と、室内の空気と熱交換する室内熱交換器と、前記外気の温度を検知する外気温検知手段と、前記熱源から搬送された熱媒体の温度を検知する熱媒体温度検知手段と、前記外気温検知手段の出力と前記熱媒体温度検知手段の出力の少なくともいずれか一方に応じて前記切り替え手段を制御する制御手段とを備え、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を切り替え可能にするものである。
これにより、前記運転条件に応じて、運転効率の良い前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を選択することができる。従って、本発明の空気調和機の消費電力を低減し、省エネ性に優れる装置を提供することができる。
第2の発明は、第1の発明において、前記第1の調整弁に接続された配管であって前記室外熱交換器と反対側の配管と前記第2の調整弁に接続された配管であって前記他熱源利用熱交換器と反対側の配管とが合流して、前記室内熱交換器に接続され、前記室外熱交換器のガス側配管と前記他熱源利用熱交換器の高エンタルピー側配管とが合流して、前記圧縮機の吐出口あるいは吸入口へ接続され、前記切り替え手段として、前記室外熱交換器のガス側配管に配置され開閉を行なう第1の制御弁と、前記他熱源利用熱交換器の高エンタルピー側配管に配置され開閉を行なう第2の制御弁と、前記室外熱交換器と前記第1の制御弁の間と前記他熱源利用熱交換器と前記第2の調整弁の間を結ぶガス側低エンタルピー側接続配管と、前記ガス側低エンタルピー側接続配管に配置され開閉を行なう第3の制御弁を備え、前記第1の調整弁と前記第2の調整弁と第1の制御弁と第2の制御弁と第3の制御弁の動作を前記制御手段で制御するものである。
これにより、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を各々単独か、並列かに加えて、前記他熱源利用熱交換器が前記室外熱交換器のガス側に直列に接続配置することができる。従って、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係の選択肢が増え、特に暖房運転において本発明の空気調和機のさらに消費電力を低減し、より省エネ性に優れる装置を提供することができる。
第3の発明は、第1の発明において、前記第1の調整弁に接続された配管であって前記室外熱交換器と反対側の配管と前記第2の調整弁に接続された配管であって前記他熱源利用熱交換器と反対側の配管とが合流して、前記室内熱交換器に接続され、前記室外熱交換器のガス側配管と前記他熱源利用熱交換器の高エンタルピー側配管とが合流して、前記圧縮機の吐出口あるいは吸入口へ接続され、前記切り替え手段として、前記室外熱交換器のガス側配管に配置され開閉を行なう第1の制御弁と、前記他熱源利用熱交換器の高エンタルピー側配管に配置され開閉を行なう第2の制御弁と、前記室外熱交換器と前記第1の調整弁の間と前記他熱源利用熱交換器と前記第2の制御弁の間を結ぶ液側高エンタルピー側接続配管と、前記液側高エンタルピー側接続配管に配置され開閉を行なう第4の制御弁を備え、前記第1の調整弁と前記第2の調整弁と第1の制御弁と第2の制御弁と第4の制御弁の動作を前記制御手段で制御するものである。
これにより、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を各々単独か、並列かに加えて、前記他熱源利用熱交換器が前記室外熱交換器の液側に直列に接続配置することができる。従って、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係の選択肢が増え、特に冷房運転において、本発明の空気調和機のさらに消費電力を低減し、より省エネ性に優れる装置を提供することができる。
第4の発明は、第2の発明あるいは第3の発明において、前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた差分値が、冷房運転時であれば第1の冷房閾値よりも大きな場合に、暖房運転であれば第1の暖房閾値よりも小さな場合に、前記第1の制御弁を開き、前記第2の制御弁または前記第2の調整弁を閉じ、前記第3の制御弁または前記第4の制御弁を閉じ、前記第1の調整弁を調整して、前記他熱源利用熱交換器は使用せずに前記室外熱交換器のみを使用し運転するものである。
これにより、該当運転条件時に適した熱源利用を行なうことができる。従って、該当運転条件時に最も省エネ性に優れた運転を行なうことができる。
第5の発明は、第2の発明の発明において、前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた前記差分値が、冷房運転であれば前記第1の冷房閾値以下で第2の冷房閾値より大きな場合に、暖房運転であれば前記第1の暖房閾値以上で第2の暖房閾値より小さな場合に、前記第2の制御弁および第3の制御弁を開き、前記第1の制御弁および前記第2の調整弁を閉じて、前記第1の調整弁を調整し、前記室外熱交換器のガス側に前記他熱源利用熱交換器を直列に接続して運転するものである。
これにより、該当運転条件時に適した熱源利用を行なうことができる。従って、該当運転条件時に最も省エネ性に優れた装置を提供することができる。
第6の発明は、第2の発明あるいは第3の発明において、前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた前記差分値が、冷房運転時であれば前記第1の冷房閾値または前記第2の冷房閾値以下で第3の冷房閾値または第4の冷房閾値よりも大きな場合に、暖房運転であれば前記第1の暖房閾値または前記第2の暖房閾値以上で第3の暖房閾値または第4の暖房閾値よりも小さな場合に、前記第1の制御弁、前記第2の制御弁を開き、前記第3の制御弁または前記第4の制御弁を閉じ、前記第1の調整弁、前記第2の調整弁を調整し、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器を並列に接続して運転するものである。
これにより、該当運転条件時に適した熱源利用を行なうことができる。従って、該当運転条件時に最も省エネ性に優れた装置を提供することができる。
第7の発明は、第3の発明の発明において、前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた前記差分値が、冷房運転時であれば前記第3の冷房閾値以下で前記第4の冷房閾値よりも大きい場合に、暖房運転時であれば前記第3の暖房閾値以上で前記第4の暖房閾値よりも小さい場合に、前記第1の制御弁および第4の制御弁を開き、前記第2の制御弁および前記第1の調整弁を閉じて、前記第2の調整弁を調整し、前記室外熱交換器の液側に前記他熱源利用熱交換器を直列に接続して運転するものである。
これにより、該当運転条件時に適した熱源利用を行なうことができる。従って、該当運転条件時に最も省エネ性に優れた装置を提供することができる。
第8の発明は、第2の発明あるいは第3の発明において、前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた前記差分値が、冷房運転時であれば前記第4の冷房閾値以下の場合に、暖房運転であれば前記第4の暖房閾値以上の場合に、前記第1の制御弁または第1の調整弁を閉じ、前記第2の制御弁を開き、前記第3の制御弁または前記第4の制御弁を閉じ、前記第2の調整弁を調整し、前記室外熱交換器は使用せずに前記他熱源利用熱交換器のみを使用し運転するものである。
これにより、該当運転条件時に適した熱源利用を行なうことができる。従って、該当運転条件時に最も省エネ性に優れた運転を行なうことができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における空気調和機の構成図を示すものである。なお、図1では、四方弁6は冷房運転の場合の状態を示している。
図1に示すように、本実施の形態1における空気調和機は、室内熱交換器2、室内送風機3などを備えた室内機1と、圧縮機5、四方弁6、室外熱交換器7、室外ファン8、第1の調整弁である第1膨張弁10などを備えた室外機4が配管、通信線などで接続されている。そして、圧縮機5、四方弁6、室外熱交換器7、第1膨張弁10、室内熱交換器2を順に配管で接続し、冷凍サイクル回路を構成している。この冷凍サイクル回路を、冷凍サイクルあるいはヒートポンプサイクルとして作用させ、空気調和機は冷房運転あるいは暖房運転を行なうことができる。
冷房運転の場合には、図1に示すように、四方弁6は、圧縮機5の吐出側と室外熱交換器7とを連通させるとともに、圧縮機5の吸入側と室内熱交換器2とを連通されるように切替えられる。つまり、冷房運転の場合には、冷媒は圧縮機5から吐出されると、四方弁6、室外熱交換器7、第1膨張弁10、室内熱交換器2と流れ、四方弁6を経て圧縮機5に戻る。
一方、暖房運転の場合には、四方弁6は、圧縮機5の吸入側と室外熱交換器7とを連通させるとともに、圧縮機5の吐出側と室内熱交換器2とを連通されるように切替えられる。つまり、暖房運転の場合には、冷媒は圧縮機5から吐出されると、四方弁6、室内熱交換器2、第1膨張弁10、室外熱交換器7と流れ、四方弁6を経て圧縮機5に戻る。
冷凍サイクル回路において、第1膨張弁10は、室外熱交換器7の液側配管側(低エンタルピー側)、つまり、冷房運転時には出口側、暖房運転時には入口側となる側に設けられている。
さらに、外気以外の熱源(例えば、地中熱)から得た冷熱あるいは温熱を利用するため室外機4には、他熱源利用熱交換器9と、第2の調整弁である第2膨張弁11を備えている。冷凍サイクル回路において、他熱源利用熱交換器9の一端は、四方弁6と室外熱交換器7との間に接続されており、他端は、第1膨張弁10と室内熱交換器2との間に接続されている。他熱源利用熱交換器9には、ポンプ17によって熱媒体であるブラインが地中熱熱源18へ送られ地熱を回収して運ばれてくる。
第2膨張弁11は、他熱源利用熱交換器9の低エンタルピー側、つまり、冷房運転時には出口側、暖房運転時には入口側となる側に設けられている。
本実施の形態1における空気調和機は、室外熱交換器7に流入する空気の温度を検知する外気温センサ16と、他熱源利用熱交換器9に流入する熱媒体の温度を検知する熱媒体温度センサ19とを備えている。
さらに、冷凍サイクル回路は、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の接続関係を切り替える切り替え手段を備えている。切り替え手段として、室外熱交換器7のガス側配管(四方弁6が接続された側の配管)に配置され開閉を行なう第1の制御弁である外熱交開閉弁12と、他熱源利用熱交換器9の高エンタルピー側(四方弁6が接続された側)に配置され開閉を行なう第2の制御弁である他熱源熱交開閉弁13と、室外熱交換器7と第1膨張弁10の間と、他熱源利用熱交換器9と他熱源熱交開閉弁13の間とを接続する液側高エンタルピー側接続配管20と、液側高エンタルピー側接続配管20に配置され開閉を行なう第4の制御弁である液ガス開閉弁14とが備えられている。
また、本実施の形態1における空気調和機は、外気温センサ16、熱媒体温度センサ19の出力などに応じて、圧縮機5の回転数、四方弁6の切り替え、室内送風機3の回転数、室外ファン8の回転数、第1膨張弁10や第2膨張弁11の開度、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13、液ガス開閉弁14の開閉状態などを調整する制御装置15を備えている。
第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13、液ガス開閉弁14は、外気温センサ16および熱媒体温度センサ19の出力と、圧縮機5の回転数などの運転条件に応じて制御装置15により制御され、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の接続状態を最適に設定する。
つまり、本実施の形態1の空気調和機は、外気温センサ16および熱媒体温度センサ19の出力と圧縮機5の回転数などの運転条件に応じて、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の接続状態を適切に切り替えることで、他熱源を有効に利用することができ、消費電力を低減し、省エネ性に優れる装置となっている。
本実施の形態1においては、第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13、液ガス開閉弁14の開閉は、熱媒体温度センサ19の出力値Ttと外気温センサ16の出力値Taの差分ΔTに応じて、(表1)、(表2)の様に動作し、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の接続状態を最適に設定する。
(表1)は冷房運転時の各弁の開閉を「○」、「×」で示している。「○」は最左欄に示した弁を開状態とすることを示す、「×」は当該弁を閉状態とすることを示している。なお、第1膨張弁10、第2膨張弁11については、「○」で示す開状態に、全開状態以外に、減圧するのに適切な開度である状態を含むものとする。
(表1)において、第1の冷房閾値であるΔTc1は冷房運転時に室外熱交換器7を単独で使用するか否かを判断する閾値、第3の冷房閾値であるΔTc3は室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9を並列に使用するか、他熱源利用熱交換器9を液側に直列に使用するかを判断する閾値、第4の冷房閾値であるΔTc4は他熱源利用熱交換器9を単独で使用するか否かを判断する閾値である。なお、ΔTc4<ΔTc3<ΔTc1である。
本実施の形態1では、ΔTがΔTc3を境に、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9が並列接続か、他熱源利用熱交換器9が下流となる直列接続かを切換える。
まず、冷房運転の場合で、ΔTc1≦ΔTの場合には、第1膨張弁10、外熱交開閉弁12を開状態とし、液ガス開閉弁14、第2膨張弁11、他熱源熱交開閉弁13を閉状態とする。第1膨張弁10は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、圧縮機5から吐出された冷媒は、室外熱交換器7には流れ、他熱源利用熱交換器9には流れることがない。室外熱交換器7を出た冷媒は第1膨張弁10によって、減圧される。なお、第2膨張弁11は弁を流れる冷媒を完全に閉止できる膨張弁であることが望ましい。
一般的に、冷房運転の場合、地中熱熱源18から送られてきたブラインの温度が、外気温よりも高ければ地中熱を利用することに大きなメリットはない。しかし、実際のところ室外熱交換器7のみ使用すれば凝縮温度は必然的に外気温Taよりも高くなる。ここで、ブライン温度が外気温Taよりは高いが、室外熱交換器7のみ使用時の凝縮温度よりも低ければ、他熱源利用熱交換器9を利用することに一定の価値がある。
従って、ΔTc1は0よりも大きな値が妥当であり、圧縮機5の回転数が高いほど大きくなる傾向がある。逆に、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の能力比率を見た場合、室外熱交換器7が優位であれば、ΔTc1は小さくなる傾向がある。
ΔTc3≦ΔT<ΔTc1の場合には、第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13を開状態とし、液ガス開閉弁14を閉状態とする。第1膨張弁10、第2膨張弁11は、それぞれを通過する冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、圧縮機5から吐出された冷媒は、室外熱交換器7と他熱源利用熱
交換器9とに、並列に流れる。室外熱交換器7を出た冷媒は第1膨張弁10によって、他熱源利用熱交換器9を出た冷媒は第2膨張弁11によって、それぞれ減圧される。
地中熱熱源18から送られてきたブラインの温度が、外気温と同様の温度(つまりΔTがΔTc1以下)であれば、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9は並列に使用するのが望ましい。外気温とブラインに温度差が無いため、凝縮出口の到達温度(凝縮後の温度)は大きく変わらないためである。
次に、ΔTc4≦ΔT<ΔTc3の場合には、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、液ガス開閉弁14を開状態とし、第1膨張弁10、他熱源熱交開閉弁13を閉状態とする。第2膨張弁11は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、圧縮機5から吐出された冷媒は、室外熱交換器7を流れた後、他熱源利用熱交換器9に流れる。他熱源利用熱交換器9を出た冷媒は第2膨張弁11によって減圧される。なお、第1膨張弁10は弁を流れる冷媒を完全に閉止できる膨張弁であることが望ましい。
ブライン温度が外気温よりも低くなると、凝縮出口の到達温度を下げることができるので、他熱源利用熱交換器9を下流に配置するのが望ましい。特に、熱交換能力に余力があり、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9は並列に使用する効果が減じてくる圧縮機5の回転数が低い場合、直列にしたほうが凝縮出口の到達温度を下げることができ、効果的である。
従って、圧縮機5の回転数が低くなるほど早めに切換える、つまり閾値ΔTc3は大きめになるよう設定するのが良い。逆に、圧縮機5の回転数が高い場合は、凝縮温度を下げる効果が大きくなるので、ΔTc3は小さめにして凝縮温度を下げる効果を狙うのが良い。さらに、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の能力比率が、室外熱交換器7優位であれば他熱源利用熱交換器9による凝縮温度を下げる効果が少なくなるので、凝縮出口温度の低下を狙ってΔTc3は大きくするのが良い。
そして、ΔT<ΔTc4の場合には、第2膨張弁11、他熱源熱交開閉弁13を開状態とし、第1膨張弁10、外熱交開閉弁12、液ガス開閉弁14を閉状態とする。第2膨張弁11は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、圧縮機5から吐出された冷媒は、他熱源利用熱交換器9には流れ、室外熱交換器7には流れることがない。他熱源利用熱交換器9を出た冷媒は第2膨張弁11によって、減圧される。
ブライン温度がさらに低下して、ΔTがΔTc4よりも小さくなると地中熱熱源18だけを使用するのが望ましくなる。このとき、圧縮機5の回転数が高くなるほど大きな温度差が必要となり、ΔTc4は小さくなる。また、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の能力比率が、室外熱交換器7優位であるほど、他熱源利用熱交換器9の能力を上げるためΔTc4は小さくしなければならない。
(表2)は暖房運転時の各弁の開閉を示している。(表1)と同様に、第1の暖房閾値であるΔTh1は暖房運転時に室外熱交換器7を単独で使用するか否かを判断する閾値、第3の暖房閾値であるΔTh3は室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9を並列に使用するか、他熱源利用熱交換器9を液側に直列に使用するかを判断する閾値、第4の暖房閾値であるΔTh4は他熱源利用熱交換器9を単独で使用するか否かを判断する閾値である。なお、ΔTh1<ΔTh3<ΔTh4である。
まず、暖房運転の場合で、ΔT<ΔTh1の場合には、第1膨張弁10、外熱交開閉弁12を開状態とし、液ガス開閉弁14、第2膨張弁11、他熱源熱交開閉弁13を閉状態とする。第1膨張弁10は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、
室内熱交換器2を出た冷媒は、第1膨張弁10で減圧された後、室外熱交換器7には流れ、他熱源利用熱交換器9には流れることがない。
一般的に、暖房運転の場合、地中熱熱源18から送られてきたブラインの温度が、外気温よりも低ければ地中熱を利用することに大きなメリットはない。しかし、実際のところ室外熱交換器7のみ使用すれば蒸発温度は必然的に外気温Taよりも低くなる。ここで、ブライン温度が外気温Taよりは低いが、室外熱交換器7のみ使用時の蒸発温度よりも高ければ、他熱源利用熱交換器9を利用することに一定の価値がある。
従って、ΔTh1は0よりも小さな値が妥当であり、圧縮機5の回転数が高いほど小さくなる傾向がある。逆に、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の能力比率が、室外熱交換器7優位であれば、地中熱熱源18の熱が多く利用できる条件になってから他熱源利用熱交換器9を利用することになり、ΔTh1は大きくなる傾向がある。
ΔTh1≦ΔT<ΔTh3の場合には、第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13を開状態とし、液ガス開閉弁14を閉状態とする。第1膨張弁10、第2膨張弁11は、それぞれを通過する冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、室内熱交換器2を出た冷媒は、第1膨張弁10で減圧された後、室外熱交換器7に流入する流れと、第1膨張弁10で減圧された後、他熱源利用熱交換器9に流入する流れとに、並列に流れる。
地中熱熱源18から送られてきたブラインの温度が、外気温と同様の温度(つまりΔTがΔTh1以下)であれば、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9は並列に使用するのが望ましい。外気温とブラインに温度差が無く、蒸発の到達温度は変わらないためである。
次に、ΔTh3≦ΔT<ΔTh4の場合には、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、液ガス開閉弁14を開状態とし、第1膨張弁10、他熱源熱交開閉弁13を閉状態とする。第2膨張弁11は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、室内熱交換器2を出た冷媒は、第2膨張弁11によって減圧された後、他熱源利用熱交換器9を流れた後、室外熱交換器7に流れる。
本実施の形態1では、暖房運転時、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9は並列に使用するか他熱源利用熱交換器9を上流に配置した直列での使用となる。
他熱源利用熱交換器9を上流に配置した直列で効果が出るのは、ブライン温度が外気温よりも高くなってからで、このとき膨張弁は、第2膨張弁11の1つを制御することになり、絞りの調整が容易となり最適な絞り設定で運転できる。並列の場合には、第1膨張弁10と第2膨張弁11の両方を調整することになり、それぞれが最適となるよう制御することは難度が高い。
そしてこのとき、圧縮機5の回転数が高いほど蒸発温度は低下するので、ΔTが小さくても効果が得られるようになるので閾値ΔTh3は小さくなり、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の能力比率が、室外熱交換器7優位であれば他熱源利用熱交換器9での蒸発温度上昇による能力低下の影響が小さく、閾値ΔTh3は大きくなる。
そして、ΔTh4≦ΔTの場合には、第2膨張弁11、他熱源熱交開閉弁13を開状態とし、第1膨張弁10、外熱交開閉弁12、液ガス開閉弁14を閉状態とする。第2膨張弁11は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、室内熱交換器2を出た冷媒は、第2膨張弁11によって減圧された後、他熱源利用熱交換器9に流れ、室外
熱交換器7に流れることはない。
ブライン温度がさらに上昇して、ΔTがΔTh4よりも大きくなると地中熱熱源18だけを使用するのが望ましくなる。圧縮機5の回転数が高くなるほど大きな能力が必要となりΔTh4は大きくなる。また、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の能力比率が、室外熱交換器7優位であるほど他熱源利用熱交換器9の能力増が必要となり、ΔTc4は大きくなる傾向を有している。
本実施の形態1においては、切り替え手段は、室外熱交換器7のガス側配管に配置され開閉を行なう外熱交開閉弁12と、他熱源利用熱交換器9の高エンタルピー側に配置され開閉を行なう他熱源熱交開閉弁13と、室外熱交換器7と第1膨張弁10の間と、他熱源利用熱交換器9と他熱源熱交開閉弁13の間とを結ぶ液側高エンタルピー側接続配管20に配置され開閉を行なう液ガス開閉弁14で構成されている。この切り替え手段によって、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9をそれぞれ単独で使用するか、並列で使用するか、室外熱交換器7の液側に他熱源利用熱交換器9が直列に配置されるかを選択することができる。
そして、室外熱交換器7の液側に他熱源利用熱交換器9が直列に配置された際、特に冷房運転時に大きな効果を発揮し、本発明の空気調和機の消費電力を低減し、省エネ性に優れた装置を提供することができる。
さらに、本実施の形態1は、(表1)、(表2)に従い制御を行なうことで、該当運転条件時に適した熱源利用を行ない、省エネ性に優れた装置を適切に運転することができる。
なお、本実施の形態1の空気調和機においては他熱源として地中熱を使用したが、河川水や、太陽熱、雪室などの蓄熱、冷凍機やヒートポンプの排熱などを利用してもかまわない。また、冷凍サイクル回路に封入する冷媒は特に種類を問わず効果を得ることができる。
(実施の形態2)
図1は、本発明の実施の形態2における空気調和機の構成図を示すものである。なお、図2では、四方弁6は暖房運転の場合の状態を示している。
本実施の形態2の空気調和機は、図2に示すように、実施の形態1と同様、室内熱交換器2、室内送風機3を備えた室内機1と、圧縮機5、四方弁6、室外熱交換器7、室外ファン8、第1の調整弁である第1膨張弁10を備えた室外機4を接続し、冷凍サイクルあるいはヒートポンプサイクルを構成し、冷房運転あるいは暖房運転を行なう。
図2においては、四方弁6は暖房運転の状態となっており、圧縮機5から吐出された冷媒は、四方弁6を経て室内熱交換器2へ流れ放熱した後、室外機4へ戻ってくる。
さらに、外気以外の熱源から得た冷熱あるいは温熱を利用するため室外機4には、他熱源利用熱交換器9と、第2の調整弁である第2膨張弁11とを備えており、他熱源利用熱交換器9には、ポンプ17によって熱媒体であるブラインが地中熱熱源18へ送られ地熱を回収して運ばれてくる。
制御装置21は、外気温センサ16および熱媒体温度センサ19の出力と圧縮機5の回転数などの運転条件に応じて切り替え手段を制御し、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9を、運転状況に応じて適した接続状態にする。
従って、本発明の空気調和機は、他熱源を有効に利用することができるので、消費電力を低減し、省エネ性に優れる装置を提供できる。
本実施の形態2の空気調和機においては、切り替え手段は、室外熱交換器7のガス側配管に配置され開閉を行なう第1の制御弁である外熱交開閉弁12と、他熱源利用熱交換器9の高エンタルピー側に配置され開閉を行なう第2の制御弁である他熱源熱交開閉弁13と、室外熱交換器7と外熱交開閉弁12の間と、他熱源利用熱交換器9と第2膨張弁11の間とを結ぶガス側低エンタルピー側接続配管23と、ガス側低エンタルピー側接続配管23に配置され開閉を行なう第3の制御弁であるガス液開閉弁22で構成されている。
第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13、ガス液開閉弁22は、制御装置21によって制御され、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の使用状態を最適に設定する。
本実施の形態2においては、第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13、ガス液開閉弁22の開閉は、熱媒体温度センサ19の出力値Ttと外気温センサ16の出力値Taの差分ΔTに応じて、(表3)、(表4)の様に動作し、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の使用状態を最適に設定する。
(表3)は暖房運転時、(表4)は冷房運転時における各弁の開閉を示している。
(表3)において、第2の暖房閾値であるΔTh2は室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9を並列に使用するか、他熱源利用熱交換器9をガス側に直列に配置するかを判断する閾値であり、(表4)において、第2の冷房閾値であるΔTc2は室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9を並列に使用するか、他熱源利用熱交換器9をガス側に直列に配置するかを判断する閾値である。
その他のΔTc1、ΔTc4、ΔTh1、ΔTh4など、室外熱交換器7、他熱源利用熱交換器9を単独で用いる場合の判断条件は、実施の形態1と同様である。
まず、暖房運転の場合で、ΔT<ΔTh1の場合には、第1膨張弁10、外熱交開閉弁12を開状態とし、第2膨張弁11、他熱源熱交開閉弁13、ガス液開閉弁22を閉状態とする。第1膨張弁10は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、室内熱交換器2を出た冷媒は、第1膨張弁10で減圧された後、室外熱交換器7には流れ、他熱源利用熱交換器9には流れることがない。
つまり、暖房運転において、地中熱熱源18から得られるブライン温度Ttが冷媒の蒸発温度がよりも小さな状態では、室外熱交換器7を単独で使用する。
ブライン温度Ttと冷媒の蒸発温度の差が、その状態から大きくなっていって、ΔTがΔTh1以上となると室外熱交換器7の下流に配置されても冷媒を過熱することが可能になる。
通常、室外熱交換器7は、性能向上の観点からガス側が多パスになるよう設計されている。要求能力が大きく、圧縮機5の回転数が高くて冷媒循環量が多い状態では、各パスのバランスを取ることが容易であるが、圧縮機5の回転数が低く冷媒循環量が少ない状態では重力の影響などを受け、各パスのバランスを取ることが難しくなってくる。
圧縮機5の性能を最適にするためには、吸入冷媒の乾き具合を適切に調整しなければならないが、パスのバランスが悪い状態で吸入冷媒の乾き具合を適切に調整すると、性能の悪いパスに合わせて絞りが設定されてしまうので、性能の良いパスは本来の性能を発揮することができず、全体として室外熱交換器7は性能を悪化させてしまうことになる。
そこで、ブライン温度Ttが冷媒の蒸発温度がよりも高くなったときに、他熱源利用熱交換器9を室外熱交換器7の下流に配置し、他熱源利用熱交換器9で吸入冷媒の乾き具合を適切に調整するよう制御を行なうと、室外熱交換器7を十分に活用することができるようになり、空気調和機の運転性能が向上する。
つまり、ΔTh1≦ΔT<ΔTh2の場合には、第1膨張弁10、他熱源熱交開閉弁13、ガス液開閉弁22を開状態とし、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12を閉状態とする。第1膨張弁10は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、室内熱交換器2を出た冷媒は、第1膨張弁10によって減圧された後、室外熱交換器7を流れた後、他熱源利用熱交換器9に流れる。
この配置では、他熱源利用熱交換器9の能力比率が小さくても大きな効果を挙げることが可能である。
ΔTがさらに大きくなってΔTh2以上となると、他熱源利用熱交換器9で大きな能力を賄えるようになってくると、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9を並列に用い、蒸
発温度を上昇させるのが効果的である。
つまり、ΔTh2≦ΔT<ΔTh4の場合には、第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13を開状態とし、ガス液開閉弁22を閉状態とする。第1膨張弁10、第2膨張弁11は、それぞれを通過する冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、室内熱交換器2を出た冷媒は、第1膨張弁10で減圧された後、室外熱交換器7に流入する流れと、第1膨張弁10で減圧された後、他熱源利用熱交換器9に流入する流れとに、並列に流れる。
さらにまたΔTが大きくなってΔTh4以上となると、他熱源利用熱交換器9の能力が大きくなって、他熱源利用熱交換器9のみ使用するのが望ましくなる。
つまり、ΔTh4≦ΔTの場合には、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12を開状態とし、第1膨張弁10、他熱源熱交開閉弁13、ガス液開閉弁22を閉状態とする。第2膨張弁11は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。これによって、室内熱交換器2を出た冷媒は、第2膨張弁11によって減圧された後、他熱源利用熱交換器9に流れ、室外熱交換器7に流れることはない。
以上説明したように、本実施の形態2では、(表3)に有るように、ΔTがΔTh1以上ΔTh2未満の時には、ガス液開閉弁22、他熱源熱交開閉弁13を開き、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12を閉じて、他熱源利用熱交換器9が室外熱交換器7の下流になるよう直列に接続する。ΔTがΔTh2以上ΔTh4未満の時には、ガス液開閉弁22を閉じて、室外熱交換器7並列と他熱源利用熱交換器が9を並列に接続する。ΔTh4以上の場合には、外熱交開閉弁12、第1膨張弁10、ガス液開閉弁22を閉じ、他熱源利用熱交換器9のみ使用する。
冷房運転においては(表4)に示すように、ΔTc2以上ΔTc1未満のときに、ガス液開閉弁22、他熱源熱交開閉弁13を開き、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12を閉じて、他熱源利用熱交換器9が室外熱交換器7の上流になるよう直列に接続する。第1膨張弁10は冷媒を減圧するのに適切な開度に調整される。このとき、他熱源利用熱交換器9は冷媒の過熱領域の熱を放熱するために使用される。
ΔTがΔTc4以上ΔTc2未満のときに、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13を開き、ガス液開閉弁22を閉じ、室外熱交換器7並列と他熱源利用熱交換器が9を並列に接続する。第1膨張弁10、第2膨張弁11は、それぞれを通過する冷媒を減圧するのに適切な開度に調整する。
ΔTがΔTc4未満のときに、他熱源熱交開閉弁13を開き、第1膨張弁10、外熱交開閉弁12、ガス液開閉弁22を閉じ、第2膨張弁11を冷媒を減圧するのに適切な開度に調整し、他熱源利用熱交換器9のみ使用する。
実施の形態1と本実施の形態2の違いは、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9が直列接続となった場合の位置関係が逆になる点である。実施の形態1では、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9が直列なった場合、他熱源利用熱交換器9が液側になり、冷房運転では他熱源利用熱交換器9が下流に、暖房運転では他熱源利用熱交換器9が上流になる。一方、本実施の形態2では、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9が直列なった場合、他熱源利用熱交換器9がガス側になり、冷房運転では他熱源利用熱交換器9が上流に、暖房運転では他熱源利用熱交換器9が下流になる。
そしてその際に、実施の形態1では冷房運転時の直列配置の効果が大きくのに対し、本
実施の形態2では、暖房運転時の直列配置の効果が大きい。その他の運転時ではサイクルの構成がまったく同じとなるので、効果についても同じである。
本実施の形態2においては、切り替え手段は、室外熱交換器7のガス側配管に配置され開閉を行なう外熱交開閉弁12と、他熱源利用熱交換器9の高エンタルピー側に配置され開閉を行なう他熱源熱交開閉弁13と、室外熱交換器7と外熱交開閉弁12の間と、他熱源利用熱交換器9と第2膨張弁11の間とを結ぶガス側低エンタルピー側接続配管23に配置され開閉を行なうガス液開閉弁22で構成されている。この切り替え手段によって、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9をそれぞれ単独で使用するか、並列で使用するか、室外熱交換器7のガス側に他熱源利用熱交換器9が直列に配置されるかを選択することができる。
そして、特に暖房運転時に大きな効果を発揮し、本発明の空気調和機の消費電力を低減し、省エネ性に優れた装置を提供することができる。
さらに、実施の形態2は、(表3)、(表4)に従い制御を行なうことで、該当運転条件時に適した熱源利用を行ない、省エネ性に優れた装置を適切に運転することができる。
なお、本実施の形態2の空気調和機においては、他熱源として地中熱を使用したが、河川水や、太陽熱、雪室などの蓄熱、冷凍機やヒートポンプの排熱などを利用してもかまわない。また、冷凍サイクル回路に封入する冷媒は特に種類を問わず効果を得ることができる。
(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3における空気調和機の構成図を示すものである。なお、図3では、四方弁6は冷房運転の場合の状態を示している。
本実施の形態3は、図3に示すように、実施の形態1、実施の形態2の両方の構成を備えている。
本実施の形態3の空気調和機において切り替え手段は、室外熱交換器7のガス側配管に配置され開閉を行なう第1の制御弁である外熱交開閉弁12と、他熱源利用熱交換器9の高エンタルピー側に配置され開閉を行なう第2の制御弁である他熱源熱交開閉弁13と、室外熱交換器7と第1膨張弁10の間と、他熱源利用熱交換器9と他熱源熱交開閉弁13の間とを結ぶ液側高エンタルピー側接続配管20と、液側高エンタルピー側接続配管20に配置され開閉を行なう第4の制御弁である液ガス開閉弁14、室外熱交換器7と外熱交開閉弁12の間と、他熱源利用熱交換器9と第2膨張弁11の間とを結ぶガス側低エンタルピー側接続配管23と、ガス側低エンタルピー側接続配管23に配置され開閉を行なう第4の制御弁であるガス液開閉弁22で構成されている。
第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13、液ガス開閉弁14、ガス液開閉弁22は、制御装置24によって制御され、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の使用状態を最適に設定する。
本実施の形態3においては、実施の形態1、実施の形態2と同様に、第1膨張弁10、第2膨張弁11、外熱交開閉弁12、他熱源熱交開閉弁13、液ガス開閉弁14、ガス液開閉弁22の開閉は、熱媒体温度センサ19の出力値Ttと外気温センサ16の出力値Taの差分ΔTに応じて、(表5)、(表6)の様に動作し、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9の使用状態を最適に設定する。
ΔTc1、ΔTc2、ΔTc3、ΔTc4、ΔTh1、ΔTh2、ΔTh3、ΔTh4などの条件は、実施の形態1、実施の形態2と同様である。
本実施の形態3では、室外熱交換器7と他熱源利用熱交換器9が直列となる場合、室外熱交換器7に対して他熱源利用熱交換器9が上流にも下流にも(ガス側にも液側にも)配置できるので、冷房運転であっても暖房運転であっても効果の大きな配置を実現することができる。
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、外気とは異なる熱源を適切かつ有効に利用して、効率のよい装置を提供するもので、その技術は空気調和機だけに止まらず、セパレート型のショーケース、冷蔵庫などに広く適用することができ、効果をもたらすものである。
1 室内機
2 室内熱交換器
3 室内送風機
4 室外機
5 圧縮機
6 四方弁
7 室外熱交換器
8 室外ファン
9 他熱源利用熱交換器
10 第1膨張弁
11 第2膨張弁
12 外熱交開閉弁
13 他熱源熱交開閉弁
14 液ガス開閉弁
15、21、24 制御装置
16 外気温センサ
17 ポンプ
18 地中熱熱源
19 熱媒体温度センサ
20 液側高エンタルピー側接続配管
22 ガス液開閉弁
23 ガス側低エンタルピー側接続配管

Claims (8)

  1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、外気と熱交換を行なう室外熱交換器と、前記室外熱交換器の低エンタルピー側に接続された第1の調整弁と、前記外気以外の熱源から得た冷熱あるいは温熱を利用する他熱源利用熱交換器と、前記他熱源利用熱交換器の低エンタルピー側に接続された第2の調整弁と、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を切り替える切り替え手段と、室内の空気と熱交換する室内熱交換器と、前記外気の温度を検知する外気温検知手段と、前記熱源から搬送された熱媒体の温度を検知する熱媒体温度検知手段と、前記外気温検知手段の出力と前記熱媒体温度検知手段の出力の少なくともいずれか一方に応じて前記切り替え手段を制御する制御手段とを備え、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器の接続関係を切り替え可能にすることを特徴とする空気調和機。
  2. 前記第1の調整弁に接続された配管であって前記室外熱交換器と反対側の配管と前記第2の調整弁に接続された配管であって前記他熱源利用熱交換器と反対側の配管とが合流して、前記室内熱交換器に接続され、
    前記室外熱交換器のガス側配管と前記他熱源利用熱交換器の高エンタルピー側配管とが合流して、前記圧縮機の吐出口あるいは吸入口へ接続され、
    前記切り替え手段として、前記室外熱交換器のガス側配管に配置され開閉を行なう第1の制御弁と、前記他熱源利用熱交換器の高エンタルピー側配管に配置され開閉を行なう第2の制御弁と、前記室外熱交換器と前記第1の制御弁の間と前記他熱源利用熱交換器と前記第2の調整弁の間を結ぶガス側低エンタルピー側接続配管と、前記ガス側低エンタルピー側接続配管に配置され開閉を行なう第3の制御弁を備え、
    前記第1の調整弁と前記第2の調整弁と第1の制御弁と第2の制御弁と第3の制御弁の動作を前記制御手段で制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記第1の調整弁に接続された配管であって前記室外熱交換器と反対側の配管と前記第2の調整弁に接続された配管であって前記他熱源利用熱交換器と反対側の配管とが合流して、前記室内熱交換器に接続され、
    前記室外熱交換器のガス側配管と前記他熱源利用熱交換器の高エンタルピー側配管とが合流して、前記圧縮機の吐出口あるいは吸入口へ接続され、
    前記切り替え手段として、前記室外熱交換器のガス側配管に配置され開閉を行なう第1の制御弁と、前記他熱源利用熱交換器の高エンタルピー側配管に配置され開閉を行なう第2の制御弁と、前記室外熱交換器と前記第1の調整弁の間と前記他熱源利用熱交換器と前記第2の制御弁の間を結ぶ液側高エンタルピー側接続配管と、前記液側高エンタルピー側接続配管に配置され開閉を行なう第4の制御弁を備え、
    前記第1の調整弁と前記第2の調整弁と第1の制御弁と第2の制御弁と第4の制御弁の動作を前記制御手段で制御することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  4. 前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた差分値が、冷房運転時であれば第1の冷房閾値よりも大きな場合に、暖房運転であれば第1の暖房閾値よりも小さな場合に、前記第1の制御弁を開き、前記第2の制御弁または前記第2の調整弁を閉じ、前記第3の制御弁または前記第4の制御弁を閉じ、前記第1の調整弁を調整して、前記他熱源利用熱交換器は使用せずに前記室外熱交換器のみを使用し運転することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の空気調和機。
  5. 前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた前記差分値が、冷房運転であれば前記第1の冷房閾値以下で第2の冷房閾値より大きな場合に、暖房運転であれば前記第1の暖房閾値以上で第2の暖房閾値より小さな場合に、前記第2の制御弁および第3の制御弁を開き、前記第1の制御弁および前記第2の調整弁を閉じて、前記第1の調整弁を調整し、前記室外熱交換器のガス側に前記他熱源利用熱交換器を直列に接
    続して運転することを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。
  6. 前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた前記差分値が、冷房運転時であれば前記第1の冷房閾値または前記第2の冷房閾値以下で第3の冷房閾値または第4の冷房閾値よりも大きな場合に、暖房運転であれば前記第1の暖房閾値または前記第2の暖房閾値以上で第3の暖房閾値または第4の暖房閾値よりも小さな場合に、前記第1の制御弁、前記第2の制御弁を開き、前記第3の制御弁または前記第4の制御弁を閉じ、前記第1の調整弁、前記第2の調整弁を調整し、前記室外熱交換器と前記他熱源利用熱交換器を並列に接続して運転することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の空気調和機。
  7. 前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた前記差分値が、冷房運転時であれば前記第3の冷房閾値以下で前記第4の冷房閾値よりも大きい場合に、暖房運転時であれば前記第3の暖房閾値以上で前記第4の暖房閾値よりも小さい場合に、前記第1の制御弁および第4の制御弁を開き、前記第2の制御弁および前記第1の調整弁を閉じて、前記第2の調整弁を調整し、前記室外熱交換器の液側に前記他熱源利用熱交換器を直列に接続して運転することを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。
  8. 前記熱媒体温度検知手段の出力値から前記外気温検知手段の出力値を引いた前記差分値が、冷房運転時であれば前記第4の冷房閾値以下の場合に、暖房運転であれば前記第4の暖房閾値以上の場合に、前記第1の制御弁または第1の調整弁を閉じ、前記第2の制御弁を開き、前記第3の制御弁または前記第4の制御弁を閉じ、前記第2の調整弁を調整し、前記室外熱交換器は使用せずに前記他熱源利用熱交換器のみを使用し運転することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の空気調和機。
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