JP5419437B2 - 空調複合給湯装置 - Google Patents
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Description
例えば下記の特許文献1では、電気品箱の冷却ファンを運転することにより、空気調和装置の冷媒回路部の空気を電気品箱内に取り込んで電気品箱内を冷却し、暖まった空気を空気冷却用熱交換器に通して冷却したのち、空気調和装置の筐体内部の冷媒回路部に送り込んで筐体内部全体を冷却するようにしたものが開示されている。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における空調複合給湯装置の全体構成を示す冷媒回路図、図2はこの発明の実施の形態1における給湯負荷で半導体装置の排熱を水−冷媒熱交換器に与える態様を示した図、図3はこの発明の実施の形態1における圧縮機制御用の電源装置を示したブロック構成図、図4はこの発明の実施の形態1における水−冷媒熱交換器への半導体装置の取付態様を示した図である。以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて詳細に説明する。
図1に示した空調複合給湯装置は、空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクル1と、給湯用冷媒が循環する給湯用冷凍サイクル2と、湯水が循環する給湯負荷3とから構成されている。
熱源機Aは、空調用圧縮機101、空調用圧縮機101に接続されて冷媒の流通方向を切り換える四方弁102、室外熱交換器103、および、四方弁102と空調用圧縮機101との間に接続されたアキュムレータ104から主に構成される。更に、逆止弁105a、逆止弁105b、逆止弁105c、及び逆止弁105dを有している。逆止弁105aは、室外熱交換器103と高圧側接続配管106との間に設けられ、室外熱交換器103から高圧側接続配管106の方向へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁105bは、四方弁102と低圧側接続配管107との間に設けられ、低圧側接続配管107から四方弁102の方向へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁105cは、四方弁102と高圧側接続配管106との間に設けられ、四方弁102から高圧側接続配管106の方向へのみ冷媒の流通を許容する。逆止弁105dは、室外熱交換器103と低圧側接続配管107との間に設けられ、低圧側接続配管107から室外熱交換器103の方向へのみ冷媒の流通を許容するようになっている。
図1の空調用冷凍サイクル1において、空調用圧縮機101にて圧縮された高温高圧のガス冷媒は四方弁102と逆止弁105cを通り、気液分離器108に入る。気液分離器108の過熱ガス状態の空調用冷媒の一部は、第一の分配部109に入り弁手段109a、109a、・・・のうちで、開いている回路(暖房用の室内機Cと湯熱源用回路D)に分配される。分配された冷媒は暖房用の室内機Cまたは給湯熱源用回路Dを通って放熱し、第一の会合部115にて合流する。
従って、半導体装置63の排熱が冷媒−冷媒熱交換器41に与えられて半導体装置63が冷却される。すなわち、図2に示した構成の場合と同様の効果が得られる。
また、図2に示した水−冷媒熱交換器51に排熱を与える場合よりも半導体装置63を冷媒により低温で冷却できるため、半導体装置63の半導体の寿命を延ばすことができる。
また、この実施の形態においては、給湯用冷凍サイクル2により水−冷媒熱交換器51で加熱される媒体として、給湯負荷3で循環する水を例示したが、本発明に言う「水」とは純然たる水に限るものでなく、加熱されても支障のない純水以外の液体も含むものである。
上記した実施の形態1では、半導体装置63の排熱を熱交換器51、41に与えるようにしたが、この実施形態2では半導体装置63の排熱を配管に与える空調複合給湯装置について説明する。
以上の実施の形態1、2では半導体装置63を熱交換器や配管の1箇所に接続したが、この実施形態では給湯用冷凍サイクル2と給湯用負荷3の配管の双方に半導体装置63の排熱を与えるようにした空調複合給湯装置を図11により説明する。
この実施形態の給湯用冷凍サイクル7は、給湯用圧縮機21と、水−冷媒熱交換器51と、給湯用絞り手段22と、冷媒−冷媒熱交換器41と、弁手段71と、逆止弁72と、逆止弁73と、水−冷媒サブ熱交換器9とによって構成される。給湯負荷8は、水循環用ポンプ31と、水−冷媒熱交換器51と、弁手段81と、逆止弁82と、逆止弁83と、貯湯タンク32とによって構成される。
尚、図12のフローチャートでは、第3の温度センサ520の検出値が上限値に達したときに給湯用圧縮機21を減速させる方法を示したが、そのときに給湯用圧縮機21を停止させる制御方法であっても構わない。
尚、半導体装置63は、上記した実施形態1または実施形態2と同様に、冷媒−冷媒熱交換器41、水−冷媒熱交換器51、出口側冷媒配管24、入口側冷媒配管23、出口側水配管34、または入口側水配管33に取り付けることができる。
この実施形態に係る空調複合給湯装置は、図13に示すように、空調用冷凍サイクル1aと、給湯用冷凍サイクル2と、給湯負荷3とから構成されている。
空調用冷凍サイクル1aが、図1に示した空調用冷凍サイクル1と異なるところは、中継機E、逆止弁105a、105b、105c、105dを省略して、室内機BおよびCの双方が冷房のみまたは暖房のみの運転を行なうように構成されていることである。給湯用冷凍サイクル2および給湯負荷3の構成ならびに動作については、図1に示したものと同じである。
Claims (2)
- 給湯用圧縮機、水−冷媒熱交換器、給湯用絞り手段、および冷媒−冷媒熱交換器を有して給湯用冷媒が循環し、前記水−冷媒熱交換器にて給湯用冷媒により水を加熱するように構成された給湯用冷凍サイクルと、
空調用圧縮機、冷房運転または暖房運転を行なう空調用室内熱交換器、空調用絞り手段、室外熱交換器、前記冷媒−冷媒熱交換器、および給湯熱源用絞り手段を有し、前記空調用絞り手段が前記空調用室内熱交換器と直列に配置され、前記給湯熱源用絞り手段が前記冷媒−冷媒熱交換器と直列に配置され、前記空調用室内熱交換器と前記冷媒−冷媒熱交換器とが互いに並列に配置されるように構成されて空調用冷媒が循環する空調用冷凍サイクルと、
前記水−冷媒熱交換器の水配管と前記冷媒−冷媒熱交換器出側の冷媒配管との間で熱交換を行なう水−冷媒サブ熱交換器とを備えてなり、
前記給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置を、前記水−冷媒サブ熱交換器に取り付けたことを特徴とする空調複合給湯装置。 - 水−冷媒サブ熱交換器は、冷媒−冷媒熱交換器出側から給湯用圧縮機入側までの冷媒配管に並列に接続された並列冷媒配管と、水−冷媒熱交換器出側から貯湯タンクまでの水配管に並列に接続された並列水配管との間で熱交換を行なうように構成され、
前記水−冷媒サブ熱交換器入側の並列冷媒配管に弁手段が配備され、前記水−冷媒サブ熱交換器出側の並列冷媒配管に、前記水−冷媒サブ熱交換器から流出する方向にのみ冷媒の流れを許容する逆止弁が配備され、前記並列冷媒配管の分岐位置と合流位置の間における給湯用冷凍サイクルの冷媒配管に、給湯用圧縮機に向かう方向にのみ冷媒の流れを許容する逆止弁が配備され、前記水−冷媒サブ熱交換器入側の並列水配管に弁手段が配備され、前記水−冷媒サブ熱交換器出側の並列水配管に、前記水−冷媒サブ熱交換器から流出する方向にのみ水の流れを許容する逆止弁が配備され、前記並列水配管の分岐位置と合流位置の間における水配管に、貯湯タンクに向かう方向にのみ水の流れを許容する逆止弁が配備され、
前記給湯用冷凍サイクルの給湯用圧縮機を駆動制御するインバータ制御回路を搭載した半導体装置が、前記水−冷媒サブ熱交換器に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の空調複合給湯装置。
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