JP7444544B2

JP7444544B2 - Air conditioning equipment

Info

Publication number: JP7444544B2
Application number: JP2019062162A
Authority: JP
Inventors: 好伸中村
Original assignee: エア・ウォーター北海道株式会社
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2024-03-06
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: JP2020159663A

Description

本発明は、寒冷地域においてエネルギー効率のよい暖房運転を実現し、夏場の冷房運転も可能とする冷暖房装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heating and cooling device that realizes energy-efficient heating operation in cold regions and also enables cooling operation in summer.

北海道や東北地方などの寒冷地の住宅では、セントラル給湯暖房がよく用いられる。このようなセントラル給湯暖房は、灯油ボイラ方式が一般的で、その他ガスボイラ方式や電気ボイラ方式も一部に用いられる。灯油の価格変動が大きく、ＣＯ_２の削減には電気が有効であることから、冷媒と熱交換して温水を循環させるヒートポンプ方式に対する注目度が上がっている。 Central hot water heating is often used in homes in cold regions such as Hokkaido and the Tohoku region. For such central hot water supply and heating, a kerosene boiler system is generally used, and gas boiler systems and electric boiler systems are also used in some cases. As the price of kerosene fluctuates widely and electricity is effective in reducing _CO2 emissions, heat pump systems that circulate hot water by exchanging heat with a refrigerant are attracting increasing attention.

ところが、ヒートポンプ式の電気給湯暖房機は、外気温が一定以下に下がると、成績係数（ＣＯＰ）が低くなり、暖房出力が低下する。寒冷地においては十分な成績係数を得られないレベルまで外気温が低下することがある。このため、ヒートポンプ式の電気給湯暖房機だけでは、最も寒気の厳しい時期に十分な暖房をまかなうことができない。 However, when the outside temperature of a heat pump type electric hot water heater falls below a certain level, the coefficient of performance (COP) decreases and the heating output decreases. In cold regions, the outside temperature may drop to a level where a sufficient coefficient of performance cannot be obtained. For this reason, heat pump type electric water heaters alone cannot provide sufficient heating during the coldest months.

そこで、本出願人は、ヒートポンプ式給湯暖房機とガス加熱式給湯暖房機を組み合わせ、環境温度に基づいて的確に切り換え運転を行なうハイブリッド型の給湯暖房装置として、下記の特許文献１に示すものを開発し、開示した。
また、本出願人は、冷房運転を実現するヒートポンプ式給湯システムに関する先行技術文献として、下記の特許文献２を把握している。 Therefore, the present applicant has developed a hybrid hot water supply and heating system that combines a heat pump hot water heater and a gas heating hot water heater and performs switching operation based on the environmental temperature, as shown in Patent Document 1 below. developed and disclosed.
Further, the present applicant is aware of the following Patent Document 2 as a prior art document regarding a heat pump type hot water supply system that realizes cooling operation.

特許第５５０８７７７号公報Patent No. 5508777 特開２００８－２４９２４８号公報JP2008-249248A

上記特許文献１には、下記の記載がある。
［００３７］
この給湯暖房装置は、ヒートポンプ式給湯暖房機１と、ガス加熱式給湯暖房機２を組合わせ、主運転をヒートポンプ式給湯暖房機１で行い、ヒートポンプ式給湯暖房機１で十分に暖房運転がまかなえない程度に環境温度が低下したときに、ガス加熱式給湯暖房機２に切り換え運転を行ってヒートポンプ式給湯暖房機１の運転を停止するようにしたものである。
［００５０］
一方、外気の環境温度が低下してヒートポンプ式給湯暖房機１の暖房能力が低下してくると、ヒートポンプ式給湯暖房機１から排水されてガス加熱式給湯暖房機２に導入される循環水の水温が第２の設定温度よりも低くなる。このとき、ガス加熱式給湯暖房機２の第２加熱制御手段１６は、ガスバーナ９を着火するよう制御してガス加熱を行い、ガス加熱式給湯暖房機２による循環水の加熱を開始する。 The above-mentioned Patent Document 1 includes the following description.
[0037]
This hot water supply and heating device combines a heat pump type hot water supply and heater 1 and a gas heating type hot water supply and heater 2, and the main operation is performed by the heat pump type hot water supply and heater 1, and the heat pump type hot water supply and heater 1 sufficiently covers the heating operation. When the environmental temperature drops to a certain degree, the operation is switched to the gas heating type hot water supply/heating machine 2 and the operation of the heat pump type hot water supply/heating machine 1 is stopped.
[0050]
On the other hand, when the ambient temperature of the outside air decreases and the heating capacity of the heat pump hot water heater 1 decreases, the circulating water is drained from the heat pump hot water heater 1 and introduced into the gas hot water heater 2. The water temperature becomes lower than the second set temperature. At this time, the second heating control means 16 of the gas heating hot water supply/heating machine 2 controls the gas burner 9 to ignite to perform gas heating, and the gas heating hot water supply/heating machine 2 starts heating the circulating water.

上記特許文献２には、下記の記載がある。
［００１０］
室内空気熱交換器１５は，室内の冷房運転を行う空気調和機Ｙに設けられたものであって，該空気調和機Ｙには，一般的な空気調和機の室内機が有するその他の構成要素が設けられている。
また，ヒートポンプサイクル１には，圧縮機１１で圧縮された冷媒とブラインとの間で熱交換を行う床暖房用熱交換器３１（加熱サイクル用熱交換器の一例）と，圧縮機１１から流出した冷媒と水との間で熱交換を行う風呂追い焚き用熱交換器４１（加熱サイクル用熱交換器の一例）と，圧縮機１１から流出した冷媒を水加熱用熱交換器１２と床暖房用熱交換器３１及び風呂追い焚き用熱交換器４１とに分配する冷媒分配弁１８とが接続されている。
［００２５］
このように，ヒートポンプ式給湯システムＸでは，冷房運転の排熱，即ち室内空気熱交換器１５で暖められた冷媒の熱を利用して，水加熱用熱交換器１２における水の加熱を行うことができる。・・・
The above-mentioned Patent Document 2 includes the following description.
[0010]
The indoor air heat exchanger 15 is installed in an air conditioner Y that performs indoor cooling operation, and the air conditioner Y is equipped with other components included in the indoor unit of a general air conditioner. is provided.
The heat pump cycle 1 also includes a floor heating heat exchanger 31 (an example of a heating cycle heat exchanger) that exchanges heat between the refrigerant compressed by the compressor 11 and brine, and a The bath reheating heat exchanger 41 (an example of a heating cycle heat exchanger) exchanges heat between the refrigerant and water, and the refrigerant flowing out from the compressor 11 is transferred to the water heating heat exchanger 12 and floor heating. A refrigerant distribution valve 18 that distributes the refrigerant to the bath reheating heat exchanger 31 and the bath reheating heat exchanger 41 is connected.
[0025]
In this way, in the heat pump type hot water supply system I can do it. ...

上記特許文献１記載の給湯暖房装置は、あくまで給湯暖房用であって夏場の冷房に対応していない。寒冷地であっても、夏場の短期間に冷房を必要とする時期があり、このようなときは、暑さをがまんするか、扇風機でしのぐ以外に方法がなかった。
上記特許文献１記載の給湯暖房装置において、仮に、冷媒の逆サイクル運転が可能な冷暖房ヒートポンプを適用しようとすると、つぎの問題が生じる。第１に、ガス加熱式給湯暖房機２には、管路に温水を流すのが前提であり、安価な熱動弁が使われる。このため、そのまま冷水を流すと弁が作動しないことになる。第２に、冷暖房ヒートポンプの冷房運転を行うと、ガス加熱式給湯暖房機２に冷水が流れることになる。そうすると、ガス加熱式給湯暖房機２に結露が発生する。結露が発生すると、燃焼管路や電子部品の寿命が縮む。また、漏電のリスクが高まり、最悪は火災が発生するおそれもある。 The hot water supply and heating device described in Patent Document 1 is only for hot water supply and heating, and is not suitable for cooling in the summer. Even in cold regions, there are times in the summer when air conditioning is needed for short periods of time, and at times like these, the only way to beat the heat is to endure the heat or use an electric fan.
In the hot water supply and heating apparatus described in Patent Document 1, if an air conditioning heat pump capable of reverse cycle operation of the refrigerant is applied, the following problem will occur. First, the gas-heated hot water heater 2 is designed to flow hot water through a pipe, and an inexpensive thermal valve is used. Therefore, if you continue to let cold water flow through the valve, the valve will not operate. Second, when the air-conditioning heat pump performs cooling operation, cold water flows into the gas-heated hot water heater 2 . Then, dew condensation occurs on the gas heating hot water heater 2. When condensation occurs, the lifespan of combustion lines and electronic components is shortened. In addition, the risk of electrical leakage increases, and in the worst case, there is a risk that a fire may occur.

上記特許文献２記載のヒートポンプ式給湯システムは、ヒートポンプによる冷房運転の排熱を水の加熱に利用しようとするものであり、冷房を主体としたシステムである。そのため、ヒートポンプを暖房運転するという思想がなく、上述した弁や結露の課題を解決しうるものではない。 The heat pump hot water supply system described in Patent Document 2 attempts to use waste heat from cooling operation by a heat pump to heat water, and is a system mainly used for cooling. Therefore, there is no concept of heating the heat pump, and it is not possible to solve the above-mentioned problems with valves and condensation.

本発明は、上記問題を解決するため、つぎの目的をもってなされたものである。
寒冷地において熱効率のよい暖房を実現しながら、夏場の冷房運転にも対応できる冷暖房装置を提供する。
The present invention has been made with the following objectives in order to solve the above problems.
To provide a heating and cooling device capable of realizing heating with good thermal efficiency in a cold region and also capable of responding to cooling operation in the summer.

請求項１記載の冷暖房装置は、上記目的を達成するため、つぎの構成を採用した。
冷媒が循環する冷媒回路を有するヒートポンプと、
循環液が循環する液回路を有し、上記循環液の熱により室内の空調を行う室内空調機と、
上記冷媒回路を循環する冷媒と上記液回路を循環する循環液との間で熱交換を行う第１熱交換器と、
上記液回路を循環する循環液を加熱するために、上記循環液に供給するための熱を発生するガス加熱器とを備え、
上記ヒートポンプは、上記冷媒回路における冷媒の循環サイクルを冷却サイクルと加熱サイクルで切換える切換手段を有し、

上記液回路が上記ガス加熱器を通過し、上記液回路において上記ガス加熱器に対して後述するバイパス路よりも上流側に配置された液循環ポンプの駆動により、上記液回路を循環する循環液が上記ガス加熱器により直接的に加熱されるよう構成され、
少なくとも上記ヒートポンプが上記冷却サイクルで運転しているときに、上記液回路を循環する循環液を、上記ガス加熱器の導入側から導出側へバイパスするバイパス路をさらに備え、
上記バイパス路と上記液回路の分岐点に、少なくとも上記ヒートポンプが上記冷却サイクルで運転しているときに、上記液回路を循環する循環液が上記バイパス路を流れるよう制御手段により制御される、電磁弁または電動ボールバルブによる三方弁が配置されている。
In order to achieve the above object, the heating and cooling device according to claim 1 employs the following configuration.
A heat pump having a refrigerant circuit in which refrigerant circulates;
an indoor air conditioner that has a liquid circuit in which circulating fluid circulates and performs indoor air conditioning using the heat of the circulating fluid;
a first heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit and the circulating liquid circulating in the liquid circuit;
and a gas heater that generates heat to be supplied to the circulating liquid in order to heat the circulating liquid circulating in the liquid circuit,
The heat pump has a switching means for switching the refrigerant circulation cycle in the refrigerant circuit between a cooling cycle and a heating cycle,

Circulation in which the liquid circuit passes through the gas heater, and is circulated through the liquid circuit by driving a liquid circulation pump disposed upstream of a bypass path to be described later with respect to the gas heater in the liquid circuit. The liquid is configured to be directly heated by the gas heater ,
Further comprising a bypass path that bypasses the circulating liquid circulating in the liquid circuit from the inlet side to the outlet side of the gas heater at least when the heat pump is operating in the cooling cycle,
At a branch point between the bypass path and the liquid circuit , an electromagnetic device is provided that is controlled by a control means so that the circulating liquid circulating in the liquid circuit flows through the bypass path at least when the heat pump is operating in the cooling cycle. A three-way valve or electric ball valve is provided.

請求項１記載の冷暖房装置は、ヒートポンプと室内空調機と第１熱交換器とガス加熱器を備えている。上記ヒートポンプは、冷媒が循環する冷媒回路を有する。上記室内空調機は、循環液が循環する液回路を有し、上記循環液の熱により室内の空調を行う。上記第１熱交換器は、上記冷媒回路を循環する冷媒と上記液回路を循環する循環液との間で熱交換を行う。上記ガス加熱器は、上記液回路を循環する循環液を加熱するために、上記循環液に供給するための熱を発生する。
上記ヒートポンプは、上記冷媒回路における冷媒の循環サイクルを冷却サイクルと加熱サイクルで切換える切換手段を有する。また、上記液回路が上記ガス加熱器を通過し、上記液回路において上記ガス加熱器に対して後述するバイパス路よりも上流側に配置された液循環ポンプの駆動により、上記液回路を循環する循環液が上記ガス加熱器により直接的に加熱されるよう構成されている。冬季には、上記ヒートポンプを加熱サイクルで運転する。上記加熱サイクルでは、上記第１熱交換器において、上記液回路を循環する循環液の加熱が行われる。上記液回路を循環する循環液が加熱されると、上記室内空調機では室内の暖房が行われる。寒冷期に外気温が下がってヒートポンプの暖房出力が低下してくると、上記ガス加熱器が発生する熱を上記液回路を循環する循環液に供給する。これにより出力不足を補い、上記室内空調機では引き続き室内の暖房を行うことができる。夏季には、上記ヒートポンプを冷却サイクルで運転する。上記冷却サイクルでは、上記第１熱交換器において、上記液回路を循環する循環液の冷却が行われる。上記液回路を循環する循環液が冷却されると、上記室内空調機では室内の冷房が行われる。上記冷却サイクルでは、上記液回路に冷却液が循環する。また、少なくとも上記ヒートポンプが上記冷却サイクルで運転しているときに、上記液回路を循環する循環液を、上記ガス加熱器の導入側から導出側へバイパスするバイパス路をさらに備えている。上記バイパス路は、上記液回路を循環する循環液が上記ガス加熱器を経由しないようにバイパスする。このようにすることにより、上記ヒートポンプが上記冷却サイクルで運転しているときは、上記液回路を循環する循環液が上記ガス加熱器を経由するのが回避され、ガス加熱器での結露を防止する。これにより、燃焼管路や電子部品の劣化を防ぐとともに漏電リスクを低下させ、機器の寿命を延ばし、安全性を確保する。さらに、上記バイパス路と上記液回路の分岐点に、少なくとも上記ヒートポンプが上記冷却サイクルで運転しているときに、上記液回路を循環する循環液が上記バイパス路を流れるよう制御手段により制御される、電磁弁または電動ボールバルブによる三方弁が配置されている。上記三方弁は、たとえば上記バイパス路の下流側の端部に設けられ、必要なタイミングで上記液回路から上記バイパス路に循環液の流れを切換え、上記液回路を循環する循環液が、上記ガス加熱器を経由しないようにバイパスする。上記必要なタイミングは、たとえば上記ヒートポンプが冷却サイクルで運転されて上記液回路に冷却液が流れるタイミングである。上記三方弁が電磁弁または電動ボールバルブによるものであるため、たとえば熱で作動する熱動弁を使うと、エネルギー効率が低下してしまうため、電磁弁や電動ボールバルブ等を用いることにより、エネルギー効率の低下を防止している。
The air conditioning system according to the first aspect includes a heat pump, an indoor air conditioner, a first heat exchanger, and a gas heater. The heat pump has a refrigerant circuit in which refrigerant circulates. The indoor air conditioner has a liquid circuit in which circulating fluid circulates, and indoor air conditioning is performed using the heat of the circulating fluid. The first heat exchanger exchanges heat between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit and the circulating liquid circulating in the liquid circuit. The gas heater generates heat to be supplied to the circulating liquid in order to heat the circulating liquid circulating in the liquid circuit.
The heat pump has a switching means for switching a refrigerant circulation cycle in the refrigerant circuit between a cooling cycle and a heating cycle. Further, the liquid circuit passes through the gas heater, and is circulated through the liquid circuit by driving a liquid circulation pump disposed upstream of a bypass path to be described later with respect to the gas heater in the liquid circuit. The circulating fluid is directly heated by the gas heater . In winter, the heat pump is operated in a heating cycle. In the heating cycle, the circulating fluid circulating in the liquid circuit is heated in the first heat exchanger. When the circulating fluid circulating through the liquid circuit is heated, the indoor air conditioner heats the room. When the outside temperature drops during the cold season and the heating output of the heat pump decreases, the heat generated by the gas heater is supplied to the circulating fluid circulating in the liquid circuit. This compensates for the lack of output and allows the indoor air conditioner to continue heating the room. In the summer, the heat pump is operated in a cooling cycle. In the cooling cycle, the circulating fluid circulating in the liquid circuit is cooled in the first heat exchanger. When the circulating liquid circulating in the liquid circuit is cooled, the indoor air conditioner cools the room. In the cooling cycle, a cooling liquid circulates in the liquid circuit. The heat pump further includes a bypass path that bypasses the circulating liquid circulating in the liquid circuit from the introduction side to the outlet side of the gas heater at least when the heat pump is operating in the cooling cycle. The bypass passage bypasses the circulating liquid circulating in the liquid circuit so as not to pass through the gas heater . By doing this, when the heat pump is operating in the cooling cycle, the circulating fluid circulating in the liquid circuit is prevented from passing through the gas heater, thereby preventing dew condensation in the gas heater. do. This prevents deterioration of combustion pipes and electronic components, reduces the risk of electrical leakage, extends the life of the equipment, and ensures safety. Further, at a branch point between the bypass passage and the liquid circuit , a control means controls the circulating liquid circulating through the liquid circuit to flow through the bypass passage at least when the heat pump is operating in the cooling cycle. , a three-way valve using a solenoid valve or an electric ball valve is installed. The three-way valve is provided, for example, at the downstream end of the bypass passage, and switches the flow of the circulating liquid from the liquid circuit to the bypass passage at a necessary timing, so that the circulating liquid circulating in the liquid circuit is connected to the gas. Bypass the heater . The necessary timing is, for example, the timing when the heat pump is operated in a cooling cycle and the cooling liquid flows into the liquid circuit. The above three-way valve is a solenoid valve or an electric ball valve, so if a thermal valve operated by heat, for example, is used, the energy efficiency will decrease. This prevents a decline in efficiency.

本発明を適用した冷暖房装置の実施形態を示す構成図であり、ヒートポンプを加熱サイクルで運転する状態である。1 is a configuration diagram showing an embodiment of a heating and cooling device to which the present invention is applied, in which a heat pump is operated in a heating cycle. 上記実施形態において、ヒートポンプを冷却サイクルで運転する状態である。In the above embodiment, the heat pump is operated in a cooling cycle.

つぎに、本発明を実施するための形態を説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be explained.

図１および図２は、本発明が適用される冷暖房装置の実施形態を示す図である。
図１は、ヒートポンプ１０を加熱サイクルで運転する状態である。
図２は、ヒートポンプ１０を冷却サイクルで運転する状態である 1 and 2 are diagrams showing an embodiment of a heating and cooling device to which the present invention is applied.
FIG. 1 shows a state in which the heat pump 10 is operated in a heating cycle.
FIG. 2 shows a state in which the heat pump 10 is operated in a cooling cycle.

〔全体構成〕
この冷暖房装置は、冷暖房の熱源を供給する手段として、ヒートポンプ１０とガス加熱器２０とを備えている。また、室内の冷暖房を行う手段として、室内空調機３０と床暖房装置４０とを備えている。また、熱源を供給する手段と冷暖房を行う手段のあいだで熱交換を行う第１熱交換器５０を備えている。〔overall structure〕
This heating and cooling device includes a heat pump 10 and a gas heater 20 as means for supplying a heat source for heating and cooling. Additionally, an indoor air conditioner 30 and a floor heating device 40 are provided as means for heating and cooling the room. Furthermore, a first heat exchanger 50 is provided for exchanging heat between the means for supplying a heat source and the means for performing air conditioning and heating.

上記ヒートポンプ１０で発生した熱を第１熱交換器５０で熱交換して室内の冷暖房を行う。上記ガス加熱器２０で発生した熱で室内の暖房を行う。上記ヒートポンプ１０および上記ガス加熱器２０を熱源とする暖房は、室内空調機３０および床暖房装置４０で行う。また、上記ヒートポンプ１０を熱源とする冷房は、室内空調機３０で行うようになっている。 The heat generated by the heat pump 10 is exchanged with the first heat exchanger 50 to cool and heat the room. The heat generated by the gas heater 20 heats the room. Heating using the heat pump 10 and the gas heater 20 as heat sources is performed by an indoor air conditioner 30 and a floor heating device 40. Further, cooling using the heat pump 10 as a heat source is performed by an indoor air conditioner 30.

〔ヒートポンプ１０〕
上記ヒートポンプ１０は、冷媒回路１１、圧縮機１２、膨張弁１３、空気熱交換器１４、切換手段１５を備えている。 [Heat pump 10]
The heat pump 10 includes a refrigerant circuit 11, a compressor 12, an expansion valve 13, an air heat exchanger 14, and a switching means 15.

上記冷媒回路１１は、冷媒として冷媒ガスが循環する。上記冷媒ガスとしては、たとえば、ＨＦＣ－１３４ａ等の代替フロン系冷媒を用いることができる。上記冷媒ガスには、上記のもの以外に、プロパン等の炭化水素系冷媒や二酸化炭素冷媒などを用いることができる。 In the refrigerant circuit 11, refrigerant gas circulates as a refrigerant. As the refrigerant gas, for example, an alternative fluorocarbon refrigerant such as HFC-134a can be used. In addition to the above-mentioned refrigerant gases, hydrocarbon refrigerants such as propane, carbon dioxide refrigerants, and the like can be used.

上記圧縮機１２は、上記冷媒回路１１の経路に配置され、冷媒回路１１を循環する冷媒ガスを圧縮する。上記圧縮機１２で圧縮された冷媒ガスは、高温高圧となって上記冷媒回路１１を循環し、後述する冷媒の循環サイクルにおいて冷房または暖房に寄与する。 The compressor 12 is arranged in the path of the refrigerant circuit 11 and compresses refrigerant gas circulating through the refrigerant circuit 11. The refrigerant gas compressed by the compressor 12 becomes high temperature and high pressure, circulates through the refrigerant circuit 11, and contributes to cooling or heating in a refrigerant circulation cycle described later.

上記膨張弁１３は、上記冷媒回路１１の経路に配置され、冷媒回路１１を循環する冷媒ガスを断熱膨張させる。上記膨張弁１３で断熱膨張された冷媒ガスが上記冷媒回路１１を循環し、後述する冷媒の循環サイクルにおいて冷房または暖房に寄与する。 The expansion valve 13 is arranged in the path of the refrigerant circuit 11 and adiabatically expands the refrigerant gas circulating through the refrigerant circuit 11. The refrigerant gas adiabatically expanded by the expansion valve 13 circulates through the refrigerant circuit 11 and contributes to cooling or heating in a refrigerant circulation cycle described later.

上記空気熱交換器１４は、上記冷媒回路１１の経路に配置され、後述する冷媒の循環サイクルにおいて、冷媒回路１１を循環する冷媒ガスと空気との間で熱交換を行う。 The air heat exchanger 14 is arranged in the path of the refrigerant circuit 11, and performs heat exchange between the refrigerant gas circulating in the refrigerant circuit 11 and air in a refrigerant circulation cycle to be described later.

上記切換手段１５は、上記冷媒回路１１における冷媒の循環サイクルを冷却サイクルと加熱サイクルで切換える。上記循環サイクルの切換えは、制御手段８１の制御により行うことができる。上記切換手段１５として具体的には、第１ポート１，第２ポート２，第３ポート３，第４ポート４を有する四方切換弁を用いることができる。 The switching means 15 switches the refrigerant circulation cycle in the refrigerant circuit 11 between a cooling cycle and a heating cycle. The above-described switching of the circulation cycle can be performed under the control of the control means 81. Specifically, as the switching means 15, a four-way switching valve having a first port 1, a second port 2, a third port 3, and a fourth port 4 can be used.

図１に示すように、上記加熱サイクルは、上記第１ポート１と第２ポート２を連通させ、上記第３ポート３と第４ポート４を連通させるよう、上記切換手段１５を切換える。このとき、上記冷媒回路１１は、圧縮機１２、第３ポート３、第４ポート４、第１熱交換器５０、膨張弁１３、空気熱交換器１４、第２ポート２、第１ポート１、圧縮機１２の順に冷媒ガスが循環するように構成される。 As shown in FIG. 1, in the heating cycle, the switching means 15 is switched so that the first port 1 and the second port 2 communicate with each other, and the third port 3 and the fourth port 4 communicate with each other. At this time, the refrigerant circuit 11 includes a compressor 12, a third port 3, a fourth port 4, a first heat exchanger 50, an expansion valve 13, an air heat exchanger 14, a second port 2, a first port 1, The refrigerant gas is configured to circulate in the order of the compressor 12.

上記加熱サイクルでは、上述したように冷媒ガスを循環させることにより、圧縮機１２で圧縮されて高温となった冷媒ガスの熱を第１熱交換器５０で熱交換し、暖房に利用する。 In the heating cycle, as described above, by circulating the refrigerant gas, the heat of the refrigerant gas that has become high temperature after being compressed by the compressor 12 is exchanged with the first heat exchanger 50 and used for heating.

すなわち、圧縮機１２で圧縮されて高温高圧となった冷媒ガスは、第３ポート３と第４ポート４を経由して第１熱交換器５０に導入される。第１熱交換器５０では、後述する液回路７０を循環する循環液が高温の冷媒ガスと熱交換されて加熱される。加熱された循環液の熱が暖房に利用される。第１熱交換器５０での熱交換で冷却された冷媒ガスは凝縮して液化する。液化した冷媒ガスは、膨張弁１３で断熱膨張されて減圧され、気液二相状態となる。気液二相状態の冷媒ガスは、空気熱交換器１４に導入されて外気からの熱を受ける。この外気との熱交換により、気液二相のうち液相が気化し、気体の冷媒ガスとなる。符号１４Ａは、空気熱交換器１４に外気を送って熱交換を促進するファンである。上記気体の冷媒ガスは、第２ポート２と第１ポート１を経由してふたたび圧縮機１２の吸引側に導入される。 That is, the refrigerant gas that has been compressed by the compressor 12 to a high temperature and high pressure is introduced into the first heat exchanger 50 via the third port 3 and the fourth port 4. In the first heat exchanger 50, circulating liquid circulating in a liquid circuit 70, which will be described later, is heated by exchanging heat with high-temperature refrigerant gas. The heat from the heated circulating fluid is used for heating. The refrigerant gas cooled by heat exchange in the first heat exchanger 50 is condensed and liquefied. The liquefied refrigerant gas is adiabatically expanded and depressurized by the expansion valve 13, resulting in a gas-liquid two-phase state. The gas-liquid two-phase refrigerant gas is introduced into the air heat exchanger 14 and receives heat from the outside air. Due to this heat exchange with the outside air, the liquid phase of the two gas-liquid phases is vaporized and becomes a gaseous refrigerant gas. Reference numeral 14A is a fan that sends outside air to the air heat exchanger 14 to promote heat exchange. The gaseous refrigerant gas is again introduced into the suction side of the compressor 12 via the second port 2 and the first port 1.

図２に示すように、上記冷却サイクルは、上記第２ポート２と第３ポート３を連通させ、上記第４ポート４と第１ポート１を連通させるよう、上記切換手段１５を切換える。このとき、上記冷媒回路１１は、圧縮機１２、第３ポート３、第２ポート２、空気熱交換器１４、膨張弁１３、第１熱交換器５０、第４ポート４、第１ポート１、圧縮機１２の順に冷媒ガスが循環するように構成される。 As shown in FIG. 2, in the cooling cycle, the switching means 15 is switched so that the second port 2 and the third port 3 communicate with each other, and the fourth port 4 and the first port 1 communicate with each other. At this time, the refrigerant circuit 11 includes a compressor 12, a third port 3, a second port 2, an air heat exchanger 14, an expansion valve 13, a first heat exchanger 50, a fourth port 4, a first port 1, The refrigerant gas is configured to circulate in the order of the compressor 12.

上記冷却サイクルでは、上述したように冷媒ガスを循環させることにより、膨張弁１３で断熱膨張されて低温となった冷媒ガスの冷熱を第１熱交換器５０で熱交換し、冷房に利用する。 In the cooling cycle, as described above, by circulating the refrigerant gas, the cold heat of the refrigerant gas, which has been adiabatically expanded to a low temperature by the expansion valve 13, is exchanged with the first heat exchanger 50 and used for air conditioning.

すなわち、圧縮機１２で圧縮されて高温高圧となった冷媒ガスは、第３ポート３と第２ポート２を経由して空気熱交換器１４に導入される。空気熱交換器１４では、外気との熱交換により、高温高圧となった冷媒ガスを冷却する。冷却された高圧の冷媒ガスは、膨張弁１３で断熱膨張されて減圧されて低温になる。低温になった冷媒ガスは、第１熱交換器５０に導入される。第１熱交換器５０では、後述する液回路７０を循環する循環液が低温の冷媒ガスと熱交換されて冷却される。冷却された循環液の熱が冷房に利用される。第１熱交換器５０での熱交換で加熱された冷媒ガスは、第４ポート４と第１ポート１を経由してふたたび圧縮機１２の吸引側に導入される。 That is, the refrigerant gas, which has been compressed by the compressor 12 and becomes high temperature and high pressure, is introduced into the air heat exchanger 14 via the third port 3 and the second port 2. The air heat exchanger 14 cools the high-temperature, high-pressure refrigerant gas by heat exchange with outside air. The cooled high-pressure refrigerant gas is adiabatically expanded and depressurized by the expansion valve 13 to become low temperature. The cooled refrigerant gas is introduced into the first heat exchanger 50. In the first heat exchanger 50, circulating liquid circulating in a liquid circuit 70, which will be described later, is cooled by exchanging heat with low-temperature refrigerant gas. The heat of the cooled circulating fluid is used for air conditioning. The refrigerant gas heated by heat exchange in the first heat exchanger 50 is introduced into the suction side of the compressor 12 again via the fourth port 4 and the first port 1.

冷却サイクルでは、液回路７０に流れる冷却液の冷熱を冷房に利用するため、ガス加熱器２０による加熱は行わない。 In the cooling cycle, the cold heat of the coolant flowing through the liquid circuit 70 is used for cooling, so heating by the gas heater 20 is not performed.

〔第１熱交換器５０〕
第１熱交換器５０は、上記冷媒回路１１を循環する冷媒ガスと液回路７０を循環する循環液との間で熱交換を行う。
上述したように、上記ヒートポンプ１０を加熱サイクルで運転したときは、高温の冷媒ガスとの熱交換で循環液が加熱され、その熱が暖房に利用される。
一方、上記ヒートポンプ１０を冷却サイクルで運転したときは、低温の冷媒ガスとの熱交換で循環液が冷却され、その冷熱が冷房に利用される。 [First heat exchanger 50]
The first heat exchanger 50 performs heat exchange between the refrigerant gas circulating in the refrigerant circuit 11 and the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 .
As described above, when the heat pump 10 is operated in a heating cycle, the circulating fluid is heated by heat exchange with high-temperature refrigerant gas, and the heat is used for heating.
On the other hand, when the heat pump 10 is operated in a cooling cycle, the circulating fluid is cooled by heat exchange with low-temperature refrigerant gas, and the cold energy is used for air conditioning.

〔ガス加熱器２０〕
ガス加熱器２０は、上記液回路７０を循環する循環液を加熱するために、上記循環液に供給するための熱を発生する。 [Gas heater 20]
The gas heater 20 generates heat to be supplied to the circulating liquid in order to heat the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 .

具体的には、上記ガス加熱器２０は、熱媒体循環路２１（上記液回路７０の一部）と、ガスバーナ２３とを備えている。
上記熱媒体循環路２１は、上記ガス加熱器２０で加熱される熱媒体（この例では循環液とおなじ）が循環する。上記熱媒体としては、たとえば水を用いることができる。上記ガスバーナ２３は、上記熱媒体循環路２１の経路において、熱媒体循環路２１を循環する熱媒体を加熱する。上記ガス加熱器２０は標準仕様のものをそのまま使うことができる。 Specifically, the gas heater 20 includes a heat medium circulation path 21 (a part of the liquid circuit 70) and a gas burner 23.
A heat medium (same as circulating fluid in this example) heated by the gas heater 20 circulates through the heat medium circulation path 21 . For example, water can be used as the heat medium . The gas burner 23 heats the heat medium circulating in the heat medium circulation path 21 in the path of the heat medium circulation path 21 . A standard specification gas heater 20 can be used as is .

このように、上記ガス加熱器２０は、上記液回路７０を循環する循環液を加熱するために、上記循環液に供給するための熱を発生する。ガスバーナ２３の熱が、熱媒体循環路２１および液回路７０の循環液に移動するように構成されている。 In this manner, the gas heater 20 generates heat to be supplied to the circulating fluid in order to heat the circulating fluid circulating in the liquid circuit 70. The heat of the gas burner 23 is configured to be transferred to the heat medium circulation path 21 and the circulating liquid of the liquid circuit 70.

上記ガス加熱器２０を利用した循環液の加熱は、上記ヒートポンプ１０の加熱サイクルで暖房能力が不足するときに行うことができる。上記ガス加熱器２０を利用した循環液の加熱を行うあいだ、上記ヒートポンプ１０の加熱サイクルによる運転を停止することができる。上記ガス加熱器２０による循環液の加熱の開始や、そのあいだのヒートポンプ１０の停止は、制御手段８１の制御により行うことができる。 The circulating fluid can be heated using the gas heater 20 when the heating capacity of the heat pump 10 is insufficient in the heating cycle. While the circulating fluid is heated using the gas heater 20, the heating cycle operation of the heat pump 10 can be stopped. The start of heating of the circulating fluid by the gas heater 20 and the stoppage of the heat pump 10 during the heating can be controlled by the control means 81.

〔液回路７０〕
上記液回路７０は、循環液が循環する。上記循環液としては、水を用いることができる。 [Liquid circuit 70]
In the liquid circuit 70, circulating liquid circulates. Water can be used as the circulating fluid.

上記液回路７０の経路には液循環ポンプ７１が配置されている。これにより、上記液回路７０において上記循環液を循環させる。この例では、上記循環液は、図示の矢印Ａ方向に循環する。 A liquid circulation pump 71 is arranged in the path of the liquid circuit 70. Thereby, the circulating liquid is circulated in the liquid circuit 70. In this example, the circulating fluid circulates in the direction of arrow A shown in the figure.

上記液回路７０は、上記第１熱交換器５０を経由する。これにより上述したように、循環液が、ヒートポンプ１０の冷媒ガスとの熱交換により加熱または冷却される。
上記液回路７０は、上記ガス加熱器２０を経由する。これにより上述したように、循環液が、ガス加熱器２０により加熱される。 The liquid circuit 70 passes through the first heat exchanger 50. Thereby, as described above, the circulating fluid is heated or cooled by heat exchange with the refrigerant gas of the heat pump 10.
The liquid circuit 70 passes through the gas heater 20 . As a result, the circulating fluid is heated by the gas heater 20 as described above .

上記液回路７０には、上記循環液の熱を利用する冷暖房装置が設けられている。 The liquid circuit 70 is provided with a heating and cooling device that utilizes the heat of the circulating liquid.

〔冷暖房装置〕
上記冷暖房装置として、この例では、室内空調機３０と床暖房装置４０が設けられている。 [Heating and cooling equipment]
In this example, an indoor air conditioner 30 and a floor heating device 40 are provided as the air conditioning devices.

上記室内空調機３０は、上記循環液の熱により室内の空調を行う。上記室内空調機３０は、第１導入路３１、冷暖房器３２、第１排出路３３、第１三方弁３４、ファン３５を備えている。 The indoor air conditioner 30 performs indoor air conditioning using the heat of the circulating fluid. The indoor air conditioner 30 includes a first introduction path 31, an air conditioner 32, a first exhaust path 33, a first three-way valve 34, and a fan 35.

上記第１導入路３１は、上記液回路７０から分岐するよう設けられ、上記液回路７０に流れる循環液を上記冷暖房器３２に導入する。 The first introduction path 31 is provided so as to branch from the liquid circuit 70, and introduces the circulating liquid flowing into the liquid circuit 70 into the air conditioner 32.

上記冷暖房器３２は、上記液回路７０から導入された循環液の熱により室内の空調を行う。上記ヒートポンプ１０が加熱サイクルで運転されたときは、加熱された循環液が上記冷暖房器３２に導入され、その熱が室内の暖房に利用される。上記ヒートポンプ１０が冷却サイクルで運転されたときは、冷却された循環液が上記冷暖房器３２に導入され、その熱が室内の冷房に利用される。つまり、上記室内空調機３０による室内の空調は、暖房と冷房を少なくとも含む。 The air conditioner 32 air-conditions the room using the heat of the circulating fluid introduced from the liquid circuit 70. When the heat pump 10 is operated in a heating cycle, the heated circulating fluid is introduced into the air conditioner 32, and the heat is used for indoor heating. When the heat pump 10 is operated in a cooling cycle, the cooled circulating fluid is introduced into the air conditioner 32, and its heat is used for cooling the room. That is, indoor air conditioning by the indoor air conditioner 30 includes at least heating and cooling.

上記ファン３５は、上記冷暖房器３２に導入された循環液の熱と室内の空気との熱交換を促進する。 The fan 35 promotes heat exchange between the heat of the circulating fluid introduced into the air conditioner 32 and the indoor air.

上記第１排出路３３は、上記液回路７０に合流するよう設けられ、上記冷暖房器３２において暖房または冷房で熱交換された後の循環液を上記冷暖房器３２から排出し、上記液回路７０に戻す。 The first discharge path 33 is provided so as to join the liquid circuit 70 , and discharges the circulating liquid from the air conditioner 32 after heat exchange by heating or cooling in the air conditioner 32 to the liquid circuit 70 . return.

上記第１三方弁３４は、暖房または冷房が必要なタイミングで上記液回路７０から上記第１導入路３１に循環液を流し、冷暖房器３２による暖房または冷房を開始する。上記第１三方弁３４の切換えによる上記暖房または冷房の開始や停止は、制御手段８１の制御により行うことができる。 The first three-way valve 34 causes the circulating liquid to flow from the liquid circuit 70 to the first introduction path 31 at a timing when heating or cooling is required, and starts heating or cooling by the air conditioner/heater 32. The heating or cooling can be started or stopped by switching the first three-way valve 34 under the control of the control means 81.

上記床暖房装置４０は、上記循環液の熱により床暖房を行う。上記床暖房装置４０は、第２導入路４１、床暖房ライン４２、第２排出路４３、第２三方弁４４を備えている。 The floor heating device 40 performs floor heating using the heat of the circulating fluid. The floor heating device 40 includes a second introduction path 41, a floor heating line 42, a second discharge path 43, and a second three-way valve 44.

上記第２導入路４１は、上記液回路７０から分岐するよう設けられ、上記液回路７０に流れる循環液を上記床暖房ライン４２に導入する。 The second introduction path 41 is provided so as to branch from the liquid circuit 70, and introduces the circulating liquid flowing into the liquid circuit 70 into the floor heating line 42.

上記床暖房ライン４２は、上記液回路７０から導入された循環液の熱により床暖房を行う。上記ヒートポンプ１０が加熱サイクルで運転されているときに、加熱された循環液が上記床暖房ライン４２に導入され、床暖房を行う。 The floor heating line 42 performs floor heating using the heat of the circulating fluid introduced from the liquid circuit 70. When the heat pump 10 is operated in a heating cycle, heated circulating fluid is introduced into the floor heating line 42 to perform floor heating.

上記第２排出路４３は、上記液回路７０に合流するよう設けられ、上記床暖房ライン４２において床暖房で熱交換された後の循環液を上記床暖房ライン４２から排出し、上記液回路７０に戻す。 The second discharge path 43 is provided so as to join the liquid circuit 70, and discharges the circulating liquid from the floor heating line 42 after heat exchange with the floor heating in the floor heating line 42, and discharges the circulating liquid from the floor heating line 42 to the liquid circuit 70. Return to

上記第２三方弁４４は、床暖房が必要なタイミングで上記液回路７０から上記第２導入路４１に循環液を流し、床暖房を開始する。上記第２三方弁４４の切換えによる上記床暖房の開始や停止は、制御手段８１の制御により行うことができる。 The second three-way valve 44 causes the circulating liquid to flow from the liquid circuit 70 to the second introduction path 41 at a timing when floor heating is required, and starts floor heating. Starting and stopping of the floor heating by switching the second three-way valve 44 can be performed under the control of the control means 81.

〔弁〕
上記液回路７０は、上記ヒートポンプ１０が上記冷却サイクルで運転しているときに上記循環液が循環する部分には、熱動弁が存在しない。したがって、冷却された循環液が流れる可能性がある管路には、熱を発生しない電磁弁や電動ボールバルブを用いる。たとえば、上記室内空調機３０には、冷却された循環液が流れることがあるため、熱動弁を使用せず、電磁弁や電動ボールバルブを用いる。上記床暖房装置４０は、加熱された循環液しか流れず、冷却された循環液が流れることがないため、熱動弁を使用することができる。〔valve〕
In the liquid circuit 70, there is no thermal valve in a portion where the circulating liquid circulates when the heat pump 10 is operating in the cooling cycle. Therefore, electromagnetic valves or electric ball valves that do not generate heat are used in pipes through which cooled circulating fluid may flow. For example, since cooled circulating fluid may flow through the indoor air conditioner 30, a solenoid valve or an electric ball valve is used instead of a thermal valve. In the floor heating device 40, only heated circulating fluid flows, and cooled circulating fluid does not flow, so a thermal valve can be used.

〔回避手段８０〕
本実施形態では、少なくとも上記ヒートポンプ１０が上記冷却サイクルで運転しているときに、上記液回路７０を循環する循環液が上記ガス加熱器２０を経由するのを回避させる回避手段８０をさらに備えている。 [Avoidance means 80]
The present embodiment further includes an avoidance means 80 that prevents the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 from passing through the gas heater 20 at least when the heat pump 10 is operating in the cooling cycle. There is.

上記回避手段８０は、バイパス路９０と第３三方弁９１とを含んで構成される。上記バイパス路９０は、上記液回路７０を循環する循環液が、上記ガス加熱器２０を経由しないようにバイパスする。つまり、上記バイパス路９０は、上記液回路７０が上記ガス加熱器２０に入る導入側と、上記液回路７０が上記ガス加熱器２０から出る導出側とを連通させるものである。 The avoidance means 80 is configured to include a bypass passage 90 and a third three-way valve 91. The bypass passage 90 bypasses the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 so that it does not pass through the gas heater 20. That is, the bypass passage 90 connects the introduction side where the liquid circuit 70 enters the gas heater 20 and the outlet side where the liquid circuit 70 exits from the gas heater 20.

上記第３三方弁９１は、上記液回路７０から上記バイパス路９０が分岐する分岐点（つまりバイパス路９０の下流側の端部である）に設けられている。上記第３三方弁９１は、必要なタイミングで上記液回路７０から上記バイパス路９０に循環液の流れを切換え、上記液回路７０を循環する循環液が、上記ガス加熱器２０を経由しないようにバイパスする。上記必要なタイミングは、上記ヒートポンプが冷却サイクルで運転されて上記液回路７０に冷却液が流れるタイミングである。上記第３三方弁９１の切換えによるバイパスの開始や停止は、制御手段８１の制御により行うことができる。 The third three-way valve 91 is provided at a branch point where the bypass passage 90 branches from the liquid circuit 70 (that is, at the downstream end of the bypass passage 90). The third three-way valve 91 switches the flow of the circulating fluid from the liquid circuit 70 to the bypass path 90 at necessary timing, and prevents the circulating fluid circulating through the liquid circuit 70 from passing through the gas heater 20. Bypass. The necessary timing is the timing when the heat pump is operated in a cooling cycle and the cooling liquid flows into the liquid circuit 70. The bypass can be started or stopped by switching the third three-way valve 91 under the control of the control means 81.

上記回避手段８０により、上記ヒートポンプ１０が上記冷却サイクルで運転しているときは、上記液回路７０を循環する循環液が上記ガス加熱器２０を経由するのを回避させることができる。したがって、上記ヒートポンプ１０が上記冷却サイクルで運転しているときは、上記液回路７０を循環する冷却された循環液が、上記ガス加熱器２０を経由しない。これにより、ガス加熱器２０での結露が防止される。 The avoidance means 80 can prevent the circulating liquid circulating through the liquid circuit 70 from passing through the gas heater 20 when the heat pump 10 is operating in the cooling cycle. Therefore, when the heat pump 10 is operating in the cooling cycle, the cooled circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 does not pass through the gas heater 20. This prevents dew condensation on the gas heater 20.

また、上記実施形態では、上記液回路７０において上記循環液を循環させる液循環ポンプ７１は、上記ガス加熱器２０に対して上記バイパス路９０よりも遠い位置に配置されている。 Further, in the embodiment described above, the liquid circulation pump 71 that circulates the circulating liquid in the liquid circuit 70 is arranged at a position farther from the gas heater 20 than the bypass path 90.

〔実施形態の効果〕
上記実施形態の冷暖房装置は、ヒートポンプ１０と室内空調機３０と第１熱交換器５０とガス加熱器２０を備えている。上記ヒートポンプ１０は、冷媒が循環する冷媒回路１１を有する。上記室内空調機３０は、循環液が循環する液回路７０を有し、上記循環液の熱により室内の空調を行う。上記第１熱交換器５０は、上記冷媒回路１１を循環する冷媒と上記液回路７０を循環する循環液との間で熱交換を行う。上記ガス加熱器２０は、上記液回路７０を循環する循環液を加熱するために、上記循環液に供給するための熱を発生する。
上記ヒートポンプ１０は、上記冷媒回路１１における冷媒の循環サイクルを冷却サイクルと加熱サイクルで切換える切換手段１５を有する。また、上記液回路が上記ガス加熱器を通過し、上記液回路７０において上記ガス加熱器２０に対して後述するバイパス路９０よりも上流側に配置された液循環ポンプ７１の駆動により、上記液回路７０を循環する循環液が上記ガス加熱器により直接的に加熱されるよう構成されている。冬季には、上記ヒートポンプ１０を加熱サイクルで運転する。上記加熱サイクルでは、上記第１熱交換器５０において、上記液回路７０を循環する循環液の加熱が行われる。上記液回路７０を循環する循環液が加熱されると、上記室内空調機３０では室内の暖房が行われる。寒冷期に外気温が下がってヒートポンプ１０の暖房出力が低下してくると、上記ガス加熱器２０が発生する熱を上記液回路７０を循環する循環液に供給する。これにより出力不足を補い、上記室内空調機３０では引き続き室内の暖房を行うことができる。夏季には、上記ヒートポンプ１０を冷却サイクルで運転する。上記冷却サイクルでは、上記第１熱交換器５０において、上記液回路７０を循環する循環液の冷却が行われる。上記液回路７０を循環する循環液が冷却されると、上記室内空調機３０では室内の冷房が行われる。上記冷却サイクルでは、上記液回路７０に冷却液が循環する。また、少なくとも上記ヒートポンプ１０が上記冷却サイクルで運転しているときに、上記液回路７０を循環する循環液を、上記ガス加熱器２０の導入側から導出側へバイパスするバイパス路９０をさらに備えている。上記バイパス路９０は、上記液回路７０を循環する循環液が上記ガス加熱器２０を経由しないようにバイパスする。このようにすることにより、上記ヒートポンプ１０が上記冷却サイクルで運転しているときは、上記液回路７０を循環する循環液が上記ガス加熱器２０を経由するのが回避され、ガス加熱器２０での結露を防止する。これにより、燃焼管路や電子部品の劣化を防ぐとともに漏電リスクを低下させ、機器の寿命を延ばし、安全性を確保する。さらに、上記バイパス路９０と上記液回路７０の分岐点に、少なくとも上記ヒートポンプ１０が上記冷却サイクルで運転しているときに、上記液回路７０を循環する循環液が上記バイパス路９０を流れるよう制御手段８１により制御される、電磁弁または電動ボールバルブによる第３三方弁９１が配置されている。上記第３三方弁９１は、たとえば上記バイパス路９０の下流側の端部に設けられ、必要なタイミングで上記液回路７０から上記バイパス路９０に循環液の流れを切換え、上記液回路７０を循環する循環液が、上記ガス加熱器２０を経由しないようにバイパスする。上記必要なタイミングは、たとえば上記ヒートポンプ１０が冷却サイクルで運転されて上記液回路７０に冷却液が流れるタイミングである。上記第３三方弁９１が電磁弁または電動ボールバルブによるものであるため、たとえば熱で作動する熱動弁を使うとエネルギー効率が低下してしまうため、電磁弁や電動ボールバルブ等を用いることにより、エネルギー効率の低下を防止している。
[Effects of embodiment]
The heating and cooling device of the above embodiment includes a heat pump 10, an indoor air conditioner 30, a first heat exchanger 50, and a gas heater 20. The heat pump 10 has a refrigerant circuit 11 in which refrigerant circulates. The indoor air conditioner 30 has a liquid circuit 70 through which circulating fluid circulates, and performs indoor air conditioning using the heat of the circulating fluid. The first heat exchanger 50 exchanges heat between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 11 and the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 . The gas heater 20 generates heat to be supplied to the circulating liquid in order to heat the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 .
The heat pump 10 has a switching means 15 that switches the refrigerant circulation cycle in the refrigerant circuit 11 between a cooling cycle and a heating cycle. Further, the liquid circuit passes through the gas heater, and in the liquid circuit 70, a liquid circulation pump 71 disposed upstream of a bypass path 90, which will be described later, with respect to the gas heater 20 is driven. The circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 is configured to be directly heated by the gas heater . In winter, the heat pump 10 is operated in a heating cycle. In the heating cycle, the circulating fluid circulating in the liquid circuit 70 is heated in the first heat exchanger 50. When the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 is heated, the indoor air conditioner 30 heats the room. When the outside temperature drops during the cold season and the heating output of the heat pump 10 decreases, the heat generated by the gas heater 20 is supplied to the circulating fluid circulating in the liquid circuit 70. This compensates for the lack of output and allows the indoor air conditioner 30 to continue heating the room. In summer, the heat pump 10 is operated in a cooling cycle. In the cooling cycle, the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 is cooled in the first heat exchanger 50. When the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 is cooled, the indoor air conditioner 30 cools the room. In the cooling cycle, a cooling liquid circulates in the liquid circuit 70. Further, at least when the heat pump 10 is operating in the cooling cycle, it further includes a bypass passage 90 that bypasses the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 from the inlet side to the outlet side of the gas heater 20. There is. The bypass passage 90 bypasses the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 so that it does not pass through the gas heater 20. By doing so, when the heat pump 10 is operating in the cooling cycle, the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 is prevented from passing through the gas heater 20, and the gas heater 20 Prevent condensation. This prevents deterioration of combustion pipes and electronic components, reduces the risk of electrical leakage, extends the life of the equipment, and ensures safety. Further, at a branch point between the bypass passage 90 and the liquid circuit 70 , the circulating liquid circulating in the liquid circuit 70 is controlled to flow through the bypass passage 90 at least when the heat pump 10 is operating in the cooling cycle. A third three-way valve 91 , controlled by the means 81, is arranged as a solenoid valve or an electric ball valve. The third three-way valve 91 is provided, for example, at the downstream end of the bypass passage 90, and switches the flow of the circulating liquid from the liquid circuit 70 to the bypass passage 90 at a necessary timing to circulate the liquid through the liquid circuit 70. The circulating fluid is bypassed so that it does not pass through the gas heater 20. The necessary timing is, for example, the timing when the heat pump 10 is operated in a cooling cycle and the cooling liquid flows into the liquid circuit 70. Since the third three-way valve 91 is a solenoid valve or an electric ball valve, for example, if a thermal valve operated by heat is used, the energy efficiency will decrease. , preventing a decline in energy efficiency.

◆まとめ
以上のように、本発明の冷暖房装置では、寒冷地において熱効率のよい暖房を実現しながら、夏場の冷房にも対応できる。また、冷房エアコンを別途取り付ける必要がないので、設備経費を節減できる。ヒートポンプの室外機と室内機が冷暖房を兼用して１台で済むため、外観がスッキリする。室内暖房はヒートポンプとガス加熱を切換え使用するので、外気温に関係なく強力な暖房ができる。 ◆Summary As described above, the heating and cooling device of the present invention can provide heating with good thermal efficiency in cold regions, while also being able to support cooling in the summer. Additionally, since there is no need to separately install a cooling air conditioner, equipment costs can be reduced. Since the outdoor unit and indoor unit of the heat pump are used for both cooling and heating, only one unit is needed, resulting in a clean appearance. Indoor heating uses a heat pump and gas heating, providing powerful heating regardless of the outside temperature.

◆変形例
上記実施形態では、循環液の熱を室内暖房に用いる例を示したが、これに限定するものではなく、浴室給湯装置や追い炊き装置等、各種の給湯設備に用いるようにすることもできる。
◆Modified Example In the above embodiment, an example is shown in which the heat of the circulating fluid is used for indoor heating, but the heat is not limited to this, and the heat may be used in various hot water supply equipment such as a bathroom hot water supply device or a reheating device. You can also do it.

１：第１ポート
２：第２ポート
３：第３ポート
４：第４ポート
１０：ヒートポンプ
１１：冷媒回路
１２：圧縮機
１３：膨張弁
１４：空気熱交換器
１４Ａ：ファン
１５：切換手段
２０：ガス加熱器
２１：熱媒体循環路
２３：ガスバーナ
３０：室内空調機
３１：第１導入路
３２：冷暖房器
３３：第１排出路
３４：第１三方弁
３５：ファン
４０：床暖房装置
４１：第２導入路
４２：床暖房ライン
４３：第２排出路
４４：第２三方弁
５０：第１熱交換器
７０：液回路
７１：液循環ポンプ
８０：回避手段
８１：制御手段
９０：バイパス路
９１：第３三方弁 1: First port 2: Second port 3: Third port 4: Fourth port 10: Heat pump 11: Refrigerant circuit 12: Compressor 13: Expansion valve 14: Air heat exchanger 14A: Fan 15: Switching means 20: Gas heater 21: Heat medium circulation path 23: Gas burner 30: Indoor air conditioner 31: First introduction path 32: Air conditioner 33: First discharge path 34: First three-way valve 35: Fan 40: Floor heating device 41: First 2 introduction path 42: floor heating line 43: second discharge path 44: second three-way valve 50: first heat exchanger 70: liquid circuit 71: liquid circulation pump 80: avoidance means 81: control means 90: bypass path 91: Third three-way valve

Claims

A heat pump having a refrigerant circuit in which refrigerant circulates;
an indoor air conditioner that has a liquid circuit in which circulating fluid circulates and performs indoor air conditioning using the heat of the circulating fluid;
a first heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit and the circulating liquid circulating in the liquid circuit;
and a gas heater that generates heat to be supplied to the circulating liquid in order to heat the circulating liquid circulating in the liquid circuit,
The heat pump has a switching means for switching the refrigerant circulation cycle in the refrigerant circuit between a cooling cycle and a heating cycle,
Circulation in which the liquid circuit passes through the gas heater, and is circulated through the liquid circuit by driving a liquid circulation pump disposed upstream of a bypass path to be described later with respect to the gas heater in the liquid circuit. The liquid is configured to be directly heated by the gas heater ,
Further comprising a bypass path that bypasses the circulating liquid circulating in the liquid circuit from the inlet side to the outlet side of the gas heater at least when the heat pump is operating in the cooling cycle,
At a branch point between the bypass path and the liquid circuit , an electromagnetic device is provided that is controlled by a control means so that the circulating liquid circulating in the liquid circuit flows through the bypass path at least when the heat pump is operating in the cooling cycle. A heating and cooling system characterized by having a three-way valve or electric ball valve installed.