JPH0124530Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は３個の開閉弁と３個のキヤピラリーチ
ユーブとを用いて冷房単独、給湯単独、冷房給湯
併行の３通りの運転が可能であつて、高価な四路
切換弁および膨脹弁を用いないでそれぞれ最適な
運転を行い得る低コストの冷房給湯装置に関す
る。

冷房給湯の運転を行わせる冷凍装置としては、
例えば実公昭48−17102号公報に示される装置が
従来からあるが、この装置は第２図に展開示する
回路に形成されていて、系統中に冷房単独・冷房
給湯併行と、給湯単独とに切り換えるための四路
切換弁１８が必要不可欠であつた。

系統中の各種制御弁のうちで特に四路切換弁１
８があることによつて、高圧冷媒と吸入ガス冷媒
とがこの切換弁１８内で、熱交換し吸入ガス冷媒
が過熱される結果、低圧々力が上昇することは避
けられなく、室外コイル３での外気からの吸熱量
が減少して、特に給湯用熱交換器２が熱交換作用
を行つている給湯運転の際には、該熱交換器２に
対する加熱々量が減少する一方、冷凍サイクル中
の循環量が若干増大して、圧縮機１の入力が増加
する。

従つて給湯運転時におけるエネルギー有効比
（EER）、すなわち給湯用加熱量が圧縮機の入力
に対する比が低下する不経済な面があつた。

また、給湯単独運転への切換え、この逆の切換
えを行うには四路切換弁２２を切換え操作して冷
凍サイクルを逆サイクルにしなければならなく、
その結果、四路切換弁１８内における冷媒の流れ
が転換することによる切換音が大きくて好ましく
なかつた。

さらに、３通りの運転を行わせるためには、系
統中に冷房単独・冷房給湯併行の両運転兼用の膨
脹弁１９と給湯単独専用の膨脹弁２０とが必要で
あつて、後者の膨脹弁２０はキヤピラリーチユー
ブに代替可能でも、前者の膨脹弁１９については
冷媒流通量が相互に異る２通りの運転に共用させ
ている関係上、これを単純にキヤピラリーチユー
ブ代替が不可能であり、高価な自動膨脹弁を使用
せざるを得ないためにコスト増をもたらす点も問
題であつた。

このように従来のこの種冷凍装置が実用面での
種々の欠陥を有している点に対処して、本考案は
高価な四路切換弁を省略して汎用の開閉弁を操作
するだけで冷房、給湯、冷房・給湯の３通りの運
転が行え、しかも給湯運転の際のEERを向上し、
かつ冷房・給湯同時運転の場合に給湯のための加
熱量を十分確保し得る如き改善された冷房給湯装
置を提供しようとして成されたものであつて、特
に給湯用熱交換器、室内側熱交換器、室外側熱交
換器の３つの熱交換器と、冷房専用、給湯専用、
冷房給湯併行用の３つのキヤピラリーチユーブお
よび３つの開閉弁とを組合せて特定の配管接続を
行わしめることにより、前記３つの開閉弁から１
つを選択的に開放操作するだけで３通りの運転の
切換えが行える如くした構成を特徴とする。

本考案を添付図面の１例にもとづいて、その構
成の詳細につき以下説明する。

第１図は本考案の１実施例に係る装置回路図で
あり、吐出ガス冷媒と給湯用水との間の熱交換を
なす給湯用熱交換器２、室外側熱交換器３例えば
フアン１６を備えた対空気形熱交換器（以下室外
コイル３と称する）、室内側熱交換器４例えばフ
アン１７を備えた対空気形交換器（以下室内コイ
ル４と称する）の３個の熱交換器と、冷房単独運
転時に開く第１開閉弁５例えば電磁弁、給湯単独
運転時に開く第２開閉弁６例えば電磁弁、冷房給
湯併行運転時に開く第３開閉弁７例えば電磁弁の
３個の電磁弁と、給湯専用キヤピラリーチユーブ
８、冷房給湯併行運転用キヤピラリーチユーブ
９、冷房専用キヤピラリーチユーブ１０の３個の
キヤピラリーチユーブと、圧縮機１とを要素とし
て循環冷媒回路に形成している。

そして、室内コイル４とフアン１７とによつて
室内ユニツトＡを、その他の各要素によつて室外
ユニツトＢを夫々形成して、所謂分離形装置とな
している。

上記装置において、圧縮機１、室外コイル３、
冷房専用キヤピラリーチユーブ１０および室内コ
イル４により周知の冷凍サイクルを構成して、圧
縮機１の吐出口１ａと室外コイル３の冷媒入口と
を接続する吐出管１１中に第１電磁弁５を介設す
ると共に、給湯用熱交換器２と給湯専用キヤピラ
リーチユーブ８とからなる直列冷媒回路１３を第
１電磁弁５の入口・出口間に接続している。

また、給湯単独運転時に開く前記第２電磁弁６
を介して有する第１バイパス回路１４を室外コイ
ル３の冷媒出口と圧縮機１の吸入口１ｂに連絡す
る吸入管１２との間に接続し、さらに前記第３電
磁弁７と冷房給湯併行運転用キヤピラリーチユー
ブ９とを直列に介して有する第２バイパス回路１
５を給湯用熱交換器２の冷媒出口と冷房専用キヤ
ピラリーチユーブ１０の出口との間に接続してい
る。

第１図中、１９は給湯用水を供給するためのポ
ンプである。

叙上の構成になる装置の運転態様を次に説明す
る。

(イ) 冷房単独運転 第１開閉弁５を開き、圧縮機１およびフアン１
６，１７を付勢すると共に、給水ポンプ１９を停
止の状態にする。

冷凍回路における冷媒の流れは第１図において
実線矢示の通りとなり、圧縮機１吐出口１ａ→吐
出管１１→第１電磁弁５→室外コイル３（凝縮器
として作用する）→冷房専用キヤピラリーチユー
ブ１０→室内コイル４（蒸発器として作用する）
→吸入管１２→圧縮機１吸入口１ｂの閉回路が形
成され、室外コイル３で冷媒の凝縮熱が放出さ
れ、一方、蒸発熱は室内コイル４において室内空
気から奪取することにより通常の冷房運転が行わ
れる。

この場合、第１電磁弁５が給湯用熱交換器２と
給湯専用キヤピラリーチユーブ８との直列回路の
両端部を短絡せしめているので、吐出ガス冷媒の
大半は第１電磁弁５を有する吐出管１１に流れて
給湯用熱交換器２は実質的に作動しない。

但し、この熱交換器２には僅かに冷媒が流れる
ことがあるが、給水ポンプ１９の停止によつて冷
媒と給湯用水との間の熱交換が行われない状態と
なり、高圧冷媒が一部熱交換器２内に滞溜するだ
けで熱交換を殆ど行わない。

(ロ) 給湯単独運転 第２開閉弁６を開き、フアン１６、給水ポンプ
１９および圧縮機１を付勢する。第１開閉弁５、
第３開閉弁７およびフアン１７は停止する。

冷凍回路における冷媒の流れは第１図において
破線矢示の通りとなり、圧縮機１吐出口１ａ→給
湯用熱交換器２（凝縮器として使用する）→給湯
専用キヤピラリーチユーブ８→室外コイル３（蒸
発器として作用する）→第１バイパス回路１４→
吸入管１２→圧縮機１吸入口１ｂの閉回路が形成
されて室外ユニツトＢ側のみでの冷媒循環が成さ
れる。

その結果、冷媒の凝縮熱は全量が給湯用熱交換
器２において給湯用水の加熱に寄与し、一方、室
内コイル４では低圧ガスが過熱状態となり充満し
ているだけで冷却作用は全く行われなく、また系
統中の循環冷媒量が不足する問題もなくて、安定
かつ能力大なる給湯単独運転が可能である。

(ハ) 冷房給湯併行運転 第３開閉弁７を開き、フアン１７、ポンプ１９
および圧縮機１を付勢する。

第１開閉弁５、第２開閉弁６は閉止し、かつフ
アン１６は停止の状態にする。

冷凍回路における冷媒の流れは第１図において
波線矢示の通りとなり、圧縮機１吐出口１ａ→給
湯用熱交換器２（凝縮器として作用する）→第３
開閉弁７→冷房給湯併行運転用キヤピラリーチユ
ーブ９→室内コイル４（蒸発器として作用する）
→圧縮機１吸入口１ｂの閉回路が形成され、冷媒
の凝縮熱は全量が給湯用水の加熱に寄与し、蒸発
熱は全量が室内空気の冷却に寄与する。ただし、
室外コイル３では僅かに熱交換が行われるが、こ
れは極く微量であつて、減圧後の過熱ガス充満状
態と考えられ、冷房能力には何等問題とならな
い。

以上、本考案装置の構成および作用について詳
述したが、次に効果について挙示すると、次の通
りである。

(1) ３通りの運転に対して夫々専用のキヤピラリ
ーチユブにより流量制御するようにしているの
で、各運転に対して最適な容量のキヤピラリー
チユーブが選定可能であり、装置の簡素化をは
かりながら十分な能力を保つことができる。

(2) 減圧器をキヤピラリー化することによつて低
コストで汎用性に富む装置となし得る。

(3) ３個の開閉弁の操作で３通りの運転が確実に
行えて操作が容易である。

(4) 四路切換弁を使用しない回路であるから、該
四路切換弁内での高い低圧冷媒熱交換が行われ
る従来装置の問題点は解消され、特に給湯運転
時におけるEER（給湯用加熱量／圧縮機入力）
が向上する。

(5) 四路切換弁を用いた場合の高圧・低圧間の冷
媒漏れは本考案においては全然生じなく安定し
た冷凍運転が可能である。

(6) 四路切換弁を用いた場合の弁内圧力損失を解
消し得る。

(7) ３種の運転を切換えて行う場合に、冷媒回路
が逆サイクルにならない構成としたから、切換
音が発生しなくて静粛運転が可能となる。

(8) 汎用の構造簡単な開閉弁のみを使用する回路
であつて、切換不能を起し易い四路切換弁等の
複雑な制御弁を省略し得るので制御面での信頼
性が向上する。

(9) 給湯・冷房併行運転時に室外コイル３には高
圧液冷媒が流れなく、放熱を排除し得るため
に、冷房用排熱を100％給湯に回収できて、給
湯用加熱量が大きい。

叙上の如く本考案は種々のすぐれた効果を奏す
る冷凍装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案冷凍装置の１例に係る冷凍回路
展開図、第２図は従来の冷凍装置の冷凍回路展開
図である。 １……圧縮機、１ａ……吐出口、１ｂ……吸入
口、２……給湯用熱交換器、３……室外側熱交換
器、４……室内側熱交換器、５……第１開閉弁、
６……第２開閉弁、７……第３開閉弁、８……給
湯専用キヤピラリーチユーブ、９……冷房給湯併
行運転用キヤピラリーチユーブ、１０……冷房専
用キヤピラリーチユーブ、１１……吐出管、１２
……吸入管、１３……直列冷媒回路、１４……第
１バイパス回路、１５……第２バイパス回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機１、室外側熱交換器３、冷房専用キヤピ
   ラリーチユーブ１０および室内側熱交換器４によ
   り冷凍サイクルを構成して、圧縮機１の吐出口１
   ａと室外側熱交換器３の冷媒入口とを接続する吐
   出管１１中に冷房単独運転時に開く第１開閉弁５
   を介設すると共に、吐出ガス冷媒と給湯用水との
   間で熱交換を行う給湯用熱交換器２と給湯専用キ
   ヤピラリーチユーブ８とからなる直列冷媒回路１
   ３を前記第１開閉弁５の入口・出口間に接続する
   一方、給湯単独運転時に開く第２開閉弁６を有す
   る第１バイパス回路１４を、室外側熱交換器３の
   冷媒出口と圧縮機１の吸入口１ｂに連絡する吸入
   管１２との間に接続し、さらに、冷房給湯併行運
   転時に開く第３開閉弁７と冷房給湯併行運転用キ
   ヤピラリーチユーブ９とを直列に介して有する第
   ２バイパス回路１５を給湯用熱交換器２の冷媒出
   口と冷房専用キヤピラリーチユーブ１０の出口と
   の間に接続したことを特徴とする冷房給湯装置。