JPH02178575A - 冷暖給湯ヒートポンプシステム - Google Patents

冷暖給湯ヒートポンプシステム

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JPH02178575A
JPH02178575A JP33451688A JP33451688A JPH02178575A JP H02178575 A JPH02178575 A JP H02178575A JP 33451688 A JP33451688 A JP 33451688A JP 33451688 A JP33451688 A JP 33451688A JP H02178575 A JPH02178575 A JP H02178575A
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Japan
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heat exchanger
valve
hot water
stage compressor
refrigerant
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JP33451688A
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Minoru Tagashira
実 田頭
Koji Ebisu
戎 晃司
Yuji Yoshida
雄二 吉田
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KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
SHIYUUGOU JIYUUTAKUYOU SHINZAIRIYOU KIKI SYST KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
SHIYUUGOU JIYUUTAKUYOU SHINZAIRIYOU KIKI SYST KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、2段圧縮サイクルを用いた家庭用のる。
従来の技術 ヒートポンプによる冷暖房機は、省エネルギーであるば
かりでなく安全でクリーンでしかも操作が簡単であると
いう優れた特徴を持っており、空調分野では普及してい
る。ヒートポンプ給湯機に関しては、沸き上げ温度が6
0℃程度であり、他の給湯機、例えば電気温水器、ガス
湯沸器等と比べ低いため、給湯負荷を賄うため大容量の
貯湯槽を設けている。
また、高温ヒートポンプ対応として2段圧縮サイクルを
用いたものがあるがこれは、高圧縮比に於ける圧縮効率
向上を目的とするものである。
発明が解決しようとする課題 しかし従来のヒートポンプを用いた給湯機は、前述した
ように沸き上げ温度が低いため大容量の貯湯槽を設けな
ければならず設置スペースが大きくなるとともに、高温
に沸き上げようとすると圧縮比が大きくなり著しく性能
が低下するという問題がある。又、暖房運転時において
は、外気温度(熱源温度)が低下した場合、室内機の吹
き出し空気温度が低下し居住者に不快感を与える等の問
題がある。
また、高温ヒートポンプ対応の2段圧縮サイクルは、高
圧縮比運転の時、効果が大きいが、低圧縮比運転の時に
、単段圧縮サイクルに切り換えることが困難であるとい
う問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、2段圧縮サイクルを用い
、給湯時高温沸き上げが可能でしかも暖房時においても
高温吹き出しが実現でき、また高温が必要でないときは
、従来の単段圧縮サイクルヒートポンプ装置として機能
する冷暖給湯ヒートポンプシステムを提供するものであ
る。
課題を解決するための手段 高段側圧縮機と低段側圧縮機とを中間熱交換器を介して
接続した2段圧縮サイクルの前記高段側圧縮機の吐出側
に四方弁を設け、前記四方弁の一方を室内熱交換器、他
方を室外熱交換器に接続し、更にもう一方を前記低段側
圧縮機の吸入管に接続し、前記四方弁切り替え時におい
ても前記中間熱交換器の冷媒流れ方向が逆転しないよう
に逆止弁で整流回路を構成し、前記高段側圧縮機と前記
四方弁との間で分岐しコントロール弁と給湯用熱交換器
を設けた管路を前記中間熱交換器へ冷媒が流入する高圧
管路に接続し、低段側圧縮機をバイパスする、弁を介し
たバイパス管路を設けたものである。
作用 これにより、高段側圧縮機の出口側に四方弁を介した室
内熱交換器を設けているため暖房時には、2段圧縮サイ
クルにより高温吹き出しが可能となり、給湯は、高段圧
縮機と四方弁との間から分岐された管路に給湯用熱交換
器を設けているため暖房同様に高温沸き上げが可能とな
る。特に高圧縮比運転を必要としないことが多い冷房運
転時は、低段側圧縮機を停止しバイパス管路に冷媒を流
す単段圧縮サイクル運転を行なうことができ、給湯負荷
が重なった時および冷房運転時でも高圧縮比となったと
きは2段圧縮サイクル運転を行なうことができる。さら
に、中間熱交換器の冷媒流れ方向が逆転しないように逆
止弁で整流回路を構成しているため、2段圧縮サイクル
時の冷暖切り替えが四方弁の切り替えのみで行える。
実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。図は、本実施例における冷暖給湯ヒートポンプシ
ステムの構成図である。1は高段側圧縮機で、2は四方
弁、3は室内熱交換器、4は室内熱交換器3のコントロ
ール弁、5は給湯用熱交換器、6は給湯用熱交換器5の
コントロール弁である。7は低段側圧縮機で、吸入側は
四方弁2と接続され、吐出側は中間熱交換器8へ接続さ
れている。9は低段側圧縮器7の吸入側と吐出側を結ぶ
バイパス管10に設けられた弁である。11は、中間熱
交換器8で冷媒を蒸発させるための膨張弁である。12
は室外熱交換器、13は室外熱交換器12の膨張弁、1
4は膨張弁13に並列に設けられた逆止弁、15は室外
熱交換器12のコントロール弁である。16は室内熱交
換器3の膨張弁、17は膨張弁16に並列に設けられた
逆止弁である。18は整流回路で、逆止弁19.20.
21.22で構成されている。
次に、この実施例の構成に於ける作用を説明する。先ず
暖房時について説明すると、低段側圧縮機7から吐出さ
れた過熱ガスは、中間熱交換器8でほぼ飽和ガスまで冷
却され高段側圧縮機1に吸入される。高段側圧縮機1か
ら再び吐出された冷媒ガスは、四方弁2を通りコントロ
ール弁4を経て室内熱交換器3で室内空気と熱交換され
凝縮液化される。凝縮液化された高圧の液冷媒は、逆止
弁17を通り、整流回路18の逆止弁19を通り一部は
膨張弁11により中間熱交換器8内で膨張蒸発し、残り
の液冷媒は中間熱交換器8へ入り膨張弁11の冷凍作用
により過冷却される。過冷却された液冷媒は、中間熱交
換器8を出て整流回路18の逆止弁20を通り膨張弁1
3で減圧され室外熱交換器12で外気から熱を奪い蒸発
しガス化する。ガス化した冷媒は、四方弁2から低段側
圧縮機7に吸入され再び中間熱交換器8へ吐出されこの
時、給湯負荷が同時にあると室内熱交換器3のコントロ
ール弁4と給湯用熱交換器5のコントロール弁6により
負荷の大きい方の弁を全開とし負荷に応じ制御する。そ
うすることにより給湯、暖房共に高温を得ることが可能
となる。また高温を必要としない場合は、低段側圧縮機
7を停止し室外熱交換器12で蒸発した冷媒ガスを弁9
を開はバイパス管路10を通し中間熱交換器8を経て高
段側圧縮機1へ吸入させる。この時は、中間熱交換器8
での熱交換は必要ないので膨張弁11は全開とする。そ
うすることにより従来の単段圧縮サイクルと同じ機能と
なる。停止中の低段側圧縮機7は、低圧側になるため圧
縮機内に冷媒の溜り込みは起こらない。
次に、冷房運転について作用を説明する。冷房運転は、
低段側圧縮機7を停止させた単段圧縮サイクルで行なう
。まず四方弁2を切り換え高段側圧縮機1の吐出ガスを
四方弁2からコントロール弁15を介して室外熱交換器
12へ送り、凝縮液化した冷媒は、逆止弁14を通り、
整流回路18の逆止弁21を経て中間熱交換器8から(
膨張弁11は全閉)再び整流回路18の逆止弁22を通
り膨張弁16で減圧され蒸発し冷凍作用により室内熱交
換器3で室内空気と熱交換し冷房する。室内熱交換器3
で蒸発した冷媒ガスはコントロール弁4、四方弁2を通
り、弁9、バイパス管路10を通り中間熱交換器8を経
て高段側圧縮機1へ吸入される。
冷房と同時に給湯負荷のあるときは、コントロール弁6
を開は高段側圧縮機lの吐出ガスを給湯用熱交換器5に
流す。凝縮した冷媒は室外熱交換器12で凝縮した冷媒
と整流回路18の逆止弁21を出たところで合流し、後
は冷房運転と同じ経路を通る。次に高温の給湯が必要な
ときは、バイパス管路10の弁9を閉じ低段側圧縮機7
を起動し2段圧縮サイクル運転を行なう。
中間期及び給湯単体運転は、四方弁2を暖房の位置に切
り換えて行なう。室内熱交換器3のコントロール弁4は
閉じる。その他冷媒の流れは暖房、給湯運転と同じよう
に高温が必要なときは2段圧縮サイクル運転、さほど高
温を必要としないときは単段圧縮サイクル運転を行なう
以上説明したように2段圧縮サイクルを用いた冷暖給湯
ヒートポンプシステムで四方弁1個で冷暖が切り換えら
れしかも高温が必要でないときは単段圧縮サイクルに簡
単に切り換えられ、特に給湯に於いては夏期給湯負荷の
少ないときは低温で貯湯し、冬季給湯負荷の多いときは
高温で貯湯できるため貯湯槽は小さくできる。暖房にお
いても必要なとき高温吹き出しが可能であり使い勝手が
良<、シかも高温が単段圧縮サイクルよりも高効率で得
られる。
発明の効果 本発明は、冷暖給湯ヒートポンプシステムに2段圧縮サ
イクルを用い逆止弁で構成した整流回路を設けることに
より四方弁1個で冷暖が切り換えられ、しかも低段側圧
縮機をバイパスする管路を弁を介して設けているため、
高温の必要に応じ2段圧縮サイクルと単段圧縮サイクル
とを簡単に切り換えることが可能となり使い勝手が良く
しかも高効率な運転が実現できる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例における冷暖給湯ヒートポンプシ
ステムの構成図である。 ■・・・高段側圧縮機、2・・・四方弁、3・・・室内
熱交換器、5・・・給湯用熱交換器、6・・・コントロ
ール弁、7・・・低段側圧縮機、8・・・中間熱交換器
、9・・・弁、10・・・バイパス管路、12・・・室
外熱交換器、18・・・整流回路、19.20.21.
22・・・逆止弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高段側圧縮機と低段側圧縮機とを中間熱交換器を介して
    接続した2段圧縮サイクルの前記高段側圧縮機の吐出側
    に四方弁を設け、前記四方弁の一方を室内熱交換器、他
    方を室外熱交換器に接続し、更にもう一方を前記低段側
    圧縮機の吸入管に接続し、前記四方弁切り換え時におい
    ても前記中間熱交換器の冷媒流れ方向が逆転しないよう
    に逆止弁で整流回路を構成し、前記高段側圧縮機と前記
    四方弁との間で分岐しコントロール弁と給湯用熱交換器
    を設けた管路を前記中間熱交換器へ接続し、低段側圧縮
    機をバイパスする、弁を介したバイパス管路を設けたこ
    とを特徴とする冷暖給湯ヒートポンプシステム。
JP33451688A 1988-12-28 1988-12-28 冷暖給湯ヒ―トポンプシステム Expired - Lifetime JP2502719B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100531113B1 (ko) * 2003-11-06 2005-11-25 한국에너지기술연구원 분리형 중간 냉각기를 적용한 2단 압축 냉온열 제조시스템
KR100569833B1 (ko) * 2005-01-07 2006-04-11 한국에너지기술연구원 냉온열제조시스템을 갖는 2단 압축 히트펌프 시스템의플래시탱크
CN104534736A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 烟台万德嘉空调设备有限公司 蒸发冷却式空气源热泵装置
EP4015936B1 (en) * 2019-09-30 2023-11-29 Daikin Industries, Ltd. Heat source unit and refrigeration device

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