JPH10288420A - ヒートポンプ給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レシーバーを用いることなく、余剰冷媒を調
整できる低コストなヒートポンプ給湯機を提供する。 【解決手段】 圧縮機１１,四路弁１２,室外熱交換器１
３,第１の電動膨張弁ＥＶ１,第２の電動膨張弁ＥＶ２,
ＥＶ３および室内熱交換器１４,１５が環状に接続され
た冷媒回路を備える。冷房／給湯運転時、第２の電動膨
張弁ＥＶ２,ＥＶ３を所定開度に開き、第３の電動膨張
弁ＥＶ４を全開にすると共に、第１の電磁弁ＳＶ１を閉
じ、第２,第３の電磁弁ＳＶ２,ＳＶ３を開いて、室外熱
交換器１３を第３の電磁弁ＳＶ３とキャピラリチューブ
４５とを介して低圧側に接続する。これにより、上記第
１の電動膨張弁ＥＶ１と第２の電動膨張弁ＥＶ２,ＥＶ
３との間にレシーバを設けることなく、冷房／給湯運転
時に室外熱交換器１３に余剰冷媒を溜めることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空調機能と給湯
機能を有するヒートポンプ給湯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒートポンプ給湯機としては、図
５に示すように、室外ユニット１０,室内ユニット２０,
３０および貯湯タンクユニット４０を備えて、冷暖房運
転および給湯運転を行うものがある。上記室外ユニット
１０の圧縮機１１,四路弁１２,室外熱交換器１３,電動
膨張弁ＥＶ１,電動膨張弁ＥＶ２,室内ユニット２０の室
内熱交換器１４およびアキュムレータ１８を環状に接続
して冷媒回路を構成している。また、上記室外ユニット
１０の圧縮機１１,四路弁１２,室外熱交換器１３,電動
膨張弁ＥＶ１,電動膨張弁ＥＶ３,室内ユニット３０の室
内熱交換器１５およびアキュムレータ１８を環状に接続
して冷媒回路を構成している。上記電動膨張弁ＥＶ１と
電動膨張弁ＥＶ２との間の冷媒配管３２にレシーバー４
０を配設している。また、上記圧縮機１１と四路弁１２
との間の冷媒配管３１に電磁弁ＳＶ１を配設している。

【０００３】また、上記室外ユニット１０の電動膨張弁
ＥＶ１と電動膨張弁ＥＶ２との間の冷媒配管３２に電動
膨張弁ＥＶ４の一端を接続している。上記電動膨張弁Ｅ
Ｖ４の他端を貯湯タンクユニット４０の二重管構造の給
湯熱交換器１６の一端に接続している。また、上記給湯
熱交換器１６の他端と圧縮機１１の吐出側とを冷媒配管
３４により接続して、その冷媒配管３４に電磁弁ＳＶ２
を配設している。上記貯湯タンクユニット４０は、貯湯
タンク１７を有し、その貯湯タンク１７内の水を給湯熱
交換器１６を介して循環させて湯を沸かす。そして、上
記給湯熱交換器１６と電磁弁ＳＶ２との間の冷媒配管３
４とアキュムレータ１８の上流側とを冷媒配管３５によ
り接続して、その冷媒配管３５に電磁弁ＳＶ４を配設し
ている。上記四路弁１２と室外熱交換器１３との間の冷
媒配管３１とアキュムレータ１８の上流側とを冷媒配管
３６により接続し、その冷媒配管３６にキャピラリチュ
ーブ４４を配設している。また、上記四路弁１２と電磁
弁ＳＶ１との間の冷媒配管３１とアキュムレータ１８の
上流側とを冷媒配管３７により接続し、その冷媒配管３
７に圧縮機１１側から順に電磁弁ＳＶ３とキャピラリチ
ューブ４５とを配設している。

【０００４】上記構成のヒートポンプ給湯機は、上記四
路弁１２の切り換えと電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ３の開閉を制
御することによって、冷房運転,暖房運転および給湯運
転を行う。上記ヒートポンプ給湯機において冷房運転と
給湯運転を同時に行う場合、四路弁１２を実線の切換位
置に切り換えた後、上記電磁弁ＳＶ１,ＳＶ４を閉じ、
電磁弁ＳＶ２を開くと共に、電動膨張弁ＥＶ１を全閉
し、電動膨張弁ＥＶ２,ＥＶ３を所定開度に開き、電動
膨張弁ＥＶ４を全開にする。そうすると、上記圧縮機１
１から吐出された冷媒は、給湯熱交換器１６,第３の電
動膨張弁ＥＶ４,電動膨張弁ＥＶ２,室内熱交換器１４お
よびアキュムレータ１８を循環すると共に、給湯熱交換
器１６,第３の電動膨張弁ＥＶ４,電動膨張弁ＥＶ３,室
内熱交換器１５およびアキュムレータ１８を循環する。
上記給湯熱交換器１６で冷媒を凝縮させて、貯湯タンク
１７内の湯を沸かし、室内熱交換器１４,１５で冷媒を
蒸発させて、冷房運転を行う。このとき、冷房運転時に
合わせて冷媒回路内に充填された冷媒が冷房／給湯運転
時には多すぎるため、余剰冷媒がレシーバー４０内に溜
まることによって、給湯熱交換器１６に過冷却液が溜ま
ることによる高圧上昇やアキュムレータ１８に液冷媒が
戻りによる湿り圧縮で圧縮機１１等が破損するのを防
ぐ。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ヒート
ポンプ給湯機では、冷房／暖房運転時の余剰冷媒調整用
にレシーバー４０を用いる必要があるため、コストが高
くつくという欠点がある。

【０００６】そこで、この発明の目的は、レシーバーを
用いることなく、余剰冷媒を調整できる低コストなヒー
トポンプ給湯機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のヒートポンプ給湯機は、圧縮機,四路弁,
室外熱交換器,第１の電動膨張弁,第２の電動膨張弁およ
び室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路と、上記圧
縮機の吐出側に一端が接続された給湯熱交換器と、上記
給湯熱交換器の他端に一端が接続され、他端が上記第１
の電動膨張弁と上記第２の電動膨張弁との間の冷媒配管
に接続された第３の電動膨張弁と、上記圧縮機の吐出側
と上記四路弁との間の冷媒配管に配設された第１の電磁
弁と、上記圧縮機の吐出側と上記給湯熱交換器との間の
冷媒配管に配設された第２の電磁弁と、上記第１の電磁
弁と上記室外熱交換器との間の冷媒配管に一端が接続さ
れた第３の電磁弁と、上記第３の電磁弁の他端に一端が
接続され、他端が上記圧縮機の吸込側に接続された減圧
器とを備えて、上記第１の電動膨張弁と上記第２の電動
膨張弁との間にレシーバがないことを特徴としている。

【０００８】上記請求項１のヒートポンプ給湯機によれ
ば、冷房運転時、室外熱交換器が凝縮器となり、室内熱
交換器が蒸発器となるが、冷房と給湯を同時に行う冷房
／給湯運転時は、室外熱交換器を休止させて、給湯熱交
換器が凝縮器となる。上記空冷式の室外熱交換器と水冷
式の給湯熱交換器を比べた場合、空気に比べて水の熱伝
導率が大きいため、室外熱交換器よりも給湯熱交換器の
伝熱面積が小さくなり、給湯熱交換器の容積が小さい。
したがって、冷房運転時の適正冷媒量をこの冷媒回路に
充填すると、冷房／給湯運転時は、冷媒量が多すぎるこ
とになる。そこで、上記ヒートポンプ給湯機では、第１
の電磁弁を閉じ、第２,第３の電磁弁を開くと共、第２
の電動膨張弁を所定の開度に開き、第３の電動膨張弁を
全開にして、第１の電動膨張弁を全開または所定の開度
に開くことによって、上記圧縮機から吐出された冷媒
を、第２の電磁弁,給湯熱交換器,第３の電動膨張弁,第
２の電動膨張弁および室内熱交換器の順に循環させて、
給湯熱交換器で冷媒を凝縮させて、湯を沸かす一方、室
内熱交換器で冷媒を蒸発させて、冷房を行う。そうする
と、上記室外熱交換器は、第３の電磁弁と減圧器とを介
して圧縮機の吸込側すなわち低圧側に接続されて、高圧
側の室外熱交換器内に余剰冷媒が溜まり、給湯熱交換器
に過冷却液が溜まることによる高圧上昇やアキュムレー
タに液冷媒が戻ることによる湿り圧縮で圧縮機等が破損
するのを防ぐ。

【０００９】したがって、レシーバーを用いることな
く、余剰冷媒を調整できる低コストなヒートポンプ給湯
機を実現できる。

【００１０】また、請求項２のヒートポンプ給湯機は、
請求項１のヒートポンプ給湯機において、冷房運転と給
湯運転とを行うとき、ＤＣＷは給湯熱交換器の中間の冷
媒温度、ＤＡＷは給湯熱交換器の入口側の水温、ＤＬＷ
は給湯熱交換器の出口側の冷媒温度、Ｃ1,Ｃ2,Ｃ3は定
数であるとして、 ｒ ＝ (ＤＣＷ−ＤＡＷ＋Ｃ1)／(ＤＬＷ−ＤＡＷ＋Ｃ
2)＋Ｃ3 で表される比率ｒを算出する比率算出部と、上記比率算
出部により算出される上記比率ｒが目標値になるように
上記第１の電動膨張弁の開度を制御する電動膨張弁制御
部とを備えたことを特徴としている。

【００１１】上記請求項２のヒートポンプ給湯機によれ
ば、冷房と給湯を同時に行う冷房／給湯運転時に、比率
算出部により算出された比率に基づいて、電動膨張弁制
御部により第１の電動膨張弁の開度を制御することによ
って、圧縮機の運転周波数が変わっても、上記比率の特
性は変わらないので、比率の目標値を変える必要がな
く、第１の電動膨張弁の開閉制御が簡単に行うことがで
き、制御性がよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明のヒートポンプ給
湯機を図示の実施の形態により詳細に説明する。

【００１３】図１はこの発明の実施の一形態のヒートポ
ンプ給湯機の回路図である。このヒートポンプ給湯機
は、室外ユニット１,室内ユニット２,３および貯湯タン
クユニット４を備えている。上記室外ユニット１は、圧
縮機１１と、上記圧縮機１１の吐出側に接続された四路
弁１２と、上記四路弁１２に一端が接続された室外熱交
換器１３と、上記室外熱交換器１３の他端に一端が接続
された第１の電動膨張弁ＥＶ１とを有している。また、
上記圧縮機１１と四路弁１２との間の冷媒配管３１に第
１の電磁弁ＳＶ１を配設している。上記第１の電動膨張
弁ＥＶ１の他端に第２の電動膨張弁ＥＶ２の一端を閉鎖
弁２２を介して接続し、その第２の電動膨張弁ＥＶ２の
一端に第２の電動膨脹弁ＥＶ３の一端を接続している。
上記第２の電動膨張弁ＥＶ２の他端に室内ユニット２の
室内熱交換器１４の一端を接続すると共に、上記第２の
電動膨張弁ＥＶ３の他端に室内ユニット３の室内熱交換
器１５の一端を接続している。そして、上記室内熱交換
器１４,１５の他端を四路弁１２,アキュムレータ１８を
介して圧縮機１１の吸込側に冷媒配管３３により接続
し、その冷媒配管３３に閉鎖弁２３を配設している。ま
た、上記四路弁１２と第１の電磁弁ＳＶ１との間の冷媒
配管３１とアキュムレータ１８の上流側とを冷媒配管３
７により接続し、その冷媒配管３７に圧縮機１１側から
順に第３の電磁弁ＳＶ３と減圧器としてのキャピラリチ
ューブ４５とを配設している。上記圧縮機１１,室外熱
交換器１３,第１の電動膨張弁ＥＶ１,第２の電動膨張弁
ＥＶ２,室内熱交換器１４およびアキュムレータ１８で
冷媒回路を構成すると共に、圧縮機１１,室外熱交換器
１３,第１の電動膨張弁ＥＶ１,第２の電動膨張弁ＥＶ
３,室内熱交換器１５およびアキュムレータ１８で冷媒
回路を構成している。

【００１４】また、上記閉鎖弁２２と第２の電動膨張弁
ＥＶ２との間の冷媒配管３２に第３の電動膨張弁ＥＶ４
の一端を接続し、その第３の電動膨張弁ＥＶ４の他端を
貯湯タンクユニット４の二重管構造の給湯熱交換器１６
の一端に接続している。上記給湯熱交換器１６の他端と
圧縮機１１の吐出側とを冷媒配管３４により接続して、
その冷媒配管３４に給湯熱交換器１６側から順に閉鎖弁
２４と第２の電磁弁ＳＶ２を配設している。そして、上
記閉鎖弁２４と第２の電磁弁ＳＶ２との間の冷媒配管３
４とアキュムレータ１８の上流側とを冷媒配管３５によ
り接続して、その冷媒配管３５に電磁弁ＳＶ４を配設し
ている。また、上記給湯熱交換器１６の内管１６aの上
端を貯湯タンク１７の中間位置に接続する一方、給湯熱
交換器１６の内管１６aの下端を貯湯タンク１７の底に
接続して、ポンプ１９により貯湯タンク１７内の水を給
湯熱交換器１６の内管１６aの下端側から上端側に流し
て循環させ、給湯熱交換器１６で熱交換を行って湯を沸
かす。

【００１５】また、上記貯湯タンクユニット４は、給湯
熱交換器１６の中間の冷媒温度に相当する温度を検出す
る第１の温度センサとしてのサーミスタ５１と、給湯熱
交換器１６の出口側の冷媒温度に相当する温度を検出す
る第２の温度センサとしてのサーミスタ５２と、給湯熱
交換器１６の内管１６aの入口側の水温に相当する温度
を検出する第３の温度センサとしてのサーミスタ５３と
を備えている。

【００１６】また、上記室外ユニット１は、上記サーミ
スタ５１〜５３の出力を受けて、圧縮機１１,第１の電
動膨張弁ＥＶ１等を制御する制御装置５を備えている。
この制御装置５は、マイクロコンピュータと入出力回路
等からなり、サーミスタ５１〜５３からの出力に基づい
て、後述する比率ｒを算出する比率算出部５aと、その
比率ｒに基づいて第１の電動膨張弁ＥＶ１の開度を制御
する電動膨張弁部５bとを有している。

【００１７】上記構成のヒートポンプ給湯機において、
図２に示すように、冷房と同時に給湯を行う冷房／給湯
運転の場合、制御装置５によって、四路弁１２を実線の
切換位置に切り換えると共に、第３の電動膨張弁ＥＶ４
を全開にし、第２の電動膨張弁ＥＶ２,ＥＶ３を所定開
度にする。また、上記第１の電磁弁ＳＶ１と電磁弁ＳＶ
４を閉じると共に、第２,第３の電磁弁ＳＶ２,ＳＶ３を
開く。そして、上記圧縮機１１から吐出された冷媒は、
給湯熱交換器１６,第３の電動膨張弁ＥＶ４,第２の電動
膨張弁ＥＶ２,室内熱交換器１４およびアキュムレータ
１８の順に循環すると共に、給湯熱交換器１６,第３の
電動膨張弁ＥＶ４,第２の電動膨張弁ＥＶ３,室内熱交換
器１５およびアキュムレータ１８の順に循環する。な
お、図２の太線は、冷媒回路の高圧側を示している。こ
うして、上記給湯熱交換器１６で冷媒を凝縮させて、給
湯運転を行うと共に、室内熱交換器１４,１５で冷媒を
蒸発させて、冷房運転を行う。このとき、上記室外熱交
換器１３を第３の電磁弁ＳＶ３とキャピラリチューブ４
５を介して低圧側に接続すると共に、制御装置５の比率
算出部５aと電動膨張弁制御部５bとにより第１の電動膨
張弁ＥＶ１の開度を制御することによって、高圧側の室
外熱交換器１３に液冷媒を溜めて、冷房／暖房運転時の
余剰冷媒を調整する。

【００１８】以下、冷房／暖房運転時の上記制御装置５
による第１の電動膨張弁ＥＶ１の制御について図３に従
って説明する。

【００１９】図３(A)は上記給湯熱交換器１６における
実際の過冷却度とサーミスタ５１により検出された給湯
熱交換器１６の中間の冷媒温度ＤＣＷと水温との温度差
の変化を示すと共に、給湯熱交換器１６における実際の
過冷却度に対するサーミスタ５２により検出された給湯
熱交換器１６の出口側の冷媒温度ＤＬＷと水温との温度
差の変化を示している。なお、ここで言う「実際の過冷
却度」とは、給湯熱交換器１６における冷媒の飽和温度
と給湯熱交換器１６の出口側の液管温度との温度差であ
る。

【００２０】また、図３(B)は上記給湯熱交換器１６に
おける実際の過冷却度に対するサーミスタ５１,５２に
基づく過冷却度(ＤＣＷ−ＤＬＷ)の変化を示している。
すなわち、図３(B)は図３(A)の給湯熱交換器１６の中間
の冷媒温度ＤＣＷと給湯熱交換器１６の出口側の冷媒温
度ＤＬＷとの温度差を表している。図３(A)において、
実際の過冷却度が略８℃の以上になると、冷媒温度ＤＣ
Ｗと水温との温度差が徐々に小さくなる。これは、過冷
却液が給湯熱交換器１６の出口側から入口側に向かって
徐々に溜まって、給湯熱交換器１６内の飽和領域が小さ
くなり、給湯熱交換器１６の出口側から中間までが過冷
却域になったためである。

【００２１】仮に、図３(B)に示すように、サーミスタ
５１,５２により夫々検出された冷媒温度ＤＣＷと冷媒
温度ＤＬＷを用いて求めた過冷却度(ＤＣＷ−ＤＬＷ)が
目標過冷却度３℃になるように、第１の電動膨張弁ＥＶ
１の開度を制御すると、過冷却度(ＤＣＷ−ＤＬＷ)を０
℃〜６℃の狭い範囲では、第１の電動膨張弁ＥＶ１の開
度を制御するための出力が大きくとれないため、制御性
がよくない。しかも、上記過冷却度(ＤＣＷ−ＤＬＷ)が
６℃よりも大きくなると、過冷却液が給湯熱交換器１６
の中間まで溜まり、図３(B)に示すように、過冷却度(Ｄ
ＣＷ−ＤＬＷ)が下がるため、過冷却度(ＤＣＷ−ＤＬ
Ｗ)が０℃〜６℃の範囲と区別ができなくなる。

【００２２】そこで、このヒートポンプ給湯機では、サ
ーミスタ５１により検出された給湯熱交換器１６の中間
の冷媒温度ＤＣＷと、サーミスタ５２により検出された
給湯熱交換器１６の出口側の冷媒温度ＤＬＷと、サーミ
スタ５３により検出された給湯熱交換器１６の内管１６
aの入口側の水温ＤＡＷとに基づいて、次式により算出
された比率ｒを用いて、第１の電動膨張弁ＥＶ１の開度
を制御する。

【００２３】 比率ｒ ＝ ((ＤＣＷ−ＤＡＷ＋Ｃ1)／(ＤＬＷ−ＤＡＷ＋Ｃ2)＋Ｃ3)×４ (ただし、定数Ｃ1＝Ｃ2＝４、定数Ｃ3＝−１) ……… (式１) 図３(C)は給湯熱交換器１６における実際の過冷却度と
上式１で求められた比率ｒとの関係を示している。例え
ば、上記給湯熱交換器１６における目標過冷却度を３℃
とした場合、比率ｒが目標値３になるように、第１の電
動膨張弁ＥＶ１の開度を制御する。すなわち、上記比率
ｒが目標値３よりも大きいときは、比率ｒと目標値３と
の差の大きさに応じて第１の電動膨張弁ＥＶ１を開く一
方、比率ｒが目標値３よりも小さいときは、比率ｒと目
標値３との差の大きさに応じて第１の電動膨張弁ＥＶ１
を閉めるのである。このように、略０〜略１３の広い範
囲の比率ｒによって第１の電動膨張弁ＥＶ１の開度を制
御するための出力を大きくとれるので、給湯熱交換器１
６の出口側から中間までが過冷却領域になる前に第１の
電動膨張弁ＥＶ１を開いて、室外熱交換器１３に液冷媒
を溜め、余剰冷媒を調整して、給湯熱交換器１６の過冷
却領域を減少させる。

【００２４】なお、上記ヒートポンプ給湯機において給
湯運転のみを行う場合、図４に示すように、四路弁１２
を点線の切換位置に切り換えた後、第１の電動膨張弁Ｅ
Ｖ１を全開にし、第３の電動膨張弁ＥＶ４を所定開度に
すると共に、第２の電動膨張弁ＥＶ２,ＥＶ３を全閉に
する。また、上記第２の電磁弁ＳＶ２を開くと共に、第
１,第３の電磁弁ＳＶ１,ＳＶ３と電磁弁ＳＶ４を閉じ
る。そうして、上記圧縮機１１から吐出された冷媒は、
給湯熱交換器１６,第３の電動膨張弁ＥＶ４,第１の電動
膨張弁ＥＶ１,室外熱交換器１３およびアキュムレータ
１８の順に循環して、給湯熱交換器１６で冷媒を凝縮さ
せ、室外熱交換器１３で冷媒を蒸発させて、室外を熱源
として給湯運転を行う。また、冷房運転のみを行う場合
は、四路弁１２を実線の位置に切り換えた後、第１の電
動膨張弁ＥＶ１を全開にし、第２の電動膨張弁ＥＶ２,
ＥＶ３を所定開度に絞る一方、第３の電動膨張弁ＥＶ４
を全閉にすると共に、第１の電磁弁ＳＶ１と電磁弁ＳＶ
４を開き、第２,第３の電磁弁ＳＶ２,ＳＶ３を閉じる。
そうして、圧縮機１１から吐出された冷媒は、室外熱交
換器１３,第１の電動膨張弁ＥＶ１,第２の電動膨張弁Ｅ
Ｖ２,室内ユニット２の室内熱交換器１４およびアキュ
ムレータ１８の順に循環すると共に、室外熱交換器１
３,第１の電動膨張弁ＥＶ１,第２の電動膨張弁ＥＶ３,
室内ユニット３の室内熱交換器１５およびアキュムレー
タ１８の順に循環する。また、暖房運転のみを行う場合
は、四路弁１２を点線の位置に切り換えた後、第１の電
動膨張弁ＥＶ１を全開にし、第２の電動膨張弁ＥＶ２,
ＥＶ３を所定開度に絞る一方、第３の電動膨張弁ＥＶ４
を全閉にすると共に、第１の電磁弁ＳＶ１と電磁弁ＳＶ
４を開き、第２,第３の電磁弁ＳＶ２,ＳＶ３を閉じる。
そうして、上記圧縮機１１から吐出された冷媒は、室内
ユニット２の室内熱交換器１４,第２の電動膨張弁ＥＶ
２,第１の電動膨張弁ＥＶ１,室外熱交換器１３およびア
キュムレータ１８の順に循環すると共に、室内ユニット
３の室内熱交換器１５,第２の電動膨張弁ＥＶ３,第１の
電動膨張弁ＥＶ１,室外熱交換器１３およびアキュムレ
ータ１８の順に循環する。

【００２５】このように、上記ヒートポンプ給湯機で
は、冷房／暖房運転時に、室外熱交換器１３に余剰冷媒
を溜めることによって、給湯熱交換器１６に過冷却液が
溜まることによる高圧上昇やアキュムレータ１８に液冷
媒が戻ることによる湿り圧縮で圧縮機１１等が破損する
のを防止する。したがって、レシーバーを用いることな
く、この冷媒回路の余剰冷媒を調整できる低コストなヒ
ートポンプ給湯機を実現することができる。

【００２６】また、上記制御装置５の比率算出部５aと
電動膨張弁制御部５bによって、冷房／給湯運転時に第
１の電動膨張弁ＥＶ１の開度を比率ｒに基づいて制御す
るので、圧縮機１１の運転周波数が変わっても、上記比
率ｒの特性は変わらないので、比率ｒの目標値を変える
必要がなく、第１の電動膨張弁ＥＶ１の開度制御を簡単
に行うことができる。また、上記比率ｒによって第１の
電動膨張弁ＥＶ１の開度を制御するための出力を大きく
とれるので、制御性がよい。

【００２７】また、冷房／給湯運転を開始するとき、休
止する室外熱交換器１３内に余剰冷媒を溜めるため、室
外熱交換器１３内の液冷媒を回収する必要がなくなる。
また、図４に示す給湯運転のみを開始するとき、四路弁
１２を点線の切換位置に切り換えた後、第１の電磁弁Ｓ
Ｖ１と電磁弁ＳＶ４を閉じ、第２の電磁弁ＳＶ２と第３
電磁弁ＳＶ３を開いて、所定期間、第１,第２の電動膨
張弁ＥＶ１,ＥＶ２,ＥＶ３を全開にし、第３の電動膨張
弁ＥＶ４を所定開度にすることによって、給湯運転中に
休止する室内熱交換器１４,１５内を低圧にし、室内熱
交換器１４,１５内の液冷媒を蒸発させて、第３の電磁
弁ＳＶ３とキャピラリチューブ４５とを介して低圧側に
回収する。

【００２８】上記実施の形態では、２つの室内ユニット
２,３を用いたが、室内ユニットの数はこれに限らず、
１または３以上でもよい。

【００２９】また、上記実施の形態では、減圧器として
のキャピラリチューブ４５を用いたが、減圧器は膨張弁
等でもよい。

【００３０】また、上記実施の形態では、式１において
Ｃ１＝Ｃ２＝＋４,Ｃ３＝−１としたが、このヒートポ
ンプ給湯機の構成等に応じてＣ１,Ｃ２,Ｃ３,を適宜設
定してよい。

【００３１】なお、この発明のヒートポンプ給湯機にお
ける室内ユニットの数や給湯熱交換器の構造は、上記実
施の形態に限定されない。

【００３２】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明のヒートポンプ給湯機は、圧縮機,四路弁,室外熱交換
器,第１の電動膨張弁,第２の電動膨張弁および室内熱交
換器が環状に接続された冷媒回路と、上記圧縮機の吐出
側に一端が接続された給湯熱交換器と、上記給湯熱交換
器の他端に一端が接続され、他端が第１の電動膨張弁と
第２の電動膨張弁との間の冷媒配管に接続された第３の
電動膨張弁と、上記圧縮機の吐出側と四路弁との間の冷
媒配管に配設された第１の電磁弁と、上記圧縮機の吐出
側と給湯熱交換器との間の冷媒配管に配設された第２の
電磁弁と、上記第１の電磁弁と室外熱交換器との間の冷
媒配管に一端が接続された第３の電磁弁と、上記第３の
電磁弁の他端に一端が接続され、他端が圧縮機の吸込側
に接続された減圧器とを備えて、上記第１の電動膨張弁
と第２の電動膨張弁との間にレシーバがないものであ
る。

【００３３】したがって、請求項１の発明のヒートポン
プ給湯機によれば、上記第１の電磁弁を閉じ、第２,第
３の電磁弁を開くと共、第２の電動膨張弁を所定の開度
に開き、第３の電動膨張弁を全開にして、第１の電動膨
張弁を全開または所定の開度に開くことによって、冷房
と給湯を同時に行うとき、室外熱交換器が第３の電磁弁
と減圧器とを介して圧縮機の吸込側すなわち低圧側に接
続されて、高圧側の室外熱交換器内に余剰冷媒を溜め
る。したがって、上記給湯熱交換器に過冷却液が溜まる
ことによる高圧上昇やアキュムレータに液冷媒が戻るこ
とによる湿り圧縮によって圧縮機等が破損するのを防ぐ
ことができ、レシーバーを用いることなく、余剰冷媒を
調整できる低コストなヒートポンプ給湯機を実現するこ
とができる。

【００３４】また、請求項２の発明のヒートポンプ給湯
機は、請求項１のヒートポンプ給湯機において、冷房運
転と給湯運転とを行うとき、ＤＣＷは給湯熱交換器の中
間の冷媒温度、ＤＡＷは給湯熱交換器の入口側の水温、
ＤＬＷは給湯熱交換器の出口側の冷媒温度、Ｃ1,Ｃ2,Ｃ
3は定数であるとして、ｒ ＝ (ＤＣＷ−ＤＡＷ＋Ｃ1)
／(ＤＬＷ−ＤＡＷ＋Ｃ2)＋Ｃ3で表される比率ｒを比率
算出部により算出して、上記比率算出部により算出され
る比率ｒが目標値になるように上記第１の電動膨張弁の
開度を電動膨張弁制御部により制御するものである。

【００３５】したがって、請求項２の発明のヒートポン
プ給湯機によれば、冷房／給湯運転時、比率算出部によ
り算出された比率に基づいて、電動膨張弁制御部により
第１の電動膨張弁の開度を制御することによって、圧縮
機の運転周波数が変わっても、上記比率の特性は変わら
ないので、比率ｒの目標値を変える必要がなく、第１の
電動膨張弁の開度制御を簡単に行うことができる。ま
た、上記比率ｒによって第１の電動膨張弁の開度を制御
するための出力を大きくとれるから、制御性がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の実施の一形態のヒートポン
プ給湯機の回路図である。

【図２】 図２は上記ヒートポンプ給湯機の冷房／給湯
運転時の冷媒の流れを示す回路図である。

【図３】 図３は上記ヒートポンプ給湯機の給湯熱交換
器における実際の過冷却度と比率ｒとの関係を示す図で
ある。

【図４】 図４は上記ヒートポンプ給湯機の給湯運転時
の冷媒の流れを示す回路図である。

【図５】 図５は従来のヒートポンプ給湯機の回路図で
ある。

【符号の説明】

１…室外ユニット、２,３…室内ユニット、４…貯湯タ
ンクユニット、５…制御装置、５a…比率算出部、５b…
電動膨張弁部、１１…圧縮機、１２…四路弁、１３…室
外熱交換器、１４,１５…室内熱交換器、１６…給湯熱
交換器、１７…貯湯タンク、１８…アキュムレータ、１
９…ポンプ、２２,２３,２４…閉鎖弁、ＳＶ１…第１の
電磁弁、ＳＶ２…第２の電磁弁、ＳＶ４…電磁弁、ＥＶ
１…第１の電動膨張弁、ＥＶ２,ＥＶ３…第２の電動膨
張弁、ＥＶ４…第３の電動膨張弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(１１),四路弁(１２),室外熱交換
   器(１３),第１の電動膨張弁(ＥＶ１),第２の電動膨張弁
   (ＥＶ２,ＥＶ３)および室内熱交換器(１４,１５)が環状
   に接続された冷媒回路と、 上記圧縮機(１１)の吐出側に一端が接続された給湯熱交
   換器(１５)と、 上記給湯熱交換器(１５)の他端に一端が接続され、他端
   が上記第１の電動膨張弁(ＥＶ１)と上記第２の電動膨張
   弁(ＥＶ２,ＥＶ３)との間の冷媒配管(３２)に接続され
   た第３の電動膨張弁(ＥＶ４)と、 上記圧縮機(１１)の吐出側と上記四路弁(１２)との間の
   冷媒配管(３１)に配設された第１の電磁弁(ＳＶ１)と、 上記圧縮機(１１)の吐出側と上記給湯熱交換器(１５)と
   の間の冷媒配管(３４)に配設された第２の電磁弁(ＳＶ
   ２)と、 上記第１の電磁弁(ＳＶ１)と上記室外熱交換器(１３)と
   の間の冷媒配管(３１)に一端が接続された第３の電磁弁
   (電磁弁ＳＶ３)と、 上記第３の電磁弁(電磁弁ＳＶ３)の他端に一端が接続さ
   れ、他端が上記圧縮機(１１)の吸込側に接続された減圧
   器(４５)とを備えて、 上記第１の電動膨張弁(ＥＶ１)と上記第２の電動膨張弁
   (ＥＶ２,ＥＶ３)との間にレシーバがないことを特徴と
   するヒートポンプ給湯機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のヒートポンプ給湯機に
   おいて、 冷房運転と給湯運転とを行うとき、ＤＣＷは給湯熱交換
   器の中間の冷媒温度、ＤＡＷは給湯熱交換器の入口側の
   水温、ＤＬＷは給湯熱交換器の出口側の冷媒温度、Ｃ1,
   Ｃ2,Ｃ3は定数であるとして、 ｒ ＝ (ＤＣＷ−ＤＡＷ＋Ｃ1)／(ＤＬＷ−ＤＡＷ＋Ｃ
   2)＋Ｃ3 で表される比率ｒを算出する比率算出部(５a)と、 上記比率算出部(５a)により算出される上記比率ｒが目
   標値になるように上記第１の電動膨張弁(ＥＶ１)の開度
   を制御する電動膨張弁制御部(５b)とを備えたことを特
   徴とするヒートポンプ給湯機。