JPS5835367A - 冷暖房給湯装置 - Google Patents

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】 本発明は冷暖房給湯装置に関する。

公知の冷暖房給湯装置は、例えば、第１図系統図に示す
ように、室外ユニットＡ、室内ユニットＢ、給湯ユニッ
トＣ等からなり、室外ユニットＡは圧縮機ｌ、四方弁２
．室外熱交換器３．膨張機構４．逆止弁５．アキューム
レータ９を冷媒配管で連結し、２１は室外送風機であり
、室内ユニットＢは、膨張機構６、逆止弁７．室内熱交
換器８を冷媒配管で連結し、２２は室内送風機であり、
給湯ユニットＣは給湯熱交換器１０．受液器２３．給湯
ポンプ１１を内蔵し、１２は給湯用貯湯タンクであり、
室外ユニットＡと室内ユニットＢは冷媒配管１６で連結
し、室外ユニットＡと給湯ユニットＣは冷媒配管１３，
１４゜１５−１で連結し、室内ユニットＢと給湯ユニッ
トＣは冷媒配管１５−２で結ばれ、給湯ユニットＣと貯
湯タンク１２は水配管１７゜ｌ８で結ばれ、１９は給水
管、２０は給湯水配管である。

図中実線矢印は冷媒の冷房時、冷房＋給湯時の流れ方向
を示し、破線矢印は暖房時、暖房＋給湯時、給湯時の冷
媒の流れ方向を示す。

このような装置において、冷房時、暖房時は給湯を行な
わないので、給湯ポンプ１１は停止され、冷房＋給湯時
、暖房士給湯時は給湯ポンプ１１は運転される。

給湯のみ時は、給湯ポンプ１１は運転され、室内送風機
２２は停止される。　　　□まず、第２図は、冷房＋給
湯時の給湯水温の低いときの冷媒のモリエル線図上での
動きを示し、（イ）は圧縮機１の吐出部、　（ロ）は給
湯熱交ｊ？）、＃ｔｏ入口部、　（ハ）は給湯熱交換券
ｌＯ出口部、　（ハリは室外熱交換器３人口部。

（ニ）は室外熱交換器３の出口で膨張機構６０入ロ部、
　（ホ）は室内熱交換器８０入口部。

（へ）は室内熱交換器８の出口部、　（へ′）は圧縮機
ｌの吸入部の冷媒の状態を示している。

給湯水温の温度が低いときは、給湯熱交能力Ｑｑは大き
く室外熱交能力Ｑｃより太きいＯＱｑ＞Ｑｃ Ｑ　ｑ＋　Ｑ　ｃ　”　”　（Ｋｃａｌ／ｈ）Ｑｑ＝Ｇ
ｒ　　（ｉローｉハ） Ｑ　ｃ　＝Ｇ　ｒ　　（ｉ　ハ’−ｉ　−１−）こ＼で
、 Ｇｒ−冷媒循環量（Ｋｇ／ｈ） １口、ハ、ハ′９二＝　冷媒のエンタルピ（Ｋｃａｌ／
　Ｋ９） 給湯熱交能力Ｑｑが大きいときは、第２図に示すように
給湯熱交出口冷媒（）・）は液ガス混合状態である。

次に、第３図は暖房士給湯時の給湯水温の高いときの冷
媒のモリエル線図上での動きを示し、こ＼で、 （イ）：圧縮機ｌの吐出部 （ロ）：給湯熱交換器１０の入口部 （ハ）：　　　　ｌ　　　　　出口部 （−’）　：室内熱交換器８の入口部 （ニ）二室内熱交換器８の出口部で膨張機構４の入口部 （ホ）：室外熱交換器３の入口部 （へ）：　　　　　　　　　出口部 （へ′）：圧縮機ｌの吸入部 である。

給湯水温の高いときは、給湯熱交能力Ｑｑは小さくなシ
、室内熱交能力ＱｃＪよシ小さくなる。

Ｑｑ＜Ｑｃ’ たソし、 Ｑｑ＝Ｇｒ　　（ｉローｉハ） Ｑｃ’＝Ｇｒ　　（ｉ”　　、ｉ二） 給湯熱交能力Ｑｑが小さいときは、第３図に示すように
、給湯熱交換器出口冷媒（ハ）はガス状態である。

さらに、第４図は、給湯のみの運転時の冷媒のモリエル
線図上での動きを示し、給湯のみの運転時は、室内送風
機２２は停止のため、室内熱交能力は非常に小さく、装
置の吐出圧力Ｐｓは給湯熱交能力Ｑｑで決まる。

しかしながら、このような装置においては、冷房＋給湯
、暖房＋給湯時は給湯水温が上昇してくれば、過熱ガス
冷媒域での熱交換となるため給湯水の温度は７０°Ｃ〜
ｓｏ’ｃまで高くできるが、給湯のみの運転時は、冷媒
の吐出圧力飽和温度（Ｐｓ相当の飽和温度）よシ、給湯
水温を上げるのは困難であり、また冷媒回路内の高圧圧
力が異常に高くなることを防止する。保護装置の設定圧
力力）ら１１５０°Ｃ〜５５°Ｃ以上高くすることはで
きないので、高温水を必要とする給湯用途（例えば浴槽
の追い焚き時）には使えない欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、ヒ
ートポンプ給湯装置ではあるが。

提供することを目的とし、圧縮機、四方弁。

室外熱交換器、膨張機構、逆止弁、室内熱交換器等より
なる冷暖房装置の圧縮機の吐出側と四方弁との間に給湯
用熱交換器を挿入した冷暖房給湯装置において、上記給
湯用熱交換器を高温側　給湯用熱交換器と低温側給湯用
熱交換器とに分設し、上記圧縮機の吐出部を冷媒配管を
介して上記高温側給湯用熱交換器。

低温側給湯用熱交換器、四方弁に接続するとともに、貯
湯タンクの下部を給湯ポンプを経て上記低温側給湯用熱
交換器に接続し、上記低温側給湯用熱交換器の水出口部
を分岐し、一方は上記貯湯タンクの中間部へ水配管で接
続し、他方は上記高温側給湯用熱交換器に接続し、上記
高温側給湯用熱交換器の水出口部を上記貯湯タンクの上
部に水配管で接続したことを特徴とする。

本発明の一実施例を図面について説明すると、第５図は
その系統図、第６図は第５図のモリエル線である。

上図において、第１図と同一の記号は第１図と同一の部
材を示し、本実施例では第１図の給湯用熱交換器ＩＯを
高温側給湯用熱交換器１０−１と低温側　　　給湯用熱
交換器１０−２に分割し、圧縮機ｌの吐出側から、冷媒
配管１３を経て高温側給湯用熱交換器ｔｏ−１を配した
のち増湿側給湯用熱交換器１Ｏ−２を配し、冷媒配管１
４を経て四方弁２に連結している。

貯湯タンク１２の水側下部から取り出した水配管１７は
給湯ポンプ１１の吸入側に接続され、給湯ポンプ１１の
吐出側は低温側給湯用熱交換器ｌ０−２の水入口に接続
され、低温側給湯用熱交換器１Ｏ−２の水出口で分岐さ
れ、一方は水配管２４を経て貯湯タンク１２の中間部に
接続され、他方は高温側給湯用熱交換器１０−１の水入
口に接続され、高温側給湯用熱交換器水出口と貯湯タン
ク１２の最上部、を水配管１８で結んでいる。

図中実線矢印は、冷房時、冷房十給湯時の冷媒の流れ方
向を示し、点線矢印は暖房時。

暖房＋給湯時、給湯時の冷媒の流れ方向を示すＯ このような装置において、 （１）　　冷房＋給湯時・・・・給湯ポンプ１１は運転
。

圧縮機ｌより吐出された高温高７ｉ色冷媒は、冷媒配管
１３を経て高温側給湯用熱交換器１０−１で、給湯水に
より冷却されたのち低温側給湯用熱交換器ｔｏ−２でさ
らに給湯水により冷却される。このとき給湯水は給湯ポ
ンプ１１により貯湯タンク１２より水配管１７を経て低
温側給湯用熱交換器１Ｏ−２で冷媒により加熱されたの
ち、一部は水配管２４を経て貯湯タンク１２の中間部へ
戻され、他方は高温側給湯用熱交換器１０−１でさらに
冷媒により加熱されて水配管１８を経て貯湯タンク１２
の上部へ戻される。

低温側給湯用熱交換器１Ｏ−２を出る冷媒は、給湯水温
の低いときは、熱交換量が大きいため高圧の液冷媒の状
態となり、給湯水温が高くなると、熱交換量が小さくな
って高圧の液ガス混合冷媒の状態又は高圧のガス冷媒の
状態となる。以下冷媒配管１４．四方弁２を経て室外熱
交換器３で室外空気により冷却されて凝縮し、高圧液冷
媒となり、逆止弁５゜冷媒配管１５−１．受液器２３．
冷媒配管１５−２を経て膨張機構６で減圧され、低圧の
液ガス混合冷媒となり、室内熱交換器８で室内空気によ
り加熱され蒸発し、冷媒配管１６、四方弁２．アキュー
ムレータ９を経て圧縮機ｌに吸入される。

（２）暖房＋給湯時・・・・給湯ポンプ１１は運転。

（１）冷房上給湯時と同様に、圧縮機ｌより吐出された
高温高圧ガス冷媒は高温側給湯用熱交換器１０−１．低
温側給湯用熱交換器１ｏ−２で給湯水と熱交換し、給湯
水は加熱され、冷媒は冷却される。

低温側給湯用熱交換器１０−２を出た高圧冷媒は冷媒配
管１４．四方弁２．冷媒配管１６を経て室内熱交換器８
で室内空気により冷却され高圧液冷媒となり、逆止弁７
．冷媒配管１５−２．受液器２３．冷媒配管１５−１を
を経て膨張機構４で減圧され、低圧の液ガス混合冷媒と
なり、室外熱交換器３で室外空気によシ加熱され蒸発し
、低圧ガス冷媒となり、四方弁２．アキュームレータ９
を経て圧縮機ｌに吸入される。

（３）給湯時・・・・給湯ポンプ１１は運転、室内送風
機２２は停止。

圧縮機１より吐出された高温高圧ガス冷媒は冷媒配管１
３を経て高温側給湯用熱交換器１０−１で給湯水によシ
冷却されたのち、低温側給湯用熱交換器１Ｏ−２でさら
に給湯水により冷却される′。このとき給湯水は給湯ポ
ンプ１１により貯湯タンク１２より水配管１７を経て低
温側給湯用熱交換器１０−２で冷媒により加熱されたの
ち、一部は水配管２４を経て貯湯タンク１２の中間部へ
戻され、他方は高温側給湯用熱交換器でさらに冷媒によ
り加熱されて水配管１８を経て貯湯タンク１２の上部へ
戻される。

低温側給湯用熱交換器１Ｏ−２を出た高圧液冷媒は冷媒
配管１４．四方弁２．冷媒配管１６を経て室内熱交換器
８に入るが、室内送風機２２が停止しているので、はと
んど熱交換されずに逆止弁７．冷媒配管１５−２．受液
器２３．冷媒配管１５−１を経て膨張機構４で減圧され
、低圧の液ガス混合冷媒となり、室外熱交換器３で室外
空気により加熱され蒸発し、低圧ガス冷媒となり、四方
弁２．アキュームレータ９を経て、圧縮機ｌに吸入され
る。

第“６図は給湯運転時の冷媒モリエル線図上での動きを
示し、 （イ）は圧縮機ｌの吐出部、 （ロ）は高温側給湯用熱交換器１０−１の入口部、（ハ
）は高温側給湯用熱交換器１ｏ−ｉの出口部であり、ま
た、低温側給湯用熱交換器１０（→は圧縮機ｌの吸入部
、 を示す。

高温側給湯用熱交換器１０−１の給湯能力をＱｑｌとす
ると、 Ｑ　ｑｌ　＝　Ｇ　ｒ　　（ｉ　ｏ　−ｉハ）こ＼で、 Ｑ　ｑ　１−Ｋｃａｌ／ｈ Ｇｒ・・・・冷媒循環量Ｋｇ／ｈ ｉ　ｌ：Ｉ、ハ・・冷媒のエンタルピＫｃａｌ／に９低
温側給湯用熱交換器１０−２の給湯能力をＱｑ２とする
と、 Ｑｑ２＝Ｇｒ　　（ｉバーｉハ′） と＼で、 Ｑ　ｑ　２　・・・・Ｋｃａｌ／ｈ ｉハ、ハ′・・冷媒のエンタルピＫ　ｃ　ａ　ｌ／　Ｋ
９このような装置によれば、貯湯タンク１２の下部から
送られた給湯水は低温側給湯用熱交換器１０−２の給湯
能力Ｑｑ２によシ加熱されたのち、一部は貯湯タンク１
２の中間部へ戻され、他方は高温側給湯用熱交換器１０
−１の給湯能力Ｑｑｌによりさらに加熱され貯湯タンク
１２の上部へ戻されるので、冷房十給湯、暖房＋給湯、
給湯のみの各運転ともに貯湯タンク１２の中間部から上
部には、高温水（７０〜８００Ｃ）、貯湯タンク１２の
中間部から下部には、低温水（５０〜６０°Ｃ）を貯湯
することができる。

要するに、本発明によれば、圧縮機、四方弁、室外熱交
換器、膨張機構、逆止弁、室内熱交換器等よりなる冷暖
房装置の圧縮機の吐出側と四方弁との間に給湯用熱交換
器を挿入した冷暖房給湯装置において、上記給湯用熱交
換器を高温側　給湯用熱交換器と低温側給湯用熱交換器
とに分設し、上記圧縮機の吐出部を冷媒配管を介して上
記高温側給湯用熱交換器、低温側給湯用熱交換器、四方
弁に接続すると＼もに、貯湯タンクの下部を給湯ポンプ
を経て上記低温側給湯用熱交換器に接続し、上記低温側
給湯用熱交換器の水出口部を分岐し、一方は上記貯湯タ
ンクの中間部へ水配管で接続し、他方は上記高温側給湯
用熱交換器に接続し、上記高温側給湯用熱交換器の水出
口部を上記貯湯タンクの上部に水配管で接続したことに
より、高温水を給湯することのできる冷暖房給湯装置を
得るから１本発明は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の冷暖房給湯装置を示す系統図、第２図は
第１図において冷房十給湯時の給湯水温の低いときの冷
媒のモリエル線図、第３図は第１図において暖房＋給湯
時の給湯水温の高いときの冷媒のモリエル線図、第４図
は第１図において給湯のみの運転時の冷媒のモリエル線
図、第５図は本発明の一実施例を示す系統図、第６図は
第５図による給湯運転時の冷媒のモリエル線図である。 ｌ・・圧縮機、２・・四方弁、３・・室外熱交換器、４
・・膨張機構、５・・逆止弁、６・・膨張機構、７・・
逆止弁、８・・室外熱交換器、９・・アキュ・ムレータ
、１０−１・・高温側給湯用熱交換器、１Ｏ−２・・低
温側給湯用熱交換器、　１３．　１４．　１５−ｉ、　
　１５−２゜１６・・冷媒配管、１７．１８・・水配管
、１９・・給水管、２０・・給湯水配管、２１・・室外
送風機、２２・・室内送風機、復代理人　弁理士　塚　
本　正　文 図 第　２　図 工゛／夕ｌしヒ″ん　　Ｋ。Ｊ／［さ ゛工、タＩＬピん　ムＪｈさ ≠　６　崗 二゛、タル（０ん　にｃＪ／に＆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧縮機、四方弁、室外熱交換器膨張機構。 逆止弁、室内熱交換器等よりなる冷暖房装置の圧縮機の
   吐出側と四方弁との間に給湯用熱交換器を挿入した冷暖
   房給湯装置において、上記給湯用熱交換器を高温側　給
   湯用熱交換器と低温側給湯用熱交換器とに分設し、上記
   圧縮機の吐出部を冷媒配管を介して上記高温側給湯用熱
   交換器、低温側給湯用熱交換器。 四方弁に接続すると＼もに、貯湯タンクの下部を給湯ポ
   ンプを経て上記低温側給湯用熱交換器に接続し、上記低
   温側給湯用熱交換器の水出口部を分岐し、一方は上記貯
   湯タンクの中間部へ水配管で接続し、他方は上記高温側
   給湯用熱交換器に接続し、上記高温側給湯用熱交換器の
   水出口部を上記貯湯タンクの上部に水配管で接続したこ
   とを特徴とする冷暖房給湯装置。