JPS5885076A - 給湯冷暖房装置 - Google Patents

給湯冷暖房装置

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Publication number
JPS5885076A
JPS5885076A JP18404281A JP18404281A JPS5885076A JP S5885076 A JPS5885076 A JP S5885076A JP 18404281 A JP18404281 A JP 18404281A JP 18404281 A JP18404281 A JP 18404281A JP S5885076 A JPS5885076 A JP S5885076A
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JP
Japan
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heat exchanger
hot water
gas
compressor
liquid separator
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JP18404281A
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JPS6342188B2 (ja
Inventor
雄二 吉田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/047Water-cooled condensers

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】 本発明は七−トlンプによる給湯冷暖J!Ill置に関
り、非共沸混合冷媒を用い、さ、hに冷凍サイクルの新
規な工夫によL給湯・冷廁Q−房OSつの機能を有し、
かつ給湯暖房運転時に排熱を回収して高効率で省エネル
ギな運転を行ない得るとともに、除霜運転時には室内に
冷風を吹出すことなく確実な除霜を行ない得ることを目
的とするものである。
従来ヒートポンプによる給湯冷暖房装置は、あまシ提案
されたものがなく、特に一つの圧縮機を用いて、給湯・
冷房・暖房の8つの機能をもたせようとすると、どれか
の機能が不充分となシ、特に冬期において給湯と暖房の
両機能を満たすものはほとんどなかった。
本発明は非共沸混合冷媒を用い、さらに、冷凍サイクル
の工夫によシ上記の欠点を解消するものであり、その構
成は、非共沸混合冷媒を用い、圧縮機と、前記圧縮機に
四方弁を介して接続されて蒸発器又は凝縮器となシ゛う
る負荷側熱交換器及び熱源側熱交換器と、前記負荷側熱
交換器及び熱源側熱交換器に四方弁を介して切換え可能
に接続される気液分離器と、凝縮器としての機能をもち
、前記圧縮機と気液分離器に接続されて圧縮機からの冷
媒を気液分離器に結合可能な給湯用熱交換器と、蒸発器
としての機能をもち、前記気液分離器の液相側に接続さ
れる排熱用熱交換器とを主要構成要素とするものである
。以下、本発明の一実施例につき添付図面に沿って詳細
に説明する。(1)は熱源側ユニット、(2)は負荷−
ユニ、トである。熱源側ユニット(1)の中で、(3)
は圧縮機、(4)は第1の四方弁、(5)は熱源側熱交
換器、(6)はfH2の四方弁(7)は気液分離器であ
シ、非共沸混合冷媒を用いるとき、液相側は高沸点冷媒
をより多く含む成分、気相側は低沸点冷媒をより多く含
む成分に分離される。(8)は高沸点冷媒をよシ多く含
む成分のための絞り装置、(9)は気液分離II(I″
)で分離された気相成分を液化する熱交換器、輔は低沸
点冷媒をよシ多く含む成分のための絞夛装置であ)、そ
の出口は第2の四方弁(6)に連通されている。(2)
は高沸点冷媒をよシ多く含む成分のための蒸発器として
働く排熱用熱交換器であ)、その出口は常に低圧細とな
るアキュームレータ(ロ)を介して圧縮機(3)の吸入
口に接続されている。また勾は圧縮機(3)の吐出口と
第1t)四方弁(4)の間から分岐されたバイパス器と
しての機能をもつことのできる給湯用熱交換器であシ、
その出口は逆止弁(至)を介して気液分離器(7)に接
続されている。また(へ)は給湯用熱交換器輪と逆止弁
(2)の間及び排熱用熱交換!(ロ)とアキュームレー
タυの同を結ぶバイパス配管中に設けられた電磁弁であ
シ、サイクルの切)換え時に開放され、給δ用熱交換1
!′I(至)に貯った冷媒を圧縮機(3)に戻す機能を
有している。さらに負荷純ユニット(2)には負荷側熱
交換器Oηが配置され、熱願側ユニット(1)中の第1
及び第2の四方弁(4) (6)に接続されている。(
至)は熱源側ファン、 01は家庭内温排熱。
太陽熱、燃焼熱等の外気よシ高温度レベルの排熱エネル
ギを回収した水等の搬送流体を排熱用熱交換−01)中
を流れる冷媒と熱交換させるためのポンプ%(支)は負
荷側ファンでちる。また(財)は貯轟タンク、勾は給水
管、(至)は給湯管、(2)は給湯栓であシ、給湯栓(
ハ)の開放により、貯湯タンク(2)内の高温水は下部
からの押上げ式に給湯される。(2)は貯編タンクに)
の下部から冷水を吸収するポンプ、(ホ)は貯鋤用配管
であシ、この貯揚用配管−中の冷水は給め用熱交換1j
(2)を流れる冷媒と熱交換して貯湯タンクなりの上部
に高温水を貯湯する。
さて、かかる構成における給湯冷暖房装置の作用様態を
以下に説明する。まず冷房運転時において、貯湯タンク
QD内に高温水が貯まシ切っても1ないときには、酊2
図に示す如く熱源側熱交換器(5)が圧縮a (3)と
気液分離器(7)に、かつ負荷側熱交換器Qηが絞り装
置!(至)とアキュームレータ(財)ζこそれぞれ連通
する如<III及び第2の四方弁(4) (6)を切り
換えるとともに、電磁弁(ロ)を開、*磁弁員を閉とし
、さらに熱源側ファン(至)及びポンプ(6)を停止し
負荷側ファン四及びがンブ斡を運転させる。かかるとき
圧縮機(3)から吐出された冷媒は主に給湯用熱交換器
(至)を流れ、貯罰配管曽中の冷水と熱交換されて貯湯
タンク(財)内には高温水が貯湯されることになる。ま
た給温用熱交換!に)を出た冷媒は気液分離器(7)に
おいて気相と液相に分離され、液相成分は排熱用熱交換
器Iを通うて圧縮機(3)に吸収されるが、低沸点冷媒
をより多く含む気相成分は熱交換器(9)、絞シ装置1
1tQl)を通って液化膨張後、蒸発器として作用する
負荷側熱交換器側にて室内を冷房することが可能となる
。すなわち冷房しながら給湯することができるので、き
わめて高効率な運転パターンを実現できるものである。
また貯湯タンクに)が高温水で満杯後も冷房運転を必要
とするときには、第8図に示す如く、第1及び第2の四
方弁(4) (6)をそのままとし、電磁弁α◆を閉%
電磁弁(2)を開とし、さらにポ°ンブ(2)及び(2
)を停止し、熱源ファン(至)及び負荷側ファン曽を運
転させる。かかると暴圧縮機(3)から吐き出された冷
評はまず凝縮器として作用する熱源側熱交換器(6)を
流れ、外気に放熱するとともに、気液分離器(7)に連
通され、以下給湯冷房時と同じ冷媒の流れを構成するこ
とにな〕、室内で冷房することが可能となる。ここで、
給湯用熱交換器(ロ)は低圧側となるため、冷媒がたま
りこむこともない。
また中間期等の室内で冷暖房負荷が存在せず、給湯運転
のみ行うときには、第4図に示す如く、熱源側熱交換器
(5)が絞シ装置l員とアキュームレータ(2)に、か
つ負荷側熱交換器(2)が圧縮機(3)と気液分離器(
7)にそれぞれ連通する如く第1及び第2の四方弁(4
) +6)を切シ挨えるとともに、電磁弁(ロ)を開、
電磁弁(至)を閉とし、さらに負荷側ノア1ンーを停止
し、熱源用ファン(至)及びポンプ(2)(2)を運転
さ苛る。
かかるとり、圧縮機(3)から吐出された冷媒は主に給
湯用熱交換1101を流れ、貯湯タンク(2)内には高
温水が貯湯されることになる。また給湯用熱交換器(ロ
)を出た冷媒は気液分離器(nにおいて気相と液相に分
離され、低沸点冷媒をより多く含む気相成分は蒸発器と
して作用する熱#l#熱交換11(5)にて外気から熱
回収し、高沸点冷媒を冷媒をよ)多く含む液相成分は排
熱用熱交換器(2)にて外気よシも高温度レベルの排熱
エネルギから熱回収することになる。従って両方の熱エ
ネルギを回収しながら、高沸点冷媒をより多く含む成分
の流れる排熱用熱交換器O凌はその蒸発温度を高温に保
つことができ。
全体として圧縮機(3)の入力の低減させた高効率で省
エネルギな給湯のみの運転を行うことが可能となるもの
である。
及び第2の四方弁(4) (a)を給湯のみの運転時と
同じ切換え方向とし、電磁弁Q4を閉、電磁弁(2)を
開とし、さらにポンプ(2)(ホ)を停止し、熱縁側フ
ァン(至)及び負荷側ファンム)を運転させる。かかる
とき圧縮機(3)から吐出された冷媒はまず凝縮器とし
て作用する負荷側熱交換器Q?)を流れて室内を暖房す
るとともに、気液分離器(7)に連通され、以下給湯の
みの運転時と同じ冷媒の流れを構成して高効率で省エネ
ルギな暖房運転を行うことが可能となる。
さらに厳寒の給湯のみの運転時や暖房運転時において熱
源側熱交換器(5)の除霜運転を必要とするときには、
第6図に示す如く、第1及び第2の四方弁(4) (6
)は冷房運転時と同じ切換え方向とし、電磁弁(ロ)を
閉、電磁弁鱒を開とし、さらに負荷側ファン翰とポンプ
(2)を停止し、熱源側ファン(財)とポンプ0呻を運
転させる。かかるとき圧縮機(3)から吐出された冷好
はまず熱源側熱交換器(6)を流れて除霜を行うととも
に、気液分離器(乃に連通される。
ここで気液分@ &!lj (7)で分離された気相成
分は負荷側熱交換器α力を通って圧縮機(3)に吸収さ
れるが、負荷側ファン働を停止したため室内に冷風を吹
出すことはない、また分離された液相成分は排熱用熱交
換Psuにて高温度レベルの排熱工1ルギを回収するこ
とになるので、確実な除霜運転を行うことができるもの
である。
ところで、本発明になる給湯冷暖房装置は、本実施例に
示した構成ばかりでなく、い(つかの変更を行うことが
できる。たとえば本実施例では給湯のみの運転と暖房運
転を分離したが、冬期において充分な排熱エネルギがあ
るときには、第4図の説明図において負荷側ファン(転
)も運転して給湯と暖房を同時パに行わせる如くしても
よい、また冷房運転時において、気液分離器(乃で分離
された気相及び液相を再び合流させて負荷鋸熱交換11
初で冷房を行う如(冷媒回路構成を変更してもよいし、
除霜運転時においても、気液分離器(7)で分離された
気相及び液相を再び合流させて排熱用熱交換器Iで熱回
収する如く冷媒回路構成を変更してもよい。さらに除霜
運転時において、貯湯タンク(ロ)内の高温水を直接排
熱用熱交換器α力に導びいてすみやかな除霜を行う如く
水回路構成を変更してもよい。
以上説明した如く、本発明になる給編冷暖房装Wは、非
共沸混合冷媒を用い、さらに圧縮機、蒸発器又は凝縮器
となプうる負荷側熱交換器及び熱源側熱交換器、気液分
離器、凝縮器としての機能をもつ給湯用熱交換器、蒸発
器としての機能をもつ排熱用熱交換器とを主要構成部品
とし、冷媒回路の切換え等によシ、冷房給湯、冷房、給
湯のみ、暖房、除霜の5つの運転パターンを実現するこ
とがで募るばかヤでなく、特に非共?!Ill混合冷媒
を用いたことによって排熱エネルギを回収しながら高効
率で省エネルギな給湯・暖房運転と、確実な除霜運転が
可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の給湯冷暖房装置の一実施例を示す構成
図、第2図〜第6図は131図におけるそれぞれ冷房給
湯、冷房、給湯のみ、暖房、除霜運転における冷媒の流
れを説明する構成図である。 (3)・・・圧縮機、C4) (6)・・・四方弁、(
5)−・熱源側熱交換器、(7)・・・気液分離器、Q
カ・・・排熱用熱交換器、(至)・・・給湯用熱交換器
、勤・・・負荷鋸熱交換器、(至)・−・熱源側ファン
、(ホ)−・負荷側ファン、(2)−0,貯mタンク。 代理人 森本義弘

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 非共沸混合冷媒を用い、圧縮機と、鏑記圧縮機に
    四方弁を介して接続されて蒸発器又は凝縮器となりうる
    負荷側熱交換−及び熱源側熱交換器と、1Iff記負荷
    鐸熱交換器及び熱源側熱交換器に四方弁を介して切換え
    可能に接続される気液分離器と、凝縮器としての機能を
    もち、前記圧縮機と気液分離−に接続されて圧縮機から
    の冷媒を気液分離器に結合可能な給湯用熱交換器と、蒸
    発器としての機能をもち、前記気液分離器の液相傭に接
    続される排熱用熱交換−とを主要構成要素とする給湯冷
    暖房装置。
JP18404281A 1981-11-16 1981-11-16 給湯冷暖房装置 Granted JPS5885076A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5921960A (ja) * 1982-07-27 1984-02-04 山本 英暉 冷暖給湯ヒ−トポンプ冷凍サイクル
US10001318B2 (en) 2012-05-18 2018-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump device that draws heat from both the atmosphere and another heat source

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5921960A (ja) * 1982-07-27 1984-02-04 山本 英暉 冷暖給湯ヒ−トポンプ冷凍サイクル
US10001318B2 (en) 2012-05-18 2018-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump device that draws heat from both the atmosphere and another heat source

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JPS6342188B2 (ja) 1988-08-22

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