JPS5886366A - 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】 不発明は熱動機関駆動による冷房、暖房および給湯を行
なうことができる冷暖房給湯装置に関する。

従来の空気調和装置には、例えば特開昭５６−９６０号
公報に記載されているように、エンジンで駆動される圧
縮機、室内側熱交換器、室外側熱交換器、膨張器、およ
び四方弁より構成され、四方弁により冷房時は室内側熱
交換器を蒸発器、室外側熱交換′ｆＳを凝縮器として使
用し、暖房時は室内側熱交換器を凝縮器、室外側熱交換
器を蒸発器として使用し、エンジンを冷却した温水が流
れる原動機冷却系統の補助熱交換器を室内側熱交換器と
室外側熱交換器のうち少なくとも一方側の近くに設置し
たものがあり、また冷暖房給湯装置には特開昭５６−３
０５６７号公報に記載されているように、エンジンで駆
ｖＪされる圧縮機を備えた冷暖房装置と、前記エンジン
の排熱を給湯熱源および前記冷暖房装置の暖房補助熱源
にする排熱利用熱交ｌ！ｉ！！器とを具備したものがあ
るが、前者装置は給湯機能を有しておらず、後者装置は
エンジンの排熱のみを給湯熱源として利用するにとどま
っており、いずれもイ１効な利用とは言い痒かった。ま
た、後者装置はエンジン排熱用の給湯用熱交換器全直接
市水の通る給湯回路中に設けているため、この給湯用熱
交換器に穴があくとエンジン排熱水回路中の防錆剤が給
湯回路中に混入してし１つ欠点を有していた。

本発明の目的は、給湯熱源としてエンジノの排熱の他に
ヒートポンプ式冷凍機の凝縮熱全利用して両熱源による
強力な加熱で瞬時に給湯取り出しが行なえ、しかも冷媒
回路中の温水用土熱交Ｉ！ｇ！器並びにエンジンの排熱
水回路中の温水用補助熱交換器に万−穴がおいても給湯
に支障（ｆ−きたさない安全性の筒い冷暖房給湯装置全
提供することにある。

その目的を達成するために、本発明による冷暖１３＋ 房給湯装置は、熱動機関によって駆動される冷媒圧縮機
と、温水用主熱交換器と、冷暖房時にそれぞれ一方が凝
１ｆｆｉ器、他方が蒸発器として使用される室内用およ
び室外用熱交換器とを有するヒートポンプ式冷媒回路と
、前記熱動機関と、該機関からの筒温排水を放熱する温
水用補助熱交換器と、この排水の熱全室外に排棄する室
外用放熱器と４有する排熱水回路と、ｉｇｉ］記温水用
主熱交換器および温水用補助熱交換器とそれぞれ個別に
熱交換される主および補助吸熱器と、給湯用加熱器と、
室内暖房用放熱器とを有する循環水回路と、…１記給湯
用加熱器で市水が加熱される給湯器を有する給湯Ｎ路と
から構成したものである。

以下本発明による冷暖房給湯装置の実施例について図面
を参照して説明する。

まずヒートポンプ式冷媒回路の構成について説明する。

熱動機関１で駆動される圧縮機２によって圧縮された冷
媒は四方弁６に至り、温水用主熱交換器４を】ｍっだの
ち、電磁弁５″！、たは膨張器６のいずれかを経てファ
ン７を有する室外用熱交換（４） 器８を通り、さらに電磁弁９または膨張器１０のいずれ
か會経てファン１１ｒ有する室内用熱交換器１２を通っ
たのち四方弁６に至り、アキ−ムレ−タコ６ケ経て圧縮
機２に戻るようになっており、その四方弁６によって前
述の逆回りをするように切換えられる。

つきに熱動機関１の排熱水回路は、ポンプ１４から送出
され熱動機関１ケ冷却した循環水がサーモバルブ１５、
触媒マフラ１６、温水用補助熱交換器１７、室外ファン
１８に有する室外用放熱器１９會経てポンプ１４に戻る
ように構成されている。

つぎに給湯（ロ）路は、市水給水配管２０から減圧逆止
弁２１を経て蓄熱タンク式の給湯器２２を通り蛇口２６
に至るように構成されている。

つぎに循環水回路は、循環水ポンプ２４から送出された
循環水が、主吸熱器２５、補助吸熱器２６、給湯用加熱
器２７ケ経て三方電磁弁２８に至り、その三方電磁弁に
より、直接ポンプ２４に戻る回路２９と、室内用熱交換
器１２と並設された室内暖房用放熱器６０を経たのちポ
ンプ２４に戻る回路６１とに分岐されるように構成され
ている。３２は室内ユニット、６３は室外に据付けられ
る機械ユニット、６４．６５および６６．６７はそれぞ
れ現地で配管接続されるユニット間配管である。

また、主吸熱器２５、補助吸熱器２６、給湯用加熱器２
７を循環水の流れ方向に順次直列接続したのは、温水用
補助熱交換器１７よりも温度の低い温水用主熱交換器４
での冷媒凝縮作用を高め、且つ温水用の主熱交換器４お
よび補助熱交換器１７による加熱のあとで給湯加熱する
ためであり、しかも主吸熱器２５は温水用主熱交換器４
と、補助吸熱器２６は温水用補助熱交換器１７と、給湯
用加熱器２７は給湯器２２とそれぞれ別体に配設されて
いるのは、温水用主熱交換器４に穴がおいて冷媒、オイ
ルが漏洩しても主吸熱器２５内に混入せず、また、温水
用補助熱交換器１７に穴がおいて防錆剤が漏洩しても補
助吸熱器２６内に混入せず、給湯回路中への悪影響をな
くすためのものである。また、このため循環水回路に無
害の水を使用すれば万一給湯用加熱器２７に穴がおいて
も給湯に支障をきたすこともない。

つぎに、冷房、暖房、給湯、除湿、除霜のそれぞれの運
転時におけるヒートポンプ式冷媒ｒｏｉ＋路、排熱水回
路、循環水回路、給湯回路のそれぞれの（ロ）路の作動
を説明する。

（リ　冷房運転時における作動 ■　冷媒回路の説明 圧縮機２により高温、高圧のガスになった冷媒は四方弁
６を通り温水用主熱交換器４に入り一次凝ａされ電磁弁
５をａす、室外用熱交換器８で二次凝縮され凝縮液とな
る（この時ファン７は運転状態にあること）。凝縮され
た冷媒液は膨張器１０へと流れ膨張される。

膨張された低圧の冷媒液は室内用熱交換器１２へ入り蒸
発し低温、低圧のガス冷媒となる。ガス冷媒は四方弁６
へと流れアキュムレータ１３倉通り圧縮機２べと吸い込
まれる。

■　排熱水回路の説明 ■−１冷房と同時に給湯を行なう場合 ＋７１ ポンプ１４により吐出された冷却水は熱動機関１に入り
冷却を行ないさらに熱動機関１の排気ガスを触媒マフラ
１６で冷却して高温となり温水用補助熱交換器１７に導
かれて冷却される。さらに室外用放熱器１９に導入され
るが、この時室外ファン１８は停止状態となっているの
で熱はほとんど逃けない。そして冷却水は再びポンプ１
４に戻る。

■−２冷房のみで給湯は行なわない場合冷却水の流れは
■−１とまったく同様だが、室外ファン１８が運転状態
となり、冷却水は室外用放熱器１９で冷却される。

■　循環水回路の説明 ■−１冷房と同時に給湯を行なう場合 循環水ポンプ２４により吐出された循環水は主吸熱器２
５に入り温水用主熱交換器４の熱を吸収して温められ補
助吸熱器２６に入る。

ざらに高温排水よ′り温水用補助熱交換器１７で熱を吸
収して高温となり給湯用加熱器２７に入る。蛇口２５を
開くことにより給湯器（８） ２２内に冷たい市水が導かれ循環水に冷却され、蛇口２
５からは温水が得られる。Ｏ＃壊水はさらに三方電磁弁
２８に導かれここで室内暖房用放熱器５０１Ｆｒ：通ら
ないバイパス回路２９を通過してポンプ２４に導入され
る。

■−２冷房のみで給湯は行なわない場合循環水ポンプ２
４は停止状態となり循環水は停止する。

（２）暖房運転時における作動 ■　冷媒回路の説明 圧縮機２により高温、高圧のガスになった冷媒は四方弁
６全通り室内用熱交換器１２で凝Ｗｉされ膨張器１０を
通って室外用熱交換器８（ファン７は運転状態）にて蒸
発され、電磁弁５を通過して温水用主熱交換器４に入る
が冷媒はすでに室外用熱交換器８で蒸発しているのでガ
ス状になっている。温水用主熱交換器４では蒸発せず吸
熱はほとんどない。さらに冷媒は四方弁６を通りアキュ
ムレータ１６に入り圧縮機２へと吸い込まれる。

■　排熱水回路の説明 ポンプ１４から吐出された冷却水は熱動機関１に入り冷
却を行ない触媒マフラ１６にて二次冷却を行ない高温と
なり温水用補助熱交換器１７へと流れ熱を放出し室外用
放熱器１９（室外ファン１８は止まった状態）を通りポ
ンプ１４に吸い込まれる。

■　循環水回路の説明 循環水ポンプ２４により吐出された循環水は主吸熱器２
５を通過して補助吸熱器２６に入り高温排水の熱を補助
吸熱器２６で吸収し給湯用加熱器２７を通り三方電磁弁
２８へと向う。三方弁を通過した循環水は室内暖房用放
熱器６０へ入り放熱して室内を暖房してポンプ２４へ吸
い込まれる。

（６）除霜運転時における作動 ■　冷媒回路の説明 暖房運転時、外気温低下により室外用熱交換器８に着謂
が生じる。この時冷房運転に切換えて室外用熱交換器８
の除孝冒倉行なう。

■　排熱水回路、循環水回路は暖房連転時と同じである
。尚、室内用熱交換器１２が蒸発器となるが、室内暖房
用放熱器３０で再加熱されるので室内に冷風は出ない。

（４）給湯運転時における作動 ■　冷媒（ロ）路の説明 圧縮機２により高温、高圧のガスになった冷媒は四方弁
６を通り温水用王熱交［［４に入り凝縮される。凝縮さ
れた冷媒は膨張器６に入り膨張される。膨張された冷媒
は室外用熱交換器８へと流れる。室外用熱交換器８に入
った冷媒は蒸発され（ファン７は運転状態）、電磁弁９
に入る。電磁弁に入った冷媒は室外用熱交換脂１２ｉ通
り（ファン１１は停止状態）、四方弁６、アキュムレー
タ１３ｋｉて圧縮機２へと吸い込まれる。

■　排熱水回路の説明 ポンプ１４により吐出された冷却水は熱動機関１に入り
冷却全行ない触媒マフラ１６にて二次冷却全行なって高
温となり温水用補助熱交換器１７へと流れ放熱されて室
外用放熱器１９（室外ファン１８は停止状態）を通りポ
ンプ１４に吸い込まれる。

■　循環水（ロ）路の説明 循環水ポンプ２４により吐出された循環水は主吸熱器２
５に入り熱全吸収し補助吸熱器２６へと流れ、補助吸熱
器２６で高温排熱を吸収し給湯用加熱器２７へ入る。給
湯用加熱器２７で給湯水に熱を放出し三方電磁弁２８に
至る。三方電磁弁で室内暖房用放熱器６０を通らないバ
イパス回路２９を経てポンプ２４へ吸い込まれる。

（５）除湿運転時における作動 ■　冷媒Ｎ路は冷房連転時と同じである。

■　排熱水回路、循環水回路は暖房連転時と同じである
。即ち、室内用熱交換器１２で冷却除湿した室内空気全
室内１ｆｆｉ−房用放熱器６０で再加熱することにより
室内温度全一定に保ったまま湿匿だけ下けることができ
る。

本発明の冷暖房給湯装置に、前述のように構成されてい
るので、給湯熱源としてエンジンの他にヒートポンプ式
冷凍機の凝縮熱を利用して、両熱源による強力な加熱で
瞬時に給湯取り出しが行なえるという効果が得られる。

しかも、主吸熱器は温水用主熱交換器と、補助吸熱器は
温水用補助熱交換器と、給湯用加熱器は給湯器とそれぞ
れ別体に配設されているので、温水用主熱交換器の損傷
によって冷媒、オイルが漏洩しても主吸熱器に混入せず
、温水用補助熱交換器の損傷によって防錆剤が漏洩して
も補助吸熱器内に混入せず、また循環水（ロ）路に無害
の水を使用すれは給湯用加熱器が損傷しても給湯に支障
をきたさない。

また、主吸熱器、補助吸熱器、給湯用加熱器を循環水の
流れ方向に直列接続することにより、温水用補助熱交換
器よりも湯皺の低い温水用主熱交換器での冷媒凝縮作用
を尚め、且つ温水用の主熱交換器および補助熱交換器に
よる加熱のあとで給湯加熱することができるという利点
がある。さらに給湯器ケタンクとすることにより給湯容
蓋奮確保することができる。塘だ奸知等が極力少ない設
計のため低コストで且つメンテナンスが容易となり信頼
性の高い装置が提供される。。

【図面の簡単な説明】

図面は不発明による冷暖房給湯装置のヒートポンプ式冷
媒（ロ）路、熱動機関排熱水回路、給湯回路および循環
水回路の構成を示す系統図である。 １　・・・　熱動機関 ２　・・・　圧縮機 ４　・・・　温水用主熱交換器 ８　・・・　室外用熱交換器 １２　・・・　室内用熱交換器 １７　・・・　温水用補助熱交換器 １９　・・・　室外用放熱器 ２２　・・・　給湯器 ２５　・・・　主吸熱器 ２６　・・・　補助吸熱器 ２７　・・・　給湯用加熱器 ６０　・・・　室内暖房用放熱器 代理人　弁理士　藤　杢　　　礒

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　熱動機関によって駆＃ｌされる冷媒圧＃３機と、
   温水用主熱交換器と、冷暖房時にそれぞれ一方が凝縮器
   、他方が蒸発器として使用される室内用および室外用熱
   交換器とを有するヒートポング式冷媒回路と、前記熱動
   機関と、該機関がらの高温排水を放熱する温水用補助熱
   交換器と、この排水の熱を室外に排棄する室外用放熱器
   とを有する排熱水回路と、前記温水用主熱交換器および
   温水用補助熱交換器とそれぞれ個別に熱交換される主お
   よび補助吸熱器と、給湯用加熱器と、室内暖房用放熱器
   とを有する循虫水回路と、前記給湯用加熱器で市水が加
   熱される給湯器を有する給湯回路とからなる冷暖房給湯
   装置。 （２）主吸熱器、補助吸熱器、給湯用加熱器を循環水の
   流れ方向に順次直列接続した特許請求の範囲第（り項記
   載の冷暖房給湯装置。 （３）給湯器をタンクとした特許請求の範囲第（０項記
   載の冷暖房給湯装置。