JPS6066074A - 給湯可能な空気調和装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は給湯機能を有する冷（暖）房用空気調和装置に
関する。

（ロ）従来技術 一般に、冷（暖）房用空気調和機に給湯機能をもたせる
為に冷媒回路中に給湯用熱交換器を設けて、給湯と冷房
の同時運転時には給湯用熱交換器で冷媒を凝縮させて室
内熱交換器で凝縮冷媒を蒸発させている。而して、この
運転により貯湯槽内の湯温か高くなり冷媒が給湯用熱交
換器で凝縮しきれなくなると冷房能力が低下する為、従
来は給湯用熱交換器をバイパスさせて室外熱交換器で冷
媒を凝縮させる第１の方式や、給湯用熱交換器で凝縮し
きれないガス冷媒をこの熱交換器の冷媒出口側に直列に
接続した室外熱交換器で凝縮する第２の方式を採用して
いた。

しか゛しながら、上述の第１の方式では湯温か例えば５
０°Ｃに上昇すると給湯用熱交換器で冷媒が凝縮しきれ
なくなり冷媒を室外熱交換器側に導入する為、電気ヒー
タ等で補助加熱しないと５０℃以上の高い給湯温度を得
ることができなかった。

又、上述の第２の方式では給湯用熱交換器で冷媒が凝縮
しきれなくなっても継続して給湯用熱交換器に高温冷媒
を通して貯湯内を加熱する為高（・給湯温度が得られる
が、逆に貯湯槽内の湯温か低く給湯用熱交換器で充分冷
媒が凝縮される場合は室外熱交換器を通る際この凝縮さ
れた液冷媒が高温外気で加熱されてフラッシュガスな発
生させる為、冷房能力が低下してしまう欠点を有してい
た。

（ハ）発明の目的 本発明は室内を強力に冷房しながら高い給湯温度が得ら
れる給湯可能な空気調和装置を提供するものである。

（ロ）発明の構成 本発明の空気調和装置は、高温側冷凍回路と低温側冷凍
回路とをカスケードコンデンサにて連結した２元冷凍ザ
イクルを採用し、低温側冷凍回路を圧縮機と、給湯用熱
交換器と、室外熱交換器と、減圧素子と、室内熱交換器
とで形成すると共に高温側冷凍回路の凝縮器を給湯用熱
交換器と同一の貯湯槽内に収納し、高低温側の両冷凍回
路を運転する冷房給湯運転時には給湯用熱交換器を流通
した圧縮機からの吐出冷媒を制御弁でカスケードコこの
ように構成することにより、冷房給湯運転時に高温側冷
凍回路の冷媒凝縮熱と低温側冷凍回路の冷媒凝縮熱とで
貯湯槽内の市水を強力に加熱し、併せて貯湯槽内の湯温
の変化に応じ制御弁で冷媒を分配制御することによって
低温側冷凍回路の凝縮温度を低く保持して高い冷房能力
を確保したものである。

（ホ）実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、（１）は
圧縮機（２）、給湯用熱交換器（３）、室外熱交換器（
４）、膨張弁タイプの減圧素子（５）、室内熱交換器（
６）とで形成され、冷媒（Ｒ−２２）が封入された低温
側冷凍回路、（力は圧縮機（８）、凝縮器（９）、膨張
弁タイプの減圧素子００）、蒸発器０】）とで形成され
、冷媒（Ｒ−１２）が刺入された高温側冷凍回路で、こ
の両冷凍回路は低温側冷凍回路（１）の凝縮器収邊と高
温側冷凍回路（７）の蒸発器Ｑｌ）とから成るカスケー
ドコンデンサＨで連結されている。

特開昭Ｇ１１−　ＧＧＩＩ７ｊ（’７ｉ）湯用熱交換器
、　（４）・・・室外熱交換器、　（５）・・・減圧素
子、　（６）・・・室内熱交換器、　（７）・・・高温
側冷凍回路、　（９）・・・凝縮器、　Ｑ３）−・・カ
スケードコンデンサ、（１４）・・・貯湯槽、　（ハ）
・・・制御弁。

１　’Ｊ　ＩＩＩＪ　−ｕυυ　リυυｌ＋Ｉ％Ｗノは
凝縮しなくなり、以後は圧縮機（２）からの高温吐出ガ
ス（１００°Ｃ）の顕熱で温水を加熱するようになる。

この間、冷媒凝縮温度の高い凝縮器（９）では引き続き
凝縮されて貯湯槽αａ内の下部温水を加熱し続けており
、凝縮器（９）で凝縮された液冷媒は低温側冷凍回路（
１）の凝縮器ａりと蒸発器（ＩＩ）が熱交換されること
九より気化される。

そして貯湯槽αａ内の湯温が上昇するてつれて給湯用熱
交換器（３）での冷媒凝縮熱量が低下し、カスケードコ
ンデンサα３）内での熱バランスがくずれてくると、凝
縮器（１２）では冷媒が凝縮しきれなくなる。

これを第１、第２のサーモ（イ）ｃ２１）で検出して弁
コントローラ（２のが三方比例制御弁（ハ）に指令を出
し、給湯用熱交換器（３）からの冷媒を室外熱交換器（
４）へ分配し始める。これにより冷媒は約３５℃の外気
と熱交換されて充分凝縮されるようになる為、貯湯槽（
１４）内の湯温上昇にかかわらず冷媒凝縮温度が低く抑
えられて室内熱交換器（６）での蒸発熱量が高く維持さ
れ、高効率のもとで室内は強力に冷Ｍされる。以後、貯
湯槽Ｉ内の湯温か上昇するにつれて室外熱交換器（４）
への分配量が増え、湯温が湯温サーモσカの設定値であ
る８５℃に達すると圧縮機コン）＋Ｅ＝−ラａ印で高温
側圧縮機（８）を停止させ、且つ三方比例制御弁（ハ）
は室外熱交換器（４）側へ完全に切換わって室外熱交換
器（４）のみで冷媒を凝縮するようになる。

このように高温側圧縮機（８）が停止し、低温側圧縮機
（２）のみの運転になると、冷房運転状態に切換わった
ことになり、この運転状態でも給湯用熱交換器（３）の
顕熱で貯湯槽Ｉ内の上部高温水を加熱し続け、給湯温度
が８５℃以下に下がるのを食い止めている。

次に、給湯運転のみを行なう時は第１、第２の三方弁（
２４）Ｃ！５）を実線状態に、第３、第４の三方弁（イ
）０７）を破線状態に設定し、且つ三方比例制御弁（ハ
）を実線状態に固定設定すると、低温側冷凍回路（１）
では圧縮機（２）−第１三方弁（財）−給湯用熱交換器
（３）−三方比例制御弁（ハ）−凝縮器（１２１−第４
三方弁（２′Ｄ〜減圧素子（５）−室外熱交換器（４）
−第３三方弁（２ｅ−圧縮機（２）と冷媒が循環し、蒸
発器として作用する室外熱交換器（４）で外気から熱源
を汲み上げる。一方、高温側冷凍回路（７）では上述し
た冷房給湯運転と同様に冷媒が循環し、給湯用熱交換器
（３）と凝縮器（９）との冷媒凝縮熱で貯湯槽Ｉ内の市
水な加熱する。

又、暖房運転時には第１、第２、第３の三方弁（財）（
ハ）（２６）を破線状態に、第４三方弁Ｑηを実線状態
に設定し、低温側圧縮機（２）を運転すると、圧縮機（
２）−第１三方弁Ｑ４）−第２三方弁（ハ）−室内熱交
換器（６）−第４三方弁（財）−減圧素子（５）−室外
熱交換器（４）−第３三方弁（ハ）−圧縮機（２）と冷
媒が循環し、凝縮器として作用する室内熱交換器（６）
で室内を暖房すると共にこの暖房熱源を蒸発器として作
用する室外熱交換器（４）で外気から汲み上げる。

尚、上記実施例において、高温側圧縮機（８）を低温側
圧縮機（２）よりも小能力のものを用いたり、高温側圧
縮機（８）に能力可変型の圧縮機を用いればカスケード
コンデンサＱ３）の熱バランスをより一層確実に保つこ
とができる。

（へ）発明の効果 本発明装置は、高温側冷凍回路と低温側冷凍回路とをカ
スケードコンデンサにて連結した２元冷凍サイクルを採
用し、冷房給湯運転時に高温側冷凍回路の冷媒凝縮熱と
低温側冷凍回路の冷媒凝縮熱とで貯湯槽内の市水を強力
に加熱するようにしたので、給湯温度の立ち上がりが良
いと共に所望の高い給湯温度を得ることができ、しかも
、給湯用熱交換器からの冷媒をカスケードコンデンサの
低温側凝縮器と室外熱交換器とに分配制御して低温側冷
凍回路の凝縮能力を確保し室内熱交換器での冷媒蒸発を
充分性なわせるようドしたので、同時例高い冷房能力を
得ることができる。

併せて、本発明の実施例のように冷媒流路の切換えに複
数個の三方弁を用いることにより、故障し易い差圧式四
方弁を用いた従来の冷暖房給湯装置と比較して修理等の
メンテナンスを極力少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施例を示す空気調和装置の冷媒回路図
である。 （１）・・・低温側冷凍回路、　（２）・・・圧縮機、
　（３）・・・給湯用熱交換器、　（４１・・・室外熱
交換器、　（５）・・・減圧素子、　（６）・・・室内
熱交換器、　（力・・・高温側冷凍回路、（９）・・・
凝縮器、０階・・・カスケードコンデンサ、αか・・貯
湯槽、　（ハ）・・・制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機と、給湯用熱交換器と、室外熱交換器とｈ
   ′減圧素子午、室内熱交換器とで低温側冷凍回路を形成
   すると共にこの低温側冷凍回路とカスケードコンデンサ
   で連結される高温側冷凍回路の凝縮器を前記給湯用熱交
   換器と同一の貯湯槽内に収納し、冷房給湯運転時に高低
   温側の両冷凍回路を運転すると共に前記給湯用熱交換器
   を流通した圧縮機からの吐出冷媒を制御弁で前記カスケ
   ードコンデンサの低温側凝縮器と前記室外熱交換器とに
   分配制御したことを特徴とする給湯可能な空気調和装置
   。