JP2016057014A - ヒートポンプシステム - Google Patents
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Abstract
Description
(システム構成;図1)
図1に示すように、本実施例の冷暖房システム2は、ヒートポンプ空調装置4と、床暖房装置6と、制御装置8と、を備えている。
ユーザから冷房が指示されると、冷暖房システム2は、室内空気熱交換器26によって室内を冷房する冷房運転を行う。図2に示されるように、冷房運転では、制御装置8は、四方弁24を、ポートaとポートdとが連通し、かつポートbとポートcとが連通した状態に切り替える。また、制御装置8は、流量調整弁14を、ポートeに供給された冷媒の全流量がポートgに供給され、ポートfには冷媒が供給されないように調整する(即ち、ポートeとポートgが連通し、ポートeとポートfが連通しない)。また、制御装置8は、第1ファン22及び第2ファン28を駆動するとともに、圧縮機12を駆動する。
ユーザから暖房が指示されると、冷暖房システム2は、室内空気熱交換器26と暖房端末56との少なくとも一方を用いて室内を暖房する暖房運転を行う。図3〜図5に示すように、冷暖房システム2は、室内空気熱交換器26と暖房端末56の両方を用いた暖房運転(図3参照)と、暖房端末56のみを用いた暖房運転(図4参照)と、ヒートポンプ空調装置4のみを用いた暖房運転(図5参照)と、を行うことができる。以下、それぞれの暖房運転について説明する。
室内空気熱交換器26と暖房端末56の両方を用いた暖房運転を行う場合、冷暖房システム2は、以下のように動作する。図3に示されるように、制御装置8は、四方弁24を、ポートaとポートbとが連通し、かつ、ポートcとポートdとが連通した状態に切り替える。また、制御装置8は、流量調整弁14を、ポートeに供給された冷媒の一部がポートgに供給され、他の一部がポートfに供給されるように調整する(即ち、ポートeとポートf、ポートeとポートgがそれぞれ連通する)。また、制御装置8は、第1ファン22及び第2ファン28を駆動するとともに、圧縮機12を駆動する。さらに、制御装置8は、ポンプ54を駆動する。
暖房端末56のみを用いた暖房運転を行う場合、冷暖房システム2は、以下のように動作する。図4に示されるように、制御装置8は、四方弁24を、ポートaとポートbとが連通し、かつ、ポートcとポートdとが連通した状態に切り替える。また、制御装置8は、流量調整弁14を、ポートeに供給された冷媒の全流量がポートfに供給され、ポートgには冷媒が供給されないように調整する(即ち、ポートeとポートfが連通し、ポートeとポートgが連通しない)。また、制御装置8は、第1ファン22を駆動するとともに、圧縮機12を駆動する。なお、第2ファン28は駆動させない。さらに、制御装置8は、ポンプ54を駆動する。また、制御装置8は、所定の場合に、バーナ52をさらに駆動することができる。
室内空気熱交換器26のみを用いた暖房運転を行う場合、冷暖房システム2は、以下のように動作する。図5に示されるように、制御装置8は、四方弁24を、ポートaとポートbとが連通し、かつ、ポートcとポートdとが連通した状態に切り替える。また、制御装置8は、流量調整弁14を、ポートeに供給された冷媒の全流量がポートgに供給され、ポートfには供給されないように調整する(即ち、ポートeとポートgが連通し、ポートeとポートfが連通させない)。また、制御装置8は、第1ファン22及び第2ファン28を駆動するとともに、圧縮機12を駆動する。なお、ポンプ54及びバーナ52は駆動させない。
ユーザによって暖房が指示されると、制御装置8は、まず、四方弁24を、ポートaとポートbとが連通し、かつ、ポートcとポートdとが連通した状態に切り替える。次いで、制御装置8は、図6の暖房制御処理を開始する。暖房制御処理が開始されると、S10では、制御装置8は、室内温度サーミスタ42によって検出される室内温度が、リモコンで設定されている暖房設定温度Tsより低いか否かを判断する。
第1実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例の冷暖房システム2の構成は、第1実施例の冷暖房システム2と共通する(図1参照)。本実施例では、暖房運転を実行する際に、室内温度が高くなることに伴って、(i)バーナ52の駆動、(ii)室内空気熱交換器26による暖房、及び、(iii)暖房端末56による暖房、のうち、定格能力(即ち、単位時間当たりの加熱量)の最も高いものから順に実行しないようにする(即ち、停止させる)点で、第1実施例とは異なる。なお、本実施例では、(i)バーナ52の駆動が最も定格能力が高く、(ii)室内空気熱交換器26による暖房が二番目に定格能力が高く、(iii)暖房端末56による床暖房が最も定格能力が低い。
ユーザによって暖房が指示されると、制御装置8は、まず、四方弁24を、ポートaとポートbとが連通し、かつ、ポートcとポートdとが連通した状態に切り替える。次いで、制御装置8は、図7の暖房制御処理を開始する。暖房制御処理が開始されると、S20では、制御装置8は、室内温度サーミスタ42によって検出される室内温度が、リモコンで設定されている暖房設定温度Tsより低いか否かを判断する。
本実施例の冷暖房システム2の構成も、第1実施例の冷暖房システム2と共通する(図1参照)。本実施例では、暖房運転を実行する際に、室内温度が高くなることに伴って、室内において高い位置に設けられている端末による暖房から順に実行しないようにする点で、第1、第2実施例とは異なる。なお、本実施例の冷暖房システム2では、室内において、室内空気熱交換器26が、暖房端末56(いわゆる床暖房用の端末)よりも高い位置に設けられている。
ユーザによって暖房が指示されると、制御装置8は、まず、四方弁24を、ポートaとポートbとが連通し、かつ、ポートcとポートdとが連通した状態に切り替える。次いで、制御装置8は、図8の暖房制御処理を開始する。S30、S32の各処理は、図7のS20、S22の各処理と同様であるため、詳しい説明を省略する。室内温度が閾値温度Tthより低い場合、制御装置8は、S30及びS32でYESと判断し、S34に進む。室内温度が閾値温度Tth以上であって暖房設定温度Tsより低い場合、制御装置8は、S30でYES、S32でNOと判断し、S36に進む。室内温度が暖房設定温度Ts以上である場合、制御装置8は、S30でNOと判断し、S38に進む。
本実施例の冷暖房システム2の構成も、第1実施例の冷暖房システム2と共通する(図1参照)。本実施例では、冷暖房システム2は、節電モードと通常モードの2つの動作モードを有している。冷暖房システム2は、節電モードと通常モードの2つの動作モードのうちの一方で動作する。本実施例では、冷暖房システム2は、節電モードで動作する間に暖房運転を実行する場合、消費電力が所定の許容電力値を超えないように制限する。冷暖房システム2の動作モードは、ユーザがリモコンで設定することができる。
ユーザによって暖房が指示されると、制御装置8は、まず、四方弁24を、ポートaとポートbとが連通し、かつ、ポートcとポートdとが連通した状態に切り替える。次いで、制御装置8は、図9の暖房制御処理を開始する。
本実施例の冷暖房システム2の構成も、第1実施例の冷暖房システム2と共通する(図1参照)。本実施例では、冷暖房システム2は、省エネモードと通常モードの2つの動作モードを有している。冷暖房システム2は、省エネモードと通常モードの2つの動作モードのうちの一方で動作する。本実施例では、冷暖房システム2は、省エネモードで動作する間に暖房運転を実行する場合、バーナ52を動作させないことによって消費エネルギーを抑制する。冷暖房システム2の動作モードは、ユーザがリモコンで設定することができる。
ユーザによって暖房が指示されると、制御装置8は、まず、四方弁24を、ポートaとポートbとが連通し、かつ、ポートcとポートdとが連通した状態に切り替える。次いで、制御装置8は、図10の暖房制御処理を開始する。
図11に示すように、本実施例の冷暖房システム102では、冷媒循環路32内の冷媒を加熱可能な位置にバーナ152が設けられ、熱媒循環路50内の熱媒を加熱可能な位置にバーナが備えられていない点で、第1実施例の冷暖房システム2(図1参照)とは異なる。図11に示すように、本実施例の冷暖房システム102は、バーナ152の設置位置以外は、第1実施例の冷暖房システム2と共通している。本実施例の冷暖房システム102も、第1実施例の冷暖房システム2と同様に、図3〜図5に示す各種暖房運転を実行することができる。
4:ヒートポンプ空調装置
6:床暖房装置
8:制御装置
12:圧縮機
14:流量調整弁
16:熱媒熱交換器
18:第1膨張弁
20:室外空気熱交換器
22:第1ファン
24:四方弁
26:室内空気熱交換器
28:第2ファン
30:第2膨張弁
32:冷媒循環路
40:外気温サーミスタ
42:室内温度サーミスタ
50:熱媒循環路
52:バーナ
54:ポンプ
56:暖房端末
102:冷暖房システム
152:バーナ
Claims (8)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
室外空気と冷媒を熱交換する第1熱交換器と、
室内空気と冷媒を熱交換する第2熱交換器と、
冷媒を膨張させる膨張機構と、
冷媒と熱媒の間で熱交換する第3熱交換器と、
熱媒の熱を利用して室内を暖房する暖房端末と、
冷媒の流れる流路を切り替える切替手段と、
を備えており、
冷媒を圧縮機、第2熱交換器、膨張機構、第1熱交換器の順に循環させる第1動作と、冷媒を圧縮機、第3熱交換器、膨張機構、第1熱交換器の順に循環させるとともに、熱媒を暖房端末と第3熱交換器の間で循環させる第2動作と、のうちの少なくとも一方を実行する暖房運転と、
冷媒を圧縮機、第1熱交換器、膨張機構、第2熱交換器の順に循環させる冷房運転と、を実行可能であり、
燃料を燃焼させることによって発生する熱を利用して、暖房運転が実行される場合に、第2熱交換器に供給される冷媒と、暖房端末に供給される熱媒と、のうちの少なくとも一方を加熱することができる熱源機をさらに備える、
ヒートポンプシステム。 - 熱源機は、暖房端末と第3熱交換器の間で循環する熱媒を加熱することができる位置に設けられており、
暖房端末は、室内において、第2熱交換器よりも低い位置に設けられている、
請求項1のヒートポンプシステム。 - 室内空気の温度を検出する検出手段をさらに備えており、
暖房運転を実行する場合において、
検出手段によって検出される温度が第1温度より低い場合に、熱源機の動作、第1動作、及び、第2動作を実行し、
検出手段によって検出される温度が第1温度以上である場合に、熱源機の動作を実行せず、第1動作及び第2動作を実行する、
請求項1又は2のヒートポンプシステム。 - 室内空気の温度を検出する検出手段をさらに備えており、
暖房運転を実行する場合において、
検出手段によって検出される温度が、第2温度より低い場合に、熱源機の動作、第1動作、及び、第2動作を実行し、
検出手段によって検出される温度が第2温度以上である場合に、熱源機の動作、第1動作、及び、第2動作のうち定格能力が最も高いものを実行せず、それ以外のものを実行する、
請求項1又は2のヒートポンプシステム。 - 暖房運転を実行する場合において、さらに、
検出手段によって検出される温度が第2温度より高温である第3温度以上である場合に、熱源機の動作、第1動作、及び、第2動作のうち定格能力が最も高いものと2番目に高いものとを実行せず、それら以外のものを実行する、
請求項4のヒートポンプシステム。 - 室内空気の温度を検出する検出手段をさらに備えており、
暖房運転を実行する場合において、
検出手段によって検出される温度が、第4温度より低い場合に、第1動作及び第2動作を実行し、
検出手段によって検出される温度が第4温度以上である場合に、さらに、
(a)暖房端末が、室内において第2熱交換器より高い位置に設けられている場合には、第2動作を実行せずに第1動作を実行し、
(b)第2熱交換器が、室内において暖房端末より高い位置に設けられている場合には、第1動作を実行せずに第2動作を実行する、
請求項1のヒートポンプシステム。 - 節電モードと通常モードとを含む複数のモードのうちいずれかで動作可能であって、
室内空気の温度を検出する検出手段をさらに備えており、
節電モードで動作する間に暖房運転を実行する場合において、
予測消費電力が所定値より大きい場合に、検出手段によって検出される温度にかかわらず、第1動作及び第2動作を実行せずに、熱源機の動作のみを実行し、
予測消費電力が所定値以下である場合に、検出手段によって検出される温度に応じて、第1動作と、第2動作と、熱源機の動作と、のうちの少なくとも1つを実行し、
通常モードで動作する間に暖房運転を実行する場合に、検出手段によって検出される温度に応じて、第1動作と、第2動作と、熱源機の動作と、のうちの少なくとも1つを実行する、
請求項2のヒートポンプシステム。 - 省エネモードと通常モードとを含む複数のモードのうちいずれかで動作可能であって、
室内空気の温度を検出する検出手段をさらに備えており、
省エネモードで動作する間に暖房運転を実行する場合には、熱源機の動作を実行せずに、検出手段によって検出される温度に応じて、第1動作と第2動作とのうちの少なくとも1つを実行し、
通常モードで動作する間に暖房運転を実行する場合に、検出手段によって検出される温度に応じて、第1動作と、第2動作と、熱源機の動作と、のうちの少なくとも1つを実行する、
請求項1又は2のヒートポンプシステム。
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