JP2018063090A - 冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機 - Google Patents
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Abstract
Description
2 貯湯タンク
4 加熱循環回路(湯水循環回路)
5 加熱往き管(湯水配管)
6 加熱戻り管(湯水配管)
14 圧縮機
15 水冷媒熱交換器
15a 冷媒側の流路
15b 水側の流路
17 室外熱交換器(ヒートポンプ熱交換器)
18 冷媒配管
27 室内熱交換器
30 冷媒循環回路
31 四方弁(第1接続手段)
67 室外ファン
68a,68b 接続口
75a,75b 接続口
77 室内ファン
100 貯湯ユニット
101 連通管路(第1連通管路)
102 連通管路(第2連通管路)
103 連通管路(第3連通管路)
104 連通管路(第4連通管路)
111 膨張弁(第3開閉弁、第2接続手段)
112 膨張弁(第1減圧器)
113 膨張弁(第2減圧器)
121 二方弁(第1開閉弁、第1接続手段)
122 二方弁(第4開閉弁、第3接続手段)
123 二方弁(第2開閉弁、第2接続手段)
124 二方弁(第5開閉弁、第3接続手段)
200 ヒートポンプユニット(室外機)
300 エアコンユニット(室内機)
410 ヒーポン制御部
410A 四方弁制御部(切替手段)
410C 膨張弁制御部(切替手段)
420 貯湯制御部
420C 二方弁制御部(切替手段)
430 エアコン制御部
T2 冷媒流出温度
Tair 外気温度
Tb 沸上温度
Tcon エアコン設定温度
Tex ヒーポン熱交温度
Tin 冷媒吸入温度
Tout 冷媒吐出温度
Tr 室内温度
Claims (10)
- 冷媒と外気との熱交換を行う、凝縮器又は蒸発器として選択的に機能可能なヒートポンプ熱交換器と、
前記ヒートポンプ熱交換器に接続される圧縮機と、
湯水を貯湯する貯湯タンクと、
前記冷媒と水との熱交換を行う、凝縮器としての水冷媒熱交換器と、
前記冷媒と室内空気との熱交換を行う、凝縮器又は蒸発器として選択的に機能可能な室内熱交換器と
を有し、
前記水冷媒熱交換器の水側と前記貯湯タンクとを湯水配管で環状に接続して湯水循環回路を形成し、
前記ヒートポンプ熱交換器、前記圧縮機、前記水冷媒熱交換器の冷媒側、及び、前記室内熱交換器を冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成する冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機において、
凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器、若しくは、前記水冷媒熱交換器に対し、前記圧縮機の吐出側を選択的に接続可能な第1接続手段と、
蒸発器としての前記室内熱交換器の入口側に接続された第1減圧器に対し、前記凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に接続された第2減圧器、若しくは、前記水冷媒熱交換器を選択的に接続可能な第2接続手段と、
前記圧縮機の吸入側に対し、前記蒸発器としての前記室内熱交換器の出口側を、前記第2減圧器及び蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器を介して、若しくは、それら蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器及び前記第2減圧器を介さずに、選択的に接続可能な第3接続手段と
を有することを特徴とする冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 冷房運転時においては、前記圧縮機の吐出側、前記凝縮器としての前記ヒートポンプ熱交換器、前記第2減圧器、前記第1減圧器、前記蒸発器としての前記室内熱交換器、前記圧縮機の吸入側の経路で前記冷媒が流れるように、前記第1接続手段、前記第2接続手段、及び、前記第3接続手段を切り替えるとともに、
沸上・冷房運転時においては、前記圧縮機の吐出側、前記水冷媒熱交換器、前記第1減圧器、前記蒸発器としての前記室内熱交換器、前記第2減圧器、前記蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器、前記圧縮機の吸入側の経路で前記冷媒が流れるように、前記第1接続手段、前記第2接続手段、及び、前記第3接続手段を切り替える、切替手段を有する
ことを特徴とする請求項1記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 前記第1接続手段は、
前記圧縮機の吐出側を、前記水冷媒熱交換器の入口側、若しくは、前記ヒートポンプ熱交換器に対し、選択的に連通させる四方弁と、
前記水冷媒熱交換器の入口側と前記四方弁との間の管路を開閉可能な第1開閉弁と
を備えており、
前記第2接続手段は、
前記第2減圧器と前記第1減圧器との間の管路を開閉可能な第2開閉弁と、
前記水冷媒熱交換器の出口側と前記第1減圧器との間の管路を開閉可能な第3開閉弁と
を備えており、
前記第3接続手段は、
前記室内熱交換器の反第1減圧器側と前記圧縮機との間の管路を開閉可能な第4開閉弁と、
前記室内熱交換器の反第1減圧器側と前記第2減圧器との間の管路を開閉可能な第5開閉弁と
を備えていることを特徴とする請求項2記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 前記四方弁及び前記第2減圧器は、
前記ヒートポンプ熱交換器及び前記圧縮機を内包する室外機に設けられており、
前記第1乃至第5開閉弁は、
前記貯湯タンク及び前記水冷媒熱交換器を内包する貯湯ユニットに設けられており、
前記第1減圧器は、
前記貯湯ユニット、若しくは、前記室内熱交換器を内包する室内機に設けられている
ことを特徴とする請求項3記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 前記ヒートポンプ熱交換器に外気を通じるための室外ファンと、
前記室内熱交換器に室内空気を通じるための室内ファンと
をさらに有し、
前記冷房運転時においては、前記ヒートポンプ熱交換器を凝縮器として機能させるために前記室外ファンが回転駆動されるとともに、前記室内熱交換器を蒸発器として機能させるために前記室内ファンが回転駆動され、
前記沸上・冷房運転時においては、前記ヒートポンプ熱交換器を蒸発器として機能させるために前記室外ファンが回転駆動されるとともに、前記室内熱交換器を蒸発器として機能させるために前記室内ファンが回転駆動され、
冷房運転時及び沸上・冷房運転時においては、
前記第2減圧器の弁開度が全開状態に固定されるとともに、前記第1減圧器の弁開度が運転状態に応じて可変に制御される
ことを特徴とする請求項4記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 前記切替手段は、
沸上運転時においては、前記圧縮機の吐出側、前記水冷媒熱交換器、前記第2減圧器、前記蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器、前記圧縮機の吸入側の経路で前記冷媒が流れるように、前記第1接続手段、前記第2接続手段、及び、前記第3接続手段を切り替える
ことを特徴とする請求項4または請求項5記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 沸上運転時においては、
前記第3開閉弁が開き状態にされるとともに、前記第2減圧器の弁開度が運転状態に応じて可変に制御される
ことを特徴とする請求項6記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 前記切替手段は、
暖房運転時においては、前記圧縮機の吐出側、前記凝縮器としての前記室内熱交換器、前記第1減圧器、前記第2減圧器、前記蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器、前記圧縮機の吸入側の経路で前記冷媒が流れるように、前記第1接続手段、前記第2接続手段、及び、前記第3接続手段を切り替えるとともに、
沸上・暖房運転時においては、前記圧縮機の吐出側から、前記凝縮器としての前記室内熱交換器及び前記水冷媒熱交換器へと分流した後、前記室内熱交換器の下流側の前記第1減圧器及び前記水冷媒熱交換器から合流して前記第2減圧器、前記蒸発器としての前記ヒートポンプ熱交換器を経て、前記圧縮機の吸入側へ至る経路で前記冷媒が流れるように、前記第1接続手段、前記第2接続手段、及び、前記第3接続手段を切り替える
ことを特徴とする請求項4乃至請求項7の何れか1項に記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 暖房運転時及び沸上・暖房運転時においては、
前記第1減圧器の弁開度が全開状態に固定されるとともに、前記第2減圧器の弁開度が運転状態に応じて可変に制御される
ことを特徴とする請求項8記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。 - 前記冷媒循環回路は、
前記第1開閉弁及び前記第4開閉弁と前記四方弁とを連通する第1連通管路と、
前記第2開閉弁及び前記第5開閉弁と前記第2減圧器とを連通する第2連通管路と、
前記第1減圧器と前記室内熱交換器の前記第1減圧器側とを連通する第3連通管路と、
前記第4開閉弁及び前記第5開閉弁と前記室内熱交換器の反第1減圧器側とを連通する第4連通管路と、
を備えており、
前記貯湯ユニットと前記室外機とが、前記第1連通管路及び前記第2連通管路によって接続されており、
前記貯湯ユニットと前記室内機とが、前記第3連通管路及び前記第4連通管路によって接続されている
ことを特徴とする請求項4乃至請求項9の何れか1項に記載の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機。
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