JPS58219373A - Heat pump hot-water supply machine - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒートポンプ給湯機の冷房及び冷暖房への機能
展開を容易にする冷媒配管構成に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a refrigerant piping configuration that facilitates the expansion of cooling and air conditioning functions in a heat pump water heater.

従来、給湯専用のヒートポンプ給湯機の代表側として、
第１図に示す如く、圧縮機１．熱源側熱交換器２．絞り
機構３を有するヒートポンプユニット４と、貯湯槽５内
の水を循環ポンプ６を介して加熱する加熱熱交換器７と
を冷媒配管８，９で結合する構成のものがあるが、冷房
及び冷暖房への機能展開を行なうだめには、冷房あるい
は冷暖房用の熱交換器ユニットへの分岐管及び切換えバ
ルブ、絞り機構の調整等の機能部品の付加が必要３ベー
ン゛ であり、第１図に示すヒートポンプユニット４の冷媒配
管構成をその１′！、にして、ユニシト４外で追加する
のみで簡単に冷房及び冷暖房の機能細別を行なえるもの
ではない。したがって、給湯冷房機あるいは給湯冷房暖
房機と各機能付加ごとに専用のヒートポンプユニットを
作成せねばなら々い欠点があった。Conventionally, as a representative of heat pump water heaters exclusively for hot water supply,
As shown in FIG. 1, a compressor 1. Heat source side heat exchanger 2. There is a structure in which a heat pump unit 4 having a throttle mechanism 3 and a heating heat exchanger 7 that heats water in a hot water storage tank 5 via a circulation pump 6 are connected by refrigerant pipes 8 and 9. In order to expand the functions to 3 vanes, it is necessary to add functional parts such as branch pipes and switching valves to the heat exchanger unit for cooling or air conditioning, and adjustment of the throttling mechanism, as shown in Figure 1. Part 1' of the refrigerant piping configuration of heat pump unit 4! , it is not possible to easily subdivide the cooling and air-conditioning functions by simply adding them outside the unit 4. Therefore, there was a serious drawback in that a dedicated heat pump unit had to be created for each added function, such as a hot water supply cooling device or a hot water supply cooling/heating device.

第１図において、１０は給水管、１１は出湯管、１２は
熱源側熱交換器用送風機である。In FIG. 1, 10 is a water supply pipe, 11 is a hot water outlet pipe, and 12 is a blower for a heat exchanger on the heat source side.

本発明は」二記の様な欠点を除去するもので、必要に応
じた絞り機構ユニットを接続するだけで自由に冷房及び
冷房暖房の機能を付加可能な汎用のヒートポンプ室外ユ
ニット構成を提供することを目的とするものである。The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, and provides a general-purpose heat pump outdoor unit configuration that can freely add cooling and cooling/heating functions simply by connecting an appropriate throttling mechanism unit. The purpose is to

この目的を達成するだめに本発明は、圧縮機熱源側熱交
換器、絞り機構からなるヒートポンプを加熱熱交換器ユ
ニットと、絞り機構ユニットを圧縮機及び熱源側熱交換
器を有する室外ユニットとの３ユニツトに分割し、上記
室外ユニットは圧縮機の吐出管、吸入管及び熱源側熱交
換器の液管。In order to achieve this object, the present invention combines a heat pump consisting of a compressor heat source side heat exchanger and a throttling mechanism into a heating heat exchanger unit, and a throttling mechanism unit into an outdoor unit having a compressor and a heat source side heat exchanger. Divided into three units, the outdoor unit includes the discharge pipe of the compressor, the suction pipe, and the liquid pipe of the heat exchanger on the heat source side.

ガス管を各々独立分離して、バルブを介してユニットの
外部Ｎ取り出す如く構成するものである。The gas pipes are separated from each other and the outside of the unit is taken out via valves.

−に記構成の室外ユニット−機種のみで、給湯専用、給
湯冷房用及び給湯冷暖房用等の機能に応じて構成された
絞り機構ユニットを選択接続することにより、機能刊加
が自由にできるものである。- Outdoor unit with the configuration described in - With the model alone, functions can be added freely by selectively connecting throttling mechanism units configured according to functions such as hot water supply only, hot water supply cooling, and hot water supply cooling/heating. be.

以下、本発明の実施例を第２図、第３図を用いて説明す
る。第２図は給湯専用機能の一実施例であり、加熱熱交
換器７を有する加熱熱交換器ユニット１３と、絞り機構
３を有する絞り機構ユニット１４と圧縮機１及び熱源側
熱交換器２を有する室外ユニット４の３ユニツトの結合
によりヒートポンプサイクルが構成される。室外ユニッ
ト４内の圧縮機１の吐出管１６．吸入管１６及び熱源側
熱交換器２のガス管１７．液管１８は独立分離しており
、各々室外ユニット４の外部接続用バルブ１９、２０．
２１　、２２を有する。吐出ガス管１５は接続用バルブ
１９．ガス接続管２３．接続バルブ２４を介して加熱熱
交換器７のガス側へ接続される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows an example of a dedicated hot water supply function, which includes a heating heat exchanger unit 13 having a heating heat exchanger 7, a throttling mechanism unit 14 having a throttling mechanism 3, a compressor 1, and a heat source side heat exchanger 2. A heat pump cycle is constructed by combining three outdoor units 4 having the same structure. Discharge pipe 16 of compressor 1 in outdoor unit 4. Suction pipe 16 and gas pipe 17 of heat source side heat exchanger 2. The liquid pipes 18 are independently separated, and are connected to external connection valves 19, 20.
21 and 22. The discharge gas pipe 15 is connected to a connection valve 19. Gas connection pipe 23. It is connected to the gas side of the heating heat exchanger 7 via the connection valve 24 .

吸入管１６は接続用バルブ２ｏ短絡管２５．接続６ペ〜
二・ 用バルブ２１．ガス管１７を介して熱源側熱交１奥器２
へ接続される。熱源側熱交換器２の液管１８は接続用バ
ルブ２２．液接続管２６．接続バルブ２７を介して絞り
機構３の一方に接続され、絞り機構３の他の一方は接続
バルブ２８．液接続管２９゜接続バルブ３０を介して加
熱熱交換器７の数個へ接続される。又、加熱熱交換器７
は循環ポンプ３１を有する水配管３２と３３により貯湯
槽５と接続される。１ｏは給水管、１１は給湯管、１２
は熱源側熱交換器の送風機である。以上の構成により圧
縮機１より吐出された冷媒は加熱熱交換器７で循環ポン
プ３１より循環された水に熱を−ｔ５え貯湯槽５内の水
を加熱するとともに凝縮液化して絞り機構３で減圧膨張
され熱源側熱交換器２で蒸発して圧縮機１へ吸入される
。The suction pipe 16 is connected to the connecting valve 2o and the short-circuit pipe 25. Connection 6 pages~
2. Valve 21. Heat source side heat exchanger 1 back unit 2 via gas pipe 17
connected to. The liquid pipe 18 of the heat source side heat exchanger 2 is connected to the connection valve 22. Liquid connection pipe 26. It is connected to one side of the throttle mechanism 3 via a connection valve 27, and the other side of the throttle mechanism 3 is connected to a connection valve 28. The liquid connection pipe 29 is connected to several heating heat exchangers 7 via connection valves 30 . Also, heating heat exchanger 7
is connected to the hot water tank 5 by water pipes 32 and 33 having a circulation pump 31. 1o is a water supply pipe, 11 is a hot water supply pipe, 12
is the blower of the heat exchanger on the heat source side. With the above configuration, the refrigerant discharged from the compressor 1 transfers heat -t5 to the water circulated by the circulation pump 31 in the heating heat exchanger 7, heats the water in the hot water storage tank 5, and condenses and liquefies it to the throttling mechanism 3. It is expanded under reduced pressure in the heat source side heat exchanger 2, and is evaporated into the compressor 1.

また、第３図は給湯冷暖房機能を有する構成の一実施例
であり、加熱熱交換ユニット１３と室外ユニット４は、
第２図に示したユニットと全く同一の構成のものを使用
し、給湯冷暖房用の絞り、切換えバルブ類で構成された
絞り機構ユニット１４′６ページ ど冷暖房用熱交換ユニット３４とを各々冷媒配管管路で
接続することによりヒートポンプサイクルが構成される
。絞υ機構ユニット１４１内の構成は、三路を各々独立
した接続バルブ３５，３６．３７に他の一路を並列に配
設された電磁弁３８．３９へ接続する四路切換弁４０と
電磁弁３８．３９と各々並列に配設された逆止弁４１．
４２と電磁弁３８゜３９の各々の接続バルブ４３．４４
とでガス側を構成し、数個は接続バルブ２７より三路に
分岐されてギヤピラリチューブ４６．４６が接続され、
キャピラリチューブ４５は逆止弁４了を介して接続バル
ブ２８へ接続され、キャピラリチューブ４６は接続バル
ブ４８へ接続されて構成される。冷暖房用熱交換ユニッ
ト３４は熱交換器４９と送風機５０とガス管用バルブ６
１．液管用バルブ５２で構成される。上記４ユニツトの
各バルブ間を各々第３図のごとく冷媒接続配管で接続す
ることにより、全体の冷媒配管構成が完成される。上記
構成において各運転モードを説明する。給湯モードは電
磁弁３８を開、電磁弁３９を閉に捷だ、圧縮機７ベー二
゛ １の吐出管１６が電磁弁３８と連通するごとく四路切換
弁４０を作動させることにより、吸入管１６は室外熱交
換器２と連通される。従って、圧縮機１の吐出ガスは加
熱熱交換器７を凝縮器とし、キャピラリチューブ４５で
減圧され熱源側熱交換器２を蒸発器としてヒートポンプ
サイクルを構成し、加熱熱交換器７で水に熱を与えて給
湯機能を発揮する。電磁弁３９が閉であり、キャピラリ
チューブ４６は低圧側と連通されているため熱交換器４
９は低圧に保持されて冷媒液が溜り込むことがない。Further, FIG. 3 shows an example of a configuration having a hot water supply/cooling/heating function, and the heating heat exchange unit 13 and the outdoor unit 4 are
A unit having exactly the same configuration as the unit shown in FIG. A heat pump cycle is constructed by connecting through pipes. The configuration inside the throttle υ mechanism unit 141 includes a four-way switching valve 40 and a solenoid valve that connects three ways to independent connection valves 35, 36, and 37, and the other way to a solenoid valve 38, 39 arranged in parallel. Check valves 41.38 and 41.39 are arranged in parallel with each other.
42 and each connection valve 43.44 of solenoid valve 38゜39
and make up the gas side, and several of them are branched into three ways from the connection valve 27 and connected to gear pillar tubes 46 and 46.
The capillary tube 45 is connected to the connection valve 28 via the check valve 4, and the capillary tube 46 is connected to the connection valve 48. The heating and cooling heat exchange unit 34 includes a heat exchanger 49, a blower 50, and a gas pipe valve 6.
1. It is composed of a liquid pipe valve 52. The entire refrigerant piping configuration is completed by connecting the valves of the four units described above with refrigerant connecting piping as shown in FIG. Each operation mode in the above configuration will be explained. In the hot water supply mode, the solenoid valve 38 is opened and the solenoid valve 39 is closed, and the four-way switching valve 40 is operated so that the discharge pipe 16 of the compressor 7 vane 1 communicates with the solenoid valve 38. 16 communicates with the outdoor heat exchanger 2. Therefore, the discharge gas of the compressor 1 is depressurized with the heating heat exchanger 7 as a condenser and the capillary tube 45, and the heat source side heat exchanger 2 is used as an evaporator to form a heat pump cycle. It provides hot water function. Since the electromagnetic valve 39 is closed and the capillary tube 46 is in communication with the low pressure side, the heat exchanger 4
9 is maintained at a low pressure so that the refrigerant liquid does not accumulate.

暖房モードの場合、電磁弁３８を閉、電磁弁３９を開に
、四路切換弁４０は給湯モードと同じにすることにより
、圧縮機１の吐出ガスは熱交換器４９を凝縮器としキャ
ピラリチューブ４６で減圧され熱源側熱交換器としてヒ
ートポンプサイクルを構成し、熱交換器４９で温風を出
すことにより暖房を行なう。電磁弁３８が閉でキャピラ
リチューブ４５は低圧側に連通されるだめ加熱熱交換器
７は低圧に保持されて冷媒液の溜り込みはない。In the case of heating mode, the solenoid valve 38 is closed, the solenoid valve 39 is opened, and the four-way switching valve 40 is set in the same manner as the hot water supply mode, so that the discharge gas of the compressor 1 is transferred to the capillary tube using the heat exchanger 49 as a condenser. The pressure is reduced at 46, forming a heat pump cycle as a heat source side heat exchanger, and heating is performed by blowing out hot air at a heat exchanger 49. When the electromagnetic valve 38 is closed, the capillary tube 45 is communicated with the low pressure side, so the heating heat exchanger 7 is maintained at a low pressure and no refrigerant liquid accumulates.

冷房モードの場合、圧縮器１の吐出管１５が熱源側熱交
換器２のガス管と連通するごとく四路切換弁４０を作動
させることにより、吸入管１６は電磁弁３８．３９と連
通ずる。電磁弁３８．３９は閉とする。従って圧縮器２
を凝縮器とし、キャピラリチューブ４６で減圧されて熱
交換器４９を蒸発器として冷房を行ない逆ｔｌ＝弁４２
を通って、圧縮機１へ吸入される。この時、逆止弁４７
により加熱熱交換器７への流れが阻止されしかも逆止弁
４１が低圧に連通されるため加熱熱交換器７は低圧に保
持されて冷媒液の溜り込みはない。In the cooling mode, the suction pipe 16 is communicated with the solenoid valves 38 and 39 by operating the four-way switching valve 40 so that the discharge pipe 15 of the compressor 1 communicates with the gas pipe of the heat source side heat exchanger 2. Solenoid valves 38 and 39 are closed. Therefore compressor 2
is used as a condenser, the pressure is reduced by the capillary tube 46, and the heat exchanger 49 is used as an evaporator for cooling, and the reverse tl = valve 42
and is sucked into the compressor 1. At this time, check valve 47
Since the flow to the heating heat exchanger 7 is blocked and the check valve 41 is communicated with the low pressure, the heating heat exchanger 7 is maintained at a low pressure and there is no accumulation of refrigerant liquid.

上記第２図、第３図の実施例で説明しこととく、圧縮機
１の吐出管１６、吸入管１６及び熱源側熱交換器２のガ
ス管１７、液管１８を各々独立分離してバルブ１９．２
０．２１　、２２を介してユニット外部へ取り出すごと
く構成された室外ユニット４と加熱熱交換器ユニット１
３と機能に応じて構成された絞り機構ユニット１４又は
１４′の三ユニットに分割することにより、室外ユニッ
ト４と加熱熱交換器ユニット１３は標準的な一仕様のみ
で、絞り機構ユニット１４を機能に応じて構成するのみ
９ページ で、必要な機能を自由に付加できるため、従来のごとく
室外ユニットを各機能別に作成する必要がなく、寸だ第
２図に示した給湯専用で使用していた場合、絞り機構ユ
ニットを取り換えるのみで必要な機能を簡単に付加でき
るといった多大なる効果を有する。As explained in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 above, the discharge pipe 16 and suction pipe 16 of the compressor 1 and the gas pipe 17 and liquid pipe 18 of the heat source side heat exchanger 2 are each independently separated and valved. 19.2
The outdoor unit 4 and the heating heat exchanger unit 1 are configured to be taken out to the outside of the unit via 0.21 and 22.
By dividing the outdoor unit 4 and the heating heat exchanger unit 13 into three units: 3 and the throttle mechanism unit 14 or 14' configured according to the function, the outdoor unit 4 and the heating heat exchanger unit 13 have only one standard specification, and the throttle mechanism unit 14 can function. It only takes 9 pages to configure the unit according to the requirements, and you can freely add the necessary functions, so there is no need to create an outdoor unit for each function as in the past. In this case, it has a great effect that necessary functions can be easily added just by replacing the aperture mechanism unit.

絞り機構ユニットはバルブ類と絞り機構及び付随する制
御部品で構成されるキット構成とすることにより小型コ
スパクトに構成可能である。The throttle mechanism unit can be constructed in a compact and cost-effective manner by forming a kit consisting of valves, the throttle mechanism, and accompanying control parts.

まだ、機能付加として、冷房及び冷暖房で述べてきたが
、個別給湯、除湿、冷凍等応用範囲の広いことは明白で
ある。Although we have described air conditioning and air conditioning as additional functions, it is clear that the range of applications is wide, including individual hot water supply, dehumidification, and refrigeration.

まだ、各ユニットの接続バルブは、ユニオン接手、カッ
プラ、ワンショットカップリング、セルフシールカップ
リング等の接手類であっても良い。However, the connection valve of each unit may be a union joint, a coupler, a one-shot coupling, a self-sealing coupling, or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来例のヒートポンプ給湯機の構成図、冷暖房
の構成図である。 １０ページ ト・・・・・圧縮機、２・・・・・・熱源側熱交換器、
３・・・・・・絞り機構、４・・・・・・室外ユニット
、７・・・・・・加熱熱交換器、１３・・・・・・加熱
熱交換器ユニット、１４・・・・・・絞り機構ユニット
、１５・・・・・・吐出管、１６・・・・・・吸入管、
１７・・・・・・ガス管、１８・・・・・・液管、１９
．２０．２１．２２・・・・・、バルブ。FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional heat pump water heater and a configuration diagram of air conditioning. Page 10...Compressor, 2...Heat source side heat exchanger,
3... Diaphragm mechanism, 4... Outdoor unit, 7... Heating heat exchanger, 13... Heating heat exchanger unit, 14... ... Throttle mechanism unit, 15... Discharge pipe, 16... Suction pipe,
17...Gas pipe, 18...Liquid pipe, 19
．． 20.21.22... Valve.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）圧縮機、熱源側熱交換器、加熱熱交換器、絞り機
構を冷媒配管管路で結合し、上記加熱熱交換器と上記絞
り機構と、上記圧縮機及び上記熱源側熱交換器を有する
室外ユニットの三ユニットを分割し、上記室外ユニット
は上記圧縮機の吐出管、吸入管及び熱源側熱交換器の液
管、ガス管は各々独立分離してバルブを介してユニット
の外部へ取り出すごとく構成したヒートポンプ給湯機。(1) A compressor, a heat source side heat exchanger, a heating heat exchanger, and a throttling mechanism are connected through a refrigerant piping line, and the heating heat exchanger, the throttling mechanism, the compressor, and the heat source side heat exchanger are connected together. The outdoor unit is divided into three units, and in the outdoor unit, the discharge pipe and suction pipe of the compressor, and the liquid pipe and gas pipe of the heat source side heat exchanger are each independently separated and taken out to the outside of the unit via a valve. A heat pump water heater configured as follows. （２）絞り機構ユニットは、三路を各々独立した接続バ
ルブに、他の一路を並設された二つの電磁弁へ接続され
た四路切換弁と、並設された」二記二つの電磁弁は各々
並設された逆止弁を有し、上記逆止弁を並設した二つの
電磁弁の四路切換弁と反対側へは各々独立して接続バル
ブへ接続してガス回路を構成し、液回路は接続バルブよ
り三路に分岐されてキャピラリチューブが接続され上記
キャビ２ページ ラリチューブの一本へは」二記二本のキャピラリチュー
ブの分岐点と反対側へ逆止弁が直列に接続され該逆止弁
の流れ方向はキャピラリチューブ側へ向けて、上記逆止
弁のキャピラリチューブと反対側へ接続バルブを設けも
う一本のキャピラリチューブの分岐点と反対側へ接続バ
ルブを設けて構成した特許請求の範囲第１項記載のヒー
トポンプ給湯機。(2) The throttling mechanism unit is arranged in parallel with a four-way switching valve in which three paths are connected to independent connection valves and the other path is connected to two solenoid valves installed in parallel. Each valve has a check valve installed in parallel, and the four-way switching valve of two solenoid valves with the check valve installed in parallel and the opposite side are each independently connected to a connecting valve to form a gas circuit. Then, the liquid circuit is branched into three routes from the connecting valve, and the capillary tube is connected to one of the above two capillary tubes.A check valve is connected in series to the opposite side of the branch point of the two capillary tubes. The flow direction of the check valve is directed toward the capillary tube side, and a connecting valve is provided on the side opposite to the capillary tube of the check valve, and a connecting valve is provided on the side opposite to the branch point of the other capillary tube. A heat pump water heater according to claim 1, comprising: