JPS60159572A - Air-conditioning hot-water supply device - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ヒートポンプマルチ型の冷暖房給湯装置に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a heat pump multi-type air-conditioning/heating/water heating device.

（従来技術） 従来、複数の塞内機（即ち、室内熱交換器）を有する空
気熱源ヒートポンプマルチ型の冷暖房装置において、外
気温度低下に伴って暖房能力が大きく低下するのを補う
ために、別熱源で高圧液冷媒を加熱する冷媒加熱器を付
設したものが提案されており、更に、この冷暖房装置に
給湯システムを付加した冷暖房給湯装置も知られている
。(Prior art) Conventionally, in an air-source heat pump multi-type air-conditioning system that has multiple indoor units (i.e., indoor heat exchangers), a separate A system equipped with a refrigerant heater that heats a high-pressure liquid refrigerant using a heat source has been proposed, and an air-conditioning/heating-water supply system in which a hot-water supply system is added to the air-conditioning/heating system is also known.

かかる構造の冷暖房給湯装置において、暖房時１．２室
以上の運転（蛮内機２台以上運（転）の場合、高圧によ
る圧ｔａｎ駆動源、例えばエンジンの回転数制御と冷媒
加勢との併用により適正な暖房運転ができるが、室内機
ｌ室運転の場合、冷媒加熱を行なうと、暖ｒＩＩＩ能力
が大きすぎることとなり、エンジン最低回転数の運転で
も、高圧が上昇し、第２図図ボの如く、冷媒加熱器のＯ
Ｎ　−ＯＦＦ制御を行なわざるをえない。その結果、Ｈ
ＩＭ／室運転時には、高圧が短時間にサイクリングする
こととなり、それに伴ってエンジン回転数も変動し、場
合によっては、エンストに至ることがある。一般に、エ
ンジンの出力特性は、回転数が低いほど、軸トルクが低
下するため、低回転数域の過負荷運転は好ましくないの
である。In an air conditioning/heating/hot water supply system having such a structure, when heating 1.2 rooms or more (operating 2 or more indoor units), a high-pressure tan drive source, such as engine speed control and refrigerant supplementation, is used in combination. However, if the indoor unit is operated in a single room, heating the refrigerant will result in too large a heating capacity, and the high pressure will rise even when the engine is running at the lowest speed, causing the As shown, the O of the refrigerant heater
There is no choice but to perform N-OFF control. As a result, H
During IM/room operation, high pressure cycles in a short period of time, and the engine speed also fluctuates accordingly, which may lead to engine stalling in some cases. In general, the output characteristics of an engine are such that the lower the rotation speed, the lower the shaft torque, so overload operation in the low rotation speed range is not preferable.

又、冷媒加熱後のガス冷媒をガスポンプによって圧［ｆ
ｉの吐出側へ導ひくようにしたものにおいては（実願昭
左ｇ　−１０／　７４号）圧縮機の吐出とガスポンプの
吸入とをバイパスさせることによって冷媒加熱を停止す
るようになっているが、上記のような短時間のサイクリ
ングは、ガスポンプにとって好ましい運転ではなく、シ
ステムの信頼性を損うことにもなる。In addition, the gas refrigerant after heating the refrigerant is heated to a pressure [f
In the case where the refrigerant is guided to the discharge side of the refrigerant (Jitsugan Shosa g-10/No. 74), heating of the refrigerant is stopped by bypassing the discharge of the compressor and the suction of the gas pump. , Cycling for a short time as described above is not a desirable operation for the gas pump and may impair the reliability of the system.

そして、Ｗ房／室運転は、一般家庭に′おいて朝一番か
ら夕方にかけて最も多く出現し、前記の間頌がシステム
トラブルの！１Ｍとなっていた。And, W cell/room operation occurs most frequently in general households from first thing in the morning until evening, and the above-mentioned interlude is a sign of system trouble! It was 1M.

一方、＠房シーズンには、給湯需要も多く、給湯能力が
他シーズン以上に要求される。ところが、最低回転数の
暖房／室運転が多いと、給湯能力が少なくなり、夕方以
降の給湯需要に対応できなくなることがある。On the other hand, during the @bo season, the demand for hot water supply is high, and hot water supply capacity is required more than in other seasons. However, if there is a lot of heating/room operation at the lowest rotational speed, the hot water supply capacity decreases, and it may not be possible to meet the demand for hot water supply from evening onwards.

（発明の目的） 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、暖房／室運転時には、冷媒加熱を止） め、ヒートポンプ能力のみによる暖房運転をし、且つ高
圧によるエンジン回転数制御を行なうことによって、エ
ンジンを定格回転数付近で安定運転するとともに、エン
ジン排熱を給湯能力として活用せんとすることにある。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to stop refrigerant heating during heating/room operation, perform heating operation using only the heat pump capacity, and operate the engine using high pressure. By controlling the rotation speed, the engine is operated stably at around the rated rotation speed, and the exhaust heat of the engine is utilized as hot water supply capacity.

１発明の構成） 本発明は、かかる目的達成のため、エンジンによって駆
動される圧縮機、四路＠換弁、複数の室内熱交換器、冷
房用およびＷｔ房用彰張機構、室外熱交換器および前記
エンジンの排熱で加熱された熱媒の放熱により高圧液冷
媒を加熱する冷媒加熱器を備えた冷暖房回路と、給湯水
を冷媒凝縮熱で加熱すべく前記冷暖房回路に付設された
冷媒給湯加熱器および前記給湯水をエンジンの排熱で加
熱された熱媒の放熱により加熱する熱媒給湯加熱器を備
えた給湯水加熱回路とで構成される冷暖房給湯装置にお
いて、前記エンジンに、暖房負荷の増減に対応する如く
エンジン回転数を制御する回転数制御手段を付設すると
ともに、前記冷媒加熱器には、前記室内熱交換器の単数
暖房運転時において高圧液冷媒の供給を停止すべく作用
する開閉弁を付設して、室内熱交換器の単数＠房運転時
には、冷媒加熱を停止してヒートポンプ能力のみによっ
てＷｊ房運転し月つ暖房負荷に対応するエンジン回転数
制御を行なうことによって、エンジン回転数を定格値付
近の安定域に保持せしめると同時に、エンジン排熱を給
湯能力として有効に活用し得るようにすることを特徴と
している。1) Structure of the Invention) To achieve the above object, the present invention includes a compressor driven by an engine, a four-way @ switching valve, a plurality of indoor heat exchangers, a cooling mechanism and a heat exchanger mechanism, an outdoor heat exchanger, and an air-conditioning circuit equipped with a refrigerant heater that heats a high-pressure liquid refrigerant by heat radiation of a heat medium heated by the exhaust heat of the engine; and a refrigerant hot-water supply heater attached to the air-conditioning circuit to heat hot water with refrigerant condensation heat. In the air-conditioning/heating/water heating system, the heating/cooling/water heating circuit includes a hot water heater and a hot water heating circuit equipped with a heating medium hot water heater that heats the hot water by heat radiation of a heating medium heated by exhaust heat of the engine. A rotation speed control means is provided to control the engine rotation speed in accordance with the increase or decrease, and the refrigerant heater is provided with an opening/closing mechanism that acts to stop the supply of high-pressure liquid refrigerant during a single heating operation of the indoor heat exchanger. By installing a valve, when the indoor heat exchanger is in single room operation, refrigerant heating is stopped and the WJ room is operated only by the heat pump capacity, and the engine speed is controlled to correspond to the monthly heating load. It is characterized by maintaining the engine temperature in a stable range around the rated value, and at the same time, making it possible to effectively utilize engine exhaust heat as hot water supply capacity.

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例にかかる
冷暖房給湯装置を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an air-conditioning, heating, and hot-water supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

この冷暖房給湯装置は、エンジン／により駆動される圧
縮機２、油分離器３、四路切換弁ｔ１複複数本実Ｎ例で
はＡ室、Ｂ室およびＣ室用の３ｇＡ）の型内熱交換器ｓ
　、　ｓ　、　５．冷房用Ｔｌｌ３張機構６゜乙、乙、
レシーバ７、暖房用膨張機＊ｇ、藁外熱交換洲９、前ｌ
ｔｄエンジン／の排熱を利用して高圧液冷媒を加熱する
冷媒加熱器１０、該冷媒加熱器１０にて加熱気化したガ
ス冷媒をレシーバ７を経て前記庄Ｍａｌ　２吐出側の高
圧ガス冷媒回路／３に導びくべく設けたガスポンプ／／
およびアキュムレータ／！を備えた冷暖房回路Ｘと、貯
湯タンク／ｌ、給漏水補環ポンプ１５、給湯水を冷媒凝
縮熱で加熱すべく前ｌｔｄ冷暖房回路Ｘに付設した冷媒
給漏加熱器／乙およびｎＩＩ記冷媒給湯加熱器／乙で加
熱された給湯水をエンジン／の排熱を利用して更に加熱
する熱媒ｌ１８傷加熱器／７を備えた給瘍水加熱回ｔＡ
Ｙとで構成されている。This air conditioning/heating/hot water supply system includes a compressor 2 driven by an engine, an oil separator 3, and a four-way switching valve t1. vessel s
, s, 5. Cooling Tll 3 tension mechanism 6゜Otsu, Otsu,
Receiver 7, heating expander*g, straw outdoor heat exchanger 9, front l
A refrigerant heater 10 that heats high-pressure liquid refrigerant using the exhaust heat of the td engine; the gas refrigerant heated and vaporized in the refrigerant heater 10 is passed through the receiver 7 to the high-pressure gas refrigerant circuit on the discharge side of the td engine; Gas pump installed to lead to 3 //
and accumulator/! A cooling/heating circuit A heating tank water heating circuit tA equipped with a heating medium 118 and a wound heater/7 that further heats the hot water heated by the heater/B using the exhaust heat of the engine/
It is composed of Y.

前記冷媒加熱器１０および熱媒給湯加熱器／７は共にエ
ンジン／の排熱を回収した熱媒（本実施例ではエンジン
冷却水）の放熱によって冷媒および給湯水を加熱するよ
うに構成されており、冷却水ＩＭ［ポンプｉｉ、エンジ
ンｌの冷却水ジャケット／９、エンジン／の排熱を冷却
水に回収する排熱熱交換器２０およびラジェータ２／と
共に熱媒加熱回路２を構成している。Both the refrigerant heater 10 and the hot water heater 7 are configured to heat the refrigerant and the hot water by dissipating heat from a heat medium (in this embodiment, engine cooling water) that has recovered exhaust heat from the engine. , cooling water IM [pump ii, engine l cooling water jacket/9, exhaust heat heat exchanger 20 for recovering exhaust heat from the engine/ into cooling water, and radiator 2/ constitute a heat medium heating circuit 2.

前記油分離器３とガスポンプ／／の吸入管２２との間に
は、冷房時、／室暖房時および給湯専用時（即ち、冷媒
加熱器１０による冷媒加熱停止時）に尚圧ガス冷媒の７
部をバイパスさせてガスポンプ／／の機能を停止させる
ためのバイパス回路２３が介設されている。該バイパス
回路、２３途中には、開閉弁２４＋！を併設したキャピ
ラリチューブ２５が設けられている。該キャピラリチュ
ーブ２５は、開閉弁２ｖ′の閉成時に油分離器３で分離
された潤滑油をカスポンプ／／へ返し戻しするためのも
のである。Between the oil separator 3 and the suction pipe 22 of the gas pump, a still pressurized gas refrigerant is placed between the oil separator 3 and the suction pipe 22 of the gas pump.
A bypass circuit 23 is provided for bypassing the gas pump // and stopping the function of the gas pump. In the middle of the bypass circuit 23, an on-off valve 24+! A capillary tube 25 is provided. The capillary tube 25 is for returning the lubricating oil separated by the oil separator 3 to the cassette pump // when the on-off valve 2v' is closed.

しかして、本実施例においては、エンジン／は、高圧圧
力検出センサー２６あるいは低比圧力検出センサー２７
からの信号を受ける回転数制御手段２ｇによって、冷暖
房回路Ｘにおける高圧圧力あるいは低圧圧力が所定値に
保持されるように回転数制御される。即ち、暖房運転時
には、圧ｗＩ機−の吐出比力を高圧圧力検出センサー２
乙によって検知し、設定圧力以下になれば、回転数制御
手段、２とから増速信号をアクチュエータに出力し、ス
ロットルバルブを開けて、エンジン／の回転数を４速し
、逆に設定圧力以上になれば、上記と反対の動作をさせ
て、エンジン／の回転数を減速させる。又、冷房運転時
には、圧縮機−の吸入仕方を検知し、ｆａ定圧力以上に
なれば増速、設定圧力以下になれば減速を行なう。Therefore, in this embodiment, the engine/high pressure detection sensor 26 or the low specific pressure detection sensor 27
The rotation speed control means 2g receives a signal from the rotation speed control means 2g, which controls the rotation speed so that the high pressure or the low pressure in the air conditioning circuit X is maintained at a predetermined value. That is, during heating operation, the discharge specific force of the pressure wI machine is detected by the high pressure pressure detection sensor 2.
When the pressure is detected by B and the pressure is below the set pressure, the rotation speed control means 2 outputs a speed increase signal to the actuator, opens the throttle valve, increases the engine speed to 4th speed, and conversely increases the pressure above the set pressure. If so, perform the opposite operation to the above to reduce the engine speed. Also, during cooling operation, the suction method of the compressor is detected, and if the fa constant pressure is exceeded, the speed is increased, and if the pressure is below the set pressure, the speed is decelerated.

史に、前記冷媒加熱器１０による冷奴加熱の停止は、冷
奴加熱器１０の入口側に介設された開閉弁、２９を閉成
することによって行なわれる。Historically, the heating of cold tofu by the refrigerant heater 10 is stopped by closing the on-off valve 29 provided on the inlet side of the cold tofu heater 10.

図面中、符号３０は案内ファン、３／は室外ファン、３
２はマフラー、３３は膨張タンク、３μ〜ｔ／は逆止弁
、≠２〜ｔ５は開閉弁である。In the drawing, 30 is a guide fan, 3/ is an outdoor fan, 3
2 is a muffler, 33 is an expansion tank, 3μ to t/ is a check valve, and ≠2 to t5 are on-off valves.

次に、図ボの冷暖房給醋装置の作用を暖房運転時につい
て説明する。Next, the operation of the air-conditioning/heating and drinking water supply system shown in the figure will be explained during heating operation.

多室運転時、＋１＋１ち型内熱交換器３．３．３のうち
俊敏が４転されている時、冷媒は第１図に点線矢印で示
す方向に循環し、冷媒加熱器１０による冷媒加熱と回転
数制御手段、２Ａｒによるエンジン回転数制御とにより
、暖Ｍ負荷の増減に対応するようになっている。During multi-room operation, when the quickness of the +1+1 internal heat exchanger 3.3.3 is switched to 4, the refrigerant circulates in the direction shown by the dotted arrow in FIG. 1, and the refrigerant is heated by the refrigerant heater 10. The engine speed control means and engine speed control using 2Ar are used to cope with increases and decreases in the warm M load.

次に、一般家庭における昼間時のように、／至運転時、
即ち、型内熱交換器Ｓ、Ｓ、Ｓのうち単数が運転されて
いる時には、開閉弁２９を閉成して、冷媒加熱器１０へ
の高圧液冷媒の供給を停止すると同時に、開閉弁２１Ｉ
を開成して、圧縮機２の吐出ガス冷媒の一部をガスポン
プ／／の吸入側にバイパスさせて、ガスポンプ／／の機
能を停止させる。従って、冷暖房回路Ｘにおいては、ヒ
ートポンプ能力のみによる暖房運転が行なわれることと
なるとともに、エンジン／の回転数は、回転数制御手段
２ｇにより定格回転数付近に制御されることとなる。そ
の結果、エンジン／の排熱の大部分を熱媒給湯加熱器／
７にまわすことができ、給湯能力の向上につながる。更
に、エンジン／の運転状態が常にす定するばかりでなく
、エンジン排熱も従来例の最低回転数のときに比べて多
くなり、給湯能力が増大する。Next, like during the daytime at home, / when driving,
That is, when one of the in-mold heat exchangers S, S, and S is in operation, the on-off valve 29 is closed to stop the supply of high-pressure liquid refrigerant to the refrigerant heater 10, and at the same time, the on-off valve 21I is closed.
is opened, a part of the gas refrigerant discharged from the compressor 2 is bypassed to the suction side of the gas pump //, and the function of the gas pump // is stopped. Therefore, in the heating and cooling circuit X, heating operation is performed using only the heat pump capacity, and the rotational speed of the engine is controlled to be around the rated rotational speed by the rotational speed control means 2g. As a result, most of the exhaust heat from the engine is transferred to the heat medium hot water heater.
It can be turned to 7, leading to improved hot water supply capacity. Furthermore, not only is the operating state of the engine always stable, but the exhaust heat from the engine is also greater than that at the lowest rotational speed in the conventional example, and the hot water supply capacity is increased.

なお、冷房時および給湯専用時における冷媒の流れは、
それぞれ第１図に細実線矢印および太実線矢印に示す方
向である。The flow of refrigerant during cooling and hot water supply only is as follows:
These are the directions indicated by thin solid line arrows and thick solid line arrows in FIG. 1, respectively.

なお、本実施例においては、高圧圧力による回転数制御
の場合を示したが、暖房負荷の増減を対応して変化する
凝縮温度、室内温度等を検知して回転数制御を行なって
も同じである。Although this embodiment shows the case where the rotation speed is controlled using high pressure, the same effect can be achieved even if the rotation speed is controlled by detecting the condensing temperature, indoor temperature, etc., which change in response to an increase or decrease in the heating load. be.

（発明の効果） 斜上の如く、本発明によれば、暖房／空運転時に、エン
ジン排熱を利用した冷媒加熱器１０による冷媒加熱を停
止し、ヒートポンプ能力のみによる暖房運転をし、同時
に高圧等を検知して暖房負荷に対応する如くエンジン回
転数制御を行なうようにしたので、従来例における冷媒
加熱器の０Ｎ−ＯＦＦ制御の如くサイクリングをおこす
おそれがなく、エンジン／を定格回転数付近で安定運転
することができ、エンジン１〜ラブルの防止によりシス
テムの信頼性を向上せしめることができるという優れた
効果がある。(Effects of the Invention) As shown above, according to the present invention, during heating/idle operation, refrigerant heating by the refrigerant heater 10 using engine exhaust heat is stopped, heating operation is performed only by the heat pump capacity, and at the same time high pressure Since the engine speed is controlled to correspond to the heating load by detecting the This has the excellent effect of enabling stable operation and improving the reliability of the system by preventing engine trouble.

ヌ、暖房／空運転時には、冷媒加熱器１０による冷媒加
熱を停止するようにしたので、エンジン排熱を給湯水加
熱用にまゎすことができるとともに、エンジンの定格回
転数運転によりエンジン排熱が増大することとなり、給
湯能力を著しく増大せしめることができるという効果も
ある。Since the refrigerant heating by the refrigerant heater 10 is stopped during heating/dry operation, engine exhaust heat can be used to heat hot water, and the engine exhaust heat can be used when the engine is operated at the rated rotation speed. This also has the effect of significantly increasing the hot water supply capacity.

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

第１図は本発明の実施例にかかる冷暖房給湯装置の糸絖
図、第２図は従来の冷暖房給湯装置における運転時間Ｔ
に対する高圧Ｐおよびエンジン回転数ｎの変化を示す特
性図である。 ／・・・・・エンジン ２・・・・・圧縮機 ｑ・・・・・四路切換弁 Ｓ・・・・・室内熱交換器 乙・・・・・・冷房用膨張機構 ｇ・・・・・ｍ防用膨張機構 ９・・・・・室外熱交換器 １０・・・・冷媒加熱器 ／乙・・・・冷媒給湯加熱器 ／７・・・・熱媒給湯加熱器 ２１ｒ・・・・回転数制御手殿 ２９・・・・開閉弁 Ｘ　・・・・冷暖房回路 Ｘ・・・・Ｊ給湯水加熱用路 出　願　人　ダイキン工業株式会社 代　理　人　弁理士　大　浜　簿沃瓢Fig. 1 is a diagram of an air conditioning/heating hot water supply system according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is an operating time T of a conventional air conditioning/heating/water heating system.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing changes in high pressure P and engine speed n with respect to FIG. /...Engine 2...Compressor q...Four-way switching valve S...Indoor heat exchanger B...Cooling expansion mechanism g... ... m-protective expansion mechanism 9 ... outdoor heat exchanger 10 ... refrigerant heater / B ... refrigerant hot water heater / 7 ... heating medium hot water heater 21r ...・Rotation speed control handle 29...Opening/closing valve X...Air conditioning circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ／、エンジン（１）によって駆動される圧縮機（２）、
四路切換弁（１、複数の室内熱交換器（Ｊｌ　、（夕）
　・・、冷房用膨張機構（乙）。 （乙）・・−１暖房用膨張ｍ構（ｇ）、室外熱交換器（
ｑ）および前記エンジン（１）の排熱で加熱された熱媒
の放熱により高圧液冷媒を加熱する冷媒加熱器（１０）
を備えた冷暖房回路（Ｘ）と、給湯水を冷媒凝縮熱で加
熱すべく前記冷暖房回路（Ｘ）に付設された冷媒給湯加
熱器（／乙）および前記給湯水をエンジン（１）の排熱
で加熱された熱媒の放熱により加熱する熱媒給湯加熱器
（／７）を備えた給湯水加熱回路（Ｙ）とで碑成される
冷暖房給湯装置において、前記エンジン（１）に暖房負
荷の増減に対応する如くエンジン回転数を制御する回転
数制御手段（，２ｇ）を付設するとともに、前記冷媒加
熱器（１０）には、前記室内熱交換器（夕）　、（！；
’）　・・の単数暖房運転時において高圧液冷媒の供給
を停止すべく作用する開閉弁（，２ｑ）を付設したこと
を特徴とする冷暖房Ｗｊ湯波装置[Claims] /, a compressor (2) driven by an engine (1),
Four-way switching valve (1, multiple indoor heat exchangers (Jl, (evening)
..., cooling expansion mechanism (Part 2). (B)...-1 Heating expansion m structure (g), outdoor heat exchanger (
q) and a refrigerant heater (10) that heats the high-pressure liquid refrigerant by heat radiation of the heat medium heated by the exhaust heat of the engine (1).
an air conditioning circuit (X) equipped with a refrigerant hot water heater (/B) attached to the air conditioning circuit (X) to heat the hot water supply using refrigerant condensation heat, and a refrigerant hot water heater (/B) attached to the air conditioning circuit (X) to heat the hot water supply using the heat of condensation of the refrigerant; In an air-conditioning/heating/water heating system configured with a hot water heating circuit (Y) equipped with a heating medium hot water heater (/7) that heats by heat radiation of a heating medium heated by the heating medium, the engine (1) is equipped with a heating load. The refrigerant heater (10) is equipped with a rotation speed control means (2g) for controlling the engine rotation speed in accordance with the increase or decrease in the engine rotation speed, and the indoor heat exchanger (Y), (!;
') An air-conditioning and heating WJ hot water device characterized by being equipped with an on-off valve (,2q) that acts to stop the supply of high-pressure liquid refrigerant during the single heating operation of...