| 【発明の名称】 |
ヒートポンプ式冷温水発生装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】青山 繁男
【氏名】町田 和彦
【氏名】濱田 和幸
【氏名】松下 昌生
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| 【要約】 |
【課題】冷温水発生装置において運転モード切替えに必要な機能部品数を最小限に抑え、かつ動作信頼性を高める。
【解決手段】第１，第２四方弁ＳＶ１，ＳＶ２と、第１，第２冷媒対水熱交換器ＨＥ１，ＨＥ２間に液溜タンクＴｎｋを設置し、液留タンクＴｎｋから二方弁Ｖ、及び減圧装置Ｅｘｐを介して気液分離器Ａｃｍ入口側に連通する熱源側サイクルにおいて、暖房モード開始時に、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１水側にて温水生成を行うべく、圧縮機１が起動して所定時間経過後、第２四方弁ＳＶ２をオンとし、更に所定時間経過後、第１四方弁ＳＶ１をオンに制御して確実に２つの四方弁を切替えて、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１を凝縮器，空気側熱交換器２を蒸発器として作用させ、かつ、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２と液溜タンクＴｎｋ内の液冷媒を気液分離器Ａｃｍ入口側に徐々に回収する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１逆止弁，前記液溜タンク、及び前記第２逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１逆止弁、及び前記第２逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第２逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第１システム制御手段とを備え、前記第１システム制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モード開始を検出した時に、前記第１冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、前記第１可逆膨張弁を所定開度、前記第２可逆膨張弁を全開、前記二方弁を開とし、前記圧縮機が起動して所定時間経過後、まず前記第２四方弁をオンとし、更に所定時間経過後、前記第１四方弁をオンとする制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により暖房モード終了を検出した時に、まず前記第１四方弁をオフとし、所定時間経過後、前記第２四方弁をオフとし、そして前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉とする制御を行うことを特徴とするヒートポンプ式冷温水発生装置。
【請求項２】 圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１逆止弁，前記液溜タンク、及び前記第２逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１逆止弁、及び前記第２逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第２逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第２システム制御手段とを備え、前記第２システム制御手段は、前記運転モード検出手段により冷房モードを検出した時に、前記第１冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を行うべく、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁を全開、前記第２可逆膨張弁を所定開度、前記二方弁を開とする制御を行うことを特徴とするヒートポンプ式冷温水発生装置。
【請求項３】 圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１逆止弁，前記液溜タンク、及び前記第２逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１逆止弁、及び前記第２逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第２逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、前記熱交換側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第３システム制御手段とを備え、前記第３システム制御手段は、前記運転モード検出手段により冷房＋給湯モード開始を検出した時に、前記第１冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を、かつ前記第２冷媒対水熱交換器にて温水生成運転を行うべく前記圧縮機が起動して所定時間経過後、前記第２四方弁をオン、前記第１四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁を全閉、前記第２可逆膨張弁を所定開度、前記二方弁を閉とする制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により冷房＋給湯モード終了を検出した時に、前記第１四方弁はオフのままで、前記第２四方弁をオフとし、その後、前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉とする制御を行うことを特徴とするヒートポンプ式冷温水発生装置。
【請求項４】 圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１逆止弁，前記液溜タンク、及び前記第２逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１逆止弁、及び前記第２逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第２逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第４システム制御手段とを備え、前記第４システム制御手段は、前記運転モード検出手段により給湯モード開始を検出した時に、前記第２冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく前記圧縮機が起動して所定時間経過後、前記第２四方弁をオン、前記第１四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁を所定開度、前記第２可逆膨張弁を全閉、前記二方弁を閉とする制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により給湯モード終了を検出した時に、前記第１四方弁はオフのままで、前記第２四方弁をオフとし、その後、前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉とする制御を行うことを特徴とするヒートポンプ式冷温水発生装置。
【請求項５】 圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、逆止弁と、第１二方弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１二方弁，前記液溜タンク、及び前記逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１二方弁、及び前記逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への一方向のみ流動可能とし、更に前記逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、第２二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルと、前記第１冷媒対水熱交換器の水側は冷温水ポンプ、及び放熱装置を環状に接続し、冷温水が循環し、更に、前記第２冷媒対水熱交換器の水側は温水ポンプ、及び貯湯タンクを環状に接続し、温水は前記貯湯タンク上部より流入して下部より流出するように循環する冷温水利用側サイクルと、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第１二方弁、及び第２二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前記温水ポンプ、及び冷温水ポンプの運転／停止を行うポンプ制御手段と、前記第１冷媒対水熱交換器の水側入口部の配管温度を検出する配管温度検出手段とからなる第５システム制御手段とを備え、前記第５システム制御手段は、前記運転モード検出手段により給湯除霜モードを検出した時、前記温水ポンプを停止，前記冷温水ポンプを運転し、更に、前記配管温度検出手段により前記第１冷媒対水熱交換器の水側配管温度が所定温度以上であることを検出した時に、前記空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁、及び前記第２可逆膨張弁を全開、前記第１二方弁を閉として除霜運転制御を行い、かつ、前記運転モード検出手段により給湯除霜モードを検出した時、前記温水ポンプを停止、前記冷温水ポンプを運転し、更に、前記配管温度検出手段により前記第１冷媒対水熱交換器の水側配管温度が所定温度未満であることを検出した時に、前記空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、前記冷温水ポンプを停止し、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁を全開、前記第２可逆膨張弁を全閉、前記第１二方弁、及び第２二方弁を開として除霜運転制御を行うことを特徴とするヒートポンプ式冷温水発生装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気を熱源とするヒートポンプ式冷温水発生装置において、冷暖房運転、及び給湯運転を効良く、かつ合理的に行うことを狙いとする熱源側サイクルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ヒートポンプ式冷温水発生装置については、既にさまざまな開発がなされており、例えば、特開平５−２４０５３１号公報に示されているようなヒートポンプ式冷温水発生装置の基本的な技術について以下述べる。
【０００３】上記従来のヒートポンプ式冷温水発生装置は図１２に示すように、圧縮機２１，四方弁２２，２３，給湯用熱交換器２４，冷温水熱交換器２５，膨張機構２６，２７，二方弁２８，２９，逆止弁３０，３１，３２，空気熱交換器３３，気液分離器３４とからなる。
【０００４】即ち、圧縮機２１の吐出冷媒配管に四方弁２２を接続し、弁２２の第１の出口は四方弁２３に接続し、弁２２の第２の出口は給湯用熱交換器２４の入口と結合させる。給湯用熱交換器２４の出口側は逆止弁３２を介して二方向に分け、一方は逆止弁３０と並列構成の二方弁２８及び膨張機構２６を介し冷温水熱交換器２５に結合し、冷温水熱交換器２５の他端は弁２３に結合する。
【０００５】そして、逆止弁３２を介して二方向に分けた他方は、逆止弁３１と並列構成の二方弁２９及び膨張機構２７を介して空気熱交換器３３に接続され、空気熱交換器３３の他端を四方弁２３に接続し、弁２２と２３は配管３５を介して直列接続されると共に気液分離器３４に接続され、気液分離器３４は圧縮機２１と結合させるものである。
【０００６】以上のように構成されたヒートポンプ式冷温水発生装置において、四方弁２２，２３の切替え、及び二方弁２８，２９の開閉により、熱源側サイクルにおける給湯用熱交換器２４，冷温水熱交換器２５，空気熱交換器３３のうち、使用する熱交換器を切替え、冷房，暖房，給湯，冷房＋給湯の運転モードを行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の構成では、熱源側サイクルにおける３つの熱交換器（給湯用熱交換器２４，冷温水熱交換器２５，空気熱交換器３３）のうち使用する熱交換器を２つに切替える際に各熱交換器内の内容積の差が大きい場合、各モード毎で最適な必要冷媒量の差が大きくなるという欠点があった。
【０００８】即ち、あるモードに最適な冷媒量で運転を行うと、他のモードでは冷媒過多や冷媒不足になり、全モードで適正な性能、及び運転状態を確保できないという欠点があった。
【０００９】また、使用していない熱交換器２４，２５，３３内に滞留している液冷媒が四方弁２２，２３を介して一気に低圧側に排出されため、圧縮機２１内で液圧縮が生じる可能性があり、信頼性を確保できないという欠点があった。
【００１０】更に、四方弁２２，２３は一般に高低圧差を利用して可動部分を移動させる機構であるため、圧力差を十分に確保できていない運転を行う場合は動作不良となり、正確に流路を切替えることができないという欠点があった。
【００１１】そこで、本発明は従来の課題を解決するもので、各運転モードにおいて各熱交換器内の冷媒量を常に適正に確保し、かつ冷媒回収時に液冷媒が一気に圧縮機に吸入されることを抑制して圧縮機信頼性向上を図り、更に四方弁の動作信頼性を高め得るヒートポンプ式冷温水装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明は、第１の手段として、圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、第２逆止弁と液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、以下の制御を行うものである。
【００１３】即ち、暖房モード開始時に、第１冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、第１可逆膨張弁を所定開度、第２可逆膨張弁を全開、二方弁を開とし、圧縮機が起動して所定時間経過後、まず第２四方弁をオンとし、更に所定時間経過後、第１四方弁をオンとなるように制御し、一方、暖房モード終了時に、まず第１四方弁をオフとし、所定時間経過後、第２四方弁をオフとし、そして圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制御を行う。
【００１４】これにより、まず、暖房モード直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に滞留していた液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分離器の入口側配管へ次第に回収されるため、一気に液冷媒が圧縮機へ吸入されて圧縮機で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保できる。
【００１５】また、第１四方弁、及び第２四方弁の切替えに際しては、切替える対象の四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御となり、各四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替えることが可能になる。
【００１６】また、第２の手段としては、第１の手段と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて以下の制御を行うものである。即ち、冷房モード時に、第１冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を行うべく、第１四方弁、及び第２四方弁をオフ、第１可逆膨張弁を全開、第２可逆膨張弁を所定開度とし、更に、二方弁を開とする制御を行う。
【００１７】これにより、直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に滞留している液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分離器の入口側配管へ次第に回収されるため、一気に液冷媒が圧縮機へ吸入されて圧縮機で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保できる。
【００１８】また、第３の手段としては、第１の手段と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて以下の制御を行うものである。即ち、冷房＋給湯モード開始時に、第１冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を、かつ第２冷媒対水熱交換器にて温水生成運転を行うべく圧縮機が起動して所定時間経過後、第２四方弁をオン，第１四方弁をオフとし、第１可逆膨張弁を全閉、第２可逆膨張弁を所定開度、二方弁を閉と制御し、一方、冷房＋給湯モード終了時に、第１四方弁はオフのままで、第２四方弁をオフとし、その後、圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制御を行う。
【００１９】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第１、及び第２冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとすると、本モードでは空気側熱交換器を使用しないため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。
【００２０】また、第２四方弁の切替えに際しては、第２四方弁を高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御となり、第２四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替えることが可能になる。
【００２１】また、第４の手段としては、第１の手段と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて以下の制御を行うものである。即ち、給湯モード開始時に、第２冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、圧縮機が起動して所定時間経過後、第２四方弁をオン、第１四方弁をオフとし、第１可逆膨張弁を所定開度、第２可逆膨張弁を全閉とし、更に、二方弁を閉と制御し、一方、給湯モード終了時に、第１四方弁はオフのままで、第２四方弁をオフとし、その後、圧縮機と停止し、二方弁を閉とする制御を行う。
【００２２】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第１、及び第２冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとすると、本モードでは空気側熱交換器が冷媒保有量の少ない蒸発器として作用するため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。
【００２３】また、第２四方弁の切替えに際しては、第２四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御となり、第２四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替えることが可能になる。
【００２４】また、第５の手段としては、第１の手段に加えて、第１冷媒対水熱交換器の水側に冷温水ポンプ、及び放熱装置を環状に接続し、更に、第２冷媒対水熱交換器の水側は温水ポンプ、及び貯湯タンクを環状に接続し、温水は前記貯湯タンク上部より流入して下部より流出するように循環する冷温水利用側サイクルと、冷温水ポンプ、及び温水ポンプの運転／停止を行うポンプ制御手段と、第１冷媒対水熱交換器の水側入口部の配管温度を検出する配管温度検出手段を設置して以下の制御を行うものである。
【００２５】即ち、給湯除霜モードを検出した時、温水ポンプを停止し、冷温水ポンプを運転し、更に、配管温度検出手段により第１冷媒対水熱交換器の水側配管温度が所定温度以上であることを検出した時に、空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、第１四方弁、及び第２四方弁をオフ、第１可逆膨張弁、及び第２可逆膨張弁を全開、第１二方弁を閉とする制御を行い、一方、給湯除霜モードを検出した時、温水ポンプを停止し、冷温水ポンプを運転し、更に、配管温度検出手段により第１冷媒対水熱交換器の水側配管温度が所定温度未満であることを検出した時に、空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、冷温水ポンプを停止し、第１四方弁、及び第２四方弁をオフ、第１可逆膨張弁を全開、第２可逆膨張弁を全閉、第１二方弁、及び第２二方弁を開とする制御を行う。
【００２６】これにより、給湯モードにて生じた空気側熱交換器への着霜に対する除霜運転は、貯湯タンクの温熱を利用することなく行えるため、貯湯タンク内に形成されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タンク内温水を使用する際には常に貯湯タンク上部の高温温水より供給できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁、前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器、前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側、前記第１逆止弁、前記液溜タンク、及び前記第２逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１逆止弁、及び前記第２逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第２逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第１システム制御手段とを備え、以下の制御を行うものである。
【００２８】即ち、前記第１システム制御手段は、前記運転モード検出手段により暖房モード開始を検出した時に、前記第１冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、前記第１可逆膨張弁を所定開度、前記第２可逆膨張弁を全開、前記二方弁を開とし、前記圧縮機が起動して所定時間経過後、まず前記第２四方弁をオンとし、更に所定時間経過後、前記第１四方弁をオンとする制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により暖房モード終了を検出した時に、まず前記第１四方弁をオフとし、所定時間経過後、前記第２四方弁をオフとし、そして前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉とする制御を行うものである。
【００２９】つまり、暖房モード開始時には、圧縮機が起動して所定時間経過後、まず第２四方弁をオンとし、更に所定時間経過後、第１四方弁をオンとして確実に２つの四方弁を切替えた後、第１冷媒対水熱交換器を凝縮器として作用させる冷凍サイクルを形成し、かつ、第２冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内の液冷媒を気液分離器入口側に回収する冷媒回収回路を形成する。
【００３０】一方、暖房モード終了時には、まず第１四方弁をオフとし、所定時間経過後、第２四方弁をオフとして確実に２つの四方弁を切替えた後、圧縮機を停止し、二方弁を閉とする。
【００３１】これにより、直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に滞留している液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分離器の入口側配管へ次第に回収されるため、圧縮機内で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、信頼性を確保できる。
【００３２】また、第１四方弁、及び第２四方弁の切替えに際しては、切替える対象の四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させる制御を行うため、圧力差を十分に確保できる運転となり、各四方弁が作動不良を起こすことなく、正確に流路を切替えることができる。
【００３３】また、請求項２に記載の発明は、圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１逆止弁，前記液溜タンク、及び前記第２逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１逆止弁、及び前記第２逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第２逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第２システム制御手段とを備え、以下の制御を行うものである。
【００３４】即ち、前記第２システム制御手段は、前記運転モード検出手段により冷房モードを検出した時に、前記第１冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を行うべく、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁を全開、前記第２可逆膨張弁を所定開度、前記二方弁を開とする制御を行う。
【００３５】つまり、第１冷媒対水熱交換器を蒸発器として作用させると共に、冷媒回収回路を形成する。
【００３６】これにより、直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に滞留している液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分離器の入口側配管へ次第に回収されるため、圧縮機内で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、信頼性を向上させることができる。
【００３７】また、請求項３に記載の発明は、圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１逆止弁，前記液溜タンク、及び前記第２逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１逆止弁、及び前記第２逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第２逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第３システム制御手段とを備え、以下の制御を行うものである。
【００３８】即ち、前記第３システム制御手段は、前記運転モード検出手段により冷房＋給湯モード開始を検出した時に、前記第１冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を、かつ前記第２冷媒対水熱交換器にて温水生成運転を行うべく前記圧縮機が起動して所定時間経過後、前記第２四方弁をオン、前記第１四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁を全閉、前記第２可逆膨張弁を所定開度、前記二方弁を閉とする制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により冷房＋給湯モード終了を検出した時に、前記第１四方弁はオフのままで、前記第２四方弁をオフとし、所定時間経過後、前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉とする制御を行う。
【００３９】つまり、第２四方弁を確実に切り替えた後、第１冷媒対水熱交換器を蒸発器とし、第２冷媒対水熱交換器を凝縮器として作用させて排熱回収サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる冷媒を液溜タンクに貯留する回路を形成する。
【００４０】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第１、及び第２冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとすると、本モードでは空気側熱交換器を使用しないため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。
【００４１】また、第２四方弁の切替えに際しては、第２四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させる制御を行うため、圧力差を十分に確保できる運転となり、第２四方弁が動作不良を起こすことなく、正確に流路を切替えることができる。
【００４２】また、請求項４に記載の発明は、圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、第１逆止弁と、第２逆止弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１逆止弁，前記液溜タンク、及び前記第２逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１逆止弁、及び前記第２逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への方向のみ流動可能とし、更に前記第２逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段とからなる第４システム制御手段とを備え、以下の制御を行うものである。
【００４３】即ち、前記第４システム制御手段は、前記運転モード検出手段により給湯モード開始を検出した時に、前記第２冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく前記圧縮機が起動して所定時間経過後、前記第２四方弁をオン、前記第１四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁を所定開度、前記第２可逆膨張弁を全閉、前記二方弁を閉とする制御を行い、一方、前記運転モード検出手段により給湯モード終了を検出した時に、前記第１四方弁はオフのままで、前記第２四方弁をオフとし、所定時間経過後、前記圧縮機を停止し、前記二方弁を閉とする制御を行う。
【００４４】つまり、第２四方弁を確実に切り替えた後、第２冷媒対水熱交換器を凝縮器として作用させる冷凍サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる冷媒を液溜タンクに貯留する回路を形成する。
【００４５】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第１、及び第２冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとすると、本モードでは空気側熱交換器が冷媒保有量の少ない蒸発器として作用するため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。
【００４６】更に、第２四方弁の切替えに際しては、第２四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させる制御を行うため、圧力差を十分に確保できる運転となり、第２四方弁が動作不良を起こすことなく、正確に流路を切替えることができる。
【００４７】また、請求項５に記載の発明は、圧縮機と、第１四方弁と、第２四方弁と、空気側熱交換器と、室外送風機と、第１可逆膨張弁と、第２可逆膨張弁と、第１冷媒対水熱交換器と、第２冷媒対水熱交換器と、気液分離器と、液溜タンクと、逆止弁と、第１二方弁とから構成され、前記圧縮機から前記第１四方弁へ、前記第１四方弁の第１出口から前記第２四方弁へ、前記第２四方弁の第１出口から前記空気側熱交換器へ、そして前記空気側熱交換器から前記第１可逆膨張弁，前記第２可逆膨張弁を介して前記第１冷媒対水熱交換器の冷媒側を介して前記第１四方弁の第２出口へ、そして前記第１四方弁の低圧側出口配管と前記第２四方弁の低圧側出口配管とが集合して前記気液分離器，前記圧縮機へ順次冷媒配管にて接続され、前記第２四方弁の第２出口は、前記第２冷媒対水熱交換器の冷媒側，前記第１二方弁，前記液溜タンク、及び前記逆止弁を介して、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管に連通し、かつ前記第１二方弁、及び前記逆止弁は前記第２冷媒対水熱交換器から、前記第１可逆膨張弁と前記第２可逆膨張弁間を連通する接続管への一方向のみ流動可能とし、更に前記逆止弁と前記液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、第２二方弁、及び減圧装置を介して前記気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルと、前記第１冷媒対水熱交換器の水側は冷温水ポンプ、及び放熱装置を環状に接続し、冷温水が循環し、更に、前記第２冷媒対水熱交換器の水側は温水ポンプ、及び貯湯タンクを環状に接続し、温水は前記貯湯タンク上部より流入して下部より流出するように循環する冷温水利用側サイクルと、前記熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段と、前記圧縮機の運転／停止を行う圧縮機制御手段と、前記第１、及び第２四方弁のオン／オフを切り替える四方弁制御手段と、前記第１、及び第２可逆膨張弁の開度制御を行う膨張弁制御手段と、前記第１二方弁、及び第２二方弁の開閉制御を行う二方弁制御手段と、前記温水ポンプ、及び冷温水ポンプの運転／停止を行うポンプ制御手段と、前記第１冷媒対水熱交換器の水側入口部の配管温度を検出する配管温度検出手段とからなる第５システム制御手段とを備え、以下の制御を行うものである。
【００４８】即ち、前記第５システム制御手段は、前記運転モード検出手段により給湯除霜モードを検出した時、前記温水ポンプを停止し、前記冷温水ポンプを運転し、更に、前記配管温度検出手段により前記第１冷媒対水熱交換器の水側配管温度が所定温度以上であることを検出した時に、前記空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁、及び前記第２可逆膨張弁を全開、前記第１二方弁を閉とする制御を行い、かつ、前記運転モード検出手段により給湯除霜モードを検出した時、前記温水ポンプを停止し、前記冷温水ポンプを運転し、更に、前記配管温度検出手段により前記第１冷媒対水熱交換器の水側配管温度が所定温度未満であることを検出した時に、前記空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、前記冷温水ポンプを停止し、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁をオフ、前記第１可逆膨張弁を全開、前記第２可逆膨張弁を全閉、前記第１二方弁、及び第２二方弁を開とする制御を行う。
【００４９】これにより、第１冷媒対水熱交換器の水回路側エネルギーが空気側熱交換器の除霜運転の熱源として利用できるレベルである場合、給湯モードにて生じた空気側熱交換器への着霜に対する除霜運転は、第１冷媒対水熱交換器を蒸発器として作用させて行い、一方、第１冷媒対水熱交換器の水回路側エネルギーが空気側熱交換器の除霜運転の熱源として利用できるレベルにない場合、給湯モードにて生じた空気側熱交換器への着霜に対する除霜運転は圧縮機を熱源として行う。
【００５０】従って、給湯除霜モードでは貯湯タンクの温熱を利用することなく行えるため、貯湯タンク内に形成されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タンク内温水を使用する際には常に貯湯タンク上部の高温温水より供給できる。
【００５１】
【実施例】以下、本発明によるヒートポンプ式冷温水発生装置の実施例について図面を参照しながら説明する。尚、従来と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５２】（実施例１）図１は、本発明の実施例１によるヒートポンプ式冷温水発生装置の暖房モード時の熱源側サイクル図、及びブロック図を示している。尚、図１中の矢印は暖房モード時の冷媒流動方向を示す。
【００５３】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、圧縮機１と、空気側熱交換器２と、室外送風機３と、気液分離器Ａｃｍと、第１可逆膨張弁ＥＶ１と、第２可逆膨張弁ＥＶ２と、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１と、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２と、第１四方弁ＳＶ１と、第２四方弁ＳＶ２と、液溜タンクＴｎｋと、第１逆止弁ＧＶ１と、第２逆止弁ＧＶ２と、二方弁Ｖと、減圧装置Ｅｘｐとから熱源側サイクルが構成されている。
【００５４】上記熱源側サイクルは、圧縮機１から第１四方弁ＳＶ１へ、第１四方弁ＳＶ１の第１出口から第２四方弁ＳＶ２へ、第２四方弁ＳＶ２の第１出口から空気側熱交換器２へ、そして空気側熱交換器２から第１可逆膨張弁ＥＶ１，第２可逆膨張弁ＥＶ２を介して第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の冷媒側を介して第１四方弁ＳＶ１の第２出口へ、そして第１四方弁ＳＶ２の低圧側出口配管と第２四方弁ＳＶ２の低圧側出口配管とが集合して気液分離器Ａｃｍ，圧縮機１へ順次冷媒配管にて接続される。
【００５５】また、第２四方弁ＳＶ２の第２出口は、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２の冷媒側，第１逆止弁ＧＶ１，液溜タンクＴｎｋ、及び第２逆止弁ＧＶ２を介して、第１可逆膨張弁ＥＶ１と第２可逆膨張弁ＥＶ２間を連通する接続管に連通し、第１逆止弁ＧＶ１、及び第２逆止弁ＧＶ２は第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２から、第１可逆膨張弁ＥＶ１と第２可逆膨張弁ＥＶ２間を連通する接続管への方向のみ流動可能としている。
【００５６】更に、第２逆止弁ＧＶ２と液溜タンクＴｎｋ間を連通する接続管から分岐して、二方弁Ｖ、及び毛細管のような減圧装置Ｅｘｐを介して気液分離器Ａｃｍの入口側配管に連通している。
【００５７】また、熱源側サイクルの運転モードを検出する運転モード検出手段Ｍｏｄｅと、圧縮機１の運転／停止を行う圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔと、第１、及び第２四方弁ＳＶ１，ＳＶ２のオン／オフを切り替える四方弁制御手段ＳＶｃｎｔと、第１、及び第２可逆膨張弁ＥＶ１，ＥＶ２の開度制御を行う膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔと、二方弁Ｖの開閉制御を行う二方弁制御手段Ｖｃｎｔとからなる第１システム制御手段Ｃｎｔ１とを備えている。
【００５８】そして、第１システム制御手段Ｃｎｔ１は、運転モード検出手段ｏｄｅにより暖房モード開始を検出した時に、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側にて温水生成運転を行うべく、第１可逆膨張弁ＥＶ１を所定開度ｐｌｓ１、第２可逆膨張弁ＥＶ２を全開、二方弁Ｖを開とし、圧縮機１が起動して所定時間△ｔ経過後、まず第２四方弁ＳＶ２をオンとし、更に所定時間△ｔ経過後、第１四方弁ＳＶ１をオンとするように、圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔ，四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔを動作させる。
【００５９】一方、運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより暖房モード終了を検出した時に、まず第１四方弁ＳＶ１をオフとし、所定時間△ｔ経過後、第２四方弁ＳＶ２をオフとした後、圧縮機１を停止し、二方弁Ｖを閉とするように、圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔ，四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ、膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔを動作させる。
【００６０】以上のように構成されたヒートポンプ式冷温水発生装置の動作内容について図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６１】まず、ｓｔｅｐ１にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより暖房モード開始が設定されたことを検出し、暖房モード開始信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔへ送られる。
【００６２】そして、運転モードが暖房モードであることから、ｓｔｅｐ２にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、第１可逆膨張弁：所定開度ｐｌｓ１，第２可逆膨張弁：全開と設定され、ｓｔｅｐ３にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、二方弁Ｖ：開と設定される。
【００６３】その後、ｓｔｅｐ４にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：起動の信号が送られて圧縮機１が起動し、ｓｔｅｐ５にて経過時間ｔがカウントされ、経過時間ｔ≧△ｔとなった時点で、即ち、切替える対象の第２四方弁ＳＶ２の高圧入口側に圧縮機吐出圧力を十分印加させた後、ｓｔｅｐ６へ移行し、まず、第２四方弁ＳＶ２：ＯＮとして１つの四方弁を確実に切り替え、ｓｔｅｐ７にて更に、経過時間ｔがカウントされ、経過時間ｔ≧△ｔとなった時点で、即ち、切替える対象の第２四方弁ＳＶ２の高圧入口側に圧縮機吐出圧力を十分印加させた後、ｓｔｅｐ８へ移行し、第１四方弁ＳＶ１：ＯＮとし、残りの四方弁を確実に切り替えた後、ｓｔｅｐ９にて暖房モードとして運転が行われる。
【００６４】ｓｔｅｐ１〜ｓｔｅｐ８の動作によりｓｔｅｐ９では第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１を凝縮器として、空気側熱交換器２を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成されるため、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１において温水が生成される。
【００６５】また、二方弁Ｖ：開とすることにより、直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２、及び液溜タンクＴｎｋ内に滞留している液冷媒が二方弁Ｖと減圧装置Ｅｘｐを介して気液分離器Ａｃｍの入口側配管へ次第に回収されるため、圧縮機内で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、信頼性を確保できる。
【００６６】一方、ｓｔｅｐ１０にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより暖房モード終了が設定されたことを検出し、暖房モード終了信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔへ送られる。
【００６７】そして、ｓｔｅｐ１１へ移行し、まず、第１四方弁ＳＶ１：ＯＦＦとし、ｓｔｅｐ１２にて経過時間ｔがカウントされ、経過時間ｔ≧△ｔとなった時点で、ｓｔｅｐ１３へ移行し、第２四方弁ＳＶ２：ＯＦＦとする。
【００６８】その後、ｓｔｅｐ１４にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：停止の信号が送られ圧縮機１を停止し、ｓｔｅｐ１５にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、冷凍サイクルの高低圧を均圧すべく、第１可逆膨張弁、及び第２可逆膨張弁：全開と設定され、ｓｔｅｐ１６にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、二方弁Ｖ：閉と設定される。
【００６９】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、第２逆止弁ＧＶ２と液溜タンクＴｎｋ間を連通する接続管から分岐して、二方弁Ｖ、及び減圧装置Ｅｘｐを介して気液分離器Ａｃｍの入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、暖房モード開始時に、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側にて温水生成運転を行うべく、第１可逆膨張弁ＥＶ１を所定開度、第２可逆膨張弁ＥＶ２を全開、二方弁Ｖを開とし、圧縮機１が起動して所定時間△ｔ経過後、まず第２四方弁ＳＶ１をオンとし、更に所定時間△ｔ経過後、第１四方弁ＳＶ２をオンとなるように制御し、一方、暖房モード終了時に、まず第１四方弁ＳＶ１をオフとし、所定時間△ｔ経過後、第２四方弁ＳＶ２をオフとし、そして圧縮機１を停止し、二方弁Ｖを閉とする制御を行うものである。
【００７０】このことにより、以下の効果が発揮される。
【００７１】まず、暖房モード直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２、及び液溜タンクＴｎｋ内に滞留していた液冷媒が二方弁Ｖと減圧装置Ｅｘｐを介して気液分離器Ａｃｍの入口側配管へ次第に回収されているため、一気に液冷媒が圧縮機１へ吸入されて圧縮機１で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保できる。
【００７２】また、第一四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２の切替えに際しては、切替える対象の四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御となり、各四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替えることが可能になる。
【００７３】（実施例２）次に、本発明の実施例２について図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７４】図３は、本発明のの実施例１によるヒートポンプ式冷温水発生装置の暖房モード時の熱源側サイクル図、及びブロック図を示している。尚、図３中の矢印は暖房モード時の冷媒流動方向を示す。
【００７５】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、基本的には実施例１と同様の構成であるが、実施例１の第１制御手段Ｃｎｔ１に替わって第２制御手段Ｃｎｔ２を備えている。
【００７６】そして、第２システム制御手段Ｃｎｔ２は、運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより冷房モードを検出した時に、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側にて冷水生成運転を行うべく、第１四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２をオフ、第１可逆膨張弁ＥＶ１を全開、第２可逆膨張弁を所定開度ｐｌｓ２、二方弁Ｖを開とする制御を行うように、四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ，二方弁制御手段Ｖｃｎｔを動作させるものである。
【００７７】以上のように構成されたヒートポンプ式冷温水発生装置の動作内容について図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７８】まず、ｓｔｅｐ１にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより冷房モード開始が設定されたことを検出し、冷房モード開始信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔへ送られる。
【００７９】そして、運転モードが冷房モードであることから、ｓｔｅｐ２にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、第１可逆膨張弁：全開，第２可逆膨張弁：所定開度ｐｌｓ２と設定され、ｓｔｅｐ３にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、二方弁Ｖ：開と設定される。
【００８０】その後、ｓｔｅｐ４にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：起動の信号が送られて圧縮機１が起動し、ｓｔｅｐ５では第１四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２：オフのまま保持し、Ｓｔｅｐ６にて冷房モードとして運転が行われる。
【００８１】ｓｔｅｐ１〜ｓｔｅｐ５の動作によりｓｔｅｐ６では空気側熱交換器２を凝縮器として、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成されるため、第１冷媒熱交換器ＨＥ１において冷水が生成される。
【００８２】また、二方弁Ｖ：開とすることにより、直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２、及び液溜タンクＴｎｋ内に滞留している液冷媒が二方弁Ｖと減圧装置Ｅｘｐを介して気液分離器Ａｃｍの入口側配管へ次第に回収されるため、圧縮機内で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、信頼性を確保できる。
【００８３】一方、ｓｔｅｐ７にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより冷房モード終了が設定されたことを検出し、冷房モード終了信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔへ送られる。
【００８４】そして、ｓｔｅｐ８にて、第１四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２：オフのまま保持し、ｓｔｅｐ９にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：停止の信号が送られ圧縮機１を停止する。
【００８５】その後、ｓｔｅｐ１０にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、冷凍サイクルの高低圧を均圧すべく、第１可逆膨張弁、及び第２可逆膨張弁：全開と設定され、ｓｔｅｐ１１にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、二方弁Ｖ：閉と設定される。
【００８６】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、第１の手段と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて以下の制御を行うものである。
【００８７】即ち、冷房モード時に、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側にて冷水生成運転を行うべく、第１四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２をオフ、第１可逆膨張弁ＥＶ１を全開、第２可逆膨張弁ＥＶ２を所定開度とし、更に、二方弁Ｖを開とする制御を行うものである。
【００８８】このことにより、以下の効果が発揮される。
【００８９】即ち、冷房モード直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２、及び液溜タンクＴｎｋ内に滞留している液冷媒が二方弁Ｖと減圧装置Ｅｘｐを介して気液分離器Ａｃｍの入口側配管へ次第に回収されるため、一気に液冷媒が圧縮機１へ吸入されて圧縮機１で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保できる。
【００９０】（実施例３）次に、本発明の実施例３について図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９１】図５は、本発明の実施例１によるヒートポンプ式冷温水発生装置の冷房＋給湯モード時の熱源側サイクル図、及びブロック図を示している。尚、図５中の矢印は冷房＋給湯モード時の冷媒流動方向を示す。
【００９２】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、基本的には実施例１と同様の構成であるが、実施例１の第１制御手段Ｃｎｔ１に替わって第３制御手段Ｃｎｔ３を備えている。
【００９３】そして、第３システム制御手段Ｃｎｔ３は、運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより冷房＋給湯モード開始を検出した時に、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側にて冷水生成運転を、かつ第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２にて温水生成運転を行うべく圧縮機１が起動して所定時間△ｔ経過後、第２四方弁ＳＶ２をオン、第１四方弁ＳＶ１をオフ、第１可逆膨張弁ＥＶ１を全閉、第２可逆膨張弁ＥＶ２を所定開度ｐｌｓ３、二方弁Ｖを閉とする制御を行い、一方、運転モード検出手段により冷房＋給湯モード終了を検出した時に、第１四方弁ＳＶ１はオフのままで、第２四方弁ＳＶ２をオフとし、所定時間△ｔ経過後、圧縮機１を停止し、二方弁Ｖを閉とする制御を行うものである。
【００９４】以上のように構成されたヒートポンプ式冷温水発生装置の動作内容について図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９５】まず、ｓｔｅｐ１にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより冷房＋給湯モードモード開始が設定されたことを検出し、冷房＋給湯モード開始信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔへ送られる。
【００９６】そして、運転モードが冷房+給湯モードであることから、ｓｔｅｐ２にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、第１可逆膨張弁：全閉，第２可逆膨張弁：所定開度ｐｌｓ３と設定され、ｓｔｅｐ３にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、二方弁Ｖ：閉と設定される。
【００９７】その後、ｓｔｅｐ４にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：起動の信号が送られて圧縮機１が起動し、ｓｔｅｐ５にて経過時間ｔがカウントされ、経過時間ｔ≧△ｔとなった時点で、即ち、切替える対象の第２四方弁ＳＶ２の高圧入口側に圧縮機吐出圧力を十分印加させた後、ｓｔｅｐ６へ移行し、第２四方弁ＳＶ２：ＯＮとして１つの四方弁を確実に切り替え、ｓｔｅｐ７では第１四方弁ＳＶ１：ＯＦＦに設定した後、ｓｔｅｐ８にて暖房モードとして運転が行われる。
【００９８】ｓｔｅｐ１〜ｓｔｅｐ７の動作によりｓｔｅｐ８では第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２を凝縮器として、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成されるため、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２において温水が生成され、同時に第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１において冷水が生成される。
【００９９】一方、ｓｔｅｐ９にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより冷房＋給湯モードモード終了が設定されたことを検出し、冷房＋給湯モードモード終了信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔへ送られる。
【０１００】そして、ｓｔｅｐ１０へ移行し、第１四方弁ＳＶ１：ＯＦＦのまま、ｓｔｅｐ１１にて第２四方弁ＳＶ２：ＯＦＦとする。
【０１０１】その後、ｓｔｅｐ１２にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：停止の信号が送られ圧縮機１を停止し、ｓｔｅｐ１３にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、冷凍サイクルの高低圧を均圧すべく、第１可逆膨張弁、及び第２可逆膨張弁：全開と設定され、ｓｔｅｐ１４にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、二方弁Ｖ：閉と設定される。
【０１０２】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、第１の手段と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて以下の制御を行うものである。
【０１０３】即ち、冷房＋給湯モード開始時に、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側にて冷水生成運転を、かつ第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２にて温水生成運転を行うべく圧縮機１が起動して所定時間△ｔ経過後、第２四方弁ＳＶ２をオン、第１四方弁ＳＶ１をオフ、第１可逆膨張弁ＥＶ１を全閉、第２可逆膨張弁を所定開度ｐｌｓ３、二方弁Ｖを閉とする制御を行い、一方、冷房＋給湯モード終了時に、第１四方弁ＳＶ１はオフのままで、第２四方弁ＳＶ２をオフとし、その後、圧縮機１を停止し、二方弁Ｖを閉とする制御を行う。
【０１０４】つまり、第２四方弁ＳＶ２を確実に切り替えた後、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１を蒸発器とし、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２を凝縮器として作用させて排熱回収サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる冷媒を液溜タンクＴｎｋに貯留する回路を形成する。
【０１０５】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒量で運転を行い、かつ空気側熱交換器２の内容積より、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１、及び第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２の内容積が少ないとすると、本モードでは空気側熱交換器２を使用しないため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンクＴｎｋ内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。
【０１０６】また、第２四方弁ＳＶ２の切替えに際しては、第２四方弁ＳＶ２の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させる制御を行うため、圧力差を十分に確保できる運転となり、第２四方弁ＳＶ２が動作不良を起こすことなく、正確に流路を切替えることができる。
【０１０７】（実施例４）次に、本発明の実施例４について図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０８】図７は、本発明の実施例１によるヒートポンプ式冷温水発生装置の給湯モード時の熱源側サイクル図、及びブロック図を示している。尚、図７中の矢印は給湯モード時の冷媒流動方向を示す。
【０１０９】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、基本的には実施例１と同様の構成であるが、実施例１の第１制御手段Ｃｎｔ１に替わって第４制御手段Ｃｎｔ４を備えている。
【０１１０】そして、第４システム制御手段Ｃｎｔ４は、運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより給湯モード開始を検出した時に、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２の水側にて温水生成運転を行うべく圧縮機１が起動して所定時間△ｔ経過後、第２四方弁ＳＶ２をオン、第１四方弁ＳＶ１をオフ、第１可逆膨張弁ＥＶ１を所定開度、第２可逆膨張弁ＥＶ２を全閉、二方弁Ｖを閉とする制御を行い、一方、運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより給湯モード終了を検出した時に、第１四方弁ＳＶ１はオフのままで、第２四方弁ＳＶ２をオフとし、その後、圧縮機１を停止し、二方弁Ｖを閉とする制御を行うものである。
【０１１１】以上のように構成されたヒートポンプ式冷温水発生装置の動作内容について図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１１２】まず、ｓｔｅｐ１にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより給湯モードモード開始が設定されたことを検出し、給湯モード開始信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ、膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔへ送られる。
【０１１３】そして、運転モードが給湯モードであることから、ｓｔｅｐ２にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、第１可逆膨張弁：所定開度ｐｌｓ４，第２可逆膨張弁：全閉と設定され、ｓｔｅｐ３にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、二方弁Ｖ：閉と設定される。
【０１１４】その後、ｓｔｅｐ４にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：起動の信号が送られて圧縮機１が起動し、ｓｔｅｐ５にて経過時間ｔがカウントされ、経過時間ｔ≧△ｔとなった時点で、即ち、切替える対象の第２四方弁ＳＶ２の高圧入口側に圧縮機吐出圧力を十分印加させた後、ｓｔｅｐ６へ移行し、第２四方弁ＳＶ２：ＯＮとして１つの四方弁を確実に切り替え、ｓｔｅｐ７では第１四方弁ＳＶ１：ＯＦＦに設定した後、ｓｔｅｐ８にて暖房モードとして運転が行われる。
【０１１５】ｓｔｅｐ１〜ｓｔｅｐ７の動作によりｓｔｅｐ８では第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２を凝縮器として、空気側熱交換器２を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成されるため、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２において温水が生成される。
【０１１６】一方、ｓｔｅｐ９にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより給湯モードモード終了が設定されたことを検出し、給湯モードモード終了信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ、及び二方弁制御手段Ｖｃｎｔへ送られる。
【０１１７】そして、ｓｔｅｐ１０へ移行し、第１四方弁ＳＶ１：ＯＦＦのまま、ｓｔｅｐ１１にて第２四方弁ＳＶ２：ＯＦＦとする。
【０１１８】その後、ｓｔｅｐ１２にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：停止の信号が送られ圧縮機１を停止し、ｓｔｅｐ１３にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、冷凍サイクルの高低圧を均圧すべく、第１可逆膨張弁、及び第２可逆膨張弁：全開と設定され、ｓｔｅｐ１４にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、二方弁Ｖ：閉と設定される。
【０１１９】以上のように本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、第１の手段と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて以下の制御を行うものである。
【０１２０】即ち、給湯モード開始時に、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２の水側にて温水生成運転を行うべく圧縮機１が起動して所定時間△ｔ経過後、第２四方弁ＳＶ２をオン、第２四方弁ＳＶ１をオフ、第１可逆膨張弁ＥＶ１を所定開度、第２可逆膨張弁ＥＶ２を全閉、二方弁Ｖを閉とする制御を行い、一方、給湯モード終了時に、第１四方弁ＳＶ１はオフのままで、第２四方弁ＳＶ２をオフとし、その後、圧縮機１と停止し、二方弁Ｖを閉とする制御を行う。
【０１２１】つまり、第２四方弁ＳＶ２と確実に切り替えた後、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２を凝縮器として作用させる冷凍サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる冷媒を液溜タンクＴｎｋに貯留する回路を形成する。
【０１２２】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒量で運転を行い、かつ空気側熱交換器２の内容積より、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１、及び第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２の内容積が少ないとすると、本モードでは空気側熱交換器２が冷媒保有量の少ない蒸発器として作用するため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンクＴｎｋ内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。
【０１２３】更に、第２四方弁ＳＶ２の切替えに際しては、第２四方弁ＳＶ２の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させる制御を行うため、圧力差を十分に確保できる運転となり、第２四方弁ＳＶ２が動作不良を起こすことなく、正確に流路を切替えることができる。
【０１２４】（実施例５）次に、本発明の実施例５について図面を参照しながら説明するが、実施例１と同一構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１２５】図９は、本発明の実施例１によるヒートポンプ式冷温水発生装置の給湯除霜モード時で、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側配管温度Ｔｐが所定温度Ｔｗ以上の場合の熱源側サイクル図、及びブロック図を示している。尚、図９中の矢印は給湯除霜モード時の冷媒流動方向を示す。
【０１２６】また、図１０は、本発明の実施例１によるヒートポンプ式冷温水発生装置の給湯除霜モード時で、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側配管温度Ｔｐが所定温度Ｔｗ未満の場合の熱源側サイクル図、及びブロック図を示している。尚、図１０中の矢印は給湯除霜モード時の冷媒流動方向を示す。
【０１２７】本実施例のヒートポンプ式冷温水発生装置は、基本的には実施例１と同様の構成であるが、熱源側サイクルにおける第１逆止弁ＧＶ１に替わって第１二方弁Ｖ１を、第２逆止弁ＧＶ２に替わって逆止弁ＧＶを、二方弁Ｖに替わって第２二方弁Ｖ２を備え、また第１制御手段Ｃｎｔ１に替わって第５制御手段Ｃｎｔ５を備え、かつ、加えて第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側に冷温水ポンプＰＭ１、及び放熱装置としてファンコイルユニットＦＣＵを環状に接続し、更に、第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２の水側は温水ポンプＰＭ２、及び貯湯タンクＴＫを環状に接続し、温水は貯湯タンクＴＫ上部より流入して下部より流出するように循環する冷温水利用側サイクルと、前記温水ポンプ、及び冷温水ポンプの運転／停止を行うポンプ制御手段と、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側入口部の配管温度を検出する配管温度検出手段Ｔｓｎｓを新たに設置している。
【０１２８】第５システム制御手段は、運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより給湯除霜モードを検出した時、温水ポンプＰＭ２を停止し、かつ冷温水ポンプＰＭ１を運転し、更に、配管温度検出手段Ｔｓｎｓにより第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側配管温度Ｔｐが所定温度Ｔｗ以上であることを検出した時に、空気側熱交換器２の除霜運転を行うべく、第１四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２をオフ、第１可逆膨張弁ＥＶ１、及び第２可逆膨張弁ＥＶ２を全開、第１二方弁Ｖ１を閉とする制御を行い、かつ、運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより給湯除霜モードを検出した時、温水ポンプＰＭ２を停止し、かつ冷温水ポンプＰＭ１を運転し、更に、配管温度検出手段Ｔｓｎｓにより第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側配管温度Ｔｐが所定温度Ｔｗ未満であることを検出した時に、空気側熱交換器２の除霜運転を行うべく、冷温水ポンプＰＭ１を停止、第１四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２をオフ、第１可逆膨張弁ＥＶ１を全開、第２可逆膨張弁ＥＶ２を全閉、第１二方弁Ｖ１、及び第２二方弁Ｖ２を開とする制御を行う。
【０１２９】以上のように構成されたヒートポンプ式冷温水発生装置において、給湯除霜モード時の動作内容について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１３０】まず、ｓｔｅｐ１での給湯モードが継続されている状態から、ｓｔｅｐ２にて運転運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより給湯除霜モード開始が設定されたことを検出し、給湯除霜モード開始信号を四方弁制御手段ＳＶｃｎｔ，膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔ，二方弁制御手段Ｖｃｎｔ、及びポンプ制御手段ＰＭｃｎｔへ送られる。
【０１３１】運転モードが冷房給湯除霜モードであることから、ｓｔｅｐ３にて給湯モードでは運転されていた温水ポンプＰＭ２をポンプ制御手段ＰＭｃｎｔにより停止させ、ｓｔｅｐ４にて第１冷媒対水熱交換器Ｈｅ１の水側回路における循環水の水温を検出すべく、温冷温水ポンプＰＭ１をポンプ制御手段ＰＭｃｎｔにより起動する。
【０１３２】そして、ｓｔｅｐ５にて、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側配管温度Ｔｐと所定温度Ｔｗとの代償関係を比較し、その結果によって制御動作を分岐する。
【０１３３】ｓｔｅｐ５において第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側配管温度Ｔｐが所定温度Ｔｗ以上（例えば、１５℃以上）であることが判明した場合、空気側熱交換器表面に着霜した霜を第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側回路を介してファンコイルユニットＦＣＵが設置されている空間の熱エネルギーを利用して融解させる運転を行う。
【０１３４】即ち、ｓｔｅｐ６にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、第１可逆膨張弁、及び第２可逆膨張弁：全開と設定され、ｓｔｅｐ７にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、第１二方弁Ｖ１、及び第２二方弁Ｖ２：閉と設定される。
【０１３５】その後、ｓｔｅｐ８にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：起動の信号が送られて圧縮機１が起動し、ｓｔｅｐ９では第１四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２：オフのまま保持し、ｓｔｅｐ１０にて給湯除霜モードとして運転が行われる。
【０１３６】以上、ｓｔｅｐ３〜ｓｔｅｐ９の動作により、空気側熱交換器２を凝縮器として、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成されるため、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１を介して吸熱した熱エネルギーにより、空気側熱交換器２表面の霜が融解されていく。
【０１３７】従って、貯湯タンクＴＫの温熱を利用することなく空気側熱交換器２の除霜運転が行えるため、貯湯タンクＴＫ内に形成されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タンク内温水を使用する際には常に貯湯タンクＴＫ上部の高温温水より供給できる。
【０１３８】一方、ｓｔｅｐ５において第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水側配管温度Ｔｐが所定温度Ｔｗ未満（例えば、１５℃未満）であることが判明した場合、空気側熱交換器表面に着霜した霜を圧縮機１自身の発熱エネルギーを利用して融解させる運転を行う。
【０１３９】即ち、ｓｔｅｐ１１にて膨張弁制御手段ＥＶｃｎｔにより、第１可逆膨張弁：全開、及び第２可逆膨張弁：全閉と設定され、ｓｔｅｐ１２にて二方弁制御手段Ｖｃｎｔにより、第１二方弁Ｖ１、及び第２二方弁Ｖ２：開と設定される。
【０１４０】その後、ｓｔｅｐ１３にて、ｓｔｅｐ４にて起動された冷温水ポンプＰＭ２をポンプ制御手段ＰＭｃｎｔにより停止させ、ｓｔｅｐ１４にて運転モード検出手段Ｍｏｄｅにより圧縮機制御手段ＣＭｃｎｔへ圧縮機１：起動の信号が送られて圧縮機１が起動し、ｓｔｅｐ１５では第１四方弁ＳＶ１、及び第２四方弁ＳＶ２：オフのまま保持し、ｓｔｅｐ１６にて給湯除霜モードとして運転が行われる。
【０１４１】以上、ｓｔｅｐ１１〜ｓｔｅｐ１５の動作、及び逆止弁ＧＶの働きにより、空気側熱交換器２を圧縮機１の発熱エネルギーにより加熱させる冷凍サイクルを形成されるため、多少時間がかかるが、圧縮機の発熱エネルギーにより、空気側熱交換器２表面の霜が融解されていく。
【０１４２】特に、逆止弁ＧＶは液溜タンクＴｎｋから第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２内への流れは抑止するため、低温冷媒が第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２内へ流入して第２冷媒対水熱交換器ＨＥ２の水側回路より吸熱することがない。
【０１４３】従って、貯湯タンクＴＫの温熱を利用することなく空気側熱交換器２の除霜運転が行えるため、貯湯タンクＴＫ内に形成されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タンク内温水を使用する際には常に貯湯タンクＴＫ上部の高温温水より供給できる。
【０１４４】以上により、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水回路側エネルギーが除霜運転の熱源として利用できるレベルである場合、給湯モードにて生じた空気側熱交換器２への着霜に対する除霜運転は、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１を蒸発器として作用させて行い、一方、第１冷媒対水熱交換器ＨＥ１の水回路側エネルギーが除霜運転の熱源として利用できるレベルにない場合、給湯モードにて生じた空気側熱交換器２への着霜に対する除霜運転は圧縮機１を熱源として行う。
【０１４５】従って、給湯除霜モードでは貯湯タンクＴＫの温熱を利用することなく行えるため、貯湯タンクＴＫ内に形成されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タンクＴＫ内温水を使用する際には常に貯湯タンクＴＫ上部の高温温水より供給できる。
【０１４６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明は、第１四方弁と、第２四方弁という２つの四方弁、及び第１冷媒対水熱交換器と第２冷媒対水熱交換器との間に液溜タンクを設置し、第２逆止弁と液溜タンク間を連通する接続管から分岐して、二方弁、及び減圧装置を介して気液分離器の入口側配管に連通する熱源側サイクルにおいて、暖房モード開始時に、第１冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、第１可逆膨張弁を所定開度、第２可逆膨張弁を全開、二方弁を開とし、圧縮機が起動して所定時間経過後、まず第２四方弁をオンとし、更に所定時間経過後、第１四方弁をオンとなるように制御して確実に２つの四方弁を切替えて、第１冷媒対水熱交換器を凝縮器、空気側熱交換器を蒸発器として作用させる冷凍サイクルを形成し、かつ、第２冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内の液冷媒を気液分離器入口側に回収する冷媒回収回路を形成する。
【０１４７】一方、暖房モード終了時に、まず第１四方弁をオフとし、所定時間経過後、第２四方弁をオフとし、そして圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制御を行う。
【０１４８】これにより、暖房モード直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に滞留していた液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分離器の入口側配管へ次第に回収されるため、一気に液冷媒が圧縮機へ吸入されて圧縮機で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保できる。
【０１４９】また、第１四方弁、及び第２四方弁の切替えに際しては、切替える対象の四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御となり、各四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替えることが可能になる。
【０１５０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて、冷房モード時に、第１冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を行うべく、第１四方弁、及び第２四方弁をオフ、第１可逆膨張弁を全開、第２可逆膨張弁を所定開度として空気側熱交換器を凝縮器、第１冷媒対水熱交換器を蒸発器として作用させ、更に、二方弁を開とする制御を行う。
【０１５１】つまり、第１冷媒対水熱交換器を蒸発器として作用させると共に、冷媒回収回路を形成する。
【０１５２】これにより、直前の運転モードにおいて使用していた第２冷媒対水熱交換器、及び液溜タンク内に滞留している液冷媒が二方弁と減圧装置を介して気液分離器の入口側配管へ次第に回収されるため、一気に液冷媒が圧縮機へ吸入されて圧縮機で液圧縮が生じて破損事故に至ることがなく、圧縮機信頼性を確保できる。
【０１５３】また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて、冷房＋給湯モード開始時に、第１冷媒対水熱交換器の水側にて冷水生成運転を、かつ第２冷媒対水熱交換器にて温水生成運転を行うべく圧縮機が起動して所定時間経過後、第２四方弁をオン、第１四方弁をオフとし、第１可逆膨張弁を全閉、第２可逆膨張弁を所定開度，二方弁を閉と制御し、一方、冷房＋給湯モード終了時に、第１四方弁はオフのままで、第２四方弁をオフとし、その後、圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制御を行う。
【０１５４】つまり、第２四方弁を確実に切り替えた後、第１冷媒対水熱交換器を蒸発器とし、第２冷媒対水熱交換器を凝縮器として作用させて排熱回収サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる冷媒を液溜タンクに貯留する回路を形成する。
【０１５５】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第１、及び第２冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとすると、本モードでは空気側熱交換器を使用しないため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。
【０１５６】また、第２四方弁の切替えに際しては、第２四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御となり、第２四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替えることが可能になる。
【０１５７】また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明と同じ構成からなる熱源側サイクルにおいて、給湯モード開始時に、第２冷媒対水熱交換器の水側にて温水生成運転を行うべく、圧縮機が起動して所定時間経過後、第２四方弁をオン，第１四方弁をオフとし、第１可逆膨張弁を所定開度、第２可逆膨張弁を全閉とし、更に、二方弁を閉と制御し、一方、給湯モード終了時に、第１四方弁はオフのままで、第２四方弁をオフとし、その後、圧縮機を停止し、二方弁を閉とする制御を行う。
【０１５８】つまり、第２四方弁を確実に切り替えた後、第２冷媒対水熱交換器を凝縮器として作用させる冷凍サイクルを形成すると共に、その際に余剰となる冷媒を液溜タンクに貯留する回路を形成する。
【０１５９】これにより、仮に冷房モードに最適な冷媒量で運転を行い、かつ空気側熱交換器の内容積より、第１、及び第２冷媒対水熱交換器の内容積が少ないとすると、本モードでは空気側熱交換器が冷媒保有量の少ない蒸発器として作用するため余剰冷媒が発生するが、それを液溜タンク内に溜め込むことができるため、冷媒過多状態にならず、適正な性能、及び運転状態を確保できる。
【０１６０】また、第２四方弁の切替えに際しては、第２四方弁の高圧入口側を常に圧縮機吐出圧力を印加させるため、圧力差を十分に確保した上での切替え制御となり、第２四方弁が圧力差不足による動作不良を起こすことなく、確実に流路を切替えることが可能になる。
【０１６１】また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明の手段に加えて、第１冷媒対水熱交換器の水側に冷温水ポンプ、及び放熱装置を環状に接続し、更に、第２冷媒対水熱交換器の水側は温水ポンプ、及び貯湯タンクを環状に接続し、温水は前記貯湯タンク上部より流入して下部より流出するように循環する冷温水利用側サイクルと、冷温水ポンプ、及び温水ポンプの運転／停止を行うポンプ制御手段と、第１冷媒対水熱交換器の水側入口部の配管温度を検出する配管温度検出手段を設置して以下の制御を行う。
【０１６２】即ち、給湯除霜モードを検出した時、温水ポンプを停止し、冷温水ポンプを運転し、更に、配管温度検出手段により第１冷媒対水熱交換器の水側配管温度が所定温度以上であることを検出した時に、空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、第１四方弁、及び第２四方弁をオフ、第１可逆膨張弁、及び第２可逆膨張弁を全開、第１二方弁を閉とする制御を行い、一方、給湯除霜モードを検出した時、温水ポンプを停止し、冷温水ポンプを運転し、更に、配管温度検出手段により第１冷媒対水熱交換器の水側配管温度が所定温度未満であることを検出した時に、空気側熱交換器の除霜運転を行うべく、冷温水ポンプを停止し、第１四方弁、及び第２四方弁をオフ、第１可逆膨張弁を全開、第２可逆膨張弁を全閉、第１二方弁、及び第２二方弁を開とする制御を行う。
【０１６３】これにより、給湯モードにて生じた空気側熱交換器への着霜に対する除霜運転は、貯湯タンクの温熱を利用することなく行えるため、貯湯タンク内に形成されている温度成層を乱すことなく保持でき、貯湯タンク内温水を使用する際には常に貯湯タンク上部の高温温水より供給できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４４８８
【氏名又は名称】松下冷機株式会社
【識別番号】０００００４６７３
【氏名又は名称】ナショナル住宅産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３０日（１９９９．３．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３５９９（Ｐ２０００−２８３５９９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８８５６１ |
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