JP2709073B2 - Cooling / heating hot water supply cycle and heating / hot water supply cycle - Google Patents
Cooling / heating hot water supply cycle and heating / hot water supply cycleInfo
- Publication number
- JP2709073B2 JP2709073B2 JP63106662A JP10666288A JP2709073B2 JP 2709073 B2 JP2709073 B2 JP 2709073B2 JP 63106662 A JP63106662 A JP 63106662A JP 10666288 A JP10666288 A JP 10666288A JP 2709073 B2 JP2709073 B2 JP 2709073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- water supply
- heat
- working medium
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 227
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 143
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 74
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 68
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 35
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 13
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 12
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 5
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 4
- KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N chloro(fluoro)methane Chemical compound F[C]Cl KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、温度レベルが大きく異なる給湯と暖房とを
補助熱源を用いずに運転可能な暖房給湯サイクルに関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heating and hot water supply cycle capable of operating hot water supply and heating having greatly different temperature levels without using an auxiliary heat source.
(従来の技術) 二通りの熱負荷に対応させ得るヒートポンプとして
は、従来、第17図に示すように、複数の凝縮器と複数段
のコンプレッサを組合せ、第1段コンプレッサ101を経
た作動媒体の一部を第2凝縮器104において凝縮させる
一方、残りの作動媒体を第2段のコンプレッサ102にお
いて更に圧縮した後第1の凝縮器103で凝縮させ、第1
の凝縮器103と第2の凝縮器104に夫々温度の異る2種類
の負荷流体を流して冷却するようにしたものがある(特
開昭60-126548号)。(Prior Art) Conventionally, as a heat pump capable of coping with two types of heat loads, as shown in FIG. 17, a plurality of condensers and a plurality of compressors are combined, and a working medium passing through a first compressor 101 is used. While a part is condensed in the second condenser 104, the remaining working medium is further compressed in the second stage compressor 102 and then condensed in the first condenser 103,
There is a type in which two types of load fluids having different temperatures flow through the condenser 103 and the second condenser 104, respectively, for cooling (JP-A-60-126548).
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、この2段圧縮2段凝縮冷凍サイクル
は、作動媒体の全量が第2凝縮器104を通るため、第1
凝縮器103と第2凝縮器104との間の熱出力の比若しくは
温度レベルを大きく変えることができない不利がある。
しかも、第1段のコンプレッサから吐出された作動媒体
をそのまま更に第2のコンプレッサで圧縮するため、作
動媒体が飽和温度よりも高温度で膨張している分だけ第
2コンプレッサへの吸込み量が減少し、圧縮効率が悪く
なる。更に、作動媒体の過熱度が大きくなり過ぎるため
潤滑剤の炭化などの事故が発生する虞れがある。また、
第1段目のコンプレッサから吐出された作動媒体の過熱
分のエネルギを利用していないために成績係数が低い欠
点を有する。(Problems to be Solved by the Invention) However, in this two-stage compression two-stage condensation refrigeration cycle, since the entire amount of the working medium passes through the second condenser 104,
The disadvantage is that the ratio of heat output or the temperature level between the condenser 103 and the second condenser 104 cannot be changed significantly.
In addition, since the working medium discharged from the first stage compressor is further compressed as it is by the second compressor, the amount of suction into the second compressor is reduced by the amount that the working medium expands at a temperature higher than the saturation temperature. And the compression efficiency becomes poor. Furthermore, since the degree of superheat of the working medium becomes too large, there is a possibility that an accident such as carbonization of the lubricant may occur. Also,
Since the energy of the superheated working medium discharged from the first stage compressor is not used, there is a disadvantage that the coefficient of performance is low.
そこで本発明は、補助熱源なしに温度レベルが大きく
異なる給湯と暖房を効率良く運転可能な暖房給湯サイク
ルを提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a heating and hot water supply cycle capable of efficiently operating hot water supply and heating having greatly different temperature levels without an auxiliary heat source.
(問題点を解決するための手段) かかる目的を達成するため、本発明の暖房給湯サイク
ルは、主コンプレッサと、この主コンプレッサによって
加圧された作動媒体を更に加圧する補助コンプレッサ
と、給湯用熱源となる第1熱交換器と、第1膨張弁と前
記主コンプレッサの入口あるいは出口に選択的かつ任意
に接続可能な冷暖房用熱源となる第3熱交換器を順次連
結してヒートサイクルを構成する一方、一端が第2膨張
弁を介して前記第1膨張弁と第3熱交換器との間に接続
されると共に他端が前記主コンプレッサの入口あるいは
出口に選択的かつ任意に連結可能な第2熱交換器を設
け、選択的に暖房給湯運転と冷房給湯運転とを実施でき
るようにしている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the heating and hot water supply cycle of the present invention includes a main compressor, an auxiliary compressor for further pressurizing the working medium pressurized by the main compressor, and a heat source for hot water supply. A first heat exchanger, and a first expansion valve and a third heat exchanger serving as a heat source for cooling and heating that can be selectively and arbitrarily connected to an inlet or an outlet of the main compressor to form a heat cycle. On the other hand, one end is connected between the first expansion valve and the third heat exchanger via a second expansion valve, and the other end is selectively connectable to an inlet or an outlet of the main compressor. Two heat exchangers are provided so that a heating hot water supply operation and a cooling hot water supply operation can be selectively performed.
また、本発明は、主コンプレッサと、この主コンプレ
ッサで圧縮された作動媒体の一部を更に圧縮する補助コ
ンプレッサと、前記主コンプレッサで圧縮された作動媒
体の一部を凝縮させて暖房用熱源とする第1凝縮器と、
前記補助コンプレッサで圧縮された作動媒体を凝縮させ
て給湯用熱源とする第2凝縮器とを有し、各凝縮器にお
いて凝縮後に減圧膨張させて1つの蒸発器で作動媒体の
全量を蒸発させるヒートポンプを形成し、給湯系の被加
熱流体を前記補助コンプレッサに吸入される前の作動媒
体で予熱すると共に前記第2凝縮器で更に給湯温度にま
で加熱するようにしている。The present invention also provides a main compressor, an auxiliary compressor that further compresses a part of the working medium compressed by the main compressor, and a heat source for heating by condensing a part of the working medium compressed by the main compressor. A first condenser,
A heat pump for condensing the working medium compressed by the auxiliary compressor and using the working medium as a heat source for hot water supply, wherein the condenser is condensed and then expanded under reduced pressure to evaporate the entire amount of the working medium in one evaporator. Is formed, and the fluid to be heated in the hot water supply system is preheated by the working medium before being sucked into the auxiliary compressor, and further heated to the hot water supply temperature by the second condenser.
また、本発明は、主コンプレッサと、暖房用熱源とし
て利用される第1凝縮器と、気液分離器と、第1膨張弁
と、蒸発器とで第1ヒートサイクルを構成する一方、気
液分離器から作動媒体の気体分のみを抽出して該気体を
更に圧縮し給湯用熱源に適した高温高圧の作動媒体を得
る補助コンプレッサと、給湯用熱源として利用される第
2凝縮器と、第2膨張弁および気液分離器を順次接続し
て第2膨張弁で減圧膨張した後の作動媒体を第1ヒート
サイクルに還流させる第2ヒートサイクルを設けるよう
にしている。The present invention also provides a first heat cycle including a main compressor, a first condenser used as a heating heat source, a gas-liquid separator, a first expansion valve, and an evaporator. An auxiliary compressor that extracts only the gas content of the working medium from the separator and further compresses the gas to obtain a high-temperature and high-pressure working medium suitable for a hot water supply heat source; a second condenser used as a hot water supply heat source; A second heat cycle is provided in which the two expansion valves and the gas-liquid separator are sequentially connected, and the working medium after being decompressed and expanded by the second expansion valve is returned to the first heat cycle.
また、本発明は、主コンプレッサと、第1熱交換器
と、第1膨張弁と、第3熱交換器と、主コンプレッサ
と、第1熱交換器あるいは第3熱交換器のいずれか一方
を上流側に他方を下流側に選択的に接続させる四方切替
弁とを連結して冷暖房ヒートサイクルを構成する一方、
主コンプレッサの下流と、第1熱交換器と第1膨張弁と
の間あるいは第3熱交換器と第1膨張弁との間のいずれ
かに選択的に気液分離器を接続し、かつ該気液分離器に
気液分離後の作動媒体の気体分のみを抽出し圧縮する補
助コンプレッサと、給湯用熱源として利用される第2熱
交換器と、第2膨張弁を接続し、主コンプレッサにおい
て圧縮された作動媒体の一部の気体分だけを更に圧縮し
て凝縮させる給湯サイクルを構成するようにしている。Further, the present invention provides a method for connecting the main compressor, the first heat exchanger, the first expansion valve, the third heat exchanger, the main compressor, and either the first heat exchanger or the third heat exchanger. While a four-way switching valve that selectively connects the other side to the downstream side is connected to the upstream side to form a cooling and heating heat cycle,
Selectively connecting a gas-liquid separator downstream of the main compressor and either between the first heat exchanger and the first expansion valve or between the third heat exchanger and the first expansion valve; The auxiliary compressor that extracts and compresses only the gas component of the working medium after the gas-liquid separation into the gas-liquid separator, the second heat exchanger used as a heat source for hot water supply, and the second expansion valve are connected. A hot water supply cycle is configured to further compress and condense only a part of the gas in the compressed working medium.
また、本発明は、第2凝縮器あるいは熱交換器を熱源
とする給湯系を設け、この給湯系を流れる被加熱流体を
予熱する熱交換器を気液分離器内に設け、主コンプレッ
サから吐出された作動媒体と給湯系の被加熱流体との間
で熱交換させ、給湯系の被加熱流体の予熱と作動媒体の
中間冷却を行い、更に第2凝縮器あるいは熱交換器で更
に給湯温度にまで加熱するようにしている。Further, the present invention provides a hot water supply system using a second condenser or a heat exchanger as a heat source, a heat exchanger for preheating a fluid to be heated flowing through the hot water supply system in a gas-liquid separator, and discharges the gas from a main compressor. The heat is exchanged between the working medium and the fluid to be heated in the hot water supply system, and the preheating of the fluid to be heated in the hot water supply system and the intermediate cooling of the working medium are performed. Further, the temperature of the hot water is further increased by the second condenser or heat exchanger. Until it is heated.
(作用) したがって、本発明にあっては、主コンプレッサある
いは主コンプレッサと補助コンプレッサの双方を駆動し
かつ第1熱交換器、第2熱交換器、第3熱交換器の接続
方向を切替えることにより、作動媒体の流れの方向と圧
縮状態が部分的に変わる。したがって、1つのサイクル
を利用して温度レベルの異なる冷暖房運転と給湯運転の
同時運転及び単独運転が可能である。(Operation) Therefore, in the present invention, the main compressor or both the main compressor and the auxiliary compressor are driven and the connection direction of the first heat exchanger, the second heat exchanger, and the third heat exchanger is switched. In addition, the flow direction and the compression state of the working medium are partially changed. Therefore, simultaneous operation and independent operation of the cooling / heating operation and the hot water supply operation at different temperature levels can be performed using one cycle.
また、本発明にあっては、主コンプレッサで加圧され
た作動媒体はその一部が第1凝縮器において凝縮し、そ
の凝縮熱が暖房機の熱源として利用され、過熱分の熱を
消費する一方、第1凝縮器を出た作動媒体のうち気体分
のみを抽出して補助コンプレッサで更に加圧し、第1凝
縮器に導入される作動媒体より高温・高圧として第2凝
縮器内において凝縮し、その凝縮熱が給湯機の熱源とし
て利用される。Further, in the present invention, a part of the working medium pressurized by the main compressor is condensed in the first condenser, and the condensed heat is used as a heat source of the heater, and the heat of the superheat is consumed. On the other hand, only the gas component is extracted from the working medium that has exited the first condenser, and is further pressurized by the auxiliary compressor, and is condensed in the second condenser at a higher temperature and pressure than the working medium introduced into the first condenser. The heat of condensation is used as a heat source for the water heater.
また、本発明にあっては、主コンプレッサで加圧され
た作動媒体はその一部が第1凝縮器において凝縮し、そ
の凝縮熱が暖房機の熱源として利用される一方、主コン
プレッサで圧縮された作動媒体の一部は給湯用の被加熱
流体と熱交換して中間冷却された後補助コンプレッサで
更に圧縮され、第1凝縮器に導入される作動媒体より高
温・高圧とされて第2凝縮器内において凝縮し、その凝
縮熱が給湯機の高熱源として利用される。一方、給湯系
の被加熱流体は補助コンプレッサに吸入される前の作動
媒体と先ず熱交換することによって予熱され、次いで第
2凝縮器において給湯温度にまで加熱される。Also, in the present invention, a part of the working medium pressurized by the main compressor is condensed in the first condenser, and the condensed heat is used as a heat source of the heater while being compressed by the main compressor. A part of the working medium is heat-exchanged with the fluid to be heated for hot water supply, intermediately cooled, and then further compressed by the auxiliary compressor. It is condensed in the vessel, and the heat of condensation is used as a high heat source of the water heater. On the other hand, the fluid to be heated in the hot water supply system is first preheated by exchanging heat with the working medium before being sucked into the auxiliary compressor, and then heated to the hot water supply temperature in the second condenser.
また、本発明にあっては、主コンプレッサで加圧され
た作動媒体はその一部が第1熱交換器において凝縮し、
その凝縮熱が暖房機の熱源として利用される。一方、主
コンプレッサで圧縮された作動媒体の一部は気液分離器
において中間冷却され気体分のみが抽出されて補助コン
プレッサで更に加圧され、第1熱交換器に導入される作
動媒体より高温・高圧とされて第2熱交換器内において
凝縮し、その凝縮熱が給湯機の高熱源として利用され
る。また、四方切替弁を操作して作動媒体の流れを切替
えることによって、第1熱交換器にガス作動媒体を流し
冷房運転を行なう。このときも、作動媒体の一部を使っ
て給湯サイクルは稼動する。Further, in the present invention, a part of the working medium pressurized by the main compressor is condensed in the first heat exchanger,
The heat of condensation is used as a heat source for the heater. On the other hand, a part of the working medium compressed by the main compressor is intercooled in the gas-liquid separator, only the gas is extracted, further pressurized by the auxiliary compressor, and has a higher temperature than the working medium introduced into the first heat exchanger. -It is made high pressure and condensed in the second heat exchanger, and the condensed heat is used as a high heat source of the water heater. Further, by operating the four-way switching valve to switch the flow of the working medium, the gas working medium is caused to flow through the first heat exchanger to perform the cooling operation. Also at this time, the hot water supply cycle operates using a part of the working medium.
また、本発明にあっては、冷暖房ヒートサイクルと給
湯サイクルとを連結する気液分離器において、冷暖房ヒ
ートサイクル側の凝縮熱を利用して給湯用水の予熱を
し、かつ給湯サイクルの冷媒への与熱を行なえる。Further, according to the present invention, in the gas-liquid separator that connects the heating and cooling heat cycle and the hot water supply cycle, preheating of the hot water is performed by using the heat of condensation on the cooling and heating heat cycle side, and the refrigerant in the hot water supply cycle is supplied to the refrigerant. Heating can be performed.
(実施例) 以下本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。(Example) Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.
第1図に本発明の暖房給湯サイクルの一実施例を示
す。この暖房給湯サイクルは、主コンプレッサ1と、こ
の主コンプレッサ1によって加圧された作動媒体を更に
加圧する補助コンプレッサ2と、給湯用熱源としての第
1熱交換器・凝縮器3と、第1膨張弁4と第2膨張弁7
及び蒸発器としての第2熱交換器5を順次連結してヒー
トサイクルを構成する一方、前記主コンプレッサ1の出
口と第2熱交換器5の上流側との間に暖房用熱源として
の第3熱交換器6を接続し、第2交換器5で蒸発させた
作動媒体を主コンプレッサ1で圧縮した後、一部をその
まま第3熱交換器6で凝縮させると共に一部を補助コン
プレッサ2で更に加圧して高温高圧のガスとしてから第
1熱交換器3で凝縮させるように構成されている。尚、
本実施例では第1膨張弁4と第2膨張弁7を第1熱交換
器3と第2熱交換器5との間に設け、第1熱交換器3で
凝縮した作動媒体を一旦第3熱交換器6を通過する作動
媒体と同じ圧力に減圧した後更に第2膨張弁7で第3熱
交換器6側の作動媒体と共に減圧するようにしている
が、これに限定されるものではなく、第1図〜第3図に
仮想線で示す位置に第2膨張弁7あるいはその他の膨張
弁を設けるようにしても良い。本明細書において、主コ
ンプレッサの出口と第2熱交換器の上流側との間に第3
熱交換器を第2膨張弁を介して接続するとは、第2熱交
換器5と第3熱交換器6との間に第2膨張弁7を介在さ
せることを意味する。FIG. 1 shows an embodiment of the heating and hot water supply cycle of the present invention. The heating and hot water supply cycle includes a main compressor 1, an auxiliary compressor 2 for further pressurizing the working medium pressurized by the main compressor 1, a first heat exchanger / condenser 3 as a heat source for hot water supply, and a first expansion. Valve 4 and second expansion valve 7
And a second heat exchanger 5 as an evaporator is sequentially connected to form a heat cycle. After connecting the heat exchanger 6 and compressing the working medium evaporated in the second exchanger 5 with the main compressor 1, a part of the working medium is condensed as it is in the third heat exchanger 6 and a part is further condensed by the auxiliary compressor 2. The first heat exchanger 3 is configured to pressurize and convert the gas into a high-temperature and high-pressure gas. still,
In this embodiment, the first expansion valve 4 and the second expansion valve 7 are provided between the first heat exchanger 3 and the second heat exchanger 5, and the working medium condensed in the first heat exchanger 3 is temporarily transferred to the third heat exchanger 3. After the pressure is reduced to the same pressure as the working medium passing through the heat exchanger 6, the pressure is further reduced by the second expansion valve 7 together with the working medium on the third heat exchanger 6 side. However, the present invention is not limited to this. The second expansion valve 7 or another expansion valve may be provided at a position indicated by a virtual line in FIGS. In this specification, a third port is provided between the outlet of the main compressor and the upstream side of the second heat exchanger.
Connecting the heat exchanger via the second expansion valve means that the second expansion valve 7 is interposed between the second heat exchanger 5 and the third heat exchanger 6.
前記第1熱交換器3、第2熱交換器5及び第3熱交換
器6としてはフィンチューブ熱交換器等の間接熱交換器
の採用が一般的であり、外気の熱を汲上げないしは外気
を直接温め若しくは他の熱交換器との間で熱の授受を行
ないあるいは蓄熱槽と組合せて蓄熱剤や給湯用水の間で
熱交換をおこなっているが、直接接触熱交換器の採用も
可能である。直接熱交換器としては、図示していないが
例えば断熱構造の蓄熱槽の中に水を貯留し、この中に作
動媒体であるフロンを直接吹き込み凝縮する蓄熱槽が好
適である。As the first heat exchanger 3, the second heat exchanger 5, and the third heat exchanger 6, an indirect heat exchanger such as a fin tube heat exchanger is generally used. Is directly heated or heat is exchanged with other heat exchangers, or heat is exchanged between a heat storage agent and water for hot water supply in combination with a heat storage tank, but a direct contact heat exchanger can also be used. is there. As the direct heat exchanger, although not shown, for example, a heat storage tank in which water is stored in a heat storage tank having an insulated structure, and Freon serving as a working medium is directly blown and condensed therein.
斯様に構成されたヒートサイクルは次のように作動す
る。The heat cycle configured as described above operates as follows.
主コンプレッサ1と補助コンプレッサ2とを同時に駆
動して、作動媒体を主コンプレッサ1→第3熱交換器6
→第2膨張弁7→第2熱交換器5→主コンプレッサ1へ
と流れる循環路と、主コンプレッサ1→補助コンプレッ
サ2→第1熱交換器3→第1膨張弁4→第2膨張弁7→
第2熱交換器5→主コンプレッサ1へと流れる循環路と
の2循環ヒートポンプを構成する。主コンプレッサ1に
おいて加圧された作動媒体は、その一部が第3熱交換器
6において凝縮し暖房用熱源として利用される一方、一
部は補助コンプレッサ2において更に加圧され第3熱交
換器6側へ流れる作動媒体より高圧高温のガスとされ第
1熱交換器3において凝縮し給湯用水の加熱用熱源とし
て利用される。The main compressor 1 and the auxiliary compressor 2 are simultaneously driven, and the working medium is changed from the main compressor 1 to the third heat exchanger 6.
→ second expansion valve 7 → second heat exchanger 5 → circulation path to main compressor 1 and main compressor 1 → auxiliary compressor 2 → first heat exchanger 3 → first expansion valve 4 → second expansion valve 7 →
A two-circulation heat pump including a second heat exchanger 5 and a circulation path flowing to the main compressor 1 is configured. A part of the working medium pressurized in the main compressor 1 is condensed in the third heat exchanger 6 and used as a heat source for heating, while a part is further pressurized in the auxiliary compressor 2 and used in the third heat exchanger. It is converted into a gas having a higher pressure and a higher temperature than the working medium flowing to the side 6 and is condensed in the first heat exchanger 3 and used as a heat source for heating the hot water.
尚、第1熱交換器3に給湯槽、第3熱交換器6に蓄熱
槽を使用する場合、水を加熱して暖房用の温水あるいは
給湯用の高温水として蓄熱を行う。この場合、深夜電力
を利用して蓄熱を行うことが経済的である。蓄熱分だけ
で暖房負荷をまかなえないときには、主コンプレッサ1
を運転してフロンを循環させて第3熱交換器6内の水を
加熱し、給湯負荷が蓄熱分だけでまかなえないときには
主コンプレッサ2及び補助コンプレッサ2を運転し、第
1熱交換器3で補給される水を温める。When a hot water supply tank is used for the first heat exchanger 3 and a heat storage tank is used for the third heat exchanger 6, the water is heated to store heat as hot water for heating or high-temperature water for hot water supply. In this case, it is economical to perform heat storage using midnight power. When the heating load cannot be covered only by heat storage, the main compressor 1
Is operated to circulate the CFCs to heat the water in the third heat exchanger 6. When the hot water supply load cannot be satisfied only by the heat storage, the main compressor 2 and the auxiliary compressor 2 are operated, and the first heat exchanger 3 Warm the water to be replenished.
また、第2図に冷暖房給湯サイクルの実施例を示す。
このサイクルは、主コンプレッサ1と、この主コンプレ
ッサ1によって加圧された作動媒体を更に加圧する補助
コンプレッサ2と、第1熱交換器3と、第1膨張弁4と
前記主コンプレッサ1の入口あるいは出口に選択的かつ
任意に接続可能な第3熱交換器6を順次連結してヒート
サイクルを構成する一方、一端が第2膨張弁7を介して
前記第1膨張弁4と第3熱交換器6との間に接続される
と共に他端が前記主コンプレッサ1の入口あるいは出口
に選択的かつ任意に連結可能な第2熱交換器5を設けて
成る。FIG. 2 shows an embodiment of a cooling / heating hot water supply cycle.
This cycle includes a main compressor 1, an auxiliary compressor 2 for further pressurizing the working medium pressurized by the main compressor 1, a first heat exchanger 3, a first expansion valve 4 and an inlet of the main compressor 1 or A third heat exchanger 6 that can be selectively and arbitrarily connected to the outlet is sequentially connected to form a heat cycle, while one end is connected to the first expansion valve 4 and the third heat exchanger via a second expansion valve 7. 6 and a second heat exchanger 5 whose other end can be selectively and arbitrarily connected to the inlet or outlet of the main compressor 1.
前記第3熱交換器6は本実施例の場合、夫々にストッ
プバルブ8を有する分岐管9を介して主コンプレッサ1
の入口と出口に夫々連結され、ストップバルブ8の開閉
制御によって主コンプレッサ1の入口あるいは出口に選
択的かつ任意に接続し得るように配管されている。勿論
ストップバルブ8の組合せに代えて三方弁やその他の流
路切替手段を採用することも可能である。In the case of the present embodiment, the third heat exchanger 6 is connected to the main compressor 1 via branch pipes 9 each having a stop valve 8.
Are connected respectively to the inlet and outlet of the main compressor 1 by opening and closing control of a stop valve 8. Of course, a three-way valve or other flow path switching means can be employed instead of the combination of the stop valve 8.
前記第2熱交換器5は、本実施例の場合、夫々にスト
ップバルブ10を有する分岐管11を介して主コンプレッサ
1の入口と出口に夫々連結され、ストップバルブ10の開
閉制御によって主コンプレッサ1の入口あるいは出口に
選択的かつ任意に接続し得るように配管されている。In the case of the present embodiment, the second heat exchanger 5 is connected to an inlet and an outlet of the main compressor 1 through branch pipes 11 each having a stop valve 10, and the main compressor 1 is controlled by opening and closing the stop valve 10. The pipes are connected so that they can be selectively and arbitrarily connected to the inlet or outlet.
前記第1膨張弁4及び第2膨張弁7は、本実施例の場
合、どちらから通過しても断熱膨張できる構造のものが
採用されているが、バイパス路などを利用して一方通行
の膨脹弁を使用することも可能である。また、システム
の制御特性の面から、第1,第2膨張弁4,7の他に第3の
膨脹弁を第2図に仮想線で示す第2膨張弁の位置に配置
しても良い。In the case of the present embodiment, the first expansion valve 4 and the second expansion valve 7 have a structure capable of adiabatic expansion even when they pass from either side. However, one-way expansion using a bypass or the like is employed. It is also possible to use valves. Further, in view of the control characteristics of the system, a third expansion valve may be arranged at the position of the second expansion valve indicated by a virtual line in FIG. 2 in addition to the first and second expansion valves 4 and 7.
前記各熱交換器3,5,6には空気あるいはその他の被熱
交換流体と作動媒体との間で熱交換を行なう間接熱交換
器が一般的であり、外気の熱を汲上げあるいは外気ない
し貯留水を温めあるいは他のサイクル例えば給湯サイク
ルの熱交換器に熱を与えるようにしているが、直接熱交
換器を採用しても良い。尚、蓄熱槽内には熱利用側の熱
交換器即ち冷暖房サイクルの熱交換用パイプが設けら
れ、蓄えた冷熱ないし温熱を取出すように設けられてい
る。Each of the heat exchangers 3, 5, and 6 is generally an indirect heat exchanger that performs heat exchange between air or another heat exchange fluid and a working medium, and pumps up or heats the outside air. Although the stored water is heated or heat is applied to a heat exchanger in another cycle, for example, a hot water supply cycle, a direct heat exchanger may be employed. The heat storage tank is provided with a heat exchanger on the heat utilization side, that is, a heat exchange pipe for a cooling and heating cycle, and is provided so as to extract the stored cold or warm heat.
斯様に構成されたヒートサイクルは次のように作動媒
体の流れの切替えと駆動コンプレッサの選択によって種
々の熱交換モードを実現できる。The heat cycle configured as described above can realize various heat exchange modes by switching the flow of the working medium and selecting the drive compressor as follows.
冷房給湯モードは、第4図(A)に示すように、主コ
ンプレッサ1と補助コンプレッサ2を駆動し、第2熱交
換器5を循環路から切離すことにより達成される。作動
媒体は、主コンプレッサ1→補助コンプレッサ2→第1
熱交換器3→第1膨張弁4→第3熱交換器6→主コンプ
レッサ1へと循環し、主コンプレッサ1と補助コンプレ
ッサ2における2段加圧によって相当高温高圧のガスと
なった作動媒体の凝縮熱を利用して給湯用水を高温水と
する一方、断熱膨張後の低温低圧のフロン液あるいは気
液二相のフロンを第3熱交換器6内で蒸発させて冷房用
熱源として利用する。The cooling hot water supply mode is achieved by driving the main compressor 1 and the auxiliary compressor 2 and disconnecting the second heat exchanger 5 from the circulation path, as shown in FIG. 4 (A). The working medium is main compressor 1 → auxiliary compressor 2 → first
The working medium which circulates from the heat exchanger 3 → the first expansion valve 4 → the third heat exchanger 6 → the main compressor 1 and becomes a gas of considerably high temperature and high pressure by two-stage pressurization in the main compressor 1 and the auxiliary compressor 2 Utilizing the heat of condensation, the hot-water supply water is turned into high-temperature water, while the adiabatic expanded low-temperature, low-pressure fluorocarbon liquid or gas-liquid two-phase fluorocarbon is evaporated in the third heat exchanger 6 and used as a cooling heat source.
冷房モードは、第4図(B)に示すように、補助コン
プレッサ2の稼動を停止し、第1熱交換器3を循環路よ
り切離すことによって、作動媒体を主コンプレッサ1→
第2熱交換器5→第2膨張弁7→第3熱交換器6→主コ
ンプレッサ1と流れるように流路を切替えることによっ
て達成される。作動媒体は第3熱交換器6で熱を汲上
げ、第2熱交換器5で熱を捨てる。In the cooling mode, as shown in FIG. 4 (B), the operation of the auxiliary compressor 2 is stopped, and the first heat exchanger 3 is disconnected from the circulation path, thereby changing the working medium to the main compressor 1 →
This is achieved by switching the flow path so as to flow from the second heat exchanger 5 → the second expansion valve 7 → the third heat exchanger 6 → the main compressor 1. The working medium pumps up heat in the third heat exchanger 6 and rejects heat in the second heat exchanger 5.
給湯モードは、第4図(C)に示すように、主コンプ
レッサ1と補助コンプレッサ2を稼動し、第3熱交換器
6を循環路より切離すことによって、作動媒体を主コン
プレッサ1→補助コンプレッサ2→第1熱交換器3→第
1膨張弁4→第2膨張弁7→第2熱交換器5→主コンプ
レッサ1と流すことによって達成される。第2熱交換器
5において外気から汲上げられた熱は2段加圧によって
高温とされ、第1熱交換器3において給湯用水を加熱
し、高温水をつくる。In the hot water supply mode, as shown in FIG. 4 (C), the main compressor 1 and the auxiliary compressor 2 are operated, and the third heat exchanger 6 is disconnected from the circulation path, so that the working medium is changed from the main compressor 1 to the auxiliary compressor. This is achieved by flowing in the order of 2 → first heat exchanger 3 → first expansion valve 4 → second expansion valve 7 → second heat exchanger 5 → main compressor 1. The heat pumped from the outside air in the second heat exchanger 5 is raised to a high temperature by two-stage pressurization, and the first heat exchanger 3 heats hot-water supply water to produce high-temperature water.
暖房給湯モードは、第4図(D)に示すように、第1
図の実施例と同じく、両コンプレッサ1,2を駆動し作動
媒体を2分することによって、主コンプレッサ1→補助
コンプレッサ2→第1熱交換器3→第1膨張弁4→第2
膨張弁7→第2熱交換器5→主コンプレッサ1と流れる
流路と、主コンプレッサ1→第3熱交換器6→第2膨張
弁7→第2熱交換器5→主コンプレッサ1と流れる流路
と2流路を形成することによって達成される。主コンプ
レッサ1だけで加圧された作動媒体を使用して第3熱交
換器6において中温(暖房に適した程度の温度)の熱交
換を行う一方、更に補助コンプレッサ2で加圧された作
動媒体を使用して第1熱交換器3において高温(給湯に
適した程度の温度)の熱交換が同時に行なわれる。The heating and hot water supply mode is, as shown in FIG.
As in the embodiment shown in the figure, by driving both compressors 1 and 2 to divide the working medium into two, the main compressor 1 → the auxiliary compressor 2 → the first heat exchanger 3 → the first expansion valve 4 → the second expansion valve
The flow path that flows from the expansion valve 7 to the second heat exchanger 5 to the main compressor 1, and the flow that flows from the main compressor 1 to the third heat exchanger 6 to the second expansion valve 7 to the second heat exchanger 5 to the main compressor 1. This is achieved by forming a passage and two passages. Using the working medium pressurized only by the main compressor 1, the third heat exchanger 6 performs heat exchange at a medium temperature (a temperature suitable for heating), while the working medium further pressurized by the auxiliary compressor 2. , Heat exchange at a high temperature (a temperature suitable for hot water supply) is simultaneously performed in the first heat exchanger 3.
暖房モードは、第4図(E)に示すように、補助コン
プレッサ2を停止して第1熱交換器3を切離し、主コン
プレッサ1の稼動によって、主コンプレッサ1→第3熱
交換器6→第2膨張弁7→第2熱交換器5→主コンプレ
ッサ1へと作動媒体を流すことによって達成される。第
2熱交換器5で外気から汲上げた熱を利用して第3熱交
換器6で空気あるいは暖房用蓄熱材・水を加熱する。In the heating mode, as shown in FIG. 4 (E), the auxiliary compressor 2 is stopped, the first heat exchanger 3 is disconnected, and the main compressor 1 is operated, so that the main compressor 1 → the third heat exchanger 6 → the This is achieved by flowing the working medium from the second expansion valve 7 to the second heat exchanger 5 to the main compressor 1. The third heat exchanger 6 heats the air or the heat storage material / water for heating by utilizing the heat pumped from the outside air by the second heat exchanger 5.
尚、第3熱交換器を暖房用温水蓄熱システムとして構
成する場合、深夜電力を利用して温水蓄熱し、その熱を
槽内の熱交換用パイプを介して取出し暖房負荷に応えれ
ば経済的である。蓄熱分だけで暖房負荷をまかなえない
ときには、主コンプレッサ1を運転し、作動媒体を循環
させて第3熱交換器6内の水を加熱する。また、第3熱
交換器6を冷房用蓄冷熱サイクルとして構成する場合、
例えば水やその他の蓄冷熱剤を間接冷却する蓄冷装置と
する場合も、同様に深夜電力を利用して運転すれば経済
的である。When the third heat exchanger is configured as a hot water heat storage system for heating, it is economical if hot water is stored using midnight power and the heat is taken out through a heat exchange pipe in the tank to meet the heating load. It is. When the heating load cannot be covered only by the heat storage, the main compressor 1 is operated to circulate the working medium to heat the water in the third heat exchanger 6. When the third heat exchanger 6 is configured as a cooling regenerative heat cycle,
For example, in the case of a cold storage device that indirectly cools water and other cold storage agents, it is economical to operate similarly using midnight power.
更に他の冷暖房給湯サイクルの例を第3図に示す。こ
の多段式ヒートポンプは、主コンプレッサ1と、この主
コンプレッサ1よって加圧された作動媒体を更に加圧す
る補助コンプレッサ2と、第1熱交換器3と、第1膨張
弁4と前記主コンプレッサ1の入口あるいは出口に選択
的かつ任意に接続可能な第3熱交換器6を順次連結して
ヒートサイクルを構成する一方、一端が第2膨張弁7を
介して前記第1膨張弁4と第3熱交換器6との間に接続
されると共に他端が前記主コンプレッサ1の入口あるい
は出口に選択的かつ任意に連結可能な第2熱交換器5を
設け、更に前記補助コンプレッサ2の下流と第3熱交換
器3とを連結し任意に遮断可能なバイパス路12を設ける
と共に前記主コンプレッサ1と補助コンプレッサ2とを
結ぶ流路を遮断する手段13を設けてなる。FIG. 3 shows still another example of the cooling / heating hot water supply cycle. The multi-stage heat pump includes a main compressor 1, an auxiliary compressor 2 that further pressurizes the working medium pressurized by the main compressor 1, a first heat exchanger 3, a first expansion valve 4, and the main compressor 1. A third heat exchanger 6 which can be selectively and arbitrarily connected to the inlet or the outlet is sequentially connected to form a heat cycle, while one end is connected to the first expansion valve 4 via the second expansion valve 7 and the third heat exchanger 3. A second heat exchanger 5 which is connected between the heat exchanger 6 and the other end of which can be selectively and arbitrarily connected to the inlet or outlet of the main compressor 1; A bypass path 12 is provided to connect the heat exchanger 3 and can be arbitrarily shut off, and a means 13 for shutting off a flow path connecting the main compressor 1 and the auxiliary compressor 2 is provided.
本実施例の場合、主コンプレッサ1と補助コンプレッ
サ2との間を遮断する手段としてストップバルブ13を、
また補助コンプレッサ2の下流と第3熱交換器3とを連
結するバイパス路12を遮断する手段としてストップバル
ブ14を使用しているが、その他の流路開閉手段を使用し
ても良い。In the case of the present embodiment, a stop valve 13 is provided as means for shutting off the connection between the main compressor 1 and the auxiliary compressor 2,
Further, although the stop valve 14 is used as a means for shutting off the bypass 12 connecting the downstream of the auxiliary compressor 2 and the third heat exchanger 3, other flow opening / closing means may be used.
この場合第4図に示す発明のものと同様に冷房給湯モ
ード、冷房モード、給湯モード、暖房給湯モード、暖房
モードが実施できる他、主コンプレッサ1と補助コンプ
レッサ2を稼動し、これらの間を連結する流路をストッ
プバルブ13によって遮断し、第2熱交換器5から供給さ
れる作動媒体が主コンプレッサ1と補助コンプレッサ2
とに分流してから再び合流して第3熱交換器6→第2膨
張弁7→第2熱交換器5へと流れるように流路を切替え
れば、作動媒体の時間当りの吐出量・循環量が増大し、
急速暖房が可能となる急速暖房モードが実現する。In this case, a cooling / hot water supply mode, a cooling mode, a hot water supply mode, a heating / hot water supply mode, and a heating mode can be implemented as in the case of the invention shown in FIG. 4, and the main compressor 1 and the auxiliary compressor 2 are operated and connected therebetween. The working fluid supplied from the second heat exchanger 5 is blocked by the main compressor 1 and the auxiliary compressor 2
If the flow path is switched so that the working medium flows again from the third heat exchanger 6 → the second expansion valve 7 → the second heat exchanger 5, the discharge amount / time of the working medium can be reduced. Circulation volume increases,
A rapid heating mode that enables rapid heating is realized.
第5図に他の暖房給湯サイクルの実施例を示す。この
暖房給湯サイクルは、主コンプレッサ21と、第1凝縮器
22と、気液分離器23と第1膨張弁24及び蒸発器25を順次
連結して第1ヒートサイクル20を構成する一方、前記気
液分離器23と補助コンプレッサ26、第2凝縮器27と、第
2膨張弁28とで第2ヒートサイクル29を構成し、気液分
離器23内の気体分だけを第2ヒートサイクル29側へ抽出
して補助コンプレッサ26で更に加圧し、第2凝縮器27で
凝縮し、第2膨張弁28を介して膨張した後第1ヒートサ
イクル20側へ還流させるようにしている。FIG. 5 shows another embodiment of the heating and hot water supply cycle. This heating and hot water supply cycle includes a main compressor 21 and a first condenser.
22, the gas-liquid separator 23, the first expansion valve 24, and the evaporator 25 are sequentially connected to form a first heat cycle 20, while the gas-liquid separator 23, the auxiliary compressor 26, the second condenser 27, , A second heat cycle 29 is constituted by the second expansion valve 28, only the gas in the gas-liquid separator 23 is extracted to the second heat cycle 29 side, and is further pressurized by the auxiliary compressor 26. After being condensed at 27 and expanded via the second expansion valve 28, it is returned to the first heat cycle 20.
斯様に構成された暖房給湯サイクルは次のように作動
する。The heating / hot water supply cycle thus configured operates as follows.
主コンプレッサ21と補助コンプレッサ26とを同時に駆
動して、作動媒体を主コンプレッサ21→第1凝縮器22→
気液分離器23→第1膨張弁24→蒸発器25→主コンプレッ
サ21へと流れる循環路(第1ヒートサイクル20)と、気
液分離器23→補助コンプレッサ26→第2凝縮器27→第2
膨張弁28→気液分離器23へと流れる循環路(第2ヒート
サイクル29)との2循環ヒートポンプを構成する。By simultaneously driving the main compressor 21 and the auxiliary compressor 26, the working medium is changed from the main compressor 21 to the first condenser 22.
Gas-liquid separator 23 → first expansion valve 24 → evaporator 25 → circulation path (first heat cycle 20) to main compressor 21 and gas-liquid separator 23 → auxiliary compressor 26 → second condenser 27 → second 2
A two-circulation heat pump including a circulation path (second heat cycle 29) flowing from the expansion valve 28 to the gas-liquid separator 23 is configured.
主コンプレッサ21において加圧された作動媒体は、第
1凝縮器22において一部が凝縮し、比較的中温の暖房用
熱源として利用される。作動媒体は気液分離器23に受け
られ、飽和温度の気体分のみが第2ヒートサイクル29の
補助コンプレッサ26側へ抽出される。飽和温度の作動媒
体ガスは、補助コンプレッサ26において更に加圧され、
第1凝縮器22を流れる作動媒体より高圧高温のガスとな
り、第2凝縮器27において全量が凝縮し、給湯用熱源と
して利用される。A part of the working medium pressurized in the main compressor 21 is condensed in the first condenser 22, and is used as a relatively medium-temperature heating heat source. The working medium is received by the gas-liquid separator 23, and only the gas at the saturation temperature is extracted to the auxiliary compressor 26 side of the second heat cycle 29. The working medium gas at the saturation temperature is further pressurized in the auxiliary compressor 26,
The gas becomes higher in pressure and temperature than the working medium flowing through the first condenser 22, and the entire amount thereof is condensed in the second condenser 27 and used as a heat source for hot water supply.
また、第6図に給湯暖房サイクルの他の実施例を示
す。この給湯暖房サイクルは、第5図の第2ヒートサイ
クル29の第2膨張弁28を第1ヒートサイクル20の第1膨
張弁24と蒸発器25との間に接続し、第2凝縮器27におい
て凝縮された作動媒体を第1ヒートサイクル20の蒸発器
25に直接還流するようにしている。FIG. 6 shows another embodiment of the hot water supply / heating cycle. In this hot water supply / heating cycle, the second expansion valve 28 of the second heat cycle 29 of FIG. 5 is connected between the first expansion valve 24 of the first heat cycle 20 and the evaporator 25, and the second condenser 27 The condensed working medium is supplied to the evaporator of the first heat cycle 20.
Reflux directly to 25.
また、作動媒体としてはフロンの使用が一般的である
が、非共沸混合作動媒体を使用することもある。この場
合、第1凝縮器22で高沸点のものが主に凝縮し、補助コ
ンプレッサ26側へは低沸点のものが抽出されより高温の
状態で第2凝縮器27において凝縮される。このため、温
度レベルの異なる熱源として効率的に作動させ得る。As a working medium, use is generally made of chlorofluorocarbon, but a non-azeotropic working medium may be used in some cases. In this case, those having a high boiling point are mainly condensed in the first condenser 22, and those having a low boiling point are extracted to the auxiliary compressor 26 side and condensed in the second condenser 27 at a higher temperature. For this reason, it can operate efficiently as a heat source with a different temperature level.
第7図に本発明の暖房給湯サイクルの一実施例をヒー
トサイクル図で示す。この暖房給湯サイクルは、主コン
プレッサ31と第1凝縮器32と第1膨張弁34及び蒸発器35
とで暖房ヒートサイクル40を構成する一方、第1凝縮器
32と並列に熱交換器45と補助コンプレッサ36と第2凝縮
器37と第2膨張弁38とを順次接続して主コンプレッサ31
で圧縮された作動媒体の一部を更に圧縮して暖房ヒート
サイクル40を流れる作動媒体よりも高温高圧のガスとし
て凝縮させる給湯ヒートサイクル41を構成するようにし
ている。そして、給湯ヒートサイクル41の熱交換器45と
第2凝縮器37とに対応させて給湯系42の熱交換器43,44
が夫々配置され、給湯ヒートサイクル41との間で熱交換
する熱交換ユニットが構成されている。FIG. 7 is a heat cycle diagram showing one embodiment of the heating and hot water supply cycle of the present invention. The heating and hot water supply cycle includes a main compressor 31, a first condenser 32, a first expansion valve 34, and an evaporator 35.
Constitutes the heating heat cycle 40, while the first condenser
The heat exchanger 45, the auxiliary compressor 36, the second condenser 37, and the second expansion valve 38 are connected in parallel with the main compressor 31 in parallel with the main compressor 31.
The hot water supply heat cycle 41 is configured to further compress a part of the working medium compressed in the heating heat cycle 40 and condense it as a gas having a higher temperature and a higher pressure than the working medium flowing through the heating heat cycle 40. The heat exchangers 43 and 44 of the hot water supply system 42 correspond to the heat exchanger 45 and the second condenser 37 of the hot water supply heat cycle 41.
Are arranged, and a heat exchange unit that exchanges heat with the hot water supply heat cycle 41 is configured.
斯様に構成された暖房給湯サイクルは次のように作動
する。The heating / hot water supply cycle thus configured operates as follows.
主コンプレッサ31と補助コンプレッサ36とを同時に駆
動して、作動媒体を主コンプレッサ31→第1凝縮器32→
第1膨張弁34→蒸発器35→主コンプレッサ31へと流れる
循環路と、主コンプレッサ31→熱交換器45→補助コンプ
レッサ36→第2凝縮器37→第2膨張弁38→第1膨張弁34
→蒸発器35→主コンプレッサ31へと流れる循環路との2
循環ヒートサイクルを構成する。主コンプレッサ31にお
いて圧縮された作動媒体は、その一部が第1凝縮器32に
おいて凝縮し暖房用熱源として利用される一方、一部は
補助コンプレッサ36において更に圧縮され第1凝縮器32
側へ流れる作動媒体より高圧高温のガスとされ第2凝縮
器37において凝縮し給湯用水の加熱用熱源として利用さ
れる。このとき、給湯系42を循環する被加熱流体例えば
水は、熱交換器43においてヒートサイクル側の熱交換器
45を流れる一段圧縮の作動媒体と熱交換し予熱され、そ
の後熱交換器44において第2凝縮器37で凝縮する二段圧
縮の作動媒体の凝縮熱を授熱して給湯温度にまで加熱さ
れる。By simultaneously driving the main compressor 31 and the auxiliary compressor 36, the working medium is changed to the main compressor 31 → the first condenser 32 →
The first expansion valve 34 → the evaporator 35 → the circulation path flowing to the main compressor 31 and the main compressor 31 → the heat exchanger 45 → the auxiliary compressor 36 → the second condenser 37 → the second expansion valve 38 → the first expansion valve 34.
→ evaporator 35 → circulation path to main compressor 31
Construct a circulation heat cycle. A part of the working medium compressed in the main compressor 31 is condensed in the first condenser 32 and used as a heating heat source, while a part of the working medium is further compressed in the auxiliary compressor 36 and
It is converted into a gas having a higher pressure and a higher temperature than the working medium flowing to the side, is condensed in the second condenser 37, and is used as a heat source for heating hot water. At this time, the fluid to be heated, such as water, circulating in the hot water supply system 42 is supplied to the heat exchanger 43 on the heat cycle side in the heat exchanger 43.
The heat is exchanged with the working medium of the single-stage compression flowing through 45 and preheated, and then the heat of condensation of the working medium of the two-stage compression condensed in the second condenser 37 is transferred in the heat exchanger 44 to be heated to the hot water supply temperature.
第8図に本発明の暖房給湯サイクルの他の実施例を示
す。この暖房給湯サイクルは、主コンプレッサ31と、第
1凝縮器32と、気液分離器33と第1膨張弁34及び蒸発器
35を順次連結して暖房ヒートサイクル40を構成する一
方、前記気液分離器33と補助コンプレッサ36、第2凝縮
器37と、第2膨張弁38を加えて給湯ヒートサイクル41を
構成し、気液分離器33内の気体分だけを抽出して補助コ
ンプレッサ36で更に加圧し、第2凝縮器37で凝縮し、第
2膨張弁38を介して膨張した後暖房ヒートサイクル40側
へ還流させるようにしている。そして、前記気液分離器
33内には第2凝縮器37を熱源とする給湯系42の熱交換器
43が設置され、主コンプレッサ31から吐出された作動媒
体と給湯系42の被加熱流体との間で熱交換するように設
けられている。尚、第2凝縮器37との間の熱交換は熱交
換器44を介して行なわれる。FIG. 8 shows another embodiment of the heating and hot water supply cycle of the present invention. This heating and hot water supply cycle includes a main compressor 31, a first condenser 32, a gas-liquid separator 33, a first expansion valve 34, and an evaporator.
35 are sequentially connected to form a heating heat cycle 40, while the gas-liquid separator 33, the auxiliary compressor 36, the second condenser 37, and the second expansion valve 38 are added to form a hot water supply heat cycle 41, Only the gas content in the liquid separator 33 is extracted, further pressurized by the auxiliary compressor 36, condensed by the second condenser 37, expanded through the second expansion valve 38, and then returned to the heating heat cycle 40 side. I have to. And the gas-liquid separator
In 33, a heat exchanger of a hot water supply system 42 using a second condenser 37 as a heat source
43 is provided so as to exchange heat between the working medium discharged from the main compressor 31 and the fluid to be heated in the hot water supply system 42. The heat exchange with the second condenser 37 is performed via the heat exchanger 44.
斯様に構成された暖房給湯サイクルは次のように作動
する。The heating / hot water supply cycle thus configured operates as follows.
主コンプレッサ31と補助コンプレッサ36とを同時に駆
動して、作動媒体を主コンプレッサ31→第1凝縮器32→
気液分離器33→第1膨張弁34→蒸発器35→主コンプレッ
サ31へと流れる循環路(暖房ヒートサイクル40)と、主
コンプレッサ31→第1凝縮器32→気液分離器33→補助コ
ンプレッサ36→第2凝縮器37→第2膨張弁38→気液分離
器33→第1膨張弁34→蒸発器35→主コンプレッサ31との
2循環ヒートポンプを構成する。By simultaneously driving the main compressor 31 and the auxiliary compressor 36, the working medium is changed to the main compressor 31 → the first condenser 32 →
Gas-liquid separator 33 → first expansion valve 34 → evaporator 35 → circulation path (heating heat cycle 40) to main compressor 31 and main compressor 31 → first condenser 32 → gas-liquid separator 33 → auxiliary compressor A two-circulation heat pump comprising 36 → second condenser 37 → second expansion valve 38 → gas-liquid separator 33 → first expansion valve 34 → evaporator 35 → main compressor 31 is constituted.
主コンプレッサ31において加圧された作動媒体は、第
1凝縮器32においてその過熱分の顕熱と一部の冷媒ガス
の凝縮熱を利用し、比較的中温の暖房用熱源とする。そ
の後、作動媒体は気液分離器33に受けられ、飽和温度の
気体分のみが給湯ヒートサイクル41の補助コンプレッサ
36側へ抽出される。飽和温度の作動媒体ガスは、補助コ
ンプレッサ36において更に圧縮され、第1凝縮器32を流
れる作動媒体より高圧高温のガスとなり、第2凝縮器37
において全量が凝縮し、給湯用熱源として利用される。
第2凝縮器37において加熱される給湯系42の被加熱流体
は、気液分離器33内に設置された熱交換器43において補
助コンプレッサ36に吸入される前の作動媒体と熱交換を
行なって予熱されているので、2段圧縮された作動媒体
との間の温度差が小さく熱交換の効率が良い。The working medium pressurized in the main compressor 31 uses the sensible heat of the superheated portion and the condensed heat of a part of the refrigerant gas in the first condenser 32 to serve as a relatively medium-temperature heating heat source. Thereafter, the working medium is received by the gas-liquid separator 33, and only the gas at the saturation temperature is supplied to the auxiliary compressor of the hot water supply heat cycle 41.
It is extracted to 36 side. The working medium gas at the saturation temperature is further compressed in the auxiliary compressor 36, becomes a gas having a higher pressure and a higher temperature than the working medium flowing through the first condenser 32, and becomes a second condenser 37.
, The entire amount is condensed and used as a heat source for hot water supply.
The fluid to be heated in the hot water supply system 42 heated in the second condenser 37 performs heat exchange with the working medium before being sucked into the auxiliary compressor 36 in the heat exchanger 43 installed in the gas-liquid separator 33. Since the preheating is performed, the temperature difference between the working medium and the two-stage compressed working medium is small, and the heat exchange efficiency is high.
第9図に本発明の暖房給湯サイクルの他の実施例を示
す。この暖房給湯サイクルは、主コンプレッサ31と、第
1凝縮器32と、第1膨張弁34及び蒸発器35を順次連結し
て暖房ヒートサイクル40を構成する一方、第1凝縮器32
と第1膨張弁34と並列に気液分離器33を減圧手段例えば
第3膨張弁39を介して接続し、更に該気液分離器33に補
助コンプレッサ36と、第2凝縮器37と、第2膨張弁38を
順次接続し、主コンプレッサ31で圧縮された作動媒体の
一部を気液分離した後に気体分だけを抽出して更に圧縮
し、暖房ヒートサイクルを流れる作動媒体よりも高温高
圧のガスとして凝縮させる給湯ヒートサイクル41を構成
し、更に前記気液分離器33内に給湯系42の熱交換器43を
設置すると共に該給湯系42の他の熱交換器44を第2凝縮
器37と対応させて設置し、各々熱交換ユニットを構成し
て成る。FIG. 9 shows another embodiment of the heating and hot water supply cycle of the present invention. In this heating and hot water supply cycle, the main compressor 31, the first condenser 32, the first expansion valve 34 and the evaporator 35 are sequentially connected to form the heating heat cycle 40, while the first condenser 32
The gas-liquid separator 33 is connected in parallel with the first expansion valve 34 via a pressure reducing means, for example, a third expansion valve 39. The gas-liquid separator 33 is further connected to an auxiliary compressor 36, a second condenser 37, The two expansion valves 38 are sequentially connected, and after a part of the working medium compressed by the main compressor 31 is separated into gas and liquid, only the gas is extracted and further compressed, and the temperature and pressure of the working medium flowing through the heating heat cycle are higher than that of the working medium. A hot water supply heat cycle 41 for condensing as a gas is provided. Further, a heat exchanger 43 of a hot water supply system 42 is installed in the gas-liquid separator 33, and another heat exchanger 44 of the hot water supply system 42 is connected to a second condenser 37. And a heat exchange unit.
斯様に構成された暖房給湯サイクルは次のように作動
する。The heating / hot water supply cycle thus configured operates as follows.
主コンプレッサ31と補助コンプレッサ36とを同時に駆
動して、作動媒体を主コンプレッサ31→第1凝縮器32→
第1膨張弁34→蒸発器35→主コンプレッサ31へと流れる
循環路(暖房ヒートサイクル40)と、主コンプレッサ31
→気液分離器33→補助コンプレッサ36→第2凝縮器37→
第2膨張弁38→気液分離器33→第3膨張弁39→蒸発器35
→主コンプレッサ31へと流れる循環路(給湯ヒートサイ
クル41)との2循環ヒートポンプを構成する。尚、暖房
ヒートサイクル40の作動媒体と給湯ヒートサイクル41の
作動媒体とは減圧後に合流されて蒸発器35に供給され
る。By simultaneously driving the main compressor 31 and the auxiliary compressor 36, the working medium is changed to the main compressor 31 → the first condenser 32 →
A circulation path (heating heat cycle 40) flowing from the first expansion valve 34 to the evaporator 35 to the main compressor 31 and the main compressor 31
→ gas-liquid separator 33 → auxiliary compressor 36 → second condenser 37 →
Second expansion valve 38 → gas-liquid separator 33 → third expansion valve 39 → evaporator 35
→ A two-circulation heat pump with a circulation path (hot water supply heat cycle 41) flowing to the main compressor 31 is configured. Note that the working medium of the heating heat cycle 40 and the working medium of the hot water supply heat cycle 41 are joined after reduced pressure, and supplied to the evaporator 35.
主コンプレッサ31において加圧された作動媒体は、そ
の一部が第1凝縮器32側に流れ凝縮し、比較的中温の暖
房用熱源として利用される。また、一部の作動媒体は気
液分離器33に受けられ、給湯系42を流れる給湯用の被加
熱流体を予熱して中間冷却されると共に気液分離され、
飽和温度以上の気体分のみが補助コンプレッサ36側へ抽
出される。飽和温度の作動媒体ガスは、補助コンプレッ
サ36において更に圧縮され、第1凝縮器32を流れる作動
媒体より高圧高温のガスとなり、第2凝縮器37において
全量が凝縮し、給湯用熱源として予熱された給湯用被加
熱流体を給湯温度にまで加熱する。その後、第2膨張弁
38において減圧膨張された気液混合状態のフラッシュガ
スは気液分離器33に導入され、更に第3膨張弁39におい
て暖房ヒートサイクルとほぼ同圧力に減圧されて蒸発器
35に供給される。A part of the working medium pressurized in the main compressor 31 flows to the first condenser 32 side to be condensed, and is used as a relatively medium-temperature heating heat source. In addition, a part of the working medium is received by the gas-liquid separator 33, and is preheated to the heated fluid for hot water supply flowing through the hot water supply system 42, and is intermediately cooled and gas-liquid separated.
Only the gas above the saturation temperature is extracted to the auxiliary compressor 36 side. The working medium gas at the saturation temperature is further compressed in the auxiliary compressor 36, becomes a gas having a higher pressure and a higher temperature than the working medium flowing through the first condenser 32, and is entirely condensed in the second condenser 37 and preheated as a heat source for hot water supply. The heated fluid for hot water supply is heated to the hot water supply temperature. Then, the second expansion valve
The flash gas in a gas-liquid mixed state decompressed and expanded in 38 is introduced into a gas-liquid separator 33, and further decompressed by a third expansion valve 39 to substantially the same pressure as in the heating heat cycle, thereby evaporating.
Supplied to 35.
更に第10図に他の実施例を示す。この暖房給湯サイク
ルは、第3図の給湯ヒートサイクル41の第2膨張弁38の
出口を気液分離器33に接続せずに暖房ヒートサイクル40
の第1膨張弁34と蒸発器35との間に第3膨張弁39を介し
て接続し、第2凝縮器37において凝縮された作動媒体を
暖房ヒートサイクル40の蒸発器35に直接還流するように
したものである。FIG. 10 shows another embodiment. In this heating / hot water supply cycle, the outlet of the second expansion valve 38 of the hot water supply heat cycle 41 shown in FIG.
Is connected through a third expansion valve 39 between the first expansion valve 34 and the evaporator 35 so that the working medium condensed in the second condenser 37 is directly returned to the evaporator 35 of the heating heat cycle 40. It was made.
また、第11図に示すように、給湯系42の被加熱流体の
供給時の温度が1段目の吐出ガス温度と変わらないか、
より高い場合や、1段目の吐出ガス温度が低目に設定さ
れており予熱用熱源として用をなさない場合には、給湯
系42に流路を遮断するための弁46,47とバイパス流路48
を設け、予熱用の熱交換器43に被加熱流体が流れるのを
任意に遮断し得るように設けることが好ましい。この場
合、主コンプレッサ31から吐出される作動媒体の温度が
被加熱流体の予熱には低い場合には被加熱流体が冷却さ
れるのを防ぐため、熱交換器43への流路を塞ぎ熱交換器
44に被加熱流体を直接流す。Also, as shown in FIG. 11, whether the temperature at the time of supplying the fluid to be heated in the hot water supply system 42 is the same as the discharge gas temperature of the first stage,
If the temperature is higher or if the first-stage discharge gas temperature is set to a low value and is not used as a heat source for preheating, valves 46 and 47 for shutting off the flow path to the hot water supply system 42 and the bypass flow Road 48
Is preferably provided so that the fluid to be heated can be arbitrarily blocked from flowing through the heat exchanger 43 for preheating. In this case, if the temperature of the working medium discharged from the main compressor 31 is lower than the preheating of the fluid to be heated, the flow path to the heat exchanger 43 is blocked to prevent the fluid to be heated from being cooled. vessel
Flow the fluid to be heated directly into 44.
尚、上述の第7図、第8図、第10図は暖房給湯専用サ
イクルとしての実施例を挙げたがこれらの主コンプレッ
サ31の上流と下流に選択的に接続される四方弁を回路内
に組込むことにより冷暖房給湯サイクルとすることも可
能である。第9図の暖房給湯サイクルを冷暖房給湯サイ
クルとしたものが第13図の実施例である。7, 8, and 10 described above show an embodiment as a heating and hot water supply exclusive cycle, but a four-way valve selectively connected upstream and downstream of the main compressor 31 is provided in the circuit. It is also possible to make a cooling and heating hot water supply cycle by incorporating it. FIG. 13 shows an embodiment in which the heating / hot water supply cycle in FIG. 9 is replaced by a cooling / heating hot water supply cycle.
第12図に本発明の冷暖房給湯サイクルの一実施例を示
す。この冷暖房給湯サイクルは、主コンプレッサ51と、
四方切替弁62と、第1熱交換器52と、第1膨張弁54及び
第3熱交換器55を図の如く連結して冷暖房ヒートサイク
ル60を構成する一方、前記主コンプレッサ51の下流に気
液分離器53を減圧手段例えば第3膨張弁59と第4膨張弁
及び切替弁63を介して第1膨張弁54と第3熱交換器55の
間あるいは第1膨張弁54と第1熱交換器52との間のいず
れかに選択的に接続し、更に該気液分離器53に補助コン
プレッサ56と、第2熱交換器57と、第2膨張弁58を順次
接続し、主コンプレッサ51で圧縮された作動媒体の一部
を気液分離した後に気体分だけを抽出して更に圧縮し、
暖房ヒートサイクルを流れる作動媒体よりも高温高圧の
ガスとして凝縮させる給湯ヒートサイクル61を構成して
いる。第4膨張弁64は第1熱交換器52と第1膨張弁54と
の間に接続されている。このバイパス路65は暖房給湯時
には閉塞されているが、冷房給湯時には開通して給湯サ
イクルから還流する液状作動媒体と第3熱交換器55で凝
縮された液状作動媒体と共に蒸発させて第1熱交換器52
側へ供給する。FIG. 12 shows an embodiment of the cooling / heating hot water supply cycle of the present invention. This heating and cooling hot water supply cycle consists of a main compressor 51,
The four-way switching valve 62, the first heat exchanger 52, the first expansion valve 54, and the third heat exchanger 55 are connected as shown to form a cooling / heating heat cycle 60, while the air is downstream of the main compressor 51. The liquid separator 53 is connected to the first expansion valve 54 and the third heat exchanger 55 via the pressure reducing means such as the third expansion valve 59 and the fourth expansion valve and the switching valve 63 or the first heat exchange with the first expansion valve 54. And an auxiliary compressor 56, a second heat exchanger 57, and a second expansion valve 58, which are sequentially connected to the gas-liquid separator 53. After gas-liquid separation of a part of the compressed working medium, only the gas is extracted and further compressed,
The hot water supply heat cycle 61 is configured to condense as a gas having a higher temperature and a higher pressure than the working medium flowing through the heating heat cycle. The fourth expansion valve 64 is connected between the first heat exchanger 52 and the first expansion valve 54. This bypass passage 65 is closed at the time of heating hot water supply, but is opened at the time of cooling hot water supply, and is evaporated together with the liquid working medium refluxed from the hot water supply cycle and the liquid working medium condensed by the third heat exchanger 55 to perform the first heat exchange. Table 52
Supply to the side.
斯様に構成された冷暖房給湯サイクルは次のように作
動する。The cooling / heating hot water supply cycle thus configured operates as follows.
暖房給湯サイクルとして使用する場合には、主コンプ
レッサ51と補助コンプレッサ56とを同時に駆動して、作
動媒体を主コンプレッサ51→四方切替弁62→第1熱交換
器52→第1膨張弁54→第3熱交換器55→四方切替弁62→
主コンプレッサ51へと流れる循環路(冷暖房ヒートサイ
クル60)と、主コンプレッサ51→気液分離器53→補助コ
ンプレッサ56→第2熱交換器57→第2膨張弁58→気液分
離器53→第3膨張弁59→第3熱交換器55→主コンプレッ
サ51へと流れる循環路(給湯ヒートサイクル61)との2
循環ヒートポンプを構成する。尚、暖房ヒートサイクル
の作動媒体と給湯ヒートサイクルの作動媒体とは減圧後
に合流されて第3熱交換器55に供給される。When used as a heating and hot water supply cycle, the main compressor 51 and the auxiliary compressor 56 are simultaneously driven to change the working medium from the main compressor 51 → the four-way switching valve 62 → the first heat exchanger 52 → the first expansion valve 54 → the 3 heat exchanger 55 → four-way switching valve 62 →
The circulation path (cooling / heating heat cycle 60) flowing to the main compressor 51, the main compressor 51 → the gas-liquid separator 53 → the auxiliary compressor 56 → the second heat exchanger 57 → the second expansion valve 58 → the gas-liquid separator 53 → the 3 expansion valve 59 → third heat exchanger 55 → circulation path (hot water supply heat cycle 61) flowing to main compressor 51
Construct a circulation heat pump. Note that the working medium of the heating heat cycle and the working medium of the hot water supply heat cycle are joined after being decompressed and supplied to the third heat exchanger 55.
主コンプレッサ51において加圧された作動媒体は、そ
の一部が第1熱交換器52側に流れ凝縮し、比較的中温の
暖房用熱源として利用される。また、一部の作動媒体は
気液分離器53に受けられ、中間冷却されると共に飽和温
度以上の気体分のみが補助コンプレッサ56側へ抽出され
る。飽和温度の作動媒体ガスは、補助コンプレッサ56に
おいて更に加圧され、第1熱交換器52を流れる作動媒体
より高圧高温のガスとなり、第2熱交換器57において全
量が凝縮し、給湯用熱源として利用される。その後、第
2膨張弁58において減圧膨張された気液混合状態のフラ
ッシュガスは気液分離器53に導入され、更に第3膨張弁
59において冷暖房ヒートサイクルとほぼ同圧力に減圧さ
れて第3熱交換器55に供給される。A part of the working medium pressurized in the main compressor 51 flows to the first heat exchanger 52 side and condenses, and is used as a relatively medium-temperature heating heat source. In addition, a part of the working medium is received by the gas-liquid separator 53, is subjected to intermediate cooling, and only a gas component having a temperature equal to or higher than the saturation temperature is extracted to the auxiliary compressor 56 side. The working medium gas at the saturation temperature is further pressurized in the auxiliary compressor 56, becomes a gas having a higher pressure and a higher temperature than the working medium flowing through the first heat exchanger 52, and is entirely condensed in the second heat exchanger 57 to serve as a heat source for hot water supply. Used. Thereafter, the flash gas in a gas-liquid mixed state decompressed and expanded in the second expansion valve 58 is introduced into the gas-liquid separator 53, and furthermore, the third expansion valve
At 59, the pressure is reduced to substantially the same pressure as in the cooling / heating heat cycle and supplied to the third heat exchanger 55.
また、冷房給湯サイクルとして使用する場合には、四
方切替弁62を操作することによって、冷暖房ヒートサイ
クル60での作動媒体の流れを、主コンプレッサ51→四方
切替弁62→第3熱交換器55→第1膨張弁54→第1熱交換
器52→四方切替弁62→主コンプレッサ51へと流し、簡単
に冷房サイクルとできる。また、切替弁63が切替えられ
て、気液分離器53を経て還流してくる作動媒体を第4膨
張弁64を介して冷房ヒートサイクル側作動媒体と合流さ
せる。In addition, when the cooling medium supply cycle is used, by operating the four-way switching valve 62, the flow of the working medium in the cooling / heating heat cycle 60 is changed from the main compressor 51 → the four-way switching valve 62 → the third heat exchanger 55 → The air flows from the first expansion valve 54, the first heat exchanger 52, the four-way switching valve 62, and the main compressor 51, so that a cooling cycle can be easily performed. Further, the switching valve 63 is switched so that the working medium that is recirculated through the gas-liquid separator 53 is combined with the cooling heat cycle side working medium via the fourth expansion valve 64.
作動媒体としてはフロンの使用が一般的であるが、非
共沸混合作動媒体を使用することもある。この場合、第
1熱交換器52では高沸点のものが主に凝縮し、第2熱交
換器57ではより高温の状態から低沸点のものが主に凝縮
されるため、温度レベルの異なる熱源として効率的に作
動させ得る。The use of chlorofluorocarbon as a working medium is common, but a non-azeotropic working medium may be used. In this case, in the first heat exchanger 52, high-boiling ones are mainly condensed, and in the second heat exchanger 57, low-boiling ones are mainly condensed from a higher temperature state. It can be operated efficiently.
第13図に冷暖房給湯サイクルの一例を示す。この実施
例は第12図の冷暖房給湯サイクルの気液分離器53に給湯
系67の熱交換器66を配置し、給湯系を流れる被加熱流体
(通常水)を予熱し、次いで気液分離器53内の作動媒体
のガス分のみを抽出して更に圧縮し、冷暖房サイクルを
流れる作動媒体よりも高温高圧の作動媒体とし、第2凝
縮器57においてその凝縮熱を給湯用熱源として予熱後の
水を給湯温度にまで加熱するようにしたものである。
尚、第2凝縮器57と給湯系67との間の熱交換は、本実施
例の場合、熱交換器68を介して間接的に行なわれている
が、給湯機の貯湯槽内に第2凝縮器57を浸漬し、被加熱
流体・水を加熱するようにしても良い。尚、この場合の
作動媒体の流れは第12図のものと同じであるのでその説
明は省略する。また、給湯用水の気液分離器53内での予
熱は給湯用水の加熱効率を高めると共に主コンプレッサ
51から吐出された作動媒体を中間冷却し、補助コンプレ
ッサ56での圧縮効率を高める。FIG. 13 shows an example of a cooling / heating hot water supply cycle. In this embodiment, a heat exchanger 66 of a hot water supply system 67 is arranged in the gas-liquid separator 53 of the cooling / heating hot water supply cycle shown in FIG. 12, and a fluid to be heated (normal water) flowing through the hot water supply system is preheated. Only the gas content of the working medium in 53 is extracted and further compressed to make the working medium higher in temperature and pressure than the working medium flowing through the cooling and heating cycle, and the preheated water is used as the heat source for hot water supply in the second condenser 57 using the heat of condensation. Is heated to the hot water supply temperature.
The heat exchange between the second condenser 57 and the hot water supply system 67 is performed indirectly via the heat exchanger 68 in the case of the present embodiment. The condenser 57 may be immersed to heat the fluid / water to be heated. In this case, the flow of the working medium is the same as that in FIG. 12, and the description thereof will be omitted. The preheating of the hot water in the gas-liquid separator 53 increases the heating efficiency of the hot water and increases the efficiency of the main compressor.
The working medium discharged from 51 is intercooled, and the compression efficiency of auxiliary compressor 56 is increased.
また、第1図〜第10図及び第12図、第13図に示された
実施例において、暖房も冷房も使用しない時期あるいは
そのことに関係なく給湯用熱源の熱量の増大が必要であ
るときには、主コンプレッサを出た作動媒体の全量を補
助コンプレッサにそのままあるいは気液分離器、中間凝
縮器を介して供給し、給湯系の熱源としての熱量を高め
るようにすること、即ち給湯専用サイクルとすることも
ある。また、サイクルそのものを給湯専用サイクルとす
ることも可能である。例えば、第15図に示すように、第
13図の冷暖房給湯サイクルを改造して冷暖房サイクル側
を主コンプレッサ51と気液分離器53と膨張弁59及び蒸発
器55とで構成して成る。この場合主コンプレッサ51によ
って圧縮された作動媒体の一部を気液分離器53内で部分
凝縮させて給湯用水の予熱をすると共に作動媒体の中間
冷却を行ない、かつガス成分のみを抽出して補助コンプ
レッサ56で更に圧縮して給湯に十分な高温の作動媒体を
つくりだし給湯性能を高める。In addition, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 10 and FIGS. 12 and 13, when heating or cooling is not used or when it is necessary to increase the amount of heat of the hot water supply heat source regardless of the time. The entire amount of the working medium that has left the main compressor is supplied to the auxiliary compressor as it is or through a gas-liquid separator or an intermediate condenser to increase the amount of heat as a heat source of the hot water supply system, that is, a dedicated hot water supply cycle. Sometimes. Further, the cycle itself can be a hot water supply exclusive cycle. For example, as shown in FIG.
The cooling / heating hot water supply cycle shown in FIG. 13 is modified and the cooling / heating cycle side includes a main compressor 51, a gas-liquid separator 53, an expansion valve 59, and an evaporator 55. In this case, a part of the working medium compressed by the main compressor 51 is partially condensed in the gas-liquid separator 53 to preheat water for hot water supply, perform intermediate cooling of the working medium, and extract only gas components to assist. The compressor 56 further compresses to create a high-temperature working medium sufficient for hot water supply and enhances hot water supply performance.
また、第14図に他の実施例を示す。この実施例は、2
つのヒートサイクル70,80を間接式熱交換器73で連結
し、一方のヒートサイクル70のコンプレッサ71から吐出
された作動媒体の一部を冷暖房サイクル81から分岐させ
てその凝縮熱によって他方のヒートサイクル80の圧縮前
の作動媒体及びこのヒートサイクル80によって加熱され
る被加熱流体を予熱するようにしたものである。具体的
には図上左側のヒートサイクル70は冷暖房サイクル81を
含み、右側は給湯サイクル80を構成する。冷暖房サイク
ル81は、コンプレッサ71と、第1熱交換器72と第2熱交
換器75とが四方切替弁82を介して上流側及び下流側に選
択的に接続し得るように配管され、かつ第1熱交換器72
と第2熱交換器75とを膨張弁74を介して接続されること
によって構成されている。更にコンプレッサ71の下流と
四方切替弁82との間において作動媒体の一部がバイパス
路85によって分岐され、第2熱交換器75と膨張弁74の間
及び第1熱交換器72と膨張弁74との間でそれぞれ合流さ
せるように設けられている。バイパス路85は膨張弁84,7
9を介して冷暖房サイクル81に接続されている。そし
て、このバイパス路85には間接式熱交換器73を構成する
第3熱交換器86と切替弁83とを接続している。FIG. 14 shows another embodiment. In this embodiment, 2
The two heat cycles 70, 80 are connected by an indirect heat exchanger 73, and a part of the working medium discharged from the compressor 71 of one heat cycle 70 is branched from the cooling / heating cycle 81, and the other heat cycle is condensed by the heat of condensation. The working medium 80 before compression and the fluid to be heated heated by the heat cycle 80 are preheated. Specifically, the heat cycle 70 on the left side of the figure includes a cooling / heating cycle 81, and the right side configures a hot water supply cycle 80. The cooling / heating cycle 81 is piped such that the compressor 71, the first heat exchanger 72, and the second heat exchanger 75 can be selectively connected to the upstream side and the downstream side via the four-way switching valve 82, and 1 heat exchanger 72
And the second heat exchanger 75 are connected via an expansion valve 74. Further, a part of the working medium is branched by a bypass 85 between the downstream side of the compressor 71 and the four-way switching valve 82, between the second heat exchanger 75 and the expansion valve 74, and between the first heat exchanger 72 and the expansion valve 74. Are provided so as to be joined together. The bypass 85 is connected to the expansion valves 84 and 7
It is connected to a cooling / heating cycle 81 via 9. A third heat exchanger 86 constituting the indirect heat exchanger 73 and a switching valve 83 are connected to the bypass passage 85.
給湯ヒートサイクル80はコンプレッサ76と第1熱交換
器77、膨張弁78、第2熱交換器88を順次接続して成る。
そして、第1熱交換器77との間で熱交換をする給湯系89
の熱交換器90が第1熱交換器77と、予熱用の熱交換器87
が間接式熱交換器73を構成する第1のヒートサイクル側
の熱交換器86と対応させて夫々設置されている。The hot water supply heat cycle 80 includes a compressor 76, a first heat exchanger 77, an expansion valve 78, and a second heat exchanger 88, which are sequentially connected.
A hot water supply system 89 for exchanging heat with the first heat exchanger 77
Heat exchanger 90 comprises a first heat exchanger 77 and a heat exchanger 87 for preheating.
Are provided in correspondence with the heat exchanger 86 on the first heat cycle side constituting the indirect heat exchanger 73.
斯様に構成された冷暖房給湯サイクルによると、冷暖
房サイクル81と給湯サイクル80とは各々独立し、冷暖房
サイクル81の圧縮作動媒体の熱を利用して給湯サイクル
80の膨張後の作動媒体及び給湯用水の予熱を図るように
しているのでそれぞれの仕様に対応させて作動媒体の種
類を選択できる。例えば、冷暖房サイクル81と給湯サイ
クル80とでは作動温度に対応させて異なる作動媒体を使
用することによって性能をアップさせることができる。According to the cooling / heating hot water supply cycle configured as above, the cooling / heating cycle 81 and the hot water supply cycle 80 are each independent, and the hot water supply cycle using heat of the compression working medium of the cooling / heating cycle 81 is used.
Since the working medium and the hot water are preheated after the expansion of 80, the type of working medium can be selected according to each specification. For example, in the cooling / heating cycle 81 and the hot water supply cycle 80, the performance can be improved by using different working media corresponding to the working temperatures.
また、暖房も冷房も使用しない時期あるいはそのこと
に関係なく給湯用熱源の熱量の増大が必要であるときに
は、冷暖房サイクル81のコンプレッサ71を出た作動媒体
の全量を間接式熱交換器73に供給し、給湯系の熱源とし
ての熱量を高めること、即ち給湯専用サイクルとするこ
ともある。また、サイクルそのものを給湯専用サイクル
とすることも可能である。例えば、冷暖房サイクル81に
代えて作動媒体の流れが一方向である暖房ヒートポンプ
サイクルあるいは冷房ヒートポンプサイクルを組込んで
も良く、第16図に示すように、第14図の冷暖房給湯サイ
クルを改造して、左側の暖房サイクルをコンプレッサ71
と中間熱交換器73を構成する第3熱交換器86と膨張弁79
及び第2熱交換器75とで構成し、作動媒体の全量を以て
給湯サイクル80側の作動媒体の加熱及び給湯用水の予熱
を行うようにしたものである。In addition, when heating or cooling is not used or when the amount of heat of the hot water supply heat source needs to be increased irrespective of that, the entire amount of working medium that has exited the compressor 71 of the cooling / heating cycle 81 is supplied to the indirect heat exchanger 73. Then, the amount of heat as a heat source of the hot water supply system may be increased, that is, a hot water supply dedicated cycle may be used. Further, the cycle itself can be a hot water supply exclusive cycle. For example, instead of the cooling and heating cycle 81, a heating heat pump cycle or a cooling heat pump cycle in which the flow of the working medium is one-way may be incorporated.As shown in FIG. 16, the cooling and heating hot water supply cycle of FIG. 14 is modified, Compressor 71 heating cycle on left
And the third heat exchanger 86 and the expansion valve 79 that constitute the intermediate heat exchanger 73
And the second heat exchanger 75, so that the entire amount of the working medium is used to heat the working medium on the hot water supply cycle 80 side and preheat the hot water.
尚、上述の実施例は好適な実施例の一つではあるがこ
れに限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲において種々変形実施可能である。例えば、また、
作動媒体としてはフロンの使用が一般的であるが、非共
沸混合作動媒体を使用することもある。例えば第7図〜
第10図に示す実施例のものに使用する場合、第1凝縮器
32で高沸点のものが主に凝縮し、補助コンプレッサ36側
へは低沸点のものが抽出されより高温の状態で第2凝縮
器37において凝縮される。このため、温度レベルの異な
る熱源として効率的に作動させ得る。勿論、他の実施例
においても同様である。また、この実施例では、暖房と
給湯のサイクルであるが、回路を切替えることにより冷
房と給湯のサイクルとすることも当然可能である。The above embodiment is one of the preferred embodiments, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, also
The use of chlorofluorocarbon as a working medium is common, but a non-azeotropic working medium may be used. For example, FIG.
When used in the embodiment shown in FIG. 10, the first condenser
The high-boiling one is mainly condensed at 32, and the low-boiling one is extracted to the auxiliary compressor 36 side and condensed in the second condenser 37 at a higher temperature. For this reason, it can operate efficiently as a heat source with a different temperature level. Of course, the same applies to other embodiments. In this embodiment, the heating and hot water supply cycle is performed. However, it is of course possible to set the cooling and hot water supply cycle by switching circuits.
更に、上述の実施例例えば第7図〜第10図の実施例で
は主コンプレッサ31と補助コンプレッサ36として別体の
2台のコンプレッサを用いているが、多段同軸のターボ
コンプレッサ、あるいは圧縮行程途中で抽気を行うコン
プレッサなど、一台で複数の吐出圧力が得られるコンプ
レッサを採用しても良い。勿論、他の実施例においても
同様である。この場合、段が変る部位で作動媒体の一部
を抽出し、給湯ヒートサイクル41側に供給するように設
ける。Furthermore, in the above-described embodiment, for example, in the embodiment of FIGS. 7 to 10, two separate compressors are used as the main compressor 31 and the auxiliary compressor 36, but a multi-stage coaxial turbo compressor or during the compression stroke. A compressor that can obtain a plurality of discharge pressures with one unit, such as a compressor that performs bleeding, may be used. Of course, the same applies to other embodiments. In this case, a part of the working medium is extracted at the portion where the step changes, and is provided so as to be supplied to the hot water supply heat cycle 41 side.
(発明の効果) 以上の説明より明らかなように、本発明は、主コンプ
レッサで加圧された作動媒体の一部は第3熱交換器にお
いて凝縮し、中温熱の熱交換用熱源として利用され他の
一部は補助コンプレッサにおいて更に加圧され第1熱交
換器内において凝縮し高温熱の熱交換用熱源として利用
されるので、温度レベルの異なる暖房用熱源と給湯用熱
源とを1つのヒートサイクルの運転によって同時に提供
できる。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, in the present invention, a part of the working medium pressurized by the main compressor is condensed in the third heat exchanger, and is used as a heat source for medium temperature heat exchange. Another part is further pressurized in the auxiliary compressor and condensed in the first heat exchanger and used as a heat source for high-temperature heat exchange. Therefore, a heating heat source and a hot water supply heat source having different temperature levels are combined into one heat source. Can be provided simultaneously by running the cycle.
また本発明の場合、作動媒体の流れの方向を切替える
ことによって、1つのサイクルを利用して冷房給湯運転
と暖房給湯運転とが可能であり、設備もコンパクトにで
きる。Further, in the case of the present invention, by switching the flow direction of the working medium, the cooling hot water supply operation and the heating hot water supply operation can be performed using one cycle, and the equipment can be made compact.
また本発明は、主コンプレッサで加圧された作動媒体
を第1凝縮器において凝縮させ、中温熱の暖房用熱源と
して利用する一方、凝縮後の作動媒体を気液分離して気
体分だけを補助コンプレッサにおいて更に加圧し、第2
凝縮器において凝縮させ、高温熱の給湯用熱源として利
用するようにしているので、温度レベルの異なる熱交換
即ち暖房用温水加熱と給湯用高温水加熱とを同時に運転
可能であるし、中間冷却効果が得られ、成績効率が良好
であると共に圧縮機出口での作動媒体の過熱度を小さく
することにより、潤滑剤の炭化などの事故も防止し得
る。In the present invention, the working medium pressurized by the main compressor is condensed in the first condenser and used as a heat source for heating at a medium temperature, while the working medium after condensation is separated into gas and liquid to assist only gas. Further pressurize in the compressor
Since it is condensed in the condenser and used as a heat source for hot water supply of high temperature heat, heat exchange with different temperature levels, that is, heating hot water heating and heating hot water heating can be operated simultaneously, and an intermediate cooling effect can be obtained. As a result, the efficiency is good, and the degree of superheat of the working medium at the compressor outlet is reduced, so that accidents such as carbonization of the lubricant can be prevented.
また本発明は、主コンプレッサで加圧された作動媒体
の一部を第1凝縮器において凝縮させて中温熱の暖房用
熱源として利用する一方、一部の作動媒体を給湯用の被
加熱流体と熱交換して予熱すると共に中間冷却した後補
助コンプレッサにおいて更に圧縮して第2凝縮器におい
て凝縮させ、その凝縮熱を利用して予熱された給湯系の
被加熱流体を更に給湯温度まで加熱するようにしている
ので、温度レベルの異なる熱交換即ち暖房用温水の加熱
と給湯用高温水の加熱を効率良く実施可能であるし、し
かも温度レベルを大きく変えることもできる。また、こ
の暖房給湯サイクルは、中間冷却効果が得られるため成
績効率が良好であると共に圧縮機出口での作動媒体の過
熱度を小さくすることによって潤滑剤の炭化などの事故
も防止し得る。ちなみに、第17図の従来のサイクルと第
7図の本発明のサイクルとを比較すると、 蒸発温度 −3℃ 凝縮温度 70℃ 給水入口温度 7℃ 給湯出口温度 65℃ システムDでの給水与熱温度 中間熱交での凝縮温度 −5℃ 圧縮機1,2の圧縮比は同じ 断熱圧縮効率 0.8 機械効率 1.0 体積効率 0.8 蒸発器出口過熱度 0℃ 凝縮器出口過冷却度 0℃ 作動媒体 R22 出力熱量 3000kcal/h 軸回転数 3000rpm の条件において検討した結果は次の通りである。Also, the present invention condenses a part of the working medium pressurized by the main compressor in the first condenser and uses it as a heat source for heating medium-temperature heat, while using a part of the working medium as a heated fluid for hot water supply. After the heat exchange and pre-heating and intermediate cooling, the auxiliary compressor is further compressed and condensed in the second condenser, and the pre-heated fluid to be heated in the hot water supply system is further heated to the hot water supply temperature by utilizing the condensed heat. Therefore, heat exchange at different temperature levels, that is, heating of hot water for heating and high-temperature water for hot water supply can be efficiently performed, and the temperature level can be largely changed. In addition, the heating and hot water supply cycle has good performance efficiency because an intermediate cooling effect is obtained, and can also prevent accidents such as lubricant carbonization by reducing the degree of superheating of the working medium at the compressor outlet. Incidentally, comparing the conventional cycle shown in FIG. 17 with the cycle of the present invention shown in FIG. 7, the evaporating temperature -3 ° C. condensing temperature 70 ° C. feed water inlet temperature 7 ° C. hot water outlet temperature 65 ° C. Condensation temperature in intermediate heat exchange -5 ℃ The compression ratio of compressors 1 and 2 is the same. Adiabatic compression efficiency 0.8 Mechanical efficiency 1.0 Volumetric efficiency 0.8 Superheat degree at evaporator outlet 0 ° C Supercooling degree at condenser outlet 0 ° C Working medium R22 Output heat The result of the examination under the condition of 3000kcal / h shaft rotation speed 3000rpm is as follows.
したがって、本発明は従来のものより、成績係数が良
く、最大媒体温度も低く潤滑剤の老化の虞がなく、圧縮
機の容積の和も小さい。 Therefore, the present invention has a higher coefficient of performance, a lower maximum medium temperature than the conventional one, and there is no risk of lubricant aging, and the sum of the volumes of the compressors is smaller.
また本発明は、主コンプレッサで加圧された作動媒体
の一部を第1熱交換器において凝縮させて中温熱の暖房
用熱源あるいは冷房用冷熱源として利用する一方、一部
の作動媒体を気液分離して気体分だけを補助コンプレッ
サにおいて更に加圧し、第2熱交換器において凝縮させ
てその凝縮熱を高温熱の給湯用熱源として利用するよう
にしているので、温度レベルの異なる熱交換即ち暖房用
温水の加熱と給湯用高温水の加熱を実施可能であるし、
加えて温度レベルを大きく変えることができる。また、
四方切替弁の操作によって冷房と暖房を簡単に切替える
ことができるし、暖房時のみならず、冷房時にも給湯サ
イクルを同時運転できる。更に、この暖房給湯サイクル
は、中間冷却効果が得られるため成績効率が良好である
と共に圧縮機出口での作動媒体の過熱度を小さくするこ
とによって潤滑剤の炭化などの事故も防止し得る。Further, in the present invention, a part of the working medium pressurized by the main compressor is condensed in the first heat exchanger and used as a medium-temperature heating heat source or a cooling heat source, while a part of the working medium is used as a gas source. Since the liquid is separated and only the gas is further pressurized in the auxiliary compressor and condensed in the second heat exchanger and the condensed heat is used as a heat source for hot water supply, heat exchange at different temperature levels, that is, Heating of hot water for heating and high-temperature water for hot water supply can be implemented,
In addition, the temperature level can be greatly varied. Also,
Cooling and heating can be easily switched by operating the four-way switching valve, and the hot water supply cycle can be simultaneously operated not only during heating but also during cooling. Further, the heating and hot water supply cycle has good performance efficiency because an intermediate cooling effect is obtained, and can also prevent accidents such as lubricant carbonization by reducing the degree of superheat of the working medium at the compressor outlet.
また、本発明にあっては第2凝縮器あるいは熱交換器
を熱源とする給湯系を設け、この給湯系を流れる被加熱
流体を予熱する熱交換器を気液分離器内に設け、主コン
プレッサから吐出された作動媒体と給湯系の被加熱流体
との間で熱交換させ、給湯系の被加熱流体の予熱と作動
媒体の中間冷却を行い、更に第2凝縮器あるいは熱交換
器で更に給湯温度にまで加熱するようにしているので熱
交換器と気液分離器の一体化によって冷暖房給湯装置の
コンパクト化とコスト低減が可能となる。また、同時
に、気液分離器内における凝縮により、液体冷媒の速や
かな除去を可能にして熱交換器の性能向上を可能とす
る。In the present invention, a hot water supply system using a second condenser or a heat exchanger as a heat source is provided, and a heat exchanger for preheating a fluid to be heated flowing through the hot water supply system is provided in a gas-liquid separator, and a main compressor is provided. Heat is exchanged between the working medium discharged from the hot water supply system and the fluid to be heated in the hot water supply system, preheating of the fluid to be heated in the hot water supply system and intermediate cooling of the working medium are performed, and further hot water is supplied by the second condenser or the heat exchanger. Since the heating is performed up to the temperature, the integration of the heat exchanger and the gas-liquid separator makes it possible to reduce the size and cost of the cooling and heating water heater. At the same time, the condensation in the gas-liquid separator enables the rapid removal of the liquid refrigerant, thereby improving the performance of the heat exchanger.
第1図は本発明の暖房給湯サイクルの一実施例を示すヒ
ートサイクル図、第2図は他の実施例を示すヒートサイ
クル図、第3図は第2図のサイクルを更に変形した実施
例を示すヒートサイクル図、第4図は第2図のサイクル
作動状態を説明するヒートサイクル図で、(A)は冷房
給湯モード、(B)は冷房モード、(C)は給湯モー
ド、(D)は暖房給湯モード、(E)は暖房モードを夫
々示す。第5図は暖房給湯サイクルの他の実施例を示す
ヒートサイクル図である。第6図は他の暖房給湯サイク
ルの例を示すヒートサイクル図である。第7図は暖房給
湯サイクルの他の実施例を示すヒートサイクル図であ
る。第8図、第9図、第10図及び第11図は同じく暖房給
湯サイクルの他の実施例を夫々示すヒートサイクル図で
ある。第12図は冷暖房給湯サイクルの他の実施例を示す
ヒートサイクル図、第13図は冷房給湯サイクルの他の実
施例のヒートサイクル図、第14図は冷暖房給湯サイクル
の他の実施例を示すヒートサイクル図、第15図及び第16
図は給湯専用サイクルの実施例を示すヒートサイクル
図、第17図は従来の2段圧縮2段凝縮サイクルのヒート
サイクル図である。 1,21,31,51……主コンプレッサ、6,22,32,52……第1凝
縮器、5,25,35,55,……蒸発器、2,26,36,56……補助コ
ンプレッサ、3,27,37,57……第2凝縮器、43,63……給
湯系の予熱用熱交換器。23,33,53……気液分離器、81…
…冷暖房ヒートサイクル、80……給湯ヒートサイクル。1 is a heat cycle diagram showing one embodiment of a heating and hot water supply cycle of the present invention, FIG. 2 is a heat cycle diagram showing another embodiment, and FIG. 3 is an embodiment in which the cycle of FIG. 2 is further modified. FIG. 4 is a heat cycle diagram for explaining the cycle operation state of FIG. 2, wherein (A) is a cooling and hot water supply mode, (B) is a cooling and hot water mode, (C) is a hot water supply mode, and (D) is a heat cycle diagram. The heating / hot water supply mode and (E) show the heating mode, respectively. FIG. 5 is a heat cycle diagram showing another embodiment of the heating and hot water supply cycle. FIG. 6 is a heat cycle diagram showing another example of a heating / hot water supply cycle. FIG. 7 is a heat cycle diagram showing another embodiment of the heating / hot water supply cycle. 8, 9, 10, and 11 are heat cycle diagrams showing other embodiments of the heating and hot water supply cycle, respectively. FIG. 12 is a heat cycle diagram showing another embodiment of the cooling / heating hot water supply cycle, FIG. 13 is a heat cycle diagram of another embodiment of the cooling / hot water supply cycle, and FIG. 14 is a heat cycle diagram showing another embodiment of the cooling / heating hot water supply cycle. Cycle diagram, Figures 15 and 16
FIG. 17 is a heat cycle diagram showing an embodiment of a hot water supply exclusive cycle, and FIG. 17 is a heat cycle diagram of a conventional two-stage compression two-stage condensation cycle. 1,21,31,51… Main compressor, 6,22,32,52… First condenser, 5,25,35,55,… Evaporator, 2,26,36,56… Auxiliary compressor , 3,27,37,57 ... second condenser, 43,63 ... Heat exchanger for preheating of hot water supply system. 23,33,53 …… Gas-liquid separator, 81…
... Heat cycle for heating and cooling, 80 ... Heat cycle for hot water supply.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 前置審査 (56)参考文献 特開 昭63−87559(JP,A) 特開 昭63−41771(JP,A) 特開 昭62−225860(JP,A) 実開 昭62−72552(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page Preliminary examination (56) References JP-A-63-87559 (JP, A) JP-A-63-41771 (JP, A) JP-A-62-225860 (JP, A) 62-72552 (JP, U)
Claims (4)
ッサ(31)で圧縮された作動媒体の一部を更に圧縮する
補助コンプレッサ(36)と、前記主コンプレッサ(31)
で圧縮された作動媒体の一部を凝縮させて暖房用熱源と
する第1凝縮器(32)と、前記補助コンプレッサ(36)
で圧縮された作動媒体を凝縮させて給湯用熱源とする第
2凝縮器(37)とを有し、各凝縮器(32),(37)にお
いて凝縮後減圧膨張させて1つの蒸発器(35)で作動媒
体の全量を蒸発させるヒートポンプを形成し、給湯系の
被加熱流体を前記補助コンプレッサ(36)に吸入される
前の作動媒体で予熱すると共に前記第2凝縮器(37)で
更に給湯温度にまで加熱することを特徴とする暖房給湯
サイクル。1. A main compressor (31), an auxiliary compressor (36) for further compressing a part of the working medium compressed by the main compressor (31), and the main compressor (31).
A first condenser (32) for condensing a part of the working medium compressed in the step (3) to serve as a heating heat source, and the auxiliary compressor (36)
And a second condenser (37) for condensing the working medium compressed in the step (1) and using it as a heat source for hot water supply. In each of the condensers (32) and (37), the condenser is decompressed and expanded to form one evaporator (35). ) To form a heat pump that evaporates the entire amount of the working medium, preheats the fluid to be heated in the hot water supply system with the working medium before being sucked into the auxiliary compressor (36), and further supplies hot water in the second condenser (37). A heating and hot water supply cycle characterized by heating to a temperature.
て利用される第1凝縮器(32)と、気液分離器(33)
と、第1膨張弁(34)と、蒸発器(35)とで第1ヒート
サイクル(40)を構成する一方、前記気液分離器(33)
から作動媒体の気体分のみを抽出して該気体を更に圧縮
し給湯用熱源に適した高温高圧の作動媒体を得る補助コ
ンプレッサ(36)と、給湯用熱源として利用される第2
凝縮器(37)と、第2膨張弁(38)および前記気液分離
器(33)を順次接続して前記第2膨張弁(38)で減圧膨
張した後の作動媒体を前記第1ヒートサイクル(40)に
還流させる第2ヒートサイクル(41)を設け、前記第2
凝縮器(37)を熱源とする給湯系(42)を設け、この給
湯系(42)を流れる被加熱流体を予熱する熱交換器(4
3)を前記気液分離器(33)内に設け、前記主コンプレ
ッサ(31)から吐出された作動媒体と給湯系(42)の被
加熱流体との間で熱交換させ、給湯系(42)の被加熱流
体の予熱と作動媒体の中間冷却を行い、更に前記第2凝
縮器(37)で給湯温度にまで加熱することを特徴とする
暖房給湯サイクル。2. A main compressor (31), a first condenser (32) used as a heating heat source, and a gas-liquid separator (33).
, A first expansion valve (34) and an evaporator (35) constitute a first heat cycle (40), while the gas-liquid separator (33)
(36) an auxiliary compressor (36) for extracting only the gas content of the working medium from the air and further compressing the gas to obtain a high-temperature and high-pressure working medium suitable for a hot water supply heat source, and a second compressor used as a hot water supply heat source
The condenser (37), the second expansion valve (38), and the gas-liquid separator (33) are connected in order, and the working medium that has been decompressed and expanded by the second expansion valve (38) is subjected to the first heat cycle. (40) is provided with a second heat cycle (41) for refluxing,
A hot water supply system (42) using the condenser (37) as a heat source is provided, and a heat exchanger (4) for preheating the fluid to be heated flowing through the hot water supply system (42) is provided.
3) is provided in the gas-liquid separator (33), and heat is exchanged between the working medium discharged from the main compressor (31) and the fluid to be heated in the hot water supply system (42). A preheating of the fluid to be heated and an intermediate cooling of the working medium, and further heating to the hot water supply temperature in the second condenser (37).
(52)と、第1膨張弁(54)と、第3熱交換器(55)
と、前記主コンプレッサ(51)と、前記第1熱交換器
(52)あるいは第3熱交換器(55)のいずれか一方を上
流側に他方を下流側に選択的に接続させる四方切替弁
(62)とを連結して冷暖房ヒートサイクル(60)を構成
する一方、前記主コンプレッサ(51)の下流と、前記第
1熱交換器(52)と前記第1膨張弁(54)との間あるい
は前記第3熱交換器(55)と前記第1膨張弁(54)との
間のいずれかに選択的に気液分離器(53)を接続し、か
つ該気液分離器(53)に気液分離後の作動媒体の気体分
のみを抽出し圧縮する補助コンプレッサ(56)と、給湯
用熱源として利用される第2熱交換器(57)と、第2膨
張弁(58)を接続し、前記主コンプレッサ(51)におい
て圧縮された作動媒体の一部の気体分だけを更に圧縮し
て凝縮させる給湯サイクル(61)を構成することを特徴
とする冷暖房給湯サイクル。3. A main compressor (51), a first heat exchanger (52), a first expansion valve (54), and a third heat exchanger (55).
A four-way selector valve (41) for selectively connecting one of the main compressor (51) and the first heat exchanger (52) or the third heat exchanger (55) to the upstream side and the other to the downstream side. 62) to form a cooling / heating heat cycle (60), or between the downstream of the main compressor (51) and the first heat exchanger (52) and the first expansion valve (54) or A gas-liquid separator (53) is selectively connected to either between the third heat exchanger (55) and the first expansion valve (54), and the gas-liquid separator (53) is connected to the gas-liquid separator (53). An auxiliary compressor (56) for extracting and compressing only the gas component of the working medium after liquid separation, a second heat exchanger (57) used as a heat source for hot water supply, and a second expansion valve (58) are connected, A hot water supply cycle (61) for further compressing and condensing only a part of the gas in the working medium compressed in the main compressor (51) A cooling and heating hot water supply cycle characterized by comprising.
系(67)を設け、この給湯系(67)を流れる被加熱流体
を予熱する熱交換器(66)を前記気液分離器(53)内に
設け、前記主コンプレッサ(51)から吐出された作動媒
体と給湯系(67)の被加熱流体との間で熱交換させ、給
湯系(67)の被加熱流体の予熱と作動媒体の中間冷却を
行い、更に前記第2熱交換器(57)で前記給湯系(67)
の前記被加熱流体を更に給湯温度にまで加熱することを
特徴とする請求項3記載の冷暖房給湯サイクル。4. A hot water supply system (67) using the second heat exchanger (57) as a heat source, and a heat exchanger (66) for preheating a fluid to be heated flowing through the hot water supply system (67) is provided by the gas-liquid The heat exchange between the working medium discharged from the main compressor (51) and the fluid to be heated in the hot water supply system (67) is provided in the separator (53), thereby preheating the fluid to be heated in the hot water supply system (67). And intermediate cooling of the working medium, and the second heat exchanger (57) further supplies the hot water (67)
4. The cooling / heating hot water supply cycle according to claim 3, wherein the heated fluid is further heated to a hot water supply temperature.
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10326687 | 1987-04-28 | ||
| JP12376087 | 1987-05-22 | ||
| JP25382787 | 1987-10-09 | ||
| JP62-253827 | 1987-11-19 | ||
| JP62-103266 | 1987-11-19 | ||
| JP29073187 | 1987-11-19 | ||
| JP62-290731 | 1987-11-19 | ||
| JP62-123760 | 1987-11-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0229554A JPH0229554A (en) | 1990-01-31 |
| JP2709073B2 true JP2709073B2 (en) | 1998-02-04 |
Family
ID=27469101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63106662A Expired - Lifetime JP2709073B2 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-28 | Cooling / heating hot water supply cycle and heating / hot water supply cycle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2709073B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5391499B2 (en) * | 2006-09-07 | 2014-01-15 | 株式会社Gf技研 | Heat exchanger type heat storage system |
| WO2009077275A2 (en) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Klaus Wolter | Method, device, and system for injecting energy into a medium |
| JP5375919B2 (en) * | 2011-09-30 | 2013-12-25 | ダイキン工業株式会社 | heat pump |
| CN106482392A (en) * | 2016-12-01 | 2017-03-08 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | A kind of two temperature one frozen water machine precision heat-exchange system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272552U (en) * | 1985-10-24 | 1987-05-09 | ||
| JPH076707B2 (en) * | 1986-03-27 | 1995-01-30 | 三菱重工業株式会社 | Heat pump device |
| JP2504419B2 (en) * | 1986-08-06 | 1996-06-05 | 株式会社東芝 | Air conditioner |
| JP2514936B2 (en) * | 1986-09-30 | 1996-07-10 | 株式会社東芝 | Refrigeration cycle |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63106662A patent/JP2709073B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0229554A (en) | 1990-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8991204B2 (en) | Refrigerating apparatus | |
| CN101688695B (en) | CO2 refrigerant system with booster circuit | |
| CN100585298C (en) | Refrigeration cycle device | |
| US20120036854A1 (en) | Transcritical thermally activated cooling, heating and refrigerating system | |
| AU2001286333B2 (en) | Method and arrangement for defrosting a vapor compression system | |
| US6658888B2 (en) | Method for increasing efficiency of a vapor compression system by compressor cooling | |
| CN110425763A (en) | a heat pump system | |
| JP2013148330A (en) | heat pump | |
| CN111707017A (en) | A low temperature and strong hot air source heat pump system | |
| CN111795423A (en) | A carbon dioxide heat pump heating system based on three-fluid heat exchanger | |
| WO2018097124A1 (en) | Air conditioning device | |
| JP2709073B2 (en) | Cooling / heating hot water supply cycle and heating / hot water supply cycle | |
| JPS6277554A (en) | Hot-water supply device | |
| CN109724284A (en) | A two-stage throttling supercritical carbon dioxide refrigeration system | |
| JP3071328B2 (en) | Heat storage type cooling device | |
| CN212253218U (en) | A low temperature and strong hot air source heat pump system | |
| JP2618057B2 (en) | Two-stage compression cooling / heating hot water supply system | |
| JP2808899B2 (en) | Two-stage compression refrigeration cycle device | |
| KR100985629B1 (en) | Coolant Heat Exchanger of Gas Heat Pump System | |
| JPH062965A (en) | Two-stage compression refrigeration cycle device | |
| CN114402171A (en) | Heat pump | |
| CN222978387U (en) | An intermediate air supply heat pump system | |
| JP3084918B2 (en) | Heat pump water heater | |
| JP3834934B2 (en) | Heat transfer device | |
| JPH04268165A (en) | Two-stage compression refrigeration cycle equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081017 Year of fee payment: 11 |