(57)【要約】【課題】熱交換効率の高いヒートポンプ温水システムを提供すること。【解決手段】本発明は、室外機１と、冷暖房パネル４と、冷媒水熱交換器２１を有する室内機２と、貯湯タンク３２と、タンク用水冷媒熱交換器３１と、水ポンプ２２とを有し、タンク用水冷媒熱交換器３１を水冷媒熱交換器２１と並列に配設し、水冷媒熱交換器２１から出る冷媒温度を検出する室内側冷媒温度検出手段２４と、タンク用水冷媒熱交換器３１から出る冷媒温度を検出するタンク側冷媒温度検出手段２６と、水冷媒熱交換器２１から出る水の温度を検出する出水温度検出手段２３と、貯湯タンク３２内の温度を検出するタンク水温検出手段３３とを備え、室内側冷媒温度検出手段２４およびタンク側冷媒温度検出手段２６および出水温度検出手段２３およびタンク水温検出手段３３により検出される温度に基づいて冷凍サイクルをコントロールする。【選択図】図１
2009264714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気熱源熱交換器と四方弁と圧縮機と絞り機構とを有する室外機と、温水または冷水を循環して冷暖房を行う冷暖房パネルと、冷媒と前記冷暖房パネル内の水とを熱交換する水冷媒熱交換器を有する室内機と、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内に設けて冷媒と水とを熱交換するタンク用水冷媒熱交換器と、前記冷暖房パネル内を流通する水を搬送するための水ポンプとを有し、前記空気熱源熱交換器と前記四方弁と前記圧縮機と前記水冷媒熱交換器と前記絞り機構で冷凍サイクルを構成すると共に、前記タンク用水冷媒熱交換器を前記水冷媒熱交換器と並列に配設し、前記水冷媒熱交換器および前記タンク用水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器から出る冷媒温度を検出する室内側冷媒温度検出手段と、前記タンク用水冷媒熱交換器から出る冷媒温度を検出するタンク側冷媒温度検出手段と、前記水冷媒熱交換器から出る水の温度を検出する出水温度検出手段と、前記貯湯タンク内の温度を検出するタンク水温検出手段とを備え、前記室内側冷媒温度検出手段および前記タンク側冷媒温度検出手段および前記出水温度検出手段および前記タンク水温検出手段により検出される温度に基づいて前記冷凍サイクルをコントロールすることを特徴とするヒートポンプ温水システム。
【請求項２】
前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記室内側膨張弁の開度を変更することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ温水システム。
【請求項３】
前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記水ポンプを駆動することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ温水システム。
【請求項４】
前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記室内側膨張弁の開度を変更するとともに、前記水ポンプを駆動することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ温水システム。
【請求項５】
前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する
高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記空気熱源熱交換器が凝縮器として作用するように前記四方弁を切り換えるとともに、前記タンク側膨張弁を全閉にすることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ温水システム。
【請求項６】
前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記空気熱源熱交換器が凝縮器として作用するように前記四方弁を切り換えるとともに、前記タンク側膨張弁を全閉にし、かつ、前記水ポンプを駆動することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ温水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水で暖房を行うヒートポンプ温水システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来の水と冷媒とを熱交換するヒートポンプ装置を示した構成図である。図２に示すように、従来のヒートポンプ装置では、貯湯タンクの下部の水をヒートポンプに供給するとともに、貯湯タンクの上部にヒートポンプで生成された高温水を貯留する一方で、風呂の追い焚きや床暖房等には、温水を循環することで機能を実現させており、風呂や床暖房を循環する温水は、貯湯タンク内の高温水と風呂や床暖房を循環して戻ってきた低温水とで熱交換し、貯湯タンク内の高温水の熱から吸熱し、再度高温水となって風呂の追い焚きや床暖房パネル内を循環している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１１３８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、貯湯タンクから湯を取り出して外部の熱交換器にて水と水とで熱交換しているため、貯湯タンクが有する熱量に制限があると同時に、低外気温下に設置した場合には、貯湯タンクから熱交換器までの配管、もしくは風呂や床暖房パネルから熱交換器までの配管に温水を流通させると外気温の影響を受けやすく、さらに熱交換効率が低下してしまうという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、熱交換効率の高いヒートポンプ温水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ温水システムは、空気熱源熱交換器と四方弁と圧縮機と絞り機構とを有する室外機と、温水または冷水を循環して冷暖房を行う冷暖房パネルと、冷媒と前記冷暖房パネル内の水とを熱交換する水冷媒熱交換器を有する室内機と、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内に設けて冷媒と水とを熱交換するタンク用水冷媒熱交換器と、前記冷暖房パネル内を流通する水を搬送するための水ポンプとを有し、前記空気熱源熱交換器と前記四方弁と前記圧縮機と前記水冷媒熱交換器と前記絞り機構で冷凍サイクルを構成すると共に、前記タンク用水冷媒熱交換器を前記水冷媒熱交換器と並列に配設し、前記水冷媒熱交換器および前記タンク用水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器から出る冷媒温度を検出する室内側冷媒温度検出手段と、前記タンク用水冷媒熱交換器から出る冷媒温度を検出するタンク側冷媒温度検出手段と、前記水冷媒熱交換器から出る水の温度を検出する出水温度検出手段と、前記貯湯タンク内の温度を検出するタンク水温検出手段とを備え、前記室内側冷媒温度検出手段および前記タンク側冷媒温度検出手段および前記出水温度検出手段および前記タンク水温検出手段により検出される温度に基づいて前記冷凍サイクルをコントロールすることにより、冷媒経路を複数に分岐しているので、同時に複数の熱交換器で冷媒と水とを熱交換することができ、さらに、貯湯タンク内の湯水を沸き上げ時における高圧異常を回避することができるので、非常に信頼性の高いヒートポンプ温水システムを実現することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、熱交換効率の高いヒートポンプ温水システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明のヒートポンプ温水システムは、空気熱源熱交換器と四方弁と圧縮機と絞り機構とを有する室外機と、温水または冷水を循環して冷暖房を行う冷暖房パネルと、冷媒と前記冷暖房パネル内の水とを熱交換する水冷媒熱交換器を有する室内機と、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内に設けて冷媒と水とを熱交換するタンク用水冷媒熱交換器と、前記冷暖房パネル内を流通する水を搬送するための水ポンプとを有し、前記空気熱源熱交換器と前記四方弁と前記圧縮機と前記水冷媒熱交換器と前記絞り機構で冷凍サイクルを構成すると共に、前記タンク用水冷媒熱交換器を前記水冷媒熱交換器と並列に配設し、前記水冷媒熱交換器および前記タンク用水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器から出る冷媒温度を検出する室内側冷媒温度検出手段と、前記タンク用水冷媒熱交換器から出る冷媒温度を検出するタンク側冷媒温度検出手段と、前記水冷媒熱交換器から出る水の温度を検出する出水温度検出手段と、前記貯湯タンク内の温度を検出するタンク水温検出手段とを備え、前記室内側冷媒温度検出手段および前記タンク側冷媒温度検出手段および前記出水温度検出手段および前記タンク水温検出手段により検出される温度に基づいて前記冷凍サイクルをコントロールすることにより、冷媒経路を複数に分岐しているので、同時に複数の熱交換器で冷媒と水とを熱交換することができ、さらに、貯湯タンク内の湯水を沸き上げ時における高圧異常を回避することができるので、非常に信頼性の高いヒートポンプ温水システムを実現することができる。
【０００８】
第２の発明のヒートポンプ温水システムは、特に第１の発明において、前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記室内側膨張弁の開度を変更することにより、冷媒の高圧を所定値まで減圧させて急激な冷媒高圧異常を発生させることがなく、貯湯タンク内の温水を沸き上げることができ、かつ圧縮機を所定範囲内の圧力で継続運転させるので、非常に信頼性が高いヒートポンプ温水システムを実現することができる。
【０００９】
第３の発明のヒートポンプ温水システムは、特に第１の発明において、前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記水ポンプを駆動することにより、冷媒の高圧を所定値まで減圧させて急激な冷媒高圧異常を発生させることがなく、貯湯タンク内の温水を沸き上げることができ、かつ圧縮機を所定範囲内の圧力で継続運転させるので、非常に信頼性が高いヒートポンプ温水システムを実現することができる。
【００１０】
第４の発明のヒートポンプ温水システムは、特に第１の発明において、前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒
熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記室内側膨張弁の開度を変更するとともに、前記水ポンプを駆動することにより、冷媒の高圧を所定値まで減圧させて急激な冷媒高圧異常を発生させることがなく、貯湯タンク内の温水を沸き上げることができ、かつ圧縮機を所定範囲内の圧力で継続運転させるので、非常に信頼性が高いヒートポンプ温水システムを実現することができる。
【００１１】
第５の発明のヒートポンプ温水システムは、特に第１の発明において、前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記空気熱源熱交換器が凝縮器として作用するように前記四方弁を切り換えるとともに、前記タンク側膨張弁を全閉にすることにより、冷媒の高圧を所定値まで減圧させて急激な冷媒高圧異常を発生させることがなく、貯湯タンク内の温水を沸き上げることができ、かつ圧縮機を所定範囲内の圧力で継続運転させるので、非常に信頼性が高いヒートポンプ温水システムを実現することができる。
【００１２】
第６の発明のヒートポンプ温水システムは、特に第１の発明において、前記水冷媒熱交換器および前記タンク側水冷媒熱交換器が凝縮器として作用する時の前記水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞る室内側膨張弁と、前記タンク側水冷媒熱交換器の冷媒出口側に冷媒量を絞るタンク側膨張弁と、前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧側圧力検出手段とを備え、前記水冷媒熱交換器へ入る冷媒量を微少量に前記室内側膨張弁で絞っている時であって、前記タンク用水冷媒熱交換器で前記貯湯タンク内の湯水を沸きあげるための運転中に、前記高圧側圧力検出手段および前記低圧側圧力検出手段により冷媒高圧異常を検出した時には、前記空気熱源熱交換器が凝縮器として作用するように前記四方弁を切り換えるとともに、前記タンク側膨張弁を全閉にし、かつ、前記水ポンプを駆動することにより、冷媒の高圧を所定値まで減圧させて急激な冷媒高圧異常を発生させることがなく、貯湯タンク内の温水を沸き上げることができ、かつ圧縮機を所定範囲内の圧力で継続運転させるので、非常に信頼性が高いヒートポンプ温水システムを実現することができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ温水システムの構成図を示すものである。図１において、ヒートポンプ温水システムは、室外機１、室内機２、タンクユニット３、冷暖房パネル４で構成される。以下にそれぞれのユニットの構成について説明する。
【００１５】
室外機１には、空気と冷媒とで熱交換を行うための空気熱源熱交換器１１、冷媒を減圧するための絞り機構１２、冷凍サイクルを暖房サイクル（空気熱源熱交換器１１が蒸発器として作用）および冷房サイクル（空気熱源熱交換器１１が凝縮器として作用）のどちらかとなるように切り換えるための四方弁１３、冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機１４、空気熱源熱交換器１１において空気と冷媒との熱交換を促進するための送風ファン１５、圧
縮機１４の冷媒吐出口側に高圧側圧力検出手段である圧力センサー１６、圧縮機１４の冷媒吸入側に低圧側圧力検出手段である圧力センサー１７が設けられている。
【００１６】
そして室内機２に配設される水冷媒熱交換器２１と、絞り機構１２と、空気熱源熱交換器１１と、圧縮機１４とを図１に示すように四方弁１３を介して順次冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成している。さらに、水冷媒熱交換器２１と絞り機構１２との間と、四方弁１３と水冷媒熱交換器２１との間から冷媒配管がそれぞれ分岐する構成となっており、水冷媒熱交換器２１と並列な位置となるようにタンク用水冷媒熱交換器３１が設けられている。なお、四方弁１３の実線で示す回路が暖房サイクル時の回路となり、点線で示す回路が冷房サイクル時の回路となる。
【００１７】
室内機２には、冷暖房パネル４を流通する水と冷媒で熱交換を行う水冷媒熱交換器２１、冷暖房パネル４を流通する水を搬送する水ポンプ２２、水冷媒熱交換器２１から出る水の温度を検出する出水温度検出手段であるサーミスタ２３が配設されており、水冷媒熱交換器２１の水経路と、水ポンプ２２と、冷暖房パネルの水経路が順次配管で環状に接続されている。また、室内機２内の機器を制御するための制御基板２８を有している。
【００１８】
また、水冷媒熱交換器２１が凝縮器として作用する時の、水冷媒熱交換器２１から出る冷媒の温度を検出する室内側冷媒温度検出手段であるサーミスタ２４、水冷媒熱交換器２１から出る冷媒の流量を絞るための室内側膨張弁２５を備えている。さらに、タンク側水冷媒熱交換器３１が凝縮器として作用する時の、タンク側水冷媒熱交換器３１から出る冷媒の温度を検出するタンク側冷媒温度検出手段であるサーミスタ２６、タンク側水冷媒熱交換器３１を流れる冷媒の流量を絞るためのタンク側膨張弁２７を備えている。
【００１９】
タンクユニット３には、湯水を貯える貯湯タンク３２、貯湯タンク３２内の湯水を沸き上げるために貯湯タンク３２内にタンク側水冷媒熱交換器３１が配設されている。さらに貯湯タンク３２内の湯水の温度を検出するタンク水温検出手段であるサーミスタ３３が配設されている。また貯湯タンク３２の下部には、給水源から水を供給するための給水管３４が接続されており、貯湯タンク３２の上部には、給湯端末へ湯を供給するための出湯管３５が設けられている。
【００２０】
冷暖房パネル４は、水冷媒熱交換器２１で生成した冷水または温水を流通させることで、居室内で暖房もしくは冷房を実現するものである。
【００２１】
以上のように構成されたヒートポンプ温水システムについて、以下その動作、作用を説明する。
【００２２】
まず、暖房サイクル時には、四方弁１３に実線で示す経路となるように四方弁１３を切り換えて、圧縮機１４の運転を開始することで、冷凍サイクル内に冷媒を流通させる。なお、暖房サイクル時には、図１の実線矢印方向に冷媒が流れる。そして、空気熱源熱交換器１１で熱を吸熱するとともに、圧縮機１４で高温高圧冷媒を生成する。
【００２３】
そして、高温高圧の冷媒は、冷媒配管５１から水冷媒熱交換器２１に入る冷媒配管５２と、タンク側水冷媒熱交換器３１に入る冷媒配管５３とに分岐してそれぞれの熱交換器へ流入する。それぞれの熱交換器へ流入する冷媒量は、室内側膨張弁２５およびタンク側膨張弁２７の開度を調節することで決定される。
【００２４】
冷媒配管５２を通って水冷媒熱交換器２１へ入った高温高圧の冷媒は、冷暖房パネル４を流通する水と熱交換する。そして水冷媒熱交換器２１で生成された高温水は、サーミスタ２３が検出する温度が、使用者が設定した温度となるように水ポンプ２２を駆動するこ
とによって冷暖房パネル４内を流通し、使用者の居住空間に快適な暖房を提供する。
【００２５】
一方、冷媒配管５３を取ってタンク側水冷媒熱交換器３１へ入った高温高圧の冷媒は、貯湯タンク内部に貯えられている湯水と熱交換する。そして、サーミスタ３３で検出する温度が、使用者が操作部（図示せず）にて設定する温度となるように貯湯タンク３２内の湯水を沸き上げる。
【００２６】
そして、水冷媒熱交換器２１から出てくる冷媒配管５４と、タンク側水冷媒熱交換器３１から出てくる冷媒配管５５とが合流して、一つの冷媒配管５６となり、絞り機構１２で減圧されて、再度空気熱源熱交換器１１で空気と冷媒とで熱交換を行う。
【００２７】
また、水冷媒熱交換器２１から出る熱交換した後の冷媒の温度やタンク側水冷媒熱交換器３１から出る熱交換した後の冷媒の温度の情報に基づいて、圧縮機１４の周波数や、絞り機構１２の調節を行っている。
【００２８】
次に、冷房サイクル時について説明する。冷房サイクル時には、四方弁１３に点線で示す経路となるように四方弁１３を切り換えて、圧縮機１４の運転を開始することで、冷凍サイクル内に冷媒を流通させる。なお、冷房サイクル時には、図１の点線矢印方向に冷媒が流れる。そして、圧縮機１４で生成された高温高圧冷媒は、空気熱源熱交換器１１で空気と熱交換すると共に、絞り機構１２で減圧される。
【００２９】
そして、低温低圧の冷媒は、冷媒配管５６から水冷媒熱交換器２１に入る冷媒配管５４と、タンク側水冷媒熱交換器３１に入る冷媒配管５５とに分岐してそれぞれの熱交換器へ流入する構成となっているが、通常は、貯湯タンク３２は湯を貯えておくので、タンク側膨張弁２７を全閉にしておくことで、タンク側水冷媒熱交換器３１へは冷媒が供給されず、貯湯タンク内の湯水の温度低下を防止している。
【００３０】
また、冷媒配管５４を通って水冷媒熱交換器２１へ入った低温低圧の冷媒は、冷暖房パネル４を流通する水と熱交換する。そして水冷媒熱交換器２１で生成された冷温水は、サーミスタ２３が検出する温度が、使用者が設定した温度となるように水ポンプ２２を駆動することによって冷暖房パネル４内を流通し、使用者の居住空間に快適な冷房を提供する。
【００３１】
次に、冷暖房パネル内を流れる湯水の温度を上昇させずに、貯湯タンク３２内の湯水を沸き上げる方法について説明する。この時には、室内側膨張弁２５を微小開度だけ開放して、微少量の冷媒を流通させて、冷暖房パネル４を循環している水の温度を上昇させない構成とし、水ポンプ２２の駆動を停止させている。一方、タンク側水冷媒熱交換器３１に冷凍サイクル内の殆どの冷媒を送るために、タンク側膨張弁２７の開度を開く。その結果、冷暖房パネル４内を流れる湯水の温度を上昇させることなく、貯湯タンク３２内の湯水を沸き上げることができる。
【００３２】
しかしながら、貯湯タンク３２内の湯水の温度が上昇してくると、タンク側水冷媒熱交換器３１での放熱が不足してしまい、冷凍サイクル内の冷媒圧力が異常上昇する。圧力が高くなりすぎると機器に影響を及ぼしてしまい、機器の故障を引き起こしてしまう。そのために、通常冷凍サイクルにおいては、高圧の圧力が異常に上昇した場合に運転を停止する安全装置がついており、安全装置が働くと、圧縮機のＯＮとＯＦＦを繰り返してしまい、機器の信頼性を損なうことになってしまう。
【００３３】
そこで本発明では、高圧側および低圧側の圧力センサー１６および１７で異常を検知した場合には、制御基板２８の指示により室内側膨張弁２５の開度を調節し、タンク側水冷
媒熱交換器へ流入している冷媒量を減少させて、水冷媒熱交換器２１での熱交換率を上げる。その結果、冷凍サイクル全体としての放熱量を増加させることができるので、冷媒の圧力が所定圧力になるまで減圧することができ、安全装置による圧縮機１４のＯＮとＯＦＦの繰り返しを回避することができ、信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、圧力センサー１６および１７によって冷媒圧力の異常を検知したときには、制御基板２８の指示により、室内側膨張弁２５の開度は一定のまま、水ポンプ２２を駆動する構成でもよい。その場合には、冷暖房パネル４を流れる湯水の温度を検知するサーミスタ２３の値が上昇させない程度に水ポンプ２２を駆動することによって、水冷媒熱交換器２１にて冷媒から水へ放熱を促進する構成となる。その結果、冷凍サイクル全体としての放熱量を増加させることができるので、冷媒の圧力が所定圧力になるまで減圧することができ、安全装置による圧縮機１４のＯＮとＯＦＦの繰り返しを回避することができ、信頼性を向上させることができる。
【００３５】
また、圧力センサー１６および１７によって冷媒圧力の異常を検知したときには、制御基板２８の指示により、室内側膨張弁２５の開度を開き、水ポンプ２２を駆動する構成でもよい。その場合には、冷暖房パネル４を流れる湯水の温度を検知するサーミスタ２３の値が上昇させない程度に水ポンプ２２を駆動することによって、水冷媒熱交換器２１にて冷媒から水へ放熱を促進する構成となる。その結果、冷凍サイクル全体としての放熱量を増加させることができるので、冷媒の圧力が所定圧力になるまで減圧することができ、安全装置による圧縮機１４のＯＮとＯＦＦの繰り返しを回避することができ、信頼性を向上させることができる。
【００３６】
また、圧力センサー１６および１７によって冷媒圧力の異常を検知したときには、四方弁１３を切り換えて、冷凍サイクルを冷房サイクルに切り換えてもよい。その場合には、水と冷媒とで熱交換され、高圧を減少させることができる。また、この時タンク側膨張弁２７を閉じることにより、低温低圧の冷媒の流入が貯湯タンク３２内に入るのを阻止して、貯湯タンク３２内の温水の温度低下を防止する。その結果、冷凍サイクル全体としての放熱量を増加させることができるので、冷媒の圧力が所定圧力になるまで減圧することができ、安全装置による圧縮機１４のＯＮとＯＦＦの繰り返しを回避することができ、信頼性を向上させることができる。
【００３７】
また、圧力センサー１６および１７によって冷媒圧力の異常を検知したときには、四方弁１３を切り換えて、冷凍サイクルを冷房サイクルに切り換え、なおかつ、水ポンプ２２を駆動させて、冷媒の高圧を所定値まで減圧させ（床冷暖パネル１４を循環する水の温度を上昇させない程度）てもよい。その場合には、水と冷媒とで熱交換され、高圧を減少させることができる。また、この時タンク側膨張弁２７を閉じることにより、低温低圧の冷媒の流入が貯湯タンク３２内に入るのを阻止して、貯湯タンク３２内の温水の温度低下を防止する。その結果、冷凍サイクル全体としての放熱量を増加させることができるので、冷媒の圧力が所定圧力になるまで減圧することができ、安全装置による圧縮機１４のＯＮとＯＦＦの繰り返しを回避することができ、信頼性を向上させることができる。
【００３８】
以上のように、室内冷媒温度検出手段２４と、出水温度検出手段２３と、タンク冷媒温度検出手段２６と、タンク水温検出手段２３とを有することで、常に冷凍サイクル挙動と温水温度を把握することができるので、非常に効率の良いヒートポンプ温水システムを実現することができる。
【００３９】
また、冷房暖房両サイクル時ともに、圧力センサー１６および１７により検出された圧力を、室内機２８にて演算処理を行って、圧縮機１４を所定の圧力範囲内で的確に制御コントロールすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、水と冷媒を熱交換させる構成を内蔵した室内機と貯湯タンクの組み合わせによるヒートポンプ温水システムはもちろん、水と冷媒を熱交換させる構成を内蔵した室内機同士の組み合わせや貯湯タンク同士の組み合わせ及び、空調用室内機を接続したヒートポンプ温水システムにも適用させる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ温水システムの構成図
【図２】従来のヒートポンプ装置の構成図
【符号の説明】
【００４２】
１  室外機
２  室内機
３  タンクユニット
４  冷暖房パネル
１１  空気熱源熱交換器
１２  絞り機構
１３  四方弁
１４  圧縮機
１５  送風ファン
１６  圧力センサ
１７  圧力センサ
２１  水冷媒熱交換器
２２  水ポンプ
２３  出水温度検出手段
２４  室内側冷媒温度検出手段
２６  タンク側冷媒温度検出手段
３１  タンク側水冷媒熱交換器
３２  貯湯タンク
３３  タンク水温検出手段
【図１】
2009264714.tif 000003
【図２】
2009264714.tif 000004