JP2010164257A - Refrigerating cycle device and method of controlling the refrigerating cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給湯運転を実行するヒートポンプ式給湯装置や空調運転(たとえば、暖房運転や冷房運転)を実行するヒートポンプ式空気調和装置等の冷凍サイクル装置及び冷凍サイクル装置の制御方法に関し、特に室外熱交換器の着霜状態を解消するデフロスト運転による性能低下を抑制するようにした冷凍サイクル装置及び冷凍サイクル装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus such as a heat pump type hot water supply apparatus that performs a hot water supply operation and a heat pump type air conditioner that performs an air conditioning operation (for example, a heating operation or a cooling operation), and a control method for the refrigeration cycle apparatus, and particularly to outdoor heat. The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus and a control method for the refrigeration cycle apparatus that suppress performance degradation due to defrost operation that eliminates the frosting state of the exchanger.
通常、冷凍サイクル装置において、外気温度が低い状態で給湯運転や暖房運転を行なっていると、蒸発器として機能している室外熱交換器に霜が付着する着霜現象が起きる。このような着霜現象が起きると、室外熱交換器における通風抵抗の増加及び熱抵抗の増加を招くことになり、熱交換効率が低下し、冷凍サイクル装置の性能が低下してしまう。そこで、冷凍サイクル装置では、一般的に、室外熱交換器に付着した霜を取り除くデフロスト運転を実行するようになっている。 Usually, in a refrigeration cycle apparatus, when hot water supply operation or heating operation is performed in a state where the outside air temperature is low, a frosting phenomenon in which frost adheres to an outdoor heat exchanger functioning as an evaporator occurs. When such a frosting phenomenon occurs, an increase in ventilation resistance and an increase in thermal resistance in the outdoor heat exchanger are caused, resulting in a decrease in heat exchange efficiency and a decrease in performance of the refrigeration cycle apparatus. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus, generally, a defrost operation for removing frost attached to the outdoor heat exchanger is executed.
デフロスト運転の方法としては、圧縮機から吐出された冷媒を、凝縮器(室内熱交換器)をバイパスさせ、蒸発器(室外熱交換器)に直接流入させるホットガスバイパス運転が知られている(たとえば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載されている冷媒回路には、圧縮機、水熱交換器、レシーバー、膨張弁、及び、室外熱交換器が備えられている。この冷媒回路に、レシーバーの上流に水熱交換器から流出した冷媒と室外熱交換器から流出した冷媒とで熱交換を行う冷媒―冷媒熱交換器と、圧縮機で吐出された冷媒を直接室外熱交換器に流入させるバイパス配管と、膨張弁(デフロスト弁)と、が設けられている。そして、デフロスト運転は、レシーバー出口の膨張弁を閉止して、バイパス配管の膨張弁を開けることにより行なわれるようになっている。
As a method of defrost operation, hot gas bypass operation is known in which refrigerant discharged from a compressor is bypassed through a condenser (indoor heat exchanger) and directly flows into an evaporator (outdoor heat exchanger) ( For example, see Patent Document 1). The refrigerant circuit described in
また、四方弁を切り替え、凝縮器(室内熱交換器)と蒸発器(室外熱交換器)とを入れ替え、圧縮機から吐出した冷媒を室外熱交換器に流入させるリバース運転が知られている(たとえば、特許文献2参照)。この特許文献2に記載されている冷媒回路には、圧縮機、四方弁、水熱交換器、第1の膨張弁、レシーバー、第2の膨張弁、及び、室外熱交換器が備えられている。そして、デフロスト運転は、圧縮機から吐出された冷媒が、直接室外熱交換器に流入するように四方弁を切り替え、また、第1の膨張弁、及び、第2の膨張弁を全開することにより行なわれるようになっている。
Also, reverse operation is known in which the four-way valve is switched, the condenser (indoor heat exchanger) and the evaporator (outdoor heat exchanger) are replaced, and the refrigerant discharged from the compressor flows into the outdoor heat exchanger ( For example, see Patent Document 2). The refrigerant circuit described in
通常運転(給湯運転や暖房運転)とデフロスト運転を含めた平均能力及び平均COPを向上させるためには、通常運転時の冷媒分布とデフロスト運転時の冷媒分布をできるだけ変化させずに、通常運転への復帰後に素早く暖房能力を回復させることが要求される。しかしながら、特許文献1に記載されているような冷凍サイクル装置では、低圧側の冷媒と熱交換する要素機器(冷媒―冷媒熱交換器)が高圧側にあるため、高圧側の要素機器にある冷媒が冷やされ、高圧側圧力が低下してしまう。つまり、通常運転時の冷媒分布とデフロスト運転時の冷媒分布とが大きく変化してしまい、通常運転への復帰後に素早く暖房能力を回復させることができないことになる。
To improve the average capacity and average COP including normal operation (hot water supply operation and heating operation) and defrost operation, change the refrigerant distribution during normal operation and refrigerant distribution during defrost operation as much as possible to normal operation. It is required to quickly recover the heating capacity after returning to the factory. However, in the refrigeration cycle apparatus as described in
また、特許文献2に記載されているような冷凍サイクル装置では、デフロスト運転時に冷媒の流れを逆にするため、通常運転時の冷媒分布とデフロスト運転時の冷媒分布とが大きく変化してしまい、通常運転への復帰後に素早く暖房能力を回復させることができないことになる。このように、従来の技術では、冷凍サイクル内における通常運転時の冷媒分布とデフロスト運転時の冷媒分布とが大きく変化し、冷凍サイクル内の冷媒分布の変化によるエネルギーロスが発生してしまう。
Further, in the refrigeration cycle apparatus described in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷凍サイクル内における通常運転時の冷媒分布とデフロスト運転時の冷媒分布との変化幅を低減することで、平均能力及び平均COPを向上させ、省エネルギー化を図るようにした冷凍サイクル装置及び冷凍サイクル装置の制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and by reducing the change width between the refrigerant distribution during normal operation and the refrigerant distribution during defrost operation in the refrigeration cycle, the average capacity and average are reduced. An object of the present invention is to provide a refrigeration cycle apparatus and a refrigeration cycle apparatus control method that improve COP and save energy.
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、負荷側熱交換器、第1膨張弁、レシーバー、第2膨張弁、及び、熱源側熱交換器が順次接続された冷媒回路を有し、前記第1膨張弁と前記第2膨張弁とを接続している中圧管を流れる冷媒と前記圧縮機の吸入配管を流れる冷媒とを熱交換させる冷媒−冷媒熱交換器と、前記圧縮機の吐出配管と、前記第2膨張弁と前記熱源側熱交換器とを接続している低圧管とを、接続するバイパス配管と、前記バイパス配管に設けられたバイパス膨張弁と、前記第1膨張弁及び前記第2膨張弁を閉止し、前記バイパス膨張弁の開度を前記圧縮機に吸入される冷媒の過熱度又は前記圧縮機を吐出した冷媒の過熱度に応じて制御することでデフロスト運転を実行する制御装置と、を備えたことを特徴とする。 A refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes a refrigerant circuit in which a compressor, a load-side heat exchanger, a first expansion valve, a receiver, a second expansion valve, and a heat source-side heat exchanger are sequentially connected. A refrigerant-refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing through the intermediate pressure pipe connecting the first expansion valve and the second expansion valve and the refrigerant flowing through the suction pipe of the compressor; and a discharge pipe of the compressor A bypass pipe connecting the second expansion valve and the low pressure pipe connecting the heat source side heat exchanger, a bypass expansion valve provided in the bypass pipe, the first expansion valve, and the first Control that performs defrost operation by closing the expansion valve and controlling the degree of opening of the bypass expansion valve in accordance with the degree of superheat of the refrigerant sucked into the compressor or the degree of superheat of the refrigerant discharged from the compressor And a device.
本発明に係る冷凍サイクル装置の制御方法は、圧縮機、負荷側熱交換器、第1膨張弁、レシーバー、第2膨張弁、及び、熱源側熱交換器が順次接続された冷媒回路を有し、前記第1膨張弁と前記第2膨張弁とを接続している中圧管を流れる冷媒と前記圧縮機の吸入配管を流れる冷媒とを熱交換させる冷媒−冷媒熱交換器と、前記圧縮機の吐出配管と、前記第2膨張弁と前記熱源側熱交換器とを接続している低圧管とを、接続するバイパス配管と、前記バイパス配管に設けられたバイパス膨張弁と、前記圧縮機の周波数、前記第1膨張弁の開度、前記第2膨張弁の開度、及び、前記バイパス膨張弁の開度を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第1膨張弁及び前記第2膨張弁を閉止し、前記バイパス膨張弁の開度を前記圧縮機に吸入される冷媒の過熱度又は前記圧縮機を吐出した冷媒の過熱度に応じて制御することでデフロスト運転を実行することを特徴とする。 The control method of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes a refrigerant circuit in which a compressor, a load side heat exchanger, a first expansion valve, a receiver, a second expansion valve, and a heat source side heat exchanger are sequentially connected. A refrigerant-refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing through the intermediate pressure pipe connecting the first expansion valve and the second expansion valve and the refrigerant flowing through the suction pipe of the compressor; A bypass pipe for connecting a discharge pipe, a low-pressure pipe connecting the second expansion valve and the heat source side heat exchanger, a bypass expansion valve provided in the bypass pipe, and a frequency of the compressor A control device that controls the opening of the first expansion valve, the opening of the second expansion valve, and the opening of the bypass expansion valve, and the control device includes the first expansion valve and the The second expansion valve is closed and the opening of the bypass expansion valve is set to the compressor. And executes the defrosting operation by controlling in accordance with the degree of superheat or the degree of superheat of refrigerant discharged the compressor of the refrigerant inlet.
本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、デフロスト運転中、レシーバー内に閉じ込められた冷媒が、圧縮機に吸入される冷媒と熱交換するため、冷熱をレシーバーに溜めることができる。また、凝縮器として機能する負荷側熱交換器に滞留した冷媒の状態は変化しないため、運転の切り替えによる冷媒の移動を最小限に抑えることができ、性能の低下を小さくできる。 According to the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, during the defrost operation, the refrigerant confined in the receiver exchanges heat with the refrigerant sucked into the compressor, so that cold heat can be stored in the receiver. Further, since the state of the refrigerant staying in the load-side heat exchanger functioning as a condenser does not change, the movement of the refrigerant due to the switching of operation can be suppressed to a minimum, and the performance degradation can be reduced.
本発明に係る冷凍サイクル装置の制御方法によれば、デフロスト運転中、レシーバー内に閉じ込められた冷媒が、圧縮機に吸入される冷媒と熱交換するため、冷熱をレシーバーに溜めることができる。また、凝縮器として機能する負荷側熱交換器に滞留した冷媒の状態は変化しないため、運転の切り替えによる冷媒の移動を最小限に抑えることができ、性能の低下を小さくできる。 According to the control method of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, during the defrost operation, the refrigerant confined in the receiver exchanges heat with the refrigerant sucked into the compressor, so that cold heat can be stored in the receiver. Further, since the state of the refrigerant staying in the load-side heat exchanger functioning as a condenser does not change, the movement of the refrigerant due to the switching of operation can be suppressed to a minimum, and the performance degradation can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るヒートポンプ式給湯装置100のヒートポンプ部分を示す冷媒回路図である。図1に基づいて、冷凍サイクル装置の1つであるヒートポンプ式給湯装置100の冷媒回路構成及び動作について説明する。なお、ヒートポンプ式給湯装置100の通常運転(給湯運転)時における冷媒の流れを実線矢印Aで、ホットガス方式でのデフロスト運転時の冷媒の流れを破線矢印Bで、リバース方式でのデフロスト運転時の冷媒の流れを破線矢印Cで、それぞれ表している。また、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a heat pump portion of heat pump hot
ヒートポンプ式給湯装置100は、図1に示すように、冷媒回路Aと、水回路Bと、を有している。冷媒回路A及び水回路Bは、水熱交換器2で互いの冷媒や水が混ざることなく熱交換を行なうようになっている。冷媒回路Aは、通常運転時において、圧縮機1と、四方弁9と、水熱交換器2の冷媒側と、第1膨張弁3と、レシーバー4と、第2膨張弁5と、室外熱交換器6と、冷媒−冷媒熱交換器7と、が冷媒配管(吐出配管10、中圧管11、低圧管12及び吸入配管13)で直列に接続されているとともに、圧縮機1と四方弁9との間と、第2膨張弁5と室外熱交換器6と、の間を接続したバイパス配管14にバイパス膨張弁8を設けることで構成されている。水回路Bは、ポンプ2aと、水熱交換器2の水側と、図示省略の貯湯タンクと、が水配管16で直列に接続されて構成されている。
The heat pump hot
ヒートポンプ式給湯装置100には、室外ファン6aが室外熱交換器6の近傍に設けられている。また、ヒートポンプ式給湯装置100には、制御装置20がたとえば図示省略の室外機等に設けられている。さらに、ヒートポンプ式給湯装置100には、吸入圧力検出器21が吸入配管13に、吐出圧力検出器22が吐出配管10に、第1温度検出器23が吸入配管13に、第2温度検出器24が吐出配管10に、第3温度検出器25が水熱交換器2の通常運転時における液側配管に、第4温度検出器26が室外熱交換器6の通常運転時における入口側に、第5温度検出器27が室外熱交換器6の通常運転時における出口側に、第6温度検出器28が室外熱交換器6の空気側に、それぞれ設けられている。
In the heat pump hot
圧縮機1は、吸入配管13を流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態とし、吐出配管10に吐出するものであり、たとえば容量制御可能なインバーター圧縮機等で構成するとよい。四方弁9は、運転モード切り替えを行なう流路切替装置として機能し、給湯運転時における冷媒の流れと、冷水運転時又はリバース方式のデフロスト運転時における冷媒の流れと、を切り替えるものである。つまり、四方弁9が実線矢印Aのように切り替えられた場合には、給湯運転が行なわれ、破線矢印Cのように切り替えられた場合には、冷水運転又はリバース方式のデフロスト運転が行なわれる。
The
水熱交換器2は、負荷側熱交換器であり、蒸発器や放熱器(凝縮器)として機能し、水回路Bを循環する水と、冷媒回路Aを循環する冷媒との、間で熱交換を行なうものである。この水熱交換器2によって、冷媒回路Aと水回路Bとは、水熱交換器2で接続されている。第1膨張弁3は、高圧状態の冷媒を減圧して中圧状態にするものであり、たとえば開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成するとよい。レシーバー4は、中圧管11を流れる冷媒のうち冷媒液を貯留するものである。第2膨張弁5は、中圧状態の冷媒を減圧して低圧状態にするものであり、たとえば開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成するとよい。
The
室外熱交換器6は、熱源側熱交換器であり、蒸発器や放熱器(凝縮器)として機能し、室外ファン6aから供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。冷媒−冷媒熱交換器7は、レシーバー4内に設けられ、レシーバー4内に貯留されている冷媒液と圧縮機1に吸入される冷媒との間で熱交換させるものである。圧縮機1からの吐出冷媒が導通する吐出配管10が圧縮機1の吐出側に、第1膨張弁3で減圧された冷媒が導通する中圧管11が第1膨張弁3と第2膨張弁5との間に、第2膨張弁5で減圧された冷媒が導通する低圧管12が第2膨張弁5と室外熱交換器6との間に、圧縮機1に吸入される冷媒が導通する吸入配管13が圧縮機1の吸入側に、それぞれ設けられている。
The
バイパス配管14は、圧縮機1と四方弁9との間と、第2膨張弁5と室外熱交換器6と、の間を接続し、ホットガス方式でのデフロスト運転時において圧縮機1からの吐出冷媒を室外熱交換器6に導くものである。バイパス膨張弁8は、高圧状態の冷媒を減圧して膨張させるものであり、たとえば開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成するとよい。また、ポンプ2aは、水駆動手段として機能し、水配管16を導通している水を吸入し、その水を加圧し、水回路B内を循環させるものであり、たとえばインバーターにより回転数が制御されるタイプのもので構成するとよい。さらに、室外ファン6aは、室外熱交換器6に空気を供給するものである。
The
吸入圧力検出器21は、低圧冷媒の測定装置として圧縮機1に吸入される冷媒の吸入圧力を検出するものである。吐出圧力検出器22は、高圧冷媒の測定装置として圧縮機1から吐出される冷媒の吐出圧力を検出するものである。第1温度検出器23は、冷媒温度の測定装置として圧縮機1に吸入される冷媒の温度を検出するものである。第2温度検出器24は、冷媒温度の測定装置として圧縮機1から吐出される冷媒の温度を検出するものである。第3温度検出器25は、冷媒温度の測定装置として水熱交換器2の通常運転時における液側配管を導通する冷媒の温度を検出するものである。
The
第4温度検出器26は、冷媒温度の測定装置として室外熱交換器6の通常運転時における入口側の冷媒の温度を検出するものである。第5温度検出器27は、冷媒温度の測定装置として室外熱交換器6の通常運転時における出口側の冷媒の温度を検出するものである。第6温度検出器28は、空気温度の測定装置として、空気側の代表温度、たとえば吸い込み温度を検出するものである。これらの検出器で検出された測定情報は、検出信号として制御装置20に送られるようになっている。
The
制御装置20は、たとえばマイクロコンピューター等で構成されており、上述した各検出器からの検出信号(冷媒圧力検出値、冷媒温度検出値、及び、空気温度検出値)に基づいて圧縮機1の駆動、室外ファン6aのファンモーターの駆動、四方弁9の切り替え、第1膨張弁3の開度、第2膨張弁5の開度、バイパス膨張弁8の開度、及び、ポンプ2aの駆動周波数等を制御する機能を有している。また、制御装置20は、各検出器からの検出信号から各制御値を決定する関数等が格納されたメモリ20aを備えている。このメモリ20aは、たとえばハードディスク装置(HDD)や不揮発メモリ等で構成するとよい。
The
なお、図1では、冷媒−冷媒熱交換器7がレシーバー4内に設けられている場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、たとえばレシーバー4と同じ圧力の冷媒が導通している中圧管11と熱交換するような位置に設けてもよい。また、冷凍サイクル装置がヒートポンプ式給湯装置100であるとして説明しているが、これに限定するものではなく、冷凍サイクル装置が空気調和装置であってもよい。空気調和装置を冷凍サイクル装置の一例とする場合には、水熱交換器2が室内熱交換器となり、ポンプ2aが室内ファンとなる。そして、通常運転が暖房運転となり、冷水運転が冷房運転となる。
1 shows an example in which the refrigerant-refrigerant heat exchanger 7 is provided in the receiver 4. However, the present invention is not limited to this. For example, a refrigerant having the same pressure as the receiver 4 is conducted. You may provide in the position which heat-exchanges with the intermediate pressure pipe 11 currently provided. Moreover, although demonstrated that the refrigeration cycle apparatus is the heat pump type hot
ここから、このヒートポンプ式給湯装置100の冷媒回路における各種運転時の冷媒の流れを、制御装置20が実行する各構成部品(アクチュエーター)の制御についてとともに説明する。最初に、通常運転である給湯運転について説明する。ヒートポンプ式給湯装置100が給湯運転を実行する場合、制御装置20は、四方弁9の接続配管が実線矢印Aのように接続されるように冷媒流路を切り替える。このような冷媒流路にしてから給湯運転が開始される。ヒートポンプ式給湯装置100が給湯運転を開始すると、まず圧縮機1が駆動される。
From here, the flow of the refrigerant | coolant at the time of various driving | operations in the refrigerant circuit of this heat pump type hot
圧縮機1に吸入された冷媒は、圧縮機1で高温・高圧のガス状態となって吐出され、吐出配管10を流れて、四方弁9を介し水熱交換器2に流入する。この水熱交換器2では、流入した冷媒が水を加熱しながら冷却され、中温・高圧の液冷媒となる。この冷媒は、水熱交換器2から流出し、第1膨張弁3で中圧に減圧される。そして、この中温・中圧の液冷媒は、中圧管11を流れ、冷媒−冷媒熱交換器7で圧縮機1に吸入される冷媒と熱交換し、更に冷却されることになる。
The refrigerant sucked into the
冷媒−冷媒熱交換器7で冷却された中圧の液冷媒は、レシーバー4を介し、第2膨張弁5で再び減圧され、低温・低圧の冷媒となる。この低温・低圧の冷媒は、低圧管12を流れて室外熱交換器6に流入する。室外熱交換器6に流入した冷媒は、室外ファン6aから供給される室外空気を冷却しながら加熱され、低温・低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、室外熱交換器6から流出し、四方弁9を介して冷媒−冷媒熱交換器7に流入する。冷媒−冷媒熱交換器7に流入した冷媒は、前述した中圧管11を流れる中圧の冷媒と熱交換し加熱され、吸入配管13を流れて圧縮機1に再度吸入される。
The medium-pressure liquid refrigerant cooled by the refrigerant-refrigerant heat exchanger 7 is decompressed again by the
図2は、給湯運転時における各アクチュエータの制御パターンを示す表である。図2に基づいて、制御装置20が実行する給湯運転時における各アクチュエータの制御について説明する。この表には、制御装置20によって実行される圧縮機1の周波数[Hz]、第1膨張弁3の開度、第2膨張弁5の開度、バイパス膨張弁8の開度、及び、室外ファン6aの回転速度の制御パターンを図示している。
FIG. 2 is a table showing a control pattern of each actuator during a hot water supply operation. Based on FIG. 2, the control of each actuator during the hot water supply operation executed by the
表に示すように、給湯運転時において制御装置20は、圧縮機1を水側(水回路B)の負荷に応じて周波数制御し、第1膨張弁3を水熱交換器2の出口における冷媒の過冷却度(SC)に応じてSC制御し、第2膨張弁5を圧縮機1に吸入される冷媒の過熱度(SH)又は圧縮機1を吐出した冷媒の過熱度(SH)に応じてSH制御し、バイパス膨張弁8を閉止するように制御し、室外ファン6aを室外熱交換器6における冷媒の蒸発温度、すなわち冷媒の吸入圧力に応じて制御している。
As shown in the table, during the hot water supply operation, the
なお、水熱交換器2の出口における冷媒の過冷却度SCは、吐出圧力検出器22で検出される冷媒の圧力値から求められる冷媒の高圧側の飽和温度と、第3温度検出器25で検出される冷媒温度と、の差で算出される。また、圧縮機1に吸入される冷媒の過熱度SHは、第1温度検出器23で検出される冷媒温度と、吸入圧力検出器21で検出される圧力値から求められる冷媒の低圧側の飽和温度と、の差から算出される。さらに、圧縮機1から吐出される冷媒の過熱度SHは、第2温度検出器24で検出される冷媒温度と、吐出圧力検出器22で検出される圧力値から求められる高圧側の飽和温度と、の差から算出される。
The supercooling degree SC of the refrigerant at the outlet of the
次に、室外熱交換器6に着霜して冷媒の蒸発温度が低下して暖房性能が低くなってきたときのデフロスト運転について説明する。デフロスト運転には2パターンあるため、それぞれの運転パターンに分けて説明する。第1のデフロスト運転は、着霜量が少ない場合や外気温度が所定温度より高い場合、つまり除霜に必要なエネルギーが少ない場合に実行するパターンである(破線矢印B)。この場合、制御装置20は、第1膨張弁3及び第2膨張弁5を閉止し、バイパス膨張弁8の開度を制御して、主に圧縮機入力によりデフロスト運転を行なうようになっている。ヒートポンプ式給湯装置100が第1のデフロスト運転を開始すると、まず圧縮機1が駆動される。
Next, defrosting operation when the
圧縮機1に吸入された冷媒は、圧縮機1で高温・高圧のガス状態となって吐出され、吐出配管10及びバイパス配管14を流れて、バイパス膨張弁8で減圧され、中温・低圧のガス冷媒となる。この中温・低圧のガス冷媒は、低圧管12を流れて、室外熱交換器6に流入し、室外熱交換器6の表面に付着した霜を溶かしながら冷却される。この冷媒は、室外熱交換器6から流出し、四方弁9を介して冷媒−冷媒熱交換器7に流入する。冷媒−冷媒熱交換器7に流入した冷媒は、中圧管11を流れる中圧の冷媒と熱交換し加熱され、吸入配管13を流れて圧縮機1に再度吸入される。圧縮機1へ吸入される冷媒は、冷媒−冷媒熱交換器7により加熱されるようになっているため、圧縮機1への液バックを防ぐことができる。
The refrigerant sucked into the
図3は、第1のデフロスト運転時における各アクチュエータの制御パターンを示す表である。図3に基づいて、制御装置20が実行する第1のデフロスト運転時における各アクチュエータの制御について説明する。この表には、制御装置20によって実行される圧縮機1の周波数[Hz]、第1膨張弁3の開度、第2膨張弁5の開度、バイパス膨張弁8の開度、及び、室外ファン6aの回転速度の制御パターンを図示している。
FIG. 3 is a table showing a control pattern of each actuator during the first defrost operation. Based on FIG. 3, the control of each actuator during the first defrost operation performed by the
表に示すように、第1のデフロスト運転時において制御装置20は、圧縮機1の周波数を一定速(たとえば、全速)に制御し、第1膨張弁3及び第2膨張弁5を閉止するように制御し、バイパス膨張弁8を圧縮機1に吸入される冷媒の過熱度(SH)又は圧縮機1を吐出した冷媒の過熱度(SH)に応じてSH制御し、室外ファン6aを停止するように制御している。なお、圧縮機1に吸入される冷媒の過熱度SHは、吸入圧力検出器21及び第1温度検出器23の検出値から、圧縮機1から吐出される冷媒の過熱度SHは、吐出圧力検出器22及び第2温度検出器24の検出値から算出される。
As shown in the table, during the first defrost operation, the
ただし、水熱交換器2等の高圧側の要素機器に冷媒が溜まりすぎて吐出圧力が上昇し、高圧側圧力が所定の圧力値より上昇した場合には、一時的に、第1膨張弁3を開いて中間圧のレシーバー4に冷媒を移動させて高圧側の圧力、すなわち吐出圧力を下げるように制御するとよい。このように第1膨張弁3で高圧側回路の冷媒量を調整することで、水熱交換器2に流入する冷媒により水熱交換器2内の冷媒密度が変化し、吐出圧力が変化した場合にも、適正な圧力に制御でき、安定したデフロスト運転を実現できる。
However, when the refrigerant accumulates excessively in the high-pressure side element device such as the
また、室外熱交換器6で霜と熱交換することにより冷媒が液化してガスの密度が小さくなり、吸入圧力が低下する場合には、一時的に、第2膨張弁5を開いて中間圧のレシーバー4の冷媒を移動させて低圧側の圧力、すなわち吸入圧力を上げるように制御するとよい。このように第1膨張弁3で低圧側回路の冷媒量を調整することで、室外熱交換器6で冷媒が凝縮することで吸入圧力が低下した場合に、レシーバー4から冷媒の供給を行ない、吸入圧力を維持し、圧縮機入力を確保することができ、安定したデフロスト運転を実現できる。
Further, when the refrigerant is liquefied by the heat exchange with frost in the
第1のデフロスト運転中、基本的にレシーバー4の入口の第1膨張弁3、及び、出口の第2膨張弁5が閉止されている。この状態では、中圧管11を流れる冷媒は、冷媒−冷媒熱交換器7により圧縮機1に吸入される低温・低圧の冷媒と熱交換するため、中間圧ライン(中圧管11)、特にレシーバー4内に冷熱が溜まることになっている。そこで、第1のデフロスト運転中、中間圧ラインのレシーバー4内に溜められる冷熱の量について検討する。
During the first defrosting operation, the first expansion valve 3 at the inlet of the receiver 4 and the
図4は、R410A冷媒の状態を示すP−h線図である。図4に基づいて、ヒートポンプ式給湯装置100の運転に応じたR410A冷媒の状態について説明する。この図4では、縦軸が圧力[MPa]を、横軸がエンタルピ[kJ/kg]を、それぞれ表している。また、図4には、等密度線(線(ア)〜線(ウ))、及び、等温線(線(カ)〜線(コ))を併せて図示している。線(ア)が1000kg/m3 の等密度線を、線(イ)が600kg/m3 の等密度線を、線(ウ)が300kg/m3 の等密度線を、それぞれ示している。線(カ)が45℃の等温線を、線(キ)が30℃の等温線を、線(ク)が15℃の等温線を、線(コ)が0℃の等温線を、それぞれ示している。
FIG. 4 is a Ph diagram illustrating the state of the R410A refrigerant. Based on FIG. 4, the state of the R410A refrigerant according to the operation of the heat pump hot
第1のデフロスト運転中においては、第1膨張弁3及び第2膨張弁5は閉止しているため、中圧管11を流れる冷媒の密度は変化しない。そのため、中圧管11を流れる冷媒は、冷媒−冷媒熱交換器7により圧縮機1に吸入される冷媒と熱交換し、冷却されると図中の(1)→(2)のように線(ウ)の等密度線上で変化することになる。この間にレシーバー4内に溜められる熱量、つまりレシーバー4の熱容量Qは、以下の式で表される。
Q=ρVΔh
During the first defrost operation, since the first expansion valve 3 and the
Q = ρVΔh
ここで、ρはレシーバー4内の密度[kg/m3 ]を、Vはレシーバー4の容積[m3 ]を、Δhはエンタルピ変化量[kJ/kg]を、それぞれ示している。たとえば、容積が2.3Lのレシーバー4を用い、通常運転ではレシーバー4内の温度が25℃で、冷媒密度ρが800[kg/m3 ]であった場合、第1のデフロスト運転によりレシーバー4内の温度が0℃まで下がると、Q=75.6[kJ]となる。 Here, ρ represents the density [kg / m 3 ] in the receiver 4, V represents the volume [m 3 ] of the receiver 4, and Δh represents the enthalpy change [kJ / kg]. For example, when the receiver 4 having a volume of 2.3 L is used, and the temperature in the receiver 4 is 25 ° C. and the refrigerant density ρ is 800 [kg / m 3 ] in normal operation, the receiver 4 is subjected to the first defrost operation. When the temperature inside falls to 0 ° C., Q = 75.6 [kJ].
図5は、レシーバー4の熱容量と冷媒密度との関係を示すグラフである。図5に基づいて、レシーバー4内の温度が25℃から0℃にまで下がった場合のレシーバー4内における冷媒密度に対するレシーバー4の熱容量Qについて説明する。この図5では、縦軸がレシーバー4の熱容量[kj]を、横軸が冷媒密度[kg/m3 ]を、それぞれ表している。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the heat capacity of the receiver 4 and the refrigerant density. Based on FIG. 5, the heat capacity Q of the receiver 4 with respect to the refrigerant density in the receiver 4 when the temperature in the receiver 4 falls from 25 ° C. to 0 ° C. will be described. In FIG. 5, the vertical axis represents the heat capacity [kj] of the receiver 4 and the horizontal axis represents the refrigerant density [kg / m 3 ].
第1のデフロスト運転において2.5kgの霜を融解しようとした場合、必要な熱量は、約850kJである。このヒートポンプ式給湯装置100の冷媒回路Aの封入冷媒量を、ヒートポンプ式給湯装置が実行する運転のうちで最も多く冷媒を必要とする冷房運転に必要な冷媒量に合わせていれば、給湯運転では冷媒量が過剰となり、レシーバー4内に液として溜まることになる。レシーバー4中がほぼ液の状態となっていれば、この熱容量により、除霜に必要なエネルギー量の約10%を一時的に溜めることができる。
When trying to melt 2.5 kg of frost in the first defrost operation, the required amount of heat is about 850 kJ. If the amount of refrigerant enclosed in the refrigerant circuit A of the heat pump hot
第1のデフロスト運転は、圧縮機入力のエネルギーにより行なわれるが、ヒートポンプ式給湯装置100では、レシーバー4内に閉じ込められた冷媒が、圧縮機1に吸入される冷媒と熱交換して冷却されるため、冷熱をレシーバー4内に溜めることができる。つまり、第1のデフロスト運転に必要な圧縮機入力を減らすことができ、デフロストにかかる時間を短縮させられる。デフロストにかかる時間を短縮させることで、通常運転の時間を相対的に長くでき、平均能力および平均COPを向上させることができる。第1のデフロスト運転中にレシーバー4内に溜められた冷熱は、通常運転復帰後に室外熱交換器6に移動し、室外の空気と熱交換することにより処理される。
The first defrost operation is performed by energy input from the compressor. In the heat pump hot
第2のデフロスト運転は、着霜量が多い場合や外気温度が低い場合、つまり除霜に必要なエネルギーが多い場合に実行するパターンである(破線矢印C)。この場合、制御装置20は、四方弁9の接続配管が破線矢印Cのように接続されるように冷媒流路を切り替え、除霜のために圧縮機入力と同時に、配管の熱容量、水熱交換器2における水の熱容量を利用することによりデフロスト運転を行なうようになっている。このとき、制御装置20は、冷媒回路A内の冷媒流量を増加させるために第1膨張弁3及び第2膨張弁5を全開にしておく。ヒートポンプ式給湯装置100が第2のデフロスト運転を開始すると、まず圧縮機1が駆動される。
The second defrost operation is a pattern that is executed when the amount of frost formation is large or when the outside air temperature is low, that is, when the energy required for defrosting is large (dashed arrow C). In this case, the
圧縮機1に吸入された冷媒は、圧縮機1で高温・高圧のガス状態となって吐出され、吐出配管10を流れて、四方弁9を介して室外熱交換器6に流入する。室外熱交換器6に流入した冷媒は、室外熱交換器6の表面に付着した霜を溶かしながら冷却され、中温・高圧の液冷媒となる。この中温・高圧の冷媒は、室外熱交換器6から流出し、第2膨張弁5及び第1膨張弁3で減圧され、低圧・低温の液冷媒となる。この低圧・低温の液冷媒は、水熱交換器2に流入し、水を冷却しながら加熱され、低温・低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、四方弁9を介し、吸入配管13を流れて圧縮機1へ再度吸入される。
The refrigerant sucked into the
図6は、第2のデフロスト運転時における各アクチュエータの制御パターンを示す表である。図6に基づいて、制御装置20が実行する第2のデフロスト運転時における各アクチュエータの制御について説明する。この表には、制御装置20によって実行される圧縮機1の周波数[Hz]、第1膨張弁3の開度、第2膨張弁5の開度、バイパス膨張弁8の開度、及び、室外ファン6aの回転速度の制御パターンを図示している。表に示すように、第2のデフロスト運転時において制御装置20は、圧縮機1の周波数を一定速(たとえば、全速)に制御し、第1膨張弁3及び第2膨張弁5を全開するように制御し、バイパス膨張弁8を閉止し、室外ファン6aを停止するように制御している。
FIG. 6 is a table showing a control pattern of each actuator during the second defrost operation. Based on FIG. 6, the control of each actuator during the second defrost operation performed by the
続いて、給湯運転とデフロスト運転との切り替えについて説明する。図7は、給湯運転とデフロスト運転との切り替えの際の処理の流れを示すフローチャートである。図7に示すフローチャートを参照しつつ、給湯運転とデフロスト運転との切り替えの際の処理の流れについて説明する。なお、図7には、第1のデフロスト運転をホットガスバイパス方式デフロスト運転と称して、第2のデフロスト運転をリバース方式デフロスト運転と称して、図示している。 Next, switching between the hot water supply operation and the defrost operation will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a process flow when switching between the hot water supply operation and the defrost operation. With reference to the flowchart shown in FIG. 7, the flow of processing when switching between the hot water supply operation and the defrost operation will be described. In FIG. 7, the first defrost operation is referred to as a hot gas bypass type defrost operation, and the second defrost operation is referred to as a reverse type defrost operation.
ヒートポンプ式給湯装置100が給湯運転を開始する(ステップS101)。そうすると、制御装置20は、デフロスト運転を実行するかどうかを判断する(ステップS102)。デフロスト運転を実行するかどうかの判断は、室外熱交換器6の蒸発温度、つまり第4温度検出器26が検出した温度により行なう。通常、室外熱交換器6内を流れる冷媒の蒸発温度は、外気との熱交換を行うために第6温度検出器28の温度よりも5℃程度低い。しかしながら、室外熱交換器6の表面に着霜して伝熱性能が下がると、外気温度と蒸発温度との差を大きくして熱交換量を維持しようとする。そこで、制御装置20は、たとえば蒸発温度が外気温度から10℃以上低い場合にデフロスト運転を実行すると判断する(ステップS102;Yes)。
The heat pump hot
続いて、除霜負荷の状況により、制御装置20は、ホットガスバイパス方式デフロスト運転(ステップS103)、あるいは、リバース方式のデフロスト運転(ステップS105)を実行する。除霜負荷の判断としては、着霜センサ(図示省略)による着霜量の監視や、第6温度検出器28による外気温度に閾値を設け、デフロスト運転のパターンを変更すればよい。次に、制御装置20は、デフロスト運転が終了したかどうかを判断する(ステップS104、ステップS106)。
Subsequently, the
ホットガスバイパス方式のデフロスト運転を行っている場合(ステップS103)、制御装置20は、たとえば室外熱交換器6の圧縮機1側の配管に設けられた第5温度検出器27の温度が0℃を超えればデフロスト完了と判断して(ステップS104;Yes)、通常運転を再開する(ステップS107)。一方、リバース方式のデフロスト運転を行っている場合(ステップS105)、制御装置20は、たとえば室外熱交換器6のレシーバー4側の配管に設けられた第4温度検出器26の温度が0℃を超えればデフロスト完了と判断して(ステップS106;Yes)、通常運転を再開する。
When the hot gas bypass type defrost operation is performed (step S103), the
以上のように、ヒートポンプ式給湯装置100では、給湯運転(通常運転)とデフロスト運転とを繰り返し、給湯が行なわれる。給湯運転とホットガスバイパス方式のデフロスト運転とを繰り返す場合、デフロスト運転でレシーバー4に溜められた(閉じ込められた)冷熱は、給湯運転復帰後にレシーバー4から室外熱交換器6に移動し、処理される。このデフロスト運転では、第1膨張弁3及び第2膨張弁5が閉止しているため、凝縮器(水熱交換器2)、レシーバー4、及び、室外熱交換器6それぞれの冷媒分布が給湯運転から変化しない。
As described above, in the heat pump hot
したがって、ヒートポンプ式給湯装置100、及び、このヒートポンプ式給湯装置100が実行する制御方法では、第1のデフロスト運転方法により冷凍サイクル内における通常運転時の冷媒分布とデフロスト運転時の冷媒分布との変化幅を低減することができる。このとき、デフロスト中に発生した冷熱はレシーバー4に溜められている。この冷熱は冷媒回路から独立しており、水熱交換器2の能力の立ち上がりに影響を及ぼさない。これらのことから、通常運転への復帰後の水熱交換器2の能力の立ち上がりが早くなり、性能低下を抑制することができる。よって、平均能力及び平均COPを大幅に向上させることが可能になるとともに、省エネルギー化に大きく寄与することになる。
Therefore, in the heat pump hot
また、第2のデフロスト運転方法により、圧縮機入力と同時に、配管の熱容量、水熱交換器2における水の熱容量を利用してデフロスト運転を行なうようになっている。第2のデフロスト運転方法は第1のデフロスト運転方法よりも水などの熱容量分だけ除霜能力が大きく、デフロストに要する時間が短くなる。着霜量が多い場合や外気温度が低く、除霜に必要なエネルギーが多い場合には、通常運転への復帰時間が短くなる効果が、冷媒分布の変化幅を低減する効果よりも大きくなる。以上のように、圧縮機1の吐出側に四方弁9を設け、外気温度又は室外熱交換器6の着霜量に応じて四方弁9を制御することでデフロスト運転パターンを変更することにより、平均能力、平均COPを向上させることができる。
Further, by the second defrost operation method, the defrost operation is performed using the heat capacity of the pipe and the heat capacity of water in the
実施の形態2.
図8は、本発明の実施の形態2に係るヒートポンプ式給湯装置100aのヒートポンプ部分を示す冷媒回路図である。図8に基づいて、冷凍サイクル装置の1つであるヒートポンプ式給湯装置100aの冷媒回路構成及び動作について説明する。なお、ヒートポンプ式給湯装置100aの通常運転(給湯運転)時における冷媒の流れを実線矢印Aで、ホットガス方式でのデフロスト運転時の冷媒の流れを破線矢印Bで、リバース方式でのデフロスト運転時の冷媒の流れを破線矢印Cで、それぞれ表している。なお、この実施の形態2では、実施の形態1と同一部分には同一符号を付し、実施の形態1との相違点を中心に説明するものとする。
FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram showing a heat pump portion of heat pump hot
実施の形態2に係るヒートポンプ式給湯装置100aは、熱源側熱交換器である室外熱交換器が第1室外熱交換器61と第2室外熱交換器62に分割されて構成されている点で、実施の形態1に係るヒートポンプ式給湯装置100と相違している。第2室外熱交換器62は、第1室外熱交換器61の鉛直方向上側に設置されている。第1室外熱交換器61と第2室外熱交換器62とは配管15で接続されている。この配管15には、絞り手段としての電磁弁31が設けられている。また、配管15と接続しているヘッダと第2室外熱交換器62とを接続している伝熱管には、絞り手段としてのキャピラリー30が設けられている。なお、その他の構成については、ヒートポンプ式給湯装置100と同様に構成されている。
The heat pump hot
実施の形態2に係るヒートポンプ式給湯装置100において給湯運転を行なう場合、制御装置20は、電磁弁31を開くように制御する。そうすると、冷媒は、実線矢印Aのように流れる。つまり、第2膨張弁5を通過した冷媒は、低圧管12を流れて第1熱源側熱交換器である第1室外熱交換器61に流入し、それから配管15を流れて電磁弁31を通過し、キャピラリー30を介して第2熱源側熱交換器である第2室外熱交換器62の順に流れることになる。
When performing a hot water supply operation in heat pump hot
電磁弁31及びキャピラリー30による圧力損失により、第1室外熱交換器61における蒸発温度は、第2室外熱交換器62の蒸発温度よりも高い。これにより、室外熱交換器の下側に設置されている第1室外熱交換器61における外気との熱交換量は少なくなる。デフロスト運転時には第1室外熱交換器61の鉛直方向上側にある第2室外熱交換器62の霜が溶解し、第1室外熱交換器61に水が滴下するが、第1室外熱交換器61の通常運転時の熱交換量が少ないため、第1室外熱交換器61表面に水が残っていても再凝固を緩和することができる。なお、電磁弁31及びキャピラリー30による圧力損失は、第1室外熱交換器61の蒸発温度が外気温度よりも高くなって放熱することを防ぐため、定格冷媒流量において圧力損失が蒸発温度換算で10℃以下となるように流動抵抗を設計するとよい。
Due to the pressure loss due to the
このヒートポンプ式給湯装置100aの冷媒回路Aにおいて、ホットガスバイパス方式のデフロスト運転(第1のデフロスト運転)を行なう場合、第2室外熱交換器62にホットガスを流入される必要があるため、バイパス配管14は、吐出配管10と配管15とを接続するようになっている。また、ホットガスバイパス方式のデフロスト運転中は、電磁弁31を閉じるように制御すれば、第2室外熱交換器62に直接ホットガスが流入することになり、第2室外熱交換器62に効率的にホットガスを流入させられる。
In the refrigerant circuit A of the heat pump hot
以上のように、ヒートポンプ式給湯装置100aでは、ホットガス方式のデフロスト運転を実行する。したがって、給湯運転とホットガスバイパス方式のデフロスト運転とを繰り返す場合、デフロスト運転でレシーバー4に溜められた冷熱は、給湯運転復帰後にレシーバー4から室外熱交換器に移動し、処理される。このデフロスト運転では、第1膨張弁3及び第2膨張弁5が閉止しているため、凝縮器(水熱交換器2)、レシーバー4、及び、室外熱交換器それぞれの冷媒分布が給湯運転から変化しない。
As described above, in the heat pump hot
したがって、ヒートポンプ式給湯装置100a、及び、このヒートポンプ式給湯装置100aが実行する制御方法では、第1のデフロスト運転方法により冷凍サイクル内における通常運転時の冷媒分布とデフロスト運転時の冷媒分布との変化幅を低減することができる。また、デフロスト中に発生した冷熱はレシーバー4に溜められている。この冷熱は冷媒回路から独立しており、水熱交換器2の能力の立ち上がりに影響を及ぼさない。これらのことから、通常運転への復帰後の水熱交換器2の能力の立ち上がりが早くなり、性能低下を抑制することができる。よって、平均能力及び平均COPを大幅に向上させることが可能になるとともに、省エネルギー化に大きく寄与することになる。
Therefore, in the heat pump hot
また、第2のデフロスト運転方法により、圧縮機入力と同時に、配管の熱容量、水熱交換器2における水の熱容量を利用してデフロスト運転を行なうようになっている。第2のデフロスト運転方法は第1のデフロスト運転方法よりも水などの熱容量分だけ除霜能力が大きく、デフロストに要する時間が短くなる。着霜量が多い場合や外気温度が低く、除霜に必要なエネルギーが多い場合には、通常運転への復帰時間が短くなる効果が、冷媒分布の変化幅を低減する効果よりも大きくなる。以上のように、圧縮機1の吐出側に四方弁9を設け、外気温度又は室外熱交換器6の着霜量に応じて四方弁9を制御することでデフロスト運転パターンを変更することにより、平均能力、平均COPを向上させることができる。
Further, by the second defrost operation method, the defrost operation is performed using the heat capacity of the pipe and the heat capacity of water in the
実施の形態1及び実施の形態2では、冷媒回路A内を循環する冷媒にR410Aを使用した場合を例に説明したが、冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素や炭化水素、ヘリウム等のような自然冷媒、HFC407C等の代替冷媒のような塩素を含まない冷媒、もしくは既存の製品に使用されているR22やR134a等のフロン系冷媒のいずれでもよい。また、圧縮機1は、レシプロ、ロータリー、スクロール、あるいは、スクリュー等の各種タイプのいずれのものを用いてもよく、回転数可変可能のものでもよく、回転数固定のものでもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the case where R410A is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit A has been described as an example. However, the type of the refrigerant is not particularly limited. For example, carbon dioxide, hydrocarbons, Either a natural refrigerant such as helium or the like, a refrigerant containing no chlorine such as an alternative refrigerant such as HFC407C, or a CFC-based refrigerant such as R22 or R134a used in existing products may be used. The
1 圧縮機、2 水熱交換器、2a ポンプ、3 第1膨張弁、4 レシーバー、5 第2膨張弁、6 室外熱交換器、6a 室外ファン、7 冷媒−冷媒熱交換器、8 バイパス膨張弁、9 四方弁、10 吐出配管、11 中圧管、12 低圧管、13 吸入配管、14 バイパス配管、15 配管、16 水配管、20 制御装置、20a メモリ、21 吸入圧力検出器、22 吐出圧力検出器、23 第1温度検出器、24 第2温度検出器、25 第3温度検出器、26 第4温度検出器、27 第5温度検出器、28 第6温度検出器、30 キャピラリー、31 電磁弁、61 第1室外熱交換器、62 第2室外熱交換器、100 ヒートポンプ式給湯装置、100a ヒートポンプ式給湯装置、A 冷媒回路、B 水回路。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1膨張弁と前記第2膨張弁とを接続している中圧管を流れる冷媒と前記圧縮機の吸入配管を流れる冷媒とを熱交換させる冷媒−冷媒熱交換器と、
前記圧縮機の吐出配管と、前記第2膨張弁と前記熱源側熱交換器とを接続している低圧管とを、接続するバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられたバイパス膨張弁と、
前記第1膨張弁及び前記第2膨張弁を閉止し、前記バイパス膨張弁の開度を前記圧縮機に吸入される冷媒の過熱度又は前記圧縮機を吐出した冷媒の過熱度に応じて制御することでデフロスト運転を実行する制御装置と、を備えた
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。 A compressor, a load side heat exchanger, a first expansion valve, a receiver, a second expansion valve, and a refrigerant circuit in which a heat source side heat exchanger is sequentially connected;
A refrigerant-refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing through the intermediate pressure pipe connecting the first expansion valve and the second expansion valve and the refrigerant flowing through the suction pipe of the compressor;
A bypass pipe for connecting a discharge pipe of the compressor, and a low pressure pipe connecting the second expansion valve and the heat source side heat exchanger;
A bypass expansion valve provided in the bypass pipe;
The first expansion valve and the second expansion valve are closed, and the opening degree of the bypass expansion valve is controlled according to the degree of superheat of the refrigerant sucked into the compressor or the degree of superheat of the refrigerant discharged from the compressor. And a control device for performing defrosting operation.
前記第1熱源側熱交換器と前記第2熱源側熱交換器との間に絞り手段を設け、
前記バイパス配管により、前記吐出配管と、前記第1熱源側熱交換器と前記第2熱源側熱交換器とを接続している配管と、が接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 The heat source side heat exchanger is divided into a first heat source side heat exchanger and a second heat source side heat exchanger,
A throttle means is provided between the first heat source side heat exchanger and the second heat source side heat exchanger,
The bypass pipe connects the discharge pipe and a pipe connecting the first heat source side heat exchanger and the second heat source side heat exchanger to each other. The refrigeration cycle apparatus described.
ことを特徴とする請求項2に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the second heat source side heat exchanger is disposed vertically above the first heat source side heat exchanger.
前記第1膨張弁と前記第2膨張弁とを接続している中圧管を流れる冷媒と前記圧縮機の吸入配管を流れる冷媒とを熱交換させる冷媒−冷媒熱交換器と、
前記圧縮機の吐出配管と、前記第2膨張弁と前記熱源側熱交換器とを接続している低圧管とを、接続するバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられたバイパス膨張弁と、を備えた冷凍サイクル装置の制御方法であって、
前記第1膨張弁及び前記第2膨張弁を閉止し、前記バイパス膨張弁の開度を前記圧縮機に吸入される冷媒の過熱度又は前記圧縮機を吐出した冷媒の過熱度に応じて制御することでデフロスト運転を実行する
ことを特徴とする冷凍サイクル装置の制御方法。 A compressor, a load side heat exchanger, a first expansion valve, a receiver, a second expansion valve, and a refrigerant circuit in which a heat source side heat exchanger is sequentially connected;
A refrigerant-refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing through the intermediate pressure pipe connecting the first expansion valve and the second expansion valve and the refrigerant flowing through the suction pipe of the compressor;
A bypass pipe for connecting a discharge pipe of the compressor, and a low pressure pipe connecting the second expansion valve and the heat source side heat exchanger;
A bypass expansion valve provided in the bypass pipe, and a control method of a refrigeration cycle apparatus comprising:
The first expansion valve and the second expansion valve are closed, and the opening degree of the bypass expansion valve is controlled in accordance with the degree of superheat of the refrigerant sucked into the compressor or the degree of superheat of the refrigerant discharged from the compressor. A control method for the refrigeration cycle apparatus, wherein the defrosting operation is executed by the control.
前記第1熱源側熱交換器と前記第2熱源側熱交換器との間に絞り手段を設け、
前記バイパス配管により、前記吐出配管と、前記第1熱源側熱交換器と前記第2熱源側熱交換器とを接続している配管と、が接続されており、
前記絞り手段を閉止することによって、前記圧縮機からの吐出冷媒を前記第2熱源側熱交換器に流入させるようにデフロスト運転を実行する
ことを特徴とする請求項4に記載の冷凍サイクル装置の制御方法。 In the refrigeration cycle apparatus, the heat source side heat exchanger is divided into a first heat source side heat exchanger and a second heat source side heat exchanger,
A throttle means is provided between the first heat source side heat exchanger and the second heat source side heat exchanger,
The discharge pipe and the pipe connecting the first heat source side heat exchanger and the second heat source side heat exchanger are connected by the bypass pipe,
5. The refrigeration cycle apparatus according to claim 4, wherein the defrosting operation is performed so that the refrigerant discharged from the compressor flows into the second heat source side heat exchanger by closing the throttle means. Control method.
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の冷凍サイクル装置の制御方法。 6. The refrigeration cycle according to claim 4, wherein when the high-pressure side pressure becomes larger than a predetermined value, the refrigerant amount in the high-pressure side circuit is adjusted by temporarily opening the first expansion valve. Device control method.
ことを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の制御方法。 The refrigerant amount of the low-pressure side circuit is adjusted by temporarily opening the second expansion valve when the low-pressure side pressure becomes smaller than a predetermined value. A control method for the refrigeration cycle apparatus according to claim 1.
外気温度又は前記室外熱交換器の着霜量に応じて前記流路切替装置を制御することでデフロスト運転パターンを変更する
ことを特徴とする請求項4〜7のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置の制御方法。 The refrigeration cycle apparatus is provided with a flow path switching device that switches a refrigerant flow path on the discharge side of the compressor,
The refrigeration operation pattern is changed by controlling the flow path switching device according to an outside air temperature or a frost formation amount of the outdoor heat exchanger. The refrigeration according to any one of claims 4 to 7, Control method for cycle equipment.
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012037130A (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Panasonic Corp | Refrigeration cycle device |
WO2014083867A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 三菱電機株式会社 | Air-conditioning device |
JP2014119122A (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigeration cycle device |
KR101443822B1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-26 | (주)대성마리프 | Defrosting perception system using degree of superheat in refrigerant |
WO2015097843A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 日立アプライアンス株式会社 | Air conditioning device |
WO2015151289A1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | 三菱電機株式会社 | Air-conditioning device |
WO2016111003A1 (en) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 三菱電機株式会社 | Heat storage unit and refrigeration cycle device |
WO2016113912A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | 三菱電機株式会社 | Refrigerating and air conditioning device |
CN106940057A (en) * | 2017-03-27 | 2017-07-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | The operation method of air-conditioner and air-conditioner |
KR102049426B1 (en) * | 2019-06-25 | 2019-11-28 | (주)대성마리프 | Cooler using hot gas injection effect and defrost system including thereof |
CN111023457A (en) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | Tcl空调器(中山)有限公司 | Air conditioner defrosting method, air conditioner and storage medium |
JP2021508809A (en) * | 2017-12-29 | 2021-03-11 | 青島海尓空調器有限総公司Qingdao Haier Air Conditioner General Corp.,Ltd. | Air conditioner system |
WO2021245958A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle device |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6433481A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-03 | Sanyo Electric Co | Defrosting method of heat pump type air conditioner |
JPH02219968A (en) * | 1989-02-20 | 1990-09-03 | Daikin Ind Ltd | Refrigerating plant |
JPH0424478A (en) * | 1990-05-17 | 1992-01-28 | Daikin Ind Ltd | Refrigerating device |
JPH074794A (en) * | 1993-03-30 | 1995-01-10 | Toshiba Corp | Air-conditioning equipment |
JPH08110129A (en) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Kobe Steel Ltd | Separate type heat pump |
JPH10253204A (en) * | 1997-03-17 | 1998-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | Method for operating air conditioner and air conditioner |
JP2002107014A (en) * | 2000-10-04 | 2002-04-10 | Sharp Corp | Air conditioner |
JP2002340450A (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Fujitsu General Ltd | Air conditioner |
JP2006112753A (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating air conditioner |
JP2006336930A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating cycle device |
JP2008064438A (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Daikin Ind Ltd | Refrigerating device |
-
2009
- 2009-01-16 JP JP2009007593A patent/JP2010164257A/en active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6433481A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-03 | Sanyo Electric Co | Defrosting method of heat pump type air conditioner |
JPH02219968A (en) * | 1989-02-20 | 1990-09-03 | Daikin Ind Ltd | Refrigerating plant |
JPH0424478A (en) * | 1990-05-17 | 1992-01-28 | Daikin Ind Ltd | Refrigerating device |
JPH074794A (en) * | 1993-03-30 | 1995-01-10 | Toshiba Corp | Air-conditioning equipment |
JPH08110129A (en) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Kobe Steel Ltd | Separate type heat pump |
JPH10253204A (en) * | 1997-03-17 | 1998-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | Method for operating air conditioner and air conditioner |
JP2002107014A (en) * | 2000-10-04 | 2002-04-10 | Sharp Corp | Air conditioner |
JP2002340450A (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Fujitsu General Ltd | Air conditioner |
JP2006112753A (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating air conditioner |
JP2006336930A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating cycle device |
JP2008064438A (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Daikin Ind Ltd | Refrigerating device |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012037130A (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Panasonic Corp | Refrigeration cycle device |
JP6021940B2 (en) * | 2012-11-29 | 2016-11-09 | 三菱電機株式会社 | Air conditioner |
WO2014083867A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 三菱電機株式会社 | Air-conditioning device |
US10001317B2 (en) | 2012-11-29 | 2018-06-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus providing defrosting without suspending a heating operation |
JPWO2014083867A1 (en) * | 2012-11-29 | 2017-01-05 | 三菱電機株式会社 | Air conditioner |
EP2927623A4 (en) * | 2012-11-29 | 2016-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | Air-conditioning device |
JP2014119122A (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigeration cycle device |
KR101443822B1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-26 | (주)대성마리프 | Defrosting perception system using degree of superheat in refrigerant |
WO2015097843A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 日立アプライアンス株式会社 | Air conditioning device |
WO2015151289A1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | 三菱電機株式会社 | Air-conditioning device |
US10161652B2 (en) | 2014-04-04 | 2018-12-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus |
WO2016111003A1 (en) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 三菱電機株式会社 | Heat storage unit and refrigeration cycle device |
WO2016113912A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | 三菱電機株式会社 | Refrigerating and air conditioning device |
CN106940057A (en) * | 2017-03-27 | 2017-07-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | The operation method of air-conditioner and air-conditioner |
WO2018176800A1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | Air conditioner and operating method therefor |
JP2021508809A (en) * | 2017-12-29 | 2021-03-11 | 青島海尓空調器有限総公司Qingdao Haier Air Conditioner General Corp.,Ltd. | Air conditioner system |
KR102049426B1 (en) * | 2019-06-25 | 2019-11-28 | (주)대성마리프 | Cooler using hot gas injection effect and defrost system including thereof |
CN111023457A (en) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | Tcl空调器(中山)有限公司 | Air conditioner defrosting method, air conditioner and storage medium |
WO2021245958A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle device |
WO2021245795A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle device |
JPWO2021245958A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | ||
EP4160108A4 (en) * | 2020-06-02 | 2023-11-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle device |
JP7416238B2 (en) | 2020-06-02 | 2024-01-17 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle equipment |
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