CN109564033B - 热泵装置 - Google Patents

Abstract

提供一种热泵装置，其能够排出热介质回路内的空气而不受两个框体的位置的高低影响，且在液体热交换器中制冷剂侵入热介质回路中的情况下能够防止制冷剂向未收容液体热交换器的框体内流出。为此，在热泵装置中，具备：将压缩机、减压装置、空气热交换器及液体热交换器连接成环状的制冷剂配管；将液体热交换器及泵连接成环状的热介质配管；能够将热介质配管中的气体向外部排出的第一及第二空气去除阀；在内部收容有压缩机、减压装置、空气热交换器、液体热交换器、制冷剂配管及第一空气去除阀的第一框体；及在内部收容有第二空气去除阀的第二框体。泵使液态热介质在预先确定的循环方向上在热介质配管中流动，液体热交换器、第一空气去除阀及第二空气去除阀沿着所述循环方向按该顺序配置。

Description

热泵装置

技术领域

本发明涉及热泵装置。

背景技术

在以往的热泵装置中，已知如下热泵装置，具备：热泵热源机，所述热泵热源机将压缩制冷剂的压缩机、进行空气与制冷剂的热交换的空气热交换器、进行制冷剂与水的热交换的水热交换器及对在水热交换器中流动的制冷剂进行压力调整的节流装置配管连接而构成制冷剂回路；热水器，所述热水器具有用于使在水热交换器热交换后的水流动的泵，构成供给与水热交换器热交换后的水的水回路，并具有用于排出水回路内的空气的空气去除阀；及控制装置，所述控制装置具有外部触点用端子，所述外部触点用端子用于输入示出热泵热源机及热水器的运转许可的主旨的信号，当将空气去除阀配置在室外时，向外部触点用端子输入信号。(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-167395号公报

发明内容

发明要解决的课题

这样，专利文献1示出的热泵装置为如下装置：当用于排出水回路内的空气的空气去除阀配置在室外时，向控制装置输入示出运转许可的主旨的信号而能够进行热泵热源机及热水器的运转，所述水回路供给与水热交换器热交换后的水。而且，在热泵热源机的框体(第一框体)内收容有制冷剂回路、水热交换器及水回路的一部分，在热水器的框体(第二框体)内收容有水回路的一部分和空气去除阀。

然而，在这种热泵装置中，由于空气因浮力向水回路内的较高的地方移动，所以如果不将第二框体配置在比第一框体高的位置，则不能从第二框体内的空气去除阀排出水回路内的空气。另外，在由于水热交换器的损伤等而在水热交换器中制冷剂回路中的制冷剂侵入水回路中的情况下，侵入水回路中的制冷剂有可能从空气去除阀流出到第二框体内，即制冷剂不仅流出到收容有损伤的水热交换器的第一框体内，也流出到未收容水热交换器的第二框体内。

本发明为解决这样的课题而做出，得到一种热泵装置，其具有收容制冷剂回路、液体热交换器及液态热介质回路的一部分的框体和收容液态热介质回路的一部分及空气去除阀的框体这两个框体，其中，无论两个框体各自的设置位置的高低关系如何，都能够将积存在液态热介质回路内部的空气向液态热介质回路的外部排出，且即使在由于液体热交换器的损伤等而在液体热交换器中制冷剂回路中的制冷剂侵入液态热介质回路中的情况下，也能够防止侵入液态热介质回路中的制冷剂流出到未收容液体热交换器的框体内。

用于解决课题的手段

在本发明的热泵装置中，设为如下结构：具备：压缩机，所述压缩机压缩制冷剂；减压装置，所述减压装置使所述制冷剂减压；空气热交换器，所述空气热交换器在所述制冷剂与空气之间交换热；液体热交换器，所述液体热交换器在所述制冷剂与液态热介质之间交换热；制冷剂配管，所述制冷剂配管将所述压缩机、所述减压装置、所述空气热交换器及所述液体热交换器连接成环状，并在其中放入有所述制冷剂；泵，所述泵使所述液态热介质向所述液体热交换器流动；热介质配管，所述热介质配管将所述液体热交换器及所述泵连接成环状，并在内部放入有所述液态热介质；第一空气去除阀及第二空气去除阀，所述第一空气去除阀及第二空气去除阀能够将所述热介质配管中的气体向外部排出；第一框体，所述第一框体在内部收容有所述压缩机、所述减压装置、所述空气热交换器、所述液体热交换器、所述制冷剂配管及所述第一空气去除阀；及第二框体，所述第二框体配置在所述第一框体的外部，并在内部收容有所述第二空气去除阀，所述泵使所述液态热介质在预先确定的循环方向上在所述热介质配管中流动，所述液体热交换器、所述第一空气去除阀及所述第二空气去除阀沿着所述循环方向按所述液体热交换器、所述第一空气去除阀、所述第二空气去除阀的顺序配置。

发明的效果

在本发明的热泵装置中达到如下效果：无论两个框体各自的设置位置的高低关系如何，都能够将积存在液态热介质回路内部的空气向液态热介质回路的外部排出，且即使在由于液体热交换器的损伤等而在水热交换器中制冷剂回路中的制冷剂侵入液态热介质回路中的情况下，也能够防止侵入液态热介质回路中的制冷剂流出到未收容液体热交换器的框体内。

附图说明

图1是示出应用了本发明的实施方式1的热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的图。

图2是示出应用了本发明的实施方式1的热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的变形例的图。

图3是示出应用了本发明的实施方式2的热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的图。

图4是示出应用了本发明的实施方式2的热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的变形例的图。

图5是示出应用了本发明的实施方式3的热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的图。

图6是示出应用了本发明的实施方式4的热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的图。

图7是示出本发明的实施方式4的热泵装置的工作的流程图。

具体实施方式

参照附图说明用于实施本发明的方式。在各图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，并适当简化或省略重复的说明。此外，本发明不限定于以下实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变形。

实施方式1.

图1及图2与本发明的实施方式1相关，图1是示出应用了热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的图，图2是示出应用了热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的变形例的图。

以下，以将本发明的热泵装置应用于空调机的情况为例进行说明。此外，本发明的热泵装置除了空调机以外，例如还能够列举热水器、展示柜、冰箱、制冷机系统等。

空调机具备室外机1及室内机2。室内机2设置于作为空调对象的房间的室内。室外机1设置于该房间的室外。室外机1具备制冷剂配管3、压缩机4、四通阀5、室外热交换器6、室外风扇7、膨胀阀8、泵9及水热交换器10。室内机2具备室内热交换器13及室内风扇18。

在制冷剂配管3内封入有制冷剂。从地球环境保护的观点出发，封入到制冷剂配管3内的制冷剂优选使用全球变暖系数(GWP)较小的制冷剂。该制冷剂的平均分子量比空气大(密度比空气大)，具有在空气中向重力方向(铅垂方向)的下方逐渐沉降的性质。

作为这种制冷剂，具体而言，例如，能够使用由选自四氟丙烯(CF3CF＝CH2：HFO-1234yf)、二氟甲烷(CH2F2：R32)、丙烷(R290)、丙烯(R1270)、乙烷(R170)、丁烷(R600)、异丁烷(R600a)、1,3,3,3-四氟-1-丙烯(CF3-CH＝CHF：HFO-1234ze)等的一种以上制冷剂构成的(混合)制冷剂。这些制冷剂包含具有可燃性(微燃性或易燃性)的物质。

制冷剂配管3将压缩机4、膨胀阀8、室外热交换器6及水热交换器10连接成环状。因此，在室外热交换器6与水热交换器10之间形成供制冷剂循环的制冷剂回路。压缩机4是压缩被供给的制冷剂并提高该制冷剂的压力及温度的设备。压缩机4例如能够使用旋转压缩机或涡旋压缩机等。膨胀阀8使流入的制冷剂膨胀，并使该制冷剂的压力降低。即，膨胀阀8是使制冷剂减压的减压装置。

室外热交换器6是在流入到室外热交换器6的制冷剂与空气之间交换热的空气热交换器。室外风扇7以在后述的室外机框体内的风路之中产生气流且外部空气通过室外热交换器6的方式进行送风。室外热交换器6通过使流入的制冷剂蒸发或冷凝从而与从室外风扇7送来的室外空气进行热交换来冷却或加热空气。

室外机1和室内机2由水配管12连接。水配管12设置为在室外机1的水热交换器10与室内机2的室内热交换器13之间循环。在水配管12内封入有作为液态热介质的水。即，水配管12是在内部放入有作为液态热介质的水的热介质配管。此外，水是液态热介质的一例。作为液态热介质，此外有时也能够使用载冷剂等。

水热交换器10是在制冷剂与水即液态热介质之间交换热的液体热交换器。水热交换器10例如能够使用热交换效率较高的板式热交换器或二重管式热交换器等。

泵9设置于水配管12。泵9用于使作为液态热介质的水向作为液体热交换器的水热交换器10流动。作为热介质配管的水配管12将水热交换器10及泵9连接成环状。因此，形成利用泵9使水在室内热交换器13与水热交换器10之间循环的水回路。而且，泵9使水(液态热介质)在预先确定的循环方向上在这样形成为环状的水配管12(热介质配管)中流动。在此，该循环方向是图1中用箭头A示出的方向。

室内热交换器13中，在流入室内热交换器13的水与空气之间交换热。室内风扇18以在后述的室内机框体内的风路之中产生气流且外部空气通过室内热交换器13的方式进行送风。室内热交换器13通过使流入的高温或低温的水与从室内风扇18送来的室内空气进行热交换，从而与室内的空气进行热交换。

室外机1具备室外机框体。室外机框体是第一框体。在作为第一框体的室外机框体的内部，收容有制冷剂配管3、压缩机4、四通阀5、室外热交换器6、室外风扇7、膨胀阀8、泵9及水热交换器10以及水配管12的一部分。另外，室内机2具备室内机框体。室内机框体是第二框体。在作为第二框体的室内机框体的内部，收容有室内热交换器13及室内风扇18以及水配管12的一部分。室内机框体与室外机框体独立地设置。换句话说，作为第二框体的室内机框体设置在作为第一框体的室外机框体之外。

在室外机框体上形成有将室外机框体的内部与外部连通的吸入口及吹出口。在室外机框体的内部形成有从吸入口通过室外热交换器6及室外风扇7并与吹出口连通的风路。即，该风路用于将从室外机框体的外部取入的空气在室外热交换器6中热交换后向室外机框体的外部放出。此外，室内机框体也同样地形成有吸入口、吹出口及风路。

应用了本发明的实施方式1的热泵装置的空调机还具备室外侧空气去除阀11及室内侧空气去除阀14。室外侧空气去除阀11及室内侧空气去除阀14是能够将作为热介质配管的水配管12之中的空气等气体向外部排出的阀。室外侧空气去除阀11及室内侧空气去除阀14例如是压力调整阀。压力调整阀是当水配管12的内部压力成为预先设定的值以上时能够将水配管12开放而使水配管12的内部压力设为一定的自力式控制阀。

当在水回路的水配管12等中存在空气时，会阻碍水的顺畅流通。另外，当空气进入泵9时，有可能空转(所谓的“空气混入”)而不能使水循环。例如，通常情况下，这些空气去除阀的内部由水充满，通过开口部与浮子紧贴而被密封。由于当空气积存在空气去除阀的内部时，浮子会一边在水中浮动一边下降到水面位置，所以在开口部与浮子之间形成间隙，仅空气被排出到外部。

室外侧空气去除阀11是第一空气去除阀。室内侧空气去除阀14是第二空气去除阀。室外侧空气去除阀11及室内侧空气去除阀14均设置于作为热介质配管的水配管12。室外侧空气去除阀11设置在水配管12的收容于室外机框体的部分。换句话说，作为第一空气去除阀的室外侧空气去除阀11收容于作为第一框体的室外机框体的内部。

另外，室内侧空气去除阀14设置在水配管12的收容于室内机框体的部分。换句话说，作为第二空气去除阀的室内侧空气去除阀14收容于作为第二框体的室内机框体的内部。

水热交换器10、室外侧空气去除阀11及室内侧空气去除阀14沿着上述水回路中的水的循环方向A按水热交换器10、室外侧空气去除阀11、室内侧空气去除阀14的顺序配置。因此，当泵9工作时，水回路内的水以按水热交换器10、室外侧空气去除阀11、室内侧空气去除阀14的顺序通过的方式流动。

这样构成的制冷剂回路及水回路作为热泵而起作用，该热泵通过在室外热交换器6中在制冷剂与空气之间进行热交换，在水热交换器10中在制冷剂与水之间进行热交换，并且在室内热交换器13中在水与空气之间进行热交换，从而使热在室内机2与室外机1之间移动。即，是使用供可燃性制冷剂循环的一次回路(制冷剂回路)和供非可燃性的热介质(在此为水)循环的二次回路的间接方式的热泵装置。此时，通过切换四通阀5，从而能够使制冷剂回路中的制冷剂的循环方向反转来切换制冷运转和制热运转。

首先，在制冷运转时，在一次侧的制冷剂回路中，利用压缩机4使制冷剂成为高温、高压，制冷剂通过四通阀5并向室外热交换器6流入。此时，室外热交换器6作为冷凝器发挥功能，使流入的制冷剂冷凝。即，流入室外热交换器6的高温的制冷剂与低温的外部空气热交换而冷凝，并成为液体制冷剂。

液体制冷剂通过膨胀阀8而膨胀，成为低温、低压且气相与液相混合而成的气液二相状态的制冷剂。该低温的气液二相制冷剂流入水热交换器10，与在水回路中循环的水热交换而蒸发并成为气体制冷剂。通过该热交换，水回路的水被冷却。即，水热交换器10作为从水回路的水吸热的吸热器起作用而冷却水。气体制冷剂通过四通阀5，再次流入压缩机4并成为高温、高压的制冷剂。

在水回路中，利用泵生成的压力使水循环。由水热交换器10冷却而成为低温的水通过室外侧空气去除阀11，在保持低温的状态下从室外机框体内的水配管12向室内机框体内的水配管12流动。在室内机框体内的水配管12中流动的低温的水通过室内侧空气去除阀14并流入室内热交换器13。

流入室内热交换器13的水与室内空气热交换而被加热。此时，室内空气被冷却。加热后的水进入室外机框体内的水配管12，通过泵9，再次流入水热交换器10并被冷却，成为低温的水。

接着，在制热运转时，在一次侧的制冷剂回路中，利用压缩机4使制冷剂成为高温、高压，制冷剂通过四通阀5并向水热交换器10流入。流入水热交换器10的制冷剂与在水回路中循环的水热交换而冷凝，并成为液体制冷剂。此时，在水回路中循环的水被加热。即，水热交换器10作为散热器发挥功能，加热在水回路中流动的水。

液体制冷剂通过膨胀阀8并膨胀，成为低温、低压的气液二相制冷剂。气液二相制冷剂向室外热交换器6流入。此时，室外热交换器6作为蒸发器发挥功能，使流入的制冷剂蒸发。即，向室外热交换器6流入的气液二相制冷剂与外部空气热交换而蒸发，并成为气体制冷剂。气体制冷剂通过四通阀5，再次流入压缩机4并成为高温、高压的制冷剂。

在水回路中，利用泵9生成的压力使水回路的水循环。首先，在水热交换器10冷却得到的低温的水通过室外侧空气去除阀11，在保持高温的状态下从室外机框体内的水配管12向室内机框体内的水配管12流动。在室内机框体内的水配管12中流动的高温的水通过室内侧空气去除阀14并流入室内热交换器13。

流入室内热交换器13的水与室内空气热交换而被冷却。此时，室内空气被加热。冷却后的水进入室外机框体内的水配管12，通过泵9，再次流入水热交换器10并被加热，成为高温的水。

在此，在制冷运转等时低温的制冷剂向水热交换器10流入。此时，摄氏0度(水的冻结点)以下的制冷剂有时会向水热交换器10流入，在水回路中循环的水冻结，由于冻结所导致的水的体积膨胀，水热交换器10有可能会损伤。另外，例如，有时水热交换器10由于时效劣化、外部应力等而损伤。

当水热交换器10损伤时，水热交换器10内的制冷剂的流路与水的流路有时会连通。而且，在该情况下，由于制冷剂配管3的内部压力比水配管12的内部压力高，所以制冷剂回路的制冷剂配管3内的制冷剂有可能侵入水回路的水配管12内。

在制热运转时流入水热交换器10的制冷剂是由压缩机4压缩得到的高温、高压的气体制冷剂。因此，在制热运转时，水热交换器10损伤而水热交换器10内的制冷剂的流路与水的流路连通的情况下，气体状态的制冷剂侵入水回路的水配管12内，侵入的制冷剂在保持气体的状态下在水回路内流动。

另外，在制冷运转时，流入水热交换器10的制冷剂是低温的气液二相制冷剂。因此，在制冷运转时，水热交换器10损伤而水热交换器10内的制冷剂的流路与水的流路连通的情况下，气液二相状态的制冷剂侵入水回路的水配管12内。其中，液相的制冷剂在侵入水配管12内时由水加热而气化。另一方面，气相的制冷剂保持为气体。因此，在制冷运转时，侵入水配管12内的制冷剂也在保持气体的状态下在水回路内流动。即，在制热运转时及制冷运转时中的任一种情况下，侵入水配管12内的制冷剂均在气体的状态下在水回路内流动。

在水热交换器10中侵入水回路的气体制冷剂由于泵9生成的压力而沿着上述循环方向A，从室外机1向室内机2一方流动。在此，如上所述，水热交换器10、室外侧空气去除阀11及室内侧空气去除阀14沿着循环方向A按水热交换器10、室外侧空气去除阀11、室内侧空气去除阀14的顺序配置。因此，在水热交换器10中侵入水回路的气体制冷剂在到达室内侧空气去除阀14之前首先到达室外侧空气去除阀11。

由于到达室外侧空气去除阀11的制冷剂是气体，所以由于上述室外侧空气去除阀11的作用，制冷剂向水配管12的外部排出。如上所述，室外侧空气去除阀11收容于作为第一框体的室外机1的框体的内部。因此，从室外侧空气去除阀11排出的制冷剂首先向室外机1的框体内移动，最终向设置有室外机1的框体的位置在此为室外的空间放出。

这样，由于在水热交换器10中侵入水回路的气体制冷剂由室外侧空气去除阀11排出，所以制冷剂不到达室内侧空气去除阀14，仅水向室内侧空气去除阀14流动。因此，即使在水热交换器10中气体制冷剂侵入水回路的情况下，也不会从室内侧空气去除阀14排出制冷剂。如上所述，室内侧空气去除阀14收容于作为第二框体的室内机2的框体的内部。因此，不从室内侧空气去除阀14排出制冷剂就是不向室内机2的框体的内部排出制冷剂，进而，能够防止向设置有室内机2的位置、在此为向室内的空间放出制冷剂。

如上，在本发明的实施方式1的热泵装置中，在作为第一框体的室外机1的框体与作为第二框体的室内机2的框体之间循环地设置有二次回路的水配管12，所述室外机1的框体收容有一次回路的制冷剂配管3及水热交换器10。而且，在室外机1的框体位于比室内机2的框体相对高的位置的情况下，积存在水配管12的内部的空气由于浮力而向水配管12中的室外机1的框体的一侧汇集，从收容在室外机1的框体内的室外侧空气去除阀11向外部排出。

另外，相反地，在室外机1的框体位于比室内机2的框体相对低的位置的情况下，积存在水配管12的内部的空气由于浮力而向水配管12中的室内机2的框体的一侧汇集，从收容在室内机2的框体内的室内侧空气去除阀14向外部排出。因此，无论室外机1(第一框体)及室内机2(第二框体)各自的框体的设置位置的高低关系如何，都能够向水配管12的外部排出积存在水配管12的内部的空气。

而且，即使是在水热交换器10中制冷剂配管3中的制冷剂进一步侵入水配管12中的情况下，如上所述，也能够在制冷剂流动到室内机2一方之前从室外侧空气去除阀11排出制冷剂，能够防止侵入水配管12中的制冷剂从室内侧空气去除阀14向室内机2的框体内排出。

此外，当在水热交换器10中制冷剂侵入水回路中时，水回路的水配管12的内部压力整体上升。因此，在将室外侧空气去除阀11设为压力调整阀的情况下，当由于制冷剂侵入水回路中而水配管12的内部压力上升，水配管12的内部压力成为预先设定的工作压力以上时，室外侧空气去除阀11工作而将水配管12开放，向外部排出水配管12内的制冷剂。在该情况下，以在侵入水回路的气体制冷剂到达室内侧空气去除阀14之前室外侧空气去除阀11工作的方式预先调节室外侧空气去除阀11的工作压力。

在将泵9连接于水热交换器10与室外侧空气去除阀11之间的情况下，在水热交换器10中侵入水回路中的气体制冷剂流入泵9，有可能泵9空转(空气混入)而不能在水回路中使沿着循环方向A的水流产生。当泵9不能够使沿着循环方向A的水流产生时，由于浮力等的关系，侵入水回路中的制冷剂有可能向与循环方向A相反的方向前进。当侵入水回路中的制冷剂向与循环方向A相反的方向前进时，制冷剂在室外侧空气去除阀11之前到达室内侧空气去除阀14，从室内侧空气去除阀14向室内机2的框体内部排出制冷剂。

因此，为了防止这种事态的发生，优选的是，泵9连接于水回路中的水热交换器10与室外侧空气去除阀11之间以外的位置。例如，如图1所示，可以沿着循环方向A将泵9连接在水热交换器10的上游侧。即，可以沿着循环方向A按泵9、水热交换器10、室外侧空气去除阀11、室内侧空气去除阀14的顺序配置。

由此，当泵9工作时，水回路内的水以按水热交换器10、室外侧空气去除阀11、室内侧空气去除阀14的顺序通过的方式流动。因此，在泵9的工作期间在水热交换器10中气体制冷剂侵入水回路中的情况下，气体制冷剂沿着循环方向A从水热交换器10向室外侧空气去除阀11一方流动，而不是向泵9一方流动。因此，气体制冷剂在到达泵9之前到达室外侧空气去除阀11，从室外侧空气去除阀11向水回路的外部排出。因此，能够防止泵9由于侵入水回路的制冷剂而空转并产生制冷剂的逆流，更可靠地在气体制冷剂到达室内机2之前从室外侧空气去除阀11排出气体制冷剂。

接着，参照图2，说明应用了该实施方式1的热泵装置的空调机的变形例。在该图2所示的例子中，作为第一空气去除阀的室外侧空气去除阀11配置在室外机框体内部的风路之中。并且，室外侧空气去除阀11在风路之中也特别地配置在室外热交换器6的上风侧。由此，能够利用室外风扇7的送风高效地搅拌从室外侧空气去除阀11向室外机1的框体内排出的制冷剂，能够抑制在室外空间中生成制冷剂的浓度较高的区域。

此时，室外侧空气去除阀11可以在风路之中也特别地配置在室外热交换器6的上风侧。例如，在制冷运转时，室外热交换器6相对地成为高温，水配管12之中相对地成为低温。在将室外侧空气去除阀11配置在风路中的情况下，设置有室外侧空气去除阀11的部位的水配管12也配置在风路中。因此，在假如将室外侧空气去除阀11配置在风路中的室外热交换器6的下风侧的情况下，利用通过室外热交换器6的风路中的热风加热设置有室外侧空气去除阀11的部位的水配管12，水配管12中的水的温度上升，招致效率的恶化。因此，如上所述，室外侧空气去除阀11可以配置在风路中的室外热交换器6的上风侧。

实施方式2.

图3及图4与本发明的实施方式2相关，图3是示出应用了热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的图，图4是示出应用了热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的变形例的图。

在此说明的实施方式2在上述实施方式1的结构的基础之上在热介质回路(水回路)中设置有截止阀。以下，以与实施方式1的不同点为中心说明该实施方式2的热泵装置。

如图3所示，在该实施方式2中，具备第一截止阀15a。第一截止阀15a是能够将作为热介质配管的水配管12截止的阀。而且，第一截止阀15a、水热交换器10、室外侧空气去除阀11及室内侧空气去除阀14沿着循环方向A按第一截止阀15a、水热交换器10、室外侧空气去除阀11、室内侧空气去除阀14的顺序配置。在此，例如，第一截止阀15a设置于水回路中的室内热交换器13与泵9之间的水配管12。

第一截止阀15a的工作即截止及开阀例如由控制装置20控制。向控制装置20输入与泵9的工作状态相关的信号。即，当泵9要开始工作时，向控制装置20输入泵工作信号。另外，当泵9要停止工作时，向控制装置20输入泵停止信号。

然后，当向控制装置20输入泵工作信号时，控制装置20使第一截止阀15a开阀。另外，当向控制装置20输入泵停止信号时，控制装置20使第一截止阀15a截止。因此，第一截止阀15a在泵9停止时将作为热介质配管的水配管12截止。

此外，控制装置20具备用于实现这种功能的电路。作为这种电路，例如可以使用具备微型计算机的电路，所述微型计算机具有处理器和存储器。在该情况下，控制装置20通过处理器执行存储于存储器的程序，从而执行预先设定的处理，并实现上述功能。

其他结构与实施方式1相同，省略其详细说明。

在如上这样构成的热泵装置中，当该热泵装置的运转停止等而泵9的工作停止时，第一截止阀15a将水配管12截止。在该状态下，从水热交换器10观察，位于一侧(循环方向A的一侧)的水配管12上连接有室外侧空气去除阀11。另外，从水热交换器10观察，位于另一侧(循环方向A的相反侧)的水配管12由第一截止阀15a截止。

因此，在泵9的停止期间，水热交换器10损伤而在水热交换器10中制冷剂侵入水回路的水配管12内的情况下，如果制冷剂沿循环方向A在水配管12内移动，则制冷剂在室内侧空气去除阀14之前到达室外侧空气去除阀11，从室外侧空气去除阀11排出。

另外，即使由于没有利用泵9产生的水流而制冷剂沿与循环方向A相反的方向在水配管12内移动，也由第一截止阀15a切断制冷剂的移动。当制冷剂进一步继续侵入水回路时，制冷剂积存于与第一截止阀15a之间的水配管12内。制冷剂积存在水回路内的区域的一端位于第一截止阀15a的位置，制冷剂积存在水回路内的区域的另一端伴随着制冷剂的量的增加而逐渐在与循环方向A相同的方向上移动。然后，当制冷剂积存的区域的所述另一端到达室外侧空气去除阀11时，制冷剂从室外侧空气去除阀11向外部排出。

这样，在泵9的停止期间，通过利用从水热交换器10观察配置在循环方向A的相反侧的第一截止阀15a将水配管12截止，从而即使是在泵9的停止期间在水热交换器10中制冷剂侵入水配管12中的情况下，也能够防止制冷剂从室内侧空气去除阀14向室内机2的框体内排出，能够更可靠地从室外侧空气去除阀11排出制冷剂。

接着，参照图4，说明应用了该实施方式2的热泵装置的空调机的变形例。在该图4所示例子中，除了第一截止阀15a之外，还具备第二截止阀15b。与第一截止阀15a相同地，第二截止阀15b也是能够将作为热介质配管的水配管12截止的阀。而且，第一截止阀15a、水热交换器10、室外侧空气去除阀11、第二截止阀15b及室内侧空气去除阀14沿着循环方向A按第一截止阀15a、水热交换器10、室外侧空气去除阀11、第二截止阀15b、室内侧空气去除阀14的顺序配置。在此，例如，第二截止阀15b设置于水回路中的室外侧空气去除阀11与室内侧空气去除阀14之间的水配管12。

然后，当向控制装置20输入泵工作信号时，控制装置20使第一截止阀15a及第二截止阀15b开阀。另外，当向控制装置20输入泵停止信号时，控制装置20使第一截止阀15a及第二截止阀15b截止。因此，第一截止阀15a及第二截止阀15b在泵9停止时将作为热介质配管的水配管12截止。

在如上这样构成的热泵装置中，当该热泵装置的运转停止等而泵9的工作停止时，第一截止阀15a及第二截止阀15b中的每一个将水配管12截止。在该状态下，水回路中的配置有泵9、水热交换器10及室外侧空气去除阀11的一侧和水回路中的配置有室内热交换器13及室内侧空气去除阀14的一侧利用第一截止阀15a及第二截止阀15b而完全分离。

因此，在泵9的停止期间在水热交换器10中侵入水回路的水配管12内的制冷剂不会向配置有室内热交换器13及室内侧空气去除阀14的一侧流动，能够防止制冷剂从室内侧空气去除阀14向室内机2的框体内排出，能够更可靠地从室外侧空气去除阀11排出制冷剂。

此外，此时，当将第一截止阀15a及第二截止阀15b配置在室外机1的框体内时，在使这些截止阀截止时，能够将水回路中的收容在室内机2的框体内的部分分离。因此，不仅能够防止在水热交换器10中侵入水回路的水配管12内的制冷剂到达室内侧空气去除阀14，而且也能够防止制冷剂侵入收容在室内机2的框体内的水配管12内。

另外，也可以将截止第一截止阀15a等的条件设为泵9的停止以外的条件。例如，也可以是，在水回路的水配管12等配置流速传感器，在水的流速降低到预先设定的基准值以下的情况下，使第一截止阀15a等截止。在该情况下，具体而言，例如，将利用泵9的工作而产生的稳定时的水的流速设为0.5m/s，将使第一截止阀15a截止的基准值设为0.1m/s。由于在装置运转时泵9工作，所以水以0.5m/s循环。另一方面，当使装置停止时，泵9停止。此时，由于存在残留水流，所以流速逐渐降低。从装置停止起一定时间后，流速下降到0.1m/s。于是，流速传感器向控制装置20发送主旨为流速成为基准值以下的信号。接收到该信号的控制装置20使第一截止阀15a截止。

这样，通过基于水回路内的水的流速将第一截止阀15a截止，从而与在泵9停止后马上使第一截止阀15a截止的情况下相比，由于能够降低在泵9的停止后由残留的水流施加于第一截止阀15a的水压，所以能够防止第一截止阀15a的劣化。

或者，也可以与热泵装置整体的运转联动，在停止热泵装置的运转时使第一截止阀15a截止。

实施方式3.

图5与本发明的实施方式3相关，是示出应用了热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的图。

在此说明的实施方式3为如下实施方式：在上述实施方式2的结构中，使热介质回路(水回路)的热介质配管(水配管)在第二框体(室内机框体)的内部分支，在该分支的配管上设置第二空气去除阀(室内侧空气去除阀)及截止阀。以下，以与实施方式2的不同点为中心说明该实施方式3的热泵装置。

如图5所示，水配管12具备分支配管19。分支配管19连接到水配管12中的室外侧空气去除阀11和室内热交换器13之后的位置。即，分支配管19与水配管12连接的分支点相当于在实施方式1及实施方式2中设置有室内侧空气去除阀14的位置。

分支配管19收容于作为第二框体的室内机2的框体的内部。另外，在正确地设置室内机2的状态下，分支配管19以从分支点向铅垂上方延伸的方式设置。在分支配管19的最上端部设置有室内侧空气去除阀14。另外，在分支配管19的分支点与最上端之间即分支配管19的中途设置有第一截止阀15a。

此外，其他结构与实施方式2相同。即，第一截止阀15a在泵9停止时将作为热介质配管的水配管12截止。在此，第一截止阀15a将水配管12中的设置有第一截止阀15a的分支配管19截止。因此，具备与实施方式2相同的控制装置20。关于其他结构，省略详细说明。

在如上这样构成的热泵装置中，当该热泵装置的运转停止等而泵9的工作停止时，第一截止阀15a将水配管12的分支配管19截止。在该状态下，室内侧空气去除阀14从水回路分离。因此，在泵9的停止期间，水热交换器10损伤而在水热交换器10中制冷剂侵入水回路的水配管12内的情况下，能够可靠地防止侵入水配管12内的制冷剂到达室内侧空气去除阀14。因此，能够防止制冷剂从室内侧空气去除阀14向室内机2的框体内排出，能够更可靠地从室外侧空气去除阀11排出制冷剂。

另外，分支配管19以从水配管12的分支点向铅垂上方延伸的方式设置，室内侧空气去除阀14设置于分支配管19的最上端部。因此，在通常情况下，积存在水配管12的内部的空气由于浮力而向分支配管19的最上端部汇集，能够从室内侧空气去除阀14向外部排出空气。

此外，也可以是，在室外机1的框体内也设置独立于分支配管19的分支配管，将室外侧空气去除阀11设置在独立于该分支配管19的分支配管的最上部。由此，能够容易将水配管12内的空气或气体制冷剂向室外侧空气去除阀11引导。

实施方式4.

图6及图7与本发明的实施方式2相关，图6是示出应用了热泵装置的空调机的室外机和室内机的内部结构的图，图7是示出热泵装置的工作的流程图。

在此说明的实施方式4为如下实施方式：在上述实施方式2的结构中，基于热介质配管(水配管)的内部压力和制冷剂回路的制冷剂配管的内部压力，将设置于热介质回路(水回路)的热介质配管(水配管)的截止阀截止。以下，以与实施方式2的不同点为中心说明该实施方式4的热泵装置。

图6示出在实施方式2的图3所示的结构中具备水压力传感器16及制冷剂压力传感器17而成的结构。水压力传感器16检测水配管12的内部压力。即，水压力传感器16是检测作为热介质配管的水配管12的内部压力的热介质压力传感器。制冷剂压力传感器17检测制冷剂配管3的内部压力。水压力传感器16及制冷剂压力传感器17的检测结果发送给控制装置20。

制冷剂压力传感器17设置于水热交换器10与四通阀5之间的制冷剂配管3和水热交换器10与室外热交换器6之间的制冷剂配管3中的至少一方。在图6中，将在水热交换器10与四通阀5之间的制冷剂配管3上设置制冷剂压力传感器17的情况作为例子示出。

然后，在利用制冷剂压力传感器17检测出的制冷剂配管3的内部压力为制冷剂压力基准值以下，且利用水压力传感器16检测出的水配管12的内部压力为水压力基准值(热介质压力基准值)以上的情况下，控制装置20使第一截止阀15a截止。制冷剂压力基准值及水压力基准值(热介质压力基准值)分别预先设定。即，在制冷剂配管3的内部压力为预先设定的制冷剂压力基准值以下，且作为热介质配管的水配管12的内部压力为预先设定的热介质压力基准值(水压力基准值)以上的情况下，第一截止阀15a将作为热介质配管的水配管12截止。

接着，参照图7，说明如上这样构成的热泵装置的工作的流程。首先，在步骤S1中，在泵9的工作期间，水压力传感器16检测出水回路的水配管12的内部压力，制冷剂压力传感器17检测出制冷剂回路的制冷剂配管3的内部压力。

在接着的步骤S2中，控制装置20确认利用水压力传感器16检测出的水配管12(水回路)的内部压力是否上升到水压力基准值以上。在水配管12的内部压力不是水压力基准值以上的情况下返回步骤S1。另一方面，在水配管12的内部压力为水压力基准值以上的情况下进入步骤S3。

在步骤S3中，控制装置20确认利用制冷剂压力传感器17检测出的制冷剂配管3(制冷剂回路)的内部压力是否下降到制冷剂压力基准值以下。在制冷剂配管3的内部压力不是制冷剂压力基准值以下的情况下返回步骤S1。另一方面，在制冷剂配管3的内部压力为制冷剂压力基准值以下的情况下进入步骤S4。

在步骤S4中，控制装置20使第一截止阀15a截止。当步骤S4完成时，一系列的工作流程结束。

此外，其他结构及工作与实施方式2相同，省略其详细说明。

在如上这样构成的热泵装置中，在泵9的工作期间，水压力传感器16检测出水配管12的内部压力，制冷剂压力传感器17检测出制冷剂配管3的内部压力。在外部空气温度上升的情况下或空调机制热运转的情况下，水回路内的水温上升并膨胀，水回路内的压力上升。此时，由于制冷剂回路的水热交换器10附近的制冷剂也成为高温，所以通过膨胀而制冷剂回路内的压力也上升。因此，在该情况下，第一截止阀15a不截止。

另外，在外部空气温度降低的情况下或空调机制冷运转的情况下，水回路内的水温降低并收缩，水回路内的压力下降。此时，由于制冷剂回路的水热交换器10附近的制冷剂也成为低温，所以通过收缩而制冷剂回路内的压力也降低。因此，在该情况下，第一截止阀15a也不截止。

相对于以上，水热交换器10损伤而在水热交换器10中制冷剂侵入水回路的水配管12内的情况下，通过制冷剂流出，从而制冷剂配管3的内部压力下降。另一方面，由于从制冷剂回路流出的制冷剂侵入，所以水配管12的内部压力上升。然后，来自制冷剂回路的制冷剂的流出和制冷剂向水回路的侵入继续，制冷剂配管3的内部压力成为制冷剂压力基准值以下，且水配管12的内部压力成为水压力基准值以上时，控制装置20利用第一截止阀15a使水配管12截止。

当利用第一截止阀15a将水配管12截止时，如在实施方式2中说明地，能够阻止侵入水配管12的制冷剂到达室内侧空气去除阀14，并从室外侧空气去除阀11排出侵入水配管12的制冷剂。因此，根据该实施方式4的热泵装置，即使是泵9的运转期间，在水热交换器10损伤而在水热交换器10中制冷剂侵入水回路的水配管12内的情况下，也能够防止制冷剂从室内侧空气去除阀14向室内机2的框体内排出，能够更可靠地从室外侧空气去除阀11排出制冷剂。

此外，也可以是，控制装置20在使第一截止阀15a截止的情况下，使泵9的工作停止。

另外，在实施方式2中在图4作为变形例示出的结构中，也同样地能够构成实施方式4的热泵装置。即，在具备第一截止阀15a及第二截止阀15b双方的情况下，制冷剂配管3的内部压力成为制冷剂压力基准值以下且水配管12的内部压力成为水压力基准值以上的情况下，使第一截止阀15a及第二截止阀15b双方截止即可。

产业上的可利用性

本发明例如应用于包含室内空调器及业务用柜式空调器等的空调机、热水器、展示柜、冰箱、制冷机系统等，能够利用于具备供制冷剂循环的一次回路(制冷剂回路)和供热介质循环的二次回路(热介质回路)的热泵装置。

附图标记的说明

1 室外机

2 室内机

3 制冷剂配管

4 压缩机

5 四通阀

6 室外热交换器

7 室外风扇

8 膨胀阀

9 泵

10 水热交换器

11 室外侧空气去除阀

12 水配管

13 室内热交换器

14 室内侧空气去除阀

15a 第一截止阀

15b 第二截止阀

16 水压力传感器

17 制冷剂压力传感器

18 室内风扇

19 分支配管

20 控制装置

Claims (11)

1.一种热泵装置，其中，具备：

压缩机，所述压缩机压缩制冷剂；

减压装置，所述减压装置使所述制冷剂减压；

空气热交换器，所述空气热交换器在所述制冷剂与空气之间交换热；

液体热交换器，所述液体热交换器在所述制冷剂与液态热介质之间交换热；

制冷剂配管，所述制冷剂配管将所述压缩机、所述减压装置、所述空气热交换器及所述液体热交换器连接成环状，并在其中放入有所述制冷剂；

泵，所述泵使所述液态热介质向所述液体热交换器流动；

热介质配管，所述热介质配管将所述液体热交换器及所述泵连接成环状，并在内部放入有所述液态热介质；

作为自力式控制阀的第一空气去除阀及第二空气去除阀，所述第一空气去除阀及第二空气去除阀能够将所述热介质配管中的气体向外部排出；

第一框体，所述第一框体在内部收容有所述压缩机、所述减压装置、所述空气热交换器、所述液体热交换器、所述制冷剂配管及所述第一空气去除阀；及

第二框体，所述第二框体配置在所述第一框体的外部，并在内部收容有所述第二空气去除阀，

所述泵使所述液态热介质在预先确定的循环方向上在所述热介质配管中流动，

所述液体热交换器、所述第一空气去除阀及所述第二空气去除阀沿着所述循环方向按所述液体热交换器、所述第一空气去除阀、所述第二空气去除阀的顺序配置，

在所述第一框体的内部形成有使从所述第一框体的外部取入的空气在所述空气热交换器热交换后向所述第一框体的外部放出的风路，

所述第一空气去除阀配置于所述风路中的所述空气热交换器的上风侧。

2.根据权利要求1所述的热泵装置，其中，

所述泵收容于所述第一框体的内部。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的热泵装置，其中，

所述第一空气去除阀及所述第二空气去除阀是能够在所述热介质配管的内部压力成为预先设定的值以上时将所述热介质配管开放而使所述热介质配管的内部压力成为一定的压力调整阀。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的热泵装置，其中，

还具备能够将所述热介质配管截止的第一截止阀，

所述第一截止阀、所述液体热交换器、所述第一空气去除阀及所述第二空气去除阀沿着所述循环方向按所述第一截止阀、所述液体热交换器、所述第一空气去除阀、所述第二空气去除阀的顺序配置。

5.根据权利要求4所述的热泵装置，其中，

所述第一截止阀在所述泵停止时将所述热介质配管截止。

6.根据权利要求4所述的热泵装置，其中，还具备：

制冷剂压力传感器，所述制冷剂压力传感器检测所述制冷剂配管的内部压力；及

热介质压力传感器，所述热介质压力传感器检测所述热介质配管的内部压力，

所述第一截止阀在所述制冷剂配管的内部压力为预先设定的制冷剂压力基准值以下，且所述热介质配管的内部压力为预先设定的热介质压力基准值以上的情况下将所述热介质配管截止。

7.根据权利要求4所述的热泵装置，其中，

还具备第二截止阀，所述第二截止阀能够将所述热介质配管截止，

所述第一截止阀、所述液体热交换器、所述第一空气去除阀、所述第二截止阀及所述第二空气去除阀沿着所述循环方向按所述第一截止阀、所述液体热交换器、所述第一空气去除阀、所述第二截止阀、所述第二空气去除阀的顺序配置。

8.根据权利要求7所述的热泵装置，其中，

所述第二截止阀在所述泵停止时将所述热介质配管截止。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的热泵装置，其中，

所述第一截止阀及所述第二截止阀收容在所述第一框体的内部。

10.根据权利要求4所述的热泵装置，其中，

所述热介质配管还具备分支配管，所述分支配管收容在所述第二框体的内部，与所述热介质配管连接并向铅垂上方延伸，

所述第二空气去除阀配置在所述分支配管的最上端部，

所述第一截止阀配置在所述分支配管的中途。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的热泵装置，其中，

所述制冷剂具有可燃性。

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