CN110770518B - 热泵利用设备 - Google Patents

Abstract

热泵利用设备具备制冷剂回路和热介质回路，制冷剂回路能够执行负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能的第一运转、和负载侧热交换器作为蒸发器发挥功能的第二运转，在制冷剂流路切换装置与压缩机之间的吸入配管设置有容器，在热介质回路连接有压力保护装置和制冷剂泄漏检测装置，在检测出制冷剂向热介质回路泄漏时，制冷剂流路切换装置成为第二运转的状态，膨胀装置成为关闭状态，压缩机进行运转，在检测出制冷剂向热介质回路泄漏之后满足压缩机的运转结束条件时，压缩机停止，制冷剂流路切换装置成为第一运转的状态。

Description

热泵利用设备

技术领域

本发明涉及具有制冷剂回路和热介质回路的热泵利用设备。

背景技术

在专利文献1中记载有使用了可燃性制冷剂的热泵循环装置的室外机。该室外机具备：制冷剂回路，其配管连接有压缩机、空气热交换器、节流装置以及水热交换器；和泄压阀，其防止用于供给被水热交换器加热后的水的水回路内的水压的过度上升。由此，即使当在水热交换器中将制冷剂回路与水回路隔离的隔壁被破坏而导致可燃性制冷剂混入至水回路的情况下，也能够经由泄压阀将可燃性制冷剂向屋外排出。

专利文献1：日本特开2013-167398号公报

在热泵循环装置等热泵利用设备中，一般水回路的泄压阀设置于室内机。热泵利用设备中的室外机与室内机的组合各种各样，不仅存在同一制造商的室外机与室内机组合的情况，还存在不同制造商的室外机与室内机组合的情况。因此，专利文献1所记载的室外机也存在与设置有泄压阀的室内机组合的情况。

然而，在该情况下，若制冷剂泄漏至水回路，则混入至水回路的水中的制冷剂存在不仅从设置于室外机的泄压阀排出，而且从设置于室内机的泄压阀排出的情况。因此，存在制冷剂有可能经由水回路向室内泄漏这一课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制制冷剂向室内泄漏的热泵利用设备。

本发明的热泵利用设备具备：制冷剂回路，其具有压缩机、制冷剂流路切换装置、热源侧热交换器、膨胀装置、负载侧热交换器以及容器，并使制冷剂循环；以及热介质回路，其使热介质经由所述负载侧热交换器流通，所述制冷剂流路切换装置构成为能切换成第一状态和第二状态，在所述制冷剂流路切换装置切换成所述第一状态的情况下，所述制冷剂回路能够执行所述负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能的第一运转，在所述制冷剂流路切换装置切换成所述第二状态的情况下，所述制冷剂回路能够执行所述负载侧热交换器作为蒸发器发挥功能的第二运转，所述容器设置于所述制冷剂流路切换装置与所述压缩机之间的吸入配管，所述热介质回路具有经由所述负载侧热交换器的主回路，所述主回路具有：分支部，其设置于所述主回路的下游端并连接有从所述主回路分支的多个支回路；以及合流部，其设置于所述主回路的上游端并连接有与所述主回路合流的所述多个支回路，在所述热介质回路连接有压力保护装置和制冷剂泄漏检测装置，所述压力保护装置与位于所述主回路中的连接部连接，该连接部位于所述负载侧热交换器与所述分支部或所述合流部的一方之间、或者位于所述负载侧热交换器，所述制冷剂泄漏检测装置与所述主回路中的所述分支部或所述合流部的另一方、所述另一方与所述连接部之间、或者所述连接部连接，在检测出所述制冷剂向所述热介质回路泄漏时，所述制冷剂流路切换装置成为所述第二状态，所述膨胀装置成为关闭状态，所述压缩机进行运转，在检测出所述制冷剂向所述热介质回路泄漏后且在满足所述压缩机的运转结束条件时，所述压缩机停止，所述制冷剂流路切换装置成为所述第一状态。

根据本发明，若检测出制冷剂向热介质回路泄漏，则将制冷剂回路的制冷剂回收。所回收的制冷剂封闭在制冷剂回路中的经由热源侧热交换器的一部分的区间。因此，能够抑制制冷剂向室内泄漏。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的热泵利用设备的概略结构的回路图。

图2是示出本发明的实施方式1的热泵利用设备的控制装置101执行的处理的一个例子的流程图。

图3是示出本发明的实施方式1的热泵利用设备中的制冷剂泄漏检测装置98的配置位置的例子的说明图。

具体实施方式

实施方式1.

对本发明的实施方式1的热泵利用设备进行说明。图1是表示本实施方式的热泵利用设备的简略结构的回路图。在本实施方式中，作为热泵利用设备例示出热泵供热水制热装置1000。另外，在包括图1在内的以下的附图中，存在各结构部件的尺寸关系、形状等与实际状况不同的情况。

如图1所示，热泵供热水制热装置1000具有：使制冷剂循环的制冷剂回路110、和使水流通的水回路210。另外，热泵供热水制热装置1000具有设置于室外(例如，屋外)的室外机100、和设置于室内的室内机200。室内机200例如除了设置于厨房、浴室、洗衣房之外，还设置于处于建筑物的内部的储藏室等收纳空间。

制冷剂回路110具有将压缩机3、制冷剂流路切换装置4、负载侧热交换器2、膨胀装置6、热源侧热交换器1以及储能器9经由制冷剂配管而依次连接为环状的结构。在制冷剂回路110中，能够实现：将在水回路210流动的水加热的制热供热水运转(以下有时称为“通常运转”或“第一运转”)、和进行热源侧热交换器1的除霜的除霜运转(以下有时称为“第二运转”)。在除霜运转时，制冷剂向与制热供热水运转时制冷剂的流通方向相反的方向流通。在制冷剂回路110中，也可以进行对在水回路210流动的水冷却的制冷运转。在制冷运转时，制冷剂向与除霜运转时的制冷剂的流通方向相同的方向流通。

压缩机3是对所吸入的低压制冷剂进行压缩、并作为高压制冷剂排出的流体机械。本例的压缩机3具备使驱动频率任意地变化的变频器装置等。制冷剂流路切换装置4在通常运转时和除霜运转时对制冷剂回路110内的制冷剂的流动方向进行切换。作为制冷剂流路切换装置4可以使用四通阀，也可以使用多个二通阀或三通阀的组合。

制冷剂流路切换装置4与压缩机3之间经由吸入配管11a和排出配管11b而连接。储能器9设置于吸入配管11a。储能器9是在制冷剂回路110中设置于压缩机3的吸入侧的容器。储能器9具有：贮存多余的制冷剂的功能、和为了防止大量的液体制冷剂返回压缩机3而将气体制冷剂与液体制冷剂分离的功能。

吸入配管11a具有：将制冷剂流路切换装置4与储能器9的入口之间连接的吸入配管11a1、和将储能器9的出口与压缩机3的吸入口之间连接的吸入配管11a2。在吸入配管11a中不论制冷剂流路切换装置4的状态如何，低压制冷剂都沿从制冷剂流路切换装置4朝向压缩机3的方向流动。排出配管11b将制冷剂流路切换装置4与压缩机3的排出口之间连接。在排出配管11b中不论制冷剂流路切换装置4的状态如何，高压制冷剂都沿从压缩机3朝向制冷剂流路切换装置4的方向流动。

负载侧热交换器2是进行在制冷剂回路110中流动的制冷剂与在水回路210中流动的水的热交换的水-制冷剂热交换器。作为负载侧热交换器2例如使用板式热交换器。负载侧热交换器2具有：作为制冷剂回路110的一部分而使制冷剂流通的制冷剂流路、作为水回路210的一部分而使水流通的水流路、以及将制冷剂流路与水流路隔离的薄板状的间隔壁。负载侧热交换器2在通常运转时作为使制冷剂的冷凝热向水散热的冷凝器即散热器发挥功能，在除霜运转时或者制冷运转时作为使制冷剂的蒸发热从水吸热的蒸发器即吸热器发挥功能。

膨胀装置6是调整制冷剂的流量并进行制冷剂的压力调整的装置。膨胀装置6使用通过后述的控制装置101的控制而使开度连续地或者多阶段地变化的电子膨胀阀。作为膨胀装置6也可以使用感温式膨胀阀、例如电磁阀一体型的感温式膨胀阀。

热源侧热交换器1是进行在制冷剂回路110中流动的制冷剂与室外送风机8所吹送的室外空气的热交换的空气-制冷剂热交换器。热源侧热交换器1在通常运转时作为使制冷剂的蒸发热从室外空气吸热的蒸发器即吸热器发挥功能，在除霜运转时或者制冷运转时作为使制冷剂的冷凝热向室外空气散热的冷凝器即散热器发挥功能。

压缩机3、制冷剂流路切换装置4、热源侧热交换器1、膨胀装置6以及储能器9收容于室外机100。负载侧热交换器2收容于室内机200。即，制冷剂回路110横跨地设置于室外机100和室内机200。制冷剂回路110的一部分设置于室外机100，制冷剂回路110的另一部分设置于室内机200。室外机100与室内机200之间经由构成制冷剂回路110的一部分的两根延长配管111、112而连接。延长配管111的一端经由接头部21而与室外机100连接。延长配管111的另一端经由接头部23而与室内机200连接。延长配管112的一端经由接头部22而与室外机100连接。延长配管112的另一端经由接头部24而与室内机200连接。接头部21、22、23、24分别使用例如扩口接头。

在通常运转时的制冷剂的流动中的负载侧热交换器2的上游侧，作为第一切断装置而设置有开闭阀77。开闭阀77在通常运转时的制冷剂的流动中设置于制冷剂回路110中的热源侧热交换器1的下游侧且负载侧热交换器2的上游侧。即，开闭阀77设置于制冷剂回路110中的制冷剂流路切换装置4与压缩机3之间的吸入配管11a、制冷剂流路切换装置4与压缩机3之间的排出配管11b、负载侧热交换器2与制冷剂流路切换装置4之间的配管、制冷剂流路切换装置4与热源侧热交换器1之间的配管、或者压缩机3。排出配管11b的配管直径比吸入配管11a小，因此通过将开闭阀77设置于排出配管11b而能够使开闭阀77小型化。在如本实施方式那样设置有制冷剂流路切换装置4的情况下，优选开闭阀77在通常运转时的制冷剂的流动中设置在制冷剂回路110中的制冷剂流路切换装置4的下游侧且负载侧热交换器2的上游侧。开闭阀77收容于室外机100。作为开闭阀77使用由后述的控制装置101控制的电磁阀、流量调整阀或者电子膨胀阀等自动阀。开闭阀77在包括通常运转时和除霜运转时在内的制冷剂回路110的运转时成为打开状态。开闭阀77若由于控制装置101的控制而成为关闭状态，则切断制冷剂的流动。

另外，在通常运转时的制冷剂的流动中的负载侧热交换器2的下游侧，作为第二切断装置设置有开闭阀78。开闭阀78在通常运转时的制冷剂的流动中，设置在制冷剂回路110中的负载侧热交换器2的下游侧且膨胀装置6的上游侧。开闭阀78收容于室外机100。作为开闭阀78使用由后述的控制装置101控制的电磁阀、流量调整阀或者电子膨胀阀等自动阀。开闭阀78在包括通常运转时和除霜运转时在内的制冷剂回路110的运转时成为打开状态。若开闭阀78由于控制装置101的控制而成为关闭状态，则切断制冷剂的流动。

开闭阀77、78也可以是手动进行开闭的手动阀。有时在室外机100与延长配管111的连接部设置有延长配管连接阀，该延长配管连接阀具备能够手动进行打开和关闭的切换的二通阀。该延长配管连接阀的一端侧与室外机100内的制冷剂配管连接，在另一端侧设置有接头部21。在设置有这样的延长配管连接阀的情况下，延长配管连接阀也可以作为开闭阀77使用。

另外，有时在室外机100与延长配管112的连接部设置有延长配管连接阀，该延长配管连接阀具备能够手动进行打开和关闭的切换的三通阀。该延长配管连接阀的一端侧与室外机100内的制冷剂配管连接，在另一端侧设置有接头部22。在剩余的一端侧设置有在向制冷剂回路110填充制冷剂之前抽真空时使用的服务口。在设置有这样的延长配管连接部的情况下，延长配管连接阀也可以作为开闭阀78使用。

作为在制冷剂回路110中循环的制冷剂，例如使用R1234yf、R1234ze(E)等微燃性制冷剂、或者R290、R1270等强燃性制冷剂。这些制冷剂可以作为单一制冷剂使用，也可以作为混合有两种以上的混合制冷剂使用。以下有时将具有微燃等级以上(例如，按照ASHRAE34的分类为2L以上)的燃烧性的制冷剂称为“可燃性制冷剂”。另外，作为在制冷剂回路110循环的制冷剂，也可以使用具有不燃性(例如，按照ASHRAE34的分类为1)的R407C、R410A等不燃性制冷剂。这些制冷剂在大气压下(例如，温度为室温(25℃))具有比空气大的密度。此外，作为在制冷剂回路110循环的制冷剂，也可以使用R717(氨气)等具有毒性的制冷剂。

另外，在室外机100设置有控制装置101，该控制装置101主要控制包括压缩机3、制冷剂流路切换装置4、开闭阀77、78、膨胀装置6以及室外送风机8等的制冷剂回路110的动作。控制装置101具有具备CPU、ROM、RAM、I/O端口等的微型计算机。控制装置101能够经由控制线102而与后述的控制装置201和操作部202相互通信。

接下来，对制冷剂回路110的动作的例子进行说明。在图1中用实线箭头表示制冷剂回路110的通常运转时的制冷剂的流动方向。在通常运转时，通过制冷剂流路切换装置4将制冷剂流路切换成实线箭头所示的那样，以使高温高压的制冷剂流入负载侧热交换器2的方式构成制冷剂回路110。有时将通常运转时的制冷剂流路切换装置4的状态称为第一状态。

从压缩机3排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置4、打开状态的开闭阀77以及延长配管111而流入负载侧热交换器2的制冷剂流路。在通常运转时，负载侧热交换器2作为冷凝器发挥功能。即，在负载侧热交换器2中进行在制冷剂流路流动的制冷剂与在水流路流动的水的热交换，使制冷剂的冷凝热向水散热。由此，在负载侧热交换器2的制冷剂流路流动的制冷剂冷凝而成为高压的液体制冷剂。另外，在负载侧热交换器2的水流路流动的水通过来自制冷剂的散热而被加热。

在负载侧热交换器2中冷凝的高压的液体制冷剂经由延长配管112以及打开状态的开闭阀78而流入膨胀装置6，并被减压而成为低压的二相制冷剂。低压的二相制冷剂流入热源侧热交换器1。在通常运转时，热源侧热交换器1作为蒸发器发挥功能。即，在热源侧热交换器1中进行在内部流通的制冷剂与由室外送风机8吹送的室外空气的热交换，制冷剂的蒸发热从室外空气吸热。由此，流入到热源侧热交换器1的低压的二相制冷剂蒸发而成为低压的气体制冷剂。低压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置4和储能器9而被吸入压缩机3。被吸入到压缩机3的制冷剂被压缩而成为高温高压的气体制冷剂。在通常运转中，连续地反复进行以上的循环。

接下来，对除霜运转时的动作的例子进行说明。在图1中用虚线箭头表示制冷剂回路110的除霜运转时制冷剂的流动方向。在除霜运转时，通过制冷剂流路切换装置4而将制冷剂流路切换成虚线箭头所示的那样，以高温高压的制冷剂流入热源侧热交换器1的方式构成制冷剂回路110。有时将除霜运转时制冷剂流路切换装置4的状态称为第二状态。

从压缩机3排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置4而流入热源侧热交换器1。在除霜运转时，热源侧热交换器1作为冷凝器发挥功能。即，在热源侧热交换器1中在内部流通的制冷剂的冷凝热向附着于热源侧热交换器1的表面的霜散热。由此，在热源侧热交换器1的内部流通的制冷剂冷凝而成为高压的液体制冷剂。另外，附着于热源侧热交换器1的表面的霜因来自制冷剂的散热而熔融。

在热源侧热交换器1中冷凝的高压的液体制冷剂经由膨胀装置6而成为低压的二相制冷剂。该低压的二相制冷剂通过打开状态的开闭阀78以及延长配管112而流入负载侧热交换器2的制冷剂流路。在除霜运转时，负载侧热交换器2作为蒸发器发挥功能。即，在负载侧热交换器2中进行在制冷剂流路流动的制冷剂与在水流路流动的水的热交换，制冷剂的蒸发热从水吸热。由此，在负载侧热交换器2的制冷剂流路流动的制冷剂蒸发而成为低压的气体制冷剂。该气体制冷剂经由延长配管111、打开状态的开闭阀77、制冷剂流路切换装置4以及储能器9而被吸入压缩机3。被吸入到压缩机3的制冷剂被压缩而成为高温高压的气体制冷剂。在除霜运转中，连续地反复进行以上的循环。

接下来，对水回路210进行说明。本实施方式的水回路210为使水循环的闭回路。在图1中用空心粗箭头表示水的流动方向。水回路210主要收容于室内机200。水回路210具有主回路220、构成热水供给回路的支回路221、以及构成制热回路的一部分的支回路222。主回路220构成闭回路的一部分。支回路221、222分别相对于主回路220分支地连接。支回路221、222相互并联地设置。支回路221与主回路220一起构成闭回路。支回路222与主回路220、以及与该支回路222连接的制热设备300等一起构成闭回路。制热设备300与室内机200分体地设置于室内。作为制热设备300可使用散热器或地暖装置等。

在本实施方式中，作为在水回路210流通的热介质，可例举出水，但作为热介质，能够使用盐水等其他液状热介质。

主回路220具有经由水配管而连接有过滤器56、流量开关57、负载侧热交换器2、辅助加热器54以及泵53等的结构。在构成主回路220的水配管的中途设置有用于将水回路210内的水排出的排水口62。主回路220的下游端与具备一个流入口和两个流出口的三通阀55(分支部的一个例子)的流入口连接。在三通阀55中，支回路221、222从主回路220分支。主回路220的上游端与合流部230连接。在合流部230中，支回路221、222与主回路220合流。从合流部230经由负载侧热交换器2等而到达三通阀55为止的水回路210成为主回路220。

泵53是对水回路210内的水进行加压而使其在水回路210内循环的装置。辅助加热器54是在室外机100的加热能力不足的情况下等，对水回路210内的水进行进一步加热的装置。三通阀55是用于对水回路210内的水的流动进行切换的装置。三通阀55对主回路220内的水是在支回路221侧循环、还是在支回路222侧循环进行切换。过滤器56是去除水回路210内的水垢的装置。流量开关57为用于检测在水回路210内循环的水的流量是否为一定量以上的装置。也可以取代流量开关57而使用流量传感器。

泄压阀70(压力保护装置的一个例子)与辅助加热器54连接。即，辅助加热器54为泄压阀70相对于水回路210的连接部。以下，有时将泄压阀70相对于水回路210的连接部的仅表达为“连接部”。泄压阀70是防止水回路210内的压力伴随水的温度变化而过度上升的保护装置。泄压阀70基于水回路210内的压力而将水向水回路210的外部放出。在水回路210内的压力超过后述的膨胀罐52的压力控制范围而升高了的情况下，打开泄压阀70，将水回路210内的水从泄压阀70放出到外部。泄压阀70设置于室内机200。将泄压阀70设置于室内机200是为了进行室内机200内的水回路210处的压力保护。

成为从主回路220分支的水流路的配管72的一端连接于辅助加热器54的壳体。在配管72的另一端安装有泄压阀70。即，泄压阀70经由配管72而与辅助加热器54连接。在主回路220内，水温最高处是在辅助加热器54内。因此辅助加热器54最适合作为供泄压阀70连接的连接部。另外，假设泄压阀70与支回路221、222连接的情况下，泄压阀70需要分别设置于各个支回路221、222。与此相对，在本实施方式中由于泄压阀70与主回路220连接，因此泄压阀70的数量可以为一个。若泄压阀70与主回路220连接，则泄压阀70的连接部位于主回路220中的负载侧热交换器2与三通阀55或者合流部230的一方之间、或者位于负载侧热交换器2。

在配管72的中途设置有分支部72a。配管75的一端与分支部72a连接。膨胀罐52与配管75的另一端连接。即，膨胀罐52经由配管75、72而与辅助加热器54连接。膨胀罐52是用于将伴随水的温度变化的水回路210内的压力变化控制在一定范围内的装置。

在主回路220设置有制冷剂泄漏检测装置98。制冷剂泄漏检测装置98连接在主回路220中的、负载侧热交换器2与辅助加热器54(即，连接部)之间。制冷剂泄漏检测装置98是检测制冷剂从制冷剂回路110向水回路210泄漏的装置。若制冷剂从制冷剂回路110向水回路210泄漏，则水回路210内的压力上升。因此，制冷剂泄漏检测装置98能够基于水回路210内的压力的值或者压力的时间变化，来检测制冷剂向水回路210的泄漏。作为制冷剂泄漏检测装置98可使用检测水回路210内的压力的压力传感器或者高压开关。高压开关可以是电气式开关，也可以是使用隔膜的机械式开关。制冷剂泄漏检测装置98向控制装置201输出检测信号。

构成热水供给回路的支回路221设置于室内机200。支回路221的上游端与三通阀55的一方的流出口连接。支回路221的下游端与合流部230连接。在支回路221设置有线圈61。线圈61内置于贮存水的热水贮存箱51。线圈61是通过与在水回路210的支回路221中循环的热水的热交换而对热水贮存箱51内的水进行加热的加热单元。另外，热水贮存箱51内置有浸水加热器60。浸水加热器60是对热水贮存箱51内的水进行进一步加热的加热单元。

在热水贮存箱51内的上部连接有清洁回路侧配管81a。清洁回路侧配管81a是将热水贮存箱51内的热水向淋浴等供给的供热水配管。在热水贮存箱51内的下部连接有清洁回路侧配管81b。清洁回路侧配管81b是将自来水向热水贮存箱51内补给的补给水配管。在热水贮存箱51的下部设置有用于对热水贮存箱51内的水进行排水的排水口63。热水贮存箱51为了防止由于向外部散热而内部的水的温度降低的情况，用隔热材料(未图示)覆盖。隔热材料使用毛毡、Thinsulate(注册商标)、VIP(Vacuum Insulation Panel：真空绝缘板)等。

构成制热回路的一部分的支回路222设置于室内机200。支回路222具有去程管222a和返回管222b。去程管222a的上游端与三通阀55的另一方的流出口连接。去程管222a的下游端经由制热回路侧配管82a而与制热设备300连接。返回管222b的上游端经由制热回路侧配管82b而与制热设备300连接。返回管222b的下游端与合流部230连接。制热回路侧配管82a、82b和制热设备300虽然设置于室内，但设置于室内机200的外部。支回路222与制热回路侧配管82a、82b和制热设备300一起构成制热回路。

泄压阀301与制热回路侧配管82a连接。泄压阀301是防止水回路210内的压力过度上升的保护装置，例如具有与泄压阀70相同的构造。在制热回路侧配管82a内的压力高于设定压力的情况下，将泄压阀301打开，将制热回路侧配管82a内的水从泄压阀301向外部放出。泄压阀301虽然设置于室内，但设置于室内机200的外部。

本实施方式的制热设备300、制热回路侧配管82a、82b以及泄压阀301并不是热泵供热水制热装置1000的一部分，而是根据每个物品的情况由现场施工者施工的设备。例如，在使用锅炉作为制热设备300的热源机的现有的设备中，有时将热源机更新为热泵供热水制热装置1000。在这样的情况下，如果没有特别的不良情况，则保持原样地利用制热设备300、制热回路侧配管82a、82b以及泄压阀301。因此，热泵供热水制热装置1000优选为不论有无泄压阀301，均能够与各种设备连接。

在室内机200设置有控制装置201，该控制装置201主要控制包括泵53、辅助加热器54以及三通阀55等在内的水回路210的动作。控制装置201具有具备CPU、ROM、RAM、I/O端口等的微型计算机。控制装置201能够与控制装置101和操作部202相互通信。

操作部202构成为用户能够进行热泵供热水制热装置1000的操作和各种设定。作为报告信息的报告部，本例的操作部202具备显示部203。在显示部203显示有热泵供热水制热装置1000的状态等各种信息。操作部202例如安装于室内机200的壳体表面。

接下来，对在负载侧热交换器2中将制冷剂流路与水流路隔离的间隔壁破损后的情况下的动作进行说明。负载侧热交换器2在除霜运转时作为蒸发器发挥功能。因此，负载侧热交换器2的间隔壁特别是在除霜运转时，有时由于水的冻结等而破损。通常，在负载侧热交换器2的制冷剂流路中流动的制冷剂的压力在通常运转时和除霜运转时，都比在负载侧热交换器2的水流路中流动的水的压力高。因此，在负载侧热交换器2的间隔壁破损的情况下，在通常运转时和除霜运转时，制冷剂流路的制冷剂都向水流路流出，制冷剂混入水流路的水中。此时，混入到水中的制冷剂因压力的降低而气化。另外，由于压力比水高的制冷剂混入水，因而水回路210内的压力上升。

在负载侧热交换器2中混入到水回路210的水中的制冷剂，不仅沿从负载侧热交换器2朝向辅助加热器54的方向流动，而且还因制冷剂与水的压力差，而与通常的水的流动相反地沿从负载侧热交换器2朝向合流部230的方向流动。由于在水回路210的主回路220设置有泄压阀70，因此混入到水中的制冷剂会与水一起从泄压阀70向室内放出。另外，在如本例那样，在制热回路侧配管82a或者制热回路侧配管82b设置有泄压阀301的情况下，混入到水中的制冷剂会与水一起从泄压阀301放出到室内。即，泄压阀70、301都作为将混入到水回路210内的水的制冷剂放出到水回路210的外部的阀发挥功能。在制冷剂为可燃性制冷剂的情况下，若将制冷剂从泄压阀70或者泄压阀301放出到室内，则有可能在室内生成可燃浓度区域。

在本实施方式中，在检测出制冷剂向水回路210泄漏的情况下，进行所谓的抽吸运转。图2是示出本实施方式的热泵利用设备的控制装置101执行的处理的一个例子的流程图。图2所示的处理包括制冷剂回路110的通常运转中、除霜运转中以及停止中在内始终以规定的时间间隔反复地执行。

在图2的步骤S1中，控制装置101基于从制冷剂泄漏检测装置98输出到控制装置201的检测信号，来判定是否发生了制冷剂向水回路210的泄漏。在判定为发生了制冷剂向水回路210泄漏的情况下，进入步骤S2。

在步骤S2中，控制装置101将制冷剂流路切换装置4设定成第二状态(即，除霜运转时的状态)。即，控制装置101在制冷剂流路切换装置4处于第一状态的情况下，将制冷剂流路切换装置4切换成第二状态，在制冷剂流路切换装置4处于第二状态的情况下，将制冷剂流路切换装置4保持原样地维持在第二状态。

在步骤S3中，控制装置101将膨胀装置6设定成关闭状态(例如，全关闭状态或者最小开度状态)。即，控制装置101在膨胀装置6处于打开状态的情况下，将膨胀装置6切换成关闭状态，在膨胀装置6处于关闭状态的情况下，将膨胀装置6保持原样地维持在关闭状态。

在步骤S4中，控制装置101使压缩机3运转。即，控制装置101在压缩机3停止的情况下开始压缩机3的运转，在压缩机3运转的情况下保持原样地维持压缩机3的运转。在步骤S4中，控制装置101也可以开始进行压缩机3的连续运转时间或者累计运转时间的测量。

通过执行步骤S2、S3和S4的处理来进行制冷剂回路110的抽吸运转，制冷剂回路110内的制冷剂被回收至热源侧热交换器1。为了促进热源侧热交换器1中的制冷剂的冷凝液化，控制装置101也可以使室外送风机8运转。步骤S2、S3和S4的执行顺序能够替换。

通常情况下，在将制冷剂回路110从制热运转切换成制冷运转或者除霜运转时，使压缩机3暂时停止，使制冷剂回路110内的压力均压化。在制冷剂回路110内的压力进行了均压化之后，将制冷剂流路切换装置4从第一状态切换成第二状态，使压缩机3再起动。然而，在本实施方式中，当在制热运转中检测出制冷剂向水回路210的泄漏的情况下，不使压缩机3停止，而在保持使压缩机3运转的状态下将制冷剂流路切换装置4从第一状态切换成第二状态。由此，能够早期地回收制冷剂回路110内的制冷剂，因此能够将制冷剂向水回路210的泄漏量抑制得少。

在抽吸运转中，控制装置101反复判定是否满足预先设定的压缩机3的运转结束条件(步骤S5)。控制装置101在判定为满足压缩机3的运转结束条件的情况下，使压缩机3停止(步骤S6)。另外，在室外送风机8运转的情况下，控制装置101使室外送风机8停止。由此，制冷剂回路110的抽吸运转、即制冷剂的回收结束。所回收的制冷剂主要贮存在热源侧热交换器1。

接下来，控制装置101将制冷剂流路切换装置4设定成第一状态(即，通常运转时的状态)(步骤S7)。膨胀装置6维持在步骤S3中设定的关闭状态。由此，所回收的制冷剂在通常运转时的制冷剂的流动中，被封闭在比膨胀装置6靠下游侧且比压缩机3靠上游侧的区间。即，所回收的制冷剂被封闭在制冷剂回路110中的、经由热源侧热交换器1和储能器9的膨胀装置6与压缩机3之间的区间。该区间不经由负载侧热交换器2。因此，能够防止所回收的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出，因此能够抑制制冷剂经由水回路210而向室内泄漏。

控制装置101也可以在判定为满足压缩机3的运转结束条件的情况下，关闭作为第一切断装置的开闭阀77(步骤S8)。在开闭阀77为手动阀的情况下，也可以在抽吸运转的结束后，用户或者维修人员按照显示部203的显示或者操作手册记载的作业顺序而关闭开闭阀77。由此，所回收的制冷剂在通常运转时的制冷剂的流动中，被封闭在比膨胀装置6靠下游侧且比开闭阀77靠上游侧的区间。即，所回收的制冷剂被封闭在制冷剂回路110中的、经由热源侧热交换器1和储能器9的膨胀装置6与开闭阀77之间的区间。开闭阀77能够比压缩机3更可靠地切断制冷剂的流动。因此能够更可靠地防止所回收的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出。在此，步骤S6、S7和S8的执行顺序能够替换。

另外，控制装置101也可以在判定为满足压缩机3的运转结束条件的情况下，关闭作为第二切断装置的开闭阀78。在开闭阀78为手动阀的情况下，也可以在抽吸运转的结束后，用户或者维修人员按照显示部203的显示或者操作手册记载的作业顺序而关闭开闭阀78。由此，能够更可靠地防止所回收的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出。

在抽吸运转时，储能器9内的制冷剂与油一起少量地从形成于储能器9的U字形状的吸入管的底部的油返回孔被吸入压缩机3、或者蒸发而作为气体制冷剂被吸入压缩机3。因此，基于抽吸运转的储能器9内的制冷剂的回收需要较长时间。若制冷剂的回收需要较长时间，则经由水回路210向室内泄漏的制冷剂量有可能变多。另一方面，在储能器9内的制冷剂的回收不充分的情况下，有可能导致残留在储能器9内的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出，经由水回路210向室内泄漏。

因此，在本实施方式中，在短时间地对制冷剂回路110中的主要为负载侧热交换器2内的制冷剂进行了回收之后，制冷剂流路切换装置4被切换成第一状态。由此，所回收的制冷剂被封闭在制冷剂回路110中的、经由热源侧热交换器1和储能器9的一部分的区间。因此，能够防止所回收的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出，因此能够抑制制冷剂经由水回路210而向室内泄漏。

对压缩机3的运转结束条件进行说明。压缩机3的运转结束条件例如为压缩机3的连续运转时间或者累计运转时间达到阈值时间。压缩机3的连续运转时间是指执行了步骤S4的处理后的压缩机3的连续运转时间。压缩机3的累计运转时间是指执行了步骤S4的处理后的压缩机3的累计运转时间。阈值时间例如根据热源侧热交换器1的容量、包括延长配管111、112的制冷剂回路110的制冷剂配管的长度、或者向制冷剂回路110封入的封入制冷剂量等而按照每个机型来设定，以便能够充分地进行制冷剂的回收。

压缩机3的运转结束条件也可以为水回路210内的压力低于第一阈值压力、或者水回路210内的压力成为降低趋势。在水回路210内的压力满足这些条件的情况下，能够判断为通过基于抽吸运转的制冷剂回收而抑制制冷剂向水回路210泄漏。

压缩机3的运转结束条件也可以为制冷剂回路110的低压侧压力低于阈值压力。在该情况下，在抽吸运转时的制冷剂回路110中处于低压的部位，设置有对制冷剂回路110的低压侧压力进行检测的压力传感器或者低压开关。低压开关可以为电气式开关，也可以为使用了隔膜的机械式开关。若制冷剂被回收，则制冷剂回路110的低压侧压力成为低压。因此，在制冷剂回路110的低压侧压力低于阈值压力的情况下，能够判断为制冷剂被充分地回收。在空调机的情况下，若制冷剂回路内成为比大气压低的压力，则空气有可能被吸入制冷剂回路。与此相对，在本实施方式中，即使制冷剂回路110内成为比大气压低的压力，也仅仅是水回路210的水被吸入制冷剂回路110，空气几乎不会被吸入制冷剂回路110。因此上述阈值压力也可以设定成比大气压低的压力。

压缩机3的运转结束条件也可以为制冷剂回路110的高压侧压力高于阈值压力。在该情况下，在抽吸运转中的制冷剂回路110中处于高压的部位，设置有对制冷剂回路110的高压侧压力进行检测的压力传感器或者高压开关。高压开关可以为电气式开关，也可以为使用了隔膜的机械式开关。若制冷剂被回收，则制冷剂回路110的高压侧压力成为高压。因此，在制冷剂回路110的高压侧压力高于阈值压力的情况下，能够判断为制冷剂被充分地回收。

在制冷剂回路110的抽吸运转结束之后，在水回路210内的压力高于第二阈值压力的情况下、或者水回路210内的压力处于上升趋势的情况下，也可以使制冷剂回路110的抽吸运转再开始。在使抽吸运转再开始的情况下，将制冷剂流路切换装置4再次设定成第二状态，并且使压缩机3和室外送风机8再次运转。在膨胀装置6和开闭阀77、78等中有可能由于夹异物而产生制冷剂的微小的泄漏。因此，有可能导致暂时回收的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出，经由负载侧热交换器2而向水回路210泄漏。因此，即使抽吸运转暂时结束之后，基于水回路210内的压力而使抽吸运转再开始对于制冷剂泄漏的抑制也是有效的。例如，第二阈值压力被设定成比上述的第一阈值压力高的值。

另外，也可以是不进行基于抽吸运转的制冷剂回收，而在从膨胀装置6到压缩机3或者开闭阀77的区间封闭制冷剂。在该情况下，若检测出制冷剂向水回路210泄漏，则控制装置101不进行抽吸运转，而是停止压缩机3，将膨胀装置6设定成关闭状态，将制冷剂流路切换装置4设定成第一状态。另外，控制装置101也可以将开闭阀77设定成关闭状态。这样即使不进行制冷剂的回收而进行制冷剂的封闭动作，也能够减少制冷剂向水回路210的泄漏量，因此能够抑制制冷剂向室内泄漏。

接下来，对制冷剂泄漏检测装置98的配置位置进行说明。图3是示出本实施方式的热泵利用设备中的制冷剂泄漏检测装置98的配置位置的例子的说明图。在图3中作为制冷剂泄漏检测装置98的配置位置的例子，示出5个配置位置A～E。在配置位置A和B的情况下，制冷剂泄漏检测装置98与配管72连接。即，制冷剂泄漏检测装置98与泄压阀70同样地，用辅助加热器54而与主回路220连接。在这样的情况下，在负载侧热交换器2中泄漏到水回路210的制冷剂从泄压阀70放出之前，能够通过制冷剂泄漏检测装置98而可靠地检测制冷剂的泄漏。若通过制冷剂泄漏检测装置98而检测出制冷剂向水回路210的泄漏，则立即开始进行制冷剂回路110的抽吸运转，回收制冷剂。因此，能够将制冷剂从泄压阀70向室内的泄漏量抑制在最小限度。在制冷剂泄漏检测装置98与主回路220中的、负载侧热交换器2连接、或者如图1所示那样连接在负载侧热交换器2与辅助加热器54之间的情况下，都能够得到相同的效果。

另一方面，在配置位置C和D的情况下，制冷剂泄漏检测装置98连接在主回路220中的辅助加热器54与三通阀55之间。在该情况下，在通过制冷剂泄漏检测装置98而检测出制冷剂的泄漏之前，制冷剂被从泄压阀70放出。但是若如上述那样，检测出制冷剂向水回路210泄漏，则立即开始进行制冷剂回路110的抽吸运转，回收制冷剂。因此不会从泄压阀70向室内泄漏大量的制冷剂。

在配置位置E的情况下，制冷剂泄漏检测装置98连接在主回路220中的、负载侧热交换器2与合流部230之间。在该情况下，泄漏到水回路210的制冷剂在从设置于室内机200的外部的泄压阀301放出之前，能够通过制冷剂泄漏检测装置98而可靠地检测制冷剂的泄漏。若通过制冷剂泄漏检测装置98而检测出制冷剂向水回路210泄漏，则立即开始进行制冷剂回路110的抽吸运转，回收制冷剂。因此，能够将制冷剂从泄压阀301向室内的泄漏量抑制在最小限度。

在图1和图3所示的全部的构成中，制冷剂泄漏检测装置98并没有与现场施工业者所施工的支回路(例如，制热回路侧配管82a、82b和制热设备300)连接，而是与主回路220连接。因此，制冷剂泄漏检测装置98的安装、以及制冷剂泄漏检测装置98与控制装置201的连接能够由室内机200的制造商进行。因此，也能够避免制冷剂泄漏检测装置98的忘记安装以及制冷剂泄漏检测装置98的忘记连接这样的人为错误。

如以上说明的那样，本实施方式的热泵供热水制热装置1000具备：制冷剂回路110，其具有压缩机3、制冷剂流路切换装置4、热源侧热交换器1、膨胀装置6、负载侧热交换器2和储能器9，并使制冷剂循环；以及水回路210，其经由负载侧热交换器2而使水流通。制冷剂流路切换装置4构成为切换成第一状态和第二状态。在制冷剂流路切换装置4切换成第一状态的情况下，制冷剂回路110能够执行负载侧热交换器2作为冷凝器发挥功能的第一运转。在制冷剂流路切换装置4切换成第二状态的情况下，制冷剂回路110能够执行负载侧热交换器2作为蒸发器发挥功能的第二运转。储能器9设置于制冷剂流路切换装置4与压缩机3之间的吸入配管11a。在水回路210连接有泄压阀70和制冷剂泄漏检测装置98。在检测出制冷剂向水回路210的泄漏时，制冷剂流路切换装置4成为第二状态，膨胀装置6成为关闭状态，压缩机3进行运转。在检测出制冷剂向水回路210的泄漏之后且满足压缩机3的运转结束条件时，压缩机3停止，制冷剂流路切换装置4成为第一状态。

在此，热泵供热水制热装置1000为热泵利用设备的一个例子。储能器9为容器的一个例子。水为热介质的一个例子。水回路210为热介质回路的一个例子。泄压阀70为压力保护装置的一个例子。

根据该结构，若检测出制冷剂向水回路210泄漏，则将制冷剂回路110的制冷剂回收。所回收的制冷剂被封闭在制冷剂回路110中的、经由热源侧热交换器1和储能器9的膨胀装置6与压缩机3之间的区间。因此，能够防止所回收的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出，因此能够抑制制冷剂经由水回路210向室内泄漏。另外在该结构中，在封闭制冷剂的区间包括储能器9。因此即使储能器9内的制冷剂的回收不充分，也能够防止残留在储能器9内的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出。因此，能够抑制制冷剂经由水回路210向室内泄漏，并且能够短时间地进行制冷剂的回收。

在本实施方式的热泵供热水制热装置1000中，水回路210具有经由负载侧热交换器2的主回路220。主回路220具有：三通阀55，其设置于主回路220的下游端并连接有从主回路220分支的多个支回路221、222；以及合流部230，其设置于主回路220的上游端并连接有向主回路220合流的多个支回路221、222。在此，三通阀55为分支部的一个例子。

在本实施方式的热泵供热水制热装置1000中，泄压阀70与连接部连结，该连接部位于主回路220中的、负载侧热交换器2与三通阀55或者合流部230的一方之间、或者位于负载侧热交换器2(在本实施方式中辅助加热器54)。制冷剂泄漏检测装置98与主回路220中的、三通阀55或者合流部230的另一方、该另一方与辅助加热器54之间、或者辅助加热器54连接。

根据该结构，在制冷剂泄漏到水回路210的情况下，能够通过制冷剂泄漏检测装置98而早期地检测制冷剂向水回路210的泄漏。由于更早期地检测制冷剂的泄漏，因此制冷剂的回收也能更早期地进行。因此能够更可靠地抑制制冷剂向室内泄漏。

在本实施方式的热泵供热水制热装置1000中，制冷剂回路110还具有开闭阀77。开闭阀77设置于制冷剂回路110中的、制冷剂流路切换装置4与压缩机3之间的吸入配管11a、制冷剂流路切换装置4与压缩机3之间的排出配管11b、负载侧热交换器2与制冷剂流路切换装置4之间、制冷剂流路切换装置4与热源侧热交换器1之间、或者压缩机3。在此，开闭阀77为切断装置的一个例子。根据该结构，所回收的制冷剂封闭在制冷剂回路110中的、经由热源侧热交换器1和储能器9的膨胀装置6与开闭阀77之间的区间。开闭阀77能够比压缩机3更可靠地切断制冷剂的流动。因此能够更可靠地防止所回收的制冷剂向负载侧热交换器2侧流出。

在本实施方式的热泵供热水制热装置1000中，也可以构成为在检测出制冷剂向水回路210的泄漏之后且满足运转结束条件时，使开闭阀77成为关闭状态。

在本实施方式的热泵供热水制热装置1000中，运转结束条件为压缩机3的连续运转时间或者累计运转时间达到阈值时间。根据该结构，能够在适当的时期结束基于抽吸运转的制冷剂回收。

在本实施方式的热泵供热水制热装置1000中，运转结束条件为水回路210的压力低于第一阈值压力、或者水回路210的压力成为降低趋势。根据该结构，能够在适当的时期结束基于抽吸运转的制冷剂回收。

在本实施方式的热泵供热水制热装置1000中，停止的压缩机3在水回路210的压力高于第二阈值压力时、或者水回路210的压力成为上升趋势时再次运转。根据该结构，能够抑制暂时回收的制冷剂向水回路210泄漏。

本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形。

例如，在上述实施方式中，作为负载侧热交换器2举例了板式热交换器，负载侧热交换器2只要是进行制冷剂与热介质的热交换的结构，也可以是二重管式热交换器等板式热交换器以外的结构。

另外，在上述实施方式中，作为热泵利用设备举例了热泵供热水制热装置1000，但本发明也可以用于冷却器等其他热泵利用设备。

另外，在上述实施方式中，举例了具备热水贮存箱51的室内机200，但热水贮存箱也可以与室内机200分开设置。

另外，在上述实施方式中，举例了负载侧热交换器2收容在室内机200的结构，但负载侧热交换器2也可以收容在室外机100。在该情况下，制冷剂回路110整体收容在室外机100。另外在该情况下，室外机100与室内机200之间经由构成水回路210的一部分的两根水配管而连接。

上述的各实施方式和变形例能够相互组合来实施。

附图标记说明

1…热源侧热交换器；2…负载侧热交换器；3…压缩机；4…制冷剂流路切换装置；6…膨胀装置；8…室外送风机；9…储能器；11a、11a1、11a2…吸入配管；11b…排出配管；21、22、23、24…接头部；51…热水贮存箱；52…膨胀罐；53…泵；54…辅助加热器；55…三通阀；56…过滤器；57…流量开关；60…浸水加热器；61…线圈；62、63…排水口；70…泄压阀；72…配管；72a…分支部；75…配管；77、78…开闭阀；81a、81b…清洁回路侧配管；82a、82b…制热回路侧配管；98…制冷剂泄漏检测装置；100…室外机；101…控制装置；102…控制线；110…制冷剂回路；111、112…延长配管；200…室内机；201…控制装置；202…操作部；203…显示部；210…水回路；220…主回路；221、222…支回路；222a…去程管；222b…返回管；230…合流部；300…制热设备；301…泄压阀；1000…热泵供热水制热装置。

Claims (6)

1.一种热泵利用设备，其特征在于，具备：

制冷剂回路，其具有压缩机、制冷剂流路切换装置、热源侧热交换器、膨胀装置、负载侧热交换器以及容器，并使制冷剂循环；以及

热介质回路，其使热介质经由所述负载侧热交换器流通，

所述制冷剂流路切换装置构成为能切换成第一状态和第二状态，

在所述制冷剂流路切换装置切换成所述第一状态的情况下，所述制冷剂回路能够执行所述负载侧热交换器作为冷凝器发挥功能的第一运转，

在所述制冷剂流路切换装置切换成所述第二状态的情况下，所述制冷剂回路能够执行所述负载侧热交换器作为蒸发器发挥功能的第二运转，

所述容器设置于所述制冷剂流路切换装置与所述压缩机之间的吸入配管，

所述热介质回路具有经由所述负载侧热交换器的主回路，

所述主回路具有：

分支部，其设置于所述主回路的下游端并连接有从所述主回路分支的多个支回路；以及

合流部，其设置于所述主回路的上游端并连接有与所述主回路合流的所述多个支回路，

在所述热介质回路连接有压力保护装置和制冷剂泄漏检测装置，

所述压力保护装置与位于所述主回路中的连接部连接，该连接部位于所述负载侧热交换器与所述分支部或所述合流部的一方之间、或者位于所述负载侧热交换器，

所述制冷剂泄漏检测装置与所述主回路中的所述分支部或所述合流部的另一方、所述另一方与所述连接部之间、或者所述连接部连接，

在检测出所述制冷剂向所述热介质回路泄漏时，所述制冷剂流路切换装置成为所述第二状态，所述膨胀装置成为关闭状态，所述压缩机进行运转，

在检测出所述制冷剂向所述热介质回路泄漏后且在满足所述压缩机的运转结束条件时，所述压缩机停止，所述制冷剂流路切换装置成为所述第一状态。

2.根据权利要求1所述的热泵利用设备，其特征在于，

所述制冷剂回路还具有切断装置，

所述切断装置设置于：所述制冷剂回路中的所述制冷剂流路切换装置与所述压缩机之间的所述吸入配管、所述制冷剂流路切换装置与所述压缩机之间的排出配管、所述负载侧热交换器与所述制冷剂流路切换装置之间、所述制冷剂流路切换装置与所述热源侧热交换器之间、或者所述压缩机。

3.根据权利要求2所述的热泵利用设备，其特征在于，

在检测出所述制冷剂向所述热介质回路泄漏后且满足所述运转结束条件时，所述切断装置成为关闭状态。

4.根据权利要求1或2所述的热泵利用设备，其特征在于，

所述运转结束条件为所述压缩机的连续运转时间或者累计运转时间达到阈值时间。

5.根据权利要求1或2所述的热泵利用设备，其特征在于，

所述运转结束条件为所述热介质回路的压力低于第一阈值压力、或者所述热介质回路的压力成为降低趋势。

6.根据权利要求1或2所述的热泵利用设备，其特征在于，

停止的所述压缩机在所述热介质回路的压力高于第二阈值压力时、或者所述热介质回路的压力成为上升趋势时，再次运转。

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