DE102005052763A1 - Heat pump type heating apparatus for water heater, performs speed-up correction of target rotation speed of compressor based on ratio between target and detected discharge pressures of fluid from compressor - Google Patents

Heat pump type heating apparatus for water heater, performs speed-up correction of target rotation speed of compressor based on ratio between target and detected discharge pressures of fluid from compressor Download PDF

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Abstract

A refrigerant hydrothermal heat exchanger (20) exchanges heat between refrigerant and to-be-heated fluid discharged from a compressor (10). The discharge temperature and pressure of the fluid from the compressor are detected by the sensors (13,14). A controller (70) performs speed-up correction of target rotation speed of the compressor based on the ratio between target and detected discharge pressures.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmepumpen-Heizvorrichtung.The The present invention relates to a heat pump heater.

6 zeigt eine Wärmepumpen-Heizvorrichtung, die allgemein verwendet wird (siehe zum Beispiel die JP 2002-139257 A). Die Wärmepumpen-Heizvorrichtung kann als Wärmequelle für eine Heißwasserzufuhrvorrichtung, eine Klimaanlage zum Heizen und dergleichen verwendet werden. In diesem Fall ist die Wärmepumpen-Heizvorrichtung mit einem Kühlkreis versehen, der im Allgemeinen aus einem Kompressor 10 zum Komprimieren eines Kältemittels, einem Kondensator 20, in dem ein Kältemittel von dem Kompressor 10 mit einem zu kondensierenden Fluid (welches geheizt werden soll) in Wärmeaustausch steht, einem Expansionsventil 80 zum Expandieren des Kältemittels, einem Verdampfapparat 30, in dem das Kältemittel mit zu verdampfender Außenluft in Wärmeaustausch steht, und dergleichen aufgebaut ist. 6 Fig. 10 shows a heat pump heating apparatus which is generally used (see, for example, JP 2002-139257 A). The heat pump heating apparatus may be used as a heat source for a hot water supply apparatus, an air conditioner for heating and the like. In this case, the heat pump heating device is provided with a cooling circuit, which generally consists of a compressor 10 for compressing a refrigerant, a condenser 20 in which a refrigerant from the compressor 10 is in heat exchange with a fluid to be condensed (which is to be heated), an expansion valve 80 for expanding the refrigerant, an evaporator 30 in which the refrigerant is in heat exchange with outside air to be evaporated, and the like is constructed.

In diesem Fall wird das Kältemittel in dem Kompressor 10 auf eine hohe Temperatur und einen hohen Druck komprimiert und dann in den Kondensator 20 eingeleitet. Ein Fluid wird durch den Kondensator 20 zirkuliert und steht mit dem Kältemittel darin in Wärmeaustausch, um geheizt zu werden. Das Kältemittel wird nach dem Heizen des Fluids kondensiert und durch das Expansionsventil 80 gedrosselt. Anschließend steht das Kältemittel mit Außenluft im Verdampfapparat 30 in Wärmeaustausch, um verdampft zu werden, und wird dann zum Kompressor 10 zurückgeleitet. In diesem Fall absorbiert das Kältemittel Wärme von der Außenluft, sodass der energetische Wirkungsgrad der Heizvorrichtung im Vergleich zu einem Gasheizer, einem elektrischen Heizer und dergleichen erhöht ist.In this case, the refrigerant in the compressor 10 compressed to a high temperature and high pressure and then into the condenser 20 initiated. A fluid is passing through the condenser 20 circulates and is in heat exchange with the refrigerant therein to be heated. The refrigerant is condensed after heating the fluid and through the expansion valve 80 throttled. Subsequently, the refrigerant is in the evaporator with outside air 30 in heat exchange to be vaporized, and then becomes the compressor 10 returned. In this case, the refrigerant absorbs heat from the outside air, so that the energy efficiency of the heater is increased as compared with a gas heater, an electric heater, and the like.

Im Kühlkreis der oben beschriebenen Heizvorrichtung wird das Kältemittel in dem Kondensator 20 beinahe kondensiert und im Verdampfapparat 30 verdampft, wobei es mit einem kleinen Überhitzungsgrad und einem kleinen Unterkühlungsgrad versehen wird. Deshalb kann ein Kreisverlauf (z.B. Verdampfungstemperatur des Verdampfapparats 30 und Kondensationstemperatur des Kondensators 20) durch Er fassen der Temperaturen der Rohrwandflächen (entsprechend zum Beispiel dem Verdampfapparat 30 und dem Kondensator 20) durch daran befestigte Thermistoren im Wesentlichen bestimmt werden. Entsprechend der Verdampfungstemperatur des Verdampfapparats 30 und dergleichen wird zum Beispiel die Betriebsfrequenz des Kompressors 10 so gesteuert, dass ein vorbestimmter Wirkungsgrad des Kreislaufs erzielt werden kann.In the refrigeration cycle of the above-described heater, the refrigerant in the condenser 20 almost condensed and in the evaporator 30 evaporates, being provided with a small degree of superheat and a small degree of supercooling. Therefore, a circuit (eg evaporating temperature of the evaporator 30 and condensation temperature of the capacitor 20 ) by He summarize the temperatures of the pipe wall surfaces (corresponding to, for example, the evaporator 30 and the capacitor 20 ) are substantially determined by attached thermistors. According to the evaporation temperature of the evaporator 30 and the like becomes, for example, the operating frequency of the compressor 10 controlled so that a predetermined efficiency of the circuit can be achieved.

Aus diesem Grund ist Bezug nehmend auf 6 die Heizvorrichtung mit einem Wärmepumpenkreis mit einer Verdampfapparattemperaturerfassungseinheit 33 zum Erfassen einer Temperatur des Verdampfapparats 30, einer Ansaugseitentemperaturerfassungseinheit 12 zum Erfassen einer ansaugseitigen Temperatur des Kompressors 10, einer Ausgabeseitentemperaturerfassungseinheit 13 zum Erfassen einer ausgabeseitigen Temperatur des Kompressors 10 und einer Berechnungssteuereinheit 70 zum Steuern des Kompressors 10 versehen. Die Berechnungssteuereinheit 70 berechnet die Betriebsfrequenz des Kompressors 10 entsprechend Messwerten der Verdampfapparattemperaturerfassungseinheit 33, der Ansaugseitentemperaturerfassungseinheit 12 und der Ausgabeseitentemperaturerfassungseinheit 13, um den Wirkungsgrad des Kreislaufs der Heizvorrichtung zu optimieren.For this reason, reference is made to 6 the heater having a heat pump cycle with an evaporator temperature detection unit 33 for detecting a temperature of the evaporator 30 a suction-side temperature detecting unit 12 for detecting a suction-side temperature of the compressor 10 an output side temperature detection unit 13 for detecting an output side temperature of the compressor 10 and a calculation control unit 70 to control the compressor 10 Mistake. The calculation control unit 70 calculates the operating frequency of the compressor 10 according to measured values of the evaporator temperature detecting unit 33 , the suction side temperature detecting unit 12 and the output side temperature detection unit 13 to optimize the efficiency of the circulation of the heater.

Die Grundfunktion der Wärmepumpen-Heizvorrichtung besteht darin, eine vorbestimmte Heizleistung bereitzustellen. Deshalb ist es wichtig, einen Kältemitteldruck durch den Kompressor 10 und das Expansionsventil 80 (Dekompressionseinheit) geeignet einzustellen und eine notwendige Kältemittelströmungsmenge bereitzustellen. Insbesondere ist es zum Beispiel in dem Fall, wenn die Heizvorrichtung mit einer hohen Soll-Heiztemperatur arbeitet und die Drehzahl des Kompressors 10 entsprechend einer Temperatur der Außenluft gesteuert wird, notwendig, die Ausgabetemperatur oder den Ausgabedruck des Kompressors 10 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu beschränken, um die Heizvorrichtung zu schützen. Außerdem kann ein Schutzsteuerbetrieb in einer Umwälzpumpe zum Zirkulieren eines Fluids (das geheizt werden soll) in dem Kondensator 20 vorgesehen sein, um einen Leistungsüberschreitungsbetrieb zu beschränken.The basic function of the heat pump heater is to provide a predetermined heat output. That is why it is important to have a refrigerant pressure through the compressor 10 and the expansion valve 80 (Decompression unit) to adjust properly and provide a necessary amount of refrigerant flow. In particular, it is for example in the case when the heater operates at a high target heating temperature and the speed of the compressor 10 is controlled according to a temperature of the outside air, necessary, the output temperature or the discharge pressure of the compressor 10 within a predetermined range to protect the heater. In addition, a protection control operation may be performed in a circulation pump for circulating a fluid (to be heated) in the condenser 20 be provided to limit an overrun operation.

In diesem Fall kann jedoch die Heizleistung der Heizvorrichtung aufgrund der Einführung der oben beschriebenen Schutzsteuervorgänge in dem Fall, wenn die Temperatur der Außenluft zum Beispiel hoch ist, unzureichend werden.In However, in this case, the heating power of the heater due the introduction the protective control operations described above in the case when the temperature the outside air for example, is high, becoming inadequate.

In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmepumpen-Heizvorrichtung vorzusehen, die mit einer Schutzsteuerung versehen ist und eine vorbestimmte Heizleistung beibehalten kann.In In view of the problems described above, it is an object of present invention, a heat pump heater to provide, which is provided with a protective control and a can maintain predetermined heating power.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Wärmepumpen-Heizvorrichtung mit einem Kompressor zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels, einem hochdruckseitigen Wärmetauscher, in dem das von dem Kompressor ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit einem Fluid in Wärmeaustausch steht, einer einstellbaren Dekompressionseinheit zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem hochdruckseitigen Wärmetauscher ausgegebenen Kältemittels, einem niederdruckseitigen Wärmetauscher, in dem das Niedertemperatur/Niederdruck-Kältemittel mit einer zu verdampfenden Luft in Wärmeaustausch steht, einer Ausgabetemperaturerfassungseinheit zum Erfassen einer Ausgabetemperatur Th des von dem Kompressor ausgegebenen Kältemittels, einer Ausgabedruckerfassungseinheit zum Erfassen eines Ausgabedrucks Ph des von dem Kompressor ausgegebenen Kältemittels und einer Steuereinheit zum Steuern des Kompressors, des hochdruckseitigen Wärmetauschers, der einstellbaren Dekompressionseinheit, des niederdruckseitigen Wärmetauschers, der Ausgabetemperaturerfassungseinheit und der Ausgabedruckerfassungseinheit versehen. Ein Drosselöffnungsgrad der einstellbaren Dekompressionseinheit ist einstellbar. Der Kompressor, der hochdruckseitige Wärmetauscher, die einstellbare Dekompressionseinheit und der niederdruckseitige Wärmetauscher sind miteinander verbunden, um einen Kühlkreis eines Wärmepumpenkreises aufzubauen, in dem das Kältemittel zirkuliert wird, um das Fluid zu heizen. In wenigstens einem eines ersten Falls, wenn die Ausgabetemperatur Th größer als oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert Ts ist, und eines zweiten Falls, wenn der Ausgabedruck Ph größer oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert Ps ist, vergrößert die Steuereinheit den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit und erhöht eine Soll-Drehzahl N des Kompressors auf eine Korrektur-Drehzahl N' gemäß einem Kompensationsfaktor.According to the present invention, a heat pump heating apparatus having a compressor for sucking and compressing a refrigerant, a high-pressure side heat exchanger in which the high-temperature / high-pressure refrigerant discharged from the compressor is in heat exchange with a fluid, is an adjustable decomp a unit for isenthalpic decompression and expansion of the refrigerant discharged from the high-pressure side heat exchanger, a low-pressure side heat exchanger in which the low-temperature / low-pressure refrigerant is heat-exchanged with an air to be evaporated, an output temperature detection unit for detecting an output temperature Th of the refrigerant discharged from the compressor An output pressure detecting unit for detecting an output pressure Ph of the refrigerant discharged from the compressor and a control unit for controlling the compressor, the high-pressure side heat exchanger, the adjustable decompression unit, the low-pressure side heat exchanger, the output temperature detecting unit and the output pressure detecting unit. A throttle opening degree of the adjustable decompression unit is adjustable. The compressor, the high-pressure side heat exchanger, the adjustable decompression unit and the low-pressure side heat exchanger are connected to each other to construct a refrigerant cycle of a heat pump cycle in which the refrigerant is circulated to heat the fluid. In at least one of the first case, when the discharge temperature Th is greater than or equal to a first predetermined value Ts, and a second case when the discharge pressure Ph is greater than or equal to a second predetermined value Ps, the control unit increases and increases the throttle opening degree of the decompression unit a target rotational speed N of the compressor to a correction rotational speed N 'according to a compensation factor.

Vorzugsweise vergrößert die Steuereinheit den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit und erhöht die Soll-Drehzahl N des Kompressors auf die Korrektur-Drehzahl N' im ersten Fall. Der Kompensationsfaktor ist ein Verhältnis eines durch die Steuereinheit berechneten Soll-Ausgabedrucks Pt zu dem durch die Ausgabedruckerfassungseinheit erfassten Ausgabedruck Ph.Preferably increases the Control unit the throttle opening degree the decompression unit and increases the target speed N of Compressor to the correction speed N 'in the first case. The compensation factor is a relationship a target output pressure Pt. calculated by the control unit to the output pressure detected by the output pressure detection unit Ph.

Vorzugsweise vergrößert die Steuereinheit den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit und erhöht die Soll-Drehzahl des Kompressors auf die Korrektur-Drehzahl N' im zweiten Fall. Der Kompensationsfaktor ist ein Verhältnis einer durch die Steuereinheit berechneten Soll-Ausgabetemperatur Tt zu der durch die Ausgabetemperaturerfassungseinheit erfassten Ausgabetemperatur Th.Preferably increases the Control unit the throttle opening degree the decompression unit and increases the target speed of the compressor the correction speed N 'in second case. The compensation factor is a ratio of one by the control unit calculated target output temperature Tt the output temperature detected by the output temperature detecting unit Th.

Vorzugsweise ist die Wärmepumpen-Heizvorrichtung weiter mit einer Temperaturdifferenzerfassungseinheit zum Erfassen einer Temperaturdifferenz Δt zwischen dem in den hochdruckseitigen Wärmetauscher strömenden Fluid und dem aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher ausgegebenen Kältemittel. Die Temperaturdifferenzerfassungseinheit wird durch die Steuereinheit gesteuert. Die Steuereinheit vergrößert den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit und erhöht die Soll-Drehzahl N des Kompressors auf die Korrektur-Drehzahl N' in wenigstens einem des ersten Falls und des zweiten Falls. Der Kompensationsfaktor ist ein Verhältnis einer durch die Steuereinheit berechneten Soll-Temperaturdifferenz Δtt zu der durch die Temperaturdifferenzerfassungseinheit erfassten Temperaturdifferenz Δt.Preferably is the heat pump heater further with a temperature difference detection unit for detecting a temperature difference .DELTA.t between the fluid flowing into the high-pressure side heat exchanger and the refrigerant discharged from the high-pressure side heat exchanger. The temperature difference detection unit is controlled by the control unit controlled. The control unit increases the throttle opening degree the decompression unit and increases the target speed N of the compressor to the correction speed N 'in at least one of the first case and the second case. The compensation factor is a relationship a calculated by the control unit target temperature difference .DELTA.tt to the detected by the temperature difference detection unit temperature difference .DELTA.t.

Vorzugsweise besitzt die Wärmepumpen-Heizvorrichtung weiter eine Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit zum Erfassen einer Auslasskältemitteltemperatur To des Kältemittels nach einem Wärmeaustausch in dem hochdruckseitigen Wärmetauscher. Die Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit wird durch die Steuereinheit gesteuert. Die Steuereinheit vergrößert den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit und erhöht die Soll-Drehzahl N des Kompressors auf die Korrektur-Drehzahl N' in wenigstens einem des ersten Falls und des zweiten Falls. Der Kompensationsfaktor ist ein Verhältnis einer durch die Steuereinheit berechneten Soll-Enthalpiedifferenz Δit zu einer Enthalpiedifferenz Δi, die entsprechend der Ausgabetemperatur Th, dem Ausgabedruck Ph und der Auslasskältemitteltemperatur To bestimmt wird.Preferably owns the heat pump heater an outlet refrigerant temperature detection unit for detecting an outlet refrigerant temperature To the refrigerant after a heat exchange in the high-pressure side heat exchanger. The outlet refrigerant temperature detection unit is controlled by the control unit. The control unit increases the Throttle opening degree the decompression unit and increases the target speed N of Compressor to the correction speed N 'in at least one of the first case and of the second case. The compensation factor is a ratio of one calculated by the control unit desired enthalpy difference Δit to one Enthalpy difference Δi, corresponding to the output temperature Th, the output pressure Ph and the outlet refrigerant temperature To be determined.

Vorzugsweise besitzt die Wärmepumpen-Heizvorrichtung weiter eine Ansaugdruckerfassungseinheit zum Erfassen eines Ansaugdrucks P1 des Kältemittels einer Ansaugseite des Kompressors, eine Ansaugtemperaturerfassungseinheit zum Erfassen einer Ansaugtemperatur T1 des Kältemittels der Ansaugseite des Kompressors und eine Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit zum Erfassen einer Auslasskältemitteltemperatur To des Kältemittels nach einem Wärmeaustausch in dem hochdruckseitigen Wärmetauscher. Die Ansaugdruckerfassungseinheit, die Ansaugtemperaturerfassungseinheit und die Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit werden durch die Steuereinheit gesteuert. Die Steuereinheit vergrößert den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit und erhöht die Soll-Drehzahl N des Kompressors auf die Korrektur-Drehzahl N' in wenigstens einem des ersten Falls und des zweiten Falls. Der Kompensationsfaktor ist ein Verhältnis einer durch die Steuereinheit berechneten Soll-Heizleistung Qt zu einer Heizleistung, die entsprechend einer Kältemitteldichte D und einer Enthalpiedifferenz Δi bestimmt wird. Die Enthalpiedifferenz Δi wird entsprechend der Ausgabetemperatur Th, dem Ausgabedruck Ph und der Auslasskältemitteltemperatur To bestimmt. Die Kältemitteldichte D wird entsprechend dem Ansaugdruck P1 und der Ansaugtemperatur T1 bestimmt.Preferably owns the heat pump heater Further, a suction pressure detecting unit for detecting a suction pressure P1 of the refrigerant an intake side of the compressor, an intake temperature detection unit for detecting an intake temperature T1 of the refrigerant of the suction side of the compressor and an outlet refrigerant temperature detection unit for detecting an outlet refrigerant temperature To the refrigerant after a heat exchange in the high-pressure side heat exchanger. The suction pressure detection unit, the suction temperature detection unit and the outlet refrigerant temperature detection unit are controlled by the control unit. The control unit increases the Throttle opening degree the decompression unit and increases the target speed N of Compressor to the correction speed N 'in at least one of the first case and of the second case. The compensation factor is a ratio of one by the control unit calculated target heating power Qt to a Heat output corresponding to a refrigerant density D and a Enthalpy difference Δi is determined. The enthalpy difference Δi is determined according to the output temperature Th, the discharge pressure Ph and the outlet refrigerant temperature To. The refrigerant density D becomes according to the suction pressure P1 and the suction temperature T1 determines.

Deshalb kann der Drosselöffnungsgrad der einstellbaren Dekompressionseinheit so vergrößert werden, dass die Ausgabetemperatur Th oder der Ausgabedruck Ph des Kompressors ohne Überschreiten des vorbestimmten Werts Ts oder Ps begrenzt wird. Das heißt, ein Schutzsteuervorgang wird durchgeführt, um eine Beschädigung der Heizvorrichtung zu beschränken. Außerdem ist der Kompressor mit der Korrektur-Drehzahl N' größer als die Soll-Drehzahl N versehen, sodass die Kältemittelströmungsmenge durch die Heizvorrichtung erhöht wird, um ihren Heizleistungsabfall aufgrund der Vergrößerung des Drosselöffnungsgrades wieder aufzufüllen. Deshalb kann die Heizvorrichtung mit einer vorbestimmten Heizleistung versehen werden, während sie geschützt wird.Therefore, the throttle opening degree of the adjustable decompression unit can be increased so that the output temperature Th or the Output pressure Ph of the compressor is limited without exceeding the predetermined value Ts or Ps. That is, a protective control operation is performed to restrict heater damage. In addition, the compressor is provided with the correction rotational speed N 'greater than the target rotational speed N, so that the refrigerant flow amount is increased by the heater to replenish its Heizleistungsabfall due to the increase in the throttle opening degree. Therefore, the heater can be provided with a predetermined heating power while being protected.

Demgemäß kann das Fluid (z.B. Wasser) geheizt werden, um während einer vorbestimmten Periode eine vorbestimmte Temperatur zu haben, selbst wenn der Ausgabedruck Ph, die Ausgabetemperatur Th, die Temperaturdifferenz Δt und die Enthalpiedifferenz Δi aufgrund des Schutzsteuervorgangs und dergleichen nicht beibehalten werden können.Accordingly, the Fluid (e.g., water) to be heated for a predetermined period to have a predetermined temperature even if the discharge pressure Ph, the output temperature Th, the temperature difference .DELTA.t and the enthalpy difference .DELTA.i due of the protective control process and the like are not maintained can.

Obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Es zeigen:Above and other objects, features and advantages of the present invention will be referred to from the following detailed description better understood on the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Gesamtkonstruktion einer mit einem Ejektorpumpenkreis versehenen Wärmepumpen-Heizvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of an overall construction of a provided with an ejector cycle heat pump heating device according to a first embodiment of the present invention;

2 eine Querschnittsansicht einer Ejektorpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 2 a cross-sectional view of an ejector according to the first embodiment;

3 ein Flussdiagramm eines Steuervorgangs der Wärmepumpen-Heizvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 3 a flowchart of a control operation of the heat pump heating device according to the first embodiment;

4 ein Flussdiagramm eines Steuervorgangs einer Wärmepumpen-Heizvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a flowchart of a control operation of a heat pump heating device according to a second embodiment of the present invention;

5 eine schematische Darstellung einer Gesamtkonstruktion einer mit einem Expansionsventilkreis versehenen Wärmepumpen-Heizvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 5 a schematic representation of an overall construction of an expansion valve circuit provided with a heat pump heating device according to a third embodiment of the present invention; and

6 eine schematische Darstellung einer Wärmepumpen-Heizvorrichtung gemäß einem Stand der Technik. 6 a schematic representation of a heat pump heater according to a prior art.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.The preferred embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.

(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)

Eine Wärmepumpen-Heizvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird Bezug nehmend auf 1 bis 3 beschrieben. Ein Wärmepumpenkreis eines Dampfkompressionstyps zum Übertragen von Wärme von einer Niedertemperaturseite zu einer Hochtemperaturseite, um ein Fluid (z.B. Wasser) zu heizen, ist für die Heizvorrichtung vorgesehen. Kohlendioxid, Ethylen, Ethan, Stickoxid oder dergleichen können als Kältemittel in dem Wärmepumpenkreis benutzt werden, sodass ein Kältemitteldruck einer Hochdruckseite davon höher oder gleich einem kritischen Druck des Kältemittels ist. Das heißt, in der Heizvorrichtung ist ein überkritischer Wärmepumpenkreis vorgesehen.A heat pump heating apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG 1 to 3 described. A vapor compression type heat pump cycle for transferring heat from a low-temperature side to a high-temperature side to heat a fluid (eg, water) is provided to the heater. Carbon dioxide, ethylene, ethane, nitrogen oxide or the like may be used as the refrigerant in the heat pump cycle, so that a refrigerant pressure of a high pressure side thereof is higher than or equal to a critical pressure of the refrigerant. That is, in the heater, a supercritical heat pump cycle is provided.

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Heizvorrichtung geeigneterweise verwendet, um zum Beispiel heißes Wasser zuzuführen, während das Wasser in einem Speicherbehälter 1 gespeichert wird. Wasser kann auf eine maximale Soll-Heiztemperatur (z.B. 90°C) geheizt werden. Die Heizvorrichtung enthält eine Wärmepumpeneinheit, in welcher Kühlkreisvorrichtungen (später beschrieben) aufgenommen sind, und eine Tankeinheit, in welcher hauptsächlich der Speicherbehälter 1 aufgenommen ist.In this embodiment, the heater is suitably used, for example, to supply hot water while the water is in a storage tank 1 is stored. Water can be heated to a maximum set heating temperature (eg 90 ° C). The heater includes a heat pump unit in which refrigeration cycle devices (described later) are housed, and a tank unit in which mainly the storage tank 1 is included.

Die Wärmepumpeneinheit besitzt darin einen Kühlkreis für den Wärmepumpenkreis sowie einen Wasserheizkreis (Fluidheizkreis) für eine Heißwasserzufuhr. Der Kühlkreis enthält einen Kompressor 10 zum Komprimieren des Kältemittels, einen Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 (hochdruckseitiger Wärmetauscher) zum Heizen des Wassers, eine Ejektorpumpe 40 (einstellbare Dekompressionseinheit) zum Dekomprimieren des Kältemittels, und einen Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 (niederdruckseitiger Wärmetauscher) zum Absorbieren von Wärme aus Außenluft (z.B. Atmosphäre). Der Kompressor 10, der Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, die Ejektorpumpe 40 und der Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 sind miteinander verbunden. Kohlendioxid (CO2) mit einer niedrigen kritischen Temperatur kann in dem Kühlkreis als Kältemittel eingeschlossen sein.The heat pump unit has therein a cooling circuit for the heat pump cycle and a Wasserheizkreis (Fluidheizkreis) for a hot water supply. The cooling circuit contains a compressor 10 for compressing the refrigerant, a refrigerant / water heat exchanger 20 (high-pressure side heat exchanger) for heating the water, an ejector pump 40 (adjustable decompression unit) for decompressing the refrigerant, and a refrigerant / air heat exchanger 30 (low-pressure side heat exchanger) to absorb heat from outside air (eg atmosphere). The compressor 10 , the refrigerant / water heat exchanger 20 , the ejector 40 and the refrigerant / air heat exchanger 30 are connected. Carbon dioxide (CO 2 ) having a low critical temperature may be included in the refrigeration cycle as a refrigerant.

Außerdem sind ein Innenwärmetauscher 60 und eine Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 in dem Kreis verbunden. In dem Innenwärmetauscher 60 steht ein von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenes Hochdruck-Kältemittel (d.h. Kältemittel vor der Dekompression durch die Ejektorpumpe 40) mit einem Niederdruck-Kältemittel in Wärmeaustausch, welches von der Gas/Flüssigkeit-Trennvorrichtung 50 ausgegeben und in den Kompressor 10 gesaugt wird.There are also an indoor heat exchanger 60 and a gas-liquid separator 50 connected in the circle. In the indoor heat exchanger 60 is one of the refrigerant / water heat exchanger 20 high-pressure refrigerant discharged (ie, refrigerant before decompression by the ejector 40 ) with a low-pressure refrigerant in heat exchange, which of the gas / liquid separator 50 spent and in the compressor 10 is sucked.

Der Kompressor 10 enthält einen eingebauten Motor (nicht dargestellt) zum Antreiben des Kompressors 10 und eine Hochdruckkompressionseinheit (nicht dargestellt), in welcher der Druck des angesaugten Gaskältemittels höher oder gleich dem kritischen Druck davon erhöht wird und dann das Gaskältemittel ausgegeben wird. Der eingebaute Motor und die Hochdruckkompressionseinheit sind in einem Behälter (nicht dargestellt) eingeschlossen.The compressor 10 includes a built-in motor (not shown) for driving the compressor 10 and a high pressure compression unit (not shown) in which the pressure of the suctioned gas refrigerant is increased higher than or equal to the critical pressure thereof, and then the gas refrigerant is discharged. The built-in engine and high pressure compression unit are enclosed in a container (not shown).

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Heizvorrichtung mit einer Steuereinheit 70 zum Steuern der oben beschriebenen Komponenten davon versehen. So kann eine Heizleistung des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) des Kompressors 10 erhöht werden, um eine Menge des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels zu vergrößern, sodass die Heizleistung des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 erhöht wird. Andererseits wird, wenn die Drehzahl des Kompressors 10 vermindert wird, die Menge des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels reduziert, sodass die Heizleistung des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 gesenkt wird.According to this embodiment, the heating device is provided with a control unit 70 for controlling the above-described components thereof. So can a heating capacity of the refrigerant / water heat exchanger 20 be set. For example, the speed (revolutions per minute) of the compressor 10 be increased to a lot of that from the compressor 10 refrigerant to increase, so that the heating capacity of the refrigerant / water heat exchanger 20 is increased. On the other hand, when the speed of the compressor 10 is reduced, the amount of the compressor 10 reduced refrigerant, so that the heating capacity of the refrigerant / water heat exchanger 20 is lowered.

Der Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ist vorgesehen, um Wasser zu heizen, welches darin mit einem Hochtemperatur/Hochdruck-Gaskältemittel nach einer Druckerhöhung in der Hochdruckkompressionseinheit des Kompressors 10 in Wärmeaustausch steht. Der Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ist mit einem Wasserkanal (Fluidkanal) und einem Hochdruck-Kältemittelkanal versehen, welcher in dem Kühlkreis bzw. dem Wasserheizkreis verbunden ist. Wie in 1 dargestellt, ist die Wasserströmungsrichtung in dem Wasserkanal entgegen der Kältemittelströmungsrichtung in dem Hochdruck-Kältemittelkanal.The refrigerant / water heat exchanger 20 is provided to heat water therein with a high temperature / high pressure gas refrigerant after a pressure increase in the high pressure compression unit of the compressor 10 is in heat exchange. The refrigerant / water heat exchanger 20 is provided with a water channel (fluid channel) and a high-pressure refrigerant passage which is connected in the cooling circuit and the water heating circuit. As in 1 That is, the water flow direction in the water passage is opposite to the refrigerant flow direction in the high-pressure refrigerant passage.

In diesem Fall wird CO2 als Kältemittel verwendet, sodass der Kältemitteldruck in dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 höher oder gleich dem kritischen Druck davon ist. Das Kältemittel kondensiert nicht in dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 und hat eine Temperaturverteilung darin, die von einer Kältemitteleinlassseite des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 zu einer Kältemittelauslassseite davon allmählich geringer wird.In this case, CO 2 is used as the refrigerant, so that the refrigerant pressure in the refrigerant / water heat exchanger 20 higher or equal to the critical pressure of it. The refrigerant does not condense in the refrigerant / water heat exchanger 20 and has a temperature distribution therein, that of a refrigerant inlet side of the refrigerant / water heat exchanger 20 to a refrigerant outlet side thereof gradually decreases.

In dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 absorbiert das Flüssigkältemittel Wärme von Außenluft, um zu verdampfen. Das heißt, das Flüssigkältemittel steht mit der Außenluft in Wärmeaustausch. Der Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 wird durch eine durch die Steuereinheit 70 gesteuerte Gebläseeinheit 30a (Außenluftlüfter) mit Außenluft versehen.In the refrigerant / air heat exchanger 30 The liquid refrigerant absorbs heat from outside air to vaporize. That is, the liquid refrigerant is in heat exchange with the outside air. The refrigerant / air heat exchanger 30 is through a through the control unit 70 controlled fan unit 30a (Outdoor fan) with outside air provided.

Das Kältemittel wird in der Ejektorpumpe 40 dekomprimiert und expandiert, um das Gaskältemittel nach einem Verdampfen in dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 in die Ejektorpumpe 40 zu saugen, wobei eine Expansionsenergie in Druckenergie umgesetzt wird, sodass der Kältemitteldruck eines ansaugseitigen Kältemittels des Kompressors 10 erhöht werden kann.The refrigerant is in the ejector 40 decompresses and expands to the gas refrigerant after evaporation in the refrigerant / air heat exchanger 30 into the ejector pump 40 to suck, wherein an expansion energy is converted into pressure energy, so that the refrigerant pressure of a suction-side refrigerant of the compressor 10 can be increased.

Das von der Ejektorpumpe 40 ausgegebene Kältemittel (Gas/Flüssigkeit-Doppelphase) wird in die Gas/Kältemittel-Trennvorrichtung 50 eingeleitet, sodass das Gaskältemittel von dem Flüssigkältemittel, das in der Gas/Kältemittel-Trennvorrichtung 50 gespeichert wird, getrennt wird. Eine Gas/Kältemittel-Ausgabeöffnung der Gas/Kältemittel-Trennvorrichtung 50 ist mit der Ansaugseite des Kompressors 10 verbunden, und eine Flüssigkältemittelausgabeöffnung davon ist mit einer Einleitungsseite des Kältemittel/Luft-Wärmetauschers 30 verbunden.That of the ejector 40 discharged refrigerant (gas / liquid double phase) is introduced into the gas / refrigerant separator 50 so that the gas refrigerant from the liquid refrigerant contained in the gas / refrigerant separator 50 is stored, is disconnected. A gas / refrigerant discharge port of the gas / refrigerant separator 50 is with the suction side of the compressor 10 and a liquid refrigerant discharge port thereof is connected to an introduction side of the refrigerant / air heat exchanger 30 connected.

Bezug nehmend auf 2 ist die Ejektorpumpe 40 mit einer Düse 41 versehen, die in ein Gehäuse 44 der Ejektorpumpe 40 eingesetzt ist. Das Gehäuse 44 der Ejektorpumpe 40 definiert darin eine Ansaugkabine 45 um die Düse 41, einen Mischabschnitt 42 und einen Diffusorabschnitt 43. Der Mischabschnitt 42 und der Diffusorabschnitt 43 sind bezüglich der Düse 41 und der Ansaugkabine 45 an einer kältemittelstromabwärtigen Seite angeordnet. Eine Drosseleinheit 40a mit einem einstellbaren Drosseldurchmesser (d.h. Einlassdurchmesser der Düse 41) ist mit der Düse 41 (Ejektorpumpe 40) integriert und wird durch die Steuereinheit 70 gesteuert.Referring to 2 is the ejector pump 40 with a nozzle 41 provided in a housing 44 the ejector pump 40 is used. The housing 44 the ejector pump 40 defines therein a suction cabin 45 around the nozzle 41 , a mixing section 42 and a diffuser section 43 , The mixing section 42 and the diffuser section 43 are with respect to the nozzle 41 and the intake cab 45 disposed on a refrigerant downstream side. A throttle unit 40a with an adjustable throttle diameter (ie inlet diameter of the nozzle 41 ) is with the nozzle 41 (ejector 40 ) and is controlled by the control unit 70 controlled.

Das Hochdruck-Kältemittel wird in die Ejektorpumpe 40 durch die Düse 41 eingeleitet, und das von dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 angesaugte Gaskältemittel strömt durch die Ansaugkabine 45 in den Mischabschnitt 42.The high pressure refrigerant enters the ejector 40 through the nozzle 41 introduced, and that of the refrigerant / air heat exchanger 30 sucked gas refrigerant flows through the intake cabin 45 in the mixing section 42 ,

In diesem Fall wird die Druckenergie des in die Düse 41 strömenden Hochdruck-Kältemittels in Geschwindigkeitsenergie davon umgewandelt, sodass das Kältemittel dekomprimiert und expandiert wird. Im Mischabschnitt 42 saugt das Kältemittel, welches aus der Düse 41 ausgestoßen wird und eine hohe Geschwindigkeit besitzt, das Gaskältemittel nach der Verdampfung in dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 an, wobei es mit dem von dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 angesaugten Kältemittel vermischt wird. Im Diffusorabschnitt 43 wird das von der Düse 41 ausgestoßene Kältemittel weiter mit dem von dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 angesaugten Kältemittel gemischt, wobei die Geschwindigkeitsenergie des Kältemittels in Druckenergie davon umgesetzt wird, sodass der Druck des Kältemittels erhöht wird.In this case, the pressure energy of the nozzle is in the 41 High-pressure refrigerant is converted into velocity energy thereof so that the refrigerant is decompressed and expanded. In the mixing section 42 sucks the refrigerant, which is from the nozzle 41 is discharged and has a high speed, the gas refrigerant after the evaporation in the refrigerant / air heat exchanger 30 with that of the refrigerant / air heat exchanger 30 sucked refrigerant is mixed. In the diffuser section 43 that gets from the nozzle 41 discharged refrigerant further with that of the refrigerant / air heat exchanger 30 mixed refrigerant sucked, wherein the speed energy of the refrigerant is converted into pressure energy thereof, so that the pressure of the refrigerant is increased.

In diesem Fall wird der aus der Düse 41 gespritzte Kältemittelstrom im Mischabschnitt 42 mit dem durch die Ejektorpumpe 40 von dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 angesaugten Kältemittelstrom in der Art und Weise gemischt, dass die Summe der Impulse des aus der Düse 41 ausgestoßenen Kältemittelstroms und des von dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 angesaugten Kältemittelstroms erhalten bleibt. Deshalb wird der statische Druck des Kältemittels im Mischabschnitt 42 erhöht. Andererseits ist die Querschnittsfläche des Diffusorabschnitts 43 so eingestellt, dass sie von der kältemittelstromaufwärtigen Seite zur kältemittelstromabwärtigen Seite größer wird, sodass ein dynamischer Druck des Kältemittels in einen statischen Druck davon umgewandelt wird. Deshalb wird in der Ejektorpumpe 40 der Kältemitteldruck in sowohl dem Mischabschnitt 42 als auch dem Diffusorabschnitt 43, welche als ein Druckerhöhungsabschnitt bezeichnet werden, erhöht.In this case, the out of the nozzle 41 injected refrigerant flow in the mixing section 42 With through the ejector 40 from the refrigerant / air heat exchanger 30 sucked refrigerant flow mixed in the way that the sum of the pulses of the nozzle 41 discharged refrigerant flow and that of the refrigerant / air heat exchanger 30 sucked refrigerant flow is maintained. Therefore, the static pressure of the refrigerant in the mixing section 42 elevated. On the other hand, the cross-sectional area of the diffuser section 43 is set to increase from the refrigerant upstream side to the refrigerant downstream side so that a dynamic pressure of the refrigerant is converted into a static pressure thereof. Therefore, in the ejector 40 the refrigerant pressure in both the mixing section 42 as well as the diffuser section 43 , which are referred to as a pressure increasing section, increases.

Das heißt, es ist in der Ejektorpumpe 40 bevorzugt, dass der Kältemitteldruck im Mischabschnitt 42 erhöht wird, falls die Impulssumme der zwei Arten des Kältemittelstroms (der von der Düse 41 ausgestoßene und der von dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 angesaugte) erhalten bleibt, und in dem Diffusorabschnitt 43 erhöht wird, falls die Energie der zwei Arten von Kältemittelstrom erhalten bleibt.That is, it is in the ejector 40 preferred that the refrigerant pressure in the mixing section 42 is increased, if the pulse sum of the two types of refrigerant flow (that of the nozzle 41 discharged and that of the refrigerant / air heat exchanger 30 sucked), and in the diffuser section 43 is increased if the energy of the two types of refrigerant flow is maintained.

Bezug nehmend auf 1 stehen der Wasserkanal des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 zum Heizen von Wasser, eine Wasserpumpe 2 und der Speicherbehälter 1 zum Speichern des Wassers miteinander in Verbindung (sind verbunden), um den Wasserheizkreis zu bilden, in dem das Wasser durch die Wasserpumpe 2 zirkuliert wird.Referring to 1 stand the water channel of the refrigerant / water heat exchanger 20 for heating water, a water pump 2 and the storage tank 1 for storing the water in communication with each other (are connected) to form the water heating circuit, in which the water through the water pump 2 is circulated.

In diesem Fall strömt kühles Wasser von einem an einer unteren Seite des Speicherbehälters 1 positionierten Niedertemperatur-Wasserausgabeabschnitt durch den Wasserkanal des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20, um in einen an einer oberen Seite des Speicherbehälters 1 positionierten Hochtemperatur-Wassereinleitungsabschnitt eingeleitet zu werden. Die Drehzahl eines eingebauten Motors der Wasserpumpe 2 wird durch die Steuereinheit 70 gesteuert, sodass eine Wasserströmungsmenge in dem Wasserheizkreis eingestellt werden kann.In this case, cool water flows from one at a lower side of the storage tank 1 positioned low-temperature water discharge section through the water channel of the refrigerant / water heat exchanger 20 To get into one on an upper side of the storage tank 1 positioned high-temperature water introduction section to be initiated. The speed of a built-in motor of the water pump 2 is through the control unit 70 controlled, so that a flow of water in the water heating circuit can be adjusted.

Der Speicherbehälter 1 ist aus einem erosionsbeständigen Material (z.B. Metall wie beispielsweise Stahl) gemacht und mit einer Wärmeisolationskonstruktion versehen, sodass das Hochtemperaturwasser darin für eine lange Zeit auf Temperatur gehalten werden kann. In einem Wassermischventil (Niedertemperatur-Wassermischeinheit für Wasserzufuhr), das nicht gezeigt ist, wird das Hochtemperatur-Wasser von einem an der oberen Seite des Speicherbehälters 1 angeordneten Hochtemperatur-Wasserausgabeabschnitt mit dem kühlen Wasser von Wasserwerken gemischt, sodass Wasser mit einer eingestellten Temperatur für außen, beispielsweise eine Küche und ein Bad, bereitgestellt werden kann. Das Wassermischventil wird durch die Steuereinheit 70 gesteuert.The storage tank 1 is made of an erosion resistant material (eg, metal such as steel) and provided with a heat insulating structure so that the high temperature water therein can be kept at temperature for a long time. In a water mixing valve (low-temperature water mixing unit for water supply), which is not shown, the high-temperature water from one on the upper side of the storage tank 1 arranged high-temperature water discharge portion mixed with the cool water of water works, so that water can be provided with a set temperature for the outside, such as a kitchen and a bathroom. The water mixing valve is controlled by the control unit 70 controlled.

Die Steuereinheit 70 ist zum Beispiel mit einem eingebauten Mikrocomputer mit CPU, ROM, RAM, E/A und dergleichen versehen, um die oben beschriebenen Komponenten der Wärmepumpeneinheit zu steuern.The control unit 70 For example, it is provided with a built-in microcomputer including CPU, ROM, RAM, I / O and the like to control the above-described components of the heat pump unit.

Ferner sind eine Ansaugdruckerfassungseinheit 11 (z.B. Ansaugdrucksensor) und eine Ansaugtemperaturerfassungseinheit 12 (z.B. Ansaugtemperatursensor) vorgesehen, um einen ansaugseitigen Kältemitteldruck P1 (Ansaugdruck) bzw. eine ansaugseitige Kältemitteltemperatur T1 (Ansaugtemperatur) des Kompressors 10 zu erfassen. Eine Ausgabedruckerfassungseinheit 14 (z.B. Ausgabedrucksensor) und eine Ausgabetemperaturerfassungseinheit 13 (z.B. Ausgabetemperatursensor) sind vorgesehen, um eine ausgabeseitigen Kältemitteldruck Ph (Ausgabedruck) bzw. eine ausgabeseitige Kältemitteltemperatur Th (Ausgabetemperatur) des Kompressors 10 zu erfassen.Further, an intake pressure detection unit 11 (eg, suction pressure sensor) and an intake temperature detection unit 12 (For example, suction temperature sensor) is provided to a suction-side refrigerant pressure P1 (suction pressure) and a suction-side refrigerant temperature T1 (suction temperature) of the compressor 10 capture. An output pressure detection unit 14 (eg, discharge pressure sensor) and an output temperature detecting unit 13 (For example, output temperature sensor) are provided to an output-side refrigerant pressure Ph (output pressure) and an output-side refrigerant temperature Th (output temperature) of the compressor 10 capture.

Eine Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit 15 (z.B. Temperatursensor) und eine Einlasswassertemperaturerfassungseinheit 16 (z.B. Temperatursensor) sind vorgesehen, um eine Auslasskältemitteltemperatur To (d.h. Temperatur des Kältemittels nach dem Wärmeaustausch) eines Kältemittelauslasses des Hochdruck-Kältemittelkanals des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 bzw. eine Temperatur Ti des Wassers an einem Wassereinlass des Wasserkanals des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 zu erfassen. Die Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit 15 und die Einlasswassertemperaturerfassungseinheit 16 bilden eine Temperaturdifferenzerfassungseinheit zum Erfassen einer Temperaturdifferenz Δt zwischen dem in den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 eingeleiteten Wasser und dem aus dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittel.An outlet refrigerant temperature detection unit 15 (eg, temperature sensor) and an inlet water temperature detection unit 16 (For example, temperature sensor) are provided to an outlet refrigerant temperature To (ie, temperature of the refrigerant after the heat exchange) of a refrigerant outlet of the high-pressure refrigerant passage of the refrigerant / water heat exchanger 20 or a temperature Ti of the water at a water inlet of the water channel of the refrigerant / water heat exchanger 20 capture. The outlet refrigerant temperature detection unit 15 and the inlet water temperature detection unit 16 form a temperature difference detection unit for detecting a temperature difference .DELTA.t between the in the refrigerant / water heat exchanger 20 introduced water and the from the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant.

Weiter sind eine Verdampfapparateinlassdruckerfassungseinheit 31 (z.B. Drucksensor), eine Verdampfapparatauslassdruckerfassungseinheit 32 (z.B. Drucksensor) und eine Verdampfapparateinlasstemperaturerfassungseinheit 33 (z.B. Temperatursensor) vorgesehen, um einen Einlasskältemitteldruck, einen Auslasskältemitteldruck bzw. eine Einlasskältemitteltemperatur des Kältemittel/Luft-Wärmetauschers 30 zu erfassen. Eine Außenlufttemperaturerfassungseinheit 34 (z.B. Temperatursensor) ist vorgesehen, um eine Temperatur der Außenluft zu erfassen. Eine Ejektorpumpenauslassdruckerfassungseinheit 46 (z.B. Drucksensor) und eine Ejektorpumpenauslasstemperaturerfassungeinheit 47 (z.B. Temperatursensor) erfassen einen Auslasskältemitteldruck bzw. eine Auslasskältemitteltemperatur der Ejektorpumpe 40.Further, an evaporator inlet pressure detecting unit 31 (eg, pressure sensor), an evaporator outlet pressure detection unit 32 (eg, pressure sensor) and an evaporator inlet temperature detection unit 33 (eg, temperature sensor) to provide an inlet refrigerant pressure, an outlet refrigerant pressure, and an inlet refrigerant temperature of the refrigerant / air heat exchanger, respectively 30 capture. An outside air temperature detection unit 34 (For example, temperature sensor) is provided to detect a temperature of the outside air. An ejector outlet pressure detection unit 46 (eg, pressure sensor) and an ejector outlet temperature detection unit 47 (For example, temperature sensor) detect an outlet refrigerant pressure or an outlet refrigerant temperature of the ejector 40 ,

Messsignale von den oben beschriebenen Erfassungseinheiten werden durch eine Eingabeschaltung (d.h. A/D-Umsetzungsschaltung), die nicht dargestellt ist, A/D-umgesetzt und dann in die Steuereinheit 70 geschickt. Basierend auf den Messsignalen gibt die Steuereinheit 70 Steuersignale in die Wasserpumpe 2, den Kompressor 20, den Außenluftlüfter 30a, die einstellbare Drosseleinheit 40a und dergleichen aus.Measurement signals from the above-described detection units are A / D converted by an input circuit (ie, A / D conversion circuit), not shown, and then into the control unit 70 cleverly. Based on the measurement signals gives the control unit 70 Control signals in the water pump 2 , the compressor 20 , the outdoor air fan 30a , the adjustable throttle unit 40a and the like.

Als nächstes werden die Steuervorgänge der Heizvorrichtung durch die Steuereinheit 70 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.Next, the control operations of the heater by the control unit 70 with reference to 3 described.

Zuerst wird in Schritt S11 bestimmt, ob die durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfasste Ausgabetemperatur Th höher oder gleich einem vorbestimmten Wert Ts ist. Wenn bestimmt wird, dass die Ausgabetemperatur Th niedriger als der vorbestimmte Wert Ts ist (d.h. in Schritt S11 wird „NEIN" beurteilt), wird der Schritt S12 durchgeführt. So wird ein normaler Betrieb der Heizvorrichtung in Schritt S12 durchgeführt, und Schritt S11 wird wiederholt, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist.First, in step S11, it is determined whether or not the output by the output temperature sensor 13 detected output temperature Th is higher than or equal to a predetermined value Ts. When it is determined that the discharge temperature Th is lower than the predetermined value Ts (ie, "NO" is judged in step S11), step S12 is performed, so normal operation of the heater is performed in step S12, and step S11 is repeated after a predetermined period of time has elapsed.

Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Ausgabetemperatur Th höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ts ist (d.h. in Schritt S11 wird in „JA" beurteilt), wird Schritt S13 durchgeführt. In Schritt S13 wird die Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 zu einer Öffnungsseite davon eingestellt (d.h. die Dekompressionseinheit wird geöffnet). Dagegen wird in Schritt S14 eine Soll-Drehzahl N des Kompressors 10, die normalerweise durch die Steuereinheit 70 berechnet wird, auf eine Korrektur-Drehzahl N' (N' > N) korrigiert (kompensiert). So wird der Kompressor 10 basierend auf der Korrektur-Drehzahl N' betrieben. Nachdem von Schritt S14 eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, wird die oben beschriebene Steuerung wiederholt.On the other hand, when it is determined that the discharge temperature Th is higher than or equal to the predetermined value Ts (ie, it is judged "YES" in step S11), step S13 is performed 40a the ejector pump 40 set to an opening side thereof (ie, the decompression unit is opened). On the other hand, in step S14, a target rotational speed N of the compressor 10 which is normally through the control unit 70 is corrected to a correction speed N '(N'> N) corrected (compensated). This is how the compressor works 10 operated based on the correction speed N '. After a predetermined period of time has elapsed from step S14, the above-described control is repeated.

Korrekturmuster (Kompensationsfaktoren) zum Bestimmen der Korrektur-Drehzahl N' gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden nachfolgend beschrieben.correction pattern (Compensation factors) for determining the correction rotational speed N 'according to this embodiment are described below.

Das erste Korrekturmuster ist N' = N × (Pt/Ph). Das heißt, die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 wird auf die Korrekturdrehzahl N' entsprechend einem Verhältnis eines Soll-Ausgabedrucks Pt (berechnet durch die Steuereinheit 10) zu dem Ausgabedruck Ph (erfasst durch den Ausgabedrucksensor 14) des Kompressors 10 korrigiert.The first correction pattern is N '= N × (Pt / Ph). That is, the target rotational speed N of the compressor 10 is set to the correction rotational speed N 'according to a ratio of a target output pressure Pt (calculated by the control unit 10 ) to the discharge pressure Ph (detected by the discharge pressure sensor 14 ) of the compressor 10 corrected.

Das zweite Korrekturmuster ist N' = N × (Δtt/Δt). Das heißt, die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 wird auf die Korrektur-Drehzahl N' gemäß einem Verhältnis einer Soll-Temperaturdifferenz Δtt (berechnet durch die Steuereinheit 70) zu der Temperaturdifferenz Δt zwischen der Temperatur Ti (erfasst durch den Einlasstemperatursensor 16) des in den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 eingeleiteten Wassers und der Temperatur To (erfasst durch den Auslasskältemitteltemperatursensor 15) des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels korrigiert.The second correction pattern is N '= N × (Δtt / Δt). That is, the target rotational speed N of the compressor 10 is set to the correction rotational speed N 'according to a ratio of a target temperature difference Δtt (calculated by the control unit 70 ) to the temperature difference Δt between the temperature Ti (detected by the inlet temperature sensor 16 ) of the refrigerant / water heat exchanger 20 introduced water and the temperature To (detected by the outlet refrigerant temperature sensor 15 ) of the refrigerant / water heat exchanger 20 corrected refrigerant corrected.

Das dritte Korrekturmuster ist N' = N × (Δit/Δi). Das heißt, die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 wird auf die Korrektur-Drehzahl N' gemäß einem Verhältnis einer Soll-Enthalpiedifferenz Δit (berechnet durch die Steuereinheit 70) zu einer Enthalpiedifferenz Δi korrigiert. Die Enthalpiedifferenz Δi wird basierend auf der durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfassten Ausgabetemperatur Th, dem durch den Ausgabedrucksensor 14 erfassten Ausgabedruck Ph und der durch den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 erfassten Temperatur To berechnet.The third correction pattern is N '= N × (Δit / Δi). That is, the target rotational speed N of the compressor 10 is set to the correction rotational speed N 'according to a ratio of a target enthalpy difference Δit (calculated by the control unit 70 ) is corrected to an enthalpy difference Δi. The enthalpy difference .DELTA.i is based on that through the output temperature sensor 13 detected output temperature Th, by the output pressure sensor 14 detected discharge pressure Ph and by the outlet refrigerant temperature sensor 15 calculated temperature To calculated.

Das vierte Korrekturmuster ist N' = N × (Qt/Q), mit Q = D × Δi × C. C ist ein Koeffizient. In diesem Fall wird die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 auf die Korrektur-Drehzahl N' entsprechend einem Verhältnis einer Soll-Heizleistung Qt (berechnet durch die Steuereinheit 70) zu einer Heizleistung Q korrigiert. Die Heizleistung Q wird basierend auf einer Kältemitteldichte D und der Enthalpiedifferenz Δi berechnet. Die Kältemitteldichte D kann basierend auf dem Ansaugdruck P1 (erfasst durch den Ansaugdrucksensor 11) und der Ansaugtemperatur T1 (erfasst durch den Ansaugtemperatursensor 12) des Kompressors 10 gemäß einer Berechnungsliste physikalischer Eigenschaften des Kältemittels, die im Voraus in die Steuereinheit 70 eingegeben wird, bestimmt werden. Wie oben beschrieben, wird die Enthalpiedifferenz Δi basierend auf der durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfassten Ausgabetemperatur Th, dem durch den Ausgabedrucksensor 14 erfassten Ausgabedruck Ph und der durch den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 erfassten Temperatur To berechnet.The fourth correction pattern is N '= N × (Qt / Q), where Q = D × Δi × C. C is a coefficient. In this case, the target rotational speed N of the compressor 10 to the correction speed N 'corresponding to a ratio of a target heating power Qt (calculated by the control unit 70 ) corrected to a heating power Q. The heating power Q is calculated based on a refrigerant density D and the enthalpy difference Δi. The refrigerant density D may be determined based on the intake pressure P1 (detected by the intake pressure sensor 11 ) and the intake temperature T1 (detected by the intake temperature sensor 12 ) of the compressor 10 according to a calculation list of physical characteristics of the refrigerant in advance in the control unit 70 is entered. As described above, the enthalpy difference .DELTA.i is based on the output temperature sensor 13 detected output temperature Th, by the output pressure sensor 14 detected discharge pressure Ph and by the outlet refrigerant temperature sensor 15 calculated temperature To calculated.

Als nächstes werden die Eigenschaften und Wirkungen der Heizvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.When next become the properties and effects of the heater according to the first embodiment described.

Die Heizvorrichtung ist mit dem Kompressor 10 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels, dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, wo das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit dem Wasser in Wärmeaustausch steht, der Ejektorpumpe 40 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30, wo das Niedertemperatur/Niederdruck-Kältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um zu verdampfen, dem Ausgabetemperatursensor 13 zum Erfassen der Temperatur Th (Ausgabetemperatur) des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, dem Ausgabedrucksensor 14 zum Erfassen des Drucks Ph (Ausgabedruck) des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, sowie der Steuereinheit 70 zum Steuern dieser Komponenten versehen. Der Drosselöffnungsgrad der Ejektorpumpe 40 (Drosseleinheit 40a) ist einstellbar.The heater is with the compressor 10 for sucking and compressing the refrigerant, the refrigerant / water heat exchanger 20 where that from the compressor 10 output high-pressure / high-pressure refrigerant is in heat exchange with the water, the ejector 40 for isenthalpic decompressing and expanding of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the refrigerant / air heat exchanger 30 where the low temperature / low pressure refrigerant is in heat exchange with air to vaporize the output temperature sensor 13 for detecting the temperature Th (output temperature) of the compressor 10 discharged refrigerant, the output pressure sensor 14 for detecting the pressure Ph (discharge pressure) of the compressor 10 discharged refrigerant, as well as the control unit 70 to control these components. The throttle opening degree of the ejector 40 (Throttle unit 40a ) is adjustable.

Falls die durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfasste Ausgabetemperatur Th höher oder gleich als der vorbestimmte Wert Ts ist, wird der Öffnungsgrad der Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 durch die Steuereinheit 70 erhöht, während die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 durch die Steuereinheit 70 entsprechend dem Verhältnis des Soll-Ausgabedrucks Pt zum Ausgabedruck Ph korrigiert wird. Somit wird der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' betrieben.If this is due to the output temperature sensor 13 When the detected output temperature Th is higher than or equal to the predetermined value Ts, the opening degree of the throttle unit becomes 40a the ejector pump 40 through the control unit 70 increases while the target speed N of the compressor 10 through the control unit 70 is corrected according to the ratio of the target output pressure Pt to the output pressure Ph. Thus, the compressor becomes 10 operated at the correction speed N '.

Alternativ enthält die Heizvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Kompressor 10 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels, den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, wo das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit Wasser in Wärmeaustausch steht, die Ejektorpumpe 40 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30, wo das Niedertemperatur/Niederdruck-Kältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um verdampft zu werden, den Ausgabetemperatursensor 13 zum Erfassen der Temperatur Th des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 und den Einlasswassertemperatursensor 16 zum Erfassen der Temperaturdifferenz Δt zwischen der Temperatur Ti des in den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 strömenden Wassers und der Temperatur To des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels sowie die Steuereinheit 70 zum Steuern dieser Komponenten. Der Drosselöffnungsgrad der Ejektorpumpe 40 ist einstellbar.Alternatively, the heater according to this embodiment includes the compressor 10 for sucking and compressing the refrigerant, the refrigerant / water heat exchanger 20 where that from the compressor 10 discharged high-temperature / high-pressure refrigerant is in heat exchange with water, the ejector 40 for isenthalpic decompressing and expanding of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the refrigerant / air heat exchanger 30 Where the low temperature / low pressure refrigerant is in heat exchange with air to be vaporized, the output temperature sensor 13 for detecting the temperature Th of the compressor 10 discharged refrigerant, the outlet refrigerant temperature sensor 15 and the inlet water temperature sensor 16 for detecting the temperature difference Δt between the temperature Ti of the refrigerant / water heat exchanger 20 flowing water and the temperature To of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant and the control unit 70 to control these components. The throttle opening degree of the ejector 40 is adjustable.

Falls die durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfasste Ausgabetemperatur Th höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ts ist, wird der Öffnungsgrad der Drosseleinheit 40a der durch die Steuereinheit 70 gesteuerten Ejektorpumpe 40 vergrößert, während die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 durch die Steuereinheit 70 entsprechend dem Verhältnis der Soll-Temperaturdifferenz Δtt zur Temperaturdifferenz Δt korrigiert wird. Somit wird der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' betrieben.If this is due to the output temperature sensor 13 When the detected output temperature Th is higher than or equal to the predetermined value Ts, the opening degree of the throttle unit becomes 40a by the control unit 70 controlled ejector pump 40 increases while the target speed N of the compressor 10 through the control unit 70 is corrected according to the ratio of the target temperature difference .DELTA.t to the temperature difference .DELTA.t. Thus, the compressor becomes 10 operated at the correction speed N '.

Als weitere Alternative enthält die Heizvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Kompressor 10 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels, den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, wo das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit Wasser in Wärmeaustausch steht, die Ejektorpumpe 40 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30, wo das Niedertemperatur/Niederdruckkältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um verdampft zu werden, den Ausgabetemperatursensor 13 zum Erfassen der Temperatur Th des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, den Ausgabedrucksensor 14 zum Erfassen des Ausgabedrucks Ph des Kompressors 10, den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 zum Erfassen der Temperatur To des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels (nach dem Wärmeaustausch) sowie die Steuereinheit 70 zum Steuern dieser Komponenten. Der Drosselöffnungsgrad der Ejektorpumpe 40 ist einstellbar.As another alternative, the heater according to this embodiment includes the compressor 10 for sucking and compressing the refrigerant, the refrigerant / water heat exchanger 20 where that from the compressor 10 discharged high-temperature / high-pressure refrigerant is in heat exchange with water, the ejector 40 for isenthalpic decompressing and expanding of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the refrigerant / air heat exchanger 30 Where the low temperature / low pressure refrigerant is in heat exchange with air to be vaporized, the output temperature sensor 13 for detecting the temperature Th of the compressor 10 discharged refrigerant, the output pressure sensor 14 for detecting the output pressure Ph of the compressor 10 , the outlet refrigerant temperature sensor 15 for detecting the temperature To of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant (after heat exchange) and the control unit 70 to control these components. The throttle opening degree of the ejector 40 is adjustable.

Falls die durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfasste Ausgabetemperatur Th höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ts ist, wird der Öffnungsgrad der durch die Steuereinheit 70 gesteuerten Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 vergrößert, während die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 durch die Steuereinheit 70 entsprechend dem Verhältnis der Soll-Enthalpiedifferenz Δit zur Enthalpiedifferenz Δi korrigiert wird. Somit wird der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' betrieben. Die Enthalpiedifferenz Δi wird basierend auf der durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfassten Ausgabetemperatur Th, dem durch den Ausgabe drucksensor 14 erfassten Ausgabedruck Ph und der durch den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 erfassten Temperatur To berechnet.If this is due to the output temperature sensor 13 detected output temperature Th is equal to or higher than the predetermined value Ts, the opening degree is the by the control unit 70 controlled throttle unit 40a the ejector pump 40 increases while the target speed N of the compressor 10 through the control unit 70 is corrected according to the ratio of the target enthalpy difference Δit to the enthalpy difference Δi. Thus, the compressor becomes 10 operated at the correction speed N '. The enthalpy difference .DELTA.i is based on that through the output temperature sensor 13 detected output temperature Th, the pressure sensor by the output 14 detected discharge pressure Ph and by the outlet refrigerant temperature sensor 15 calculated temperature To calculated.

Als weitere Alternative enthält die Heizvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Kompressor 10 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels, den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, wo das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit Wasser in Wärmeaustausch steht, die Ejektorpumpe 40 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30, wo das Niedertemperatur/Niederdruck-Kältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um zu verdampfen, den Ausgabetemperatursensor 13 zum Erfassen der Temperatur Th des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, den Ausgabedrucksensor 14 zum Erfassen des Ausgabedrucks Ph des Kompressors 10, den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 zum Erfassen der Temperatur To des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels (nach dem Wärmeaustausch), den Ausgabedrucksensor 11 zum Erfassen des Drucks P1 des durch den Kompressor 10 angesaugten Kältemittels, den Ausgabetemperatursensor 12 zum Erfassen der Temperatur T1 des durch den Kompressor 10 angesaugten Kältemittels sowie die Steuereinheit 70 zum Steuern dieser Komponenten. Der Drosselöffnungsgrad der Ejektorpumpe 40 ist einstellbar.As another alternative, the heater according to this embodiment includes the compressor 10 for sucking and compressing the refrigerant, the refrigerant / water heat exchanger 20 where that from the compressor 10 discharged high-temperature / high-pressure refrigerant is in heat exchange with water, the ejector 40 for isenthalpic decompressing and expanding of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the refrigerant / air heat exchanger 30 Where the low temperature / low pressure refrigerant is in heat exchange with air to vaporize the output temperature sensor 13 for detecting the temperature Th of the compressor 10 discharged refrigerant, the output pressure sensor 14 for detecting the output pressure Ph of the compressor 10 , the Auslasskältemitteltemperatursensor 15 for detecting the temperature To of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant (after heat exchange), the output pressure sensor 11 for detecting the pressure P1 of the compressor 10 sucked in refrigerant, the output temperature sensor 12 for detecting the temperature T1 of the compressor 10 sucked refrigerant and the control unit 70 to control these components. The throttle opening degree of the ejector 40 is adjustable.

Falls die durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfasste Ausgabetemperatur Th höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ts ist, wird der Öffnungsgrad der durch die Steuereinheit 70 gesteuerten Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 vergrößert, während die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 durch die Steuereinheit 70 entsprechend dem Verhältnis der Soll-Heizleistung Qt zur Heizleistung Q korrigiert wird. Somit wird der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' betrieben. Die Heizleistung Q wird basierend auf der Kältemitteldichte D und der Enthalpiedifferenz Δi berechnet. Die Kältemitteldichte D wird basierend auf dem durch den Ansaugdrucksensor 11 erfassten Ansaugdruck P1 und der durch den Ansaugtemperatursensor 12 erfassten Ansaugtemperatur T1 berechnet. Die Enthalpiedifferenz Δi wird basierend auf der durch den Ausgabetemperatursensor 13 erfassten Ausgabetemperatur Th, dem durch den Ausgabedrucksensor 14 erfassten Ausgabedruck Ph und der durch den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 erfassten Nachwärmeaustauschtemperatur To berechnet.If this is due to the output temperature sensor 13 detected output temperature Th is equal to or higher than the predetermined value Ts, the opening degree is the by the control unit 70 controlled throttle unit 40a the ejector pump 40 increases while the target speed N of the compressor 10 through the control unit 70 is corrected according to the ratio of the target heating power Qt to the heating power Q. Thus, the compressor becomes 10 operated at the correction speed N '. The heating power Q is calculated based on the refrigerant density D and the enthalpy difference Δi. The refrigerant density D is calculated based on that by the intake pressure sensor 11 detected intake pressure P1 and by the intake temperature sensor 12 detected intake temperature T1 calculated. The enthalpy difference .DELTA.i is based on that through the output temperature sensor 13 detected output temperature Th, by the output pressure sensor 14 detected discharge pressure Ph and by the outlet refrigerant temperature sensor 15 detected residual heat exchange temperature To calculated.

Demgemäß kann der Öffnungsgrad der Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 so vergrößert werden, dass die Ausgabetemperatur Th des Kompressors 10 ohne Überschreiten des vorbestimmten Werts Ts gesteuert wird. Das heißt, der Schutzsteuerbetrieb wird durchgeführt, um eine Beschädigung der Heizvorrichtung zu beschränken. Andererseits ist der Kompressor 10 mit dem Korrektursteuerbetrieb versehen, in welchem die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 auf die Korrektur-Drehzahl N' erhöht wird. Somit wird die Kältemittelströmungsmenge durch die Heizvorrichtung erhöht, um einen Heizleistungsabfall davon aufgrund der Vergrößerung des Öffnungsgrades der Drosseleinheit 40a wieder auszugleichen. Deshalb kann eine vorbestimmte Heizleistung der Heizvorrichtung beibehalten werden.Accordingly, the opening degree of the throttle unit 40a the ejector pump 40 be increased so that the output temperature Th of the compressor 10 is controlled without exceeding the predetermined value Ts. That is, the protective control operation is performed to restrict damage to the heater. On the other hand, the compressor is 10 provided with the correction control operation, in which the target rotational speed N of the compressor 10 is increased to the correction speed N '. Thus, the refrigerant flow amount is increased by the heater to a Heizleistungsabfall thereof due to the increase in the opening degree of the throttle unit 40a compensate again. Therefore, a predetermined heating power of the heater can be maintained.

Daher kann gemäß der in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Heizvorrichtung Wasser während einer vorbestimmten Zeitdauer auf eine vorbestimmte Temperatur geheizt werden, selbst wenn der Ausgabedruck Ph, die Ausgabetemperatur Th, die Temperaturdifferenz Δt und die Enthalpiedifferenz Δi aufgrund des Schutzsteuerbetriebs und dergleichen nicht beibehalten werden können. Insbesondere kann gemäß dem vierten Korrekturmuster die geeignetere Korrektur-Drehzahl N' bezüglich der Soll-Drehzahl N bereitgestellt werden.Therefore can according to the in this embodiment described heater water during a predetermined period of time be heated to a predetermined temperature, even if the Output pressure Ph, the output temperature Th, the temperature difference Δt and the Enthalpy difference Δi not retained due to the protection control operation and the like can be. In particular, according to the fourth Correction pattern the more appropriate correction speed N 'with respect to the target speed N be provided.

Außerdem ist die Heizvorrichtung mit dem überkritischen Wärmepumpenkreis versehen, in dem der Druck des hochdruckseitigen Kältemittels höher oder gleich dem kritischen Druck davon ist, womit sie durch die oben beschriebene Steuerung der Temperaturdifferenz Δt des Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 oder des Ausgabedrucks Ph des Kompressors 10 effektiv betrieben werden kann. Deshalb kann ein Wirkungsgrad des Betriebs des überkritischen Wärmepumpenkreises entsprechend der passenden Korrektur-Drehzahl N' erhöht werden.In addition, the heater is provided with the supercritical heat pump cycle in which the pressure of the high-pressure side refrigerant is higher than or equal to the critical pressure thereof, thus by the above-described control of the temperature difference .DELTA.t of the refrigerant / water heat exchanger 20 or the discharge pressure Ph of the compressor 10 can be operated effectively. Therefore, an efficiency of the operation of the supercritical heat pump cycle can be increased according to the appropriate correction rotational speed N '.

Außerdem wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Ejektorpumpe 40 als die einstellbare Dekompressionseinheit verwendet. In diesem Fall ist die Düse 41 in der Ejektorpumpe 40 angeordnet, um das Hochdruck-Kältemittel zu dekomprimieren und auszudehnen. Das von der Düse 41 ausgespritzte Hochgeschwindigkeits-Kältemittel saugt das in dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30 verdampfte Gaskältemittel an, wobei die Expansionsenergie des Kältemittels in Druckenergie davon umgewandelt wird, sodass der Druck des ansaugseitigen Kältemittels des Kompressors 10 erhöht wird.In addition, according to this embodiment, the ejector 40 used as the adjustable decompression unit. In this case, the nozzle is 41 in the ejector pump 40 arranged to decompress and expand the high pressure refrigerant. That from the nozzle 41 High velocity ejected refrigerant sucks in the refrigerant / air heat exchanger 30 vaporized gas refrigerant, wherein the expansion energy of the refrigerant is converted into pressure energy thereof, so that the pressure of the suction side refrigerant of the compressor 10 is increased.

Daher kann die Kältemittelströmungsmenge in dem Ejektorpumpenkreis erhöht werden, in dem die Ejektorpumpe 40 als die Dekompressionseinheit benutzt wird, sodass der Ansaugdruck P1 des Kompressors 10 und die Kältemitteldichte D darin erhöht werden können. Deshalb kann die vorbestimmte Heizleistung der Heizvorrichtung durch einen geringeren Anstieg der Soll-Drehzahl N beibehalten werden. Daher wird der Wirkungsgrad des Betriebs der Heizvorrichtung verbessert.Therefore, the refrigerant flow amount in the ejector cycle can be increased in which the ejector 40 is used as the decompression unit, so that the suction pressure P1 of the compressor 10 and the refrigerant density D can be increased therein. Therefore, the predetermined heating power of the heater can be maintained by a smaller increase in the target rotational speed N. Therefore, the efficiency of the operation of the heater is improved.

(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, welche die Steuervorgänge der Wärmepumpen-Heizvorrichtung zeigt. In diesem Fall wird die Steuerung der Heizvorrichtung zwischen dem normalen Betrieb und dem Schutzbetrieb zusammen mit dem Korrekturbetrieb basierend auf dem Ausgabedruck Ph des Kompressors 10 geschaltet. Dies ist von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel verschieden, wo die Steuerung der Heizvorrichtung basierend auf der Ausgabetemperatur Th des Kompressors 10 geschaltet wird.A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG 4 describing the control operations of the heat pump heater. In this case, the control of the heater between the normal operation and the protection operation together with the correction operation based on the discharge pressure Ph of the compressor 10 connected. This is different from the above-described first embodiment where the control of the heater is based on the output temperature Th of the compressor 10 is switched.

Bezug nehmend auf 4 wird zuerst in Schritt S21 bestimmt, ob der durch den Ausgabedrucksensor 14 erfasste Ausgabedruck Th höher oder gleich einem vorbestimmten Wert Ps ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Ausgabedruck Ph niedriger als der vorbestimmte Wert Ps ist (d.h. in Schritt S21 wird „NEIN" beurteilt), wird Schritt S22 durchgeführt. So wird der normale Betrieb der Heizvorrichtung in Schritt S22 durchgeführt, und Schritt S21 wird wiederholt, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist.Referring to 4 First, in step S21, it is determined whether or not the output pressure sensor 14 detected output pressure Th is higher than or equal to a predetermined value Ps or Not. If it is determined that the discharge pressure Ph is lower than the predetermined value Ps (ie, "NO" is judged in step S21), step S22 is performed. Thus, the normal operation of the heater is performed in step S22, and step S21 is repeated. after a predetermined period of time has elapsed.

Wenn dagegen in Schritt S21 bestimmt wird, dass der Ausgabedruck Ph höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ps ist (d.h. in Schritt S21 wird „JA" beurteilt), wird Schritt S23 durchgeführt. In Schritt S23 wird die Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 zur Öffnungsseite davon eingestellt. In Schritt S24 wird die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10, die normalerweise durch die Steuereinheit 70 berechnet wird, auf eine Korrektur-Drehzahl N' (N' > N) korrigiert. So wird der Kompressor 10 basierend auf der Korrektur-Drehzahl N' betrieben. Nachdem von Schritt S24 eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, wird die oben beschriebene Steuerung wiederholt.On the other hand, if it is determined in step S21 that the discharge pressure Ph is higher than or equal to the predetermined value Ps (ie, "YES" is judged in step S21), step S23 is performed 40a the ejector pump 40 set to the opening side thereof. In step S24, the target rotational speed N of the compressor becomes 10 which is normally through the control unit 70 is corrected to a correction speed N '(N'> N). This is how the compressor works 10 operated based on the correction speed N '. After a predetermined period of time has elapsed from step S24, the above-described control is repeated.

Korrekturmuster (Kompensationsfaktoren) zum Bestimmen der Korrektur-Drehzahl N' des Kompressors 10 werden nachfolgend beschrieben.Correction pattern (compensation factors) for determining the correction rotational speed N 'of the compressor 10 are described below.

Das erste Korrekturmuster ist N'= N × (Tt/Th). Das heißt, die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 wird auf die Korrektur-Drehzahl N' entsprechend einem Verhältnis einer Soll-Ausgabetemperatur Tt (berechnet durch die Steuereinheit 70) zur Ausgabetemperatur Th (erfasst durch den Ausgabetemperatursensor 13) korrigiert.The first correction pattern is N '= N × (Tt / Th). That is, the target rotational speed N of the compressor 10 is set to the correction rotational speed N 'according to a ratio of a target output temperature Tt (calculated by the control unit 70 ) to the output temperature Th (detected by the output temperature sensor 13 ) corrected.

Das zweite Korrekturmuster ist N' = N × (Δtt/Δt). Das heißt, die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 wird auf die Korrektur-Drehzahl N' gemäß dem Verhältnis der Soll-Temperaturdifferenz Δtt (berechnet durch die Steuereinheit 70) zur Temperaturdifferenz Δt zwischen der Temperatur Ti des in den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 eingeleiteten Wassers und der Temperatur To des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels korrigiert.The second correction pattern is N '= N × (Δtt / Δt). That is, the target rotational speed N of the compressor 10 is set to the correction rotational speed N 'according to the ratio of the target temperature difference Δtt (calculated by the control unit 70 ) to the temperature difference Δt between the temperature Ti of the refrigerant / water heat exchanger 20 introduced water and the temperature To of the refrigerant / water heat exchanger 20 corrected refrigerant corrected.

Das dritte Korrekturmuster ist N' = N × (Δit/Δi). Das heißt, die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 wird auf die Korrektur-Drehzahl N' gemäß dem Verhältnis der Soll-Enthalpiedifferenz Δit (berechnet durch die Steuereinheit 70) zur Enthalpiedifferenz Δi korrigiert. Die Enthalpiedifferenz Δi wird basierend auf der Ausgabetemperatur Th, dem Ausgabedruck Ph und der Auslasskältemitteltemperatur To berechnet.The third correction pattern is N '= N × (Δit / Δi). That is, the target rotational speed N of the compressor 10 is set to the correction rotational speed N 'according to the ratio of the target enthalpy difference Δit (calculated by the control unit 70 ) is corrected to the enthalpy difference Δi. The enthalpy difference Δi is calculated based on the discharge temperature Th, the discharge pressure Ph, and the discharge refrigerant temperature To.

Das vierte Korrekturmuster ist N' = N × (Qt/Q), mit Q = D × Δi × C. C ist ein Koeffizient. In diesem Fall wird die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 auf die Korrektur-Drehzahl N' entsprechend dem Verhältnis der Soll-Heizleistung Qt (berechnet durch die Steuereinheit 70) zur Heizleistung Q korrigiert. Die Heizleistung Q wird basierend auf der Kältemitteldichte D und der Enthalpiedifferenz Δi berechnet. Die Kältemitteldichte D wird basierend auf dem Ansaugdruck P1 und der Ansaugtemperatur T1 berechnet.The fourth correction pattern is N '= N × (Qt / Q), where Q = D × Δi × C. C is a coefficient. In this case, the target rotational speed N of the compressor 10 to the correction speed N 'corresponding to the ratio of the target heating power Qt (calculated by the control unit 70 ) corrected to the heat output Q. The heating power Q is calculated based on the refrigerant density D and the enthalpy difference Δi. The refrigerant density D is calculated based on the intake pressure P1 and the intake temperature T1.

Als nächstes werden die Eigenschaften und Wirkungen der Heizvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.When next become the properties and effects of the heating device according to the second embodiment described.

Die Heizvorrichtung ist mit dem Kompressor 10 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels, dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, wo das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit Wasser in Wärmeaustausch steht, der Ejektorpumpe 40 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, dem Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30, wo das Niedertemperatur/Niederdruck-Kältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um zu verdampfen, dem Ausgabetemperatursensor 13 zum Erfassen der Temperatur Th (Ausgabetemperatur) des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, dem Ausgabedrucksensor 14 zum Erfassen des Drucks Ph (Ausgabedruck) des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels sowie der Steuereinheit 70 zum Steuern dieser Komponenten versehen. Der Drosselöffnungsgrad der Ejektorpumpe 40 ist einstellbar.The heater is with the compressor 10 for sucking and compressing the refrigerant, the refrigerant / water heat exchanger 20 where that from the compressor 10 discharged high-temperature / high-pressure refrigerant is in heat exchange with water, the ejector 40 for isenthalpic decompressing and expanding of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the refrigerant / air heat exchanger 30 where the low temperature / low pressure refrigerant is in heat exchange with air to vaporize the output temperature sensor 13 for detecting the temperature Th (output temperature) of the compressor 10 discharged refrigerant, the output pressure sensor 14 for detecting the pressure Ph (discharge pressure) of the compressor 10 discharged refrigerant and the control unit 70 to control these components. The throttle opening degree of the ejector 40 is adjustable.

Falls der durch den Ausgabedrucksensor 14 erfasste Ausgabedruck Ph höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ps ist, wird der Öffnungsgrad der Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 durch die Steuereinheit 70 erhöht, während die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 durch die Steuereinheit 70 entsprechend dem Verhältnis der Soll-Ausgabetemperatur Tt zur Ausgabetemperatur Th korrigiert wird. Somit wird der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' betrieben.If that through the output pressure sensor 14 detected output pressure Ph is higher than or equal to the predetermined value Ps, the opening degree of the throttle unit 40a the ejector pump 40 through the control unit 70 increases while the target speed N of the compressor 10 through the control unit 70 is corrected according to the ratio of the target output temperature Tt to the output temperature Th. Thus, the compressor becomes 10 operated at the correction speed N '.

Alternativ enthält die Heizvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Kompressor 10 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels, den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, wo das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit Wasser in Wärmeaustausch steht, die Ejektorpumpe 40 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30, wo das Niedertemperatur/Niederdruck-Kältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um verdampft zu werden, den Ausgabedrucksensor 14 zum Erfassen des Drucks Ph (Ausgabedruck) des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 und den Einlasswassertemperatursensor 16 zum Erfassen der Temperaturdifferenz Δt zwischen dem in den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 strömenden Wasser und dem von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittel sowie die Steuereinheit 70 zum Steuern dieser Komponenten. Der Drosselöffnungsgrad der Ejektorpumpe 40 ist einstellbar.Alternatively, the heater according to this embodiment includes the compressor 10 for sucking and compressing the refrigerant, the refrigerant / water heat exchanger 20 where that from the compressor 10 discharged high-temperature / high-pressure refrigerant is in heat exchange with water, the ejector 40 for isenthalpic decompressing and expanding of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the refrigerant / air heat exchanger 30 Where the low temperature / low pressure refrigerant is in heat exchange with air to be vaporized, the output pressure sensor 14 for detecting the pressure Ph (discharge pressure) of the compressor 10 discharged refrigerant, the outlet refrigerant temperature sensor 15 and the inlet water temperature sensor 16 to capture the temperature difference .DELTA.t between the in the refrigerant / water heat exchanger 20 flowing water and that of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant and the control unit 70 to control these components. The throttle opening degree of the ejector 40 is adjustable.

Falls der durch den Ausgabedrucksensor 14 erfasste Ausgabedruck Ph höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ps ist, wird der Öffnungsgrad der Drosseleinheit 40a der durch die Steuereinheit 70 gesteuerten Ejektorpumpe 40 vergrößert, während die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 durch die Steuereinheit 70 entsprechend dem Verhältnis der Soll-Temperaturdifferenz Δtt zur Temperaturdifferenz Δt (erfasst durch den Einlasswassertemperatursensor 16 und den Auslasskältemitteltemperatursensor 15) korrigiert wird. Somit wird der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' betrieben.If that through the output pressure sensor 14 detected output pressure Ph is higher than or equal to the predetermined value Ps, the opening degree of the throttle unit 40a by the control unit 70 controlled ejector pump 40 increases while the target speed N of the compressor 10 through the control unit 70 in accordance with the ratio of the target temperature difference Δtt to the temperature difference Δt (detected by the intake water temperature sensor 16 and the outlet refrigerant temperature sensor 15 ) is corrected. Thus, the compressor becomes 10 operated at the correction speed N '.

Als weitere Alternative enthält die Heizvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Kompressor 10 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels, den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, wo das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit Wasser in Wärmeaustausch steht, die Ejektorpumpe 40 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30, wo das Niedertemperatur/Niederdruckkältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um verdampft zu werden, den Ausgabetemperatursensor 13 zum Erfassen der Temperatur Th des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, den Ausgabedrucksensor 14 zum Erfassen des Drucks Ph (Ausgabedruck) des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 zum Erfassen der Temperatur To des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels sowie die Steuereinheit 70 zum Steuern dieser Komponenten. Der Drosselöffnungsgrad der Ejektorpumpe 40 ist einstellbar.As another alternative, the heater according to this embodiment includes the compressor 10 for sucking and compressing the refrigerant, the refrigerant / water heat exchanger 20 where that from the compressor 10 discharged high-temperature / high-pressure refrigerant is in heat exchange with water, the ejector 40 for isenthalpic decompressing and expanding of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the refrigerant / air heat exchanger 30 Where the low temperature / low pressure refrigerant is in heat exchange with air to be vaporized, the output temperature sensor 13 for detecting the temperature Th of the compressor 10 discharged refrigerant, the output pressure sensor 14 for detecting the pressure Ph (discharge pressure) of the compressor 10 discharged refrigerant, the outlet refrigerant temperature sensor 15 for detecting the temperature To of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant and the control unit 70 to control these components. The throttle opening degree of the ejector 40 is adjustable.

Falls der durch den Ausgabedrucksensor 13 erfasste Ausgabedruck Ph höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ps ist, wird der Öffnungsgrad der Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 vergrößert, während die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 entsprechend dem Verhältnis der Soll-Enthalpiedifferenz Δit zur Enthalpiedifferenz Δi korrigiert wird. So wird der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' betrieben. Die Enthalpiedifferenz Δi wird basierend auf der Ausgabetemperatur Th, dem Ausgabedruck Ph und der Auslasskältemitteltemperatur To berechnet.If that through the output pressure sensor 13 detected output pressure Ph is higher than or equal to the predetermined value Ps, the opening degree of the throttle unit 40a the ejector pump 40 increases while the target speed N of the compressor 10 is corrected according to the ratio of the target enthalpy difference Δit to the enthalpy difference Δi. This is how the compressor works 10 operated at the correction speed N '. The enthalpy difference Δi is calculated based on the discharge temperature Th, the discharge pressure Ph, and the discharge refrigerant temperature To.

Als weitere Alternative enthält die Heizvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Kompressor 10 zum Ansaugen und Komprimieren des Kältemittels, den Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20, wo das von dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit Wasser in Wärmeaustausch steht, die Ejektorpumpe 40 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, den Kältemittel/Luft-Wärmetauscher 30, wo das Niedertemperatur/Niederdruck-Kältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um zu verdampfen, den Ausgabetemperatursensor 13 zum Erfassen der Temperatur Th des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, den Ausgabedrucksensor 14 zum Erfassen des Drucks Ph des von dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, den Auslasskältemitteltemperatursensor 15 zum Erfassen der Temperatur To des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauscher 20 ausgegebenen Kältemittels, den Ausgabedrucksensor 11 zum Erfassen des Drucks P1 des durch den Kompressor 10 angesaugten Kältemittels, den Ausgabetemperatursensor 12 zum Erfassen der Temperatur T1 des durch den Kompressor 10 angesaugten Kältemittels sowie die Steuereinheit 70 zum Steuern dieser Komponenten. Der Drosselöffnungsgrad der Ejektorpumpe 40 ist einstellbar.As another alternative, the heater according to this embodiment includes the compressor 10 for sucking and compressing the refrigerant, the refrigerant / water heat exchanger 20 where that from the compressor 10 discharged high-temperature / high-pressure refrigerant is in heat exchange with water, the ejector 40 for isenthalpic decompressing and expanding of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the refrigerant / air heat exchanger 30 Where the low temperature / low pressure refrigerant is in heat exchange with air to vaporize the output temperature sensor 13 for detecting the temperature Th of the compressor 10 discharged refrigerant, the output pressure sensor 14 for detecting the pressure Ph of the compressor 10 discharged refrigerant, the outlet refrigerant temperature sensor 15 for detecting the temperature To of the refrigerant / water heat exchanger 20 discharged refrigerant, the output pressure sensor 11 for detecting the pressure P1 of the compressor 10 sucked in refrigerant, the output temperature sensor 12 for detecting the temperature T1 of the compressor 10 sucked refrigerant and the control unit 70 to control these components. The throttle opening degree of the ejector 40 is adjustable.

Falls der durch den Ausgabedrucksensor 14 erfasste Ausgabedruck Ph höher oder gleich dem vorbestimmten Wert Ps ist, wird der Öffnungsgrad der durch die Steuereinheit 70 gesteuerten Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 vergrößert, während die Soll-Drehzahl N des Kompressors 10 durch die Steuereinheit 70 entsprechend dem Verhältnis der Soll-Heizleistung Qt zur Heizleistung Q korrigiert wird. So wird der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' betrieben. Die Heizleistung Q wird basierend auf der Kältemitteldichte D und der Enthalpiedifferenz Δi berechnet. Die Kältemitteldichte D wird basierend auf dem Ansaugdruck P1 und der Ansaugtemperatur T1 berechnet. Die Enthalpiedifferenz Δi wird basierend auf der Ausgabetemperatur Th, dem Ausgabedruck Ph und der Auslasskältemitteltemperatur To berechnet.If that through the output pressure sensor 14 detected output pressure Ph is higher than or equal to the predetermined value Ps, the opening degree is the by the control unit 70 controlled throttle unit 40a the ejector pump 40 increases while the target speed N of the compressor 10 through the control unit 70 is corrected according to the ratio of the target heating power Qt to the heating power Q. This is how the compressor works 10 operated at the correction speed N '. The heating power Q is calculated based on the refrigerant density D and the enthalpy difference Δi. The refrigerant density D is calculated based on the intake pressure P1 and the intake temperature T1. The enthalpy difference Δi is calculated based on the discharge temperature Th, the discharge pressure Ph, and the discharge refrigerant temperature To.

Gemäß den oben beschriebenen Steuervorgängen wird der Öffnungsgrad der Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 so vergrößert, dass der Ausgabedruck Ph des Kompressors 10 ohne Überschreiten des vorbestimmten Werts Ps gesteuert wird. So kann die Beschädigung der Heizvorrichtung beschränkt werden. Außerdem kann der Kompressor 10 mit der Korrektur-Drehzahl N' größer als die Soll-Drehzahl N versehen werden, sodass die Kältemittelströmungsmenge vergrößert wird, um den Heizleistungsabfall aufgrund des Öffnungsgradanstiegs der Drosseleinheit 40a der Ejektorpumpe 40 wieder auszugleichen. Deshalb kann die vorbestimmte Heizleistung der Heizvorrichtung beibehalten werden.According to the above-described control operations, the opening degree of the throttle unit becomes 40a the ejector pump 40 so enlarged that the output pressure Ph of the compressor 10 is controlled without exceeding the predetermined value Ps. Thus, the damage to the heater can be limited. Besides, the compressor can 10 is provided with the correction rotational speed N 'greater than the target rotational speed N, so that the refrigerant flow amount is increased to the Heizleistungsabfall due to the opening degree increase of the throttle unit 40a the ejector pump 40 compensate again. Therefore, the predetermined heating power of the heater can be maintained be.

Daher kann gemäß der in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Heizvorrichtung Wasser während der vorbestimmten Zeitdauer auf die vorbestimmte Temperatur geheizt werden, selbst wenn der Ausgabedruck Ph, die Ausgabetemperatur Th, die Temperaturdifferenz Δt und die Enthalpiedifferenz Δi aufgrund des Schutzbetriebs oder dergleichen nicht beibehalten werden können.Therefore can according to the in this embodiment described heater water during the predetermined period of time be heated to the predetermined temperature, even if the Output pressure Ph, the output temperature Th, the temperature difference Δt and the Enthalpy difference Δi due to the protective operation or the like can not be maintained can.

(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird Bezug nehmend auf 5 beschrieben. In diesem Fall wird ein Expansionsventil 80 als die einstellbare Dekompressionseinheit verwendet, was von den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verschieden ist, die mit der Ejektorpumpe 40 als die einstellbare Dekompressionseinheit versehen sind.A third embodiment of the present invention will be referred to 5 described. In this case, an expansion valve 80 is used as the adjustable decompression unit, which is different from the embodiments described above, with the ejector 40 provided as the adjustable decompression unit.

Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist das Expansionsventil 80 zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem Kältemittel/Wasser-Wärmetauschers 20 ausgegebenen Kältemittels mit einem einstellbaren Drosselöffnungsgrad versehen. Die Steuereinheit 70 steuert den Drosselöffnungsgrad des Expansionsventils 80 (stellt ihn ein), um den Druck des hochdruckseitigen Kältemittels so beizubehalten, dass er normalerweise in einem vorbestimmten Bereich liegt. So kann der mit dem Expansionsventil 80 als die Dekompressionseinheit versehene Expansionsventilkreis ebenfalls die gleichen Effekte wie der Ejektorpumpenkreis in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen haben.According to the third embodiment, the expansion valve 80 for isenthalpic decompression and expansion of the refrigerant / water heat exchanger 20 output refrigerant provided with an adjustable throttle opening degree. The control unit 70 controls the throttle opening degree of the expansion valve 80 (Sets it) to maintain the pressure of the high-pressure side refrigerant so that it is normally in a predetermined range. So can the with the expansion valve 80 As the decompression unit provided expansion valve circuit also have the same effects as the ejector cycle in the embodiments described above.

(Weitere Ausführungsbeispiele)(Further embodiments)

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird CO2 als Kältemittel in dem Wärmepumpenkreis mit dem hochdruckseitigen Druck, der höher oder gleich dem kritischen Druck von CO2 ist, verwendet. Jedoch kann auch ein anderes Kältemittel als CO2 verwendet werden, und der hochdruckseitige Druck kann auch niedriger als der kritische Druck sein.In the above-described embodiments, CO 2 is used as the refrigerant in the heat pump cycle having the high-pressure side pressure higher than or equal to the critical pressure of CO 2 . However, a refrigerant other than CO 2 may be used, and the high-pressure side pressure may be lower than the critical pressure.

Ferner wird in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Heizvorrichtung geeigneterweise benutzt, um Wasser zu heizen, während das Wasser in dem Speicherbehälter 1 gespeichert wird. Die Heizvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch verwendet werden, um zum Beispiel eine Sole zu heizen. Die geheizte Sole kann für eine Fußbodenheizung, einen Badezimmertrockner, einen Wandheizer und dergleichen bereitgestellt werden.Further, in the embodiments described above, the heater is suitably used to heat water while the water in the storage tank 1 is stored. However, the heating device according to the present invention may also be used, for example, to heat a brine. The heated brine may be provided for underfloor heating, a bathroom dryer, a wall heater and the like.

Außerdem werden in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Druck (z.B. Ph) und die Temperatur (z.B. Th) jeweils durch separate Erfassungseinheiten erfasst. Der Druck und die Temperatur können jedoch auch durch eine Multifunktions-Erfassungseinheit erfasst werden, die sowohl die Temperatur als auch den Druck erfassen kann.In addition, will in the embodiments described above the pressure (e.g., Ph) and temperature (e.g., Th) are each separated Captured capture units. However, the pressure and the temperature can also by a multi-functional detection unit be detected, which detect both the temperature and the pressure can.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Steuerung der Heizvorrichtung zwischen dem normalen Betrieb und dem Schutzbetrieb zusammen mit dem Korrekturbetrieb basierend auf einer Größe der Ausgabetemperatur Th und des Ausgabedrucks Ph geschaltet. Die Steuerung der Heizvorrichtung kann auch basierend auf sowohl der Ausgabetemperatur Th als auch dem Ausgabedruck Ph geschaltet werden.In the embodiments described above The control of the heater is between normal operation and the protection operation based on the correction operation on a size of the output temperature Th and the output pressure Ph switched. The control of the heater can also be based on both the output temperature Th as well the output pressure Ph are switched.

Ferner kann der Kompressor 10 auch durch einen Motor angetrieben werden. Die Position der Wasserpumpe 2 zum Umwälzen des Wassers ist in der vorliegenden Erfindung nicht eingeschränkt. Außerdem kann auch auf den Innenwärmetauscher 60 verzichtet werden.Furthermore, the compressor can 10 also be powered by a motor. The position of the water pump 2 for circulating the water is not limited in the present invention. In addition, also on the indoor heat exchanger 60 be waived.

Claims (10)

Wärmepumpen-Heizvorrichtung, mit einem Kompressor (10) zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels; einem hochdruckseitigen Wärmetauscher (20), in dem das von dem Kompressor (10) ausgegebene Hochtemperatur/Hochdruck-Kältemittel mit einem Fluid in Wärmeaustausch steht; einer einstellbaren Dekompressionseinheit (40, 80) zum isenthalpischen Dekomprimieren und Expandieren des von dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (20) ausgegebenen Kältemittels, wobei ein Drosselöffnungsgrad der einstellbaren Dekompressionseinheit (40, 80) einstellbar ist; einem niederdruckseitigen Wärmetauscher (30), in dem das Niedertemperatur/Niederdruck-Kältemittel mit Luft in Wärmeaustausch steht, um zu verdampfen; einer Ausgabetemperaturerfassungseinheit (13) zum Erfassen einer Ausgabetemperatur Th des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Kältemittels; einer Ausgabedruckerfassungseinheit (14) zum Erfassen eines Ausgabedrucks Ph des von dem Kompressor (10) ausgegebenen Kältemittels; und einer Steuereinheit (70) zum Steuern des Kompressors (10), des hochdruckseitigen Wärmetauschers (20), der einstellbaren Dekompressionseinheit (40, 80) des niederdruckseitigen Wärmetauschers (30), der Ausgabetemperaturerfassungseinheit (13) und der Ausgabedruckerfassungseinheit (14), wobei der Kompressor (10), der hochdruckseitige Wärmetauscher (20), die einstellbare Dekompressionseinheit (40, 80) und der niederdruckseitige Wärmetauscher (30) miteinander verbunden sind, um einen Kühlkreis eines Wärmepumpenkreises zu bilden, in dem das Kältemittel zirkuliert wird, um das Fluid zu heizen; und die Steuereinheit (70) in wenigstens einem eines ersten Falls, wenn die Ausgabetemperatur Th größer oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert Ts ist, und eines zweiten Falls, wenn der Ausgabedruck Ph größer oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert Ps ist, den Drosselöffnungsgrad der einstellbaren Dekompressionseinheit (40, 80) vergrößert und eine Soll-Drehzahl N des Kompressors (10) auf eine Korrektur-Drehzahl N' entsprechend einem Kompensationsfaktor korrigiert.Heat pump heater, with a compressor ( 10 ) for sucking and compressing a refrigerant; a high pressure side heat exchanger ( 20 ), in which the from the compressor ( 10 ) is high-temperature / high-pressure refrigerant with a fluid in heat exchange; an adjustable decompression unit ( 40 . 80 ) for isenthalpic decompression and expansion of the high pressure side heat exchanger ( 20 ), wherein a throttle opening degree of the adjustable decompression unit ( 40 . 80 ) is adjustable; a low-pressure side heat exchanger ( 30 ) in which the low-temperature / low-pressure refrigerant is in heat exchange with air to evaporate; an output temperature detection unit ( 13 ) for detecting an output temperature Th of the compressor ( 10 ) discharged refrigerant; an output pressure detection unit ( 14 ) for detecting an output pressure Ph des from the compressor ( 10 ) discharged refrigerant; and a control unit ( 70 ) for controlling the compressor ( 10 ), the high-pressure side heat exchanger ( 20 ), the adjustable decompression unit ( 40 . 80 ) of the low-pressure side heat exchanger ( 30 ), the output temperature detection unit ( 13 ) and the output pressure detection unit ( 14 ), where the compressor ( 10 ), the high-pressure side heat exchanger ( 20 ), the adjustable decompression unit ( 40 . 80 ) and the low-pressure side heat exchanger ( 30 ) are connected to each other around a cooling circuit a heat pump cycle in which the refrigerant is circulated to heat the fluid; and the control unit ( 70 ) in at least one of a first case when the discharge temperature Th is greater than or equal to a first predetermined value Ts and a second case when the discharge pressure Ph is greater than or equal to a second predetermined value Ps, the throttle opening degree of the adjustable decompression unit (FIG. 40 . 80 ) and a desired speed N of the compressor ( 10 ) is corrected to a correction speed N 'corresponding to a compensation factor. Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinheit (70) im ersten Fall den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit (40, 80) vergrößert, und die Soll-Drehzahl N des Kompressors (10) auf die Korrektur-Drehzahl N' erhöht; und der Kompensationsfaktor ein Verhältnis eines durch die Steuereinheit (70) berechneten Soll-Ausgabedrucks Pt zu dem durch die Ausgabedruckerfassungseinheit (14) erfassten Ausgabedruck Ph ist.Heat pump heating device according to claim 1, in which the control unit ( 70 ) in the first case, the throttle opening degree of the decompression unit ( 40 . 80 ), and the desired speed N of the compressor ( 10 ) is increased to the correction speed N '; and the compensation factor a ratio of one by the control unit ( 70 ) calculated target output pressure Pt to which by the output pressure detecting unit ( 14 ) detected output pressure Ph is. Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinheit (70) im zweiten Fall den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit (40, 80) vergrößert, und die Soll-Drehzahl N des Kompressors (10) auf die Korrektur-Drehzahl N' erhöht; und der Kompensationsfaktor ein Verhältnis einer durch die Steuereinheit 170) berechneten Soll-Ausgabetemperatur Tt zu der durch die Ausgabetemperaturerfassungseinheit (13) erfassten Ausgabetemperatur Th ist.Heat pump heating device according to claim 1, in which the control unit ( 70 ) in the second case, the throttle opening degree of the decompression unit ( 40 . 80 ), and the desired speed N of the compressor ( 10 ) is increased to the correction speed N '; and the compensation factor is a ratio of one by the control unit 170 ) calculated target output temperature Tt to that by the output temperature detecting unit ( 13 ) is the output temperature Th. Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Temperaturdifferenzerfassungseinheit (15, 16) zum Erfassen einer Temperaturdifferenz Δt zwischen dem in den hochdruckseitigen Wärmetauscher (20) strömenden Fluid und dem von dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (20) ausgegebenen Kältemittel, wobei die Temperaturdifferenzerfassungseinheit (15, 16) durch die Steuereinheit (70) gesteuert wird, wobei die Steuereinheit (70) in wenigstens einem des ersten Falls und des zweiten Falls den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit (40, 80) vergrößert und die Soll-Drehzahl des Kompressors (10) auf die Korrektur-Drehzahl N' erhöht; und der Kompensationsfaktor ein Verhältnis einer durch die Steuereinheit (70) berechneten Soll-Temperaturdifferenz Δt zu der durch die Temperaturdifferenzerfassungseinheit (15, 16) erfassten Temperaturdifferenz Δt ist.A heat pump heating apparatus according to claim 1, further comprising a temperature difference detection unit (16). 15 . 16 ) for detecting a temperature difference .DELTA.t between the in the high-pressure side heat exchanger ( 20 ) flowing fluid and that of the high-pressure side heat exchanger ( 20 ) discharged refrigerant, wherein the temperature difference detection unit ( 15 . 16 ) by the control unit ( 70 ), the control unit ( 70 ) in at least one of the first case and the second case, the throttle opening degree of the decompression unit (FIG. 40 . 80 ) and the setpoint speed of the compressor ( 10 ) is increased to the correction speed N '; and the compensation factor a ratio of one by the control unit ( 70 ) calculated target temperature difference .DELTA.t to that by the temperature difference detection unit ( 15 . 16 ) is detected temperature difference .DELTA.t. Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit (15) zum Erfassen einer Auslasskältemitteltemperatur To des Kältemittels nach dem Wärmeaustausch in dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (20), wobei die Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit (15) durch die Steuereinheit (70) gesteuert wird, wobei die Steuereinheit (70) in wenigstens einem des ersten Falls und des zweiten Falls den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit (40, 80) vergrößert und die Soll-Drehzahl N des Kompressors (10) auf die Korrektur-Drehzahl N' erhöht; und der Kompensationsfaktor ein Verhältnis einer durch die Steuereinheit (70) berechneten Soll-Enthalpiedifferenz Δit zu einer Enthalpiedifferenz Δi, die entsprechend der Ausgabetemperatur Th, dem Ausgabedruck Ph und der Auslasskältemitteltemperatur To bestimmt wird, ist.A heat pump heating apparatus according to claim 1, further comprising an outlet refrigerant temperature detection unit ( 15 ) for detecting an outlet refrigerant temperature To of the refrigerant after heat exchange in the high-pressure side heat exchanger (FIG. 20 ), wherein the outlet refrigerant temperature detection unit ( 15 ) by the control unit ( 70 ), the control unit ( 70 ) in at least one of the first case and the second case, the throttle opening degree of the decompression unit (FIG. 40 . 80 ) and the setpoint speed N of the compressor ( 10 ) is increased to the correction speed N '; and the compensation factor a ratio of one by the control unit ( 70 ) to an enthalpy difference Δi determined according to the discharge temperature Th, the discharge pressure Ph, and the discharge refrigerant temperature To. Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Ansaugdruckerfassungseinheit (11) zum Erfassen eines Ansaugdrucks P1 des Kältemittels einer Ansaugseite des Kompressors (10); einer Ansaugtemperaturerfassungseinheit (12) zum Erfassen einer Ansaugtemperatur T1 des Kältemittels der Saugseite des Kompressors (101; und einer Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit (15) zum Erfassen einer Auslasskältemitteltemperatur To des Kältemittels nach dem Wärmeaustausch in dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (20), wobei die Ansaugdruckerfassungseinheit (11), die Ansaugtemperaturerfassungseinheit (12) und die Auslasskältemitteltemperaturerfassungseinheit (15) durch die Steuereinheit (70) gesteuert werden, wobei die Steuereinheit (70) in wenigstens einem des ersten Falls und des zweiten Falls den Drosselöffnungsgrad der Dekompressionseinheit (40, 80) vergrößert und die Soll-Drehzahl N des Kompressors (10) auf die Korrektur-Drehzahl N' erhöht; und der Kompensationsfaktor ein Verhältnis einer durch die Steuereinheit (70) berechneten Soll-Heizleistung Qt zu einer Heizleistung Q, die entsprechend einer Kältemitteldichte D und einer Enthalpiedifferenz Δi bestimmt wird, ist, wobei die Enthalpiedifferenz Δi entsprechend der Ausgabetemperatur Th, dem Ausgabedruck Ph und der Auslasskältemitteltemperatur To bestimmt wird, wobei die Kältemitteldichte D entsprechend dem Ansaugdruck P1 und der Ansaugtemperatur T1 bestimmt wird.A heat pump heating apparatus according to claim 1, further comprising a suction pressure detecting unit (10). 11 ) for detecting a suction pressure P1 of the refrigerant of a suction side of the compressor ( 10 ); an intake temperature detection unit ( 12 ) for detecting a suction temperature T1 of the refrigerant of the suction side of the compressor ( 101 ; and an outlet refrigerant temperature detection unit ( 15 ) for detecting an outlet refrigerant temperature To of the refrigerant after heat exchange in the high-pressure side heat exchanger (FIG. 20 ), wherein the suction pressure detection unit ( 11 ), the intake temperature detection unit ( 12 ) and the outlet refrigerant temperature detection unit ( 15 ) by the control unit ( 70 ), the control unit ( 70 ) in at least one of the first case and the second case, the throttle opening degree of the decompression unit (FIG. 40 . 80 ) and the setpoint speed N of the compressor ( 10 ) is increased to the correction speed N '; and the compensation factor a ratio of one by the control unit ( 70 ) is calculated to a heating power Q determined according to a refrigerant density D and an enthalpy difference .DELTA.i, the enthalpy difference .DELTA.i corresponding to the output temperature Th, the discharge pressure Ph and the outlet refrigerant temperature To being determined, the refrigerant density D corresponding to Suction pressure P1 and the intake temperature T1 is determined. Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher ein hochdruckseitiger Druck des Kältemittels höher oder gleich einem kritischen Druck des Kältemittels ist.Heat pump heating according to one of the claims 1 to 6, in which a high-pressure side pressure of the refrigerant higher or higher is equal to a critical pressure of the refrigerant. Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die einstellbare Dekompressionseinheit (40) eine Ejektorpumpe (40) mit einer Düse (41) zum Dekomprimieren und Expandieren des Hochdruckkältemittels ist; und das Hochgeschwindigkeitskältemittel, das von der Düse (41) ausgestoßen wird, das in dem niederdruckseitigen Wärmetauscher (30) verdampfte Luftkältemittel absorbiert, wobei die Expansionsenergie in Druckenergie umgewandelt wird, sodass ein Druck einer Ansaugseite des Kompressors (13) erhöht wird.Heat pump heater after a of claims 1 to 7, wherein the adjustable decompression unit ( 40 ) an ejector pump ( 40 ) with a nozzle ( 41 ) for decompressing and expanding the high-pressure refrigerant; and the high-speed refrigerant coming from the nozzle ( 41 ) discharged in the low-pressure side heat exchanger ( 30 Vaporized air refrigerant is absorbed, wherein the expansion energy is converted into pressure energy, so that a pressure of a suction side of the compressor ( 13 ) is increased. Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die einstellbare Dekompressionseinheit (80) ein Expansionsventil (80) ist.Heat pump heating device according to one of claims 1 to 7, wherein the adjustable decompression unit ( 80 ) an expansion valve ( 80 ). Wärmepumpen-Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher der hochdruckseitige Wärmetauscher (20) einen Kältemittelkanal und einen Fluidkanal aufweist, die in dem Kühlkreis bzw. einem Fluidheizkreis, in dem das Fluid zirkuliert wird, verbunden sind.Heat pump heater according to one of claims 1 to 9, wherein the high-pressure side heat exchanger ( 20 ) has a refrigerant passage and a fluid passage connected in the cooling circuit and a fluid heating circuit, respectively, in which the fluid is circulated.
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