DE112014005287B4

DE112014005287B4 - Wärmepumpenkreislaufvorrichtung

Info

Publication number: DE112014005287B4
Application number: DE112014005287.6T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Takatsu; Kiyoshi Takeuchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2034-11-08
Also published as: JP6123650B2; DE112014005287T5; JP2015098986A; WO2015075882A1

Abstract

Wärmepumpenkreislaufvorrichtung, umfassend:einen Wärmepumpenkreislauf (17), der umfasst:einen Kompressor (18), der Kältemittel ansaugt und das Kältemittel abführt;einen Radiator (19), der Wärme des von dem Kompressor (18) abgeführten Kältemittels strahlt;einen Dekompressor (20), der das Kältemittel dekomprimiert, das Wärme in dem Radiator (19) austauscht; undeinen Verdampfer (21), der das Kältemittel durch Durchführen eines Wärmeaustausches zwischen Luft und dem in dem Dekompressor (20) dekomprimierten Kältemittel verdampft; undeinen Abtauvorgangs-Controller (26, S13, S15), der imstande ist, (i) einen ersten Abtauvorgang, der den Kompressor (18) betreibt und den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme des von dem Kompressor (18) abgeführten Hochtemperaturkältemittels abtaut, und (ii) einen zweiten Abtauvorgang, der den Kompressor (18) stoppt und den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme der durch den Verdampfer (21) laufenden Luft abtaut, durchzuführen, wobeider Abtauvorgangs-Controller (26, S13, S15) einen Abtauvorgangs-Übergangsabschnitt (S17) aufweist, der den zweiten Abtauvorgang auf den ersten Abtauvorgang umschaltet, wenn eine erste Abtau-Übergangsbedingung, um auf den ersten Abtauvorgang überzugehen, nach Starten des zweiten Abtauvorgangs erfüllt ist, wobeidie Wärmepumpenkreislaufvorrichtung ferner umfasst:eine Heizvorrichtung (12), die einen Raum durch Verwenden eines Zielheizfluids heizt, das durch einen Wärmeaustausch mit dem Hochtemperaturkältemittel in dem Radiator (19) erhitzt wurde; undeinen Abluftkanal (2), der eine von dem Raum emittierte Innenluft einer stromaufwärtigen Seite des Verdampfers (21) in einer Strömungsrichtung der Luft zuführt, wobeider zweite Abtauvorgang den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme der von dem Raum emittierten Innenluft abtaut,die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung ferner umfasst:eine Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung (3), die einen Wärmeaustausch zwischen einer in den Raum eingeführten Außenluft und der von dem Raum emittierten Innenluft durchführt, wobeider zweite Abtauvorgang den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme der Innenluft nach Austauschen von Wärme in der Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung (3) abtaut.

Description

Der vorliegende Offenbarung betrifft eine Wärmepumpenkreislaufvorrichtung, die einen Abtauvorgang durchführt, wenn ein Verdampfer bereift ist.
HINTERGRUND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise ist eine Wärmepumpenkreislaufvorrichtung bekannt, einen Abtauvorgang durchzuführen, der einen Raureif bzw. Vereisung auf einem Verdampfer schmilzt und entfernt. In dem von der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung durchgeführten Abtauvorgang wird ein von einem Kompressor abgeführtes Hochtemperaturkältemittel geführt, um in den Verdampfer zu strömen, so dass der Tau auf dem Verdampfer unter Verwendung des Hochtemperaturkältemittels als eine Wärmquelle geschmolzen wird.
In diesem Fall wird der Kompressor jedoch notwendigerweise betrieben, wenn der Abtauvorgang durchgeführt wird. Dann wird in der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung eine Art und Weise betrachtet, um den Frost bzw. die Vereisung auf dem Verdampfer unter Verwendung von Wärme der Außenluft ohne Betreiben des Kompressors zu schmelzen, um Energie zu sparen (siehe zum Beispiel JP 2009 - 063 246 A ).
Wämiepumpenkreislaufvomchtung nach Durchführen des Abtauvorgangs neu startet, so dass die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung kontinuierlich betrieben wird.
JP 2012 - 225 527 A zeigt eine Wärmepumpenkreislaufvorrichtung, die Folgendes aufweist: einen Wärmepumpenkreislauf, der einen Kompressor, der Kältemittel ansaugt und das Kältemittel abführt, einen Radiator, der Wärme des von der Kompressor abgeführten Kältemittels strahlt, einen Dekompressor, der das Kältemittel dekomprimiert, das Wärme in dem Radiator austauscht, und einen Verdampfer umfasst, der das Kältemittel durch Durchführen eines Wärmeaustausches zwischen Luft und dem in dem Dekompressor dekomprimierten Kältemittel verdampft; und einen Abtauvorgangs-Controller, der imstande ist, (i) einen ersten Abtauvorgang, der den Kompressor betreibt und den Verdampfer durch Verwenden von Wärme des von dem Kompressor abgeführten Hochtemperaturkältemittels abtaut, und (ii) einen zweiten Abtauvorgang, der den Kompressor stoppt und den Verdampfer durch Verwenden von Wärme der durch den Verdampfer laufenden Luft abtaut, durchzuführen, wobei der Abtauvorgangs-Controller einen Abtauvorgangs- Übergangsabschnitt aufweist, der den zweiten Abtauvorgang auf den ersten Abtauvorgang umschaltet, wenn eine erste Abtau-Übergangsbedingung, um auf den ersten Abtauvorgang überzugehen, nach Starten des zweiten Abtauvorgangs erfüllt ist
Ferner zeigt JP H10 - 160 303 A eine weitere bekannte Wärmepumpenkreislaufvorrichtung.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmepumpenkreislaufvorrichtung bereitzustellen, die einen energiesparenden Abtauvorgang eines Verdampfers in der Wärmepumpenkreislaufvorrichtung ausführen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Wärmepumpenkreislaufvorrichtungen mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass ein kontinuierlicher Betrieb einer Wärmepumpenkreislaufvorrichtung ermöglicht wird, die einen Kompressor stoppt, während ein Abtauvorgang durchgeführt wird.
Erfindungsgemäß kann durch Einstellen des ersten Abtauvorgangs unter Verwendung von Wärme des Hochtemperaturkältemittels, wenn die erste Abtau-Übergangsbedingung erfüllt ist, während der zweite Abtauvorgang unter Verwendung von Wärme der Luft durchgeführt wird, der Abtauvorgang rasch beendet werden. Demgemäß kann der kontinuierliche Betrieb des Wärmepumpenkreislaufs über den Abtauvorgang ordnungsgemäß durchgeführt werden. Die erste Abtau-Übergangsbedingung kann erfüllt werden, wenn vorhergesagt wird, dass ein Abtauen nicht beendet wird, bevor der Wärmepumpenkreislauf erneut startet, sogar mit einer Fortsetzung des zweiten Abtauvorgangs.
Figurenliste

1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm, das eine Wärmepumpenwasserheizung gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Wärmepumpeneinheit gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Abtau-Steuerprozedur gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm, das eine Wärmepumpenwasserheizung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Energie-sparenden Abtauvorgang gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm, das eine Wärmepumpenwasserheizung gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
7 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Wärmepumpeneinheit gemäß einem Modifikationsbeispiel veranschaulicht.
8 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Wärmepumpeneinheit gemäß einem Modifikationsbeispiel veranschaulicht.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird hier nachstehend mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
Eine Wärmepumpenwasserheizung (d.h. eine Wärmepumpenkreislaufvorrichtung) 10 weist, wie in 1 gezeigt, einen Warmwasserspeicher 11, eine Heizvorrichtung 12, einen ersten Warmwasserzirkulationskreislauf 13, einen zweiten Warmwasserzirkulationskreislauf 15 und einen Wärmepumpenkreislauf 17 auf. Der Warmwasserspeicher speichert Warmwasser. Die Heizvorrichtung 12 heizt eine Innenseite eines Hauses 1. Der erste Warmwasserzirkulationskreislauf 13 zirkuliert in dem Warmwasserspeicher 11 gespeichertes Warmwasser zum Heizen der Innenseite des Hauses 1. Der zweite Warmwasserzirkulationskreislauf 15 zirkuliert in dem Warmwasserspeicher 11 gespeichertes Warmwasser für einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem Warmwasser. Der Wärmepumpenkreislauf 17 heizt Warmwasser.
Der Heizvorrichtung 12 ist als eine Heizvorrichtungseinheit 100 ausgelegt und der Warmwasserspeichertank 11 ist als eine Tankeinheit 200 ausgelegt. Jede Komponente des Wärmepumpenkreislaufs 17 ist in einer Rahmenstruktur oder einem einzigen Gehäuse untergebracht und einstückig als eine Wärmepumpeneinheit 300 miteinander gekoppelt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Heizvorrichtungseinheit 100 innerhalb des Hauses 1 lokalisiert und die Tankeinheit 200 und die Wärmepumpeneinheit 300 sind außerhalb des Hauses 1 lokalisiert.
Der Warmwasserspeicher 11 ist aus einem Metall hergestellt (z.B. rostfrei), das eine große Korrosionsbeständigkeit aufweist. Der Warmwasserspeicher 11 weist eine thermische Isolationsstruktur auf. Der Warmwasserspeicher ist ein Tank, der Warmwasser bei hoher Temperatur lange Stunden speichern kann. Das in dem Warmwasserspeicher 11 gespeicherte Warmwasser strömt durch einen Auslass aus, der in einem oberen Bereich des Wannwasserspeichers 11 bereitgestellt wird. Das Warmwasser wird der Heizvorrichtung 12 zugeführt, um für ein Heizen verwendet zu werden, wie beispielsweise ein Heizen eines Fußbodens. Nachdem es für das Heizen in der Heizvorrichtung 12 verwendet wird, kehrt das Warmwasser zu dem Warmwasserspeicher 11 durch einen Einlass zurück, der in einem unteren Bereich des Warmwasserspeichers 11 bereitgestellt wird.
Die Heizvorrichtung 12 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Fußbodenheizung, die einen Fußboden eines Raum durch Verwenden von Wärme des Warmwassers heizt, um den Raum zu heizen. Die Heizvorrichtung 12 ist nicht auf die Fußbodenheizung beschränkt und kann eine Vorrichtung sein, die beispielsweise eine Innenseite des Raums heizt.
Der erste Warmwasserzirkulationskreislauf 13 weist als ein Zwangszuführelement eine erste Warmwasserpumpe 14 auf, die Warmwasser in die Heizvorrichtung 12 zirkuliert. Der zweite Warmwasserzirkulationskreislauf 15 weist als ein Zwangszuführelement eine zweite Warmwasserpumpe 16 auf, die Warmwasser in einem Wärmetauscher 19 zirkuliert. Die Warmwasserpumpen 14, 16 können ein Strömungsvolumen des Warmwassers ändern, um durch Ändern einer Drehzahl zwangszugeführt zu werden. Ein Betrieb der Warmwasserpumpen 14, 16 wird basierend auf einem Steuersignal von einem Controller (d.h. einem Abtauvorgangs-Controller) 26 gesteuert, der nachstehend beschrieben wird.
Wie in 2 gezeigt, ist der Wärmepumpenkreislauf 17 ein Kältemittelkreislauf, bei dem ein Kompressor 18, der Wärmetauscher 19, ein Expansionsventil 20 und ein Verdampfer 21 aufeinanderfolgend durch ein Rohr miteinander verbunden sind. In dem Wärmepumpenkreislauf 17 wird Kohlenstoffdioxid als Kältemittel verwendet. Der Wärmepumpenkreislauf 17 legt einen überkritischen Kältemittelkreislauf aus, bei dem ein Druck eines von dem Kompressor 18 abgeführten Hochdruckkältemittels höher als oder gleich einem kritischen Druck wird.
In dem Wärmepumpenkreislauf 17 saugt der Kompressor 18 Kältemittel an und führt das Kältemittel nach Komprimieren des Kältemittels ab, um einen Druck aufzuweisen, der höher als oder gleich dem kritischen Druck ist. Der Kompressor 18 kann beispielsweise ein elektrischer Kompressor sein, dessen Kapazität fest ist.
Ein Kältemittelauslass des Kompressors 18 ist mit einer Einlassseite eines Kältemitteldurchgangs 19b des Wärmetauschers 19 verbunden. Der Wärmetauscher 19 ist ein Wärmetauscher, der ausgelegt ist, um einen Fluiddurchgang 19a zur Warmwasserversorgung, in dem ein Fluid zur Warmwasserversorgung strömt, und den Kältemitteldurchgang 19b, in dem ein von dem Kompressor 18 abgeführtes Hochtemperatur-Hochdruckkältemittel strömt, aufzuweisen. Genauer gesagt ist der Wärmetauscher 19 ein Heizungswärmetauscher (d.h. ein Radiator), der das Fluid zur Warmwasserversorgung durch Strahlen von Wärme von dem Hochtemperatur-Hochdruckkältemittel heizt, das von dem Kompressor 18 abgeführt wurde, zu dem Fluid zur Warmwasserversorgung. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Fluid zur Warmwasserversorgung ein Zielheizfluid. Der Wärmepumpenkreislauf 17 der vorliegenden Ausführungsform legt, wie oben beschrieben, einen überkritischen Kältemittelkreislauf aus. Demgemäß strahlt das durch den Kältemitteldurchgang 19b des Wärmetauschers 19 strömende Kältemittel Wärme, während es in einem überkritischen Zustand ist, ohne kondensiert zu werden.
Eine Auslassseite des Kältemitteldurchgangs 19b des Wärmetauschers 19 ist mit einer Einlassseite des Expansionsventils 20 verbunden. Das Expansionsventil 20 ist ein Dekompressor. Genauer gesagt ist das Expansionsventil 20 ein variabler Drosselmechanismus, der das Hochdruckkältemittel dekomprimiert und expandiert, das aus dem Kältemitteldurchgang 19b des Wärmetauschers 19 strömt.
Eine Auslassseite des Expansionsventils 20 ist mit dem Verdampfer 21 verbunden. Der Verdampfer 21 ist ein endergonischer Wärmetauscher, der einen Wärmeaustausch zwischen einem Niederdrucldcältemittel, dessen Druck in dem Expansionsventil 20 verringert wird, und einer von einem Lüftergebläse 21a geblasenen Außenluft (d.h. Luft von außerhalb des Raums) durchführt, so dass das Niederdruckkältemittel einen Wärmeabsorptionseffekt erzeugt, indem es verdampft wird.
Ein stromaufwärtsseitiger Lufttemperatursensor (d.h. ein erster Temperaturdetektor) 22 ist auf einer stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 in einer Strömungsrichtung von Luft angeordnet und erfasst eine Temperatur der Außenluft vor Durchlaufen des Verdampfers 21. Ein stromabwärtsseitiger Lufttemperatursensor (d.h. ein zweiter Temperaturdetektor) 23 ist auf einer stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 in der Strömungsrichtung von Luft angeordnet und erfasst eine Temperatur der Außenluft nach Durchlaufen des Verdampfers 21. Außerdem sind ein Verdampfungstemperatursensor 24, der eine Kältemittel-Verdampfungstemperatur des Kältemittels erfasst, das in dem Verdampfer 21 verdampft wird, und ein Außentemperatursensor 25, der eine Außentemperatur erfasst, in der Wärmepumpenwasserheizung 10 angeordnet.
Der Controller 26 der vorliegenden Ausführungsform wird hier nachstehend beschrieben. Der Controller 26 weist einen bekannten Mikrocomputer auf, der eine CPU, ein ROM und ein RAM sowie und eine periphere Schaltung des Mikrocomputers aufweist. Erfassungssignale von dem stromaufwärtsseitigen Lufttemperatursensor 22, dem stromabwärtsseitigen Lufttemperatursensor 23, dem Verdampfungstemperatursensor 24 und dem Außentemperatursensor 25 werden in den Controller 26 eingegeben. Der Controller 26 gibt Steuersignale an die Warmwasserpumpen 14, 16, den Kompressor 18, das Expansionsventil 20 und das Lüftergebläse 21a aus, um deren Betrieb zu steuern.
Des Weiteren weist die Wärmepumpenwasserheizung 10 der vorliegenden Ausführungsform Temperatursensoren auf (nicht gezeigt), die auf einer Oberfläche der Außenwand des Warmwasserspeichers 11 angeordnet sind und eine Temperatur des Warmwassers in dem Wannwasserspeicher 11 erfassen. Erfassungssignale von den Temperatursensoren werden in den Controller 26 eingegeben. Der Controller 26 bestimmt einen Temperaturgradienten in einer oberen-unteren Richtung des Warmwasserspeichers 11 basierend auf den Erfassungssignalen von den Temperatursensoren und kann ein Speichervolumen des Warmwassers in dem Warmwasserspeicher 11 basierend auf dem Temperaturgradienten in der oberen-unteren Richtung schätzen.
Die Wärmepumpenwasserheizung 10 der vorliegenden Ausführungsform führt ein Abtauvorgang durch, um den Verdampfer 21 abzutauen, während ein Siedevorgang gestoppt wird, wenn der Verdampfer 21 abgetaut wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein erster Abtauvorgang und ein zweiter Abtauvorgang als der Abtaubetrieb durchgeführt werden. Der erste Abtauvorgang ist ein normaler Abtauvorgang, der den Kompressor 18 betreibt und von dem Kompressor 18 abgeführtes Hochtemperaturkältemittel dazu bringt, in den Verdampfer 21 zu strömen, so dass ein auf dem Verdampfer 21 gebildeter Tau geschmolzen und durch die Wärme des Hochtemperaturkältemittel entfernt wird. Der zweite Abtauvorgang ist ein Energiesparender Abtauvorgang, der das Lüftergebläse 21a betreibt, ohne den Kompressor 18 zu betreiben, und die Außenluft dem Verdampfer 21 zuführt, so dass ein auf dem Verdampfer 21 gebildeter Tau geschmolzen und durch Wärme der Außenluft entfernt wird. Im normalen Abtauvorgang wird die zweite Warmwasserpumpe 16 gestoppt, so dass eine Wärmeübertragung von dem Kältemittel zu dem Wannwasser in dem Wärmetauscher 19 unterdrückt wird, um die Kältemitteltemperatur am Abfallen zu hindern.
Ein Betrieb der Wärmepumpenwasserheizung 10, welche die oben beschriebene Struktur aufweist, wird hier nachstehend mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm in 3 beschrieben. Bei S10 wird ein Betrieb der Wärmepumpenwasserheizung 10 gestartet, um den Siedebetrieb durchzuführen, wenn ein Siedeinitiierungs-Anforderungssignal von einem nicht gezeigten Bedienfeld ausgegeben wird, während Leistung zu der Wärmepumpenwasserheizung 10 von außen zugeführt wird.
Bei S11 wird bestimmt, ob eine Abtau-Startbedingung erfüllt ist. In dem Wärmepumpenkreislauf 17 führt der Verdampfer 21 einen Wärmeaustausch zwischen Kältemittel und Außenluft im Siedebetrieb durch. Demgemäß gibt es die Möglichkeit, dass ein Frost auf dem Verdampfer 21 gebildet wird, wenn die Kältemittel-Verdampfungstemperatur in dem Verdampfer 21 niedriger als eine Frost-Bildungstemperatur wird (z.B. 0 °C). Somit wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, dass die Abtau-Startbedingung erfüllt ist, wenn die von dem Verdampfungstemperatursensor 24 erfasste Kältemittel- Verdampfungstemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur wird.
Wenn als Ergebnis einer Bestimmungsverarbeitung bei S11 (S11: NEIN) bestimmt wird, dass die Abtau-Startbedingung nicht erfüllt ist, rückt der Ablauf zu einer Verarbeitung von S18 vor, die nachstehend beschrieben wird. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Abtau-Startbedingung erfüllt ist (S11: JA), wird bei S12 bestimmt, ob eine Energie-sparende Abtaubedingung, bei der der Energie-sparende Abtauvorgang durchgeführt werden kann, erfüllt ist. Der Energie-sparende Abtauvorgang schmilzt den Frost auf dem Verdampfer 21 durch Verwenden von Wärme der Außenluft. Demgemäß erfordert der Energie-sparende Abtauvorgang mehr Zeit, um den Verdampfer 21 im Vergleich mit dem normalen Abtauvorgang unter Verwendung von Wärme des Hochtemperaturkältemittels abzutauen. Daher wird die Energie-sparende Abtaubedingung erfüllt, wenn das Speichervolumen des Warmwassers, das geschätzt wird, während des Energie-sparenden Abtauvorgangs erforderlich zu sein, in dem Warmwasserspeicher 11 gespeichert ist, oder wenn die Warmwasserversorgung nicht notwendig ist und für längere Zeit gestoppt werden kann. Somit wird in einer Bestimmungsverarbeitung bei S12 bestimmt, ob das Speichervolumen des im Warmwasserspeicher 11 gespeicherten Warmwassers, das basierend auf den Erfassungssignalen von den Temperatursensoren (nicht gezeigt) geschätzt wird, die auf der äußeren Wandoberfläche des Warmwasserspeichers 11 angeordnet sind, größer als ein vorbestimmtes Volumen ist.
Wenn als Ergebnis der Bestimmungsverarbeitung bei S12 (S12: NEIN) bestimmt wird, dass die Energie-sparende Abtaubedingung nicht erfüllt ist, wird der normale Abtauvorgang, der den Kompressor 18 betreibt und das Hochtemperaturkältemittel dem Verdampfer 21 zuführt, bei S13 durchgeführt (d.h. dem Abtauvorgangs-Controller).
Bei S14 (d.h. einem Abtaubeendigungs-Bestimmungsabschnitt) wird bestimmt, ob eine Abtau-Endebedingung erfüllt ist. Im normalen Abtauvorgang wird eine Ventilation von Luft in Richtung des Verdampfers 21 während des Abtauvorgangs gestoppt, um eine Wärmeübertragung von dem Kältemittel zu unterdrücken, das zum Abtauen von Luft verwendet wird. Die Abtaubeendigungs-Bestimmung wird durch Bestimmen durchgeführt, ob eine Temperatur des Verdampfers 21 eine vorbestimmte Temperatur erreicht (z.B. 10 °C).
Wenn als Ergebnis einer Bestimmungsverarbeitung bei S14 (S14: JA) bestimmt wird, dass die Abtau-Endebedingung erfüllt ist, rückt der Ablauf zu S 18 vor. Wenn als Ergebnis der Bestimmungsverarbeitung bei S14 (S14: NEIN) bestimmt wird, dass die Abtau-Endebedingung nicht erfüllt ist, kehrt der Ablauf zu S13 zurück.
Wenn als Ergebnis der Bestimmungsverarbeitung bei S12 (S12: JA) bestimmt wird, dass die Energie-sparende Abtaubedingung erfüllt ist, wird der Energie-sparende Abtauvorgang, der die Außenluft dem Verdampfer 21 durch Betreiben des Lüftergebläses 21a zuführt, während der Kompressor 18 gestoppt wird, bei S15 durchgeführt (d.h. bei dem Abtauvorgangs-Controller).
Bei S16 (d.h. dem Abtaubeendigungs-Bestimmungsabschnitt) wird bestimmt, ob die Abtau-Endebedingung erfüllt ist. Wenn ein Frost auf dem Verdampfer 21 gebildet ist, absorbiert der Frost Wärme aus der durch den Verdampfer 21 laufenden Luft. Demgemäß wird eine Temperatur von Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 niedriger als ein Temperatur von Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21, und ein Temperaturunterschied zwischen der Luft auf der stromaufwärtigen Seite und der Luft auf der stromabwärtigen Seite nimmt zu. Wenn der Frost geschmolzen ist und wenn die Temperatur des Verdampfers 21 ansteigt, nimmt der Temperaturunterschied zwischen der Luft auf der stromaufwärtigen Seite und der Luft auf der stromabwärtigen Seite ab. Daher wird in einer Bestimmungsverarbeitung bei S16 bestimmt, dass die Abtau-Endebedingung erfüllt ist, wenn der Temperaturunterschied zwischen einer von dem stromaufwärtsseitigen Lufttemperatursensor 22 erfassten Lufttemperatur und einer von dem stromabwärtsseitigen Lufttemperatursensor 23 erfassten Lufttemperatur kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn als Ergebnis der Bestimmungsverarbeitung von S16 bestimmt wird, dass die Abtau-Endebedingung erfüllt ist (S16: JA), rückt der Ablauf zu einer Verarbeitung von S18 vor. Wenn andererseits nicht bestimmt wird, dass die Abtau-Endebedingung erfüllt ist (S16: NEIN), wird bei S17 (d.h. einem Abtauvorgang-Übergangsabschnitt) bestimmt, ob eine Normales-Abtauen-Übergangsbedingung erfüllt ist. Die Normales-Abtauen-Übergangsbedingung kann erfüllt sein, wenn vorhergesagt wird, dass ein Abtauen nicht beendet sein wird, bevor der Siedebetrieb sogar mit einer Fortsetzung des Energie-sparenden Abtauvorgangs erneut gestartet wird. Genauer gesagt wird die Normales-Abtauen-Übergangsbedingung erfüllt, wenn eine vorbestimmte Zeit von einer Initiierung des Energie-sparenden Abtauvorgangs verstreicht. Die vorbestimmte Zeit zum Erfüllen der Normales-Abtauen-Übergangsbedingung ist auf das Speichervolumen des in dem Warmwasserspeicher 11 gespeicherten Warmwassers bezogen. Die vorbestimmte Zeit kann als eine abgelaufene Zeit eingestellt werden, wobei vorhergesagt wird, dass das Speichervolumen in dem Warmwasserspeicher 11 kleiner als ein Minimalwert ist. Alternativ kann bestimmt werden, dass die Normales-Abtauen-Übergangsbedingung erfüllt ist, wenn der Energie-sparende Abtauvorgang durchgeführt wird, und wenn das Speichervolumen (d.h. eine gespeicherte Menge) von Warmwasser in dem Warmwasserspeicher 11, das basierend auf den Erfassungssignalen von den Temperatursensoren geschätzt wird, die auf der äußeren Wandoberfläche des Warmwasserspeichers 11 angeordnet sind, kleiner als der Minimalwert wird.
Wenn als Ergebnis einer Bestimmungsverarbeitung bei S17 (S17: NEIN) bestimmt wird, dass die Normales-Abtauen-Übergangsbedingung nicht erfüllt ist, kehrt der Ablauf zu einer Verarbeitung von S15 zurück und der Energie-sparende Abtauvorgang wird fortgesetzt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Normales-Abtauen-Übergangsbedingung erfüllt ist (S17: JA), dann wird der normale Abtauvorgang durch die Verarbeitung von S13 eingestellt.
Anschließend wird bei S18 bestimmt, ob der Siedebetrieb fortgesetzt wird. Wenn als Ergebnis einer Bestimmungsverarbeitung bei S18 (S18: JA) bestimmt wird, den Siedebetrieb fortzusetzen, kehrt der Ablauf zu der Verarbeitung von S10 zurück. Wenn andererseits bestimmt wird, den Siedebetrieb nicht fortzusetzen (S18: NEIN), wird ein Betrieb des Wärmepumpenkreislaufs 17 gestoppt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform kann der Energie-sparende Abtauvorgang, der Außenluft dem Verdampfer 21 durch Betreiben des Lüftergebläses 21a zuführt, während der Kompressor 18 gestoppt wird, zusätzlich zu dem normalen Abtauvorgang durchgeführt werden, der das Hochtemperaturkältemittel dem Verdampfer 21 durch Betreiben des Kompressors 18 zuführt. Daher kann ein Wirkungsgrad des Wärmepumpenkreislaufs 17 durch Durchführen des Energie-sparenden Abtauvorgangs verbessert werden, wenn eine bestimmte Zeit zum Durchführen des Abtauvorgangs gesichert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Abtauvorgang von dem Energiesparenden Abtauvorgang auf den normalen Abtauvorgang umgeschaltet, wenn vorhergesagt wird, dass während des Energie-sparenden Abtauvorgangs das Abtauen nicht beendet wird, bevor der Siedebetrieb erneut gestartet wird, sogar mit der Fortsetzung des Energie-sparenden Abtauvorgangs. Daher kann der Abtauvorgang rasch beendet werden und der Siedebetrieb kann kontinuierlich über den Abtauvorgang ordnungsgemäß durchgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Abtaubeendigungsbestimmung, um zu bestimmen, ob das Abtauen des Verdampfers 21 beendet ist, basierend auf dem Temperaturunterschied zwischen der Lufttemperatur auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Lufttemperatur auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 durchgeführt. Eine Temperaturverteilung von jeweils der Lufttemperatur auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Lufttemperatur auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 ist klein. Daher kann genau bestimmt werden, ob das Abtauen beendet ist, basierend auf einer Oberflächentemperatur des Verdampfers 21, bei dem eine Temperaturverteilung ohne weiteres verursacht wird, wenn die Abtau-Beendigungsbestimmung durchgeführt wird, basierend auf dem Temperaturunterschied zwischen der Lufttemperatur auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Lufttemperatur auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21. Somit kann unterdrückt werden, dass der Siedebetrieb gestoppt wird, um den Abtauvorgang wieder durchzuführen, nachdem der Siedebetrieb erneut startet, während der Tau auf dem Verdampfer 21 verbleibt.
Der Temperaturunterschied zwischen der Lufttemperatur auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Lufttemperatur auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 wird ohne weiteres verursacht, indem die Lufttemperatur auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 zunimmt und indem eine Strömungsgeschwindigkeit von durch den Verdampfer 21 laufenden Luft abnimmt. Unter einer derartigen Bedingung kann genauer bestimmt werden, ob das Abtauen beendet ist, durch Durchführen der Abtaubeendigungsbestimmung basierend auf dem Temperaturunterschied zwischen der Lufttemperatur auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Lufttemperatur auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21.
(Zweite Ausführungsform)
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform kann einem Teil, der einer Sache entspricht, die in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben wird, die gleiche Bezugsziffer zugewiesen werden, und eine redundante Erläuterung für das Teil kann weggelassen werden. Ein Merkmal, das von der ersten Ausführungsform unterschiedlich ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie in 4 gezeigt, wird gemäß der zweiten Ausführungsform ein Abluftkanal 2 bereitgestellt, um als Abluft eine Luft innerhalb eines Raums (d.h. eine Innenluft) von der Innenseite des Hauses 1 nach der Außenseite zu emittieren. Eine Endseite des Abluftkanals 2 ist mit dem Haus 1 verbunden und die andere Endseite ist auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 in der Strömungsrichtung von Luft lokalisiert. Der Abluftkanal 2 weist einen Endabschnitt auf einer Seite angrenzend zu dem Haus 1 auf und ein Lüftungsventilator 2a ist in dem Endabschnitt angeordnet. Die Innenluft (d.h. die Abluft) wird zu der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 durch den Abluftkanal 2 durch Betreiben des Lüftungsventilators 2a emittiert.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird, wenn die Außentemperatur niedrig ist, der Lüftungsventilator 2a betrieben, während das Lüftergebläse 21a gestoppt wird, so dass lediglich die Innenluft (d.h. die Abluft) dem Verdampfer 21 zugeführt wird und der Energie-sparende Abtauvorgang durch Verwenden von Wärme der Innenluft (d.h. der Abluft) durchgeführt wird. Wenn die Außentemperatur hoch ist, werden der Lüftungsventilator 2a und das Lüftergebläse 21a betrieben, so dass die Innenluft (d.h. die Abluft) und die Außenluft dem Verdampfer 21 zugeführt werden und der Energie-sparende Abtauvorgang durch Verwenden von Wärme der Innenluft (d.h. die Abluft) und der Außenluft durchgeführt wird.
Der Energie-sparende Abtauvorgang der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm der 5 beschrieben. In dem Energie-sparenden Abtauvorgang der zweiten Ausführungsform wird bei S151 bestimmt, ob die von dem Außentemperatursensor 25 erfasste Außentemperatur höher als eine vorbestimmte Temperatur ist (z.B. 5 °C). Wenn als Ergebnis der Bestimmung bei S151 (S151: JA) bestimmt wird, das die Außenlufttemperatur höher als die vorbestimmte Temperatur ist, wird der Energie-sparende Abtauvorgang durch Zuführen der Innenluft (d.h. der Abluft) und der Außenluft zu dem Verdampfer 21 bei S152 durchgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Außentemperatur nicht höher als die vorbestimmte Temperatur ist (S151: NEIN), wird der Energie-sparende Abtauvorgang durchgeführt, indem lediglich die Innenluft (d.h. die Abluft) dem Verdampfer 21 bei S153 zugeführt wird.
Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform wird die Innenluft (d.h. die Abluft) der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 während des Energie-sparenden Abtauvorgangs zugeführt. Unter einer Umgebung, wobei ein Heizen für die Innenseite des Raums unter Verwendung der Wärmepumpenwasserheizung 10 durchgeführt wird, ist eine Temperatur der Innenluft höher als eine Temperatur der Außenluft. Demgemäß kann die Innenluft (d.h. die Abluft) wirksam verwendet werden, um den Energiesparenden Abtauvorgang durch Zuführen der Innenluft zu dem Verdampfer 21 und Durchführen des Energie-sparenden Abtauvorgangs durchzuführen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Außenluft zusätzlich zu der Innenluft (d.h. der Abluft) der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 zugeführt, wenn die Außentemperatur hoch ist. Daher kann ein Volumen von Luft zunehmen, das durch den Verdampfer 21 läuft, und das Abtauen des Verdampfers 21 kann gefördert werden. Als Ergebnis kann der Energie-sparende Abtauvorgang rasch beendet werden.
(Dritte Ausführungsform)
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform kann einem Teil, das einer in den oben Ausführungsformen beschriebenen Sache entspricht, die gleiche Bezugsziffer zugewiesen werden, und eine redundante Erläuterung für das Teil kann weggelassen werden. Ein Merkmal, das von den oben beschriebenen Ausführungsformen unterschiedlich ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie in 6 gezeigt, weist gemäß der dritten Ausführungsform das Haus 1 eine Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung 3 auf. Die Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung 3 führt in einem Wärmetauscher 3c einen Wärmeaustausch durch zwischen einer Außenluft, die in den Raum von einem Außenlufteinführungsgebläse 3a eingeführt wird, und einer Innenluft (d.h. einer Abluft), die aus dem Raum durch einen Lüftungsventilator 3b emittiert wird. Somit absorbiert die Außenluft Wärme von der Innenluft (d.h. der Abluft). Die Innenluft (d.h. die Abluft), die durch die Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung 3 läuft, wird der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 durch den Abluftkanal 2 zugeführt.
Gemäß der dritten Ausführungsform sind die Heizvorrichtungseinheit 100, die Tankeinheit 200 und die Wärmepumpeneinheit 300 im Innern des Hauses 1 lokalisiert. Die Abgaswärme-Rückgewirmungsvorrichtung 3, die Tankeinheit 200 und die Wärmepumpeneinheit 300 sind einstückig miteinander gekoppelt. Des Weiteren sind der Wärmepumpenkreislauf 17 und die Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung 3 einstückig miteinander gekoppelt.
Der Energie-sparende Abtauvorgang der dritten Ausführungsform wird auf ähnliche Weise zu der zweiten Ausführungsform durchgeführt, wie oben mit Bezug auf 5 beschrieben. Das heißt, wenn die Außentemperatur höher als die vorbestimmte Temperatur ist (z.B. 5 °C), werden die Innenluft (d.h. die Abluft) und die Außenluft dem Verdampfer 21 durch Betreiben des Lüftungsventilators 3b und des Lüftergebläses 21a zugeführt, und das Abtauen wird durch Verwenden von Wärme der Innenluft (d.h. der Abluft) und der Außenluft durchgeführt. Wenn die Außenlufttemperatur nicht höher als die vorbestimmte Temperatur ist, wird der Lüftungsventilator 3b betrieben, während das Lüftergebläse 21a gestoppt wird, so dass lediglich die Innenluft (d.h. die Abluft) dem Verdampfer 21 zugeführt wird und das Abtauen durch Verwenden von Wärme der Innenluft (d.h. der Abluft) durchgeführt wird.
Gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform wird die Innenluft (d.h. die Abluft), die durch die Abgaswäme-Rückgewinnungsvorrichtung 3 läuft, der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 während des Energie-sparenden Abtauvorgangs zugeführt. Demgemäß kann die Innenluft (d.h. die Abluft), deren Wärme durch die Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung 3 zurückgewonnen wird, wirksam verwendet werden, um den Energie-sparenden Abtauvorgang durchzuführen.
Ferner kann dadurch, dass die Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung 3, die Tankeinheit 200 und die Wärmepumpeneinheit 300 einstückig miteinander gekoppelt sind, ein Einbauraum für sie kleiner sein.
(Andere Modifikation)
Es versteht sich, dass die vorliegenden Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist und bestimmt ist, verschiedene Modifikationen innerhalb eines Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung abzudecken, wie hier nachstehend beschrieben.
Beispielsweise wird in dem Wärmepumpenkreislauf 17 der oben beschriebenen Ausführungsformen Kohlenstoffdioxid als Kältemittel im überkritischen Kältemittefkreislauf verwendet. Ein unterkritischer Kältemittelkreislauf kann jedoch durch Verwenden eines Kältemittels, wie beispielsweise Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel oder Kohlenwasserstoff-Kältemittel, ausgelegt sein, deren Druck in einem Hochdruckzustand einen kritischen Druck nicht überschreitet.
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Abtau-Beendigungsbestimmung (bei S14, S16) basierend auf dem Temperaturunterschied zwischen der Lufttemperatur auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Lufttemperatur auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 durchgeführt. Die Abtau-Beendigungsbestimmung kann jedoch mit einem unterschiedlichen Aspekt durchgeführt werden.
Beispielsweise kann, wie in 7 gezeigt, ein Differenzdrucksensor (d.h. ein Druckdifferenzdetektor) 27 angeordnet sein, um einen Druckunterschied zwischen einem Druck von Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und einem Druck von Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 zu erfassen. In diesem Fall wird die Abtau-Beendigungsbestimmung (bei S14, S16) basierend auf dem Druckunterschied zwischen dem Druck von Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und dem Druck von Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 durchgeführt, der durch den Differenzdrucksensor 27 erfasst wird. Wenn ein Frost auf dem Verdampfer 21 gebildet ist, nimmt ein Ventilationswiderstand zu. Demgemäß wird der Druck von Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 niedriger als der Druck von Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21. Als Ergebnis nimmt der Druckunterschied zwischen dem Druck von Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und dem Druck von Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 zu. Wenn der Frost schmilzt, nimmt der Druckunterschied zwischen dem Druck von Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und dem Druck von Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 ab. Daher kann das Abtauen bestimmt werden, beendet zu sein, wenn der Druckunterschied zwischen dem Druck von Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und dem Druck von Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21, der durch den Differenzdrucksensor 27 erfasst wird, kleiner als ein vorbestimmter Druckunterschied wird. Wenn ein Strömungsvolumen von durch den Verdampfer 21 laufender Luft groß ist, wird der Temperaturunterschied zwischen der Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 kaum verursacht. Somit wird genauer bestimmt, ob das Abtauen beendet ist, durch Durchführen der Abtau-Beendigungsbestimmung basierend auf dem Druckunterschied zwischen der Luft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Luft auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 verglichen mit einem Fall, in dem die Abtaubeendigungsbestimmung basierend auf dem Temperaturunterschied zwischen der Lufttemperatur auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 21 und der Lufttemperatur auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 21 durchgeführt wird.
Wie in 8 gezeigt, kann der Verdampfertemperatursensor (d.h. ein Verdampfertemperaturdetektor) 28 angeordnet sein, um die Oberflächentemperatur (d.h. eine Temperatur einer Rippe) des Verdampfers 21 zu erfassen. In diesem Fall wird die Abtau-Beendigungsbestimmung (bei S14, S16) durchgeführt, basierend auf der Oberflächentemperatur des Verdampfers 21, die von dem Verdampfertemperatursensor 28 erfasst wird. Die Oberflächentemperatur des Verdampfers nimmt ab, wenn ein Frost auf dem Verdampfer 21 gebildet ist. Die Oberflächentemperatur nimmt zu, wenn der Frost schmilzt. Demgemäß kann bestimmt werden, dass das Abtauen beendet ist, wenn die von dem Verdampfertemperatursensor 28 erfasste Oberflächentemperatur des Verdampfers 21 höher als die vorbestimmte Temperatur wird. Sogar in einem Fall, in dem eine Störung verursacht wird, die einen durch den Verdampfer 21 laufenden Luftstrom beeinflusst, beeinflusst die Störung den Luftstrom durch Durchführen der Abtau-Beendigungsbestimmung basierend auf der Oberflächentemperatur des Verdampfers 21 kaum. Daher kann genauer bestimmt werden, ob das Abtauen beendet ist.
Gemäß den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen sind die Tankeinheit 200 und die Wärmepumpeneinheit 300 außerhalb des Hauses 1 lokalisiert. Die Tankeinheit 200 und die Wärmepumpeneinheit 300 können jedoch innerhalb des Hauses 1 lokalisiert sein. Des Weiteren sind gemäß der dritten Ausführungsform die Tankeinheit 200 und die Wärmepumpeneinheit 300 innerhalb des Hauses 1 lokalisiert. Die Tankeinheit 200 und die Wärmepumpeneinheit 300 können jedoch außerhalb des Hauses 1 lokalisiert sein.
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen wird durch den Wärmepumpenkreislauf 17 erwärmtes Warmwasser der Heizvorrichtung 12 durch den Warmwasserspeicher 11 zugeführt. Das durch den Wärmepumpenkreislauf 17 erwärmte Warmwasser kann der Heizvorrichtung 12 jedoch direkt zugeführt werden.

Claims

Wärmepumpenkreislaufvorrichtung, umfassend: einen Wärmepumpenkreislauf (17), der umfasst: einen Kompressor (18), der Kältemittel ansaugt und das Kältemittel abführt; einen Radiator (19), der Wärme des von dem Kompressor (18) abgeführten Kältemittels strahlt; einen Dekompressor (20), der das Kältemittel dekomprimiert, das Wärme in dem Radiator (19) austauscht; und einen Verdampfer (21), der das Kältemittel durch Durchführen eines Wärmeaustausches zwischen Luft und dem in dem Dekompressor (20) dekomprimierten Kältemittel verdampft; und einen Abtauvorgangs-Controller (26, S13, S15), der imstande ist, (i) einen ersten Abtauvorgang, der den Kompressor (18) betreibt und den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme des von dem Kompressor (18) abgeführten Hochtemperaturkältemittels abtaut, und (ii) einen zweiten Abtauvorgang, der den Kompressor (18) stoppt und den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme der durch den Verdampfer (21) laufenden Luft abtaut, durchzuführen, wobei der Abtauvorgangs-Controller (26, S13, S15) einen Abtauvorgangs-Übergangsabschnitt (S17) aufweist, der den zweiten Abtauvorgang auf den ersten Abtauvorgang umschaltet, wenn eine erste Abtau-Übergangsbedingung, um auf den ersten Abtauvorgang überzugehen, nach Starten des zweiten Abtauvorgangs erfüllt ist, wobei die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung ferner umfasst: eine Heizvorrichtung (12), die einen Raum durch Verwenden eines Zielheizfluids heizt, das durch einen Wärmeaustausch mit dem Hochtemperaturkältemittel in dem Radiator (19) erhitzt wurde; und einen Abluftkanal (2), der eine von dem Raum emittierte Innenluft einer stromaufwärtigen Seite des Verdampfers (21) in einer Strömungsrichtung der Luft zuführt, wobei der zweite Abtauvorgang den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme der von dem Raum emittierten Innenluft abtaut, die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung ferner umfasst: eine Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung (3), die einen Wärmeaustausch zwischen einer in den Raum eingeführten Außenluft und der von dem Raum emittierten Innenluft durchführt, wobei der zweite Abtauvorgang den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme der Innenluft nach Austauschen von Wärme in der Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung (3) abtaut.
Wärmepumpenkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: einen ersten Temperaturdetektor (22), der eine Lufttemperatur von Luft auf einer stromaufwärtigen Seite des Verdampfers (21) in einer Strömungsrichtung der Luft erfasst; und einen zweiten Temperaturdetektor (23), der eine Lufttemperatur von Luft auf einer stromabwärtigen Seite des Verdampfers (21) in der Strömungsrichtung erfasst, wobei der Abtauvorgangs-Controller einen Abtaubeendigungs-Bestimmungsabschnitt (S14, S16) aufweist, der bestimmt, ob der erste Abtauvorgang oder der zweite Abtauvorgang zu beenden ist, während der erste Abtauvorgang oder der zweite Abtauvorgang durchgeführt wird, basierend auf einem Temperaturunterschied zwischen der von dem ersten Temperaturdetektor (22) erfassten Lufttemperatur und der von dem zweiten Temperaturdetektor (23) erfassten Lufttemperatur.
Wärmepumpenkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: einen Druckdifferenzdetektor (27), der einen Druckunterschied zwischen einem Druck von Luft auf einer stromaufwärtigen Seite des Verdampfers (21) in einer Strömungsrichtung der Luft und einem Druck von Luft auf einer stromabwärtigen Seite des Verdampfers (21) in der Strömungsrichtung erfasst, wobei der Abtauvorgangs-Controller einen Abtaubeendigungs-Bestimmungsabschnitt (S14, S16) aufweist, der bestimmt, ob der erste Abtauvorgang oder der zweite Abtauvorgang zu beenden ist, während der ersten Abtauvorgang oder der zweite Abtauvorgang durchgeführt wird, basierend auf dem von dem Druckdifferenzdetektor (27) erfassten Druckunterschied.
Wärmepumpenkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: einen Verdampfertemperaturdetektor (28), der eine Oberflächentemperatur des Verdampfers (21) erfasst, wobei der Abtauvorgangs-Controller einen Abtaubeendigungs-Bestimmungsabschnitt (S14, S16) aufweist, der bestimmt, ob der erste Abtauvorgang oder der zweite Abtauvorgang zu beenden ist, während der erste Abtauvorgang oder der zweite Abtauvorgang durchgeführt wird, basierend auf der von dem Verdampfertemperaturdetektor (28) erfassten Oberflächentemperatur.
Wärmepumpenkreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Wärmepumpenkreislauf (17) und die Abgaswärme-Rückgewinnungsvorrichtung (3) einstückig miteinander gekoppelt sind.
Wärmepumpenkreislaufvorrichtung, umfassend: einen Wärmepumpenkreislauf (17), der umfasst: einen Kompressor (18), der Kältemittel ansaugt und das Kältemittel abführt; einen Radiator (19), der Wärme des von dem Kompressor (18) abgeführten Kältemittels strahlt; einen Dekompressor (20), der das Kältemittel dekomprimiert, das Wärme in dem Radiator (19) austauscht; und einen Verdampfer (21), der das Kältemittel durch Durchführen eines Wärmeaustausches zwischen Luft und dem in dem Dekompressor (20) dekomprimierten Kältemittel verdampft; und einen Abtauvorgangs-Controller (26, S13, S15), der imstande ist, (i) einen ersten Abtauvorgang, der den Kompressor (18) betreibt und den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme des von dem Kompressor (18) abgeführten Hochtemperaturkältemittels abtaut, und (ii) einen zweiten Abtauvorgang, der den Kompressor (18) stoppt und den Verdampfer (21) durch Verwenden von Wärme der durch den Verdampfer (21) laufenden Luft abtaut, durchzuführen, wobei der Abtauvorgangs-Controller einen Abtauvorgangs-Übergangsabschnitt (S17) aufweist, der den zweiten Abtauvorgang auf den ersten Abtauvorgang umschaltet, wenn eine erste Abtau-Übergangsbedingung, um auf den ersten Abtauvorgang überzugehen, nach Starten des zweiten Abtauvorgangs erfüllt ist, die Wärmepumpenkreislaufvorrichtung ferner umfasst: einen Tank (11), der ein Zielheizfluid speichert, das durch einen Wärmeaustausch mit dem Hochtemperaturkältemittel in dem Radiator (19) erhitzt wurde, wobei die erste Abtau-Übergangsbedingung erfüllt ist, wenn eine vorbestimmte Zeit von einer Initiierung des zweiten Abtauvorgangs verstreicht, und die vorbestimmte Zeit in Verbindung mit einem Speichervolumen des im Tank (11) gespeicherten Zielheizfluids eingestellt wird.
Wärmepumpenkreislaufvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: einen Tank (11), der ein Zielheizfluid speichert, das durch einen Wärmeaustausch mit dem Hochtemperaturkältemittel in dem Radiator (19) erhitzt wurde, wobei die erste Abtau-Übergangsbedingung erfüllt ist, wenn ein Speichervolumen eines im Tank gespeicherten Zielheizfluids kleiner als ein vorbestimmtes Minimalvolumen wird, während der zweite Abtauvorgang durchgeführt wird.