JP2016102601A - Refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus.
従来、圧縮機と蒸発器の間にバイパス配管と電磁弁を設け、蒸発器の除霜時に、圧縮機より吐出した冷媒がバイパス配管を通って蒸発器へ導入されるように電磁弁を制御するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。この装置では、圧縮機より吐出した冷媒は蒸発器に流入しその蒸発器の霜を溶かした後、圧縮機へ戻るようになっている。 Conventionally, a bypass pipe and a solenoid valve are provided between the compressor and the evaporator, and the solenoid valve is controlled so that the refrigerant discharged from the compressor is introduced into the evaporator through the bypass pipe when the evaporator is defrosted. There is something like that (see, for example, Patent Document 1). In this apparatus, the refrigerant discharged from the compressor flows into the evaporator, melts the frost of the evaporator, and returns to the compressor.
このような装置は、装置起動時に蒸発器が着霜していると効率が悪くなってしまうため、装置起動時に速やかに蒸発器の除霜を開始するのが好ましい。しかしながら、このような装置では、装置起動後、圧縮機より吐出される冷媒が十分に昇圧されて装置の状態が安定してから、電磁弁を開状態にして蒸発器の除霜を行うようになっている。このため、効率が悪く除霜を完了するまでに時間がかかってしまう。また、除霜を完了するまでに時間がかかるため無駄な電力を消費してしまうといった問題もある。 In such an apparatus, if the evaporator is frosted at the time of starting up the apparatus, the efficiency is deteriorated. Therefore, it is preferable to start the defrosting of the evaporator immediately at the time of starting up the apparatus. However, in such an apparatus, after starting the apparatus, the refrigerant discharged from the compressor is sufficiently boosted to stabilize the state of the apparatus, and then the solenoid valve is opened to defrost the evaporator. It has become. For this reason, efficiency is low and it takes time to complete the defrosting. Moreover, since it takes time to complete the defrosting, there is a problem that wasteful power is consumed.
なお、電磁弁を開状態にして装置を起動すれば除霜完了までの時間を短縮することが可能であるが、電磁弁を開状態にして装置を起動すると、圧縮機より吐出される冷媒の圧力が上昇しにくく、圧縮機の入口側に大量の液冷媒が流入しやすい。特に、装置の起動直後は圧縮機より吐出される冷媒の圧力が低く圧縮機の入口側に液冷媒が大量に流入しやすい。このように、圧縮機の入口側に大量の液冷媒が流入してしまうと装置の能力の低下や圧縮機の故障の原因となる。 It is possible to shorten the time until defrosting is completed if the device is started with the solenoid valve opened, but when the device is started with the solenoid valve opened, the refrigerant discharged from the compressor is reduced. The pressure hardly rises and a large amount of liquid refrigerant tends to flow into the inlet side of the compressor. In particular, immediately after startup of the apparatus, the pressure of the refrigerant discharged from the compressor is low, and a large amount of liquid refrigerant tends to flow into the inlet side of the compressor. As described above, if a large amount of liquid refrigerant flows into the inlet side of the compressor, it causes a reduction in the capacity of the apparatus and a failure of the compressor.
本発明は上記問題に鑑みたもので、装置を起動してから除霜が完了するまでの時間を短縮するとともに、圧縮機へ大量の液冷媒が流入することを防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the time from the start of the apparatus to the completion of defrosting and to prevent a large amount of liquid refrigerant from flowing into the compressor.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱する熱媒体−冷媒熱交換器(12)と、熱媒体−冷媒熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧手段(13、18)と、減圧手段にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器(14)と、熱媒体−冷媒熱交換器から流出した冷媒と蒸発器から流出した冷媒を熱交換させて蒸発器から流出して圧縮機に吸入される冷媒を加熱する内部熱交換器(15)と、圧縮機から吐出された冷媒の一部を蒸発器へと導く除霜用冷媒流路(17)と、除霜用冷媒流路を開閉する開閉装置(16)と、圧縮機の作動要求があった場合、圧縮機から吐出した冷媒が減圧手段と除霜用冷媒流路の両方に流れるように開閉装置を制御するとともに圧縮機を作動させて蒸発器の除霜を行う除霜制御手段(S104〜S110)と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1, the compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant, and heat-exchanges the refrigerant and the heat medium discharged from the compressor to heat the heat medium. Heat medium-refrigerant heat exchanger (12), pressure reducing means (13, 18) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the heat medium-refrigerant heat exchanger, and an evaporator (evaporating the refrigerant reduced by the pressure reducing means) 14) and an internal heat exchanger (15) that heats the refrigerant that has flowed out of the heat medium-refrigerant heat exchanger and the refrigerant that has flowed out of the evaporator, and flows out of the evaporator and is sucked into the compressor A defrosting refrigerant flow path (17) for guiding a part of the refrigerant discharged from the compressor to the evaporator, an opening / closing device (16) for opening and closing the defrosting refrigerant flow path, and an operation request for the compressor If there is, the refrigerant discharged from the compressor flows into both the decompression means and the defrosting refrigerant flow path. A defrosting control means for defrosting the evaporator by operating the compressor to control the opening and closing device so that (S104 to S110), is characterized by comprising a.
上記した構成によれば、熱媒体−冷媒熱交換器から流出した冷媒と蒸発器から流出した冷媒を熱交換させて蒸発器から流出して圧縮機に吸入される冷媒を加熱する内部熱交換器を備え、更に、圧縮機の作動要求があった場合、圧縮機から吐出した冷媒が減圧手段と除霜用冷媒流路の両方に流れるように開閉装置を制御するとともに圧縮機を作動させて蒸発器の除霜を行うので、装置を起動してから除霜が完了するまでの時間を短縮することができる。また、内部熱交換器により蒸発器から流出して圧縮機に吸入される冷媒が加熱されるので、圧縮機へ大量の液冷媒が流入することを防止することもできる。 According to the above configuration, the internal heat exchanger that heats the refrigerant that flows out of the evaporator and is sucked into the compressor by exchanging heat between the refrigerant that flows out of the heat medium-refrigerant heat exchanger and the refrigerant that flows out of the evaporator. In addition, when there is a request for operating the compressor, the switching device is controlled so that the refrigerant discharged from the compressor flows through both the decompression means and the defrosting refrigerant flow path, and the compressor is operated to evaporate. Since the defrosting of the vessel is performed, it is possible to shorten the time from the start of the apparatus to the completion of the defrosting. Moreover, since the refrigerant flowing out of the evaporator and sucked into the compressor is heated by the internal heat exchanger, it is possible to prevent a large amount of liquid refrigerant from flowing into the compressor.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係るヒートポンプサイクル装置の構成を図1に示す。本ヒートポンプサイクル装置10は、圧縮機11、水−冷媒熱交換器12、電気式膨張弁13、蒸発器14等を順次冷媒配管で接続することによって構成された蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。また、ヒートポンプサイクル装置10は、貯湯タンク20に貯湯された給湯水や温水といった熱媒体を直接的にあるいは間接的に加熱する機能を果たす。
(First embodiment)
The configuration of the heat pump cycle device according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. The heat
さらに、このヒートポンプサイクル装置10は、冷媒として二酸化炭素を採用しており、圧縮機11の吐出口側から電気式膨張弁13の入口側へ至るサイクルの高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。
Further, the heat
圧縮機11は、ヒートポンプサイクル装置10において冷媒を吸入し、臨界圧力以上となるまで圧縮して、高温高圧の冷媒を吐出する。本実施形態では、圧縮機11として、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機を採用している。圧縮機11の電動モータは、後述する制御装置から出力される制御信号によって、その作動(回転数)が制御される。
The
水−冷媒熱交換器12は、圧縮機11から吐出された冷媒と給湯水とを熱交換させて給湯水を直接的に加熱するものである。給湯水は、ヒートポンプサイクル装置10の加熱対象流体であり、貯湯タンク20内に貯留された後、調理場や風呂等に給湯される。さらに、本実施形態の給湯水は、ヒートポンプサイクル装置10にて発生した熱を貯湯タンク20内に貯留された給湯水へ移動させる熱媒体としての機能も果たす。
The water-
電気式膨張弁13は、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路12aから流出した冷媒を減圧させる減圧手段である。具体的には、電気式膨張弁13は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させる電動アクチュエータを有して構成される可変絞り機構である。さらに、この電動アクチュエータは、制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
蒸発器14は、電気式膨張弁13にて減圧された冷媒を、外気と熱交換させて蒸発させるものである。蒸発器14の冷媒出口側には、内部熱交換器15が接続されている。蒸発器14から流出した冷媒は、内部熱交換器15を通った後、圧縮機11の吸入口に流入する。
The
内部熱交換器15は、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路12aから流出した冷媒と蒸発器14から流出した冷媒とを熱交換させて蒸発器14から流出した冷媒を加熱するものである。
The
除霜用冷媒流路17は、圧縮機11から吐出された冷媒を蒸発器14へと導く冷媒流路である。
The defrosting
電磁弁16は、除霜用冷媒流路17を開閉する開閉装置である。電磁弁16は、制御装置から出力される制御信号によって、絞り開度が制御される。
The
なお、ヒートポンプサイクル装置10の各構成機器11〜17は、1つの筐体内に収容され、もしくは、1つのフレーム構造内に収容され、ヒートポンプユニットとして一体的に構成されている。
In addition, each component apparatus 11-17 of the heat
次に、貯湯タンク20について説明する。貯湯タンク20は、耐食性に優れた金属(例えば、ステンレス)で形成され、その外周を断熱材で覆う断熱構造あるいは二重タンクによる真空断熱構造等を有し、高温の給湯水を長時間保温することができる温水タンクである。また、この貯湯タンク20も室外に配置されている。貯湯タンク20に貯留された給湯水は、給湯や暖房に用いられる。
Next, the hot
貯湯タンク20は、水循環回路21によってヒートポンプサイクル装置10の水−冷媒熱交換器12の水通路12bと接続されている。水循環回路21は、貯湯タンク20と水−冷媒熱交換器12との間で給湯水を循環させる水循環回路である。この水循環回路21には、給湯水を循環させる水循環ポンプ22が配置されている。
The hot
水循環ポンプ22は、貯湯タンク20の下方側に設けられた給湯水出口から流出した給湯水を吸入して、水−冷媒熱交換器12の水通路12bへ給湯水を圧送する電動式の水ポンプである。さらに、この水循環ポンプ22は、制御装置から出力される制御信号によって、その作動(回転数)が制御される。
The
従って、水循環ポンプ22を作動させると、給湯水は、貯湯タンク20の下方側に設けられた給湯水出口→水循環ポンプ22→水−冷媒熱交換器12の水通路12b→貯湯タンク20の上方側に設けられた給湯水入口の順に循環する。これにより、水−冷媒熱交換器12にて加熱された給湯水は貯湯タンク20の上方側に流出し、貯湯タンク20内では上方側から下方側へ向かって給湯水の温度が低くなる温度分布が生じる。
Therefore, when the
次に、本実施形態の制御装置(図示せず)の概要について説明する。制御装置は、CPU、ROM、RAM、I/O等を備えたコンピュータとして構成されており、CPUはROMに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。 Next, an outline of a control device (not shown) of this embodiment will be described. The control device is configured as a computer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like, and the CPU performs various processes according to a program stored in the ROM.
また、制御装置には、操作パネル(図示せず)が接続されている。この操作パネルには、本ヒートポンプサイクル装置10の作動を要求する作動要求を出力する作動スイッチや給湯温度を設定するための温度設定スイッチ等が設けられ、スイッチの操作信号が制御装置へ入力される。また、制御装置には、蒸発器14の表面温度を検出する表面温度センサ14aから検出信号が入力される。
An operation panel (not shown) is connected to the control device. The operation panel is provided with an operation switch for outputting an operation request for requesting the operation of the heat
次に、本ヒートポンプサイクル装置10の制御装置の処理について説明する。図2に、制御装置のフローチャートを示す。制御装置は、ユーザ操作に応じて操作パネルから出力される作動を要求する作動要求を受信すると、図2に処理を実施する。なお、各図面のフローチャートにおける各制御ステップは、制御装置が有する各種の機能実現手段を構成している。
Next, processing of the control device of the heat
まず、蒸発器14が着霜しているか否かを判定するための情報を取得して蒸発器14が着霜しているか否かを判定する(S100)。具体的には、制御装置は、表面温度センサ14aから出力される検出信号を取得し、この検出信号に基づいて蒸発器14の表面温度が予め定めた着霜基準温度(例えば、−10℃)以下であるか否かを判定する。なお、蒸発器14の表面温度が予め定めた着霜基準温度以下となっている場合に蒸発器14が着霜していると判定する。
First, information for determining whether or not the
ここで、蒸発器14の表面温度が予め定めた着霜基準温度よりも高くなっている場合、S100の判定はNOとなり、ヒートポンプを通常起動する(S200)。具体的には、制御装置は、操作パネルの操作信号および上述した制御用のセンサ群により検出された検出信号を読み込み、読み込まれた操作信号および検出信号に基づいて、制御装置の出力側に接続された各種制御対象機器の制御状態(具体的には、各種制御対象機器へ出力される制御信号あるいは制御電圧)を決定する。
Here, when the surface temperature of the
ここで、電磁弁16に出力される制御信号については、電磁弁16の絞り開度が全閉状態となるように決定される。また、圧縮機11へ出力される制御信号については、操作パネルからの給湯温度設定信号等に基づいて決定される。また、電気式膨張弁13の電動アクチュエータに出力される制御信号については、ヒートポンプサイクル装置10の高圧側冷媒圧力が目標高圧となるように決定される。また、水循環ポンプ22へ出力される制御電圧については、フィードバック制御手法等を用いて決定される。そして、制御装置は、上記の如く決定された制御信号および制御電圧を各種制御対象機器へ出力する。
Here, the control signal output to the
その後、制御装置は、所定の制御周期毎に、上述の検出信号および操作信号の読み込み→各種制御対象機器の制御状態の決定→各種制御対象機器への制御電圧および制御信号の出力といった制御ルーチンを実施して通常運転を行う(S300)。 After that, the control device performs a control routine such as reading the above detection signal and operation signal, determining the control state of various control target devices, and outputting control voltages and control signals to the various control target devices at predetermined control cycles. The normal operation is performed (S300).
また、制御装置は、操作パネルの作動スイッチがOFFされて本ヒートポンプサイクル装置10の作動停止要求を受信したか否かを判定する(S114)。ここで、本ヒートポンプサイクル装置10の作動停止要求を受信するまで、通常運転が行われる。
Further, the control device determines whether or not the operation switch on the operation panel is turned off and an operation stop request of the heat
そして、制御装置は、操作パネルの作動スイッチがOFFされて本ヒートポンプサイクル装置10の作動停止要求を受信すると、ヒートポンプの作動を停止させ(S116)、本処理を終了する。
When the operation switch on the operation panel is turned OFF and the operation stop request for the heat
また、このようにしてヒートポンプの作動が停止した後、例えば、一定期間が経過して、再度、制御装置が操作パネルから出力される作動を要求する作動要求を受信すると、制御装置は、蒸発器14が着霜しているか否かを判定する(S100)。ここで、蒸発器14の表面温度が予め定めた着霜基準温度以下となっており、S100の判定がYESとなった場合には、電磁弁16の絞り開度を開くよう電磁弁16を制御する(S104)。すなわち、圧縮機11から吐出した冷媒が熱媒体−冷媒熱交換器12と除霜用冷媒流路17の両方に流れるように電磁弁16を制御する。具体的には、電磁弁16の絞り開度が全開状態となるよう電磁弁16を制御する。
In addition, after the operation of the heat pump is stopped in this manner, for example, when a certain period of time has elapsed and the control device receives an operation request for requesting an operation output from the operation panel, the control device It is determined whether 14 is frosting (S100). Here, when the surface temperature of the
次に、電気式膨張弁13の弁体の絞り開度を開くよう電気式膨張弁13を制御する(S106)。なお、電気式膨張弁13の電動アクチュエータに出力される制御信号については、ヒートポンプサイクル装置10の高圧側冷媒圧力が目標高圧となるように決定される。
Next, the
次に、除霜しながらヒートポンプを起動する(S108)。具体的には、制御装置は、操作パネルの操作信号および上述した制御用のセンサ群により検出された検出信号を読み込み、読み込まれた操作信号および検出信号に基づいて、制御装置の出力側に接続された各種制御対象機器の制御状態(具体的には、各種制御対象機器へ出力される制御信号あるいは制御電圧)を決定する。 Next, the heat pump is activated while defrosting (S108). Specifically, the control device reads the operation signal of the operation panel and the detection signal detected by the control sensor group described above, and connects to the output side of the control device based on the read operation signal and detection signal. The control states (specifically, control signals or control voltages output to the various control target devices) of the various control target devices are determined.
ここで、圧縮機11へ出力される制御信号については、操作パネルからの給湯温度設定信号等に基づいて決定される。また、水循環ポンプ22へ出力される制御電圧については、フィードバック制御手法等を用いて決定される。そして、制御装置は、上記の如く決定された制御信号および制御電圧を各種制御対象機器へ出力する。
Here, the control signal output to the
これにより、圧縮機11から吐出した高温高圧の冷媒は熱媒体−冷媒熱交換器12だけでなく、除霜用冷媒流路17内を流れて蒸発器14に導入される。このようにして蒸発器14の除霜が行われる。また、蒸発器14から流出した冷媒は、内部熱交換器15で加熱され気体となって圧縮機11に吸入される。
Thereby, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
次に、除霜を完了するか否かを判定する(S112)。具体的には、制御装置は、表面温度センサ14aから出力される検出信号に基づいて蒸発器14の表面温度が予め定めた除霜終了基準温度(例えば、−5℃)以上であるか否かを判定する。なお、蒸発器14の表面温度が除霜終了基準温度以上となっている場合に蒸発器14の除霜を完了すると判定する。
Next, it is determined whether or not defrosting is completed (S112). Specifically, the control device determines whether or not the surface temperature of the
ここで、蒸発器14の表面温度が除霜終了基準温度よりも低くなっている場合、S112の判定はNOとなり、S112の判定を繰り返し実施する。この間、蒸発器14の除霜が継続される。
Here, when the surface temperature of the
そして、蒸発器14の表面温度が除霜終了基準温度以上になると、S112の判定はYESとなり、通常運転を行う(S300)。
When the surface temperature of the
上記した構成によれば、水−冷媒熱交換器12から流出した冷媒と蒸発器14から流出した冷媒を熱交換させて蒸発器14から流出して圧縮機11に吸入される冷媒を加熱する内部熱交換器15を備え、更に、圧縮機11の作動要求があった場合、圧縮機11から吐出した冷媒が電気式膨張弁13と除霜用冷媒流路17の両方に流れるように電磁弁16を制御するとともに圧縮機11を作動させて蒸発器14の除霜を行うので、装置を起動してから除霜が完了するまでの時間を短縮することができる。また、内部熱交換器15により蒸発器14から流出して圧縮機11に吸入される冷媒が加熱されるので、圧縮機11に吸入される多くの冷媒を気体にすることが可能となり、圧縮機11へ大量の液冷媒が流入することを防止することもできる。
According to the above configuration, the refrigerant that flows out of the water-
また、制御装置は、蒸発器14が着霜しているか否かを判定するための情報を取得して蒸発器14が着霜しているか否かを判定し、蒸発器14が着霜していると判定した場合、蒸発器の除霜を行うので、蒸発器14が着霜している場合に限って蒸発器の除霜を行うことができる。
Further, the control device acquires information for determining whether or not the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係るヒートポンプサイクル装置の制御装置のフローチャートを図3に示す。図3に示すフローチャートと図2に示したフローチャートは、S100でYESと判定された後の処理が異なる。制御装置は、ユーザ操作に応じて操作パネルから出力される作動を要求する作動要求を受信すると、図3に処理を実施する。
(Second Embodiment)
The flowchart of the control apparatus of the heat pump cycle apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention is shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 3 is different from the flowchart shown in FIG. 2 in the processing after YES is determined in S100. When the control device receives an operation request for requesting an operation output from the operation panel in response to a user operation, the control device performs the process in FIG.
まず、蒸発器14が着霜しているか否かを判定し(S100)、蒸発器14が着霜していると判定された場合、次に、電磁弁16の絞り開度を開くよう電磁弁16を制御する(S104)。具体的には、電磁弁16の絞り開度が全開状態となるよう電磁弁16を制御する。
First, it is determined whether or not the
次に、電気式膨張弁13の弁体の絞り開度を開くよう電気式膨張弁13を制御する(S106)。なお、電気式膨張弁13の電動アクチュエータに出力される制御信号については、ヒートポンプサイクル装置10の高圧側冷媒圧力が目標高圧となるように決定される。
Next, the
次に、圧縮機11を作動させる(S108)。ここで、圧縮機11へ出力される制御信号については、操作パネルからの給湯温度設定信号等に基づいて決定される。また、ここで、水循環ポンプ22についても作動させる。
Next, the
次に、電気式膨張弁13の弁体の絞り開度を徐々に小さくするよう電気式膨張弁13を制御する(S110)。具体的には、一定時間経過後に電気式膨張弁13の弁体が全閉状態となるように電気式膨張弁13を制御し、S112へ進む。
Next, the
圧縮機11を作動させた後、電気式膨張弁13の弁体の絞り開度を急に小さくすると、蒸発器14から流出した冷媒が内部熱交換器15で十分に加熱されずに圧縮機11に吸入される可能性がある。
When the throttle opening of the valve body of the
しかし、上記したように、圧縮機11を作動させた後、電気式膨張弁13の弁体の絞り開度を徐々に小さくするよう電気式膨張弁13を制御することで、蒸発器14から流出した冷媒が内部熱交換器15で十分に加熱されて圧縮機11に吸入されるようにすることができる。また、圧縮機11を作動させた後、電気式膨張弁13の弁体の絞り開度を徐々に小さくするよう電気式膨張弁13を制御することで、除霜用冷媒流路17側に流れる冷媒の量を徐々に増加させることができるので、除霜時間をより短縮することも可能である。
However, as described above, after the
本実施形態では、上記第1実施形態と共通の構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。 In this embodiment, the effect produced from the configuration common to the first embodiment can be obtained in the same manner as in the first embodiment.
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態に係るヒートポンプサイクル装置の構成を図4に示す。本実施形態のヒートポンプサイクル装置10は、上記第1実施形態のヒートポンプサイクル装置10における膨張弁13に代えて、エジェクタ18とアキュムレータ19を有している。
(Third embodiment)
FIG. 4 shows the configuration of the heat pump cycle device according to the third embodiment of the present invention. The heat
エジェクタ18は、内部熱交換器15から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。エジェクタ18で減圧された冷媒は、アキュムレータ19へ流入するようになっている。
The
アキュムレータ19は、エジェクタ18の下流側に配置され、エジェクタ18から流出した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を溜める気液分離器である。
The
アキュムレータ19にて分離された液相冷媒は、蒸発器14へ流入するようになっている。また、アキュムレータ19により分離された気相冷媒は、内部熱交換器15で加熱された後、圧縮機11に吸入される。
The liquid-phase refrigerant separated by the
また、電磁弁16が開状態になると、圧縮機11から吐出した冷媒は、除霜用冷媒流路17通って蒸発器14へ流入するようになっている。
When the
本実施形態の制御装置は、圧縮機11の作動要求があった場合、圧縮機11から吐出した冷媒がエジェクタ18と除霜用冷媒流路17の両方に流れるように電磁弁16を制御するとともに圧縮機11を作動させて蒸発器14の除霜を行う。
The control device of the present embodiment controls the
本発明のヒートポンプサイクル装置10を、本実施形態のようなエジェクタ18を減圧手段として採用するエジェクタ式冷凍サイクルに適用してもよい。
The heat
本実施形態では、前述の第1実施形態と共通の構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。 In the present embodiment, the effects produced from the configuration common to the first embodiment described above can be obtained as in the first embodiment.
なお、本実施形態は第1実施形態に基づいた実施形態であるが、本実施形態を前述の第2実施形態と組み合わせることも可能である。 In addition, although this embodiment is embodiment based on 1st Embodiment, it is also possible to combine this embodiment with the above-mentioned 2nd Embodiment.
(他の実施形態)
また、上記実施形態では、蒸発器14の表面温度を検出する表面温度センサ14aにより検出された温度に基づいて蒸発器14が着霜しているか否かを判定するようにしたが、例えば、蒸発器14より流出する冷媒ガス温度を検出するガス温度検出センサを備え、このガス温度検出センサにより検出された温度に基づいて蒸発器14が着霜しているか否かを判定するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, it is determined whether or not the
また、上記第1実施形態のヒートポンプサイクル装置10は、蒸発器14が着霜しているか否かを判定するための情報を取得して、蒸発器14の表面温度を取得し、この蒸発器14の表面温度に基づいて蒸発器14が着霜しているか否かを判定したが、蒸発器14から流出する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサを備え、この冷媒温度センサの検出信号に基づいて蒸発器14が着霜しているか否かを判定するようにしてもよい。また、ファン(図示せず)を用いて蒸発器14に風を当て、蒸発器14の下流側の空気の温度を検出し、この温度に基づいて蒸発器14が着霜しているか否かを判定するようにしてもよい。
Further, the heat
また、上記実施形態では、圧縮機11から吐出された冷媒と給湯水とを熱交換させて給湯水を加熱する水−冷媒熱交換器12を備えた構成を示したが、水−冷媒熱交換器12に代えて、圧縮機11から吐出された冷媒と水以外の熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱する加熱する熱媒体−冷媒熱交換器を備えた構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the structure provided with the water-
また、上記第1実施形態では、減圧手段として電気式膨張弁13を用いたが、減圧手段として機械式膨張弁を用いることもできる。
In the first embodiment, the
上述の各実施形態において、圧縮機11が用いられるヒートポンプサイクルは超臨界冷凍サイクルであるが、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルであってもよい。また、圧縮機11で圧縮される冷媒は、二酸化炭素に限らず、例えば、フロン系冷媒を採用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the heat pump cycle in which the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In each of the above embodiments, when referring to the material, shape, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc., unless otherwise specified, or in principle limited to a specific material, shape, positional relationship, etc. The material, shape, positional relationship, etc. are not limited.
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、S104〜S110が除霜制御手段に相当し、S100が着霜判定手段に相当する。 The correspondence relationship between the configuration of the above embodiment and the configuration of the claims will be described. S104 to S110 correspond to a defrost control unit, and S100 corresponds to a frost determination unit.
10 ヒートポンプサイクル装置
11 圧縮機
12 水−冷媒熱交換器
13 電気式膨張弁
14 蒸発器
15 内部熱交換器
16 電磁弁
17 除霜用冷媒流路
18 エジェクタ
19 アキュムレータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記圧縮機から吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱する熱媒体−冷媒熱交換器(12)と、
前記熱媒体−冷媒熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧手段(13、18)と、
前記減圧手段にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器(14)と、
前記熱媒体−冷媒熱交換器から流出した冷媒と前記蒸発器から流出した冷媒を熱交換させて前記蒸発器から流出して前記圧縮機に吸入される冷媒を加熱する内部熱交換器(15)と、
前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を前記蒸発器へと導く除霜用冷媒流路(17)と、
前記除霜用冷媒流路を開閉する開閉装置(16)と、
前記圧縮機の作動要求があった場合、前記圧縮機から吐出した冷媒が前記熱媒体−冷媒熱交換器と前記除霜用冷媒流路の両方に流れるように前記開閉装置を制御するとともに前記圧縮機を作動させて前記蒸発器の除霜を行う除霜制御手段(S104〜S110)と、を備えたことを特徴とするヒートポンプサイクル装置。 A compressor (11) for compressing and discharging the refrigerant;
A heat medium-refrigerant heat exchanger (12) for heating the heat medium by exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor and the heat medium;
Decompression means (13, 18) for decompressing the refrigerant flowing out of the heat medium-refrigerant heat exchanger;
An evaporator (14) for evaporating the refrigerant decompressed by the decompression means;
An internal heat exchanger (15) that heat-exchanges the refrigerant that has flowed out of the heat medium-refrigerant heat exchanger and the refrigerant that has flowed out of the evaporator to flow out of the evaporator and sucked into the compressor When,
A refrigerant flow path for defrost (17) for guiding a part of the refrigerant discharged from the compressor to the evaporator;
An opening and closing device (16) for opening and closing the defrosting refrigerant flow path;
When there is a request for operation of the compressor, the compressor is controlled and the compression is performed so that the refrigerant discharged from the compressor flows through both the heat medium-refrigerant heat exchanger and the defrosting refrigerant flow path. A heat pump cycle device comprising: a defrost control means (S104 to S110) for operating the machine to defrost the evaporator.
前記除霜制御手段は、前記弁体の絞り開度を開くように前記電気式膨張弁を制御した後、前記圧縮機を作動させながら前記弁体の絞り開度を徐々に小さくするよう前記電気式膨張弁を制御することを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプサイクル装置。 The pressure reducing means is an electric expansion valve capable of changing the throttle opening of the valve body,
The defrost control means controls the electric expansion valve to open the throttle opening of the valve body, and then operates the compressor to gradually reduce the throttle opening of the valve body while operating the compressor. The heat pump cycle device according to claim 1, wherein the heat expansion cycle valve is controlled.
前記除霜制御手段は、前記着霜判定手段により前記蒸発器が着霜していると判定された場合、前記蒸発器の除霜を行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のヒートポンプサイクル装置。 Frost determination means (S100) for acquiring information for determining whether or not the evaporator is frosted and determining whether or not the evaporator is frosted,
4. The defrosting control unit according to claim 1, wherein the defrosting control unit defrosts the evaporator when the frosting determination unit determines that the evaporator is frosted. 5. The heat pump cycle apparatus as described in one.
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