JP2019049393A

JP2019049393A - 温水暖房システム

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Publication number: JP2019049393A
Application number: JP2017174446A
Authority: JP
Inventors: 慶介伊丹; Keisuke Itami; 正巳山口; Masami Yamaguchi
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-03-28

Abstract

【課題】除霜運転中に冷媒循環回路の圧力が許容圧力を超えることで発生する故障を防止する【解決手段】圧縮機７、水熱交換器１１、膨張弁９、空気熱交換器８を順次接続した冷媒循環回路２１と、水熱交換器に循環ポンプ１２と室内の暖房を行う熱交換端末を接続した温水循環回路２２と、冷媒循環回路と温水循環回路を制御する室外機制御部とを備え、空気熱交換器の着霜時に、膨張弁を開放して正サイクル除霜を行う温水暖房システムにおいて、空気熱交換器に有する空気熱交センサと水熱交換器の冷媒出口側配管に有する冷媒出口温センサ１３ａとを備え、除霜運転時には循環ポンプを停止し冷媒出口温センサで検知する冷媒出口温度が第１所定温度以下になるように、圧縮機の周波数を可変する除霜制御部を備えるようにすることで圧縮機の故障を防止する【選択図】図４

Description

本発明は、ヒートポンプ装置と熱交換した温水を用いて室内の暖房を行う温水暖房システムに関する。

従来より、この種の温水暖房システムにおいては、室外機の水熱交換器に対し複数の熱交換端末（放熱器）をそれぞれ接続したものがあった。このシステムにおいて、暖房運転の際は、ヒートポンプ装置からの冷媒により前記水熱交換器において生成された温水が温水循環回路を介して各放熱端末へと供給される。そして、圧縮機の周波数を上昇することで、除霜の能力を向上し除霜時間を短縮している。（例えば、特許文献１参照）

特開２０１６−２０５７１６号公報

この従来の温水暖房システムでは、除霜運転中に圧縮機を高周波数で運転することで圧力が急上昇してしまい、冷媒循環回路の圧縮機から膨張弁の間の高圧側では圧縮機の許容圧力を超えてしまう場合が有る。これが原因で圧縮機の故障が発生する可能性が有った。また、最初から圧縮機の許容圧力を超えないよう、除霜運転時の圧縮機周波数を低めに設定した場合には、除霜運転に要する時間が大きくなることで運転効率が低下するものだった。

また、このように圧力が高い状態のまま除霜運転が終了した場合、暖房運転再開時の圧縮機の起動時に過電流保護装置等が作動して圧縮機が停止したり、設定の周波数への上昇時間が延びることで運転効率が低下する課題が有った。

上記問題を解決するために、本発明では、圧縮機、水熱交換器、膨張弁、空気熱交換器を順次接続した冷媒循環回路と、前記水熱交換器に循環ポンプと室内の暖房を行う熱交換端末を接続した温水循環回路と、前記冷媒循環回路と前記温水循環回路を制御する室外機制御部と、を備え、前記空気熱交換器の着霜時に、前記膨張弁を開放して正サイクル除霜を行う温水暖房システムにおいて、前記空気熱交換器に有する空気熱交センサと、前記水熱交換器の冷媒出口側配管に有する冷媒出口温センサと、を備え、除霜運転時には前記循環ポンプを停止し、前記冷媒出口温センサで検知する冷媒出口温度が第１所定温度以下になるように、前記圧縮機の周波数を可変する除霜制御部を備えるようにしたものである。

この発明の請求項１では、前記冷媒出口温度が第１所定温度以下になるように、前記圧縮機の周波数を可変することで、前記水熱交換器出口付近の圧力を適正にし、圧縮機の故障を減少することができる。また、除霜運転後の再起動をスムーズにすることで、加熱能力が向上し、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）も向上する。

また、請求項２によれば、前記圧縮機の周波数が最低周波数まで下降した場合には、前記循環ポンプを運転することで、圧縮機の低回転を維持して前記水熱交換器によって余分な熱を温水循環回路に逃がすことで、除霜運転を継続しながら、前記水熱交換器出口付近の圧力を適正にし、圧縮機の故障を更に減少することができる。また、除霜運転後の再起動をスムーズにすることで、加熱能力が向上し、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）も向上する。

また、請求項３によれば、前記循環ポンプの回転数を、暖房運転時の通常回転数ｄ１よりも前記除霜運転時の所定回転数ｄ２を低く設定することで、前記水熱交換器出口付近の圧力を更に適正化することができ、除霜時間が無駄に長くなることを防止して、更にＣＯＰ（エネルギー消費効率）を向上することができる。

本発明の一実施形態の温水冷暖房システムの全体概略構成を示す図同室外機の冷凍サイクルを模式的に表した説明図同除霜運転のタイミングチャート図同除霜運転のフローチャート図

以下、本発明の一実施の形態を図１〜図２に基づいて説明する。

本実施形態の温水暖房システムの全体概略構成を図１に示す。図１において、この温水暖房システム１００は、室外に設置される室外機１と、この室外機１と温水往き管２及び温水戻り管３を介して接続されて室内に設置される、複数の熱交換端末（この例では、暖房パネル５１、暖房パネル５２、床暖房パネル５３、の３つ）とを有する。

この例では、前記暖房パネル５１はＡ室、Ｂ室、Ｃ室からなる３室構造のうち前記Ａ室に配置されており、前記暖房パネル５２は前記Ｂ室に配置されており、前記床暖房パネル５３は前記Ｃ室に配置されている。このとき、前記室外機１から延びる前記温水往き管２の途中に１つの往きヘッダ９１が設けられており、温水往き管２のうち前記往きヘッダ９１より上流側部分は、１つの共通往き管２Ａとして構成され、前記室外機１からの温水が供給される。そして、温水往き管２のうち前記往きヘッダ９１より下流側部分は、前記暖房パネル５１への往き管２Ｂ１と、前記暖房パネル５２への往き管２Ｂ２と、前記床暖房パネル５３への往き管２Ｂ３と、に分かれている。なお、前記共通往き管２Ａと往き管２Ｂ１とが前記暖房パネル５１への導入管路に相当し、前記共通往き管２Ａと往き管２Ｂ２とが前記暖房パネル５２への導入管路に相当し、前記共通往き管２Ａと往き管２Ｂ３とが前記床暖房パネル５３への導入管路に相当している。同様に、前記室外機１へと延びる前記温水戻り管３の途中に１つの戻りヘッダ９２が設けられており、温水戻り管３のうち前記戻りヘッダ９２より上流側部分は、前記暖房パネル５１からの戻り管３Ｂ１と、前記暖房パネル５２からの戻り管３Ｂ２と、前記床暖房パネル５３からの戻り管３Ｂ３と、に分かれている。そして、温水戻り管３のうち前記戻りヘッダ９２より下流側部分は、１つの共通戻り管３Ａとして構成され、前記戻り管３Ｂ１，３Ｂ２，３Ｂ３を介し導入された温水を前記室外機１へと戻す。なお、前記共通戻り管３Ａと戻り管３Ｂ１とが前記暖房パネル５１からの導出管路に相当し、前記共通戻り管３Ａと戻り管３Ｂ２とが前記暖房パネル５２からの導出管路に相当し、前記共通戻り管３Ａと戻り管３Ｂ３とが前記床暖房パネル５３からの導出管路に相当している。

そして、前記暖房パネル５１への往き管２Ｂ１、前記暖房パネル５２への往き管２Ｂ２、及び、前記床暖房パネル５３への往き管２Ｂ３には、熱動弁コントローラＣＶからの駆動信号により各往き管を開閉可能な熱動弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３がそれぞれ設けられている。この例では、前記Ａ室には、前記暖房パネル５１の放熱（暖房）運転操作と前記暖房パネル５２及び床暖房パネル５３の放熱（暖房）運転操作を行うためのメインリモコン装置ＲＭが設けられており、前記Ｂ室には前記暖房パネル５２の放熱（暖房）運転操作を行うための端末用リモコン装置ＲＡが設けられており、前記Ｃ室には前記床暖房パネル５３の放熱（暖房）運転操作を行うための端末用リモコン装置ＲＢが設けられている。

前記メインリモコン装置ＲＭでの操作に対応して出力される制御信号ＳＳ１は、前記室外機１の制御を行う室外機制御部（後述）へと入力され、これによって前記共通往き管２Ａへ供給される温水の流量や温度等が制御されるとともに、さらにこれに対応して前記室外機制御部から前記熱動弁コントローラＣＶに制御信号ＳＳ２が出力され、これに応じて熱動弁コントローラＣＶから出力される制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって各熱動弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉動作が制御される。これにより、前記メインリモコン装置ＲＭを適宜に操作することで、前記暖房パネル５１、前記暖房パネル５２、及び前記床暖房パネル５３の運転状態を一括して制御可能となる（以下適宜、このような制御態様を「一括制御」と称する）。また、前記端末用リモコン装置ＲＡでの操作に対応して出力される制御信号Ｓａは前記熱動弁コントローラＣＶへと入力され、これに応じて熱動弁コントローラＣＶから出力される制御信号Ｓ２によって前記熱動弁Ｖ２の開閉動作が制御される。これにより、前記端末用リモコン装置ＲＡを適宜に操作することで前記前記暖房パネル５２の運転状態を個別に制御可能となる（以下適宜、このような制御態様を「個別制御」と称する）。また、前記端末用リモコン装置ＲＢでの操作に対応して出力される制御信号Ｓｂは前記熱動弁コントローラＣＶへと入力され、これに応じて熱動弁コントローラＣＶから出力される制御信号Ｓ３によって前記熱動弁Ｖ３の開閉動作が制御される。これにより、前記端末用リモコン装置ＲＢを適宜に操作することで前記床暖房パネル５３の運転状態を個別に制御可能となる。

次に、前記室外機１の概略的なシステム構成を図２に示す。図２において、室外機１は、Ｒ３２冷媒を循環させ室外での吸放熱を行う冷媒循環回路２１と、例えば不凍液などを温水として循環させ前記複数の熱交換端末（前記の例では、暖房パネル５１、暖房パネル５２、床暖房パネル５３の３つ）での放熱を行う、（前記温水往き管２及び前記温水戻り管３からなる）温水循環回路２２と、の間における熱交換を行うものである。

すなわち、前記冷媒循環回路２１は、前記室外機１に備えられた、前記冷媒を圧縮する圧縮機７と、前記冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器８（空気熱交換器に相当）と、前記冷媒を減圧膨張させる膨張弁９と、前記温水往き管２及び前記温水戻り管３を循環する前記温水と前記冷媒との熱交換を行う水−冷媒熱交換器１１（水熱交換器に相当）とを、冷媒配管１５で接続して形成されている。なお、前記冷媒配管１５で互いに接続された前記圧縮機７、前記室外熱交換器８、前記膨張弁９によってヒートポンプ装置が構成されている。また、前記室外熱交換器８に送風する室外ファン１０がさらに設けられている。そして、前記室外熱交換器８の略中間部表面の温度を検知する熱交センサ８ａと、前記室外ファン１０の風上側に設けられ、室外ファン１０によって吸い込まれた空気の温度（外気温ｂ）を検知する外気温センサ１０ａと、
前記冷媒循環回路２１における、前記水−冷媒熱交換器１１の出口側に接続する冷媒出口配管１３の表面温度を検知する冷媒出口温センサ１３ａとを備えている。この冷媒出口温センサ１３ａの温度を計測することで前記冷媒出口配管１３を通過する冷媒の圧力を間接的に知ることができる。

前記圧縮機７は、低圧ガス状態の冷媒を昇圧して高圧ガス状態にするとともに、室外機１内における冷媒配管１５全体の冷媒を循環させるポンプとしても機能する。そして周知のインバータ装置（図示せず）によって周波数を２５〜１０５Ｈｚの間で連続的に可変制御することで、圧縮能力を変化する。

暖房運転では、前記室外熱交換器８は、その内部を通過する液体状態の前記冷媒の温度が室外の外気温度より低く、外気の熱を冷媒に吸熱してガス状態に蒸発させる蒸発器として機能する。前記室外熱交換器８で外気から吸収した熱は冷媒回路によって前記水−冷媒交換器１１に運ばれ、前記温水循環回路２２を介して室内の暖房が行われる。外気温ｂが約５℃以下に下がると室外熱交換器８は氷点下まで低下し、通過する外気に含まれる水分が氷結することで室外熱交換器８表面に霜の付着が始まる、霜の形成は外気温ｂが低いほど多く発生し、暖房運転の継続時間に沿って徐々に増加し、霜が発達することで熱交換が阻害され室外熱交換器８内を通過する冷媒の温度が更に低下して暖房運転ができなくなるので、適当なタイミング（この実施例では外気温ｂと熱交温度ａの温度差が８ｄｅｇ以上）で定期的に除霜運転が必要になる。

前記のように除霜運転の条件が成立すれば、除霜運転を開始する。前記膨張弁９を全開にして前記循環ポンプ１２を停止するれば、前記圧縮機７で加圧された高温高圧のガスを室外熱交換器８に送り込んで加熱することで室外熱交換器８に付着した霜を取り除き室外熱交換器８において正常な熱交換が行われるようにする、いわゆる正サイクル除霜が行われる。

前記室外ファン１０は、前記室外熱交換器８に対して送風することで、室外熱交換器８の性能を向上させる。前記外気温センサ１０ａは室外ファン１０の風上側で室外空気の吸込口近傍に配置され、外気温ｂを検知する。

前記膨張弁９は、高圧液体状態の前記冷媒を減圧膨張させて低圧液体状態とするよう機能する。

前記水−冷媒熱交換器１１は、前記のように冷媒循環回路２１に接続されてその内部に冷媒を通過させるとともに、前記温水往き管２及び前記温水戻り管３にも接続されてその内部に温水を通過させる。水−冷媒熱交換器１１の内部を通過するＲ３２冷媒の温度が前記温水の温度より低い場合は、水−冷媒熱交換器１１の内部を通過するガス状態の冷媒の温度が温水の温度より高い場合は、冷媒に対してその熱を温水に放熱し液体状態に凝縮させる凝縮器として機能する。

一方、前記温水循環回路２２は、前記室外機１に備えられた、前記水−冷媒熱交換器１１、前記温水に循環圧力を加える循環ポンプ１２、及びシスターンタンク１４と、前記複数の熱交換端末（前記の例では、暖房パネル５１、暖房パネル５２、床暖房パネル５３の３つ）を、前記温水往き管２及び前記温水戻り管３で接続して形成されている。

前記シスターンタンク１４は、キャビテーションなどで温水中に生じた気泡の分離（気水分離機能）と、前記温水循環回路２２における膨張温水の吸収及び循環水の補給を行う。

前記循環ポンプ１２は、前記温水往き管２及び前記温水戻り管３全体に温水を循環させるよう機能する。

なお、このとき、室外機１は、当該室外機１の制御を行い除霜制御部としての室外機制御部ＣＵを備えている。この室外機制御部ＣＵは、主にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータで構成され、前記メインリモコン装置ＲＭからの前記制御信号ＳＳ１に基づいて前記圧縮機７の周波数や前記循環ポンプ１２の回転数等、室外機１全体の制御を行うとともに、対応する前記制御信号ＳＳ２を前記熱動弁コントローラＣＶに出力する。

上記構成の冷媒循環回路２１において、図２の実線矢印は暖房運転時の循環方向を示しており、前記圧縮機７から吐出した冷媒が水−冷媒熱交換器１１、膨張弁９、室外熱交換器８の順で流通する。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が圧縮機７で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、前記水−冷媒熱交換器１１（凝縮器として機能）において温水戻り管３からの温水に熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体になった冷媒は膨張弁９で減圧されて低圧の液体となり蒸発しやすい状態となる。その後、低圧の液体が室外熱交換器８（蒸発器として機能）において蒸発してガスに変化することで外気から吸熱する。そして冷媒は、低温・低圧のガスとして再び前記圧縮機７へと戻る。

このとき、図２の一点鎖線矢印で示すように、前記水−冷媒熱交換器１１で加熱された温水は、温水往き管２から前記複数の熱交換端末（前記の例では、暖房パネル５１、暖房パネル５２、床暖房パネル５３の３つ）のうち少なくとも１つに供給されて室内空気に放熱して室内を加温し、その後に前記シスターンタンク１４を通過して再び前記循環ポンプ１２へ戻る。この循環ポンプ１２は通常運転時は約４，２００ｒｐｓの回転数で運転するが、施工時において、熱交換端末の個数や容量が小さく、流通抵抗が小さなときには工事業者が通常運転時の回転数を低く設定する場合もある。以上のような冷媒循環回路２１の冷凍サイクルと温水循環回路２２との間で熱交換を行うことにより、室内空気の温度を上げる暖房運転が行われる。

外気温ｂが約５℃以下に下がると室外熱交換器８は氷点下まで低下し、通過する外気に含まれる水分が氷結することで室外熱交換器８表面に霜の付着が始まる、霜の形成は外気温ｂが低いほど多く発生し、暖房運転の継続時間に沿って徐々に増加し、霜が発達することで熱交換が阻害され室外熱交換器８内を通過する冷媒の温度が更に低下して暖房運転ができなくなるので、適当なタイミング（この実施例では外気温ｂと熱交温度ａの温度差が８ｄｅｇ以上）で定期的に除霜運転が必要になる。

除霜運転では、前記膨張弁９を全開にして前記循環ポンプ１２を停止し、前記圧縮機７で加圧された高温高圧のガスを室外熱交換器８に送り込んで加熱することで、室外熱交換器８に付着した霜を溶かす。このとき、前記冷媒出口温センサ１３ａで検知する冷媒出口温度ｆが第１所定温度ｆ１（６５℃）以下になるように、前記圧縮機７の周波数ｅを第１所定周波数（４０Ｈｚ）、第２所定周波数（３５Ｈｚ）、第３所定周波数（２５Ｈｚ）と複数段階で順次下降する。これによって、前記水熱交換器１１出口付近の圧力が許容圧力を超えることを防止する。許容圧力（例えば４．１５ＭＰａ）を超えた場合には、前記圧縮機７が自身で備える過電流保護装置（図示せず）や高圧保護装置（図示せず）等の高圧保護装置が作動して圧縮機７の破壊を防止するために圧縮機７を自動で停止して、数分の間は圧縮機７の再起動が防止される。このような、高圧保護装置による異常停止が続くけば、圧縮機７の負担が大きくなり最終的には故障して運転不能の状態に到る。また、前記圧縮機７の周波数を第３所定周波数（２５Ｈｚ）まで低下しても冷媒出口温度ｆが上昇して、前記第１所定温度ｆ１（６５℃）を超えようとする場合には、停止していた前記循環ポンプ１２を暖房運転時の通常回転数ｄ１（４，２００ｒｐｍ）よりも低い所定回転数ｄ２（２，０００ｒｐｍ）で運転することで圧力の上昇を更に防止することができる。また、循環ポンプ１２の運転によって冷媒出口温度ｆが低下して第２所定温度ｆ２（６２℃）を下回る場合には循環ポンプ１２を停止して冷媒温度が下がりすぎることで除霜の妨げになることを防止する。

次に、前記メインリモコン装置ＲＭには、前記複数の熱交換端末（前記図１に示した例では、暖房パネル５１、暖房パネル５２、床暖房パネル５３）の運転状態や各種設定状態を表示可能な表示部（図示せず）と、メインリモコン装置ＲＭ自体の電源をＯＮ・ＯＦＦするための「電源」ボタン（図示せず）と、前記熱交換端末の運転開始を指示するための「運転」ボタン（図示せず）と、前記熱交換端末に対しタイマーによる運転を指示するための「タイマー」ボタン（図示せず）等多数の操作ボタンが設けられている。なお、図示を省略しているが、リモコン装置ＲＭには、各種の表示を行うための、演算部としてのＣＰＵや記憶部としてのメモリ等が内蔵されている。

図２〜４によって、前記除霜運転の開始から除霜終了までの各条件と、この各条件に対応する各構成部品の作動を説明する。

前記暖房運転では、図２に示す方向にＲ３２冷媒が冷媒循環回路２１を循環する、通常暖房時は熱交換端末の負荷に応じて、前記圧縮機７は２５Ｈｚから１０５Ｈｚの範囲で連続的に可変制御される、前記室外ファン１０は負荷に応じて６００ｒｐｍから８００ｒｐｍの範囲で可変制御される、同じく負荷に応じて前記膨張弁９も開度（減圧度）が可変制御される、前記温水循環回路２２の循環ポンプ１２は約４，２００ｒｐｍで一定回転を継続する。尚、室外熱交換器８に霜の発生が無い状態では室外熱交温度ａは外気温ｂとほぼ等しい温度を示す。

外気温ｂが約５℃以下に低下すると室外熱交換器８の表面に霜の付着が始まる、外気温ｂが氷点下になれば急速に霜が発達し室外熱交換器８を覆うと、外気温ｂと室外熱交温度ａの温度差ｃが８ｄｅｇ（第１所定温度差ｃ１に相当）を越えたかの、除霜開始の条件を判定し（ｓｔ２）、Ｙｅｓで８ｄｅｇより大きければｓｔ３に進んで除霜運転が開始され、Ｎｏでｃ１（８ｄｅｇ）以下ならばｓｔ１に戻り暖房運転を継続する。ｓ３において除霜運転が開始されれば、膨張弁９が全開に切り替わり、除霜を妨げない様に室外ファン１０は停止し、圧縮機７は約中間の周波数４０Ｈｚ（第１所定周波数ｅ１に相当）に、循環ポンプ１２は停止して、それぞれ切り替え制御され正サイクル除霜運転を継続し、除霜運転の継続中には常時水熱交換器１１の冷媒出口温度ｆを読込んで確認をする。

次に、ｓｔ４において冷媒出口温度ｆが第１所定温度ｆ１（６５℃）より高いかを判定する。Ｙｅｓで高い場合にはｓｔ５に進み、Ｎｏで低い場合にはｓｔ１１に進む。

次に、ｓｔ５においては現在の圧縮機７の周波数が最低周波数であるかを判定する。Ｎｏで圧縮機７の周波数を下げる余地が有れば、ｓｔ１０に進んで周波数を１段階減速することで、圧力が許容圧力を超えることを防止する。Ｙｅｓで圧縮機７の周波数が最低周波数の第３所定周波数ｅ３（２５Ｈｚ）である場合には、これ以上周波数を下げることができないので、ｓｔ６に進んで循環ポンプ１２が作動中かを判定し、ｓｔ６にてＮｏで循環ポンプ１２が停止していれば、ｓｔ９にて循環ポンプ１２を所定回転数ｄ２（１，５００ｒｐｍ）で回転することで、水−冷媒熱交換器１１の温度を低下させることで、圧力が許容圧力を超えることを防止する。

ｓｔ６において循環ポンプ１２が既に作動中であればＹｅｓでｓｔ７に進み、除霜終了条件の判定が行われる。室外熱交換器８の霜が溶けて熱交温度ａが８℃（第２所定温度ａ２に相当）を６０秒（第３所定時間ｔ３に相当）継続して越えれば、Ｙｅｓでｓｔ８に進んで、除霜運転が終了し通常の暖房運転（循環ポンプ１２が４，２００ｒｐｍ、膨張弁９が暖房開度、圧縮機７が暖房周波数）に復帰する。

ｓｔ７において熱交温度ａが８℃以下ならば、Ｎｏでｓｔ４に戻り除霜終了条件が成立するまで、圧縮機７の最低周波数の第３所定周波数（２５Ｈｚ）と循環ポンプ１２の所定回転数ｄ２（１，５００ｒｐｍ）を継続するが、循環ポンプ１２が始動することで早急に冷媒出口温度ｆが低下してゆく。

次に、ｓｔ１１では冷媒出口温度ｆが第２所定温度ｆ２（６２℃）より低いかを判定する。Ｙｅｓで低い場合にはｓｔ１２に進んで循環ポンプ１２が作動中かを判定し、Ｙｅｓで循環ポンプ１２が作動中であればｓｔ１３に進んで循環ポンプ１２を停止し、ｓｔ７に進み除霜運転の終了条件の判定を行う。

ｓｔ１１においてＮｏで冷媒出口温度ｆが第２所定温度ｆ２（６２℃）より高い場合には、冷媒出口温度ｆは６２℃＜ｆ＜６５℃で適切な温度であるので、ｓｔ７に進む。また、ｓｔ１２においてＮｏで循環ポンプ１２は停止しているので、そのままｓｔ７に進み、ｓｔ７にて除霜条件が成立するまでこれらの除霜運転を継続する。

以上説明したように、本実施形態の温水暖房システムでは、冷媒出口温度ｆが第１所定温度ｆ１以下になるように、圧縮機７の周波数を可変することで、水熱交換器１１出口付近の圧力を適正にし、圧縮機７の故障を減少することができる。また、除霜運転後の再起動をスムーズにすることで、加熱能力が向上し、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）も向上する。また、除霜開始初期の圧縮機７の周波数を高く設定することで、除霜時間を短縮して効率的な運転を行うことができる。

また、圧縮機７の周波数が最低周波数ｅ３まで下降した場合には、循環ポンプ１２を低回転で運転することで、圧縮機７の低回転を維持して水熱交換器１１によって余分な熱を温水循環回路に逃がすことで、除霜運転を継続しながら、水熱交換器１１出口付近の圧力を適正にし、圧縮機７の故障を更に減少することができる。また、除霜運転後の再起動をスムーズにすることで、加熱能力が向上し、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）も向上する。

また、循環ポンプ１２の回転数を、暖房運転時の通常回転数ｄ１よりも除霜運転時の所定回転数ｄ２を低く設定することで、水熱交換器１１出口付近の圧力を更に適正化することができ、除霜時間が無駄に長くなることを防止して、更にＣＯＰ（エネルギー消費効率）を向上することができる。

尚、この実施例では室内機４５を床暖房や放熱器の用途で説明したが、室内機４５としては筐体の内部に室内熱交換器と室内送風機やを一体に備えたファンコンベクタ等の空気調和機を使用することもできる。また、温水を使用した空気調和機だけでなく、ヒートポンプサイクルによって湯を沸かす、いわゆるヒートポンプ式給湯機においても適用できるものである。

１室外機
２温水往き管
３温水戻り管
７圧縮機
８室外熱交換器（空気熱交換器）
８ａ熱交センサ
９膨張弁
１０室外ファン
１１水−冷媒熱交換器（水熱交換器）
１２循環ポンプ
１３冷媒出口配管
１３ａ冷媒出口温センサ
５１暖房パネル（暖房端末、熱交換端末）
５２暖房パネル（暖房端末、熱交換端末）
５３床暖房パネル（床暖房端末、熱交換端末）
ＣＵ室外機制御部（除霜制御部）

Claims

圧縮機、水熱交換器、膨張弁、空気熱交換器を順次接続した冷媒循環回路と、
前記水熱交換器に循環ポンプと室内の暖房を行う熱交換端末を接続した温水循環回路と、
前記冷媒循環回路と前記温水循環回路を制御する室外機制御部と、を備え、
前記空気熱交換器の着霜時に、前記膨張弁を開放して正サイクル除霜を行う温水暖房システムにおいて、
前記空気熱交換器に有する空気熱交センサと、
前記水熱交換器の冷媒出口側配管に有する冷媒出口温センサと、を備え、
除霜運転時には前記循環ポンプを停止し、前記冷媒出口温センサで検知する冷媒出口温度が第１所定温度以下になるように、前記圧縮機の周波数を可変する除霜制御部を備えることを特徴とする温水暖房システム。
前記除霜運転時には冷媒出口温度が第１所定温度以下になるように、前記圧縮機の周波数を複数段階で順次下降し、
前記圧縮機の周波数が最低周波数まで下降しても冷媒出口温度が前記第１所定温度を超えようとする場合には、前記循環ポンプを運転することを特徴とする請求項１に記載の温水暖房システム。
前記循環ポンプの回転数を可変とし、暖房運転時の回転数よりも前記除霜運転時の回転数を低く設定することを特徴とする請求項２に記載の温水暖房システム。