JP5404471B2 - ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の運転制御方法 - Google Patents

ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の運転制御方法 Download PDF

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Description

この発明は、複数の熱源側熱交換器を備えるヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置の運転制御方法に関する。
ヒートポンプ装置における暖房運転では、蒸発器となる熱源側熱交換器に流れる冷媒温度が非常に低くなる。そのため、熱源側熱交換器に霜が付着する。霜が付着すると、熱交換のための風路が塞がれてしまい熱源側熱交換器の熱交換能力が低下する。その結果、ヒートポンプ装置の暖房能力が低下する。
この暖房能力の低下を防止するため、熱源側熱交換器に付着した霜を取り除く除霜運転が行われる。除霜運転では、ヒートポンプ装置が備える冷媒回路における冷媒の流れる向きを一時的に逆転させる。つまり、除霜運転では、一時的に冷房運転と同じ向きに冷媒を流す。これにより、霜が付着している熱源側熱交換器を一時的に凝縮器として動作させることで、熱源側熱交換器に付着した霜を溶かす。
除霜運転では、暖房運転時に蒸発器として動作していた熱源側熱交換器が凝縮器として動作するだけでなく、暖房運転時に凝縮器として動作していた負荷側熱交換器が蒸発器として動作する。特に、除霜運転では、熱源側熱交換器に付着した霜を溶かすことにより温度が低下した冷媒が、負荷側熱交換器へ流入することになる。
ここで、負荷側熱交換器が、ヒートポンプ装置が備える冷媒回路を流れる冷媒と、水回路を流れる水とを熱交換させる熱交換器であった場合、水回路を流れる水が0℃以下まで冷却され、負荷側熱交換器内で凍結してしまう場合がある。負荷側熱交換器内で水が凍結すると、水回路が閉塞されることや、水が氷になることによる体積膨張で負荷側熱交換器が破損することがある。
また、負荷側熱交換器が、空気調和機における室内熱交換器であった場合、暖房運転中に除霜運転が行われると、暖房運転をしていたにも関わらず室内機から冷風が吹き出すため、使用者の快適性を損ねることになる。
特許文献1には、除霜運転時に低温の冷媒が負荷側熱交換器へ流入しないように、冷媒回路にバイパス回路を設けることについての記載がある。
特許文献2には、除霜運転時に低温の冷媒が室内機へ流れることを防止するために、除霜運転時に室内機側への冷媒回路を遮断することについての記載がある。
実公平05−019724号公報 特開昭58−102067号公報
しかし、特許文献1と特許文献2とのいずれに記載された方法も、除霜運転時には、負荷側熱交換器へ冷媒を循環させない。そのため、除霜運転時には、熱源側熱交換器が凝縮器として動作するが、蒸発器として動作する熱交換器がない状態になる。したがって、冷媒を完全に蒸発させることができず、二相又は液状の冷媒が圧縮機に吸入される。その結果、圧縮機への負担が大きくなってしまう。
また、特許文献1と特許文献2とのいずれに記載された方法も、除霜運転時には暖房運転がされない。そのため、暖房運転と除霜運転とが繰り返されることにより、暖房効果が得られるまでに時間がかかり、電力を浪費してしまう。
この発明は、除霜運転時に負荷側熱交換器へ温度の低い冷媒が送られることを防止するとともに、除霜運転時にも暖房運転を継続実施することを目的とする。
この発明に係るヒートポンプ装置は、
圧縮機の吸入側及び吐出側と切替機構とが配管により接続され、前記切替機構と第1熱交換器とが配管により接続され、前記第1熱交換器と第1減圧機構とが配管により接続され、前記第1減圧機構と複数の第2熱交換器の各第2熱交換器とが配管により接続され、前記各第2熱交換器と前記切替機構とが配管により接続された冷媒回路と、
放熱運転時には、前記第1熱交換器へ前記圧縮機から吐出された冷媒が流れるように前記切替機構を制御して、前記第1熱交換器を放熱器として動作させ、前記複数の第2熱交換器の少なくともいずれかの第2熱交換器を前記第1熱交換器から流出した冷媒を蒸発させる蒸発器として動作させるとともに、
前記複数の第2熱交換器のいずれかの第2熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転時には、前記第1熱交換器と霜が除去される第2熱交換器である除霜熱交換機とへ前記圧縮機から吐出された冷媒が流れるように前記切替機構を制御して、前記第1熱交換器と前記除霜熱交換機とを放熱器とし、前記除霜熱交換機を除く他の第2熱交換器の少なくともいずれかの第2熱交換器を前記第1熱交換器と前記除霜熱交換機とから流出した冷媒を蒸発させる蒸発器として動作させる制御部と
を備えることを特徴とする。
この発明に係るヒートポンプ装置は、除霜運転時に、複数の熱源側熱交換器(第2熱交換器)のうち霜が取り除かれる除霜熱交換器を凝縮器として動作させるとともに、負荷側熱交換器(第1熱交換器)も凝縮器として動作させる。そして、このヒートポンプ装置は、除霜熱交換器を除く他の熱源側熱交換器を蒸発器として動作させる。これにより、除霜運転時においても、負荷側熱交換器を凝縮器として動作させ暖房効果を得ることができる。
ヒートポンプ装置100の構成図。 切替装置2の構成図。 暖房運転時の冷媒の流れを示す図。 熱交換器5aに付着した霜を取り除く除霜運転A時の冷媒の流れを示す図。 熱交換器5bに付着した霜を取り除く除霜運転B時の冷媒の流れを示す図。 冷房運転時の冷媒の流れを示す図。 各運転状態における切替装置2の制御状態を示す図。
実施の形態1.
図1は、ヒートポンプ装置100の構成図である。
ヒートポンプ装置100では、圧縮機1の吸入側1a及び吐出側1bと切替装置2とが配管で接続される。また、切替装置2と熱交換器3(第1熱交換器)とが配管で接続される。また、熱交換器3と減圧機構4(第1減圧機構)とが配管で接続される。また、減圧機構4と2つの熱交換器5a,5b(第2熱交換器)のそれぞれとが配管で接続される。また、熱交換器5a,5bのそれぞれと切替装置2とが配管で接続される。これにより、冷媒回路9が構成される。
なお、圧縮機1の吸入側1aと切替装置2とを繋ぐ配管の途中には、液溜め装置6が設けられている。
また、減圧機構4に接続された配管は、分岐点12で分岐され、熱交換器5a,5bのそれぞれに接続される。そして、分岐点12と熱交換器5a,5bのそれぞれとの間に、減圧機構7a,7b(第2減圧機構)が設けられている。
上述した冷媒回路9に接続された機器のうち、熱交換器5a,5bを除いた残りの機器は、機械室10(第1筐体)に収納される。また、熱交換器5a,5bはそれぞれ、室外機送風室20a,20b(第2筐体)に収納される。つまり、圧縮機1等を含む機器と、各熱交換器5a,5bとは、異なる筐体に収納される。
機械室10と室外機送風室20a,20bとは、接続バルブ8a,8b,8c,8d,8e,8f,8g,8hを介して接続される。
また、ヒートポンプ装置100は、筐体毎に制御装置11,22a,22b(制御部)を備える。制御装置11は、機械室10に収納された圧縮機1や切替装置2等の動作を制御する。制御装置22a,22bは、室外機送風室20a、20bに収納された送風機21a、21b等の動作を制御する。
なお、ここでは、筐体毎に制御装置を備えるとしたが、1つの制御装置が全ての筐体に収納された機器を制御してもよい。また、制御装置とは、例えば、マイクロコンピュータ等のコンピュータである。
また、熱交換器5a,5bには、温度検知センサ23a,23b,24a,24bが設置されている。温度検知センサ23a,23bは、熱交換器5a,5bにおける二相状態の冷媒の温度を検知する。温度検知センサ24a,24bは、熱交換器5a,5bにおける液状態の冷媒の温度を検知する。
熱交換器3は、例えばプレート式熱交換器であり、冷媒回路9を循環する冷媒と、水回路13を循環する水等の液体とを熱交換する。
一方、熱交換器5a,5bは、例えばフィンアンドチューブ型の熱交換器であり、冷媒回路9を循環する冷媒と、送風機21a,21bから送られる外気等の気体とを熱交換する。
なお、熱交換器3は、冷媒回路9を循環する冷媒と、空気等の気体とを熱交換する熱交換器であってもよい。
図2は、切替装置2の構成図である。
切替装置2は、流路31,32,33,34,35,36を備える。流路31は、圧縮機1の吐出側1bに接続された配管と、熱交換器3に接続された配管とを接続する。流路32は、圧縮機1の吸入側1aに接続された配管と、熱交換器3に接続された配管とを接続する。流路33(第2流路)は、圧縮機1の吐出側1bに接続された配管と、熱交換器5aに接続された配管とを接続する。流路34(第1流路)は、圧縮機1の吸入側1aに接続された配管と、熱交換器5aに接続された配管とを接続する。流路35(第2流路)は、圧縮機1の吐出側1bに接続された配管と、熱交換器5bに接続された配管とを接続する。流路36(第1流路)は、圧縮機1の吸入側1aに接続された配管と、熱交換器5bに接続された配管とを接続する。
流路31は途中に電磁弁等である開閉機構41を備える。同様に、流路32は途中に電磁弁等である開閉機構42を備える。同様に、流路33は途中に電磁弁等である開閉機構43(第2開閉機構)を備える。同様に、流路34は途中に電磁弁等である開閉機構44(第1開閉機構)を備える。同様に、流路35は途中に電磁弁等である開閉機構45(第2開閉機構)を備える。同様に、流路36は途中に電磁弁等である開閉機構46(第1開閉機構)を備える。
ヒートポンプ装置100の動作について説明する。
制御装置11は、切替装置2が備える開閉機構41,42,43,44,45,46を開閉制御することにより、暖房運転、除霜運転、冷房運転を切り替える。
初めに、暖房運転時の動作について説明する。ここで、暖房運転とは、熱交換器3で水回路13を流れる水を加熱する運転のことであり、暖房運転には室内の空気を温める暖房だけでなく、温水を供給する給湯運転も含む。
図3は、暖房運転時の冷媒の流れを示す図である。図3において、矢印は冷媒の流れを示す。また、図3において、切替装置2が備える開閉機構のうち、白抜きとなっている開閉機構が開、黒塗りとなっている開閉機構が閉である。つまり、暖房運転の場合、制御装置11は、開閉機構41,44,46を開、開閉機構42,43,45を閉に設定する。
低温低圧のガス冷媒は、圧縮機1により高温高圧のガス冷媒になるまで圧縮され吐出される。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、切替装置2へ流入する。高温高圧のガス冷媒は、切替装置2において熱交換器3へ導かれる。
熱交換器3において、高温高圧のガス冷媒と水回路13を循環する水とが熱交換され、ガス冷媒は凝縮して液冷媒となり、水は加熱され温水になる。つまり、熱交換器3は凝縮器として動作する。なお、熱交換器3で冷媒と熱交換されることにより生成された温水は、図示されていないラジエータ等の放熱器や、給湯機へ供給され、暖房や給湯がされる。
熱交換器3から流出した高圧の液冷媒は、減圧機構4により低温低圧の気液二相冷媒になる。低温低圧の気液二相冷媒は、分岐点12で分岐して、熱交換器5aと熱交換器5bとへ流入する。なお、この際、減圧機構7a,7bにより、冷媒をさらに減圧してもよい。熱交換器5aと熱交換器5bとにおいて、低温低圧の気液二相冷媒と外気とが熱交換され、冷媒は蒸発して低圧のガス冷媒となる。つまり、熱交換器5aと熱交換器5bとは蒸発器として動作する。
低圧のガス冷媒は、熱交換器5aと熱交換器5bとから切替装置2へ流入する。低圧のガス冷媒は、切替装置2において液溜め装置6側へ導かれる。そして、低圧のガス冷媒は、液溜め装置6を経て圧縮機1へ吸入され、高温高圧のガス冷媒になるまで圧縮される。
なお、熱交換器5aと熱交換器5bとにおいて、低温低圧の気液二相冷媒と外気とが熱交換された際、冷媒の温度が低い場合には空気中の水蒸気が結露し、凍結することで熱交換器5aと熱交換器5bとに霜が付着する。
次に、除霜運転時の動作について説明する。除霜運転とは、熱交換器5aと熱交換器5bとの少なくともいずれかに付着した霜を取り除く運転である。
まず、熱交換器5aに付着した霜を取り除く場合について説明する。
図4は、熱交換器5aに付着した霜を取り除く除霜運転A時の冷媒の流れを示す図である。図4において、矢印は冷媒の流れを示す。また、図4において、切替装置2が備える開閉機構のうち、白抜きとなっている開閉機構が開、黒塗りとなっている開閉機構が閉である。つまり、熱交換器5aに付着した霜を取り除く場合、制御装置11は、開閉機構41,43,46を開、開閉機構42,44,45を閉に設定する。
低温低圧のガス冷媒は、圧縮機1により高温高圧のガス冷媒になるまで圧縮され吐出される。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、切替装置2へ流入する。高温高圧のガス冷媒は、切替装置2において熱交換器3と熱交換器5aへ導かれる。
熱交換器3へ流入した冷媒は、熱交換器3において、高温高圧のガス冷媒と水回路13を循環する水とが熱交換され、ガス冷媒は凝縮して液冷媒となり、水は加熱され温水になる。つまり、熱交換器3は凝縮器として動作する。なお、暖房運転時と同様に、熱交換器3で冷媒と熱交換されることにより生成された温水は、図示されていないラジエータ等の放熱器や、給湯機へ供給され、暖房や給湯がされる。つまり、除霜運転A時であっても、暖房や給湯が継続して実施される。そして、熱交換器3から流出した高圧の液冷媒は、減圧機構4により低温低圧の気液二相冷媒になる。低温低圧の気液二相冷媒は、分岐点12を通過して熱交換器5bへ流入する。なお、この際、減圧機構7bにより、冷媒をさらに減圧してもよい。
一方、熱交換器5aへ流入した冷媒は、熱交換器5aにおいて、高温高圧のガス冷媒が凝縮して液冷媒になる。この際、凝縮熱が外気へ放出され、放出された凝縮熱により熱交換器5aに付着した霜が溶ける。つまり、熱交換器5aも凝縮器として動作する。そして、熱交換器5aから流出した高圧の液冷媒は、減圧機構7aにより低温低圧の気液二相冷媒になる。低温低圧の気液二相冷媒は、分岐点12を通過して熱交換器5bとへ流入する。なお、この際、減圧機構7bにより、冷媒をさらに減圧してもよい。
熱交換器5bにおいて、低温低圧の気液二相冷媒と外気とが熱交換され、冷媒は蒸発して低圧のガス冷媒となる。つまり、熱交換器5bとは蒸発器として動作する。
低圧のガス冷媒は、熱交換器5bから切替装置2へ流入する。低圧のガス冷媒は、切替装置2において液溜め装置6側へ導かれる。そして、低圧のガス冷媒は、液溜め装置6を経て圧縮機1へ吸入され、高温高圧のガス冷媒になるまで圧縮される。
次に、熱交換器5bに付着した霜を取り除く場合について説明する。
図5は、熱交換器5bに付着した霜を取り除く除霜運転B時の冷媒の流れを示す図である。図5において、矢印は冷媒の流れを示す。また、図5において、切替装置2が備える開閉機構のうち、白抜きとなっている開閉機構が開、黒塗りとなっている開閉機構が閉である。つまり、熱交換器5bに付着した霜を取り除く場合、制御装置11は、開閉機構41,44,45を開、開閉機構42,43,46を閉に設定する。
低温低圧のガス冷媒は、圧縮機1により高温高圧のガス冷媒になるまで圧縮され吐出される。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、切替装置2へ流入する。高温高圧のガス冷媒は、切替装置2において熱交換器3と熱交換器5bへ導かれる。
熱交換器3へ流入した冷媒は、熱交換器3において、高温高圧のガス冷媒と水回路13を循環する水とが熱交換され、ガス冷媒は凝縮して液冷媒となり、水は加熱され温水になる。つまり、熱交換器3は凝縮器として動作する。なお、暖房運転時と同様に、熱交換器3で冷媒と熱交換されることにより生成された温水は、図示されていないラジエータ等の放熱器や、給湯機へ供給され、暖房や給湯がされる。つまり、除霜運転B時であっても、暖房や給湯が継続して実施される。そして、熱交換器3から流出した高圧の液冷媒は、減圧機構4により低温低圧の気液二相冷媒になる。低温低圧の気液二相冷媒は、分岐点12を通過して熱交換器5aへ流入する。なお、この際、減圧機構7aにより、冷媒をさらに減圧してもよい。
一方、熱交換器5bへ流入した冷媒は、熱交換器5bにおいて、高温高圧のガス冷媒が凝縮して液冷媒になる。この際、凝縮熱が外気へ放出され、放出された凝縮熱により熱交換器5bに付着した霜が溶ける。つまり、熱交換器5bも凝縮器として動作する。そして、熱交換器5bから流出した高圧の液冷媒は、減圧機構7bにより低温低圧の気液二相冷媒になる。低温低圧の気液二相冷媒は、分岐点12を通過して熱交換器5aとへ流入する。なお、この際、減圧機構7aにより、冷媒をさらに減圧してもよい。
熱交換器5aにおいて、低温低圧の気液二相冷媒と外気とが熱交換され、冷媒は蒸発して低圧のガス冷媒となる。つまり、熱交換器5aとは蒸発器として動作する。
低圧のガス冷媒は、熱交換器5aから切替装置2へ流入する。低圧のガス冷媒は、切替装置2において液溜め装置6側へ導かれる。そして、低圧のガス冷媒は、液溜め装置6を経て圧縮機1へ吸入され、高温高圧のガス冷媒になるまで圧縮される。
次に、冷房運転時の動作について説明する。ここで、冷房運転とは、熱交換器3で水回路13を流れる水を冷却する運転のことであり、冷房運転には室内の空気を冷やす冷房だけでなく、冷たい水を供給する冷水供給運転も含む。
図6は、冷房運転時の冷媒の流れを示す図である。図6において、矢印は冷媒の流れを示す。また、図6において、切替装置2が備える開閉機構のうち、白抜きとなっている開閉機構が開、黒塗りとなっている開閉機構が閉である。つまり、暖房運転の場合、制御装置11は、開閉機構42,43,45を開、開閉機構41,44,46を閉に設定する。
低温低圧のガス冷媒は、圧縮機1により高温高圧のガス冷媒になるまで圧縮され吐出される。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、切替装置2へ流入する。高温高圧のガス冷媒は、切替装置2において熱交換器5aと熱交換器5bとへ導かれる。
熱交換器5aと熱交換器5bとにおいて、高温高圧のガス冷媒と外気とが熱交換され、ガス冷媒は凝縮して液冷媒となる。つまり、熱交換器5aと熱交換器5bとは凝縮器として動作する。
熱交換器5aと熱交換器5bとから流出した高圧の液冷媒は、減圧機構7a,7bにより低温低圧の気液二相冷媒になる。低温低圧の気液二相冷媒は、熱交換器3へ流入する。なお、この際、減圧機構4により、冷媒をさらに減圧してもよい。熱交換器3において、低温低圧の気液二相冷媒と水回路13を循環する水とが熱交換され、冷媒は蒸発して低圧のガス冷媒となり、水は冷却されて冷水となる。つまり、熱交換器3は蒸発器として動作する。なお、熱交換器3で冷媒と熱交換されることにより生成された冷水は、図示されていない吸熱機や、冷水供給機へ供給され、冷房や冷水の供給がされる。
低圧のガス冷媒は、熱交換器3から切替装置2へ流入する。低圧のガス冷媒は、切替装置2において液溜め装置6側へ導かれる。そして、低圧のガス冷媒は、液溜め装置6を経て圧縮機1へ吸入され、高温高圧のガス冷媒になるまで圧縮される。
図7は、各運転状態における切替装置2の制御状態を示す図である。上述したように、各運転状態に応じて、切替装置2が備える開閉機構41,42,43,44,45,46は開閉制御される。開閉制御の詳細については、上述した通りであるため、説明は省略する。
次に、除霜運転の開始条件について説明する。
ヒートポンプ装置100では、暖房運転を継続して実施することで、蒸発器として使用している熱交換器5a,5bに徐々に霜が付着し、暖房能力が低下する。
そこで、制御装置22a,22bは、温度検知センサ23a,23b,24a,24bによって検知される冷媒の温度を取得し、制御装置11へ転送する。制御装置11は、転送された冷媒の温度によって熱交換器5a,5bに付着している霜の状態を判定する。例えば、制御装置11は、温度検知センサ24a,24bが検知した冷媒の温度が−7℃以下の状態が5分間継続した場合、所定量以上の霜が付着したと判定し、除霜運転を開始する。
また、制御装置11は、熱交換器5a,5bそれぞれ個別に除霜運転を開始するか否かを判定する。
つまり、熱交換器5aだけが除霜運転の開始条件を満たした場合、制御装置11は熱交換器5aに付着した霜を取り除く除霜運転Aを開始する。逆に、熱交換器5bだけが除霜運転の開始条件を満たした場合、制御装置11は熱交換器5bに付着した霜を取り除く除霜運転Bを開始する。
熱交換器5a,5bのどちらも同時に除霜運転の開始条件を満たした場合は、所定の順に、除霜運転Aと除霜運転Bとを実施する。制御の順序は、任意に決めればよい。
次に、減圧機構4,7a,7bの制御方法について説明する。
室外機送風室20aと室外機送風室20bとは別の筐体であり、機械室10からの距離が異なる位置に配置される可能性がある。この場合、機械室10から室外機送風室20a,20bまでの距離に応じて、室外機送風室20a,20bへ送る冷媒の圧力を調整することが望ましい。そこで、機械室10から室外機送風室20a,20bまでの距離に応じて、減圧機構4,7a,7bの開度を調整してもよい。
例えば、暖房運転の場合、熱交換器3から流出した冷媒を減圧機構4,7a,7bで減圧する。この際、機械室10から室外機送風室20a,20bまでの距離に応じて、減圧機構7a,7bの開度を調整することにより、熱交換器5a,5bのいずれへ流入する冷媒の圧力も適切な圧力にすることができる。
また、機械室10から室外機送風室20a,20bまでの距離だけでなく、熱交換器5a,5bにおける過冷却度や過熱度に基づき、減圧機構4,7a,7bの開度を調整してもよい。
冷房運転の場合、熱交換器5aに設置された温度検知センサ23a,24aが検知した温度から、熱交換器5aにおける過冷却度を計算することができる。同様に、熱交換器5bに設置された温度検知センサ23b,24bが検知した温度から、熱交換器5bにおける過冷却度を計算することができる。過冷却度は、冷媒流量で調整可能である。また、過冷却度が一定になるように運転することで、ヒートポンプ装置100は安定した性能を得ることができる。そこで、過冷却度が一定(例えば、7℃)になるように、減圧機構4,7a,7bの開度を制御してもよい。
同様に、暖房運転の場合、温度検知センサ23a,23b,24a,24bが検知した温度から熱交換器5a,5bにおける過熱度を計算することができる。過熱度は、冷媒流量で調整可能である。また、過冷却度が一定になるように運転することで、ヒートポンプ装置100は安定した性能を得ることができる。そこで、過熱度が一定(例えば、5℃)になるように、減圧機構4,7a,7bの開度を制御してもよい。
以上のように、ヒートポンプ装置100は、除霜運転時においても負荷側熱交換器である熱交換器3を凝縮器として動作させる。そのため、除霜運転時に、負荷側熱交換器である熱交換器3の内部で、水が凍結することがない。また、除霜運転時においても暖房、給湯を継続して実施することができる。そのため、使用者の快適性を損ねることがなく、無駄な電力消費を抑えることができる。
また、ヒートポンプ装置100は、圧縮機1等が収納された機械室10と、熱交換器5a,5bが収納された室外機送風室20a,20bとを別の筐体としている。そのため、機械室10、室外機送風室20a,20bをそれぞれ別の場所に設置することができる。
ここで、圧縮機1や、室外機送風室20a,20bに収納された送風機21a,21bは、運転音を発生する。一般に、同一の音圧をもつ音源が2個あった場合、およそ3dB音圧が上昇する。したがって、圧縮機1や送風機21a,21bが近傍に設置された場合、音圧が上昇してしまう。しかし、機械室10、室外機送風室20a,20bをそれぞれ別の場所に設置することで、音圧の上昇を抑えられ、全体として騒音を低下させることができる。
また、全ての機器を1つの筐体に収納すると筐体が大きくなってしまうが、機器を複数の筐体に分けて収納することで、各筐体を小さくすることができる。そのため、設置場所の選択の幅が広い。
また、機械室10を屋外に置く必要がないため、機械室10が経年劣化しづらくない、耐久性を向上させることができる。
なお、全ての機器を1つの筐体に収納してもよい。
また、熱交換器3において水の温度を所定の温度にするのに必要な熱量である必要負荷が小さい低負荷時には、室外機送風室20a,20bのいずれかの送風機21a,21bを停止させてもよい。また、送風機を停止させた方の室外機送風室20a,20bへ冷媒が流入しないように、制御装置11は切替装置2や減圧機構7a,7bを制御してもよい。これにより、消費電力を抑えることができる。
また、上記説明では、熱交換器3は、冷媒回路9を循環する冷媒と、水回路13を循環する水等の液体とを熱交換するとした。しかし、熱交換器3は、冷媒回路9を循環する冷媒と、空気等の気体とを熱交換する熱交換器であってもよい。
また、上記説明では、熱源側熱交換器は、熱交換器5a,5bの2台であった。しかし、ヒートポンプ装置100は、熱源側熱交換器を3台以上備えていてもよい。
1 圧縮機、2 切替装置、3 熱交換器、4 減圧機構、5a,5b 熱交換器、6 液溜め装置、7a,7b 減圧機構、8a,8b,8c,8d,8e,8f,8g,8h 接続バルブ、9 冷媒回路、10 機械室、11 制御装置、12 分岐点、13 水回路、20a,20b 室外機送風室、21a,21b 送風機、22a,22b 制御装置、23a,23b,24a,24b 温度検知センサ、31,32,33,34,35,36 流路、41,42,43,44,45,46 開閉機構、100 ヒートポンプ装置。

Claims (7)

  1. 圧縮機の吸入側及び吐出側と切替機構とが配管により接続され、前記切替機構と第1熱交換器とが配管により接続され、前記第1熱交換器と第1減圧機構とが配管により接続され、前記第1減圧機構と複数の第2熱交換器の各第2熱交換器とが配管により接続され、前記各第2熱交換器と前記切替機構とが配管により接続された冷媒回路と、
    放熱運転時には、前記第1熱交換器へ前記圧縮機から吐出された冷媒が流れるように前記切替機構を制御して、前記第1熱交換器を放熱器として動作させ、前記複数の第2熱交換器の少なくともいずれかの第2熱交換器を前記第1熱交換器から流出した冷媒を蒸発させる蒸発器として動作させるとともに、
    前記複数の第2熱交換器のいずれかの第2熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転時には、前記第1熱交換器と霜が除去される第2熱交換器である除霜熱交換機とへ前記圧縮機から吐出された冷媒が流れるように前記切替機構を制御して、前記第1熱交換器と前記除霜熱交換機とを放熱器とし、前記除霜熱交換機を除く他の第2熱交換器の少なくともいずれかの第2熱交換器を前記第1熱交換器と前記除霜熱交換機とから流出した冷媒を蒸発させる蒸発器として動作させる制御部と
    を備え
    前記切替機構は、
    前記圧縮機の吸入側に接続された配管と前記各第2熱交換器に接続された配管とを接続する複数の第1流路であって、途中に第1開閉機構が設けられた複数の第1流路と、
    前記圧縮機の吐出側に接続された配管と前記各第2熱交換器に接続された配管とを接続する複数の第2流路であって、途中に第2開閉機構が設けられた複数の第2流路と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記放熱運転時には、前記複数の第1流路の少なくともいずれかの第1流路に設けられた第1開閉機構を開とするとともに、残りの開閉機構を閉とし、
    前記除霜運転時には、前記圧縮機の吐出側に接続された配管と前記除霜熱交換機に接続された配管とを接続する第2流路に設けられた第2開閉機構と、前記圧縮機の吸入側に接続された配管と前記除霜熱交換機に接続された配管とを接続する第1流路を除く他の第1流路の少なくともいずれかの第1流路に設けられた第1開閉機構とを開とするとともに、残りの開閉機構を閉とする
    ことを特徴とするヒートポンプ装置。
  2. 前記第1減圧機構と前記各第2熱交換器とは、前記第1減圧機構に接続された配管が分岐点で分岐されて前記各第2熱交換器と接続され、
    前記冷媒回路は、前記分岐点と各第2熱交換器との間における配管の途中に、第2減圧機構が設けられた
    ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。
  3. 前記ヒートポンプ装置は、
    少なくとも前記圧縮機が収納された第1筐体と、
    1台の前記第2熱交換器が収納された前記第2熱交換器と同数の第2筐体と
    を備えることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。
  4. 前記各第2熱交換器は、冷媒と気体とを熱交換させる熱交換器であり、
    第2筐体は、前記気体を前記第2熱交換器へ送る送風機
    を備えることを特徴とする請求項に記載のヒートポンプ装置。
  5. 前記制御部は、前記第1熱交換器において前記冷媒回路を流れる冷媒と熱交換される流
    体の温度を所定の温度にするのに必要な熱量である必要負荷が、所定の負荷よりも低い低負荷時には、複数の第2筐体のうち少なくとも1つの第2筐体が備える前記送風機の運転を停止させる
    ことを特徴とする請求項に記載のヒートポンプ装置。
  6. 前記第1熱交換器は、冷媒と水とを熱交換させる熱交換器である
    ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。
  7. 圧縮機の吸入側及び吐出側と切替機構とが配管により接続され、前記切替機構と第1熱交換器とが配管により接続され、前記第1熱交換器と第1減圧機構とが配管により接続され、前記第1減圧機構と複数の第2熱交換器の各第2熱交換器とが配管により接続され、前記各第2熱交換器と前記切替機構とが配管により接続された冷媒回路を備え、前記切替機構が、前記圧縮機の吸入側に接続された配管と前記各第2熱交換器に接続された配管とを接続する複数の第1流路であって、途中に第1開閉機構が設けられた複数の第1流路と、前記圧縮機の吐出側に接続された配管と前記各第2熱交換器に接続された配管とを接続する複数の第2流路であって、途中に第2開閉機構が設けられた複数の第2流路とを備えるヒートポンプ装置の運転制御方法であり、
    放熱運転時には、前記第1熱交換器へ前記圧縮機から吐出された冷媒が流れるように、前記複数の第1流路の少なくともいずれかの第1流路に設けられた第1開閉機構を開とするとともに、残りの開閉機構を閉として、前記第1熱交換器を放熱器として動作させ、前記複数の第2熱交換器の少なくともいずれかの第2熱交換器を蒸発器として動作させ、
    前記複数の第2熱交換器のいずれかの第2熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転時には、前記第1熱交換器と霜が除去される第2熱交換器である除霜熱交換機とへ前記圧縮機から吐出された冷媒が流れるように、前記圧縮機の吐出側に接続された配管と前記除霜熱交換機に接続された配管とを接続する第2流路に設けられた第2開閉機構と、前記圧縮機の吸入側に接続された配管と前記除霜熱交換機に接続された配管とを接続する第1流路を除く他の第1流路の少なくともいずれかの第1流路に設けられた第1開閉機構とを開とするとともに、残りの開閉機構を閉として、前記第1熱交換器と前記除霜熱交換機とを放熱器とし、前記除霜熱交換機を除く他の第2熱交換器の少なくともいずれかの第2熱交換器を蒸発器として動作させる
    ことを特徴とするヒートポンプ装置の運転制御方法。
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