JPWO2012070082A1 - Heat pump type water heater - Google Patents

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Abstract

ヒートポンプ給湯装置100は、蒸発器13の最下段に位置するパス33以外のパス31に圧縮機1からの吐出冷媒を導通させてリバース除霜運転を実行し、リバース除霜運転の終了後、外気温度が所定温度以下であり、かつ、所定時間の経過又は圧縮機1のシェル温度と低圧圧力飽和温度との差が所定値以下であるとき、圧縮機1からの吐出冷媒を、圧縮機1と四方弁2との間で分岐し、水熱交換器3と並列になるように蒸発器13の最下段に位置するパス33に所定時間が経過するまで導通させる。The heat pump hot water supply apparatus 100 conducts the reverse defrosting operation by causing the refrigerant discharged from the compressor 1 to conduct to the path 31 other than the path 33 positioned at the lowermost stage of the evaporator 13, and after the reverse defrosting operation is completed, the outside air When the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, and the passage of the predetermined time or the difference between the shell temperature of the compressor 1 and the low pressure saturation temperature is equal to or lower than the predetermined value, the refrigerant discharged from the compressor 1 is It branches between the four-way valve 2 and is conducted to a path 33 located at the lowest stage of the evaporator 13 so as to be in parallel with the water heat exchanger 3 until a predetermined time elapses.

Description

本発明は、冷媒を循環させるヒートポンプを利用したヒートポンプ式給湯装置に関し、特に低外気温(たとえば、0°以下)であっても蒸発器として機能する熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転を実行するヒートポンプ式給湯装置に関するものである。   The present invention relates to a heat pump type hot water supply apparatus using a heat pump that circulates refrigerant, and in particular, defrosting that removes frost attached to a heat exchanger that functions as an evaporator even at a low outside air temperature (for example, 0 ° or less). The present invention relates to a heat pump type hot water supply device that performs operation.

従来から、冷媒を循環させるヒートポンプを利用し、蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転を実行可能にしたヒートポンプ式給湯装置が存在している。そのようなものとして、「水を加熱して湯を生成する水熱交換器を組み込んだ冷凍サイクルを備えるヒートポンプ給湯装置の制御方法において、外気温度が予め定めた温度以下の場合に、水熱交換器で生成される湯の設定上限温度を規制するヒートポンプ給湯装置の制御方法」が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a heat pump hot water supply device that uses a heat pump that circulates a refrigerant and that can perform a defrosting operation that removes frost attached to an evaporator. As such, in the method of controlling a heat pump hot water supply apparatus equipped with a refrigeration cycle incorporating a water heat exchanger that generates water by heating water, when the outside air temperature is below a predetermined temperature, water heat exchange A control method of a heat pump hot water supply apparatus that regulates the set upper limit temperature of hot water generated by a water heater has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載の技術では、圧縮機からの吐出冷媒(ホットガス)を熱源側熱交換器に導くことで熱源側熱交換器に付着した霜を溶解するようにした除霜運転が行われるようになっている。通常の除霜運転実行中において、水温が低下、または、水熱交換器温度が低下となったら水熱交換器が凍結するおそれがあると判断し、バイパス回路を開放することで、水熱交換器に冷媒を流さない、あるいは、水熱交換器とは並列にバイパス回路に冷媒を流し、水熱交換器への冷媒の循環量を低減することで水熱交換器の凍結を防止するようにしていた。そして、外気温度が予め定めた所定温度(たとえば、−5℃)以下となった場合に、希望する湯の上限温度を下げていた(たとえば、65℃→58℃)。   In the technique described in Patent Document 1, a defrosting operation is performed in which frost adhering to the heat source side heat exchanger is melted by guiding the refrigerant discharged from the compressor (hot gas) to the heat source side heat exchanger. It is like that. During normal defrosting operation, if the water temperature falls or the water heat exchanger temperature falls, it is judged that the water heat exchanger may freeze, and the water heat exchange is performed by opening the bypass circuit. Do not let the refrigerant flow through the water heater, or flow the refrigerant through the bypass circuit in parallel with the water heat exchanger to reduce the amount of refrigerant circulating to the water heat exchanger to prevent the water heat exchanger from freezing. It was. When the outside air temperature becomes equal to or lower than a predetermined temperature (for example, −5 ° C.), the upper limit temperature of the desired hot water is decreased (for example, 65 ° C. → 58 ° C.).

特開2009−41860号公報(たとえば、第7頁、第1図等)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-41860 (for example, page 7, FIG. 1, etc.)

特許文献1に記載の技術は、圧縮機の負担を軽減する目的で、外気温度が予め定めた所定温度以下となった場合に、水熱交換器で生成される湯の設定上限温度を規制するようになっていた。このようにすると、貯湯槽内の湯温が60℃を下回ることになり、レジネオラ症予防で必要な貯湯槽内の湯温60℃を保てなくなる可能性があった。レジオネラ菌等の繁殖を抑えるための貯湯槽内に蓄えられる湯の推奨温度は60℃以上である。   The technique described in Patent Document 1 regulates the set upper limit temperature of hot water generated by the water heat exchanger when the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature for the purpose of reducing the burden on the compressor. It was like that. If it does in this way, the hot water temperature in a hot water tank will be less than 60 degreeC, and there existed a possibility that the hot water temperature in a hot water tank required for prevention of Resinellosis 60 degreeC could not be maintained. The recommended temperature of the hot water stored in the hot water storage tank for suppressing the reproduction of Legionella is 60 ° C. or higher.

本発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、低外気時(たとえば、外気温度が0℃以下となるような時)であっても必要とされる湯温(たとえば、65℃)を保てるようにし、かつ、蒸発器の除霜運転を効率的に実施できるヒートポンプ式給湯装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and requires a hot water temperature (for example, 65, which is required even when the temperature is low outside air (for example, when the outside air temperature is 0 ° C. or lower). It is an object of the present invention to provide a heat pump type hot water supply apparatus that can maintain the temperature (° C.) and can efficiently perform the defrosting operation of the evaporator.

本発明に係るヒートポンプ給湯装置は、圧縮機、流路切替装置、水熱交換器、絞り装置、及び、蒸発器を配管接続した主回路を有し、前記流路切替装置により冷媒の流れを切り替えて前記記圧縮機からの吐出冷媒を前記蒸発器に流入させてリバース除霜運転を実行するヒートポンプ給湯装置であって、前記蒸発器の下部に位置するパス以外のパスに前記圧縮機からの吐出冷媒を導通させて前記リバース除霜運転を実行し、前記リバース除霜運転の終了後、外気温度が所定温度以下であり、かつ、所定時間の経過又は前記圧縮機のシェル温度と低圧圧力飽和温度との差が所定値以下であるとき、前記圧縮機からの吐出冷媒を、前記圧縮機と前記流路切替装置との間で分岐し、前記水熱交換器と並列になるように前記蒸発器の下部に位置するパスに所定時間が経過するまで導通させるものである。   The heat pump hot water supply apparatus according to the present invention has a main circuit in which a compressor, a flow switching device, a water heat exchanger, a throttling device, and an evaporator are connected by piping, and the flow of the refrigerant is switched by the flow switching device. A heat pump hot water supply device for performing a reverse defrosting operation by causing the refrigerant discharged from the compressor to flow into the evaporator, and discharging from the compressor to a path other than the path located below the evaporator The reverse defrosting operation is performed with the refrigerant conducted, and after the reverse defrosting operation is completed, the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and the passage of the predetermined time or the compressor shell temperature and the low pressure saturation temperature The refrigerant discharged from the compressor is branched between the compressor and the flow path switching device and in parallel with the water heat exchanger. Path at the bottom of It is intended to conduct until a predetermined time elapses.

本発明に係るヒートポンプ給湯装置は、リバース除霜運転の終了後、外気温度が所定温度以下であり、かつ、所定時間の経過又は圧縮機のシェル温度と低圧圧力飽和温度との差が所定値以下であるとき、圧縮機からの吐出冷媒を、圧縮機と流路切替装置との間で分岐し、水熱交換器と並列になるように蒸発器の下部に位置するパスに所定時間が経過するまで導通させるので、低外気時であっても必要とされる湯温(たとえば、65℃)を保てることができ、給湯運転時において、蒸発器の下部に位置するパスに冷媒を溜めないようにでき、除霜運転時に冷媒量不足により、霜取の加熱能力が低下せず、効率的に除霜運転を実行することができる。   In the heat pump hot water supply apparatus according to the present invention, after the end of the reverse defrosting operation, the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and the elapse of a predetermined time or the difference between the compressor shell temperature and the low pressure saturation temperature is equal to or lower than a predetermined value. When this is the case, the refrigerant discharged from the compressor is branched between the compressor and the flow path switching device, and a predetermined time elapses in a path located below the evaporator so as to be in parallel with the water heat exchanger. Therefore, the required hot water temperature (for example, 65 ° C.) can be maintained even when the outside air is low, and the refrigerant is not accumulated in the path located below the evaporator during the hot water supply operation. It is possible to perform the defrosting operation efficiently without deteriorating the heating capacity of the defrosting due to insufficient refrigerant amount during the defrosting operation.

本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯装置の冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows an example of the refrigerant circuit structure of the heat pump hot-water supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯装置の蒸発器のパスパターンの一例を概略的示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly an example of the pass pattern of the evaporator of the heat pump hot-water supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るヒートポンプ装置の除霜運転時における制御動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control operation at the time of the defrost operation of the heat pump apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯装置の冷媒回路構成の他の一例を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows another example of the refrigerant circuit structure of the heat pump hot-water supply apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯装置100の冷媒回路構成の一例を示す冷媒回路図である。図1に基づいて、ヒートポンプ給湯装置100の回路構成の一例について説明する。このヒートポンプ給湯装置100は、冷媒を循環させる冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)を利用して、給湯運転を行なうものである。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of a heat pump water heater 100 according to an embodiment of the present invention. An example of the circuit configuration of the heat pump hot water supply apparatus 100 will be described with reference to FIG. The heat pump hot water supply apparatus 100 performs a hot water supply operation using a refrigeration cycle (heat pump cycle) for circulating a refrigerant. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.

図1に示すように、ヒートポンプ給湯装置100は、圧縮機1、流路切替弁としての四方弁2、水熱交換器3(たとえば、冷媒回路を循環する冷媒と水回路を循環する水等の熱媒体とで熱交換する負荷側熱交換器)、受液器6、二重管熱交換器7、絞り装置11及び蒸発器13を冷媒配管20で配管接続した冷媒回路を主回路として備えている。つまり、主回路を冷媒が循環することによって、ヒートポンプ給湯装置100は給湯運転することができるようになっているのである。   As shown in FIG. 1, a heat pump hot water supply apparatus 100 includes a compressor 1, a four-way valve 2 as a flow path switching valve, a water heat exchanger 3 (for example, a refrigerant circulating in the refrigerant circuit and water circulating in the water circuit). A load side heat exchanger that exchanges heat with a heat medium), a liquid receiver 6, a double pipe heat exchanger 7, a throttling device 11, and an evaporator 13 connected by a refrigerant pipe 20 as a main circuit. Yes. That is, the heat pump hot water supply apparatus 100 can perform a hot water supply operation by circulating the refrigerant in the main circuit.

また、ヒートポンプ給湯装置100は、受液器6の出口側の液配管を分岐して、二重管熱交換器7の二次側を介して圧縮機1に導くインジェクション管21を備えている。これにより、寒冷地においても加熱能力の低下を抑制することができるようになっている。インジェクション管21の分岐点と二重管熱交換器7との間にはインジェクション用電子膨張弁8が設けられている。二重管熱交換器7と圧縮機1との間のインジェクション管21にはインジェクション用電磁弁9が設けられている。さらに、ヒートポンプ給湯装置100は、水熱交換器3の出口側の冷媒配管20を分岐して、二重管熱交換器7の出口側に接続する第1バイパス管23を備えている。この第1バイパス管23には、第1逆止弁10が設けられている。   Further, the heat pump hot water supply apparatus 100 includes an injection pipe 21 that branches the liquid pipe on the outlet side of the liquid receiver 6 and leads to the compressor 1 through the secondary side of the double pipe heat exchanger 7. Thereby, the fall of a heating capability can be suppressed also in a cold district. An injection electronic expansion valve 8 is provided between the branch point of the injection tube 21 and the double tube heat exchanger 7. An injection solenoid valve 9 is provided in the injection pipe 21 between the double pipe heat exchanger 7 and the compressor 1. Furthermore, the heat pump hot water supply apparatus 100 includes a first bypass pipe 23 that branches off the refrigerant pipe 20 on the outlet side of the water heat exchanger 3 and connects to the outlet side of the double pipe heat exchanger 7. The first bypass pipe 23 is provided with a first check valve 10.

また、ヒートポンプ給湯装置100は、絞り装置11を迂回させる第2バイパス管24を備えている。この第2バイパス管24には、第2逆止弁12が設けられている。さらに、ヒートポンプ給湯装置100は、圧縮機1からの吐出冷媒(ホットガス)を蒸発器13に導くためのホットガス導通管22を備えている。このホットガス導通管22には、ホットガス用電磁弁14が設けられている。なお、圧縮機1の吐出部には高圧センサー15が、圧縮機1の吸入部には低圧センサー16が、圧縮機1の下部にはシェル温度センサー17が、蒸発器13の近傍には外気温度センサー18が、それぞれ設けられている。   The heat pump hot water supply device 100 includes a second bypass pipe 24 that bypasses the expansion device 11. A second check valve 12 is provided in the second bypass pipe 24. Further, the heat pump hot water supply apparatus 100 includes a hot gas conduction pipe 22 for guiding refrigerant discharged from the compressor 1 (hot gas) to the evaporator 13. The hot gas conducting tube 22 is provided with a hot gas solenoid valve 14. A high pressure sensor 15 is provided at the discharge portion of the compressor 1, a low pressure sensor 16 is provided at the suction portion of the compressor 1, a shell temperature sensor 17 is provided at the lower portion of the compressor 1, and an outside air temperature is provided near the evaporator 13. Each sensor 18 is provided.

圧縮機1は、吸入部、インジェクション管21、ホットガス導通管22から吸入される冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。圧縮機1は、たとえばインバーターにより回転数が制御可能な容量制御タイプで構成するとよい。圧縮機1は、インジェクション管21を流れる冷媒を圧縮機1内の圧縮室内にインジェクション(注入)することができる構造となっている。また、圧縮機1は、ホットガス導通管22を流れる冷媒を圧縮機1内の圧縮室内に流入することができる構造となっている。   The compressor 1 compresses the refrigerant sucked from the suction part, the injection pipe 21 and the hot gas conduction pipe 22 to bring it into a high temperature / high pressure state. The compressor 1 may be configured by a capacity control type in which the rotation speed can be controlled by an inverter, for example. The compressor 1 has a structure capable of injecting (injecting) the refrigerant flowing through the injection pipe 21 into the compression chamber in the compressor 1. The compressor 1 has a structure that allows the refrigerant flowing through the hot gas conduction pipe 22 to flow into the compression chamber in the compressor 1.

四方弁2は、リバース除霜運転時と給湯運転時とで冷媒の流れを切り替えるものである。水熱交換器3は、冷媒に蓄えられた温熱を水回路側に受け渡すものである。この水熱交換器3に接続する水回路の入口を水回路入口4と、水回路の出口を水回路出口5と、それぞれ称するものとする。水回路入口4及び水回路出口5は、図示省略の貯湯槽に接続され、水回路を構成している。なお、貯湯槽には、水熱交換器3で沸きあげられた湯が蓄えられるようになっている。   The four-way valve 2 switches the refrigerant flow between the reverse defrosting operation and the hot water supply operation. The water heat exchanger 3 delivers the warm heat stored in the refrigerant to the water circuit side. The water circuit inlet connected to the water heat exchanger 3 is referred to as a water circuit inlet 4, and the water circuit outlet is referred to as a water circuit outlet 5. The water circuit inlet 4 and the water circuit outlet 5 are connected to a hot water tank (not shown) to form a water circuit. The hot water boiled by the water heat exchanger 3 is stored in the hot water storage tank.

受液器6は、水熱交換器3の出口側に設けられ、余剰な冷媒を蓄えるものである。二重管熱交換器7、受液器6から流出し、インジェクション管21を流れる冷媒と冷媒配管20を流れる冷媒とで熱交換を行なうものである。この二重管熱交換器7は、受液器6から流出した液冷媒が流れる液配管(液配管20aと称する)と、液配管20aの配管径よりも大きい配管径を有し、液配管20aを覆うように配置されているインジェクション管21と、インジェクション管21の配管径よりも配管径が大きく閉空間を形成する配管部(図示省略)と、で構成されている。なお、二重管熱交換器7の液配管20a側を一次側、インジェクション管21側を二次側と称して説明するものとする。   The liquid receiver 6 is provided on the outlet side of the water heat exchanger 3 and stores excess refrigerant. Heat is exchanged between the refrigerant flowing out of the double pipe heat exchanger 7 and the liquid receiver 6 and flowing through the injection pipe 21 and the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 20. This double pipe heat exchanger 7 has a liquid pipe (referred to as liquid pipe 20a) through which the liquid refrigerant flowing out from the liquid receiver 6 flows, and a pipe diameter larger than the pipe diameter of the liquid pipe 20a. The injection pipe 21 is arranged so as to cover the pipe, and a pipe part (not shown) having a pipe diameter larger than the pipe diameter of the injection pipe 21 and forming a closed space. The liquid pipe 20a side of the double pipe heat exchanger 7 is referred to as a primary side, and the injection pipe 21 side is referred to as a secondary side.

絞り装置11は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。この絞り装置11は、たとえば開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成するとよい。蒸発器13は、図示省略のファン等から供給される空気(外気)と冷媒との間で熱交換を行なって冷媒を蒸発ガス化するものである。冷媒配管20は、各要素機器を連結するものである。なお、液配管20a、インジェクション管21、ホットガス導通管22、第1バイパス管23、及び、第2バイパス管24は、それぞれが冷媒配管20の一部を構成している。   The expansion device 11 has a function as a pressure reducing valve or an expansion valve, and expands the refrigerant by reducing the pressure. The expansion device 11 may be constituted by, for example, an electronic expansion valve whose opening degree can be variably controlled. The evaporator 13 evaporates the refrigerant by exchanging heat between air (outside air) supplied from a fan (not shown) and the like and the refrigerant. The refrigerant pipe 20 connects the component devices. The liquid pipe 20 a, the injection pipe 21, the hot gas conduction pipe 22, the first bypass pipe 23, and the second bypass pipe 24 each constitute a part of the refrigerant pipe 20.

インジェクション用電子膨張弁8は、インジェクション管21を流れる冷媒を減圧して膨張させるものである。このインジェクション用電子膨張弁8は、たとえば開度が可変に制御可能な電子式膨張弁等で構成するとよい。インジェクション用電磁弁9は、開閉が制御され、インジェクション管21への冷媒の流入を調整するものである。第1逆止弁10は、冷媒の流れを一方向(絞り装置11から水熱交換器3側に向けて)に許容するものである。第2逆止弁12は、冷媒の流れを一方向(蒸発器13から第1バイパス管23の入口側に向けて)に許容するものである。ホットガス用電磁弁14は、開閉が制御され、ホットガス導通管22への冷媒の流入を調整するものである。   The injection electronic expansion valve 8 expands the refrigerant flowing through the injection pipe 21 by reducing the pressure. The injection electronic expansion valve 8 may be constituted by, for example, an electronic expansion valve whose opening degree can be variably controlled. The electromagnetic solenoid valve 9 for injection is controlled to be opened and closed, and adjusts the inflow of refrigerant into the injection pipe 21. The first check valve 10 allows the refrigerant flow in one direction (from the expansion device 11 toward the water heat exchanger 3). The second check valve 12 allows the flow of the refrigerant in one direction (from the evaporator 13 toward the inlet side of the first bypass pipe 23). The hot gas solenoid valve 14 is controlled to be opened and closed, and adjusts the inflow of refrigerant into the hot gas conduction pipe 22.

高圧センサー15は、圧縮機1から吐出された冷媒の圧力を検出するものである。低圧センサー16は、圧縮機1に吸入される冷媒の圧力を検出するものである。シェル温度センサー17は、圧縮機1のシェル温度を検出するものである。外気温度センサー18は、蒸発器13と熱交換する外気の温度を検出するものである。これらのセンサーで検出された情報(圧力情報、温度情報)は、制御装置50に送られ、圧縮機1の駆動周波数や、四方弁2の切り替え、絞り装置11の開度、インジェクション用電子膨張弁8の開度、インジェクション用電磁弁9の開閉、ホットガス用電磁弁14の開閉等に利用されるようになっている。   The high pressure sensor 15 detects the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1. The low pressure sensor 16 detects the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 1. The shell temperature sensor 17 detects the shell temperature of the compressor 1. The outside air temperature sensor 18 detects the temperature of outside air that exchanges heat with the evaporator 13. Information (pressure information, temperature information) detected by these sensors is sent to the control device 50, and the drive frequency of the compressor 1, switching of the four-way valve 2, opening of the expansion device 11, the electronic expansion valve for injection. 8 is used for opening / closing the electromagnetic valve 9 for injection, opening / closing the electromagnetic valve 14 for hot gas, and the like.

図2は、ヒートポンプ給湯装置100の蒸発器13のパスパターンの一例を概略的示す模式図である。図2に基づいて、蒸発器13について更に詳しく説明する。図2に示すように、蒸発器13は、入口側に設けられている入口ヘッダー31で冷媒が複数パスに分岐され流入し、複数パスから流出した冷媒が出口側に設けられている出口ヘッダー32で合流するようになっている。図2では、蒸発器13のパスがパス30a〜パス30hつまり8分岐されている状態を図示している。   FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing an example of a pass pattern of the evaporator 13 of the heat pump hot water supply apparatus 100. The evaporator 13 will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the evaporator 13 has an inlet header 31 provided on the inlet side, and the refrigerant branches into and flows into a plurality of paths, and the outlet header 32 provided with the refrigerant flowing out of the plurality of paths on the outlet side. It is supposed to join at. FIG. 2 illustrates a state where the path of the evaporator 13 is a path 30a to a path 30h, that is, eight branches.

ただし、蒸発器13の最下段のパス33は、他のパス(パス31a〜パス31h)とは連通されていない。つまり、パス33は、入口ヘッダー31及び出口ヘッダー32に連通していないのである。このパス33は、別配管(ホットガス導通管22)を介して入口側がホットガス用電磁弁14と出口側が圧縮機1の吸入部と連通されている。したがって、給湯運転時(加熱運転時)には、ホットガス用電磁弁14が閉制御されるため、冷媒が流れない状態になっている。なお、蒸発器13の下方には、ユニットベース34が設けられている。つまり、蒸発器13は、ユニットベース34上に配置されている。また、図2では、好適な例として、最下段に位置しているパス33の1つが他のパス(パス31a〜31h)と連通していない状態を例に示しているが、蒸発器13の下部(蒸発器13の高さ方向中心から下側)にある複数段のパスをパス33と同様に機能させてもよい。   However, the lowermost path 33 of the evaporator 13 is not communicated with other paths (path 31a to path 31h). That is, the path 33 does not communicate with the inlet header 31 and the outlet header 32. The path 33 is connected to the hot gas solenoid valve 14 on the inlet side and the suction portion of the compressor 1 on the outlet side via another pipe (hot gas conduction pipe 22). Therefore, during hot water supply operation (during heating operation), the hot gas solenoid valve 14 is controlled to be closed, so that the refrigerant does not flow. A unit base 34 is provided below the evaporator 13. That is, the evaporator 13 is disposed on the unit base 34. In addition, in FIG. 2, as a preferred example, a state where one of the paths 33 located at the lowermost stage is not in communication with the other paths (paths 31 a to 31 h) is shown as an example. A plurality of stages of paths at the lower part (lower side from the center of the evaporator 13 in the height direction) may function in the same manner as the path 33.

ヒートポンプ給湯装置100を構成している冷媒回路を循環する冷媒としては、たとえばR−22、R−134a、R−32等の単一冷媒、R−410A、R−404A等の擬似共沸混合冷媒、R−407C等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含み化学式がC324 で表され地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒であるテトラフルオロプロペン(HFO−1234yfやHFO−1234ze)やその混合物、あるいはCO2 やプロパン等の自然冷媒を用いることができる。なお、地球環境面を考慮すると、温暖化係数が小さいR−32やR−32とテトラフルオロプロペン(HFO−1234yfやHFO−1234ze)を含む混合冷媒等を使用することが望ましい。また、高温出湯(たとえば、65℃を貯湯槽に蓄える)の要求に応えるためには、R407C、R134a、HFO−1234yf、HFO−1234ze等の冷媒が特に望ましい。Examples of the refrigerant circulating through the refrigerant circuit constituting the heat pump hot water supply apparatus 100 include single refrigerants such as R-22, R-134a, and R-32, and pseudo-azeotropic refrigerant mixtures such as R-410A and R-404A. Non-azeotropic refrigerants such as R-407C, tetrafluoropropene which is a refrigerant containing a double bond in the chemical formula and having a chemical formula represented by C 3 H 2 F 4 and a relatively low global warming potential (HFO-1234yf or HFO-1234ze) or a mixture thereof, or a natural refrigerant such as CO 2 or propane can be used. In consideration of the global environment, it is desirable to use a mixed refrigerant containing R-32 or R-32 and tetrafluoropropene (HFO-1234yf or HFO-1234ze) having a small warming potential. In order to meet the demand for high temperature hot water (for example, storing 65 ° C. in a hot water storage tank), refrigerants such as R407C, R134a, HFO-1234yf, and HFO-1234ze are particularly desirable.

ここで、ヒートポンプ給湯装置100の動作について説明する。
[給湯運転]
給湯運転時は、圧縮機1から吐出された冷媒が四方弁2を経由し、水熱交換器3に導かれる。水熱交換器3に流入した冷媒は、水回路入口4から流入した水等の熱媒体と熱交換し、その水を加熱する。そして、加熱された熱媒体(ここでは湯)が水回路出口5から貯湯槽に導かれ、蓄えられる。なお、貯湯槽からの配管が水回路入口4に連通しているため、水熱交換器3と貯湯槽との間を熱媒体が循環していることになる。
Here, the operation of the heat pump hot water supply apparatus 100 will be described.
[Hot water operation]
During the hot water supply operation, the refrigerant discharged from the compressor 1 is guided to the water heat exchanger 3 via the four-way valve 2. The refrigerant flowing into the water heat exchanger 3 exchanges heat with a heat medium such as water flowing from the water circuit inlet 4 to heat the water. And the heated heat medium (here hot water) is guide | induced to the hot water storage tank from the water circuit exit 5, and is stored. Since the piping from the hot water tank communicates with the water circuit inlet 4, the heat medium is circulated between the water heat exchanger 3 and the hot water tank.

熱媒体を加熱した冷媒は、水熱交換器3から流出し、受液器6を経由した後、分岐され、一部が液配管20aに、残りがインジェクション管21に、流入する。二重管熱交換器7では、液配管20aを流れる一次側の冷媒と、インジェクション管21を流れ、インジェクション用電子膨張弁8で絞られた二次側の冷媒と、の間で熱交換が行なわれる。すなわち、二重管熱交換器7では、閉空間に導かれた液配管20aを流れる冷媒とインジェクション管21を流れる冷媒との間で熱交換を行なうようなっている。そして、二次側の冷媒によって過冷却された液冷媒が絞り装置11に導かれた後、蒸発器13に流入する。   The refrigerant that has heated the heat medium flows out from the water heat exchanger 3, passes through the liquid receiver 6, is branched, partly flows into the liquid pipe 20 a, and the rest flows into the injection pipe 21. In the double pipe heat exchanger 7, heat exchange is performed between the primary refrigerant flowing through the liquid pipe 20 a and the secondary refrigerant flowing through the injection pipe 21 and throttled by the injection electronic expansion valve 8. It is. That is, in the double pipe heat exchanger 7, heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the liquid pipe 20 a guided to the closed space and the refrigerant flowing through the injection pipe 21. Then, the liquid refrigerant supercooled by the secondary refrigerant is guided to the expansion device 11 and then flows into the evaporator 13.

このとき蒸発器13では、最下段のパス33を除いたパス30a〜パス30hを冷媒が通過し、冷媒と外気との熱交換を行なう。外気と熱交換をした冷媒は、出口ヘッダー32で合流され、四方弁2を介して圧縮機1に再度吸入される。また、給湯運転時においては、ホットガス用電磁弁14が閉制御されており、蒸発器13の最下段に位置するパス33には冷媒が流れないようになっている。   At this time, in the evaporator 13, the refrigerant passes through the paths 30a to 30h excluding the lowermost path 33, and performs heat exchange between the refrigerant and the outside air. The refrigerant having exchanged heat with the outside air joins at the outlet header 32 and is sucked again into the compressor 1 through the four-way valve 2. Further, during the hot water supply operation, the hot gas solenoid valve 14 is closed and the refrigerant does not flow through the path 33 located at the lowest stage of the evaporator 13.

インジェクション管21に流入した冷媒は、インジェクション用電子膨張弁8を通過した後、二重管熱交換器7で一次側の液冷媒と熱交換する。この冷媒は、二重管熱交換器7を流出した後、インジェクションが必要なときに開制御されるインジェクション用電磁弁9を通過し、圧縮機1内の圧縮室の中間部(インジェクションポート)に導かれ、圧縮機1の吐出ガスを冷却する。   The refrigerant flowing into the injection pipe 21 passes through the injection electronic expansion valve 8 and then exchanges heat with the primary liquid refrigerant in the double pipe heat exchanger 7. This refrigerant flows out of the double-pipe heat exchanger 7 and then passes through an injection electromagnetic valve 9 that is controlled to open when injection is required, and enters an intermediate portion (injection port) of the compression chamber in the compressor 1. It is guided and the discharge gas of the compressor 1 is cooled.

なお、寒冷地等で給湯運転を継続して実行していると、蒸発器13に霜が付着することになる。蒸発器13に付着した霜をそのままにしておくと、蒸発器13の熱交換能力が低下することになる。そうなると、給湯運転において所望の能力が発揮できないことになってしまう。そこで、ヒートポンプ給湯装置100においては、蒸発器13に付着した霜を除去する除霜運転を適宜実行するようになっている。ヒートポンプ給湯装置100が実行する除霜運転には、冷媒の流れを反転させて蒸発器13に圧縮機1からの吐出冷媒を流入させるリバース除霜運転と、圧縮機1からの吐出冷媒(ホットガス)の一部を分岐して蒸発器13に流入させるホットガス除霜運転と、の2種類がある。以下、除霜運転について詳細に説明する。   In addition, if the hot water supply operation is continuously executed in a cold district or the like, frost adheres to the evaporator 13. If the frost adhering to the evaporator 13 is left as it is, the heat exchange capability of the evaporator 13 is reduced. Then, the desired ability cannot be exhibited in the hot water supply operation. Therefore, in the heat pump hot water supply apparatus 100, a defrosting operation for removing frost adhering to the evaporator 13 is appropriately executed. The defrosting operation performed by the heat pump hot water supply apparatus 100 includes a reverse defrosting operation in which the refrigerant flow is reversed and the refrigerant discharged from the compressor 1 flows into the evaporator 13, and the refrigerant discharged from the compressor 1 (hot gas). ) And a hot gas defrosting operation in which part of the gas is branched into the evaporator 13. Hereinafter, the defrosting operation will be described in detail.

[除霜運転(リバース除霜運転+ホットガス除霜運転)]
次に除霜運転時の冷媒回路について説明する。
リバース除霜運転時は、四方弁2を切り替えることにより、圧縮機1から吐出された冷媒が蒸発器13に導かれる。このとき、蒸発器13では、パス33を除いた、パス30a〜パス30hを冷媒が通過し、蒸発器13に付着した霜を溶解する。蒸発器13に付着した霜と熱交換をした冷媒は、出口ヘッダー32で合流され、第2バイパス管24、第1バイパス管23を流れ、絞り装置11、二重管熱交換器7及び受液器6をバイパスし、水熱交換器3を通過し、四方弁2を介して圧縮機1に再度吸入される。リバース除霜運転時、水熱交換器3では熱媒体を循環させて、熱媒体が凍結しないようにしている。
[Defrosting operation (reverse defrosting operation + hot gas defrosting operation)]
Next, the refrigerant circuit during the defrosting operation will be described.
During the reverse defrosting operation, the refrigerant discharged from the compressor 1 is guided to the evaporator 13 by switching the four-way valve 2. At this time, in the evaporator 13, the refrigerant passes through the paths 30 a to 30 h excluding the path 33, and the frost attached to the evaporator 13 is dissolved. The refrigerant that exchanges heat with the frost adhering to the evaporator 13 is joined at the outlet header 32 and flows through the second bypass pipe 24 and the first bypass pipe 23, and the expansion device 11, the double pipe heat exchanger 7, and the liquid receiver. It bypasses the vessel 6, passes through the water heat exchanger 3, and is sucked again into the compressor 1 through the four-way valve 2. During the reverse defrosting operation, the water heat exchanger 3 circulates the heat medium so that the heat medium does not freeze.

また、リバース除霜運転が終了した後、ホットガス用電磁弁14を開制御することでホットガス除霜運転が実行できる。こうすることで、給湯運転の冷媒回路と並列となるようにホットガス導通管22に冷媒を流入させることが可能になる。つまり、ホットガス用電磁弁14を開とすることで、圧縮機1から吐出された冷媒の一部が、圧縮機1と四方弁2との間から分岐し、ホットガス用電磁弁14を経由し、蒸発器13の最下段に位置するパス33に流入し、圧縮機1から吐出された冷媒の一部が、四方弁2を介して水熱交換器3に流入する。パス33に流入した冷媒は、蒸発器13の最下段に付着した霜と熱交換を行なった後、蒸発器13から流入し、圧縮機1の吸入側に導かれる。   In addition, after the reverse defrosting operation is completed, the hot gas defrosting operation can be performed by opening-controlling the hot gas solenoid valve 14. By doing so, it becomes possible to cause the refrigerant to flow into the hot gas conduction pipe 22 so as to be in parallel with the refrigerant circuit in the hot water supply operation. That is, by opening the hot gas solenoid valve 14, a part of the refrigerant discharged from the compressor 1 branches from between the compressor 1 and the four-way valve 2 and passes through the hot gas solenoid valve 14. Then, a part of the refrigerant that flows into the path 33 located at the lowest stage of the evaporator 13 and is discharged from the compressor 1 flows into the water heat exchanger 3 through the four-way valve 2. The refrigerant flowing into the path 33 exchanges heat with the frost attached to the lowermost stage of the evaporator 13, then flows in from the evaporator 13, and is guided to the suction side of the compressor 1.

図3は、除霜運転時(リバース除霜運転、ホットガス除霜運転)における制御動作の流れを示すフローチャートである。図3に基づいて、除霜運転時における制御動作について説明する。制御装置50は、所定の条件(たとえば、圧縮機1の運転積算時間、外気温度の低下等)が満たされたと判断したとき、除霜運転を開始する(ステップS101)。制御装置50は、まず四方弁2を切り替えて蒸発器13のパス30a〜パス30hにホットガスを流すことでリバース除霜運転を実行する(ステップS102)。   FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the control operation during the defrosting operation (reverse defrosting operation, hot gas defrosting operation). Based on FIG. 3, the control operation during the defrosting operation will be described. Control device 50 starts the defrosting operation when it is determined that predetermined conditions (for example, the accumulated operation time of compressor 1, a decrease in outside air temperature, etc.) are satisfied (step S101). The control device 50 first performs the reverse defrosting operation by switching the four-way valve 2 and flowing hot gas through the path 30a to the path 30h of the evaporator 13 (step S102).

制御装置50は、所定の条件(たとえば、所定時間経過等)が満たされたと判断したとき、リバース除霜運転を終了する(ステップS103)。その後、制御装置は、外気温度が所定温度以下(たとえば0℃以下)であるかどうかを判断する(ステップS104)。外気温度が所定温度以下でない場合(ステップS104;NO)、制御装置50は、四方弁2を切り替え、給湯運転を実行する(ステップS110)。   When it is determined that a predetermined condition (for example, a predetermined time has elapsed) is satisfied, control device 50 ends the reverse defrosting operation (step S103). Thereafter, the control device determines whether or not the outside air temperature is a predetermined temperature or lower (for example, 0 ° C. or lower) (step S104). When the outside air temperature is not equal to or lower than the predetermined temperature (step S104; NO), the control device 50 switches the four-way valve 2 and executes a hot water supply operation (step S110).

一方、外気温度が所定温度以下である場合(ステップS104;YES)、制御装置50は、リバース除霜運転が終了してから所定時間(たとえば10秒)が経過するまで待機する(ステップS105)。リバース除霜運転が終了してから所定時間が経過したとき(ステップS105;YES)、制御装置50は、ホットガス用電磁弁14を開制御して、ホットガス除霜運転を開始する(ステップS106)。このとき、所定時間待機するのは、リバース除霜運転が終了してから四方弁2を切り替えるが、四方弁2の前後における差圧等で確実に四方弁2が切り替わってから、ホットガス除霜運転に移行できるようにするためである。   On the other hand, when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature (step S104; YES), the control device 50 stands by until a predetermined time (for example, 10 seconds) elapses after the reverse defrosting operation ends (step S105). When a predetermined time has elapsed since the end of the reverse defrosting operation (step S105; YES), the controller 50 opens the hot gas solenoid valve 14 and starts the hot gas defrosting operation (step S106). ). At this time, the standby for a predetermined time is to switch the four-way valve 2 after the reverse defrosting operation is completed, but after the four-way valve 2 is reliably switched by a differential pressure before and after the four-way valve 2, the hot gas defrosting is performed. This is in order to be able to shift to driving.

制御装置50は、ホットガス除霜運転を開始してから所定時間(たとえば5分程度)が経過したかどうかを判断する(ステップS107)。ホットガス除霜運転を開始してから所定時間が経過していると判断した場合(ステップS107;YES)、制御装置50は、ホットガス除霜運転を終了し(ステップS108)、ホットガス用電磁弁14を閉制御し、給湯運転に切り替える(ステップS110)。   The control device 50 determines whether or not a predetermined time (for example, about 5 minutes) has elapsed since the start of the hot gas defrosting operation (step S107). When it is determined that the predetermined time has elapsed since the start of the hot gas defrosting operation (step S107; YES), the control device 50 ends the hot gas defrosting operation (step S108), and the hot gas electromagnetic The valve 14 is closed and switched to a hot water supply operation (step S110).

一方、ホットガス除霜運転を開始してから所定時間が経過していないと判断した場合(ステップS107;NO)、制御装置50は、液冷媒が圧縮機1に戻ってしまう可能性もあることから、シェル温度センサー17で検出された圧縮機1のシェル温度と、低圧センサー16により検出された低圧圧力を低圧圧力飽和ガス温度に換算し、(圧縮機シェル温度−低圧圧力飽和ガス温度)が所定値以下であるかどうかを判断する(ステップS109)。   On the other hand, when it is determined that the predetermined time has not elapsed since the start of the hot gas defrosting operation (step S107; NO), the control device 50 may return the liquid refrigerant to the compressor 1. Thus, the shell temperature of the compressor 1 detected by the shell temperature sensor 17 and the low pressure detected by the low pressure sensor 16 are converted into a low pressure saturated gas temperature, and (compressor shell temperature−low pressure saturated gas temperature) is obtained. It is determined whether the value is equal to or less than a predetermined value (step S109).

(圧縮機シェル温度−低圧圧力飽和ガス温度)が所定値以下ではないと判断した場合(ステップS109;NO)、制御装置50は、ホットガス除霜運転を開始してから所定時間が経過したかどうかの判断に戻る(ステップS107)。一方、(圧縮機シェル温度−低圧圧力飽和ガス温度)が所定値以下であると判断した場合(ステップS109;YES)、制御装置50は、液バックの可能性があると判断し、ホットガス除霜運転を開始してから所定時間が経過していなくても、圧縮機1の保護のためホットガス除霜運転を終了する(ステップS108)。そして、ホットガス用電磁弁14を閉制御し、給湯運転に切り替える(ステップS110)   If it is determined that (compressor shell temperature−low pressure saturated gas temperature) is not equal to or lower than the predetermined value (step S109; NO), has the control device 50 elapsed since the start of the hot gas defrosting operation? The process returns to the determination of whether or not (step S107). On the other hand, if it is determined that (compressor shell temperature−low pressure saturated gas temperature) is equal to or lower than the predetermined value (step S109; YES), the controller 50 determines that there is a possibility of liquid back and removes the hot gas. Even if the predetermined time has not elapsed since the start of the frost operation, the hot gas defrosting operation is terminated to protect the compressor 1 (step S108). Then, the hot gas solenoid valve 14 is closed and switched to the hot water supply operation (step S110).

低外気時、降雪時などにより、蒸発器13に霜付が多い場合や蒸発器13の下部を降雪が覆っているような場合は、冷媒が蒸発器13の最下段に位置するパス33に溜まり込むことがある。このような場合、除霜運転時にその冷媒が利用できずに冷媒量不足になり、加熱能力の低下になってしまうことがある。また、蒸発器13の最下段に位置するパス33は、ユニットベース34の近傍に設けられているので、ユニットベース34に溜まった降雪や冷えているユニットベース34によって、除霜運転時において霜取に要する熱を奪われていた。   When the evaporator 13 has a lot of frost due to low outside air or snowfall, or when snow falls on the lower part of the evaporator 13, the refrigerant accumulates in the path 33 located at the lowest stage of the evaporator 13. There are times. In such a case, the refrigerant cannot be used at the time of the defrosting operation, and the amount of the refrigerant becomes insufficient, and the heating capacity may be reduced. Further, since the path 33 located at the lowermost stage of the evaporator 13 is provided in the vicinity of the unit base 34, the defrosting operation is performed during the defrosting operation by the snowfall or the cold unit base 34 accumulated in the unit base 34. I was deprived of the heat required.

そこで、ヒートポンプ給湯装置100においては、蒸発器13をユニットベース34の近傍の最下段に位置するパス33と、その他のパス30a〜パス30hとを分離するようにしている。したがって、給湯運転時において、蒸発器13の最下段に位置するパス33に冷媒を溜めないようにしているため、除霜運転時に冷媒量不足により、霜取の加熱能力が低下しないことが可能となった。また、低外気時であっても、給湯能力の低下を抑制することができ、給湯温度を高いまま(たとえば65℃)に維持することができる。したがって、貯湯槽内におけるレジオネラ菌等の繁殖を抑えることができる。   Therefore, in the heat pump hot water supply apparatus 100, the evaporator 13 is configured to separate the path 33 located at the lowermost stage near the unit base 34 from the other paths 30a to 30h. Accordingly, during the hot water supply operation, the refrigerant is not stored in the path 33 located at the lowest stage of the evaporator 13, and therefore the heating capacity of the defrosting can be prevented from being reduced due to the insufficient refrigerant amount during the defrost operation. became. Moreover, even at the time of low outside air, the fall of hot water supply capability can be suppressed and the hot water supply temperature can be kept high (for example, 65 ° C.). Therefore, reproduction of Legionella bacteria etc. in a hot water tank can be suppressed.

さらに、ヒートポンプ給湯装置100は、蒸発器13のパス30a〜パス30hを介してリバース除霜運転を実行してから、蒸発器13の最下段に位置するパス33にホットガスを流すようになっている。したがって、蒸発器13の最下段に位置するパス33以外の霜取時には、リバース除霜運転で溶解し、パス33に滴下した水を余分に加熱することなく、かつ滴下した水に加熱力を奪われることなくホットガス除霜運転が実行できるようになった。このため、残氷の起点となる、蒸発器13の下部とユニットベース34との近傍をホットガス除霜運転で確実に霜取することが可能になる。   Further, the heat pump hot water supply apparatus 100 performs the reverse defrosting operation via the paths 30a to 30h of the evaporator 13 and then flows hot gas into the path 33 positioned at the lowest stage of the evaporator 13. Yes. Therefore, at the time of defrosting other than the pass 33 located at the lowermost stage of the evaporator 13, the water is dissolved by the reverse defrosting operation, and the dripping water is deprived of heating power without excessively heating the dripped water. The hot gas defrosting operation can now be executed without being interrupted. For this reason, it becomes possible to reliably defrost the vicinity of the lower part of the evaporator 13 and the unit base 34, which are the starting points of the remaining ice, by the hot gas defrosting operation.

図4は、本発明の実施の形態に係るヒートポンプ給湯装置100の冷媒回路構成の他の一例を示す冷媒回路図である。図4に基づいて、ヒートポンプ給湯装置100の回路構成の他の一例について説明する。   FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram illustrating another example of the refrigerant circuit configuration of the heat pump water heater 100 according to the embodiment of the present invention. Based on FIG. 4, another example of the circuit configuration of the heat pump hot water supply apparatus 100 will be described.

ホットガス除霜運転を実行する場合、蒸発器13の最下段の霜取中、圧縮機1に吸入される冷媒の低圧、及び、圧縮機1から吐出される冷媒の高圧が上昇する。そこで、図4では、蒸発器13の設計圧力を低い値で維持するため、圧縮機1とホットガス用電磁弁14との間に第1ホットガス絞り装置25と、蒸発器13のパス33と圧縮機1の吸入との間に第2ホットガス絞り装置26を設けるようにしている。   When performing the hot gas defrosting operation, the low pressure of the refrigerant sucked into the compressor 1 and the high pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1 are increased during the defrosting of the lowermost stage of the evaporator 13. Therefore, in FIG. 4, in order to maintain the design pressure of the evaporator 13 at a low value, the first hot gas throttle device 25 and the path 33 of the evaporator 13 are provided between the compressor 1 and the hot gas solenoid valve 14. A second hot gas throttling device 26 is provided between the suction of the compressor 1.

第1ホットガス絞り装置25及び第2ホットガス絞り装置26を設けることで、ホットガス除霜運転中であっても、圧縮機1に吸入される冷媒の低圧、及び、圧縮機1から吐出される冷媒の高圧が異常に上昇することがない。そのため、蒸発器13の設計圧力を低い値で維持できるようになり、信頼性の更なる向上に寄与することができる。なお、図4では、第1ホットガス絞り装置25及び第2ホットガス絞り装置26がキャピラリーで構成されている状態を例に示しているが、これに限定するものでなく、膨張弁等のような絞り装置で構成するようにしてもよい。   By providing the first hot gas throttling device 25 and the second hot gas throttling device 26, even during the hot gas defrosting operation, the low pressure of the refrigerant sucked into the compressor 1 and the refrigerant discharged from the compressor 1 are discharged. The high pressure of the refrigerant does not rise abnormally. Therefore, the design pressure of the evaporator 13 can be maintained at a low value, which can contribute to further improvement in reliability. FIG. 4 shows an example in which the first hot gas throttling device 25 and the second hot gas throttling device 26 are constituted by capillaries. However, the present invention is not limited to this, such as an expansion valve. You may make it comprise with a diaphragm | throttle device.

なお、ヒートポンプ給湯装置100の適用される目的・用途に応じて使用する冷媒や、水熱交換器3の台数、温度センサー及び圧力センサーの個数を決定するとよい。また、制御装置50は、ヒートポンプ給湯装置100を統括制御できるようなマイクロコンピュータ等で構成するとよい。   In addition, it is good to determine the refrigerant | coolant to be used according to the purpose and use to which the heat pump hot-water supply apparatus 100 is applied, the number of the water heat exchangers 3, and the number of temperature sensors and pressure sensors. The control device 50 may be configured by a microcomputer or the like that can control the heat pump hot water supply device 100 in an integrated manner.

1 圧縮機、2 四方弁、3 水熱交換器、4 水回路入口、5 水回路出口、6 受液器、7 二重管熱交換器、8 インジェクション用電子膨張弁、9 インジェクション用電磁弁、10 第1逆止弁、11 絞り装置、12 第2逆止弁、13 蒸発器、14 ホットガス用電磁弁、15 高圧センサー、16 低圧センサー、17 シェル温度センサー、18 外気温度センサー、20 冷媒配管、20a 液配管、21 インジェクション管、22 ホットガス導通管、23 第1バイパス管、24 第2バイパス管、
25 第1ホットガス絞り装置、26 第2ホットガス絞り装置、30a パス、30b パス、30c パス、30d パス、30e パス、30f パス、30g パス、31 入口ヘッダー、32 出口ヘッダー、33 パス、34 ユニットベース、50 制御装置、100 ヒートポンプ給湯装置。
1 compressor, 2 four-way valve, 3 water heat exchanger, 4 water circuit inlet, 5 water circuit outlet, 6 liquid receiver, 7 double pipe heat exchanger, 8 electronic expansion valve for injection, 9 electromagnetic valve for injection, 10 First check valve, 11 Throttle device, 12 Second check valve, 13 Evaporator, 14 Hot gas solenoid valve, 15 High pressure sensor, 16 Low pressure sensor, 17 Shell temperature sensor, 18 Outside air temperature sensor, 20 Refrigerant piping 20a liquid pipe, 21 injection pipe, 22 hot gas conduction pipe, 23 first bypass pipe, 24 second bypass pipe,
25 First hot gas throttle device, 26 Second hot gas throttle device, 30a pass, 30b pass, 30c pass, 30d pass, 30e pass, 30f pass, 30g pass, 31 inlet header, 32 outlet header, 33 pass, 34 units Base, 50 control device, 100 heat pump hot water supply device.

Claims (5)

圧縮機、流路切替装置、水熱交換器、絞り装置、及び、蒸発器を配管接続した主回路を有し、前記流路切替装置により冷媒の流れを切り替えて前記圧縮機からの吐出冷媒を前記蒸発器に流入させてリバース除霜運転を実行するヒートポンプ給湯装置であって、
前記蒸発器の下部に位置するパス以外のパスに前記圧縮機からの吐出冷媒を導通させて前記リバース除霜運転を実行し、
前記リバース除霜運転の終了後、外気温度が所定温度以下であり、かつ、所定時間の経過又は前記圧縮機のシェル温度と低圧圧力飽和温度との差が所定値以下であるとき、
前記圧縮機からの吐出冷媒を、前記圧縮機と前記流路切替装置との間で分岐し、前記水熱交換器と並列になるように前記蒸発器の下部に位置するパスに所定時間が経過するまで導通させる
ヒートポンプ給湯装置。
A compressor, a flow path switching device, a water heat exchanger, a throttling device, and a main circuit connected by an evaporator, and the flow of the refrigerant is switched by the flow path switching device to discharge refrigerant discharged from the compressor. A heat pump hot water supply device that performs reverse defrosting operation by flowing into the evaporator,
The reverse defrosting operation is performed by passing the refrigerant discharged from the compressor through a path other than the path located below the evaporator,
After the end of the reverse defrosting operation, when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, and the difference between the passage of the predetermined time or the shell temperature of the compressor and the low pressure saturation temperature is equal to or lower than the predetermined value
The refrigerant discharged from the compressor is branched between the compressor and the flow path switching device, and a predetermined time elapses in a path located below the evaporator so as to be in parallel with the water heat exchanger. A heat pump hot water supply device that is conducted until it is turned on.
前記圧縮機と前記流路切替装置との間における配管を分岐し、前記蒸発器の下部に位置するパスを経由してから前記圧縮機の吸入側に接続するホットガス導通管と、
前記ホットガス導通管に設置されたホットガス用電磁弁と、を設け、
前記ホットガス用電磁弁の開閉によって、前記ホットガス導通管を介して前記蒸発器の下部に位置するパスに前記圧縮機からの吐出冷媒を導通させる
請求項1に記載のヒートポンプ給湯装置。
A hot gas conduction pipe that branches a pipe between the compressor and the flow path switching device and connects to a suction side of the compressor after passing through a path located at a lower portion of the evaporator;
A hot gas solenoid valve installed in the hot gas conducting pipe,
The heat pump hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the refrigerant discharged from the compressor is conducted to a path located below the evaporator through the hot gas conducting pipe by opening and closing the hot gas solenoid valve.
前記水熱交換器と前記絞り装置との間に設置した受液器と、
前記絞り装置と前記受液器との間に設置した二重管熱交換器と、
前記二重管熱交換器と前記受液器との間で冷媒配管を分岐させ、前記二重管熱交換器を介して前記圧縮機のインジェクションポートに接続したインジェクション管と、
前記インジェクション管の前記二重管熱交換器の上流側に設置したインジェクション用電子膨張弁と、
前記インジェクション管の前記二重管熱交換器と前記圧縮機との間に設置したインジェクション用電磁弁と、を備えた
請求項1又は2に記載のヒートポンプ給湯装置。
A liquid receiver installed between the water heat exchanger and the expansion device;
A double-tube heat exchanger installed between the expansion device and the receiver;
An injection pipe that branches a refrigerant pipe between the double pipe heat exchanger and the liquid receiver, and is connected to an injection port of the compressor via the double pipe heat exchanger;
An electronic expansion valve for injection installed on the upstream side of the double pipe heat exchanger of the injection pipe;
The heat pump hot water supply apparatus according to claim 1, further comprising: an injection electromagnetic valve installed between the double pipe heat exchanger of the injection pipe and the compressor.
前記二重管熱交換器、前記受液器をバイパスする第1バイパス管と、
前記絞り装置をバイパスする第2バイパス管と、
前記第1バイパス管に設置した第1逆止弁と、
前記第2バイパス管に設置した第2逆止弁と、を設け、
前記リバース除霜運転時において、前記蒸発器から流出した冷媒が前記第2バイパス管及び前記第1バイパス管を介して前記圧縮機に吸入される
請求項3に記載のヒートポンプ給湯装置。
The double pipe heat exchanger, a first bypass pipe bypassing the liquid receiver;
A second bypass pipe that bypasses the throttle device;
A first check valve installed in the first bypass pipe;
A second check valve installed in the second bypass pipe,
The heat pump hot-water supply apparatus according to claim 3, wherein during the reverse defrosting operation, the refrigerant that has flowed out of the evaporator is sucked into the compressor through the second bypass pipe and the first bypass pipe.
前記ホットガス導通管の前記圧縮機と前記ホットガス用電磁弁との間に設置した第1ホットガス絞り装置と、
前記ホットガス導通管の前記蒸発器と前記圧縮機との間に設置した第2ホットガス絞り装置と、を設けた
請求項1〜4のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯装置。
A first hot gas throttling device installed between the compressor of the hot gas conducting pipe and the hot gas solenoid valve;
The heat pump hot-water supply apparatus as described in any one of Claims 1-4 provided with the 2nd hot gas throttling apparatus installed between the said evaporator of the said hot gas conduction pipe | tube, and the said compressor.
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