JP5082865B2 - Heat pump device, hot water supply device including the same, and control device therefor - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートポンプ装置及びそれを備えた給湯装置並びにその制御装置に関する。 The present invention relates to a heat pump device, a hot water supply device including the heat pump device, and a control device therefor.
特許文献1には、従来のヒートポンプ装置が開示されている。このヒートポンプ装置では、冷媒蒸発器の除霜運転が以下のように行われている。すなわち、冷媒蒸発器に霜が蓄積して除霜運転に入ると、まず圧縮機の回転数をf1に増加させる。その後、冷媒蒸発器出口側の配管温度TAが上昇して第1の設定温度T2を超えたら、圧縮機の回転数をf2(f2<f1)に減少させる。配管温度TAがさらに上昇して第2の設定温度T0(T0>T2)を超えたら、除霜運転を終了する。このヒートポンプ装置では、除霜運転途中に圧縮機の回転数を減少させているため、圧縮機からの騒音や圧縮機での消費電力を低減できる。
しかしながら、除霜運転の際に冷媒蒸発器に流入させる必要のある高温冷媒の流量は、外気温度により異なっている。このため、除霜運転中に圧縮機の回転数を減少させてしまうと、外気温度によっては高温冷媒の流量が不足して除霜に長時間を要したり、霜の溶け残りが生じたりするという問題がある。 However, the flow rate of the high-temperature refrigerant that needs to flow into the refrigerant evaporator during the defrosting operation differs depending on the outside air temperature. For this reason, if the rotation speed of the compressor is reduced during the defrosting operation, depending on the outside air temperature, the flow rate of the high-temperature refrigerant may be insufficient, and it may take a long time for the defrosting, or frost may remain unmelted. There is a problem.
本発明の目的は、除霜運転中の圧縮機からの騒音を低減できるとともに霜の溶け残りを防止できるヒートポンプ装置及びそれを備えた給湯装置並びにその制御装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the heat pump apparatus which can reduce the noise from the compressor during a defrost operation, and can prevent the frost from being melt | dissolved, a hot-water supply apparatus provided with the heat pump apparatus, and its control apparatus.
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
請求項1に記載の発明は、圧縮機(30)、高圧側熱交換器(40)及び低圧側熱交換器(60)を少なくとも備え、冷媒を循環させるヒートポンプサイクル(20)と、低圧側熱交換器(60)から流出した冷媒の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ(63、64)と、低圧側熱交換器(60)に送風される外気の外気温度を検出する外気温度センサ(62)と、低圧側熱交換器(60)に付着した霜を除霜する除霜制御を行う制御部(10)とを有し、制御部(10)は、除霜制御を行う際に、圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)に設定し、冷媒温度が第2の温度(TFa)以上になると、外気温度が第1の温度(TGa)以上の場合には、圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)から第1の回転数(RCa)よりも少ない第2の回転数(RCb)に減少させ、外気温度が第1の温度(TGa)未満の場合には、圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)に維持することを特徴とするヒートポンプ装置である。 The invention described in claim 1 includes at least a compressor (30), a high-pressure side heat exchanger (40), and a low-pressure side heat exchanger (60), a heat pump cycle (20) for circulating the refrigerant, and a low-pressure side heat. Refrigerant temperature sensors (63, 64) for detecting the refrigerant temperature of the refrigerant flowing out from the exchanger (60), and an outside air temperature sensor (62) for detecting the outside air temperature of the outside air blown to the low-pressure side heat exchanger (60 ). And a control unit (10) that performs defrost control for defrosting the frost attached to the low-pressure side heat exchanger (60), and the control unit (10) includes a compressor when performing the defrost control. When the rotational speed of (30) is set to the first rotational speed (RCa) and the refrigerant temperature is equal to or higher than the second temperature (TFa) , the pressure is increased when the outside air temperature is equal to or higher than the first temperature (TGa). The rotation speed of the compressor (30) is changed from the first rotation speed (RCa) to the first rotation speed (RCa). When the outside air temperature is lower than the first temperature (TGa), the rotation speed of the compressor (30) is maintained at the first rotation speed (RCa). This is a heat pump device.
これにより、外気温度が比較的高いときには除霜運転中の圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)から第2の回転数(RCb)に減少させることができるため、圧縮機(30)からの騒音を低減することができる。一方、外気温度が比較的低いときには、
圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)に維持して十分な量の高温冷媒を低圧
側熱交換器(60)に流入させることができるため、霜の溶け残りを防止できる。さらに、外気温度が比較的低いときには十分な流量の高温冷媒を空気冷媒熱交換器60に流入させることができるため、霜の溶け残りを防止できるとともに除霜を短時間で完了させることができる。
Accordingly, when the outside air temperature is relatively high, the rotation speed of the compressor (30) during the defrosting operation can be reduced from the first rotation speed (RCa) to the second rotation speed (RCb). Noise from the machine (30) can be reduced. On the other hand, when the outside air temperature is relatively low,
A sufficient amount of high-temperature refrigerant can be caused to flow into the low-pressure heat exchanger (60) while maintaining the rotation speed of the compressor (30) at the first rotation speed (RCa), thereby preventing frost from remaining unmelted. it can. Furthermore, when the outside air temperature is relatively low, a high-temperature refrigerant having a sufficient flow rate can be caused to flow into the air
請求項2に記載の発明は、圧縮機(30)が、低圧側熱交換器(60)から流出した冷媒を吸入するように設けられ、冷媒温度センサ(64)は、圧縮機(30)の吸入側に設けられていることを特徴としている。圧縮機(30)の吸入側の冷媒温度は低圧側熱交換器(60)の出口側の冷媒温度とほぼ等しいため、上記発明と同様の効果が得られる。
In the invention according to
請求項3に記載の発明のように、冷媒として二酸化炭素を用いてもよい。 As in the third aspect of the invention, carbon dioxide may be used as the refrigerant.
上記の各発明は、請求項4に記載の発明のように、ヒートポンプ装置と、ヒートポンプ装置で加熱された温水を貯える貯湯タンク(70)と、貯湯タンク(70)内の温水を外部に供給する給湯流路(72)とを有する給湯装置に適用できる。 In each of the above inventions, as in the invention described in claim 4 , a heat pump device, a hot water storage tank (70) for storing hot water heated by the heat pump device, and hot water in the hot water storage tank (70) are supplied to the outside. The present invention can be applied to a hot water supply device having a hot water supply channel (72).
請求項5に記載の発明は、圧縮機(30)、高圧側熱交換器(40)及び低圧側熱交換器(60)を少なくとも備え、冷媒を循環させるヒートポンプサイクル(20)と、低圧側熱交換器(60)から流出した冷媒の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ(63)と、低圧側熱交換器(60)に送風される外気の外気温度を検出する外気温度センサ(62)とを備えたヒートポンプ装置(2)において、低圧側熱交換器(60)に付着した霜を除霜する除霜制御を行うヒートポンプ装置用制御装置であって、除霜制御を行う際に、圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)に設定し、冷媒温度が第2の温度(TFa)以上になると、外気温度が第1の温度(TGa)以上の場合には、圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)から第1の回転数(RCa)よりも少ない第2の回転数(RCb)に減少させ、外気温度が第1の温度(TGa)未満の場合には、圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)に維持することを特徴とするヒートポンプ装置用制御装置である。
The invention according to
これにより、請求項1に記載の発明と同様に、外気温度が比較的高いときには除霜運転中の圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)から第2の回転数(RCb)に減少させることができるため、圧縮機(30)からの騒音を低減することができる。一方、外気温度が比較的低いときには、圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)に維持して十分な量の高温冷媒を低圧側熱交換器(60)に流入させることができるため、霜の溶け残りを防止できる。さらに、外気温度が比較的低いときには十分な流量の高温冷媒を空気冷媒熱交換器60に流入させることができるため、霜の溶け残りを防止できるとともに除霜を短時間で完了させることができる。
Thus, similarly to the first aspect of the invention, when the outside air temperature is relatively high, the rotation speed of the compressor (30) during the defrosting operation is changed from the first rotation speed (RCa) to the second rotation speed ( RCb), the noise from the compressor (30) can be reduced. On the other hand, when the outside air temperature is relatively low, a sufficient amount of high-temperature refrigerant is allowed to flow into the low-pressure side heat exchanger (60) while maintaining the rotation speed of the compressor (30) at the first rotation speed (RCa). Therefore, it is possible to prevent frost from remaining unmelted. Furthermore, when the outside air temperature is relatively low, a high-temperature refrigerant having a sufficient flow rate can be caused to flow into the air
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係の一例を示している。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means has shown an example of the corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図1乃至図3を用いて説明する。図1は、本実施形態における給湯装置1の概略構成を模式的に示している。図1に示すように、給湯装置1は、高温高圧の冷媒との熱交換により水を加熱するヒートポンプ装置2を有している。ヒートポンプ装置2は、圧縮機30、水冷媒熱交換器(高圧側熱交換器)40、膨張弁50及び空気冷媒熱交換器(低圧側熱交換器)60が冷媒配管を介して順次環状に接続され、冷媒を循環させるヒートポンプサイクル20を有している。冷媒としては二酸化炭素(CO2)が用いられている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows a schematic configuration of a hot water supply apparatus 1 in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the hot water supply device 1 includes a
圧縮機30は、ヒートポンプサイクル20内の冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する電動式の流体機器である。圧縮機30の回転数は、後述する制御装置10からの制御信号に基づいて、不図示のインバータ装置により可変に設定される。水冷媒熱交換器40は水流路と冷媒流路とを有し、圧縮機30から吐出されて冷媒流路を流れる高温高圧の冷媒との熱交換によって、水流路を流れる水を加熱する熱交換器である。
The
膨張弁50は、水冷媒熱交換器40から流出した冷媒を等エンタルピ的に減圧膨張させる減圧手段である。膨張弁50の絞り開度は、制御装置10からの制御信号に基づいて可変に設定される。空気冷媒熱交換器60は、送風ファン61により送風される外気との熱交換によって、膨張弁50で減圧された低圧冷媒を蒸発させる熱交換器である。空気冷媒熱交換器60から流出した低圧冷媒は、圧縮機30の吸入側に流入するようになっている。
The
空気冷媒熱交換器60よりも空気流れ上流側には、外気温度センサ62が設けられている。外気温度センサ62は、送風ファン61により空気冷媒熱交換器60に送風される外気の温度を検出し、制御装置10に検出信号を出力するようになっている。
An outside
空気冷媒熱交換器60の冷媒出口側には、冷媒温度センサ63が設けられている。冷媒温度センサ63は、空気冷媒熱交換器60から流出した冷媒の温度を検出し、制御装置10に検出信号を出力するようになっている。
A
また給湯装置1は、ヒートポンプ装置2の水冷媒熱交換器40で加熱された温水を貯える貯湯タンク70を有している。貯湯タンク70は耐食性に優れた金属製であり縦長形状を有している。貯湯タンク70の外周部には不図示の断熱材が設けられており、これにより貯湯タンク70内に貯えられる温水は長時間に亘って保温されるようになっている。貯湯タンク70内には温度の違いによる水の比重差によって所定の温度成層が形成されており、高温の温水ほど上部に貯えられ、低温の温水(又は水)ほど下部に貯えられる。
The hot water supply device 1 has a hot
貯湯タンク70の底面部には導入口70aが設けられている。導入口70aには、所定圧の水道水を貯湯タンク70内に導入する給水配管71が接続されている。貯湯タンク70の上面部には導出口70bが設けられている。導出口70bには、貯湯タンク70内の温水を外部に供給する給湯配管(給湯流路)72が接続されている。給湯配管72の下流側には不図示の湯水混合手段が接続されている。湯水混合手段では、給湯配管72を介して供給される高温の温水と水道水とを混合することにより所定温度の温水が生成されるようになっている。
An
貯湯タンク70の底面部には、貯湯タンク70内の水を外側から吸入するための吸入口70cが設けられている。貯湯タンク70の上面部には、貯湯タンク70内に高温の温水を吐出するための吐出口70dが設けられている。吸入口70cと吐出口70dとの間は、水冷媒熱交換器40の水流路を経由する循環回路73を介して接続されている。循環回路73には、当該循環回路73内に水を循環させる循環ポンプ74が設けられている。循環回路73内の水は、水冷媒熱交換器40においてヒートポンプサイクル20内の循環冷媒に対し対向流となるように循環するようになっている。循環ポンプ74は、制御装置10からの制御信号に基づいて作動するとともに、作動状態信号を制御装置10に出力するようになっている。吸入口70cから吸入されて循環回路73を循環する水は、水冷媒熱交換器40において高温冷媒との熱交換により沸き上げられ温水となり、貯湯タンク70内上部に戻るようになっている。
The bottom surface of the hot
制御装置(制御部)10は、各種の制御や演算を行う中央処理装置(CPU)と、各種の制御プログラムや制御定数等が格納された読出し専用の記憶装置(ROM)と、任意の記憶領域においてデータの書込み及び読出しが可能な記憶装置(RAM)と、外部との信号の入出力を行う入出力ポートとを有している。制御装置10は、外気温度センサ62及び冷媒温度センサ63を含む種々のセンサからの検出信号に基づいて、圧縮機30、膨張弁50、送風ファン61及び循環ポンプ74等を含むヒートポンプ装置2及び給湯装置1の作動制御を行うようになっている。
The control device (control unit) 10 includes a central processing unit (CPU) that performs various controls and operations, a read-only storage device (ROM) that stores various control programs and control constants, and an arbitrary storage area. 1 has a storage device (RAM) capable of writing and reading data, and an input / output port for inputting / outputting signals to / from the outside. Based on detection signals from various sensors including the outside
次に、本実施形態における給湯装置1の制御方法について説明する。制御装置10は、種々のセンサからの検出信号に基づき圧縮機30、膨張弁50、送風ファン61及び循環ポンプ74等を制御する。これにより、貯湯タンク70内下部の水を水冷媒熱交換器40により加熱して貯湯タンク70内上部に戻し、所定熱量の温水を貯湯タンク70内に貯える通常の沸上げ運転制御が行われる。
Next, the control method of the hot water supply apparatus 1 in the present embodiment will be described. The
また制御装置10は、沸上げ運転制御中に、空気冷媒熱交換器60に付着した霜を除霜するための除霜運転が必要か否かを随時判断する。例えば、外気温度センサ62で検出される外気温度と、冷媒温度センサ63で検出される空気冷媒熱交換器60の出口側の冷媒温度との差が所定の閾値を超えると、制御装置10は除霜運転が必要と判断して除霜制御を行う。
Moreover, the
図2は、除霜制御の流れの一例を示すフローチャートである。図2に示すように、除霜制御が開始されると、制御装置10は循環ポンプ74を停止させ(ステップS1)、膨張弁50の開度を所定開度(例えば全開)に設定する(ステップS2)。次に制御装置10は、圧縮機30の回転数を所定の除霜用回転数RCa(第1の回転数)に設定する(ステップS3)。これらのステップS1〜S3により、圧縮機30から吐出される高温高圧の冷媒が高温を維持しながら空気冷媒熱交換器60に流入し、空気冷媒熱交換器60に付着した霜は徐々に融解する。空気冷媒熱交換器60の霜の量が減少すると高温冷媒から放出される熱量が少なくなるため、空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度は除霜の進行と共に上昇する。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the flow of defrost control. As shown in FIG. 2, when the defrost control is started, the
上記の除霜運転が開始されると、制御装置10は、騒音や消費電力を低減するために、圧縮機30の減速が可能な場合に圧縮機30の回転数を減少させる圧縮機減速制御を行う。すなわち制御装置10は、後述する2つ条件の双方を満たしていると判断したときに、圧縮機30の回転数を減少させるようになっている。
When the above-described defrosting operation is started, the
まず制御装置10は、外気温度センサ62で検出される外気温度と、所定の閾値温度TGa(第1の温度;例えば−5℃)とを比較する(ステップS4)。外気温度が閾値温度TGa以上(外気温度≧TGa)であれば、制御装置10は、圧縮機30を減速させるための外気温度条件を満たしていると判断し、RAM内の所定のフラグ記憶領域に圧縮機減速フラグを設定する(ステップS5)。一方、外気温度が閾値温度TGa未満(外気温度<TGa)であれば、制御装置10は外気温度条件を満たしていないと判断し、ステップS6に進む。
First, the
ステップS6では、制御装置10が、冷媒温度センサ63で検出される空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度と、所定の閾値温度TFa(第2の温度;例えば0℃)とを比較する。冷媒温度が閾値温度TFa以上(冷媒温度≧TFa)であれば、制御装置10は、除霜が所定の段階まで進行したことを示す冷媒温度条件を満たしていると判断してステップS7に進む。一方、冷媒温度が閾値温度TFa未満(冷媒温度<TFa)であれば、制御装置10は冷媒温度条件を満たしていないと判断し、ステップS9に進む。
In step S6, the
ステップS7では、制御装置10が、RAM内のフラグ記憶領域における圧縮機減速フラグの有無を判断する。フラグ記憶領域に圧縮機減速フラグがあれば、制御装置10は外気温度条件及び冷媒温度条件の双方を満たしていると判断し、ステップS8に進む。ステップS8では、制御装置10が、圧縮機30の回転数をRCaからRCaよりも少ないRCb(第2の回転数;RCa>RCb)に変更する。一方、ステップS7においてフラグ記憶領域に圧縮機減速フラグがなければ、制御装置10は、少なくとも外気温度条件を満たしていないと判断してステップS9に進む。
In step S7, the
ステップS9では、制御装置10が、冷媒温度センサ63で検出される空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度と、上記の閾値温度TFaよりも高い閾値温度TFb(例えば5℃;TFa<TFb)とを比較する。冷媒温度が閾値温度TFb以上(冷媒温度≧TFb)であれば、制御装置10は空気冷媒熱交換器60の除霜が完了したと判断し、除霜運転を終了して通常の沸上げ運転に戻る。冷媒温度が閾値温度TFb未満(冷媒温度<TFb)であればステップS6に戻り、ステップS6〜S9が繰り返される。
In step S9, the
以上のように本実施形態では、外気温度が閾値温度TGa以上の場合には圧縮機減速フラグが設定され、圧縮機30の回転数は空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度に基づいて制御される。図3は、圧縮機減速フラグが設定された場合に制御装置10により設定される圧縮機30の回転数の変化を示すグラフである。グラフの横軸は空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度を表し、縦軸は圧縮機30の回転数を表している。図3に示すように、圧縮機減速フラグが設定された場合、冷媒温度が上昇して閾値温度TFa以上になると、圧縮機30の回転数はRCaからRCbに直ちに減少する。これにより、外気温度が比較的高いときには除霜運転中の圧縮機30の回転数を減少させることができるため、圧縮機30からの騒音や圧縮機30での消費電力を低減することができる。
As described above, in this embodiment, when the outside air temperature is equal to or higher than the threshold temperature TGa, the compressor deceleration flag is set, and the rotation speed of the
一方、外気温度が閾値温度TGa未満の場合には圧縮機減速フラグが設定されず、圧縮機30の回転数はRCaに維持される。外気温度が低い場合には除霜に必要な熱量が大きくなるため、除霜運転中に圧縮機30の回転数を減少させてしまうと、除霜に長時間を要したり霜の溶け残りが生じたりすることがある。しかしながら本実施形態によれば、外気温度がTGa未満の場合には除霜完了まで圧縮機30の回転数が比較的高回転に維持される。したがって、外気温度が比較的低いときには十分な流量の高温冷媒を空気冷媒熱交換器60に流入させることができるため、霜の溶け残りを防止できるとともに除霜を短時間で完了させることができる。
On the other hand, when the outside air temperature is lower than the threshold temperature TGa, the compressor deceleration flag is not set, and the rotation speed of the
また本実施形態では、除霜制御における圧縮機30の回転数の設定がRCa及びRCbの2段であるため、上記の効果が単純な制御で得られる。
Moreover, in this embodiment, since the setting of the rotation speed of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図4を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態と比較して、圧縮機減速フラグが設定された場合の圧縮機30の回転数が、冷媒温度に基づいて段階的に設定される点に特徴を有している。図4は、本実施形態において圧縮機減速フラグが設定された場合に制御装置10により設定される圧縮機30の回転数の変化を示すグラフである。図4に示すように、本実施形態では、空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度が上昇して閾値温度TFa以上になると、圧縮機30の回転数はRCaからRCc(RCa>RCc>RCb)に切り替えられる。そして、空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度がさらに上昇して閾値温度TFc(TFc>TFa)以上になると、圧縮機30の回転数はRCcからRCbに切り替えられる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the first embodiment, the present embodiment is characterized in that the rotational speed of the
本実施形態では、圧縮機30の回転数を冷媒温度に基づき多段(本例では3段)に設定することにより、圧縮機30の回転数を、溶け残りのない除霜を行うのに必要な最少の回転数に近づけることができる。したがって、圧縮機30からの騒音や圧縮機30での消費電力の低減効果が向上する。
In the present embodiment, the number of revolutions of the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図5を用いて説明する。本実施形態は、第1実施形態と比較して、圧縮機減速フラグが設定された場合の圧縮機30の回転数が、冷媒温度に基づいて連続的に設定される点に特徴を有している。図5は、本実施形態において圧縮機減速フラグが設定された場合に制御装置10により設定される圧縮機30の回転数の変化を示すグラフである。図5に示すように、本実施形態では、空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度が上昇して閾値温度TFa以上になると、圧縮機30の回転数は冷媒温度の上昇に伴って連続的かつ単調に減少する。例えば制御装置10のROMには、冷媒温度TFaに対応する回転数RCaのデータと、冷媒温度TFbに対応する回転数RCbのデータとを含む数点の冷媒温度に対応する回転数のデータが格納されている。TFaとTFbとの間の任意の冷媒温度での回転数は、制御装置10が直線補間により算出するようになっている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the first embodiment, the present embodiment is characterized in that the rotation speed of the
本実施形態では、圧縮機30の回転数を冷媒温度に基づき連続的に設定することにより、圧縮機30の回転数を、溶け残りのない除霜を行うのに必要な最少の回転数により近づけることができる。したがって、圧縮機30からの騒音や圧縮機30での消費電力の低減効果がさらに向上する。
In this embodiment, the rotation speed of the
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について図6を用いて説明する。図6は、本実施形態におけるヒートポンプ装置5及び給湯装置4の概略構成を模式的に示している。図6に示すように、本実施形態のヒートポンプ装置5は、圧縮機30の吸入側に設けられた冷媒温度センサ64を有している。冷媒温度センサ64は、空気冷媒熱交換器60から流出して圧縮機30に吸入される冷媒の温度を検出し、制御装置10に検出信号を出力するようになっている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 schematically shows a schematic configuration of the
上記第1乃至第3実施形態では、空気冷媒熱交換器60から流出する冷媒温度として、冷媒温度センサ63で検出される空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度を用いているが、本実施形態では、冷媒温度センサ64で検出される圧縮機30吸入側の冷媒温度を用いる。制御装置10は、圧縮機30吸入側の冷媒温度に基づいて、第1乃至第3実施形態のいずれかと同様の除霜制御を行うようになっている。圧縮機30吸入側の冷媒温度は空気冷媒熱交換器60出口側の冷媒温度とほぼ等しいため、本実施形態によっても第1乃至第3実施形態と同様の効果が得られる。
In the first to third embodiments, the refrigerant temperature on the outlet side of the air
(その他の実施形態)
上記実施形態では、循環ポンプ74を停止させて膨張弁50の開度を例えば全開にすることにより、圧縮機30から吐出された高温高圧冷媒を空気冷媒熱交換器60に流入させているが、高温高圧冷媒を空気冷媒熱交換器60に流入させるためのホットガスバイパス流路を別途設けてもよい。ホットガスバイパス流路は、水冷媒熱交換器40及び膨張弁50を迂回して圧縮機30の吐出側と空気冷媒熱交換器60の上流側との間に設けられる。またホットガスバイパス流路には、当該流路を開閉する電磁弁が設けられる。この場合制御装置10は、通常の沸上げ運転時には電磁弁を閉状態に設定し、除霜運転時には膨張弁50の開度を低開度に設定するとともに電磁弁を開状態に設定する。これにより、除霜運転が開始されると、圧縮機30から吐出された高温高圧冷媒がホットガスバイパス流路を介して空気冷媒熱交換器60に流入し、空気冷媒熱交換器60の除霜が行われる。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
また上記実施形態では、ヒートポンプサイクル20として膨張弁50を備えた膨張弁サイクルを例に挙げたが、エジェクタを備えたエジェクタサイクルにも適用できる。
Moreover, in the said embodiment, although the expansion valve cycle provided with the
さらに上記実施形態では、ヒートポンプサイクル20を循環する冷媒としてCO2を用いているが、R410等の混合冷媒やその他の冷媒を用いてもよい。
Further in the above embodiment uses CO 2 as the refrigerant circulating through the
また上記実施形態ではヒートポンプ式の給湯装置1、4を例に挙げたが、ヒートポンプ式の空調装置等にも適用できる。 In the above-described embodiment, the heat pump type hot water supply apparatuses 1 and 4 are exemplified. However, the present invention can be applied to a heat pump type air conditioner and the like.
1、4 給湯装置
2、5 ヒートポンプ装置
10 制御装置(制御部)
20 ヒートポンプサイクル
30 圧縮機
40 水冷媒熱交換器(高圧側熱交換器)
50 膨張弁
60 空気冷媒熱交換器(低圧側熱交換器)
62 外気温度センサ
63、64 冷媒温度センサ
70 貯湯タンク
72 給湯配管(給湯流路)
1, 4 Hot-
20
50
62 Outside
Claims (5)
前記低圧側熱交換器(60)から流出した冷媒の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ(63、64)と、
前記低圧側熱交換器(60)に送風される外気の外気温度を検出する外気温度センサ(62)と、
前記低圧側熱交換器(60)に付着した霜を除霜する除霜制御を行う制御部(10)とを有し、
前記制御部(10)は、前記除霜制御を行う際に、前記圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)に設定し、
前記冷媒温度が第2の温度(TFa)以上になると、
前記外気温度が第1の温度(TGa)以上の場合には、前記圧縮機(30)の回転数を前記第1の回転数(RCa)から前記第1の回転数(RCa)よりも少ない第2の回転数(RCb)に減少させ、
前記外気温度が前記第1の温度(TGa)未満の場合には、前記圧縮機(30)の回転数を前記第1の回転数(RCa)に維持することを特徴とするヒートポンプ装置。 A heat pump cycle (20) including at least a compressor (30), a high-pressure side heat exchanger (40), and a low-pressure side heat exchanger (60), and circulating a refrigerant;
Refrigerant temperature sensors (63, 64) for detecting the refrigerant temperature of the refrigerant flowing out of the low pressure side heat exchanger (60);
An outside air temperature sensor (62) for detecting the outside air temperature of the outside air blown to the low pressure side heat exchanger (60) ;
A controller (10) for performing defrost control for defrosting frost adhering to the low pressure side heat exchanger (60),
The controller (10) sets the rotational speed of the compressor (30) to a first rotational speed (RCa) when performing the defrost control,
When the refrigerant temperature is equal to or higher than the second temperature (TFa),
When the outside air temperature is the first temperature (TGa) above is less than the previous SL said first rotational speed to the rotational speed of the compressor (30) from said (RCa) first rotational speed (RCa) Reduce to the second rotational speed (RCb),
When the outside air temperature is lower than the first temperature (TGa), the heat pump device maintains the rotation speed of the compressor (30) at the first rotation speed (RCa).
前記冷媒温度センサ(64)は、前記圧縮機(30)の吸入側に設けられてい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。 The compressor (30) is provided so as to suck in refrigerant that has flowed out of the low-pressure side heat exchanger (60),
The heat pump device according to claim 1 , wherein the refrigerant temperature sensor (64) is provided on a suction side of the compressor (30).
前記低圧側熱交換器(60)から流出した冷媒の冷媒温度を検出する冷媒温度センサ(63)と、
前記低圧側熱交換器(60)に送風される外気の外気温度を検出する外気温度センサ(62)とを備えたヒートポンプ装置(2)において、前記低圧側熱交換器(60)に付着した霜を除霜する除霜制御を行うヒートポンプ装置用制御装置であって、
前記除霜制御を行う際に、前記圧縮機(30)の回転数を第1の回転数(RCa)に設定し、
前記冷媒温度が第2の温度(TFa)以上になると、
前記外気温度が第1の温度(TGa)以上の場合には、前記圧縮機(30)の回転数を前記第1の回転数(RCa)から前記第1の回転数(RCa)よりも少ない第2の回転数(RCb)に減少させ、
前記外気温度が前記第1の温度(TGa)未満の場合には、前記圧縮機(30)の回転数を前記第1の回転数(RCa)に維持することを特徴とするヒートポンプ装置用制御装置。 A heat pump cycle (20) including at least a compressor (30), a high-pressure side heat exchanger (40), and a low-pressure side heat exchanger (60), and circulating a refrigerant;
A refrigerant temperature sensor (63) for detecting the refrigerant temperature of the refrigerant flowing out of the low-pressure side heat exchanger (60);
Frost adhering to the low pressure side heat exchanger (60) in the heat pump device (2) including an outside temperature sensor (62) for detecting the outside temperature of the outside air blown to the low pressure side heat exchanger (60) A control device for a heat pump device that performs defrost control for defrosting,
When performing the defrost control, the rotation speed of the compressor (30) is set to the first rotation speed (RCa),
When the refrigerant temperature is equal to or higher than the second temperature (TFa),
When the outside air temperature is the first temperature (TGa) above is less than the previous SL said first rotational speed to the rotational speed of the compressor (30) from said (RCa) first rotational speed (RCa) Reduce to the second rotational speed (RCb),
When the outside air temperature is lower than the first temperature (TGa), the compressor (30) maintains the rotational speed of the compressor (30) at the first rotational speed (RCa). .
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