CN103307654B - 热泵式热水供暖装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的热泵式热水供暖装置的特征在于，控制装置（11a）在从压缩机（1）启动经过规定时间后，在由排出压力检测单元（1b）检测到的排出压力小于第一设定压力，且由排出过热度检测单元检测到的排出过热度在规定值以上的情况下，或者，在由排出压力检测单元检测到的排出压力比设定为低于所述第一设定压力的第二设定压力更低的情况下，停止压缩机（1）的运转。从而，不会误检测制冷剂渗漏，能够提高使用性。
Description
技术领域
本发明涉及热泵式热水供暖装置。
背景技术
目前，以石油和天然气等燃烧类的燃料为热源的供暖设备被广泛利用，但近年来，利用热泵技术的供暖装置激增。
图3是现有可制冷、供暖的热泵式热水供暖装置的结构图。如图3所示，现有热泵式热水供暖装置具有冷冻循环，该冷冻循环由制冷剂配管7将压缩机1、四通阀2、水制冷剂热交换器3、减压装置4、室外热交换器5依次连接成环状而构成。室外热交换器5具备用于促进空气和制冷剂的热交换的鼓风机6。
而且，具备用于将水制冷剂热交换器3生成的冷水或热水送至制冷、供暖装置终端20的水泵8。热泵式热水供暖装置通过切换四通阀2进行供暖运转（或供热水）或制冷运转。在供暖运转（或供热水）的情况下，水制冷剂热交换器3作为冷凝器使用，在制冷运转的情况下，水制冷剂热交换器3作为蒸发器使用（例如，参照专利文献1）。
专利文献1：日本特开2011－47607号公报
但是，在容纳有水制冷剂热交换器3等的热交换单元和容纳有压缩机1、室外热交换器5等的热泵单元分别设置在室内和室外的分离型热泵式热水供暖装置中，连接热交换单元和热泵单元的配管的长度根据设置条件不同而不一定，因此，准确地确定蒸发器运转时的温度范围比较困难，会造成误检测制冷剂渗漏。
发明内容
本发明是为解决目前的课题而设立的，其目的在于，提供一种不会误检测制冷剂渗漏、提高了使用性的热泵式热水供暖装置。
为了解决上述现有技术的课题，本发明的热泵式热水供暖装置，其特征在于：具有用制冷剂配管将压缩机、水制冷剂热交换器、减压装置和室外热交换器连接而成的制冷循环，上述压缩机压缩制冷剂，上述水制冷剂热交换器进行上述制冷剂与水的热交换，上述减压装置使上述制冷剂减压，上述室外热交换器进行上述制冷剂与空气的热交换，上述热泵式热水供暖装置具备：排出压力检测单元，其对从上述压缩机排出的上述制冷剂的压力进行检测；排出过热度检测单元，其对从上述压缩机排出的上述制冷剂的过热度进行检测；和控制装置，其在下述情况下停止上述压缩机的运转：从上述压缩机启动经过规定时间后，在由上述排出压力检测单元检测到的上述排出压力小于第一设定压力且由上述排出过热度检测单元检测到的排出过热度在规定值以上的情况，或在由上述排出压力检测单元检测到的上述排出压力比设定为低于上述第一设定压力的第二设定压力更低的情况。
由此，能够对应各种配管的长度，因此能够提供一种能够完全检测制冷剂渗漏、提高了使用性的热泵式热水供暖装置。
根据本发明，能够提供一种不会误检测制冷剂渗漏、提高了使用性的热泵式热水供暖装置。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的热泵式热水供暖装置的结构图。
图2是该热泵式热水供暖装置的制冷剂渗漏检测控制的流程图。
图3是现有的热泵式热水供暖装置的结构图。
符号说明
1压缩机
1a排出温度传感器
1b排出压力传感器（排出压力检测单元）
2四通阀
3水制冷剂热交换器
4减压装置
5室外热交换器
6鼓风机
8水泵
10a热泵单元
10b热交换单元
11a控制装置（热泵单元控制装置）
11b控制装置（热交换单元控制装置）
具体实施方式
第一发明的热泵式热水供暖装置，其特征在于：具有用制冷剂配管将压缩机、水制冷剂热交换器、减压装置和室外热交换器连接而成的制冷循环，上述压缩机压缩制冷剂，上述水制冷剂热交换器进行上述制冷剂与水的热交换，上述减压装置使上述制冷剂减压，上述室外热交换器进行上述制冷剂与空气的热交换，上述热泵式热水供暖装置具备：排出压力检测单元，其对从上述压缩机排出的上述制冷剂的压力进行检测；排出过热度检测单元，其对从上述压缩机排出的上述制冷剂的过热度进行检测；和控制装置，其在下述情况下停止上述压缩机的运转：从上述压缩机启动经过规定时间后，在由上述排出压力检测单元检测到的上述排出压力小于第一设定压力且由上述排出过热度检测单元检测到的排出过热度在规定值以上的情况，或在由上述排出压力检测单元检测到的上述排出压力比设定为低于上述第一设定压力的第二设定压力更低的情况。
由此，能够对应各种配管的长度，因此，能够提供一种能够完全检测制冷剂渗漏、提高了使用性的热泵式热水供暖装置。另外，由于在制冷剂不足时压缩机不继续运转，因此能够提高压缩机的耐久性。
本发明的第二方面的热泵式热水供暖装置，在第一方面的基础上，其特征在于，上述控制装置在上述压缩机的运转停止次数为规定次数以上的情况下，不使上述压缩机再启动，并且报知这一状况。
由此，能够提高压缩机的耐久性，并且能够将制冷循环的异常报知使用者。
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中，本发明不被该实施方式限定。
图1是本发明实施方式1的热泵式热水供暖装置的结构图。首先，用图1对热泵式热水供暖装置的结构进行说明。
本实施方式的热泵式热水供暖装置具有制冷循环，该制冷循环用制冷剂配管7将对制冷剂进行压缩并排出高温制冷剂的压缩机1、进行水与高温制冷剂的热交换而生成高温水的水制冷剂热交换器3、使制冷剂减压的减压装置4和进行空气与制冷剂的热交换的室外热交换器5而构成。
另外，在制冷循环中设有切换制冷剂流路的四通阀2。四通阀2在供暖运转时使制冷剂从压缩机1流向制冷剂热交换器3，在制冷运转时使制冷剂从压缩机1流向室外热交换器5。
另外，在热泵单元10a内配设有压缩机1、减压装置4、室外热交换器5，在热交换单元10b内配设有水制冷剂热交换器3。热泵单元10a和热交换单元10b由制冷剂配管7连接。
另外，在压缩机1的排出配管（制冷剂配管7）中，设有对从压缩机1排出的制冷剂温度进行检测的排出温度检测单元即排出温度传感器1a、和对从压缩机1排出的制冷剂压力进行检测的压力检测单元即排出压力传感器1b。
另外，设有用于向室外热交换器5送风的鼓风机6和检测被吸入室外热交换器5的空气温度的外气温度检测单元即温度传感器5a。
控制压缩机1的频率，使得由排出压力传感器1b检测到的压力不超过压缩机1的运转使用范围。另外，制冷剂使用R410A，但也可以使用碳氟化合物类的制冷剂。另外，压缩机1为密闭型，高压侧配置有电动机，电动机使用稀土类磁铁。另外，通过设定为不使用蓄能器的结构，能够实现小型化、轻量化。
另外，具备对居室内进行制冷、供暖的制冷、供暖装置终端24（例如地板供暖板、散热器板和风机盘管等）。使水制冷剂热交换器3生成的冷水或热水在制冷、供暖装置终端24的内部流动，对居室内进行制冷、供暖。
另外，本实施方式的热泵式热水供暖装置具备蓄积用于供热水（例如淋浴等）的热水的热水罐22。使由水制冷剂热交换器3生成的高温水流向供热水用热交换器23且给热水罐22内部的水加热。因此，流路切换阀21设于水制冷剂热交换器3的出口侧，通过切换流路切换阀21使水分别在供热用热水交换器23侧的供热用水回路20a和制冷、供暖装置终端24侧的制冷、供暖装置用水回路20b中循环。
在水制冷剂热交换器3的入口侧具备用于使水循环的水泵8。另外，在水制冷剂热交换器3的入口侧具备对入水温度进行检测的入水温度检测单元即温度传感器3a，在水制冷剂热交换器3的出口侧具备对出水温度进行检测的出水温度检测单元即温度传感器3b。
而且，在热泵式热水供暖装置的供热或制冷、供暖运转中，驱动水泵8以使冷水或热水在供热水用热交换器23内或制冷、供暖装置终端24内循环。
在供热水或供暖运转中，运转制冷循环直至检测到温度传感器3b检测的热水的温度比由遥控装置等（未图示）设定的设定温度高出规定温度，若检测到温度传感器3b检测的温度比设定温度高出规定温度的温度，则停止制冷循环的运转。
另外，在制冷运转中，运转制冷循环直至检测到温度传感器3b检测的冷水的温度比由遥控装置等（未图示）设定的设定温度低规定温度，若检测到温度传感器3b检测的温度比设定温度低规定温度的温度，则停止制冷循环的运转。
另一方面，在制冷循环的运转中，控制减压装置4的开度以使由排出温度传感器1a检测到的排出温度达到规定的温度。其中，使制冷循环的运转停止以后，也必须检测在制冷、供暖装置终端24或供热水用热交换器23内循环的水的温度，因此，水泵8被驱动。另外，水泵8可以是AC泵，也可以是DC泵。
即，本实施方式的热泵式热水供暖装置设定为如下结构，即，在构成制冷循环的功能部件中，将水制冷剂热交换器3以外的部件收纳在热泵单元10a的壳体内，将水制冷剂热交换器3和水泵8收纳在热交换单元10b的壳体内。
该情况下，将热泵单元10a配置在室外，将热交换单元10b配置在室内，因此，如上所述，室内和室外由制冷剂配管7连接。由此，即使在冬季期间等外气温度较低时，室内和室外也是由制冷剂配管7连接，因此，与用水配管连接的情况相比具有冻结的可能性低的优点。
另外，热泵单元10a、热交换单元10b均具有控制装置11a、11b，对设于各单元内的设备进行运转指示。
下面，在如上所述构成的热泵式热水供暖装置中，对制冷剂渗漏检测控制进行说明。
图2是表示制冷剂渗漏检测控制的流程图。下面，用图2对本实施方式的制冷剂渗漏检测控制进行说明。
运转开始后，控制装置11a启动压缩机1（步骤1），判断压缩机运转后是否经过了规定时间（步骤2）。在经过了规定时间的情况下进入步骤3。
在步骤3中，控制装置11a判断由排出压力传感器1b检测到的压力是否小于第二设定压力（比第一设定压力更低）。如果检测到的压力小于第二设定压力，进入步骤5并停止压缩机1。在步骤3中，如果检测到的压力在第二设定压力以上则进入步骤4。
在步骤3中，判断制冷剂渗漏。在制冷剂因制冷剂渗漏从制冷循环完全泄漏的情况下，由于不能正确地检测排出过热度，因此仅通过压力进行判定。
在步骤4中，控制装置11a判断由排出压力传感器1b检测到的压力是否小于第一设定压力且排出过热度在设定过热度以上。如果压力小于第一设定压力且排出过热度在设定过热度以上，则进入步骤5并停止压缩机1。在步骤4中，如果压力在第一设定压力以上、或排出过热度小于设定过热度，则返回步骤3。判定在步骤4中制冷剂是否中途泄漏。
另外，检测排出过热度的排出过热度检测单元由排出压力传感器1b和排出温度传感器1a构成。压力和与该压力对应的冷凝温度在控制装置11a中被预先设定。通过从排出温度传感器1a检测到的温度减去与排出压力传感器1b检测到的压力对应的预先设定的冷凝温度，计算排出过热度。
另外，在冷凝器（供暖运转时为水制冷剂热交换器3，制冷运转时为室外热交换器5）侧有能够检测冷凝温度的温度传感器的情况下，也能够通过从排出温度传感器1a检测到的排出温度减去不是排出压力传感器1b而是能够检测冷凝温度的温度传感器检测到的冷凝温度，运算排出过热度。
在检测到制冷剂渗漏的情况下，停止压缩机1（步骤5），累加异常次数（步骤6）。
在步骤7中，控制装置11a判断异常次数是否达到规定次数。在异常次数达到规定次数的情况下，***出现故障，在遥控装置等（未图示）上进行异常显示（步骤9）。在异常次数未达到规定次数的情况下，进行压缩机1的再启动等待（步骤8），在经过了3分钟的时刻，使压缩机1再启动（步骤1）。
如上所述，本实施方式的热泵式热水供暖装置能够不受单元间的连接配管7的长度的影响而可靠地检测制冷剂渗漏，能够在压缩机1损伤前安全停止，并能够将该异常报知使用者。
本发明的热泵式热水供暖装置能够提供一种不会误检测制冷剂渗漏、提高了使用性的热泵式热水供暖装置，因此，不仅适用于家庭用热泵式热水供暖装置，还适用于商业用热泵式热水供暖装置。
Claims (2)
1.一种热泵式热水供暖装置，其特征在于：
具有用制冷剂配管将压缩机、水制冷剂热交换器、减压装置和室外热交换器连接而成的制冷循环，所述压缩机压缩制冷剂，所述水制冷剂热交换器进行所述制冷剂与水的热交换，所述减压装置使所述制冷剂减压，所述室外热交换器进行所述制冷剂与空气的热交换，
具备：
排出压力检测单元，其对从所述压缩机排出的所述制冷剂的压力进行检测；
排出过热度检测单元，其对从所述压缩机排出的所述制冷剂的过热度进行检测；和
控制装置，
所述控制装置，在从所述压缩机启动经过规定时间后由所述排出压力检测单元检测到的所述排出压力比设定为低于第一设定压力的第二设定压力更低的情况下，仅通过所述排出压力判断为发生制冷剂渗漏而使所述压缩机的运转停止，
在从所述压缩机启动经过规定时间后检测到的所述排出压力为第二设定压力以上的情况下，如果所述排出压力小于所述第一设定压力且由所述排出过热度检测单元检测到的排出过热度为设定过热度以上，则判断为发生制冷剂渗漏而使所述压缩机的运转停止。
2.如权利要求1所述的热泵式热水供暖装置，其特征在于：
所述控制装置在所述压缩机的运转停止次数为规定次数以上的情况下，不使所述压缩机再启动，并且报知这一状况。
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