JP2008070013A - Heat pump device and heat-pump water heater - Google Patents

Heat pump device and heat-pump water heater Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pump device and a heat-pump water heater capable of preventing liquid back flowing to a compressor without using a refrigerant container, even when residual refrigerant is generated in defrosting operation, and improving the efficiency in the defrosting operation by shortening the defrosting time. <P>SOLUTION: This heat pump device comprises a main circuit 10, a defrosting circuit 11, and a control device 40 for controlling a compressor 1, a first opening/closing valve 6a and an expansion valve 3, and comprises a defrost preparatory operating mode for circulating a refrigerant in the defrosting circuit 11 and increasing an evaporation temperature (Tei) of the refrigerant flowing into an air heat exchanger 4; a defrosting operation mode for circulating the refrigerant in the defrosting circuit 11, supplying the refrigerant of high temperature/high pressure, discharged from the compressor 1, to a high/low pressure heat exchanger 5 and removing frost attached to the air heat exchanger 4; and the control device 40 for controling the compressor 1, the first opening/closing valve 6a and the expansion valve 3 for executing the defrost preparatory operating mode and the defrosting operation mode, according to the conditions of the air heat exchanger 4. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、効率よく除霜運転を行なうことのできるヒートポンプ装置及びヒートポンプ給湯機に関するものである。   The present invention relates to a heat pump device and a heat pump water heater that can efficiently perform a defrosting operation.

従来から、家庭用給湯を目的としたヒートポンプ式給湯機を始め、カーエアコンや空気調和装置、冷凍機、冷蔵庫等のヒートポンプ装置が存在している。このようなヒートポンプ装置は、一般的に、圧縮機と、放熱器と、膨張弁と、吸熱器とを冷媒配管で順次接続した冷凍サイクルを備えている。このようなヒートポンプ装置では、冷凍サイクルの効率を向上させるために、吸熱器に付着した霜の除霜運転を行なうことができるようになっていることが多い。そして、この除霜運転の効率を向上させるようにしたものが種々提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, heat pump devices such as a car air conditioner, an air conditioner, a refrigerator, a refrigerator, and the like exist, including a heat pump type water heater intended for domestic hot water supply. Such a heat pump device generally includes a refrigeration cycle in which a compressor, a radiator, an expansion valve, and a heat absorber are sequentially connected by a refrigerant pipe. In such a heat pump device, in order to improve the efficiency of the refrigeration cycle, it is often possible to perform a defrosting operation of frost attached to the heat absorber. Various proposals have been made to improve the efficiency of the defrosting operation.

そのようなものとして、「少なくとも圧縮機、放熱器、蒸発器を接続した冷媒サイクル回路を備え、前記冷媒サイクル回路に、前記放熱器から流出する冷媒を減圧する第１減圧器と、前記蒸発器に流入する冷媒を減圧する第２減圧器と、前記第１減圧器と前記第２減圧器との間の冷媒と前記蒸発器と前記圧縮機との間の冷媒とを熱交換する内部熱交換器とを設けた」冷凍サイクル装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この冷凍サイクル装置では、第一減圧装置及び第二減圧装置の開度を大きくして、蒸発器入口温度の低下を抑制し除霜時間を短縮することで、除霜運転の効率を向上させている。   As such, “at least a compressor, a radiator, and an evaporator are connected to the refrigerant cycle circuit, and the refrigerant cycle circuit depressurizes the refrigerant flowing out of the radiator, and the evaporator A second decompressor for decompressing the refrigerant flowing into the refrigerant, an internal heat exchange for exchanging heat between the refrigerant between the first decompressor and the second decompressor and the refrigerant between the evaporator and the compressor A refrigeration cycle apparatus provided with a vessel has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this refrigeration cycle device, the opening degree of the first decompression device and the second decompression device is increased to suppress the decrease in the evaporator inlet temperature and shorten the defrosting time, thereby improving the efficiency of the defrosting operation. Yes.

また、「二酸化炭素を冷媒として、少なくとも圧縮機、放熱器、放熱器出口と吸入ラインを熱交換する内部熱交換器、減圧器、蒸発器を有し、放熱器の入口と出口とを開閉弁を介してバイパスするバイパス回路と、前記蒸発器の温度を検出する蒸発器温度検出手段と、前記圧縮機の吸入温度を検出する吸入温度検出手段を設けた」冷凍サイクル装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この冷凍サイクル装置は、バイパス回路を設けて、内部熱交換器での熱交換量を増加し、圧縮機吸入冷媒温度を上昇させ、圧縮機への液バックを防止することで、除霜運転の効率を向上させている。   "With carbon dioxide as a refrigerant, it has at least a compressor, a radiator, a radiator outlet and an internal heat exchanger that exchanges heat with the suction line, a decompressor, and an evaporator, and opens and closes the inlet and outlet of the radiator. A refrigeration cycle apparatus has been proposed that is provided with a bypass circuit that bypasses the compressor, an evaporator temperature detecting means for detecting the temperature of the evaporator, and an intake temperature detecting means for detecting the intake temperature of the compressor ( For example, see Patent Document 2). This refrigeration cycle apparatus is provided with a bypass circuit to increase the amount of heat exchange in the internal heat exchanger, to increase the compressor suction refrigerant temperature, and to prevent liquid back to the compressor. Improves efficiency.

特開２００５−３５１５３７号公報（第１３頁、第１２図）JP-A-2005-351537 (page 13, FIG. 12) 特開２００３−２１４７１３号公報（第４頁、第８図）JP 2003-214713 A (page 4, FIG. 8)

特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、圧縮機から吐出する高温高圧冷媒が放熱器で放熱するため、内部熱交換器に流入する冷媒温度が低下し、内部熱交換器での熱交換量が小さいものとなってしまうという課題があった。また、除霜運転時は、余剰冷媒が発生するため蒸発器から流出する冷媒が気液二相状態になり、内部熱交換器での熱交換量が小さいと圧縮機へ液バックが発生して不具合が生じてしまうといった課題もあった。   In the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1, since the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor dissipates heat with the radiator, the temperature of the refrigerant flowing into the internal heat exchanger decreases, and the amount of heat exchange with the internal heat exchanger is reduced. There was a problem of becoming small. In addition, during the defrosting operation, excess refrigerant is generated, so that the refrigerant flowing out of the evaporator is in a gas-liquid two-phase state, and if the amount of heat exchange in the internal heat exchanger is small, liquid back is generated to the compressor. There was also a problem that a defect occurred.

特許文献２に記載の冷凍サイクル装置は、蒸発器へ霜が付着して蒸発器の性能が低下したとしても、吸入温度が蒸発温度以上であればバイパス弁を開かないように制御される場合が発生し、除霜運転中に圧縮機の熱量が放熱器で放熱され、蒸発器に付着した霜を除霜するために必要な熱量が低下してしまうといった課題があった。つまり、除霜運転に要する除霜時間が長くなってしまい、除霜運転の効率が悪いものなってしまっていた。   The refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 2 may be controlled not to open the bypass valve if the suction temperature is equal to or higher than the evaporation temperature, even if frost adheres to the evaporator and the performance of the evaporator decreases. There is a problem in that the amount of heat generated by the compressor is radiated by the radiator during the defrosting operation, and the amount of heat necessary for defrosting the frost attached to the evaporator is reduced. That is, the defrosting time required for the defrosting operation becomes long, and the efficiency of the defrosting operation becomes poor.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、除霜時間を短くして除霜運転の効率を向上させたヒートポンプ装置及びヒートポンプ給湯機を提供することを第１の目的とする。また、第１の目的に加えて、除霜運転時に余剰冷媒が発生しても、冷媒容器を用いずに圧縮機への液バックを抑制することができるヒートポンプ装置及びヒートポンプ給湯機を提供することを第２の目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is a first object of the present invention to provide a heat pump device and a heat pump water heater that improve the efficiency of the defrosting operation by shortening the defrosting time. And Moreover, in addition to the 1st objective, even if surplus refrigerant | coolant generate | occur | produces at the time of a defrost operation, the heat pump apparatus and heat pump water heater which can suppress the liquid back | bag to a compressor without using a refrigerant | coolant container are provided. Is the second purpose.

本発明に係るヒートポンプ装置は、圧縮機と、放熱器と、高低圧熱交換器と、第１減圧装置と、吸熱器とが順次接続された主回路と、第１開閉弁が配設されており、主回路の圧縮機と放熱器との間から分岐させ、放熱器と高低圧熱交換器との間で主回路に合流させた第１バイパス管と、第１バイパス管と、圧縮機と、高低圧熱交換器と、第１減圧装置と、吸熱器とで構成された除霜回路とを備え、除霜回路に冷媒を流通させ、吸熱器に流入する冷媒の蒸発温度を高くする除霜準備運転モードを行なった後に、除霜回路に冷媒を流通させ、圧縮機が吐出する高温・高圧冷媒を高低圧熱交換器に供給し、吸熱器に付着した霜を除去する除霜運転モードを行なうことを特徴とする。   The heat pump device according to the present invention includes a main circuit in which a compressor, a radiator, a high-low pressure heat exchanger, a first pressure reducing device, and a heat absorber are sequentially connected, and a first on-off valve. A first bypass pipe branched from the compressor of the main circuit and the radiator, and joined to the main circuit between the radiator and the high and low pressure heat exchanger, a first bypass pipe, and the compressor A defrosting circuit comprising a high-low pressure heat exchanger, a first pressure reducing device, and a heat absorber, allowing the refrigerant to flow through the defrost circuit and increasing the evaporation temperature of the refrigerant flowing into the heat absorber. After performing the frost preparation operation mode, the refrigerant is circulated through the defrost circuit, the high-temperature / high-pressure refrigerant discharged from the compressor is supplied to the high-low pressure heat exchanger, and the frost adhering to the heat absorber is removed. It is characterized by performing.

本発明に係るヒートポンプ給湯機は、上記のヒートポンプ装置に、放熱器に水を送り込む水ポンプと、放熱器で加熱された水を貯える貯湯タンクとで構成された貯湯装置を設け、制御装置は、水ポンプの駆動を制御して貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モードを行なうことを特徴とする。   The heat pump water heater according to the present invention is provided with a hot water storage device including a water pump that sends water to the radiator and a hot water storage tank that stores water heated by the radiator, in the heat pump device, and the control device includes: The hot water storage operation mode, the defrost preparation operation mode, and the defrost operation mode are performed by controlling the drive of the water pump.

本発明に係るヒートポンプ装置は、除霜回路に冷媒を流通させ、吸熱器に流入する冷媒の蒸発温度を高くする除霜準備運転モードを行なった後に、除霜回路に冷媒を流通させ、圧縮機が吐出する高温・高圧冷媒を高低圧熱交換器に供給し、吸熱器に付着した霜を除去する除霜運転モードを行なうので、除霜時間（除霜準備運転開始から除霜運転終了までに要する時間）を短くして除霜運転を効率よく実行できる。   The heat pump device according to the present invention causes the refrigerant to flow through the defrost circuit after performing the defrost preparation operation mode in which the refrigerant flows through the defrost circuit and raises the evaporation temperature of the refrigerant flowing into the heat absorber. The high- and low-pressure refrigerant discharged from the high- and low-pressure heat exchanger is supplied to the high- and low-pressure heat exchanger, and the defrosting operation mode is performed to remove frost adhering to the heat absorber. The defrosting operation can be executed efficiently by shortening the time required.

本発明に係るヒートポンプ給湯機は、上記のヒートポンプ装置に、放熱器に水を送り込む水ポンプと、放熱器で加熱された水を貯える貯湯タンクとで構成された貯湯装置を設け、制御装置は、水ポンプの駆動を制御して貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モードを行なうので、除霜時間を短くして除霜運転を効率よく実行できるとともに、効率のよい貯湯運転を実現できる。   The heat pump water heater according to the present invention is provided with a hot water storage device including a water pump that sends water to the radiator and a hot water storage tank that stores water heated by the radiator, in the heat pump device, and the control device includes: Since the hot water storage operation mode, the defrost preparation operation mode and the defrost operation mode are controlled by controlling the water pump drive, the defrosting time can be shortened and the defrost operation can be executed efficiently, and an efficient hot water storage operation is realized. it can.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るヒートポンプ装置１００の全体構成を示す概略構成図である。図１に基づいて、ヒートポンプ装置１００の構成について説明する。ここでは、このヒートポンプ装置１００がヒートポンプ給湯機である場合を例に示すものとする。また、冷媒には、二酸化炭素（以下、単にＣＯ2 という）を使用しているものとして説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a heat pump apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. Based on FIG. 1, the structure of the heat pump apparatus 100 is demonstrated. Here, the case where this heat pump apparatus 100 is a heat pump water heater shall be shown as an example. Further, it is assumed that carbon dioxide (hereinafter simply referred to as CO 2 ) is used as the refrigerant.

このヒートポンプ装置１００は、大きく分けて熱源装置５０と貯湯装置６０とで構成されている。熱源装置５０は、冷媒を循環させることで水を湯に沸き上げる機能を有している。この熱源装置５０は、圧縮機１と、放熱器としての水熱交換器２と、第１減圧装置としての膨張弁３と、送風機としてのファン２２から供給された外気から熱を吸熱する吸熱器としての空気熱交換器４と、水熱交換器２の出口冷媒と空気熱交換器４の出口冷媒とで熱交換する高低圧熱交換器５とが順次冷媒配管１５で接続された主回路１０を備えている。この主回路１０は、一般にヒートポンプサイクルと称されており、各機器間に冷媒を循環させることで熱の受け渡しをするようになっている。熱源装置５０は、水を湯に沸き上げる加熱手段として機能している。   The heat pump device 100 is roughly composed of a heat source device 50 and a hot water storage device 60. The heat source device 50 has a function of boiling water into hot water by circulating a refrigerant. The heat source device 50 includes a compressor 1, a water heat exchanger 2 as a radiator, an expansion valve 3 as a first pressure reducing device, and a heat absorber that absorbs heat from outside air supplied from a fan 22 as a blower. The main circuit 10 in which the air heat exchanger 4 and the high-low pressure heat exchanger 5 that exchanges heat between the outlet refrigerant of the water heat exchanger 2 and the outlet refrigerant of the air heat exchanger 4 are sequentially connected by a refrigerant pipe 15. It has. The main circuit 10 is generally called a heat pump cycle, and transfers heat by circulating a refrigerant between the devices. The heat source device 50 functions as a heating means for boiling water into hot water.

また、熱源装置５０は、主回路１０の圧縮機１と水熱交換器２との間から冷媒配管１５を分岐させ（分岐部１８）、水熱源装置２と高低圧熱交換器５との間で主回路１０に合流させる（合流部１９）第１バイパス管１６を備えている。この第１バイパス管１６には、第１開閉弁６ａが設けられている。この第１開閉弁６ａを開制御することで、圧縮機１からの冷媒を第１バイパス管１６に流入させ、空気熱交換器４の除霜運転を実行するようになっている。つまり、冷媒が第１バイパス管１６に流れ込むことで除霜回路１１を形成するようになっているのである。   Further, the heat source device 50 branches the refrigerant pipe 15 from between the compressor 1 of the main circuit 10 and the water heat exchanger 2 (branch portion 18), and between the water heat source device 2 and the high / low pressure heat exchanger 5. 1 is provided with a first bypass pipe 16 that joins the main circuit 10 (joining portion 19). The first bypass pipe 16 is provided with a first on-off valve 6a. By controlling the opening of the first on-off valve 6a, the refrigerant from the compressor 1 flows into the first bypass pipe 16, and the defrosting operation of the air heat exchanger 4 is executed. That is, the defrosting circuit 11 is formed by the refrigerant flowing into the first bypass pipe 16.

圧縮機１は、冷媒を圧縮して高温・高圧の冷媒とするものである。水熱交換器２は、圧縮機１から吐出された高温・高圧の冷媒と給湯用の水との熱交換を行い水の温度を上昇させるものである。つまり、水熱交換器２は、水を湯に沸き上げるものである。膨張弁３は、水の沸き上げを行った後の冷媒を減圧し低温・低圧の冷媒にするものである。空気熱交換器４は、冷媒に空気から吸熱させるものである。高低圧熱交換器５は、水熱交換器２から流出した冷媒と空気熱交換器４から流出した冷媒とで熱交換するものである。なお、空気熱交換器４の近傍には、この空気熱交換器４に外気を送り込むためのファン２２が設けられている。   The compressor 1 compresses a refrigerant into a high-temperature / high-pressure refrigerant. The water heat exchanger 2 increases the temperature of the water by exchanging heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 1 and hot water. That is, the water heat exchanger 2 is for boiling water into hot water. The expansion valve 3 is for reducing the pressure of the refrigerant after boiling water into a low-temperature / low-pressure refrigerant. The air heat exchanger 4 causes the refrigerant to absorb heat from the air. The high / low pressure heat exchanger 5 exchanges heat between the refrigerant flowing out of the water heat exchanger 2 and the refrigerant flowing out of the air heat exchanger 4. A fan 22 for sending outside air to the air heat exchanger 4 is provided in the vicinity of the air heat exchanger 4.

また、熱源装置５０には、空気熱交換器４の入口冷媒温度（蒸発温度（Ｔｅｉ））を検知するための蒸発温度検知手段３０ａと、空気熱交換器４の周囲空気温度を検知するための外気温度検知手段３０ｂとが設けられている。さらに、熱源装置５０には、蒸発温度検知手段３０ａ及び外気温度検知手段３０ｂからの情報に基づいて、第１開閉弁６ａの開度、ファン２２の回転数及び膨張弁３の開度を制御する制御装置４０が設けられている。この制御装置４０は、ヒートポンプ装置１００の全体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。   Further, the heat source device 50 includes an evaporating temperature detecting means 30a for detecting an inlet refrigerant temperature (evaporating temperature (Tei)) of the air heat exchanger 4, and an air temperature for detecting the ambient air temperature of the air heat exchanger 4. An outside air temperature detecting means 30b is provided. Further, the heat source device 50 controls the opening degree of the first on-off valve 6a, the rotational speed of the fan 22, and the opening degree of the expansion valve 3 based on information from the evaporation temperature detecting means 30a and the outside air temperature detecting means 30b. A control device 40 is provided. The control device 40 may be configured by a microcomputer or the like that can control the heat pump device 100 as a whole.

蒸発温度検知手段３０ａ及び外気温度検知手段３０ｂは、蒸発温度（Ｔｅｉ）及び外気温度をそれぞれ検知できるものであればよく、特に種類を限定するものでない。たとえば、サーミスタ等の温度センサや温度計等で構成するとよい。ここでは、蒸発温度検知手段３０ａ及び外気温度検知手段３０ｂしか図示してしないが、周囲空気湿度を検知するための湿度検知手段や冷媒の圧力を検知するための圧力検知手段等を設けてもよい。また、水熱交換器２や高低圧熱交換器５の近傍に温度検知手段や、湿度検知手段、圧力検知手段を設けてもよい。   The evaporating temperature detecting means 30a and the outside air temperature detecting means 30b are not particularly limited as long as they can detect the evaporating temperature (Tei) and the outside air temperature, respectively. For example, a temperature sensor such as a thermistor or a thermometer may be used. Here, only the evaporation temperature detecting means 30a and the outside air temperature detecting means 30b are shown, but a humidity detecting means for detecting the ambient air humidity, a pressure detecting means for detecting the pressure of the refrigerant, and the like may be provided. . Moreover, you may provide a temperature detection means, a humidity detection means, and a pressure detection means in the vicinity of the water heat exchanger 2 or the high-low pressure heat exchanger 5.

貯湯装置６０は、熱源装置５０で沸き上げられた湯を貯え、その湯を外部（蛇口や浴槽）に供給する機能を有している。貯湯装置６０には、水熱交換器２により加熱された湯を貯くわえる貯湯タンク２１と、水熱交換器２へ送水する水ポンプ２０とが順次接続されて設けられている。この貯湯タンク２１は、密閉式のタンクであってもよく、開放式のタンクであってもよい。水ポンプ２０は、貯湯タンク２１から水熱源装置２へ水を循環できるものであればよい。なお、水ポンプ２０も制御装置４０により制御されるようになっている。   The hot water storage device 60 has a function of storing hot water boiled by the heat source device 50 and supplying the hot water to the outside (faucet or bathtub). A hot water storage tank 21 that stores hot water heated by the water heat exchanger 2 and a water pump 20 that supplies water to the water heat exchanger 2 are sequentially connected to the hot water storage device 60. The hot water storage tank 21 may be a sealed tank or an open tank. The water pump 20 only needs to circulate water from the hot water storage tank 21 to the water heat source device 2. The water pump 20 is also controlled by the control device 40.

次に、制御装置４０が行なう貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モードについて説明する。貯湯運転モードは、貯湯装置６０を循環する水を所定の温度に加熱するモードである。除霜準備運転モードは、除霜回路１１に冷媒を流通させ、空気熱交換器４に流入する冷媒の蒸発温度（Ｔｅｉ）を高くするモードである。除霜運転モードは、除霜回路１１に冷媒を流通させ、圧縮機１が吐出する高温・高圧冷媒を高低圧熱交換器５に供給し、空気熱交換器４に付着した霜を除去するモードである。つまり、制御装置４０は、空気熱交換器４の状態に応じて貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転を実行させるように圧縮機１、第１開閉弁６ａ及び膨張弁３を制御するのである（各機器の制御については図５で説明する）。   Next, the hot water storage operation mode, the defrost preparation operation mode, and the defrost operation mode performed by the control device 40 will be described. The hot water storage operation mode is a mode in which water circulating through the hot water storage device 60 is heated to a predetermined temperature. The defrost preparation operation mode is a mode in which the refrigerant is circulated through the defrost circuit 11 and the evaporation temperature (Tei) of the refrigerant flowing into the air heat exchanger 4 is increased. The defrosting operation mode is a mode in which refrigerant is circulated through the defrosting circuit 11, high temperature / high pressure refrigerant discharged from the compressor 1 is supplied to the high / low pressure heat exchanger 5, and frost attached to the air heat exchanger 4 is removed. It is. That is, the control device 40 controls the compressor 1, the first on-off valve 6a, and the expansion valve 3 so as to execute the hot water storage operation mode, the defrost preparation operation mode, and the defrost operation according to the state of the air heat exchanger 4. (Control of each device will be described with reference to FIG. 5).

図２は、貯湯運転モード中における主回路１０の冷媒状態を示すモリエル線図（Ｐ−Ｈ線図）である。図２に基づいて、貯湯運転モード中の主回路１０における冷媒状態について説明する。この図は、縦軸が絶対圧力（Ｐ）で、横軸がエンタルピ（Ｈ）を示している。この図２では、Ｌ３０１が冷媒の状態遷移を、Ｌ３０４が外気温度をそれぞれ示している。また、Ｌ３０１上に図示してある状態（１）〜（６）は、それぞれの場所における冷媒の状態を示している。なお、状態（１）、（５）及び（６）は、外気温度Ｌ３０４よりも低くなっている。   FIG. 2 is a Mollier diagram (PH diagram) showing the refrigerant state of the main circuit 10 during the hot water storage operation mode. Based on FIG. 2, the refrigerant | coolant state in the main circuit 10 in hot water storage operation mode is demonstrated. In this figure, the vertical axis represents absolute pressure (P) and the horizontal axis represents enthalpy (H). In FIG. 2, L301 indicates the refrigerant state transition, and L304 indicates the outside air temperature. In addition, states (1) to (6) illustrated on L301 indicate the state of the refrigerant in each place. Note that states (1), (5), and (6) are lower than the outside air temperature L304.

この図２において、冷媒は、飽和液線と飽和蒸気線とで囲まれた部分では気液二相状態であることを、飽和液線の左側では液化した状態であることを、飽和蒸気線の右側ではガス化した状態であることをそれぞれ表している。つまり、冷媒は、状態（１）では気液二相状態からガス状態に遷移する段階であることがわかり、状態（２）〜状態（４）では臨界圧力以上の状態であることがわかり、状態（５）及び状態（６）では気液二相状態であることがわかる。   In FIG. 2, the refrigerant is in a gas-liquid two-phase state in a portion surrounded by a saturated liquid line and a saturated vapor line, and is in a liquefied state on the left side of the saturated liquid line. On the right side, the gasified state is shown. That is, it can be seen that the refrigerant is in the stage of transition from the gas-liquid two-phase state to the gas state in the state (1), and is in the state of the critical pressure or more in the states (2) to (4). In (5) and state (6), it turns out that it is a gas-liquid two-phase state.

貯湯運転モード時において、熱源装置５０では、まず、圧縮機１から吐出した臨界圧力以上の高温・高圧の冷媒（状態（２））が水熱交換器２に流入する。この水熱交換器２では、冷媒（状態（２））は、貯湯装置６０を循環する水に一部を放熱しながら温度が低下し、低温・高圧の冷媒（状態（３））になる。つまり、冷媒に貯えられている熱を貯湯装置６０を循環する水に渡すことでこの水が沸き上がるようになっているのである。水熱交換器２から流出した冷媒（状態（３））は、高低圧熱交換器５に流入する。この冷媒（状態（３））は、高低圧熱交換器５で放熱して更に温度が低下した低温・高圧の冷媒（状態（４））となる。   In the hot water storage operation mode, first, in the heat source device 50, a high-temperature / high-pressure refrigerant (state (2)) that is discharged from the compressor 1 or higher than the critical pressure flows into the water heat exchanger 2. In this water heat exchanger 2, the temperature of the refrigerant (state (2)) decreases while radiating part of the water to the water circulating in the hot water storage device 60, and the refrigerant becomes a low-temperature and high-pressure refrigerant (state (3)). In other words, this water is boiled by passing the heat stored in the refrigerant to the water circulating in the hot water storage device 60. The refrigerant (state (3)) flowing out from the water heat exchanger 2 flows into the high and low pressure heat exchanger 5. This refrigerant (state (3)) becomes a low-temperature / high-pressure refrigerant (state (4)) in which heat is radiated by the high-low pressure heat exchanger 5 and the temperature is further lowered.

その後、高低圧熱交換器５から流出した冷媒（状態（４））は、膨張弁３に流入する。膨張弁３に流入した冷媒（状態（４））は、膨張弁３によって減圧されて低温・低圧の気液二相冷媒（状態（５））となる。この気液二相冷媒（状態（５））は、空気熱交換器４に流入し、ファン２２から送られる空気から吸熱して蒸発した低温・低圧の気液二相冷媒（状態（６））となる。空気熱交換器４から流出した気液二相冷媒（状態（６））は、高低圧熱交換器５に流入し、水熱交換器２から流出した低温・高圧の冷媒（状態（３））によって加熱されて気液二相冷媒からガス冷媒（つまり、状態（１）の冷媒）となる。この冷媒（状態（１））が圧縮機１に吸引されることで主回路１０が形成されるようになっている。   Thereafter, the refrigerant (state (4)) flowing out from the high / low pressure heat exchanger 5 flows into the expansion valve 3. The refrigerant (state (4)) flowing into the expansion valve 3 is decompressed by the expansion valve 3 to become a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (state (5)). This gas-liquid two-phase refrigerant (state (5)) flows into the air heat exchanger 4 and absorbs heat from the air sent from the fan 22 to evaporate, resulting in a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)). It becomes. The gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)) flowing out from the air heat exchanger 4 flows into the high-low pressure heat exchanger 5 and flows out from the water heat exchanger 2 (state (3)). The gas-liquid two-phase refrigerant is changed to gas refrigerant (that is, refrigerant in the state (1)). The refrigerant (state (1)) is sucked into the compressor 1 so that the main circuit 10 is formed.

ところが、外気温度が低い、たとえば０℃以下の条件における貯湯運転モードでは、空気熱交換器４の表面温度が低下するために空気熱交換器４の表面に霜が付着してしまうことがある。そうすると、空気熱交換器４での熱交換効率が低下するとともに、空気熱交換器４での冷媒温度も低下してしまうことになる。また、貯湯運転モードを継続すると空気熱交換器４に付着した霜が成長してしまい、水熱交換器５で効率良く加熱を行うための十分な熱量を外気から吸熱することができなくなってしまうことになる。   However, in the hot water storage operation mode under a condition where the outside air temperature is low, for example, 0 ° C. or lower, frost may adhere to the surface of the air heat exchanger 4 because the surface temperature of the air heat exchanger 4 decreases. If it does so, while the heat exchange efficiency in the air heat exchanger 4 will fall, the refrigerant | coolant temperature in the air heat exchanger 4 will also fall. Further, if the hot water storage operation mode is continued, frost attached to the air heat exchanger 4 grows, and a sufficient amount of heat for efficiently heating the water heat exchanger 5 cannot be absorbed from the outside air. It will be.

そこで、制御装置４０は、蒸発温度検知手段３０ａで検知した蒸発温度（Ｔｅｉ）が予め設定されている所定値（Ｔ１）以下になったと判断すると、第１開閉弁６ａを開制御する（詳細については、図６で説明する）。第１開閉弁６ａが開くと、冷媒が第１バイパス管１６に流れ込むようになり、除霜回路１１が形成されることになる。つまり、制御装置４０は、空気熱交換器４及び水熱交換器５での熱交換率を低下させないように空気熱交換器４の除霜運転モードを行なうのである。   Therefore, when the control device 40 determines that the evaporation temperature (Tei) detected by the evaporation temperature detection means 30a is equal to or lower than a predetermined value (T1) set in advance, the control device 40 controls to open the first on-off valve 6a (for details). Is described in FIG. 6). When the first on-off valve 6a is opened, the refrigerant flows into the first bypass pipe 16, and the defrosting circuit 11 is formed. That is, the control device 40 performs the defrosting operation mode of the air heat exchanger 4 so as not to reduce the heat exchange rate in the air heat exchanger 4 and the water heat exchanger 5.

しかしながら、貯湯運転モードから除霜運転モードに直接切り替え、急激に圧縮機１の回転数及び膨張弁３の開度を変化させると、圧縮機１の入口における冷媒の乾き度が外気温度以下となってしまい圧縮機１へ液バックしてしまうことにもなる。そこで、この実施の形態１では、除霜運転モードを行なう前に除霜準備運転モードを実行するようにしているのである。   However, when the hot water storage operation mode is directly switched to the defrosting operation mode and the rotation speed of the compressor 1 and the opening degree of the expansion valve 3 are suddenly changed, the dryness of the refrigerant at the inlet of the compressor 1 becomes lower than the outside air temperature. As a result, the liquid is returned to the compressor 1. Therefore, in the first embodiment, the defrost preparation operation mode is executed before the defrost operation mode.

図３は、除霜準備運転モード中における主回路１０及び除霜回路１１の冷媒状態を示すモリエル線図（Ｐ−Ｈ線図）である。図３に基づいて、除霜準備運転モード中の主回路１０及び除霜回路１１における冷媒状態について説明する。この図は、縦軸が絶対圧力（Ｐ）で、横軸がエンタルピ（Ｈ）を示している。この図３では、Ｌ３０２が冷媒の状態遷移を、Ｌ３０４が外気温度をそれぞれ示している。また、Ｌ３０２上に図示してある状態（１）〜（６）は、それぞれの場所における冷媒の状態を示している。なお、状態（１）、（５）及び（６）は、外気温度Ｌ３０４よりも低くなっている。   FIG. 3 is a Mollier diagram (PH diagram) showing refrigerant states of the main circuit 10 and the defrost circuit 11 during the defrost preparation operation mode. Based on FIG. 3, the refrigerant | coolant state in the main circuit 10 in the defrost preparation operation mode and the defrost circuit 11 is demonstrated. In this figure, the vertical axis represents absolute pressure (P) and the horizontal axis represents enthalpy (H). In FIG. 3, L302 indicates the state transition of the refrigerant, and L304 indicates the outside air temperature. In addition, states (1) to (6) illustrated on L302 indicate the state of the refrigerant at each location. Note that states (1), (5), and (6) are lower than the outside air temperature L304.

この図３において、冷媒は、飽和液線と飽和蒸気線とで囲まれた部分では気液二相状態であることを、飽和液線の左側では液化した状態であることを、飽和蒸気線の右側ではガス化した状態であることをそれぞれ表している。つまり、冷媒は、状態（１）では気液二相状態からガス状態に遷移する段階であることがわかり、状態（２）〜状態（４）では臨界圧力以上の状態であることがわかり、状態（５）及び状態（６）では気液二相状態であることがわかる。   In FIG. 3, the refrigerant is in a gas-liquid two-phase state in a portion surrounded by a saturated liquid line and a saturated vapor line, and is in a liquefied state on the left side of the saturated liquid line. On the right side, the gasified state is shown. That is, it can be seen that the refrigerant is in the stage of transition from the gas-liquid two-phase state to the gas state in the state (1), and is in the state of the critical pressure or more in the states (2) to (4). In (5) and state (6), it turns out that it is a gas-liquid two-phase state.

除霜準備運転モードは、制御装置４０により第１開閉弁６ａが開制御されて開始するようになっている。つまり、第１開閉弁６ａが開くことによって、圧縮機１から吐出した高温・高圧の冷媒（状態（２））を主回路１０だけでなく除霜回路１１（つまり、第１バイパス管１６）に流れるようにして除霜準備運転モードを開始するのである。なお、分岐部１８で主回路１０と除霜回路１１とに分かれた冷媒は、高低圧熱交換器５の入口側（合流部１９）で合流し、比較的高温・高圧の冷媒（状態（３））となる。   The defrost preparation operation mode is started when the first opening / closing valve 6a is controlled to open by the control device 40. That is, by opening the first on-off valve 6a, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 1 (state (2)) is not only supplied to the main circuit 10 but also to the defrost circuit 11 (that is, the first bypass pipe 16). The defrost preparation operation mode is started so as to flow. Note that the refrigerant separated into the main circuit 10 and the defrosting circuit 11 at the branching portion 18 merges at the inlet side (merging portion 19) of the high-low pressure heat exchanger 5 and is relatively high-temperature / high-pressure refrigerant (state (3 )).

このとき、除霜回路１１側へ流入する冷媒（状態（２））は、除霜回路１１を流れても比較的高温を保ったままの冷媒（状態（３’’））となる。一方、主回路１０を流れ水熱交換器２に流入する冷媒（状態（２））は、冷媒流量が減少しているので、水熱交換器２での熱交換量も低下することになる。つまり、貯湯装置６０を循環する水に渡すことのできる熱量が少なくなっているのである。したがって、水熱交換器２から流出した冷媒（状態（３’））の温度は比較的下がっていないことになる。   At this time, the refrigerant (state (2)) flowing into the defrosting circuit 11 side becomes a refrigerant (state (3 ″)) that maintains a relatively high temperature even though it flows through the defrosting circuit 11. On the other hand, the refrigerant flowing through the main circuit 10 and flowing into the water heat exchanger 2 (state (2)) has a reduced refrigerant flow rate, so that the amount of heat exchange in the water heat exchanger 2 is also reduced. That is, the amount of heat that can be transferred to the water circulating through the hot water storage device 60 is reduced. Therefore, the temperature of the refrigerant (state (3 ')) flowing out from the water heat exchanger 2 is not relatively lowered.

主回路１０を流れる冷媒（状態（３’））と除霜回路１１を流れる冷媒（状態（３’’））とが高低圧熱交換器５の入口側（合流部１９）で合流し、比較的高温・高圧の冷媒（状態（３））となる。この冷媒（状態（３））は、主回路１０と除霜回路１１との分岐部１８の冷媒（状態（２））の温度よりも低下しているものの、比較的高温を保ったままの状態で高低圧熱交換器５へ流入することになる。   The refrigerant flowing through the main circuit 10 (state (3 ′)) and the refrigerant flowing through the defrosting circuit 11 (state (3 ″)) merge at the inlet side (merging portion 19) of the high / low pressure heat exchanger 5 for comparison. High temperature and high pressure refrigerant (state (3)). Although this refrigerant (state (3)) is lower than the temperature of the refrigerant (state (2)) at the branch portion 18 between the main circuit 10 and the defrosting circuit 11, the state remains relatively high. Thus, it flows into the high / low pressure heat exchanger 5.

すなわち、合流部１９で主回路１０と除霜回路１１とが合流した後の冷媒（状態（３））は、比較的高温となっているので、高低圧熱交換器５の熱交換量が増加することになるのである。この高低圧熱交換器５では、冷媒（状態（３））は、高低圧熱交換器５を流れる気液二相冷媒（状態（６））に一部を放熱しながら温度が低下し、低温・高圧の冷媒（状態（４））になる。高低圧熱交換器５から流出した冷媒（状態（４））は、膨張弁３に流入する。   That is, since the refrigerant (state (3)) after the main circuit 10 and the defrosting circuit 11 merge at the junction 19 has a relatively high temperature, the heat exchange amount of the high-low pressure heat exchanger 5 increases. It will be done. In this high / low pressure heat exchanger 5, the refrigerant (state (3)) is lowered in temperature while radiating a part of the refrigerant to the gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)) flowing through the high / low pressure heat exchanger 5, and the low temperature・ High pressure refrigerant (state (4)). The refrigerant (state (4)) flowing out from the high / low pressure heat exchanger 5 flows into the expansion valve 3.

膨張弁３に流入した冷媒（状態（４））は、膨張弁３で減圧されて低温・低圧の気液二相冷媒（状態５））となる。この気液二相冷媒（状態（５））は、空気熱交換器４へ流入し、ファン２２から送られる空気から吸熱して蒸発した低温・低圧の気液二相冷媒（状態（６））となる。なお、空気熱交換器４での熱交換量は、水熱交換器２での放熱量（熱交換量）が低下したことに伴って低下している。また、空気熱交換器４での熱交換量が低下すれば、蒸発温度検知手段３０ａで検知する蒸発温度（Ｔｅｉ）も貯湯運転モード時の蒸発温度よりも上昇している。   The refrigerant that has flowed into the expansion valve 3 (state (4)) is decompressed by the expansion valve 3 and becomes a low-temperature / low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (state 5)). This gas-liquid two-phase refrigerant (state (5)) flows into the air heat exchanger 4 and absorbs heat from the air sent from the fan 22 to evaporate, resulting in a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)). It becomes. In addition, the heat exchange amount in the air heat exchanger 4 is reduced as the heat radiation amount (heat exchange amount) in the water heat exchanger 2 is reduced. Further, if the heat exchange amount in the air heat exchanger 4 decreases, the evaporation temperature (Tei) detected by the evaporation temperature detection means 30a also increases from the evaporation temperature in the hot water storage operation mode.

このとき、空気熱交換器４から流出した気液二相冷媒（状態（６））は、乾き度が低下することになるが、高低圧熱交換器５の熱交換量は増加していることから、圧縮機１へ吸引される際には十分加熱されてガス冷媒（状態（１））となる。その後、水熱交換器２の出口における冷媒（状態（３’））の温度及び蒸発温度（ｔｅｉ）は、上昇を続け、圧縮機１での熱量よりも水熱交換器２での熱交換量が小さくなる。そのため、空気熱交換器４で気液二相冷媒（状態（５））の熱が空気側へ放熱され、図４に示す除霜運転モード時のサイクル状態となり、除霜運転モードへ切り替わることになる。   At this time, the gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)) that has flowed out of the air heat exchanger 4 decreases in dryness, but the amount of heat exchange in the high-low pressure heat exchanger 5 increases. Then, when sucked into the compressor 1, it is sufficiently heated to become a gas refrigerant (state (1)). Thereafter, the temperature of the refrigerant (state (3 ′)) and the evaporation temperature (tei) at the outlet of the water heat exchanger 2 continue to rise, and the amount of heat exchange in the water heat exchanger 2 rather than the amount of heat in the compressor 1. Becomes smaller. Therefore, the heat of the gas-liquid two-phase refrigerant (state (5)) is radiated to the air side in the air heat exchanger 4, and the cycle state in the defrosting operation mode shown in FIG. Become.

図４は、除霜運転モード中における主回路１０及び除霜回路１１の冷媒状態を示すモリエル線図（Ｐ−Ｈ線図）である。図４に基づいて、除霜運転モード中の主回路１０及び除霜回路１１における冷媒状態について説明する。この図は、縦軸が絶対圧力（Ｐ）で、横軸がエンタルピ（Ｈ）を示している。この図４では、Ｌ３０３が冷媒の状態遷移を、Ｌ３０４が外気温度をそれぞれ示している。また、Ｌ３０３上に図示してある状態（１）〜（６）は、それぞれの場所における冷媒の状態を示している。なお、いずれの状態においても外気温度Ｌ３０４よりも高くなっている。   FIG. 4 is a Mollier diagram (PH diagram) showing refrigerant states of the main circuit 10 and the defrost circuit 11 during the defrosting operation mode. Based on FIG. 4, the refrigerant | coolant state in the main circuit 10 in the defrost operation mode and the defrost circuit 11 is demonstrated. In this figure, the vertical axis represents absolute pressure (P) and the horizontal axis represents enthalpy (H). In FIG. 4, L303 indicates the state transition of the refrigerant, and L304 indicates the outside air temperature. In addition, states (1) to (6) illustrated on L303 indicate the state of the refrigerant in each place. In any state, the temperature is higher than the outside air temperature L304.

この図４において、冷媒は、飽和液線と飽和蒸気線とで囲まれた部分では気液二相状態であることを、飽和液線の左側では液化した状態であることを、飽和蒸気線の右側ではガス化した状態であることをそれぞれ表している。つまり、冷媒は、状態（１）では気液二相状態からガス状態に遷移する段階であることがわかり、状態（２）〜状態（４）では臨界圧力以上の状態であることがわかり、状態（５）及び状態（６）では気液二相状態であることがわかる。   In FIG. 4, the refrigerant is in a gas-liquid two-phase state in a portion surrounded by a saturated liquid line and a saturated vapor line, and is in a liquefied state on the left side of the saturated liquid line. On the right side, the gasified state is shown. That is, it can be seen that the refrigerant is in the stage of transition from the gas-liquid two-phase state to the gas state in the state (1), and is in the state of the critical pressure or more in the states (2) to (4). In (5) and state (6), it turns out that it is a gas-liquid two-phase state.

除霜運転モードは、除霜準備運転モードを経た後に開始されるようになっている。つまり、制御装置４０は、第１開閉弁６ａを開らいた状態にしたままで除霜運転モードが開始するようになっている。したがって、上述した除霜準備運転モードと同様に、圧縮機１から吐出した高温・高圧の冷媒（状態（２））を主回路１０だけでなく除霜回路１１に流れるようにして除霜運転モードを行なっているのである。なお、分岐部１８で主回路１０と除霜回路１１とに分かれた冷媒は、高低圧熱交換器５の入口側（合流部１９）で合流し、比較的高温・高圧の冷媒（状態（３））となる。   The defrosting operation mode is started after passing through the defrosting preparation operation mode. That is, the control device 40 starts the defrosting operation mode with the first on-off valve 6a opened. Therefore, similarly to the above-described defrost preparation operation mode, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 1 (state (2)) flows not only to the main circuit 10 but also to the defrost circuit 11 so as to operate in the defrost operation mode. Is doing. Note that the refrigerant separated into the main circuit 10 and the defrosting circuit 11 at the branching portion 18 merges at the inlet side (merging portion 19) of the high-low pressure heat exchanger 5 and is relatively high-temperature / high-pressure refrigerant (state (3 )).

このとき、除霜回路１１側へ流入する冷媒（状態（２））は、除霜回路１１を流れても比較的高温を保ったままの冷媒（状態（３’’））となる。一方、主回路１０を流れ水熱交換器２に流入する冷媒（状態（２））は、冷媒流量が減少しているので、水熱交換器２での熱交換量も低下することになる。つまり、貯湯装置６０を循環する水に渡すことできる熱量が少なくなっているのである。したがって、水熱交換器２から流出した冷媒（状態（３’））の温度は比較的下がっていないことになる。   At this time, the refrigerant (state (2)) flowing into the defrosting circuit 11 side becomes a refrigerant (state (3 ″)) that maintains a relatively high temperature even though it flows through the defrosting circuit 11. On the other hand, the refrigerant flowing through the main circuit 10 and flowing into the water heat exchanger 2 (state (2)) has a reduced refrigerant flow rate, so that the amount of heat exchange in the water heat exchanger 2 is also reduced. That is, the amount of heat that can be transferred to the water circulating through the hot water storage device 60 is reduced. Therefore, the temperature of the refrigerant (state (3 ')) flowing out from the water heat exchanger 2 is not relatively lowered.

主回路１０を流れる冷媒（状態（３’））と除霜回路１１を流れる冷媒（状態（３’’））とが高低圧熱交換器５の入口側（合流部１９）で合流し、比較的高温・高圧の冷媒（状態（３））となる。この冷媒（状態（３））は、分岐部１８の冷媒（状態（２））の温度よりも低下してものの、比較的高温を保ったままの状態で高低圧熱交換器５へ流入することになる。   The refrigerant flowing through the main circuit 10 (state (3 ′)) and the refrigerant flowing through the defrosting circuit 11 (state (3 ″)) merge at the inlet side (merging portion 19) of the high / low pressure heat exchanger 5 for comparison. High temperature and high pressure refrigerant (state (3)). This refrigerant (state (3)) flows into the high-low pressure heat exchanger 5 while maintaining a relatively high temperature even though it is lower than the temperature of the refrigerant (state (2)) of the branching section 18. become.

すなわち、合流部１９で主回路１０と除霜回路１１とが合流した後の冷媒（状態（３））は、比較的高温となっているので、高低圧熱交換器５の熱交換量が増加することになるのである。この高低圧熱交換器５では、冷媒（状態（３））は、高低圧熱交換器５を流れる気液二相冷媒（状態（６））に一部を放熱しながら温度が低下し、低温・高圧の冷媒（状態（４））になる。高低圧熱交換器５から流出した冷媒（状態（４））は、膨張弁３に流入する。   That is, since the refrigerant (state (3)) after the main circuit 10 and the defrosting circuit 11 merge at the junction 19 has a relatively high temperature, the heat exchange amount of the high-low pressure heat exchanger 5 increases. It will be done. In this high / low pressure heat exchanger 5, the refrigerant (state (3)) is lowered in temperature while radiating a part of the refrigerant to the gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)) flowing through the high / low pressure heat exchanger 5, and the low temperature・ High pressure refrigerant (state (4)). The refrigerant (state (4)) flowing out from the high / low pressure heat exchanger 5 flows into the expansion valve 3.

膨張弁３に流入した冷媒（状態（４））は、膨張弁３で減圧されて低温・低圧の気液二相冷媒（状態５））となる。この気液二相冷媒（状態（５））は、除霜準備運転モードを経た後であるので、温度が外気温度Ｌ３０４以上となっている。この気液二相冷媒（状態（５））は、空気熱交換器４へ流入し、ファン２２から送られる空気から吸熱して蒸発した低温・低圧の気液二相冷媒（状態（６））となる。なお、空気熱交換器４での熱交換量は、水熱交換器２での放熱量（熱交換量）が低下したことに伴って低下している。また、空気熱交換器４での熱交換量が低下すれば、蒸発温度検知手段３０ａで検知する蒸発温度（Ｔｅｉ）も貯湯運転モード時の蒸発温度よりも上昇している。   The refrigerant that has flowed into the expansion valve 3 (state (4)) is decompressed by the expansion valve 3 and becomes a low-temperature / low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (state 5)). Since this gas-liquid two-phase refrigerant (state (5)) is after the defrost preparation operation mode, the temperature is equal to or higher than the outside air temperature L304. This gas-liquid two-phase refrigerant (state (5)) flows into the air heat exchanger 4 and absorbs heat from the air sent from the fan 22 to evaporate, resulting in a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)). It becomes. In addition, the heat exchange amount in the air heat exchanger 4 is reduced as the heat radiation amount (heat exchange amount) in the water heat exchanger 2 is reduced. Further, if the heat exchange amount in the air heat exchanger 4 decreases, the evaporation temperature (Tei) detected by the evaporation temperature detection means 30a also increases from the evaporation temperature in the hot water storage operation mode.

このとき、空気熱交換器４から流出した気液二相冷媒（状態（６））は、熱が空気側へ放熱されて乾き度が低下することになるが、高低圧熱交換器５の熱交換量は増加していることから、圧縮機１へ吸引される際には十分加熱されてガス冷媒（状態（１））となる。
そして、貯湯運転モード時よりも空気熱交換器４内に存在する冷媒量が増加して余剰冷媒が貯留され、圧縮機１から吐出する冷媒圧力上昇を抑制できるようになっている。また、空気熱交換器４を流出した気液二相冷媒（状態（６））は、高低圧熱交換器５へ流入する高温・高圧の冷媒（状態（３））によって加熱されてガス冷媒（状態（１））となって圧縮機１へ吸引されてサイクルを形成する。 At this time, the gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)) that has flowed out of the air heat exchanger 4 is radiated to the air side and the dryness is lowered, but the heat of the high-low pressure heat exchanger 5 is reduced. Since the exchange amount is increasing, when it is sucked into the compressor 1, it is sufficiently heated to become a gas refrigerant (state (1)).
Then, the amount of refrigerant present in the air heat exchanger 4 is increased and the excess refrigerant is stored more than in the hot water storage operation mode, and the rise in the refrigerant pressure discharged from the compressor 1 can be suppressed. Further, the gas-liquid two-phase refrigerant (state (6)) that has flowed out of the air heat exchanger 4 is heated by the high-temperature and high-pressure refrigerant (state (3)) flowing into the high-low pressure heat exchanger 5 to be gas refrigerant ( State (1)) is drawn into the compressor 1 to form a cycle.

なお、空気熱交換器４での熱交換量は、除霜準備運転モードと同様に、水熱交換器２での放熱量（熱交換量）が低下したことに伴って低下する。つまり、蒸発温度検知手段３０ａで検知する蒸発温度（Ｔｅｉ）が上昇するのである。以上のように、このヒートポンプ装置１００は、貯湯運転モードと除霜運転モードとでのサイクル状態を第１開閉弁６ａの開度を制御することで異なるものとするとともに、貯湯運転モードと除霜運転モードとを繋ぐ除霜準備運転モードを実行することによって、貯湯運転モードと除霜運転モードのサイクル状態を効率良く変化させることを可能にしている。   In addition, the heat exchange amount in the air heat exchanger 4 decreases with a decrease in the heat radiation amount (heat exchange amount) in the water heat exchanger 2 as in the defrost preparation operation mode. That is, the evaporation temperature (Tei) detected by the evaporation temperature detecting means 30a increases. As described above, the heat pump device 100 makes the cycle state between the hot water storage operation mode and the defrosting operation mode different by controlling the opening degree of the first on-off valve 6a, and the hot water storage operation mode and the defrosting mode. By executing the defrost preparation operation mode connecting the operation mode, the cycle state of the hot water storage operation mode and the defrost operation mode can be efficiently changed.

次に、各運転モード（貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モード）における各機器の制御について説明する。図５は、各機器の制御タイミングを示すタイミングチャートである。図５に基づいて、各機器（第１開閉弁６ａ、圧縮機１、膨張弁３、ファン２２及び水ポンプ２１）の制御について説明する。なお、制御装置４０が、第１開閉弁６ａの開閉、圧縮機１の回転数（ｒｐｓ）、膨張弁３の開度（ｐｕｌｓｅ）、ファン２２の回転数（ｒｐｍ）及び水ポンプ２１の流量（Ｌ／ｍｉｎ）をそれぞれ制御するようになっている。   Next, control of each device in each operation mode (hot water storage operation mode, defrost preparation operation mode, and defrost operation mode) will be described. FIG. 5 is a timing chart showing the control timing of each device. Based on FIG. 5, the control of each device (the first on-off valve 6a, the compressor 1, the expansion valve 3, the fan 22, and the water pump 21) will be described. The control device 40 opens and closes the first on-off valve 6a, the rotational speed (rps) of the compressor 1, the opening degree (pulse) of the expansion valve 3, the rotational speed (rpm) of the fan 22, and the flow rate of the water pump 21 ( L / min) is controlled.

貯湯運転モードは、貯湯装置６０を循環する水を所定の温度にまで沸き上げることを主目的としている。そのために、制御装置４０は、第１開閉弁６ａを閉じ、圧縮機１を所定の回転数で駆動させ、膨張弁３の開度を小さくし、ファン２２を所定の回転数で駆動させ、水ポンプ２１の流量を多くするように制御する（図５で示す（ａ））。その後、制御装置４０は、除霜準備運転モード開始の条件を満たしたと判断すると、貯湯運転モードから除霜準備運転モードに切り替える（図５で示すＰ１）。   The main purpose of the hot water storage operation mode is to boil the water circulating through the hot water storage device 60 to a predetermined temperature. For this purpose, the control device 40 closes the first on-off valve 6a, drives the compressor 1 at a predetermined rotational speed, reduces the opening of the expansion valve 3, drives the fan 22 at a predetermined rotational speed, Control is performed to increase the flow rate of the pump 21 ((a) shown in FIG. 5). Then, if it judges that the control apparatus 40 satisfy | filled the conditions for defrost preparation operation mode start, it will switch from hot water storage operation mode to defrost preparation operation mode (P1 shown in FIG. 5).

除霜準備運転モードは、除霜運転モードの時間短縮、つまり蒸発温度（Ｔｅｉ）をより早く所定値（Ｔｘ）以上にすることを主目的としている。そのために、制御装置４０は、第１開閉弁６ａを開け、圧縮機１の回転数を貯湯運転モード時の回転数よりも低下させ、膨張弁３の開度を大きくし、ファン２２を貯湯運転モード時と同様の回転数で駆動させ、水ポンプ２１を停止または貯湯運転モード時よりも流量を少なくするように制御する（図５で示す（ｂ））。除霜準備運転モードは、制御装置４０が第１開閉弁６ａを開制御することによって貯湯運転モードから除霜準備運転モードへ切り替わるのである。   The main purpose of the defrost preparation operation mode is to shorten the time of the defrost operation mode, that is, to make the evaporation temperature (Tei) faster than the predetermined value (Tx). For this purpose, the control device 40 opens the first on-off valve 6a, reduces the rotational speed of the compressor 1 below the rotational speed in the hot water storage operation mode, increases the opening of the expansion valve 3, and operates the fan 22 in the hot water storage operation. It is driven at the same rotational speed as in the mode, and the water pump 21 is controlled to stop or to have a flow rate less than that in the hot water storage operation mode ((b) shown in FIG. 5). The defrost preparation operation mode is switched from the hot water storage operation mode to the defrost preparation operation mode when the control device 40 controls to open the first on-off valve 6a.

すなわち、制御装置４０は、圧縮機１の回転数を貯湯運転モード時よりも低下させるように、膨張弁３の開度を大きくするように制御することにより、空気熱交換器４内に流入する冷媒量を増加させるのである。こうすることにより、蒸発温度（Ｔｅｉ）を上昇させることができるのである。このとき、ファン２２を貯湯運転モード時と同様の回転数で駆動させておくことにより、空気熱交換器４の出口における冷媒の乾き度が急激に低下して圧縮機１への液バックを防止できる。   That is, the control device 40 flows into the air heat exchanger 4 by controlling the opening degree of the expansion valve 3 to be larger so that the rotation speed of the compressor 1 is lower than that in the hot water storage operation mode. The amount of refrigerant is increased. By doing so, the evaporation temperature (Tei) can be raised. At this time, by driving the fan 22 at the same rotational speed as that in the hot water storage operation mode, the dryness of the refrigerant at the outlet of the air heat exchanger 4 is drastically reduced to prevent liquid back to the compressor 1. it can.

また、制御装置４０は、貯湯装置６０内の水ポンプ２０を停止または貯湯運転モード時よりも流量を低下させるように制御する。こうすることにより、高低圧熱交換器５へ流入する高圧・高圧の冷媒の温度の低下が抑制されて高低圧熱交換器５での熱交換量を大きくすることができる。したがって、空気熱交換器４から流出した気液二相冷媒を加熱してガス化しやすくなるのである。さらに、水熱交換器２での冷媒の放熱量（熱交換量）が小さくなるため、空気熱交換器４で冷媒が吸熱する熱量も小さくなり、蒸発温度（Ｔｅｉ）が上昇しやすくなる。   In addition, the control device 40 controls the water pump 20 in the hot water storage device 60 to stop or to lower the flow rate than in the hot water storage operation mode. By doing so, a decrease in the temperature of the high-pressure / high-pressure refrigerant flowing into the high-low pressure heat exchanger 5 is suppressed, and the amount of heat exchange in the high-low pressure heat exchanger 5 can be increased. Therefore, the gas-liquid two-phase refrigerant flowing out from the air heat exchanger 4 is easily heated and gasified. Furthermore, since the heat release amount (heat exchange amount) of the refrigerant in the water heat exchanger 2 is reduced, the amount of heat absorbed by the refrigerant in the air heat exchanger 4 is also reduced, and the evaporation temperature (Tei) is likely to rise.

また、第１開閉弁６ａを開いたとき、第１開閉弁６ａへ流入する冷媒流量が、水熱交換器２へ流入する冷媒流量よりも多くなるような構成の第１開閉弁６ａを選定し、開閉を制御すれば、除霜回路１１へ冷媒を流通しやすくなる。そのために、水熱交換器２での放熱量（熱交換量）を低下させることができ、圧縮機１から吐出し高低圧熱交換器５へ流入する高温・高圧の冷媒の温度が低下しにくくなる。その後、制御装置４０は、除霜運転モード開始の条件を満たしたと判断すると、除霜準備運転モードから除霜運転モードに切り替える（図５で示すＰ２）。   In addition, when the first on-off valve 6a is opened, the first on-off valve 6a is selected so that the refrigerant flow rate flowing into the first on-off valve 6a is larger than the refrigerant flow rate flowing into the hydrothermal exchanger 2. If the opening / closing is controlled, the refrigerant can be easily distributed to the defrosting circuit 11. Therefore, the amount of heat release (heat exchange amount) in the water heat exchanger 2 can be reduced, and the temperature of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 1 and flowing into the high-low pressure heat exchanger 5 is unlikely to decrease. Become. Thereafter, when determining that the defrosting operation mode start condition is satisfied, the control device 40 switches from the defrost preparation operation mode to the defrosting operation mode (P2 shown in FIG. 5).

除霜運転モードは、空気熱交換器４に付着した霜を除去し、水熱交換器２及び空気熱交換器４での熱交換量を低下させないようにすることを主目的としている。そのために、制御装置４０は、第１開閉弁６ａを開け、圧縮機１の回転数を次第に貯湯運転モード時の回転数と同様にし、膨張弁３の開度を次第に小さくし、ファン２２を停止または貯湯運転モード時の回転数よりも低下させ、水ポンプ２１を停止または貯湯運転モード時よりも流量を少なくするように制御する（図５で示す（ｃ））。   The main purpose of the defrosting operation mode is to remove frost attached to the air heat exchanger 4 so as not to reduce the heat exchange amount in the water heat exchanger 2 and the air heat exchanger 4. For this purpose, the control device 40 opens the first on-off valve 6a, gradually sets the rotation speed of the compressor 1 to be the same as the rotation speed in the hot water storage operation mode, gradually decreases the opening degree of the expansion valve 3, and stops the fan 22 Alternatively, the number of revolutions is reduced to a value lower than that in the hot water storage operation mode, and the water pump 21 is controlled to be stopped or to have a lower flow rate than in the hot water storage operation mode ((c) shown in FIG. 5).

除霜運転モードでは、ファン２２を停止または貯湯運転モード時の回転数よりも低下させて蒸発温度（Ｔｅｉ）を更に上昇させることで除霜効率を向上させているのである。また、除霜運転モード開始後、圧縮機１の回転数を次第に増加させ、膨張弁３の開度を除霜準備運転モード時よりも小さくすることによって（図８参照）、圧縮機１の入力は増加し、除霜運転モード時間が短くなり効率よく除霜運転モードが実行できる。除霜運転モードは、制御装置４０が蒸発温度（Ｔｅｉ）が所定値以上になったと判断することによって除霜準備運転モードから除霜運転モードへ切り替わるのである。その後、制御装置４０は、貯湯運転モード開始の条件を満たしたと判断すると、除霜運転モードから貯湯運転モードに切り替える（図５で示すＰ３）。   In the defrosting operation mode, the defrosting efficiency is improved by further increasing the evaporating temperature (Tei) by stopping the fan 22 or lowering the rotation speed in the hot water storage operation mode. Further, after the defrosting operation mode is started, the rotational speed of the compressor 1 is gradually increased, and the opening degree of the expansion valve 3 is made smaller than that in the defrosting preparation operation mode (see FIG. 8). Increases, the defrosting operation mode time is shortened, and the defrosting operation mode can be executed efficiently. The defrosting operation mode is switched from the defrosting preparation operation mode to the defrosting operation mode when the control device 40 determines that the evaporation temperature (Tei) is equal to or higher than a predetermined value. After that, when it is determined that the condition for starting the hot water storage operation mode is satisfied, the control device 40 switches from the defrosting operation mode to the hot water storage operation mode (P3 shown in FIG. 5).

次に、上述した各運転モード（貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モード）の切り替えについて説明する。図６は、各運転モードの切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図６に基づいて、各運転モードの切り替え処理について説明する。通常、ヒートポンプ装置１００は、貯湯運転モードを行なっている（ステップＳ１０１）。その後、貯湯運転モード時に空気熱交換器４に霜が付着すると、蒸発温度（Ｔｅｉ）が低下することになる。つまり、空気熱交換器４への着霜状態をこの蒸発温度（Ｔｅｉ）で判定することができる。ヒートポンプ装置１００が貯湯運転モードを開始すると、制御装置４０は、蒸発温度検知手段３０ａで検知した蒸発温度（Ｔｅｉ）と予め設定してある所定値（Ｔ１）とを比較する（ステップＳ１０２）。   Next, switching of each operation mode described above (hot water storage operation mode, defrost preparation operation mode, and defrost operation mode) will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the switching process of each operation mode. Based on FIG. 6, the switching process of each operation mode is demonstrated. Usually, the heat pump apparatus 100 is performing the hot water storage operation mode (step S101). Thereafter, when frost adheres to the air heat exchanger 4 during the hot water storage operation mode, the evaporation temperature (Tei) is lowered. That is, the frosting state on the air heat exchanger 4 can be determined by the evaporation temperature (Tei). When the heat pump device 100 starts the hot water storage operation mode, the control device 40 compares the evaporation temperature (Tei) detected by the evaporation temperature detection means 30a with a predetermined value (T1) set in advance (step S102).

制御装置４０は、蒸発温度（Ｔｅｉ）が所定値（Ｔ１）以下になるまで貯湯運転モードを継続させる（ステップＳ１０２；ＮＯ）。すなわち、制御装置４０は、第１開閉弁６ａを閉じたままの状態にして主回路１０を冷媒が循環するようにしているのである。制御装置４０は、蒸発温度（Ｔｅｉ）が所定値（Ｔ１）以下になったと判断すると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、除霜準備運転モード開始と判断し、貯湯運転モードから除霜準備運転モードに切り替える（ステップＳ１０３）。すなわち、制御装置４０は、第１開閉弁６ａを開いた状態にして除霜回路１１にも冷媒が流入させるのである。   The control device 40 continues the hot water storage operation mode until the evaporation temperature (Tei) becomes equal to or lower than the predetermined value (T1) (step S102; NO). That is, the control device 40 keeps the first on-off valve 6a closed so that the refrigerant circulates through the main circuit 10. When determining that the evaporation temperature (Tei) has become equal to or lower than the predetermined value (T1) (step S102; YES), the control device 40 determines that the defrost preparation operation mode is started and switches from the hot water storage operation mode to the defrost preparation operation mode. (Step S103). That is, the control device 40 causes the refrigerant to flow into the defrosting circuit 11 with the first on-off valve 6a opened.

次に、制御装置４０は、蒸発温度（Ｔｅｉ）と予め設定してある所定値（Ｔｘ）とを比較する（ステップＳ１０４）。制御装置４０は、蒸発温度（Ｔｅｉ）が所定値（Ｔｘ）以上になるまで除霜準備運転モードを継続させる（ステップＳ１０４；ＮＯ）。すなわち、制御装置４０は、第１開閉弁６ａの開状態を継続して除霜回路１１にも冷媒が循環するようにしているのである。制御装置４０は、蒸発温度（Ｔｅｉ）が所定値（Ｔｘ）以上になったと判断すると（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、除霜運転モード開始と判断し、除霜準備運転モードから除霜運転モードに切り替える（ステップＳ１０５）。   Next, the control device 40 compares the evaporation temperature (Tei) with a predetermined value (Tx) set in advance (step S104). The control device 40 continues the defrost preparation operation mode until the evaporation temperature (Tei) becomes equal to or higher than a predetermined value (Tx) (step S104; NO). That is, the control device 40 continues the open state of the first on-off valve 6a so that the refrigerant circulates in the defrosting circuit 11 as well. When determining that the evaporation temperature (Tei) has become equal to or higher than the predetermined value (Tx) (step S104; YES), the control device 40 determines that the defrosting operation mode is started and switches from the defrost preparation operation mode to the defrosting operation mode. (Step S105).

除霜運転モードを実行すると、空気熱交換器４に付着した霜が溶けるので、蒸発温度（Ｔｅｉ）が上昇することになる。そこで、制御装置４０は、蒸発温度（Ｔｅｉ）と予め設定してある所定値（Ｔ２）とを比較する（ステップＳ１０６）。制御装置４０は、蒸発温度（Ｔｅｉ）が所定値（Ｔ２）以上になるまで除霜運転モードを継続させる（ステップＳ１０６；ＮＯ）。すなわち、制御装置４０は、空気熱交換器４に付着した霜が溶解してしないと判断し、除霜運転モードを継続させるのである。制御装置４０は、蒸発温度（Ｔｅｉ）が所定値（Ｔ２）以上になったと判断すると（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、貯湯運転モード開始と判断し、除霜運転モードから再度貯湯運転モードに切り替える（ステップＳ１０７）。   When the defrosting operation mode is executed, the frost adhering to the air heat exchanger 4 is melted, so that the evaporation temperature (Tei) is increased. Therefore, the control device 40 compares the evaporation temperature (Tei) with a predetermined value (T2) set in advance (step S106). The control device 40 continues the defrosting operation mode until the evaporation temperature (Tei) becomes equal to or higher than a predetermined value (T2) (step S106; NO). That is, the control device 40 determines that the frost attached to the air heat exchanger 4 has not melted, and continues the defrosting operation mode. When it is determined that the evaporation temperature (Tei) has become equal to or higher than the predetermined value (T2) (step S106; YES), the controller 40 determines that the hot water storage operation mode is started, and switches from the defrosting operation mode to the hot water storage operation mode again (step). S107).

貯湯運転モードから除霜準備運転モードへ切り替わるための条件となる目標蒸発温度である所定値（Ｔ１）は、空気熱交換器４に霜が付着し、空気熱交換器４の熱交換量が低下してしまうであろうと想定される温度を予め設定したものである。また、除霜準備運転モードから除霜運転モードへ切り替わるための条件となる目標蒸発温度である所定値（Ｔｘ）は、空気熱交換器４に付着した霜が溶ける温度以上であればよく、たとえば氷の融点である０℃として予め設定したものである。さらに、除霜運転モードから貯湯運転モードへ切り替わるための条件となる目標蒸発温度である所定値（Ｔ２）は、空気熱交換器４に付着した霜が溶け、空気熱交換器４の熱交換量が低下しないであろうと想定される温度を予め設定したものである。   The predetermined value (T1), which is a target evaporation temperature that is a condition for switching from the hot water storage operation mode to the defrost preparation operation mode, is that frost adheres to the air heat exchanger 4 and the heat exchange amount of the air heat exchanger 4 decreases. This is a preset temperature that is assumed to be. Moreover, the predetermined value (Tx) which is the target evaporation temperature that is a condition for switching from the defrost preparation operation mode to the defrost operation mode may be equal to or higher than the temperature at which the frost attached to the air heat exchanger 4 is melted. It is preset as 0 ° C., which is the melting point of ice. Furthermore, the predetermined value (T2), which is a target evaporation temperature that is a condition for switching from the defrosting operation mode to the hot water storage operation mode, melts the frost attached to the air heat exchanger 4, and the heat exchange amount of the air heat exchanger 4 Is a temperature set in advance that is assumed not to decrease.

次に、圧縮機１及び膨張弁３の具体的な制御例について説明する。
図７は、圧縮機１の回転数及び膨張弁３の開度の制御の一例を示す説明図である。図７に示すように、圧縮機１の回転数及び膨張弁３の開度を除霜運転モード開始と同時に大きく変化、つまり圧縮機１の回転数を低下させ、膨張弁３の開度を大きくさせると、空気熱交換器４内に流入する冷媒量が急激に増加することになる。つまり、過渡的に圧縮機１の入口における冷媒の乾き度が外気温度Ｌ３０４以下となり、圧縮機１へ液バックしてしまうことになる。 Next, a specific control example of the compressor 1 and the expansion valve 3 will be described.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of control of the rotation speed of the compressor 1 and the opening degree of the expansion valve 3. As shown in FIG. 7, the rotation speed of the compressor 1 and the opening degree of the expansion valve 3 are greatly changed simultaneously with the start of the defrosting operation mode, that is, the rotation speed of the compressor 1 is decreased and the opening degree of the expansion valve 3 is increased. If it does, the refrigerant | coolant amount which flows in in the air heat exchanger 4 will increase rapidly. In other words, the dryness of the refrigerant at the inlet of the compressor 1 becomes transiently lower than the outside air temperature L304, and the liquid is returned to the compressor 1.

図８は、圧縮機１の回転数及び膨張弁３の開度の制御の他の一例を示す説明図である。図８に示すように、圧縮機１の回転数及び膨張弁３の開度を所定の時間間隔で段階的に、たとえば圧縮機１回転数を２０秒毎に２０ｒｐｓずつ低下させ、膨張弁３の開度を２０秒毎に２５ｐｕｌｓｅずつ増加させるといったように制御することにより、空気熱交換器４内に流入する冷媒量を急激に増加させないようにする。そうすると、圧縮機１の入口における冷媒の乾き度が常に外気温度Ｌ３０４以上となり、圧縮機１へ液バックすることなく、除霜準備運転モードから除霜運転モードへ切り替えることができる。なお、除霜準備運転モードでは、圧縮機１の回転数、膨張弁３の開度の双方を同時に制御してもよく、そのうちの少なくともいずれかを制御してもよい。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of the control of the rotation speed of the compressor 1 and the opening degree of the expansion valve 3. As shown in FIG. 8, the rotational speed of the compressor 1 and the opening degree of the expansion valve 3 are decreased step by step at predetermined time intervals, for example, the rotational speed of the compressor 1 is decreased by 20 rps every 20 seconds. By controlling the opening degree to increase by 25 pulses every 20 seconds, the amount of refrigerant flowing into the air heat exchanger 4 is prevented from rapidly increasing. If it does so, the dryness of the refrigerant | coolant in the inlet_port | entrance of the compressor 1 will always become the external temperature L304 or more, and it can switch from the defrost preparation operation mode to the defrost operation mode, without carrying out liquid back to the compressor 1. In the defrost preparation operation mode, both the rotational speed of the compressor 1 and the opening degree of the expansion valve 3 may be controlled simultaneously, or at least one of them may be controlled.

以上説明したように、実施の形態１のヒートポンプ装置１００によれば、高低圧熱交換器５へ流入する高温・高圧の冷媒の温度を比較的高温に保てるため、除霜運転モード時に発生する余剰冷媒を、冷媒容器を用いずに処理することができ、かつ圧縮機１への液バックを抑制できるのである。すなわち、除霜準備運転モードを経た後に除霜運転モードを実行することによって、効率のよい除霜運転モードを実現しているのである。また、除霜準備運転モード及び除霜運転モードにおいて、圧縮機１の回転数、膨張弁３の開度及びファン２２の回転数を制御することにより更に効率よく除霜でき、除霜時間の短縮を図ることを可能にしている。   As described above, according to the heat pump device 100 of the first embodiment, the temperature of the high-temperature / high-pressure refrigerant flowing into the high-low pressure heat exchanger 5 can be kept at a relatively high temperature, so surplus generated in the defrosting operation mode. The refrigerant can be processed without using the refrigerant container, and the liquid back to the compressor 1 can be suppressed. That is, an efficient defrosting operation mode is realized by executing the defrosting operation mode after passing through the defrosting preparation operation mode. Further, in the defrost preparation operation mode and the defrost operation mode, the defrosting can be performed more efficiently by controlling the rotation speed of the compressor 1, the opening degree of the expansion valve 3, and the rotation speed of the fan 22, and the defrosting time is shortened. It is possible to plan.

この実施の形態１では、制御装置４０が空気熱交換器４の状態（つまり、着霜状態）に応じて、貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モードを行なうようにしていたが、ユーザからの指示に基づいて貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モードを行なうようにしてもよい。つまり、操作部等に設けられた貯湯ボタンや除霜ボタンが操作されることによって、貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モードを行なうようにしてもよいのである。この場合にも、除霜準備運転モードを行なった後に、除霜運転モードを行なう。   In the first embodiment, the control device 40 performs the hot water storage operation mode, the defrost preparation operation mode, and the defrost operation mode according to the state of the air heat exchanger 4 (that is, the frosting state). The hot water storage operation mode, the defrost preparation operation mode, and the defrost operation mode may be performed based on an instruction from the user. That is, the hot water storage operation mode, the defrost preparation operation mode, and the defrost operation mode may be performed by operating a hot water storage button or a defrost button provided on the operation unit or the like. Also in this case, after performing the defrost preparation operation mode, the defrost operation mode is performed.

なお、実施の形態１で示した所定値（Ｔ１）、所定値（Ｔｘ）及び所定値（Ｔ２）の値を特に限定するものではない。ヒートポンプ装置１００の用途、設置場所及び性能等の条件に基づいて設定するとよい。また、これらの所定値を変更可能にしておくとよい。さらに、制御装置４０が熱源装置５０内に設けられている場合を例に示したが、これに限定するものではない。たとえば、制御手段４０を熱源装置５０の外部に設けてもよく、貯湯装置６０内に設けてもよい。   Note that the values of the predetermined value (T1), the predetermined value (Tx), and the predetermined value (T2) shown in the first embodiment are not particularly limited. It is good to set based on conditions, such as a use, installation place, and performance of heat pump device 100. Further, it is preferable that these predetermined values can be changed. Furthermore, although the case where the control apparatus 40 was provided in the heat source apparatus 50 was shown as an example, it is not limited to this. For example, the control means 40 may be provided outside the heat source device 50 or in the hot water storage device 60.

ＣＯ2を冷媒とした場合、ＣＯ2は気液の密度差が小さいため、空気熱交換器４側に多くの冷媒を貯留することができる。また、ＣＯ2 は、圧縮機１から吐出する冷媒温度が高くなるため、高低圧熱交換器５で空気熱交換器４から流出する気液二相冷媒を加熱してガス化しやすいという効果もある。さらに、蒸発温度検知手段３０ａを、空気熱交換器４を流通する冷媒配管１５の中間位置に設けてもよい。なお、膨張弁３の出口から圧縮機１の入口までの間の冷媒配管１５（低圧）の途中に低圧圧力検知手段を設けて、算出した飽和温度を蒸発温度（Ｔｅｉ）としてもよい。また、空気熱交換器４への着霜状態を、外気温度及び貯湯運転モード時間から経験的に推定して検知するようにしてもよい。 When CO 2 is used as a refrigerant, since CO 2 has a small gas-liquid density difference, a large amount of refrigerant can be stored on the air heat exchanger 4 side. Moreover, since the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 1 becomes high, CO 2 also has an effect that the gas-liquid two-phase refrigerant flowing out from the air heat exchanger 4 is easily heated and gasified by the high-low pressure heat exchanger 5. . Further, the evaporating temperature detecting means 30 a may be provided at an intermediate position of the refrigerant pipe 15 that flows through the air heat exchanger 4. Note that a low-pressure detection means may be provided in the middle of the refrigerant pipe 15 (low pressure) from the outlet of the expansion valve 3 to the inlet of the compressor 1, and the calculated saturation temperature may be used as the evaporation temperature (Tei). Further, the frost formation state on the air heat exchanger 4 may be detected by empirically estimating from the outside air temperature and the hot water storage operation mode time.

実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係るヒートポンプ装置１００ａの全体構成を示す概略構成図である。図９に基づいて、ヒートポンプ装置１００ａの構成について説明する。ここでは、このヒートポンプ装置１００ａがヒートポンプ給湯機である場合を例に示すものとする。また、冷媒には、ＣＯ2を使用しているものとして説明する。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a heat pump device 100a according to Embodiment 2 of the present invention. Based on FIG. 9, the structure of the heat pump apparatus 100a is demonstrated. Here, the case where this heat pump device 100a is a heat pump water heater is shown as an example. In addition, it is assumed that CO 2 is used as the refrigerant. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

ヒートポンプ装置１００ａは、図９に示すように、分岐部１８と水熱交換器２との間に第２開閉弁６ｂを設けている。つまり、除霜運転モード時において、この第２開閉弁６ｂを閉じれば水熱交換器２へ冷媒が流入しないようにすることができるのである。したがって、高低圧熱交換器５の入口側（合流部１９）の冷媒（状態（３））の温度が実施の形態１で示したよりも高くなるため、圧縮機１への吸入される冷媒を確実にガス化できる。そうすると、除霜運転モード時における水熱交換器２での放熱もなくなるため、除霜時間の短縮を更に図ることができる。なお、制御装置４０が第２開閉弁６ｂの開閉制御を行なっている。   As shown in FIG. 9, the heat pump device 100 a is provided with a second on-off valve 6 b between the branch portion 18 and the hydrothermal exchanger 2. That is, in the defrosting operation mode, the refrigerant can be prevented from flowing into the water heat exchanger 2 by closing the second on-off valve 6b. Therefore, since the temperature of the refrigerant (state (3)) on the inlet side (merging portion 19) of the high-low pressure heat exchanger 5 becomes higher than that shown in the first embodiment, the refrigerant sucked into the compressor 1 is surely supplied. Can be gasified. If it does so, since the heat radiation in the water heat exchanger 2 at the time of a defrost operation mode will also be lose | eliminated, shortening of a defrost time can further be aimed at. Note that the control device 40 performs opening / closing control of the second opening / closing valve 6b.

実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係るヒートポンプ装置１００ｂの全体構成を示す概略構成図である。図１０に基づいて、ヒートポンプ装置１００ｂの構成について説明する。ここでは、このヒートポンプ装置１００ｂがヒートポンプ給湯機である場合を例に示すものとする。また、冷媒には、ＣＯ2を使用しているものとして説明する。なお、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a heat pump device 100b according to Embodiment 3 of the present invention. Based on FIG. 10, the structure of the heat pump apparatus 100b is demonstrated. Here, the case where this heat pump apparatus 100b is a heat pump water heater shall be shown as an example. In addition, it is assumed that CO 2 is used as the refrigerant. In the third embodiment, differences from the first and second embodiments will be mainly described, and the same parts as those in the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. It shall be.

ヒートポンプ装置１００ｂは、図１０に示すように、水熱交換器２と合流部１９との間に第２減圧装置としてのキャピラリ７を設けるとともに、水熱交換器２とキャピラリ７との間で冷媒配管１５を分岐させ、キャピラリ７と合流部１９との間で冷媒配管１５に合流させる第２バイパス管１２を設けている。また、この第２バイパス管１２には、第３開閉弁６ｃが設けられている。   As shown in FIG. 10, the heat pump device 100 b includes a capillary 7 as a second decompression device between the water heat exchanger 2 and the junction 19, and a refrigerant between the water heat exchanger 2 and the capillary 7. A second bypass pipe 12 that branches the pipe 15 and joins the refrigerant pipe 15 between the capillary 7 and the junction 19 is provided. The second bypass pipe 12 is provided with a third on-off valve 6c.

第３開閉弁６ｃの制御について説明する。
貯湯運転モード時おいて、制御装置４０は、第３開閉弁６ｃを開くように制御する。こうすることにより、水熱交換器２の出口における冷媒は、キャピラリ７で減圧され温度低下することなく高低圧熱交換器５へ流入できる。つまり、高低圧熱交換器５の熱交換量が低下しないのである。したがって、水熱交換器２へ流入する貯湯装置６０を循環する水の温度が高い場合でも、空気熱交換器４の入口における冷媒の乾き度が低下するため、空気熱交換器４の冷媒量が増加し、圧縮機１から吐出する冷媒圧力上昇が抑制されることになる。 The control of the third on-off valve 6c will be described.
In the hot water storage operation mode, the control device 40 controls to open the third on-off valve 6c. By doing so, the refrigerant at the outlet of the water heat exchanger 2 is reduced in pressure by the capillary 7 and can flow into the high and low pressure heat exchanger 5 without lowering the temperature. That is, the heat exchange amount of the high / low pressure heat exchanger 5 does not decrease. Therefore, even when the temperature of the water circulating through the hot water storage device 60 flowing into the water heat exchanger 2 is high, the dryness of the refrigerant at the inlet of the air heat exchanger 4 decreases, so the amount of refrigerant in the air heat exchanger 4 is reduced. The increase in the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1 is suppressed.

次に、除霜準備運転モードについて説明する。貯湯運転モードから除霜準備運転モードへ切り替わると、制御装置４０は、第１開閉弁６ａを開いて、第３開閉弁６ｃは閉じるように制御する。こうすることにより、水熱交換器２に流入する冷媒流量を減少させ、水熱交換器２での放熱量（熱交換量）を低下させることができる。したがって、高低圧熱交換器５へ流入する高温・高圧の冷媒の温度の低下を抑制することができる。また、膨張弁３の開度を大きくしても、水熱交換器２から空気熱交換器４へ冷媒が急激に移動しないため、圧縮機１への過渡的な液バックを抑制できる。   Next, the defrost preparation operation mode will be described. When the hot water storage operation mode is switched to the defrost preparation operation mode, the control device 40 controls the first on-off valve 6a to open and the third on-off valve 6c to close. By carrying out like this, the refrigerant | coolant flow rate which flows in into the water heat exchanger 2 can be decreased, and the thermal radiation amount (heat exchange amount) in the water heat exchanger 2 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the high-temperature / high-pressure refrigerant flowing into the high / low pressure heat exchanger 5. Even if the opening degree of the expansion valve 3 is increased, the refrigerant does not move suddenly from the water heat exchanger 2 to the air heat exchanger 4, so that transient liquid back to the compressor 1 can be suppressed.

以上説明したように、ヒートポンプ装置１００ｂによれば、除霜運転モード時において、第３開閉弁６ｃの開閉を制御することによって水熱交換器２から空気熱交換器４へ流入する冷媒流量を減少できるため、高低圧熱交換器５の高圧側に流入する冷媒温度の低下を抑制できる。したがって、空気熱交換器４から流出する冷媒を加熱し、ガス化しやすく、圧縮機１への液バックを抑制できるという効果を有する。   As described above, according to the heat pump device 100b, the flow rate of the refrigerant flowing from the water heat exchanger 2 to the air heat exchanger 4 is reduced by controlling the opening / closing of the third on-off valve 6c in the defrosting operation mode. Therefore, the fall of the refrigerant temperature which flows into the high voltage | pressure side of the high / low pressure heat exchanger 5 can be suppressed. Therefore, the refrigerant flowing out from the air heat exchanger 4 is heated and easily gasified, and the liquid back to the compressor 1 can be suppressed.

また、ヒートポンプ装置１００ｂに、実施の形態２に係るヒートポンプ装置１００ａで示したような第２開閉弁６ｂを設けてもよい。そうすれば、除霜運転モード時において、この第２開閉弁６ｂを閉じることで水熱交換器２へ冷媒が流入しないようにすることができるのである。したがって、高低圧熱交換器５の入口側（合流部１９）の冷媒（状態（３））の温度が実施の形態１で示したよりも高くなるため、圧縮機１への吸入される冷媒を確実にガス化できる。そうすると、除霜運転モード時における水熱交換器２での放熱もなくなるため、除霜時間の短縮を更に図ることができる。   Moreover, you may provide the 2nd on-off valve 6b as shown with the heat pump apparatus 100a which concerns on Embodiment 2 in the heat pump apparatus 100b. Then, in the defrosting operation mode, the refrigerant can be prevented from flowing into the water heat exchanger 2 by closing the second on-off valve 6b. Therefore, since the temperature of the refrigerant (state (3)) on the inlet side (merging portion 19) of the high-low pressure heat exchanger 5 becomes higher than that shown in the first embodiment, the refrigerant sucked into the compressor 1 is surely supplied. Can be gasified. If it does so, since the heat radiation in the water heat exchanger 2 at the time of a defrost operation mode will also be lose | eliminated, shortening of a defrost time can further be aimed at.

実施の形態１〜実施の形態３において、圧縮機１の種類を特に限定するものではないが、圧縮機１を低圧シェル型とした場合、万が一圧縮機１へ過渡的な液バックが発生しても、圧縮機１内のモータからの発熱により冷媒が加熱され、ガス化することができる。たとえば、圧縮機１を中間圧シェル型や高圧シェル型としてもよい。また、圧縮機１を容量制御が可能なインバータ圧縮機としてもよい。また、実施の形態１〜実施の形態３では、１つの圧縮機１を使用した場合を例に示したが、これに限定するものでなく、複数の圧縮機を設けてもよい。この場合は、圧縮機制御手段が設けた圧縮機の台数分のマルチ制御を行うようにするとよい。   In the first to third embodiments, the type of the compressor 1 is not particularly limited. However, if the compressor 1 is a low-pressure shell type, a transient liquid back may occur in the compressor 1 by any chance. However, the refrigerant is heated by the heat generated from the motor in the compressor 1 and can be gasified. For example, the compressor 1 may be an intermediate pressure shell type or a high pressure shell type. The compressor 1 may be an inverter compressor capable of capacity control. Moreover, in Embodiment 1- Embodiment 3, although the case where the one compressor 1 was used was shown as an example, it is not limited to this, You may provide a some compressor. In this case, it is preferable to perform multi-control for the number of compressors provided by the compressor control means.

また、実施の形態１〜実施の形態３において、ヒートポンプ装置１００〜ヒートポンプ装置１００ｂにＣＯ2 冷媒を使用した場合を例に示したが、これに限定するものではない。たとえば、ＣＯ2 と共沸性の高い炭化水素類、たとえばプロパンやシクロプロパン、イソブタン、ブタン等とＣＯ2 を混合した混合冷媒を使用してもよい。このような混合冷媒を使用すれば、ＣＯ2 単体冷媒の場合と比較して臨界圧力を更に低くすることが可能になる。 Further, in the first to third embodiments, the case using the CO 2 refrigerant in the heat pump apparatus 100 heat pump apparatus 100b shown in the example, not limited thereto. For example, a mixed refrigerant obtained by mixing CO 2 with hydrocarbons having a high azeotropic property with CO 2 , such as propane, cyclopropane, isobutane, butane and the like may be used. If such a mixed refrigerant is used, the critical pressure can be further reduced as compared with the case of a CO 2 simple substance refrigerant.

さらに、実施の形態１〜実施の形態３では、ヒートポンプ装置１００〜ヒートポンプ装置１００ｂがヒートポンプ給湯機に適用される場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、たとえばカーエアコンや空気調和装置、冷凍機、冷蔵庫等の装置に適用されてもよい。このような装置に適用される場合には、熱源装置５０が室外ユニットに相当し、貯湯装置６０が室内ユニットに相当することになる。   Further, in the first to third embodiments, the case where the heat pump device 100 to the heat pump device 100b are applied to a heat pump water heater has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. You may apply to apparatuses, such as an apparatus, a refrigerator, and a refrigerator. When applied to such a device, the heat source device 50 corresponds to an outdoor unit, and the hot water storage device 60 corresponds to an indoor unit.

実施の形態１に係るヒートポンプ装置の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the heat pump apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 貯湯運転モード中における冷媒状態を示すモリエル線図である。It is a Mollier diagram which shows the refrigerant | coolant state in hot water storage operation mode. 除霜準備運転モード中における冷媒状態を示すモリエル線図である。It is a Mollier diagram which shows the refrigerant | coolant state in a defrost preparation operation mode. 除霜運転モード中における冷媒状態を示すモリエル線図である。It is a Mollier diagram which shows the refrigerant | coolant state in a defrost operation mode. 各機器の制御タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the control timing of each apparatus. 各運転モードの切り替え処理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 the switching process of each operation mode. 圧縮機の回転数及び膨張弁の開度の制御の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of control of the rotation speed of a compressor, and the opening degree of an expansion valve. 圧縮機の回転数及び膨張弁の開度の制御の他の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of control of the rotation speed of a compressor, and the opening degree of an expansion valve. 実施の形態２に係るヒートポンプ装置の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the heat pump apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態３に係るヒートポンプ装置の構成を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a heat pump device according to a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 圧縮機、２ 水熱交換器、３ 膨張弁、４ 空気熱交換器、５ 高低圧熱交換器、６ａ 第１開閉弁、６ｂ 第２開閉弁、６ｃ 第３開閉弁、７ キャピラリ、１０ 主回路、１１ 除霜回路、１２ 第２バイパス管、１５ 冷媒配管、１６ 第１バイパス管、１８ 分岐部、１９ 合流部、２０ 水ポンプ、２１ 貯湯タンク、２２ ファン、３０ａ 蒸発温度検知手段、３０ｂ 外気温度検知手段、４０ 制御装置、５０ 熱源装置、６０ 貯湯装置、１００ ヒートポンプ装置、１００ａ ヒートポンプ装置、１００ｂ ヒートポンプ装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 2 Water heat exchanger, 3 Expansion valve, 4 Air heat exchanger, 5 High / low pressure heat exchanger, 6a 1st on-off valve, 6b 2nd on-off valve, 6c 3rd on-off valve, 7 capillary 10 Main Circuit, 11 Defrost circuit, 12 Second bypass pipe, 15 Refrigerant pipe, 16 First bypass pipe, 18 Branch, 19 Junction, 20 Water pump, 21 Hot water storage tank, 22 Fan, 30a Evaporation temperature detection means, 30b Outside air Temperature detection means, 40 control device, 50 heat source device, 60 hot water storage device, 100 heat pump device, 100a heat pump device, 100b heat pump device.

Claims (18)

圧縮機と、放熱器と、高低圧熱交換器と、第１減圧装置と、吸熱器とが順次接続された主回路と、
第１開閉弁が配設されており、前記主回路の前記圧縮機と前記放熱器との間から分岐させ、前記放熱器と前記高低圧熱交換器との間で前記主回路に合流させた第１バイパス管と、
前記第１バイパス管と、前記圧縮機と、前記高低圧熱交換器と、前記第１減圧装置と、前記吸熱器とで構成された除霜回路とを備えたヒートポンプ装置であって、
前記除霜回路に冷媒を流通させ、前記吸熱器に流入する冷媒の蒸発温度を高くする除霜準備運転モードを行なった後に、前記除霜回路に冷媒を流通させ、前記圧縮機が吐出する高温・高圧冷媒を前記高低圧熱交換器に供給し、前記吸熱器に付着した霜を除去する除霜運転モードを行なう
ことを特徴とするヒートポンプ装置。 A main circuit in which a compressor, a radiator, a high-low pressure heat exchanger, a first pressure reducing device, and a heat absorber are sequentially connected;
A first on-off valve is provided, branched from between the compressor of the main circuit and the radiator, and joined to the main circuit between the radiator and the high-low pressure heat exchanger. A first bypass pipe;
A heat pump device comprising the first bypass pipe, the compressor, the high / low pressure heat exchanger, the first pressure reducing device, and a defrosting circuit including the heat absorber,
After performing the defrost preparation operation mode in which the refrigerant is circulated through the defrost circuit and the evaporation temperature of the refrigerant flowing into the heat absorber is increased, the refrigerant is circulated through the defrost circuit and the high temperature discharged from the compressor A heat pump device that performs a defrosting operation mode in which high-pressure refrigerant is supplied to the high-low pressure heat exchanger and frost adhering to the heat absorber is removed. 前記圧縮機、前記第１開閉弁及び前記第１減圧装置を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記吸熱器の状態に応じて前記除霜準備運転モード及び前記除霜運転を実行させるように前記圧縮機、前記第１開閉弁及び前記第１減圧装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ装置。 A controller for controlling the compressor, the first on-off valve, and the first pressure reducing device;
The controller is
The compressor, the first on-off valve, and the first pressure reducing device are controlled to execute the defrost preparation operation mode and the defrost operation according to the state of the heat absorber. The heat pump device described in 1. 前記吸熱器に流入する冷媒の蒸発温度を検知するための蒸発温度検知手段を備え、
前記制御装置は、
前記蒸発温度検知手段から送られる蒸発温度に基づいて前記吸熱器の着霜状態を判断して前記除霜準備運転モードを開始する
ことを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ装置。 Evaporation temperature detection means for detecting the evaporation temperature of the refrigerant flowing into the heat absorber,
The controller is
The heat pump device according to claim 2, wherein the defrost preparation operation mode is started by determining a frosting state of the heat absorber based on an evaporation temperature sent from the evaporation temperature detecting means. 前記吸熱器の周囲温度を検知するための外気温度検知手段を備え、
前記制御装置は、
前記蒸発温度に加えて、前記外気温度検知手段から送られる外気温度にも基づいて前記吸熱器の着霜状態を判断して前記除霜準備運転モードを開始する
ことを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプ装置。 An outside air temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the heat absorber,
The controller is
The defrost preparation operation mode is started by determining the frost formation state of the heat absorber based on the outside air temperature sent from the outside air temperature detecting means in addition to the evaporation temperature. The heat pump apparatus as described. 前記第１減圧装置が膨張弁であり、
前記制御装置は、
前記圧縮機の回転数、前記膨張弁の開度のうち少なくともいずれかを制御して前記除霜準備運転モードを行なう
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のヒートポンプ装置。 The first pressure reducing device is an expansion valve;
The controller is
The heat pump apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the defrost preparation operation mode is performed by controlling at least one of a rotation speed of the compressor and an opening degree of the expansion valve. 前記制御装置は、
前記圧縮機の回転数及び前記膨張弁の開度を所定の時間間隔で段階的に制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のヒートポンプ装置。 The controller is
The heat pump device according to claim 5, wherein the rotation speed of the compressor and the opening of the expansion valve are controlled stepwise at predetermined time intervals. 前記制御装置は、
前記蒸発温度と予め設定してある所定値との比較に基づいて前記除霜準備運転モードから前記除霜運転モードに切り替える
ことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のヒートポンプ装置。 The controller is
The heat pump device according to any one of claims 2 to 6, wherein the defrosting operation mode is switched to the defrosting operation mode based on a comparison between the evaporation temperature and a predetermined value set in advance. 前記制御装置は、
前記蒸発温度が前記吸熱器に付着した霜が溶ける温度以上であると判断したときに前記除霜準備運転モードから前記除霜運転モードに切り替える
ことを特徴とする請求項７に記載のヒートポンプ装置。 The controller is
The heat pump device according to claim 7, wherein when the evaporation temperature is determined to be equal to or higher than a temperature at which frost attached to the heat absorber is melted, the defrost preparation operation mode is switched to the defrost operation mode. 前記制御装置は、
前記除霜準備運転モード及び前記除霜運転モードにおいて、
前記除霜回路を流れる冷媒流量を前記放熱器に流入する冷媒流量よりも多くなるように前記第１開閉弁の開閉を制御する
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のヒートポンプ装置。 The controller is
In the defrost preparation operation mode and the defrost operation mode,
The heat pump according to any one of claims 2 to 8, wherein opening and closing of the first on-off valve is controlled so that a refrigerant flow rate flowing through the defrosting circuit is greater than a refrigerant flow rate flowing into the radiator. apparatus. 前記第１バイパス管の入口と前記放熱器との間に第２開閉弁を設け、
前記制御装置は、
前記除霜準備運転モード及び前記除霜運転モードにおいて、
前記第１開閉弁を開制御しているときに、前記第２開閉弁を閉制御する
ことを特徴とする請求項２〜９のいずれかに記載のヒートポンプ装置。 A second on-off valve is provided between the inlet of the first bypass pipe and the radiator;
The controller is
In the defrost preparation operation mode and the defrost operation mode,
The heat pump device according to any one of claims 2 to 9, wherein when the first on-off valve is controlled to open, the second on-off valve is controlled to close. 前記吸熱器に空気を供給するための送風機を設け、
前記制御装置は、
前記除霜運転モードにおいて、
前記送風機の回転数を前記除霜準備運転モード時よりも低下させる
ことを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載のヒートポンプ装置。 A blower for supplying air to the heat absorber is provided,
The controller is
In the defrosting operation mode,
The heat pump device according to any one of claims 2 to 10, wherein the rotational speed of the blower is reduced as compared with that in the defrost preparation operation mode. 前記放熱器と前記第１バイパス管の出口との間に第２減圧装置を、
前記放熱器と前記第２減圧装置との間から前記冷媒配管を分岐し、前記第２減圧装置と前記第１バイパス管の出口との間で前記冷媒配管に合流する第２バイパス管を、
前記第２バイパス管に第３開閉弁をそれぞれ設け、
前記制御装置は、
前記除霜準備運転モード及び前記除霜運転モードにおいて、
前記第１開閉弁を開制御しているときに、前記第３開閉弁を閉制御する
ことを特徴とする請求項２〜１１のいずれかに記載のヒートポンプ装置。 A second decompression device between the radiator and the outlet of the first bypass pipe;
A second bypass pipe that branches the refrigerant pipe from between the radiator and the second pressure reducing device and joins the refrigerant pipe between the second pressure reducing apparatus and an outlet of the first bypass pipe;
A third on-off valve is provided in each of the second bypass pipes;
The controller is
In the defrost preparation operation mode and the defrost operation mode,
The heat pump device according to any one of claims 2 to 11, wherein the third on-off valve is closed while the first on-off valve is open controlled. 前記第２減圧装置は、
前記第１開閉弁を開いたときの前記除霜回路の冷媒流量が、該第２減圧装置に流入する冷媒流量よりも多くなるもので構成する
ことを特徴とする請求項１２に記載のヒートポンプ装置。 The second decompression device includes:
The heat pump device according to claim 12, wherein the refrigerant flow rate of the defrosting circuit when the first on-off valve is opened is greater than the refrigerant flow rate flowing into the second decompression device. . 前記圧縮機が低圧シェル型である
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のヒートポンプ装置。 The heat pump device according to any one of claims 1 to 13, wherein the compressor is a low-pressure shell type. 前記冷媒を二酸化炭素とした
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のヒートポンプ装置。 The heat pump device according to any one of claims 1 to 14, wherein the refrigerant is carbon dioxide. 前記請求項１〜１５のいずれかに記載のヒートポンプ装置に、
前記放熱器に水を送り込む水ポンプと、
前記放熱器で加熱された水を貯える貯湯タンクとで構成された貯湯装置を設け、
前記制御装置は、
前記水ポンプの駆動を制御して貯湯運転モード、除霜準備運転モード及び除霜運転モードを行なう
ことを特徴とするヒートポンプ給湯機。 In the heat pump device according to any one of claims 1 to 15,
A water pump for feeding water into the radiator;
A hot water storage device configured with a hot water storage tank for storing water heated by the radiator is provided,
The controller is
A heat pump water heater, wherein the drive of the water pump is controlled to perform a hot water storage operation mode, a defrost preparation operation mode, and a defrost operation mode. 前記制御装置は、
前記除霜準備運転モード及び前記除霜運転モードにおける水の流量を前記貯湯運転モードにおける水の流量よりも少なくするように前記水ポンプの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１６に記載のヒートポンプ給湯機。 The controller is
The drive of the water pump is controlled so that the flow rate of water in the defrost preparation operation mode and the defrost operation mode is less than the flow rate of water in the hot water storage operation mode. Heat pump water heater. 前記制御装置は、
前記外気温度検知手段から送られる外気温度と、前記貯湯運転モードに要する時間とに基づいて前記吸熱器の着霜状態を判断して前記除霜準備運転モードを開始する
ことを特徴とする請求項１６または１７に記載のヒートポンプ給湯機。 The controller is
The defrost preparation operation mode is started by judging the frost formation state of the heat absorber based on the outside air temperature sent from the outside air temperature detection means and the time required for the hot water storage operation mode. The heat pump water heater according to 16 or 17.
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