JP4417396B2 - ヒートポンプ装置 - Google Patents
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Description
そして、ヒートポンプ装置における除霜方法として、除霜運転時に膨張弁開度を大きくし、かつ水ポンプを停止させることにより、除霜中の放熱器への放熱量を抑制して除霜を行う発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
前記主回路が、冷媒を圧縮する圧縮機と、
該圧縮機において圧縮された冷媒の温熱を放出させる、熱回収用熱交換器を構成する熱回収器高圧部と、
該熱回収器高圧部を経由した冷媒の温熱を放出させる放熱器と、
該放熱器を経由した冷媒の温熱を放出させる、高低圧熱交換器を構成する熱交換器高圧部と、
該熱交換器高圧部を経由した冷媒を減圧する減圧装置と、
該減圧装置において減圧された冷媒に温熱を受け渡す吸熱器と、
該吸熱器を経由した冷媒に前記熱交換器高圧部において放出された温熱を受け入れる、高低圧熱交換器を構成する熱交換器低圧部と、
前記圧縮機、前記熱回収器高圧部、前記放熱器、前記熱交換器高圧部、前記減圧装置、前記吸熱器、前記熱交換器低圧部、および前記圧縮機を順次接続する主配管と、を具備し、
前記熱回収路が、流入しようとする冷媒を通過または停止させる熱回収用開閉弁と、
該熱回収用開閉弁を通過した冷媒に前記熱回収器高圧部において放出された温熱を受け入れる、熱回収用熱交換器を構成する熱回収器低圧部と、
前記主回路の熱交換器高圧部と減圧装置との間、前記熱回収用開閉弁、前記熱回収器低圧部、および前記主回路の減圧装置と吸熱器との間、を順次接続する熱回収用配管と、を具備する。
図1は本発明の実施形態1に係るヒートポンプ装置を示す構成図である。図1において、ヒートポンプ装置100は、二酸化炭素(以下CO2)を冷媒とした給湯機であって、主回路50mおよび熱回収路50sとを備えた熱源装置50と、熱源装置50から温熱を受け入れる貯湯装置60と、これらを制御する制御装置40と、から構成されている。
なお、本発明は給湯機に限定されるものではなく、たとえば、貯湯装置60に替えて空気を調和する空調装置を設置してもよい。
主回路50mは、冷媒を圧縮する圧縮機1と、圧縮機1において圧縮された冷媒の温熱を放出させる熱回収用熱交換器6を構成する熱回収器高温部6aと、熱回収器高温部6aを経由した冷媒の温熱を放出させる放熱器(以下「水熱交換器」と称す)2を構成する放熱器高温部2aと、放熱器高温部2aを経由した冷媒の温熱を放出させる、高低圧熱交換器5を構成する熱交換器高温部5aと、熱交換器高温部5aを経由した冷媒を減圧する減圧装置(以下「膨張弁」と称す)3と、膨張弁3において減圧された冷媒に温熱を受け渡す吸熱器(以下「空気熱交換器」と称す)4と、空気熱交換器4を経由した冷媒に熱交換器高温部5aにおいて放出された温熱を受け入れる高低圧熱交換器5を構成する熱交換器低圧部5bと、を有している。
なお、空気熱交換器4では、ファン4fによって送られた大気から温熱を吸収(大気に冷熱を放出)している。
なお、構成要素Jと構成要素Kとを連結する配管を「主配管JK」、たとえば、圧縮機1と熱回収用熱交換器6の熱回収器高温部6aとを連結する配管を「主配管16」としている。
熱回収路50sは、流入しようとする冷媒を通過または停止させる熱回収用開閉弁57vと、熱回収用開閉弁57vを通過した冷媒を減圧する熱回収用減圧装置(以下「キャピラリ」と称す)7と、キャピラリ7において減圧された冷媒に熱回収器高温部6aにおいて放出された温熱を受け入れる熱回収用熱交換器6を構成する熱回収器低圧部6bと、を有している。
そして、主回路50mの主配管53(熱交換器高温部5aと膨張弁3とを連結している)に設けられた分岐部P53とキャピラリ7とを連結する熱回収用配管57と、キャピラリ7と熱回収器低圧部6bとを連結する熱回収用配管76と、熱回収器低圧部6bと主回路50mの主配管34(膨張弁3と空気熱交換器4とを連結している)に設けられた合流部P34とを連結する熱回収用配管64と、を有している。なお、熱回収用開閉弁57vは熱回収用配管57に設置されている。
貯湯装置60は、水熱交換器2の放熱器高温部2aにおいて放熱された温熱を受け入れる水熱交換器2を構成する放熱器低温部(以下「水加熱部」と称す)2bと、水熱交換器2において加熱された水を貯留する貯湯タンク9と、水熱交換器2へ送水する水ポンプ8とを有している。
そして、水加熱部2bと水ポンプ8とが水配管28によって連結され、水ポンプ8と貯湯タンク9とが水配管89によって連結され、貯湯タンク9と水加熱部2bとが水配管92によって連結され、貯水回路60mが形成されている。
また、水配管92には循環弁92vが設置されている。さらに、水配管92は、循環弁92vと水加熱部2bとの間において分岐し、該分岐部に給水弁92wが設置されている。
したがって、循環弁92vと給水弁92wとの開閉を切り替えることによって、貯湯タンク9内の湯量を増加させる貯湯運転(循環弁92v閉、給水弁92w開)と、貯湯タンク9内の水温を保つ保温運転(循環弁92v開、給水弁92w閉)とを、選択的に実行することができる。
制御装置40は、熱源装置50内には、空気熱交換器4の入口冷媒温度を検知する蒸発温度検知手段30aと、空気熱交換器4の周囲空気温度を検知する外気温度検知手段30bと、熱回収用開閉弁57v、ファン4f、膨張弁3、圧縮機1、水ポンプ8、循環弁92vおよび給水弁92wを制御するものであって、運転状態に合わせて熱源装置50および貯湯装置60を制御できる機能を有する。
図2は、図1に示すヒートポンプ装置における貯湯運転中のサイクル状態について説明するモリエル線図である。図2において、L301(実線)および1、2、3、4、5、6、7は貯湯運転における冷媒状態を示し、L302(一点鎖線)は外気温度相当の飽和圧力を示している。貯湯運転時は、圧縮機1から吐出した高温高圧冷媒(2)は、熱回収用熱交換器6を通過して水熱交換器2へ流入する(3)。
水熱交換器2では、冷媒が貯湯回路60mを循環する水へ放熱(温熱を受け渡すに同じ)しながら温度低下することで貯湯装置60を循環する水を昇温する。
水熱交換器2から流出した冷媒(4)は、高低圧熱交換器5で放熱してさらに温度が低下し(5)、膨張弁3によって減圧され(6)、低温低圧冷媒となる。そして、かかる低温低圧冷媒は空気熱交換器4で空気から温熱を吸熱し蒸発する(7)。空気熱交換器4から流出した冷媒は、高低圧熱交換器5で加熱されてガス化し(1)、圧縮機1に吸引されサイクルを形成する。
さらに、貯湯運転を続けると空気熱交換器4に付着した霜が成長し、水熱交換器2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る。そのため、蒸発温度検知手段30aで検知した蒸発温度が所定値以下になると、制御装置40によって熱回収用開閉弁57vが開けられ、熱源装置50は除霜準備運転の後、除霜運転を開始することになる。
図3は、図1に示すヒートポンプ装置における除霜準備運転中のサイクル状態について説明するモリエル線図である。図3において、L301(実線)および1、2、3、4、5、6、6x、6y、7は除霜準備運転中の冷媒状態を示し、L302(一点鎖線)は外気温度相当の飽和圧力を示している。除霜準備運転を開始し、熱回収用開閉弁57vを開くことにより、高低圧熱交換器5と膨張弁3の間の分岐部P53から冷媒の一部が分岐し、熱回収路50sへ冷媒が流れ、熱回収用開閉弁57vを通過しキャピラリ7で減圧された低温低圧冷媒(6x)が熱回収用熱交換器6へ流入する。
この時、圧縮機1から吐出した高温高圧冷媒(2)は、熱回収用熱交換器6へ流入し、熱回収用熱交換器6において熱回収路50s側の冷媒へ放熱し、圧縮機1から吐出した冷媒よりも温度の低い状態(3)で水熱交換器2へ流入する。その後、水熱交換器2に流入して貯水回路60mの水へ放熱し(4)、さらに高低圧熱交換器5で放熱して低温高圧冷媒(5)となり膨張弁3で減圧される(6x)。
除霜準備運転中では、蒸発温度は上昇するが、外気温度よりも低いため空気熱交換器4で冷媒は蒸発する(7)。そして、空気熱交換器4から流出した冷媒は、高低圧熱交換器5で加熱され、ガス化した冷媒(1)が圧縮機1に吸引されサイクルを形成する。
図4は、図1に示すヒートポンプ装置における除霜運転中のサイクル状態について説明するモリエル線図である。図4において、L301および1、2、3、4、5、6、6x、6y、7は除霜運転における冷媒状態を示し、L302(一点鎖線)は外気温度相当の飽和圧力を示している。除霜運転中は、空気熱交換器4を流通する冷媒温度が外気温度L302以上となるため、冷媒の熱が空気側へ放熱されて、空気熱交換器4の出口における冷媒の乾き度が低下する(7)。
その結果、貯湯運転時よりも空気熱交換器4内に存在する冷媒量が増加することで余剰冷媒が処理され、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。そして、空気熱交換器4を流出した二相冷媒は高低圧熱交換器5の熱交換器低圧部5bにおいて、熱交換器高温部5aへ流入する高温高圧冷媒から温熱を受け入れて加熱され、ガス化し(1)、圧縮機1へ吸引されサイクルを形成する。
図5は、図1に示すヒートポンプ装置における運転の切り替え方法について説明するためのフローチャートである。前述したように、貯湯運転時に空気熱交換器4に霜が付着すると、蒸発温度(Tei)が低下する。
よって、空気熱交換器4への着霜状態を蒸発温度で判定することができるため、蒸発温度検知手段30aで検知した蒸発温度(Tei)が所定値(T1)以下になると(S102)、制御装置40が除霜準備運転開始を判断し、熱回収用開閉弁57vを開いて除霜準備運転を開始する(S103)。
そして、蒸発温度(Tei)が所定値(Tx)以上になると(S104)、除霜運転へ切り替わる(S105)。除霜運転において空気熱交換器4に付着した霜が融けると蒸発温度(Tei)が上昇し、蒸発温度(Tei)が所定値(T2)以上になると(S106)、再び貯湯運転へ切り替わり(S107)、貯湯を開始する。
図6〜図8は、図1に示すヒートポンプ装置における各アクチュエータの制御方法について説明するためのものであって、図6はタイムチャート、図7および図8は圧縮機1および膨張弁3の具体的な制御例である。
図6において、除霜準備運転では、除霜運転時間短縮のため、早く蒸発温度を所定値以上にすることが重要である。そのために、熱源装置50内の圧縮機1、膨張弁3およびファン4fと、貯湯装置60内の水ポンプ8を、制御装置40を用いて制御する。
熱回収用開閉弁57vを開いて貯湯運転から除霜準備運転へ切り替わると(P1)、圧縮機1の回転数を低下させ、膨張弁3の開度を大きくすることにより、空気熱交換器4内の冷媒量が増加し、蒸発温度が上昇する。この時、ファン4fを稼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乾き度が急激に低下して圧縮機1へ液バックしないようにする。
そこで、圧縮機1の回転数および膨張弁3の開度を所定の時間間隔で段階的に、例えば図8に示すように圧縮機1の回転数を20秒毎に20rps低下し、膨張弁3の開度を20秒毎に25pulse増加させる、といったように制御する。そうすると、圧縮機1の入口における冷媒乾き度は常に1以上となり、圧縮機1へ液バックすることなく、除霜準備運転から除霜運転へ切り替えることができる。
次に、除霜運転における、各アクチュエータの制御方法について図6を用いて説明する。除霜運転に入ると(P2)、ファン4fを停止し、空気熱交換器4から放熱させることにより蒸発温度が上昇し、空気熱交換器4に付着した霜を融かすことができる。なお、膨張弁3の開度を小さくして圧縮機1の吐出温度を高くする、もしくは圧縮機1の回転数を増加させる、などにより圧縮機1の入力を増加させれば、除霜運転時間が短くなる。
図14〜図17は、図1に示す高低圧熱交換器および熱回収用熱交換器を説明するものであって、図14および図15は構造の一例を模式的に示す斜視図、図16および図17は熱特性を示す相関図である。なお、熱回収用熱交換器6の構成は高低圧熱交換器5の構成と同じであるため、熱回収用熱交換器6について説明する。
図14において例示する高低圧熱交換器は二重管タイプである。高低圧熱交換器5は高温冷媒と低温冷媒を熱交換させるもので、例えば外管(熱交換器高温部に同じ)5aに高温冷媒が流れ、内管(熱交換器低圧部に同じ)5bに低温冷媒が流れるものであって、高温冷媒と低温冷媒とは互いに反対方向に流れる「対向流」となるように構成されている。ここで、伝熱面積(A)は内管5bの外面の表面積(πD×L、D:内管5bの外径、L:内管5bの長さ)とする。
そこで、図15に示すように高温冷媒が流れる配管(熱交換器高温部に同じ)5aと低温冷媒が流れる配管(熱交換器低圧部に同じ)5bとを、それぞれ外面同士を当接して接合(たとえば、ロウ付け)するタイプにすれば、配管径を変えずに高低圧熱交換器5は簡単な構造となり、コスト増加を抑制することができる。
図9は本発明の実施形態2に係るヒートポンプ装置を示す構成図である。図9において、ヒートポンプ装置200は、ヒートポンプ装置100(実施の形態1)における熱回収路50sの主回路50mとの接続形態を変更したものである。なお、実施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
熱回収路250sは、キャピラリ7と、熱回収用熱交換器6を構成する熱回収器低圧部6bと、主回路50mの主配管53(熱交換器高温部5aと膨張弁3とを連結している)に設けられた分岐部P53とキャピラリ7とを連結する熱回収用配管57と、キャピラリ7と熱回収器低圧部6bとを連結する熱回収用配管76と、熱回収器低圧部6bと主回路50mの主配管51(熱交換器低圧部5bと圧縮機1とを連結している)に設けられた合流部P51とを連結する熱回収用配管61と、を有している。そして、熱回収用配管57に熱回収用開閉弁57vが設置されている。
除霜運転中の動作について、図18を用いて説明する。図18において、L301および1、1x、2、3、4、5、6、6x、6y、7は除霜運転における冷媒状態を示し、L302(一点鎖線)は外気温度相当の飽和圧力を示している。除霜運転中は、熱回収用開閉弁57vを開くことにより、高低圧熱交換器5と膨張弁3との間の分岐点P53から冷媒の一部が分岐し、熱回収路50sへ流れ、熱回収用弁57vを通過してキャピラリ7で減圧された低温低圧冷媒(6x)が熱回収用熱交換器6へ流入する。
この時、圧縮機1から吐出した高温高圧冷媒(2)が熱回収用熱交換器6へ流入し熱回収用熱交換器6で熱回収路250s側の冷媒へ放熱し、圧縮機1から吐出した冷媒よりも温度が低い状態(3)で水熱交換器2へ流入する。その後、水熱交換器2の水へ放熱し(4)、さらに高低圧熱交換器5で放熱して低温高圧冷媒(5)となり、分岐点P53で分岐した冷媒の一部が膨張弁3で減圧され、室外熱交換器4へ流入する(6)。そして、高低圧熱変換器5と圧縮機1との間の合流部P51において、高低圧熱交換器5で加熱された冷媒(1x)と、熱回収用熱交換器6で加熱された冷媒(6y)とが合流し(1)、より過熱度の大きいガス冷媒となって、圧縮機1に吸引されサイクルが形成される。
したがって、熱回収路250sの熱回収器低圧部6bにおいて加熱された冷媒が、主回路50mの圧縮機1へ直接吸引されるため過熱ガスになりやすく、圧縮機1への液バック抑制効果が大きくなる。
また、除霜準備運転開始前が貯湯運転の場合、水熱交換器2内に低水温が貯留している状態となる。そこで、循環弁92vを開き、給水弁92wを閉じ、貯湯タンク9内の高温水を水熱交換器2へ給水することにより、水熱交換器2内が低温水から高温水へ入れ替わる。これにより、水熱交換器2の入口冷媒温度と給水温度の差が小さくなり、除霜準備運転及び除霜運転中での水熱交換器2における冷媒から水への放熱を抑制することができるため、除霜時間の短縮を図ることができる。
また、除霜運転中は冷媒からの熱が水熱交換器2内の水へ蓄熱され、水熱交換器2内の水温が全体的に高くなり、貯湯運転へ復帰する際に冷媒の圧力(高圧)が上昇して熱源装置50が異常停止する場合がある。
そこで、除霜運転から貯湯運転へ復帰する前に低温水を給水することにより水熱交換器2内の水温を低下させる。これにより、貯湯運転へ切り替え後に圧縮機1の回転数を増加する、あるいは膨張弁3の開度を小さくしても圧縮機1の吐出温度及び吐出圧力の急上昇を抑制することができるため、熱源装置250の異常停止を防止し、信頼性が向上する。
図10は本発明の実施形態3に係るヒートポンプ装置を示す構成図である。図10において、ヒートポンプ装置300は、ヒートポンプ装置200(実施の形態2)における熱回収路250sの主回路50mとの接続形態を変更したものである。なお、実施の形態2と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図10において、ヒートポンプ装置300における熱源装置350は主回路50mと熱回収路350sとを有している。
熱回収路350sは、キャピラリ7と、熱回収用熱交換器6を構成する熱回収器低圧部6bと、主回路50mの主配管34(膨張弁3と空気熱交換器4とを連結している)に設けられた分岐部P34とキャピラリ7とを連結する熱回収用配管37と、キャピラリ7と熱回収器低圧部6bとを連結する熱回収用配管76と、熱回収器低圧部6bと主回路50mの主配管51(熱交換器低圧部5bと圧縮機1とを連結している)に設けられた合流部P51とを連結する熱回収用配管61と、を有している。そして、熱回収用配管37に熱回収用開閉弁37vが設置されている。
したがって、熱回収路350sには膨張弁3を通過した低温低圧冷媒が流入して、キャピラリ7において減圧されるものの、熱回収器低圧部6bにおいて加熱された冷媒が、主回路50mの圧縮機1へ吸引されるため過熱ガスになりやすく、圧縮機1への液バック抑制効果が大きくなる。
図11は、図10に示すヒートポンプ装置における除霜運転中のサイクル状態について説明するモリエル線図である。図11において、L301および1、1x、2、3、4、5、6、6x、6y、7は除霜運転における冷媒状態を示し、L302(一点鎖線)は外気温度相当の飽和圧力を示している。除霜運転中は、熱回収用開閉弁37vを開くことにより、膨張弁3と空気熱交換器4との間の分岐部P34から冷媒の一部が分岐し、熱回収路350sへ冷媒が流れ、熱回収用開閉弁37vを通過しキャピラリ7で減圧された低温低圧冷媒(6x)が熱回収用熱交換器6へ流入する。
この時、圧縮機1から吐出した高温高圧冷媒(2)は熱回収用熱交換器6へ流入して熱回収路350s側の冷媒へ放熱し、圧縮機1から吐出した冷媒よりも温度が低い状態(3)で水熱交換器2へ流入する。その後、水熱交換器2の水へ放熱し(4)、さらに高低圧熱交換器5で放熱して低温高圧冷媒(5)となる。
そして、高低圧熱交換器5と圧縮機1との間の合流部P51において、高低圧熱交換器5で加熱された冷媒(1x)と、熱回収用熱交換器6で加熱された冷媒(6y)とが合流し(1)、より過熱度の大きいガス冷媒となって、圧縮機1に吸引されサイクルが形成される。
図12は本発明の実施形態4に係るヒートポンプ装置を示す構成図である。図12において、ヒートポンプ装置400は、ヒートポンプ装置100(実施の形態1)における主回路50mの一部にバイパス配管を設置したものである。なお、実施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図12において、ヒートポンプ装置400における熱源装置450は主回路450mと、熱回収路50sとを有している。
主回路450mには、主配管16(圧縮機1と熱回収用熱交換器6とを接続している)と、主配管25(水熱交換器2と高低圧熱交換器5とを接続している)とを連通させるバイパス配管15が設置されている。なお、バイパス配管15にはバイパス開閉弁15vが設置されている。したがって、バイパス開閉弁15vを開くことによって、圧縮機1において生成された高圧高温の冷媒の一部は、バイパス配管15を経由して高低圧熱交換器5に直接流入することになる。
図13は、図12に示すヒートポンプ装置における除霜運転中のサイクル状態について説明するモリエル線図である。図13において、L301および1、2、3、3x、4、5、6、6x、6y、7は除霜運転における冷媒状態を示し、L302(一点鎖線)は外気温度相当の飽和圧力を示している。除霜準備運転及び除霜運転中は、熱回収用開閉弁57vとバイパス開閉弁15vを開く。熱回収用開閉弁57vを開くことにより、膨張弁3と空気熱交換器4の間の分岐部P34から冷媒が分岐し、熱回収路50sへ冷媒が流入する。
そして、熱回収用開閉弁57vを通過しキャピラリ7で減圧された低温低圧冷媒(6x)が熱回収用熱交換器6へ流入する。
このとき、バイパス開閉弁15vを開くと、水熱交換器2の水へ放熱して温度が低下した冷媒(3x)と、バイパス配管15からの吐出冷媒とが合流し(4)、さらに高低圧熱交換器5で放熱して低温高圧冷媒(5)となり膨張弁3で減圧される(6x)。そして、熱回収用熱交換器6で加熱された冷媒(6y)と合流し、空気熱交換器4へ流入する(6)。
さらに、空気熱交換器4から流出した冷媒(7)は、高低圧熱交換器5で加熱されてガス化し(1)、が圧縮機1に吸引されサイクルが形成される。
また、実施の形態1〜4において、熱回収用開閉弁とキャピラリとを、開度が可変な膨張弁に置き換えた場合、膨張弁開度を変化させることによって熱回収路を流通する冷媒流量を調整できるため、運転条件によらず確実に圧縮機への液バックを防ぐことができる。
Claims (12)
- 冷凍サイクルを形成する主回路と、該主回路の一部をバイパスする熱回収路と、を有するヒートポンプ装置であって、
前記主回路が、冷媒を圧縮する圧縮機と、
該圧縮機において圧縮された冷媒の温熱を放出させる、熱回収用熱交換器を構成する熱回収器高圧部と、
該熱回収器高圧部を経由した冷媒の温熱を放出させる放熱器と、
該放熱器を経由した冷媒の温熱を放出させる、高低圧熱交換器を構成する熱交換器高圧部と、
該熱交換器高圧部を経由した冷媒を減圧する減圧装置と、
該減圧装置において減圧された冷媒に温熱を受け渡す吸熱器と、
該吸熱器を経由した冷媒に前記熱交換器高圧部において放出された温熱を受け入れる、高低圧熱交換器を構成する熱交換器低圧部と、
前記圧縮機、前記熱回収器高圧部、前記放熱器、前記熱交換器高圧部、前記減圧装置、前記吸熱器、前記熱交換器低圧部、および前記圧縮機を順次接続する主配管と、を具備し、
前記熱回収路が、流入しようとする冷媒を通過または停止させる熱回収用開閉弁と、
該熱回収用開閉弁を通過した冷媒に前記熱回収器高圧部において放出された温熱を受け入れる、熱回収用熱交換器を構成する熱回収器低圧部と、
前記主回路の熱交換器高圧部と減圧装置との間、前記熱回収用開閉弁、前記熱回収器低圧部、および前記主回路の減圧装置と吸熱器との間、を順次接続する熱回収用配管と、を具備するヒートポンプ装置。 - 前記熱回収路が、前記主回路の熱交換器高圧部と減圧装置との間、熱回収用開閉弁、前記熱回収器低圧部、および前記主回路の減圧装置と吸熱器との間、を順次接続する熱回収用配管に替えて、
前記主回路の熱交換器高圧部と減圧装置との間、前記熱回収用開閉弁、前記熱回収器低圧部、および前記主回路の熱交換器低圧部と圧縮機との間、を順次接続する熱回収用配管を具備することを特徴とする請求項1記載のヒートポンプ装置。 - 前記熱回収路が、前記主回路の熱交換器高圧部と減圧装置との間、熱回収用開閉弁、前記熱回収器低圧部、および前記主回路の減圧装置と吸熱器との間、を順次接続する熱回収用配管に替えて、
前記主回路の減圧装置と吸熱器との間、熱回収用開閉弁、前記熱回収器低圧部、および前記主回路の熱交換器低圧部と圧縮機との間、を順次接続する熱回収用配管を具備することを特徴とする請求項1記載のヒートポンプ装置。 - 前記熱回収用開閉弁を制御し、前記吸熱器で放熱させるための除霜準備運転を行った後、前記吸熱器に付着した霜を融かす除霜運転を行うこと、を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のヒートポンプ装置。
- 前記圧縮機と前記熱回収用熱交換器との間で分岐し、前記放熱器と前記高低圧熱交換器との間で合流する、バイパス開閉弁が設置されたバイパス路を備え、前記除霜準備運転時及び前記除霜運転時に前記バイパス開閉弁を開くこと、を特徴とする請求項4記載のヒートポンプ装置。
- 前記圧縮機の回転数および前記減圧装置の絞り開度が、それぞれ変更自在であって、
前記圧縮機の出口部から前記放熱器の入口部の間に、前記圧縮機の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段および前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度検出手段が設けられ、
前記除霜準備運転時および前記除霜運転時に、前記吐出圧力検出手段および前記吐出温度検出手段が検知した検知情報に基づいて、前記圧縮機の回転数もしくは前記減圧装置の絞り開度の何れか一方または両方を変化させることにより、前記吐出圧力もしくは前記吐出温度の何れか一方または両方が所定値となるように制御すること、を特徴とする請求項4または5記載のヒートポンプ装置。 - 前記放熱器が、前記主回路を構成する冷媒が通過する放熱器高温部と、該放熱器高温部から温熱を受け入れる水が通過する放熱器低温部と、を有する水熱交換器であって、
前記放熱器低温部において加熱された水を搬送する水ポンプと、
前記放熱器低温部において加熱された水を貯留する貯湯器と、
前記放熱器低温部と前記水ポンプと前記貯湯器とを順次接続する配管と、
を有してなる貯湯回路、を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のヒートポンプ装置。 - 前記放熱器が、前記主回路を構成する冷媒が通過する放熱器高温部と、該放熱器高温部から温熱を受け入れる水が通過する放熱器低温部と、を有する水熱交換器であって、
前記放熱器低温部において加熱された水を搬送する水ポンプと、
前記放熱器低温部において加熱された水を貯留する貯湯器と、
前記放熱器低温部と前記水ポンプと前記貯湯器とを順次接続する配管と、
を有してなる貯湯回路、を備えることを特徴とする請求項4乃至6の何れかに記載のヒートポンプ装置。 - 前記除霜準備運転開始前に、前記貯湯器に貯留されている高温水を前記放熱器低温部へ流入させることを特徴とする請求項8に記載のヒートポンプ装置。
- 前記除霜運転終了前に、前記放熱器低温部の水の温度よりも低い温度の水を、前記放熱器低温部へ流入させることを特徴とする請求項8または9記載のヒートポンプ装置。
- 前記除霜準備運転時及び前記除霜運転時に、前記水ポンプの運転を停止させないことを特徴とする請求項8乃至10の何れかに記載のヒートポンプ装置。
- 前記主回路を循環する冷媒が、二酸化炭素であることを特徴とする請求項1乃至11の何れかに記載のヒートポンプ装置。
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