空冷熱泵單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型的目的在于提供一種空冷熱泵單元，能夠抑制在熱源側(cè)熱交換器產(chǎn)生結(jié)霜，從而長時間繼續(xù)進行制熱運轉(zhuǎn)?？绽錈岜脝卧?)具備：使制冷劑循環(huán)的熱泵回路（11)，其設(shè)置有壓縮機(12)、負(fù)荷側(cè)熱交換器（14)、膨脹閥（15)以及熱源側(cè)熱交換器（16);以及除濕回路（21)，其相對于熱泵回路（11)與膨脹閥（15)以及熱源側(cè)熱交換器（16)并聯(lián)連接，設(shè)置有除濕熱交換器（23)，熱源側(cè)熱交換器（16)以及除濕熱交換器（23)均與制冷劑和空氣進行熱交換，并且相對于空氣流串聯(lián)配置，除濕熱交換器（23)在空氣流中配置于比熱源側(cè)熱交換器（16)靠上游側(cè)。
【專利說明】
空冷熱泵單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及空冷熱泵單元。

【背景技術(shù)】
[0002]空冷熱泵單元的空氣盤管(熱源側(cè)熱交換器)在制熱運轉(zhuǎn)時被用作蒸發(fā)器。在制熱運轉(zhuǎn)中，包含于吸入空氣的水分凝固從而在空氣盤管結(jié)霜。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中記載有如下除濕空調(diào)裝置，具備:盤管列，其由除濕盤管和分別縱向排列配置于除濕盤管下游側(cè)的一對結(jié)霜盤管構(gòu)成；以及鼓風(fēng)機，其強制地使空氣在各盤管列的風(fēng)路內(nèi)從上游側(cè)向下游側(cè)流動。在該除濕空調(diào)裝置中，能夠在盤管列的除濕盤管中流動有用于將通過該除濕盤管的風(fēng)路內(nèi)的被處理空氣冷卻至不會在冷卻盤管結(jié)霜的溫度來除濕的制冷劑，并且在一對結(jié)霜盤管的一方流動有用于使通過該除濕盤管的風(fēng)路后的被處理空氣在通過該結(jié)霜盤管的風(fēng)路內(nèi)時結(jié)霜來再除濕的制冷劑，使制冷劑向另一方結(jié)霜盤管的流動停止來進行除霜運轉(zhuǎn)，并且以規(guī)定的時間間隔交替地切換各結(jié)霜盤管的運轉(zhuǎn)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-7954號公報
[0005]一般地，若空冷熱泵單元的空氣盤管中結(jié)霜惡化，則會由于風(fēng)路阻力增加而導(dǎo)致吸入空氣的風(fēng)量減少，并阻礙空氣盤管導(dǎo)熱。由此，制冷劑的低壓壓力異常降低，不能繼續(xù)制熱運轉(zhuǎn)。因此，存在制熱運轉(zhuǎn)中需要定期地進行除霜(除霜運轉(zhuǎn))，不能制長時間繼續(xù)制熱運轉(zhuǎn)的問題。
[0006]在專利文獻(xiàn)I中記載有如下內(nèi)容:根據(jù)上述除濕空調(diào)裝置，在盤管列的結(jié)霜變得極少，能夠防止因除濕風(fēng)量的降低、全面結(jié)霜而導(dǎo)致的除濕性能惡化。然而，在專利文獻(xiàn)I中未記載除濕盤管以及一對結(jié)霜盤管在制冷劑回路中是如何設(shè)置的。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型是為解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制在熱源側(cè)熱交換器產(chǎn)生結(jié)霜，從而長時間繼續(xù)制熱運轉(zhuǎn)的空冷熱泵單元。
[0008]本實用新型的空冷熱泵單元的特征在于，具備:使制冷劑循環(huán)的熱泵回路，其設(shè)置有壓縮機、負(fù)荷側(cè)熱交換器、膨脹裝置以及熱源側(cè)熱交換器；以及除濕回路，其相對于上述熱泵回路與上述膨脹裝置以及上述熱源側(cè)熱交換器并聯(lián)連接，設(shè)置有除濕熱交換器，上述熱源側(cè)熱交換器以及上述除濕熱交換器均與制冷劑和空氣進行熱交換，并且相對于空氣流串聯(lián)配置，上述除濕熱交換器在空氣流中被配置于比上述熱源側(cè)熱交換器靠上游側(cè)。
[0009]在上述空冷熱泵單元中，優(yōu)選還具備:溫度傳感器，其對比所述除濕熱交換器靠下游側(cè)并比所述熱源側(cè)熱交換器靠上游側(cè)的空氣溫度進行檢測；電子膨脹閥，其在所述除濕回路中被設(shè)置于比所述除濕熱交換器靠上游側(cè)；以及控制裝置，其基于所述空氣溫度來控制所述電子膨脹閥。
[0010]在上述空冷熱泵單元中，優(yōu)選還具備:溫度傳感器，其對所述除濕熱交換器的出口側(cè)的制冷劑溫度進行檢測；電子膨脹閥，其所述除濕回路中被設(shè)置于比所述除濕熱交換器靠上游側(cè)；以及控制裝置，其基于所述制冷劑溫度來控制所述電子膨脹閥。
[0011]在上述空冷熱泵單元中，優(yōu)選還具備:溫度傳感器，其對比所述除濕熱交換器靠下游側(cè)并比所述熱源側(cè)熱交換器靠上游側(cè)的空氣溫度進行檢測；彼此并聯(lián)連接的多個開閉閥，所述多個開閉閥在所述除濕回路中被設(shè)置于比所述除濕熱交換器靠上游側(cè)或比所述除濕熱交換器靠下游側(cè)；以及控制裝置，其基于所述空氣溫度來控制所述多個開閉閥。
[0012]在上述空冷熱泵單元中，優(yōu)選還具備:溫度傳感器，其對所述除濕熱交換器的出口側(cè)的制冷劑溫度進行檢測；彼此并聯(lián)連接的多個開閉閥，所述多個開閉閥在所述除濕回路中被設(shè)置于比所述除濕熱交換器靠上游側(cè)或比所述除濕熱交換器靠下游側(cè)；以及控制裝置，其基于所述制冷劑溫度來控制所述多個開閉閥。
[0013]根據(jù)本實用新型，由于能夠利用除濕熱交換器對流入熱源側(cè)熱交換器的空氣進行除濕，所以能夠抑制在熱源側(cè)熱交換器產(chǎn)生結(jié)霜。因此，空冷熱泵單元能夠長時間繼續(xù)制熱運轉(zhuǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是示出成為本實用新型的實施方式I的前提的空冷熱泵單元101的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。
[0015]圖2是示出成為本實用新型的實施方式I的前提的空冷熱泵單元101的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。
[0016]圖3是示出本實用新型的實施方式I的空冷熱泵單元I的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。
[0017]圖4是表示在本實用新型的實施方式I所涉及的空冷熱泵單元I中，由控制裝置30執(zhí)行的電子膨脹閥22的開度調(diào)節(jié)處理的流程的一個例子的流程圖。
[0018]圖5是示出本實用新型的實施方式2所涉及的空冷熱泵單元2的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。
[0019]圖6是表示在本實用新型的實施方式2所涉及的空冷熱泵單元2中，由控制裝置30執(zhí)行的電子膨脹閥22的開度調(diào)節(jié)處理的流程的一個例子的流程圖。
[0020]圖7是示出本實用新型的實施方式3所涉及的空冷熱泵單元3的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。
[0021]圖8是表示在本實用新型的實施方式3所涉及的空冷熱泵單元3中，由控制裝置30執(zhí)行的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉處理的流程的一個例子的流程圖。
[0022]圖9是表示在本實用新型的實施方式3所涉及的空冷熱泵單元3中，由控制裝置30執(zhí)行的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉處理的流程的一個例子的流程圖。
[0023]圖10表示在本實用新型的實施方式3所涉及的空冷熱泵單元3中，由控制裝置30執(zhí)行的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉處理的流程的一個例子的流程圖。
[0024]圖11是示出本實用新型的實施方式4所涉及的空冷熱泵單元4的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。
[0025]圖12是表示在本實用新型的實施方式4所涉及的空冷熱泵單元4中，由控制裝置30執(zhí)行的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉處理的流程的一個例子的流程圖。
[0026]圖13是表示在本實用新型的實施方式4所涉及的空冷熱泵單元4中，由控制裝置30執(zhí)行的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉處理的流程的一個例子的流程圖。
[0027]圖14是表示在本實用新型的實施方式4所涉及的空冷熱泵單元4中，由控制裝置30執(zhí)行的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉處理的流程的一個例子的流程圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:
[0029]1、2、3、4、101…空冷熱泵單元；11…熱泵回路;12、102…壓縮機;13、103…四通閥;14、104…負(fù)荷側(cè)熱交換器;15、105…膨脹閥;16、106…熱源側(cè)熱交換器;21…除濕回路；22…電子膨脹閥;23…除濕熱交換器;24...電磁閥A ;25…電磁閥B ;30…控制裝置;31、32…溫度傳感器。

【具體實施方式】
[0030]實施方式1.
[0031]對本實用新型的實施方式I所涉及的空冷熱泵單元進行說明。空冷熱泵單元被用為空氣調(diào)節(jié)裝置或供熱水裝置等熱源。首先，對成為本實施方式的前提的空冷熱泵單元的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1以及圖2是示出成為本實施方式的前提的空冷熱泵單元101的結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。圖1示出的空冷熱泵單元101具有熱泵回路，該熱泵回路具備壓縮機102、四通閥103、負(fù)荷側(cè)熱交換器104 (水側(cè)熱交換器)、膨脹閥105以及熱源側(cè)熱交換器106 (空氣盤管)。壓縮機102、四通閥103、負(fù)荷側(cè)熱交換器104、膨脹閥105以及熱源側(cè)熱交換器106通過制冷劑配管而被依次連接。空冷熱泵單元101通過利用四通閥103來切換制冷劑的流動路徑而成為能夠與制冷運轉(zhuǎn)以及制熱運轉(zhuǎn)中的任一運轉(zhuǎn)對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
[0032]制熱運轉(zhuǎn)時，從壓縮機102排出的高壓的制冷劑氣體通過四通閥103流入負(fù)荷側(cè)熱交換器104。流入負(fù)荷側(cè)熱交換器104的制冷劑氣體因與水或載冷劑等外部流體進行熱交換而凝結(jié)，并變成高壓的液體制冷劑，進而流入膨脹閥105。流入膨脹閥105的液體制冷劑被減壓而變成低壓的氣液二相制冷劑，從而流入熱源側(cè)熱交換器106。流入熱源側(cè)熱交換器106的氣液二相制冷劑因與由風(fēng)扇鼓風(fēng)來的吸入空氣進行熱交換而蒸發(fā)，從而變成低壓的氣體制冷劑，并被吸入壓縮機102。
[0033]制熱運轉(zhuǎn)時，熱源側(cè)熱交換器106被用作蒸發(fā)器，所以吸入空氣所含的水分凝固，從而在熱源側(cè)熱交換器106結(jié)霜。若結(jié)霜變得嚴(yán)重，則阻礙熱源側(cè)熱交換器106導(dǎo)熱，并且低壓壓力異常降低，從而不能繼續(xù)制熱運轉(zhuǎn)。因此，在結(jié)霜變得嚴(yán)重的情況下，如圖2所示，利用四通閥103切換制冷劑的流動路徑，使熱源側(cè)熱交換器106作為冷凝器而發(fā)揮作用來進行除霜。
[0034]接下來，對本實施方式所涉及的空冷熱泵單元進行說明。圖3是示出本實施方式所涉及的空冷熱泵單元I的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。如圖3所示，空冷熱泵單元I具有熱泵回路11，該熱泵回路11具備壓縮機12、四通閥13、負(fù)荷側(cè)熱交換器14(水側(cè)熱交換器)、膨脹閥15以及熱源側(cè)熱交換器16 (空氣盤管)。壓縮機12、四通閥13、負(fù)荷側(cè)熱交換器14、膨脹閥15以及熱源側(cè)熱交換器16通過制冷劑配管而被依次連接。
[0035]壓縮機12是流體機械，其吸入制冷劑，壓縮并排出吸入的制冷劑。四通閥13是流動路徑切換裝置，其切換制熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑流和制冷運轉(zhuǎn)時的制冷劑流。負(fù)荷側(cè)熱交換器14是制熱運轉(zhuǎn)時作為散熱器(例如冷凝器)發(fā)揮作用、制冷運轉(zhuǎn)時作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用的熱交換器。本例的負(fù)荷側(cè)熱交換器14在制熱運轉(zhuǎn)時通過與制冷劑進行熱交換來加熱水或載冷劑等外部流體，在制冷運轉(zhuǎn)時通過與制冷劑進行熱交換來冷卻外部流體。膨脹閥15是使制冷劑減壓膨脹的膨脹裝置的一個例子。熱源側(cè)熱交換器16在制熱運轉(zhuǎn)時作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用，在制冷運轉(zhuǎn)時作為散熱器(例如冷凝器)發(fā)揮作用。本例的熱源側(cè)熱交換器16在制熱運轉(zhuǎn)時通過與由風(fēng)扇鼓風(fēng)而來的吸入空氣(例如外部空氣)進行熱交換使制冷劑吸熱，在制冷運轉(zhuǎn)時通過與由風(fēng)扇鼓風(fēng)而來的吸入空氣進行熱交換從制冷劑散熱。
[0036]另外，空冷熱泵單元I具有除濕回路21，該除濕回路21相對于熱泵回路11與膨脹閥15以及熱源側(cè)熱交換器16并聯(lián)連接。即，在制熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑流中，除濕回路21在比負(fù)荷側(cè)熱交換器14靠下游側(cè)且比膨脹閥15靠上游側(cè)從熱泵回路11分岔，在比熱源側(cè)熱交換器16靠下游側(cè)且比四通閥13靠上游側(cè)(S卩，比壓縮機12靠上游側(cè))與熱泵回路11匯合。
[0037]在除濕回路21中設(shè)置有電子膨脹閥22以及除濕熱交換器23 (除濕盤管)。電子膨脹閥22在制熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑流中設(shè)置于比除濕熱交換器23靠上游側(cè)。電子膨脹閥22是通過后述的控制裝置30的控制能夠調(diào)整開度的膨脹閥，調(diào)節(jié)向除濕熱交換器23供給的制冷劑的量。本例的電子膨脹閥22在制熱運轉(zhuǎn)時根據(jù)來自控制裝置30的脈沖信號調(diào)節(jié)至規(guī)定開度，在制冷運轉(zhuǎn)時變?yōu)槔缤耆P(guān)閉(詳細(xì)的動作稍后進行說明)。除濕熱交換器23以及熱源側(cè)熱交換器16相對于由風(fēng)扇鼓風(fēng)而來的吸入空氣流(在圖3中，用粗箭頭表示吸入空氣流的方向)串聯(lián)配置。另外，除濕熱交換器23在吸入空氣流中配置于比熱源側(cè)熱交換器16靠上游側(cè)。S卩，由風(fēng)扇鼓風(fēng)而來的吸入空氣依次通過除濕熱交換器23以及熱源側(cè)熱交換器16。除濕熱交換器23在制熱運轉(zhuǎn)時作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用。即，除濕熱交換器23具有在比熱源側(cè)熱交換器16靠上游側(cè)對吸入熱源側(cè)熱交換器16的空氣進行冷卻并除濕的功能。因空氣中的水分在除濕熱交換器23凝結(jié)而產(chǎn)生的凝結(jié)水作為排水而被排出。此外，在本例中，制冷運轉(zhuǎn)時，電子膨脹閥22變?yōu)橥耆P(guān)閉，所以制冷劑不會在除濕熱交換器23流動。
[0038]另外，空冷熱泵單元I具有溫度傳感器31，該溫度傳感器31對吸入空氣流中比除濕熱交換器23靠下游側(cè)且比熱源側(cè)熱交換器16靠上游側(cè)的空氣(即、吸入熱源側(cè)熱交換器16的空氣)的溫度進行檢測。溫度傳感器31對空氣的溫度進行檢測，從而將檢測信號輸出至控制裝置30。
[0039]控制裝置30具有微型計算機，該微型計算機具備CPU、R0M、RAM、輸入輸出端口等。控制裝置30基于來自包括溫度傳感器31在內(nèi)的各種傳感器的檢測信號等對空冷熱泵單元I整體進行控制。
[0040]圖4是表示由控制裝置30執(zhí)行的電子膨脹閥22的開度調(diào)節(jié)處理的流程的一個例子的流程圖。圖4示出的處理以例如空冷熱泵單元I開始運轉(zhuǎn)為契機而開始。如圖4所示，在步驟SI中，對空冷熱泵單元I的運轉(zhuǎn)模式是否為制熱模式進行判定。在運轉(zhuǎn)模式為制熱模式的情況下，移至步驟S2的處理，在運轉(zhuǎn)模式為制熱模式以外(例如制冷模式)的情況下，移至步驟S9的處理。
[0041]在步驟S2中，對壓縮機12是否處于運轉(zhuǎn)過程中進行判定。在壓縮機12處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，移至步驟S3的處理，在壓縮機12不處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，移至步驟S9的處理。
[0042]在步驟S3中，基于來自溫度傳感器31的輸出信號，對比除濕熱交換器23靠下游側(cè)且熱源側(cè)熱交換器16靠上游側(cè)的空氣溫度(空氣溫度Ta)進行檢測。然后，移至步驟S4的處理。
[0043]在步驟S4中，對空氣溫度Ta是否比設(shè)定空氣溫度(在本例中為10°C )低進行判定。在此，設(shè)定空氣溫度被預(yù)先設(shè)定為不會在除濕熱交換器23產(chǎn)生結(jié)霜的溫度。在空氣溫度Ta比設(shè)定空氣溫度低的情況下，移至步驟S5的處理，在除此以外的情況(空氣溫度Ta為設(shè)定空氣溫度以上的情況)下，移至步驟S6的處理。
[0044]在步驟S5中，進行關(guān)閉電子膨脹閥22規(guī)定脈沖量的處理。通過該處理，電子膨脹閥22的開度減小，從而向除濕熱交換器23供給的制冷劑量減少。
[0045]在步驟S6中，對空氣溫度Ta是否比設(shè)定空氣溫度高進行判定。在空氣溫度Ta比設(shè)定空氣溫度高的情況下，移至步驟S7的處理，在除此以外的情況(空氣溫度Ta與設(shè)定空氣溫度相同的情況)下，移至步驟S8的處理。
[0046]在步驟S7中，進行打開電子膨脹閥22規(guī)定脈沖量的處理。通過該處理，電子膨脹閥22的開度增大，從而向除濕熱交換器23供給的制冷劑量增加。
[0047]在步驟S8中，將電子膨脹閥22的開度保持不變。由此，能夠維持向除濕熱交換器23供給的制冷劑量。通過步驟S4?S8的處理，電子膨脹閥22的開度被調(diào)節(jié)為空氣溫度Ta接近設(shè)定空氣溫度(即，不會在除濕熱交換器23產(chǎn)生結(jié)霜)。
[0048]在步驟S9中，使電子膨脹閥22完全關(guān)閉。即，在本例中，在空冷熱泵單元I的運轉(zhuǎn)模式為制冷模式的情況、或壓縮機12不處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，不會向除濕熱交換器23供給制冷劑。
[0049]在空冷熱泵單元I運轉(zhuǎn)結(jié)束之前，以規(guī)定的時間間隔重復(fù)步驟SI?S9的處理。
[0050]如上所述，本實施方式的空冷熱泵單元I具備:熱泵回路11，其設(shè)置有使制冷劑循環(huán)的壓縮機12、負(fù)荷側(cè)熱交換器14、膨脹閥15 (膨脹裝置的一個例子)以及熱源側(cè)熱交換器16 ;以及除濕回路21，其相對于熱泵回路11與膨脹閥15以及熱源側(cè)熱交換器16并聯(lián)連接，并設(shè)置有除濕熱交換器23，熱源側(cè)熱交換器16以及除濕熱交換器23均與制冷劑和空氣進行熱交換，并且相對于空氣流串聯(lián)配置，除濕熱交換器23在空氣流中配置于比熱源側(cè)熱交換器16靠上游側(cè)。
[0051]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠利用除濕熱交換器23對流入熱源側(cè)熱交換器16的空氣進行除濕，所以能夠抑制在熱源側(cè)熱交換器16產(chǎn)生結(jié)霜。因此，能夠防止因熱源側(cè)熱交換器16結(jié)霜而導(dǎo)致制冷劑的低壓壓力異常降低。另外，能夠延長制熱運轉(zhuǎn)中除霜的間隔，所以空冷熱泵單元I能夠長時間繼續(xù)制熱運轉(zhuǎn)。
[0052]另外，本實施方式的空冷熱泵單元I還具備:溫度傳感器31，其對比除濕熱交換器23靠下游側(cè)并比熱源側(cè)熱交換器16靠上游側(cè)的空氣溫度Ta進行檢測；電子膨脹閥22，其在除濕回路21中設(shè)置于比除濕熱交換器23靠上游側(cè)；以及控制裝置30，其基于空氣溫度Ta來控制電子膨脹閥22。
[0053]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)電子膨脹閥22的開度，能夠?qū)崿F(xiàn)在除濕熱交換器23也不產(chǎn)生結(jié)霜。因此，能夠不需要用于對除濕熱交換器23進行除霜的除霜運轉(zhuǎn)。
[0054]實施方式2.
[0055]對本實用新型的實施方式2的空冷熱泵單元進行說明。圖5是示出本實施方式的空冷熱泵單元2的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。此外，對具有與實施方式I的空冷熱泵單元I相同的功能以及作用的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖5所示，空冷熱泵單元2若與實施方式I的空冷熱泵單元I比較，則在如下方面不同:在制熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑流中，設(shè)置有對除濕熱交換器23的出口側(cè)的制冷劑氣體的溫度進行檢測的溫度傳感器32。溫度傳感器32檢測制冷劑氣體的溫度，從而將檢測信號輸出至控制裝置30。在此，溫度傳感器32可以直接檢測制冷劑的溫度，也可以為了間接地檢測制冷劑的溫度而檢測制冷劑配管的溫度。
[0056]圖6是表示由控制裝置30執(zhí)行的電子膨脹閥22的開度調(diào)節(jié)處理的流程的一個例子的流程圖。圖6示出的處理以例如空冷熱泵單元2開始運轉(zhuǎn)為契機而開始。此外，圖6的步驟S11、S12、S15、S17?S19分別與圖4的步驟S1、S2、S5、S7?S9相同，所以省略說明。
[0057]在步驟S13中，基于來自溫度傳感器32的輸出信號對除濕熱交換器23出口側(cè)的制冷劑氣體的溫度(制冷劑溫度Tr)進行檢測。然后，移至步驟S14的處理。
[0058]在步驟S14中，對制冷劑溫度Tr是否比設(shè)定制冷劑溫度(本例中為1°C )低進行判定。在此，設(shè)定制冷劑溫度被預(yù)先設(shè)定為不會在除濕熱交換器23產(chǎn)生結(jié)霜的溫度。在制冷劑溫度Tr比設(shè)定制冷劑溫度低的情況下，移至步驟S15的處理，在除此以外的情況(制冷劑溫度Tr為設(shè)定制冷劑溫度以上的情況)下，移至步驟S16的處理。
[0059]在步驟S16中，對制冷劑溫度Tr是否比設(shè)定制冷劑溫度高進行判定。在制冷劑溫度Tr比設(shè)定制冷劑溫度高的情況下，移至步驟S17的處理，在除此以外的情況(制冷劑溫度Tr與設(shè)定制冷劑溫度相同的情況)下，移至步驟S18的處理。
[0060]通過步驟S14?S18的處理，電子膨脹閥22的開度被調(diào)節(jié)為制冷劑溫度Tr接近設(shè)定制冷劑溫度(即，不會在除濕熱交換器23產(chǎn)生結(jié)霜)。
[0061]如上所述，本實施方式的空冷熱泵單元2還具備:溫度傳感器32，其對除濕熱交換器23的出口側(cè)的制冷劑溫度Tr進行檢測；電子膨脹閥22，其在除濕回路21中設(shè)置于比除濕熱交換器23靠上游側(cè)；以及控制裝置30，其基于制冷劑溫度Tr來控制電子膨脹閥22。
[0062]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)電子膨脹閥22的開度，能夠?qū)崿F(xiàn)在除濕熱交換器23也不產(chǎn)生結(jié)霜。因此，能夠不需要用于對除濕熱交換器23進行除霜的除霜運轉(zhuǎn)。
[0063]實施方式3.
[0064]對本實用新型的實施方式3的空冷熱泵單元進行說明。圖7是示出本實施方式的空冷熱泵單元3的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。此外，對具有與實施方式I的空冷熱泵單元I相同的功能以及作用的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖7所示，空冷熱泵單元3若與實施方式I的空冷熱泵單元I比較，則在如下方面不同:在制熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑流中，在除濕回路21中例如比除濕熱交換器23靠上游側(cè)設(shè)置有彼此并聯(lián)連接的多個電磁閥(電磁閥A24以及電磁閥B25(均為開閉閥的一個例子))。在本例中，電磁閥A24以及電磁閥B25的數(shù)量為兩個。本例的電磁閥A24以及電磁閥B25根據(jù)控制裝置30的控制(有無通電)通過兩個位置動作而被開閉。向除濕熱交換器23供給的制冷劑量根據(jù)處于開狀態(tài)的電磁閥A24以及電磁閥B25的數(shù)量來調(diào)節(jié)。電磁閥A24以及電磁閥B25在制熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑流中可以設(shè)置于除濕回路21中比除濕熱交換器23靠下游側(cè)。
[0065]圖8?圖10是表示由控制裝置30執(zhí)行的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉處理的流程的一個例子的流程圖。圖8?圖10示出的處理以例如空冷熱泵單元3開始運轉(zhuǎn)為契機而開始。此外，在本例中，為簡化說明，將電磁閥B25設(shè)定為比電磁閥A24優(yōu)先處于開狀態(tài)。因此,本例的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)的組合有如下三種:電磁閥A24以及電磁閥B25均處于閉狀態(tài)、電磁閥A24處于閉狀態(tài)且電磁閥B25處于開狀態(tài)、電磁閥A24以及電磁閥B25均處于開狀態(tài)。
[0066]如圖8?圖10所示，在步驟S21中，對空冷熱泵單元3的運轉(zhuǎn)模式是否為制熱模式進行判定。在運轉(zhuǎn)模式為制熱模式的情況下，移至步驟S22的處理，在運轉(zhuǎn)模式為制熱模式以外(例如制冷模式)的情況下，移至步驟S30的處理。
[0067]在步驟S22中，對壓縮機12是否處于運轉(zhuǎn)過程中進行判定。在壓縮機12處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，移至步驟S23的處理，在壓縮機12未處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，移至步驟S30的處理。
[0068]在步驟S23中，基于來自溫度傳感器31的輸出信號，對比除濕熱交換器23靠下游側(cè)且比熱源側(cè)熱交換器16靠上游側(cè)的空氣溫度(空氣溫度Ta)進行檢測。然后，移至步驟S24的處理。
[0069]在步驟S24中，對電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)進行判定。若電磁閥A24以及電磁閥B25均處于閉狀態(tài)(未向除濕熱交換器23供給制冷劑的狀態(tài))，則移至步驟S25的處理，若為除此以外的狀態(tài)，則移至步驟S31的處理。
[0070]在步驟S25中，對空氣溫度Ta是否比設(shè)定空氣溫度(在本例中為10°C )低進行判定。在此，設(shè)定空氣溫度被預(yù)先設(shè)定為不會在除濕熱交換器23產(chǎn)生結(jié)霜的溫度。在空氣溫度Ta比設(shè)定空氣溫度低的情況下，移至步驟S26的處理，在除此以外的情況(空氣溫度Ta為設(shè)定空氣溫度以上的情況)下，移至步驟S27的處理。
[0071]在步驟S26中，進行將電磁閥A24以及電磁閥B25均維持在閉狀態(tài)的處理。由此，能夠維持不向除濕熱交換器23供給制冷劑的狀態(tài)。
[0072]在步驟S27中，對空氣溫度Ta是否比設(shè)定空氣溫度高進行判定。在空氣溫度Ta比設(shè)定空氣溫度高的情況下，移至步驟S28的處理，在除此以外的情況(空氣溫度Ta與設(shè)定空氣溫度相同的情況)下，移至步驟S29的處理。
[0073]在步驟S28中，進行將電磁閥A24維持在閉狀態(tài)而使電磁閥B25為開狀態(tài)的處理。通過該處理，能夠向除濕熱交換器23供給制冷劑。
[0074]在步驟S29中，進行將電磁閥A24以及電磁閥B25均維持在閉狀態(tài)的處理。由此，能夠維持不向除濕熱交換器23供給制冷劑的狀態(tài)。
[0075]在步驟S30中，進行使電磁閥A24以及電磁閥B25均為閉狀態(tài)的處理。即，在本例中，在空冷熱泵單元3的運轉(zhuǎn)模式為制冷模式的情況、或壓縮機12不處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，不向除濕熱交換器23供給制冷劑。
[0076]在步驟S31中，對電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)進行判定。在電磁閥A24處于閉狀態(tài)且電磁閥B25處于開狀態(tài)的情況(在向除濕熱交換器23供給相對小的流量的制冷劑的情況)下，移至步驟S32的處理，在除此以外的情況下，移至步驟S37的處理。
[0077]在步驟S32中，對空氣溫度Ta是否比設(shè)定空氣溫度(在本例中為10°C )低進行判定。在空氣溫度Ta比設(shè)定空氣溫度低的情況下，移至步驟S33的處理，在除此以外的情況(空氣溫度Ta為設(shè)定空氣溫度以上的情況)下，移至步驟S34的處理。
[0078]在步驟S33中，進行使電磁閥A24以及電磁閥B25均為閉狀態(tài)的處理。通過該處理，變?yōu)椴幌虺凉駸峤粨Q器23供給制冷劑。
[0079]在步驟S34中，對空氣溫度Ta是否比設(shè)定空氣溫度高進行判定。在空氣溫度Ta比設(shè)定空氣溫度高的情況下，移至步驟S35的處理，在除此以外的情況(空氣溫度Ta與設(shè)定空氣溫度相同的情況)下，移至步驟S36的處理。
[0080]在步驟S35中，進行使電磁閥A24以及電磁閥B25均為開狀態(tài)的處理。通過該處理，能夠使向除濕熱交換器23供給的制冷劑量增加。
[0081]在步驟S36中，進行將電磁閥A24維持在閉狀態(tài)而將電磁閥B25維持在開狀態(tài)的處理。通過該處理，能夠維持向除濕熱交換器23供給的制冷劑量。
[0082]在步驟S37的時刻，電磁閥A24以及電磁閥B25均變?yōu)殚_狀態(tài)。即，能夠向除濕熱交換器23供給相對大流量的制冷劑。
[0083]在步驟S37的下一步驟S38中，對空氣溫度Ta是否比設(shè)定空氣溫度(在本例中為10C )低進行判定。在空氣溫度Ta比設(shè)定空氣溫度低的情況下，移至步驟S39的處理，在除此以外的情況(空氣溫度Ta為設(shè)定空氣溫度以上的情況)下，移至步驟S40的處理。
[0084]在步驟S39中，進行將電磁閥A24維持在閉狀態(tài)而將電磁閥B25維持在開狀態(tài)的處理。通過該處理，向除濕熱交換器23供給的制冷劑量減少。
[0085]在步驟S40中，對空氣溫度Ta是否比設(shè)定空氣溫度高進行判定。在空氣溫度Ta比設(shè)定空氣溫度高的情況下，移至步驟S41的處理，在除此以外的情況(空氣溫度Ta與設(shè)定空氣溫度相同的情況)下，移至步驟S42的處理。
[0086]在步驟S41中，進行將電磁閥A24以及電磁閥B25均維持在開狀態(tài)的處理。通過該處理，將向除濕熱交換器23供給的制冷劑量維持在最大流量。
[0087]在步驟S42中，進行將電磁閥A24以及電磁閥B25均維持在開狀態(tài)的處理。通過該處理，能夠維持向除濕熱交換器23供給的制冷劑量。
[0088]通過上述處理，電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)被控制為空氣溫度Ta接近設(shè)定空氣溫度(即，不在除濕熱交換器23產(chǎn)生結(jié)霜)。在空冷熱泵單元3結(jié)束運轉(zhuǎn)之前，以規(guī)定的時間間隔反復(fù)進行步驟S21?S42的處理。
[0089]如上所述，本實施方式的空冷熱泵單元3還具備:溫度傳感器31，其并比除濕熱交換器23靠下游側(cè)且比熱源側(cè)熱交換器16靠上游側(cè)的空氣溫度Ta進行檢測；彼此并聯(lián)連接的電磁閥A24以及電磁閥B25(多個開閉閥的一個例子)，它們在除濕回路21中設(shè)置于比除濕熱交換器23靠上游側(cè)或比除濕熱交換器23靠下游側(cè)；以及控制裝置30，其基于空氣溫度Ta對電磁閥A24以及電磁閥B25進行控制。
[0090]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)進行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在除濕熱交換器23也不產(chǎn)生結(jié)霜。因此，能夠不需要用于對除濕熱交換器23進行除霜的除霜運轉(zhuǎn)。
[0091]實施方式4.
[0092]對本實用新型的實施方式4的空冷熱泵單元進行說明。圖11是示出本實施方式的空冷熱泵單元4的簡略結(jié)構(gòu)的制冷劑回路圖。此外，對具有與實施方式3的空冷熱泵單元3相同的功能以及作用的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖11所示，空冷熱泵單元4若與實施方式3的空冷熱泵單元3比較，則在如下方面不同:在制熱運轉(zhuǎn)時的制冷劑流中，設(shè)置有對除濕熱交換器23出口側(cè)的制冷劑氣體的溫度進行檢測的溫度傳感器32。溫度傳感器32檢測制冷劑氣體的溫度，從而將檢測信號輸出至控制裝置30。在此，溫度傳感器32可以直接檢測制冷劑的溫度，也可以為了間接地檢測制冷劑的溫度而檢測制冷劑配管的溫度。
[0093]圖12?圖14是表示由控制裝置30執(zhí)行的電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉處理的流程的一個例子的流程圖。圖12?圖14示出的處理以例如空冷熱泵單元4開始運轉(zhuǎn)為契機而開始。
[0094]如圖12?圖14所示，在步驟S51中，對空冷熱泵單元4的運轉(zhuǎn)模式是否為制熱模式進行判定。在運轉(zhuǎn)模式為制熱模式的情況下，移至步驟S52的處理，在運轉(zhuǎn)模式為制熱模式以外(例如制冷模式)的情況下，移至步驟S60的處理。
[0095]在步驟S52中，對壓縮機12是否處于運轉(zhuǎn)過程中進行判定。在壓縮機12處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，移至步驟S53的處理，在壓縮機12未處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，移至步驟S60的處理。
[0096]在步驟S53中，基于來自溫度傳感器32的輸出信號對除濕熱交換器23出口側(cè)的制冷劑氣體的溫度(制冷劑溫度Tr)進行檢測。然后，移至步驟S54的處理。
[0097]在步驟S54中，對電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)進行判定。若電磁閥A24以及電磁閥B25均處于閉狀態(tài)(不向除濕熱交換器23供給制冷劑的狀態(tài))，則移至步驟S55的處理，若處于除此以外的狀態(tài)，則移至步驟S61的處理。
[0098]在步驟S55中，對制冷劑溫度Tr是否比設(shè)定制冷劑溫度(在本例中為1°C )低進行判定。在此，設(shè)定制冷劑溫度被預(yù)先設(shè)定為不會在除濕熱交換器23產(chǎn)生結(jié)霜的溫度。在制冷劑溫度Tr比設(shè)定制冷劑溫度低的情況下，移至步驟S56的處理，在除此以外的情況(制冷劑溫度Tr為設(shè)定制冷劑溫度以上的情況)下，移至步驟S57的處理。
[0099]在步驟S56中，進行將電磁閥A24以及電磁閥B25均維持在閉狀態(tài)的處理。由此，能夠維持不向除濕熱交換器23供給制冷劑的狀態(tài)。
[0100]在步驟S57中，對制冷劑溫度Tr是否比設(shè)定制冷劑溫度高進行判定。在制冷劑溫度Tr比設(shè)定制冷劑溫度高的情況下，移至步驟S58的處理，在除此以外的情況(制冷劑溫度Tr與設(shè)定制冷劑溫度相同的情況)下，移至步驟S59的處理。
[0101]在步驟S58中，進行將電磁閥A24維持在閉狀態(tài)而使電磁閥B25為開狀態(tài)的處理。通過該處理，向除濕熱交換器23供給制冷劑。
[0102]在步驟S59中，進行將電磁閥A24以及電磁閥B25均維持在閉狀態(tài)的處理。由此，能夠維持不向除濕熱交換器23供給制冷劑的狀態(tài)。
[0103]在步驟S60中，進行使電磁閥A24以及電磁閥B25均為閉狀態(tài)的處理。即，在本例中，在空冷熱泵單元4的運轉(zhuǎn)模式為制冷模式的情況、或壓縮機12未處于運轉(zhuǎn)過程中的情況下，不向除濕熱交換器23供給制冷劑。
[0104]在步驟S61中，對電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)進行判定。在電磁閥A24處于閉狀態(tài)且電磁閥B25處于開狀態(tài)的情況(向除濕熱交換器23供給相對小的流量的制冷劑的情況)下，移至步驟S62的處理，在除此以外的情況下，移至步驟S67的處理。
[0105]在步驟S62中，對制冷劑溫度Tr是否比設(shè)定制冷劑溫度(在本例中為1°C )低進行判定。在制冷劑溫度Tr比設(shè)定制冷劑溫度低的情況下，移至步驟S63的處理，在除此以外的情況(制冷劑溫度Tr為設(shè)定制冷劑溫度以上的情況)下，移至步驟S64的處理。
[0106]在步驟S63中，進行使電磁閥A24以及電磁閥B25均為閉狀態(tài)的處理。通過該處理，變?yōu)椴幌虺凉駸峤粨Q器23供給制冷劑。
[0107]在步驟S64中，對制冷劑溫度Tr是否比設(shè)定制冷劑溫度高進行判定。在制冷劑溫度Tr比設(shè)定制冷劑溫度高的情況下，移至步驟S65的處理，在除此以外的情況(制冷劑溫度Tr與設(shè)定制冷劑溫度相同的情況)下，移至步驟S66的處理。
[0108]在步驟S65中，進行使電磁閥A24以及電磁閥B25均為開狀態(tài)的處理。通過該處理，向除濕熱交換器23供給的制冷劑量增加。
[0109]在步驟S66中，進行將電磁閥A24維持在閉狀態(tài)而將電磁閥B25維持在開狀態(tài)的處理。通過該處理，能夠維持向除濕熱交換器23供給的制冷劑量。
[0110]在步驟S67的時刻，電磁閥A24以及電磁閥B25均變?yōu)殚_狀態(tài)。即，能夠向除濕熱交換器23供給相對大流量的制冷劑。
[0111]在步驟S67的下一步驟S68中，對制冷劑溫度Tr是否比設(shè)定制冷劑溫度(在本例中為l°c )低進行判定。在制冷劑溫度Tr比設(shè)定制冷劑溫度低的情況下，移至步驟S69的處理，在除此以外的情況(制冷劑溫度Tr為設(shè)定制冷劑溫度以上的情況)下，移至步驟S70的處理。
[0112]在步驟S69中，進行將電磁閥A24維持在閉狀態(tài)而將電磁閥B25維持在開狀態(tài)的處理。通過該處理，向除濕熱交換器23供給的制冷劑量減少。
[0113]在步驟S70中，對制冷劑溫度Tr是否比設(shè)定制冷劑溫度高進行判定。在制冷劑溫度Tr比設(shè)定制冷劑溫度高的情況下，移至步驟S71的處理，在除此以外的情況(制冷劑溫度Tr與設(shè)定制冷劑溫度相同的情況)，移至步驟S72的處理。
[0114]在步驟S71中，進行將電磁閥A24以及電磁閥B25均維持在開狀態(tài)的處理。通過該處理，將向除濕熱交換器23供給的制冷劑量維持在最大流量。
[0115]在步驟S72中，進行將電磁閥A24以及電磁閥B25均維持在開狀態(tài)的處理。通過該處理，能夠維持向除濕熱交換器23供給的制冷劑量。
[0116]通過上述處理，電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)被控制為制冷劑溫度Tr接近設(shè)定制冷劑溫度(即，不在除濕熱交換器23產(chǎn)生結(jié)霜)。在空冷熱泵單元4結(jié)束運轉(zhuǎn)之前，以規(guī)定的時間間隔反復(fù)進行步驟S51?S72的處理。
[0117]如上所述，本實施方式的空冷熱泵單元4還具備:溫度傳感器32，其對除濕熱交換器23出口側(cè)的制冷劑溫度Tr進行檢測；彼此并聯(lián)連接的電磁閥A24以及電磁閥B25 (多個開閉閥的一個例子)，它們在除濕回路21中設(shè)置于比除濕熱交換器23靠上游側(cè)或比除濕熱交換器23靠下游側(cè)；以及控制裝置30，其基于制冷劑溫度Tr對電磁閥A24以及電磁閥B25進行控制。
[0118]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對電磁閥A24以及電磁閥B25的開閉狀態(tài)進行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在除濕熱交換器23也不產(chǎn)生結(jié)霜。因此，能夠不需要用于對除濕熱交換器23進行除霜的除霜運轉(zhuǎn)。
[0119]其他實施方式.
[0120]本實用新型并不局限于上述實施方式，也可以是各種變形。
[0121]例如，在上述實施方式中，列舉在負(fù)荷側(cè)熱交換器14因與外部流體進行熱交換而凝結(jié)的制冷劑為例，但也可以采用在負(fù)荷側(cè)熱交換器14不凝結(jié)而對外部流體散熱的CO2制冷劑。
[0122]另外，上述各實施方式、變形例也可以彼此組合來實施。
【權(quán)利要求】
1.一種空冷熱泵單元，其特征在于，具備: 使制冷劑循環(huán)的熱泵回路，其設(shè)置有壓縮機、負(fù)荷側(cè)熱交換器、膨脹裝置以及熱源側(cè)熱交換器；以及 除濕回路，其相對于所述熱泵回路與所述膨脹裝置以及所述熱源側(cè)熱交換器并聯(lián)連接，設(shè)置有除濕熱交換器， 所述熱源側(cè)熱交換器以及所述除濕熱交換器均與制冷劑和空氣進行熱交換，并且相對于空氣流串聯(lián)配置， 所述除濕熱交換器在空氣流中配置于比所述熱源側(cè)熱交換器靠上游側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷熱泵單元，其特征在于，還具備: 溫度傳感器，其對比所述除濕熱交換器靠下游側(cè)并比所述熱源側(cè)熱交換器靠上游側(cè)的空氣溫度進行檢測； 電子膨脹閥，其在所述除濕回路中被設(shè)置于比所述除濕熱交換器靠上游側(cè)；以及 控制裝置，其基于所述空氣溫度來控制所述電子膨脹閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷熱泵單元，其特征在于，還具備: 溫度傳感器，其對所述除濕熱交換器的出口側(cè)的制冷劑溫度進行檢測； 電子膨脹閥，其所述除濕回路中被設(shè)置于比所述除濕熱交換器靠上游側(cè)；以及 控制裝置，其基于所述制冷劑溫度來控制所述電子膨脹閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷熱泵單元，其特征在于，還具備: 溫度傳感器，其對比所述除濕熱交換器靠下游側(cè)并比所述熱源側(cè)熱交換器靠上游側(cè)的空氣溫度進行檢測； 彼此并聯(lián)連接的多個開閉閥，所述多個開閉閥在所述除濕回路中被設(shè)置于比所述除濕熱交換器靠上游側(cè)或比所述除濕熱交換器靠下游側(cè)；以及控制裝置，其基于所述空氣溫度來控制所述多個開閉閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷熱泵單元，其特征在于，還具備: 溫度傳感器，其對所述除濕熱交換器的出口側(cè)的制冷劑溫度進行檢測； 彼此并聯(lián)連接的多個開閉閥，所述多個開閉閥在所述除濕回路中被設(shè)置于比所述除濕熱交換器靠上游側(cè)或比所述除濕熱交換器靠下游側(cè)；以及控制裝置，其基于所述制冷劑溫度來控制所述多個開閉閥。
【文檔編號】F25B41/06GK204027078SQ201420358234
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】青木秀雄 申請人:三菱電機株式會社