專利名稱：冷凍循環(huán)裝置和熱水生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二元冷凍循環(huán)裝置的除霜控制。
背景技術(shù)：
目前，有利用由高溫側(cè)冷凍循環(huán)和低溫側(cè)冷凍循環(huán)構(gòu)成的二元冷凍循環(huán)而能夠?qū)峤橘|(zhì)例如水加熱至65 80°C的熱泵式熱水生成裝置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。流過高溫側(cè)冷凍循環(huán)的高溫側(cè)制冷劑在階式熱交換器中通過流過低溫側(cè)冷凍循環(huán)的低溫側(cè)制冷劑的冷凝熱而蒸發(fā)。另外，在設(shè)置于高溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器中，使用高溫側(cè)制冷劑的冷凝熱將熱介質(zhì)加熱至65 80°C的高溫，用于供熱用途。通過冷凍循環(huán)的熱水生成裝置加熱熱介質(zhì)的方法與使用一個(gè)冷凍循環(huán)將熱介質(zhì)加熱至同65 80°C的高溫的方法，可以降低能量消耗量。在這種熱水生成裝置中，在進(jìn)行將附著于低溫側(cè)蒸發(fā)器上的霜融化的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，通常使高溫側(cè)冷凍循環(huán)和低溫側(cè)冷凍循環(huán)各自的制冷劑流路逆轉(zhuǎn)，將低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)的高溫噴出制冷劑直接向蒸發(fā)器供給，使霜融化(例如參照專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。圖7表示專利文獻(xiàn)2的控制流程。在啟動冷凍循環(huán)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟101)，進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(步驟102)，判斷是否轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟103)。在步驟103中，在判斷為轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，暫時(shí)停止低溫側(cè)壓縮機(jī)(步驟104)，使低溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑流動方向逆轉(zhuǎn)(步驟105)，再啟動低溫側(cè)壓縮機(jī)，僅通過低溫側(cè)冷凍循環(huán)進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟106)。在通過步驟106開始低溫側(cè)冷凍循環(huán)的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將計(jì)時(shí)器(時(shí)間)復(fù)位(步驟107)，進(jìn)行計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)(步驟108)。當(dāng)計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)滿足規(guī)定條件(經(jīng)過規(guī)定時(shí)間、或開始除霜運(yùn)轉(zhuǎn)后高溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)吸入過熱度成為規(guī)定值以下)時(shí)(步驟109)，暫時(shí)停止高溫側(cè)壓縮機(jī)(步驟110)，使高溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑流動方向逆轉(zhuǎn)(步驟111)，再啟動高溫側(cè)壓縮機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)低溫側(cè)和高溫側(cè)冷凍循環(huán)雙方，進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟112)。判斷除霜運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)(步驟113)，使低溫側(cè)冷凍循環(huán)和高溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑流動方向返回通常運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟114)，進(jìn)行步驟102的通常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖8表示專利文獻(xiàn)3的控制流程。在啟動冷凍循環(huán)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟201)，進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(步驟202)，判斷是否轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟203)。在步驟203中，在判斷為轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，暫時(shí)停止低溫側(cè)壓縮機(jī)及高溫側(cè)壓縮機(jī)(步驟204)，使低溫側(cè)冷凍循環(huán)及高溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑流動方向逆轉(zhuǎn)(步驟205)。將計(jì)時(shí)器(時(shí)間)復(fù)位(步驟206)，并且僅通過低溫側(cè)冷凍循環(huán)進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟207)。對僅低溫側(cè)冷凍循環(huán)下的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)(步驟209)，在達(dá)到規(guī)定時(shí)間Tms2之前，繼續(xù)僅低溫側(cè)冷凍循環(huán)下的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。在判斷為僅在低溫側(cè)冷凍循環(huán)下的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中除霜運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)(步驟208)，使低溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑流動方向返回通常運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟213)，進(jìn)行步驟202的通常運(yùn)轉(zhuǎn)。在僅低溫側(cè)冷凍循環(huán)下的的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間成為規(guī)定時(shí)間Tms2時(shí)，在低溫側(cè)冷凍循環(huán)的基礎(chǔ)上，高溫側(cè)冷凍循環(huán)也開始除霜運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟211)。在經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間后低溫側(cè)蒸發(fā)器的入口溫度也未超過規(guī)定溫度的情況下，高溫側(cè)冷凍循環(huán)也運(yùn)轉(zhuǎn)，繼續(xù)除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。在判斷除霜運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)(步驟212)，使低溫側(cè)冷凍循環(huán)及高溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑流動方向返回通常運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟213)，進(jìn)行步驟202的通常運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-196950號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2000-105029號公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-127878號公報(bào)在專利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)中，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中，使高溫側(cè)冷凍循環(huán)和低溫側(cè)冷凍循環(huán)雙方的制冷劑路徑逆轉(zhuǎn)，將低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)的高溫噴出制冷劑直接向低溫側(cè)蒸發(fā)器供給。因此，對于將蒸發(fā)器的霜融化是有效的。但是，由于高溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器具有蒸發(fā)器的作用，所以存在制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器內(nèi)的熱介質(zhì)被冷卻，因而向供暖的利用者側(cè)供給已經(jīng)冷卻的熱介質(zhì)的課題。在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中，即使停止熱介質(zhì)的循環(huán)，有時(shí)熱介質(zhì)自身也會凍結(jié)膨脹。另一方面，在專利文獻(xiàn)3記載的技術(shù)中，在附著于低溫側(cè)蒸發(fā)器的霜的量過多的情況等下，在霜難以融化的運(yùn)轉(zhuǎn)條件中，需要在使高溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑路徑逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，與專利文獻(xiàn)2相同，存在向供熱的利用者側(cè)供給已經(jīng)冷卻的熱介質(zhì)、或熱介質(zhì)自身發(fā)生凍結(jié)的課題。為解決該課題，也有如下方法，即，在高溫側(cè)冷凍循環(huán)中與制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器串列地設(shè)置第一開閉閥，進(jìn)一步設(shè)置將制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器和第一開閉閥旁通的旁通回路，在該旁通回路中設(shè)置第二開閉閥，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中，關(guān)閉第一開閉閥，打開第二開閉閥，使得低溫的高溫側(cè)制冷劑不通過制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器。但是，由于設(shè)置旁通回路和第二開閉閥，所以存在使高溫側(cè)冷凍循環(huán)復(fù)雜化，零件成本增加的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有的課題，其目的在于提供一種能夠縮短除霜時(shí)間，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高的二元冷凍循環(huán)裝置。為解決上述現(xiàn)有的課題，本發(fā)明的冷凍循環(huán)裝置的特征在于，具備:將低溫側(cè)壓縮機(jī)、階式熱交換器、低溫側(cè)減壓裝置、低溫側(cè)蒸發(fā)器按順序環(huán)狀連接，使低溫側(cè)制冷劑循環(huán)的低溫側(cè)冷凍循環(huán)；將高溫側(cè)壓縮機(jī)、制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器、高溫側(cè)減壓裝置、上述階式熱交換器按順序環(huán)狀連接，使高溫側(cè)制冷劑循環(huán)，并且在上述階式熱交換器中使上述低溫側(cè)制冷劑和上述高溫側(cè)制冷劑進(jìn)行熱交換的高溫側(cè)冷凍循環(huán)；檢測上述低溫側(cè)蒸發(fā)器的結(jié)霜狀態(tài)的除霜檢測單元；判斷從通常運(yùn)轉(zhuǎn)向融化上述低溫側(cè)蒸發(fā)器的霜的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移和從上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的控制部，其中，在上述控制部，在通過上述除霜檢測單元的檢測判斷為從上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，繼續(xù)上述低溫側(cè)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，停止上述高溫側(cè)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)移到上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，由于不停止低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)，不使制冷劑流動方向逆轉(zhuǎn)而進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，不向制熱的利用者側(cè)供給已被冷卻的水介質(zhì)，或使水介質(zhì)冷凍。而且，在轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)之前，停止高溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)，在僅低溫側(cè)冷凍循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使低溫側(cè)冷凍循環(huán)的冷凝溫度(高壓)上升規(guī)定時(shí)間，從低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)向階式熱交換器蓄熱后，進(jìn)行低溫側(cè)蒸發(fā)器的除霜。因此，能夠縮短除霜時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)冷凍循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠縮短除霜時(shí)間，且運(yùn)轉(zhuǎn)效率高的二元冷凍循環(huán)裝置。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式I的冷凍循環(huán)裝置的構(gòu)成圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施方式I的冷凍循環(huán)裝置的控制流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施方式2的冷凍循環(huán)裝置的控制流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施方式3的冷凍循環(huán)裝置的控制流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施方式4的冷凍循環(huán)裝置的控制流程圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施方式5的冷凍循環(huán)裝置的控制流程圖；圖7是現(xiàn)有的冷凍循環(huán)裝置的控制流程圖；圖8是現(xiàn)有的其它冷凍循環(huán)裝置的控制流程圖；符號說明100冷凍循環(huán)裝置110低溫側(cè)冷凍循環(huán)111低溫側(cè)壓縮機(jī)Il2 階式熱交換器(cascade heat exchanger)113低溫側(cè)減壓裝置114空氣熱交換器(低溫側(cè)蒸發(fā)器)120高溫側(cè)冷凍循環(huán)121高溫側(cè)壓縮機(jī)122制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器123高溫側(cè)減壓裝置130熱介質(zhì)循環(huán)131熱介質(zhì)循環(huán)泵(熱介質(zhì)循環(huán)單元)140控制部
具體實(shí)施例方式第一發(fā)明提供一種冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，具備:將低溫側(cè)壓縮機(jī)、階式熱交換器、低溫側(cè)減壓裝置、低溫側(cè)蒸發(fā)器按順序環(huán)狀連接，使低溫側(cè)制冷劑循環(huán)的低溫側(cè)冷凍循環(huán)；將高溫側(cè)壓縮機(jī)、制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器、高溫側(cè)減壓裝置、上述階式熱交換器按順序環(huán)狀連接使高溫側(cè)制冷劑循環(huán)，并且在上述階式熱交換器中使上述低溫側(cè)制冷劑和所述高溫側(cè)制冷劑進(jìn)行熱交換的高溫側(cè)冷凍循環(huán)；檢測上述低溫側(cè)蒸發(fā)器的結(jié)霜狀態(tài)的除霜檢測單元；判斷從通常運(yùn)轉(zhuǎn)向融化上述低溫側(cè)蒸發(fā)器的霜的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移及從上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的控制部，其中，在上述控制部，在通過上述除霜檢測單元的檢測判斷為從上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，繼續(xù)上述低溫側(cè)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，停止上述高溫側(cè)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)移到上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，由于不使高溫側(cè)冷凍循環(huán)的制冷劑流動方向逆轉(zhuǎn)而進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，所以，不會向供熱的利用者側(cè)供給被冷卻了的熱介質(zhì)或使熱介質(zhì)凍結(jié)。另外，在進(jìn)行除霜運(yùn)之前，成為使高溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)停止，僅使低溫側(cè)冷凍循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)定時(shí)間的狀態(tài)。因此，在階式熱交換器中，低溫側(cè)制冷劑不能使冷凝熱散熱，低溫側(cè)冷凍循環(huán)的冷凝溫度(低溫側(cè)高壓)上升，從低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)朝向階式熱交換
器蓄熱。因此，在向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移時(shí)，將該蓄熱了的高溫的低溫側(cè)制冷劑向低溫側(cè)蒸發(fā)器供給進(jìn)行除霜，因此，能夠縮短除霜時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)冷凍循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。第二發(fā)明的特征在于，具備檢測上述低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓力的低溫側(cè)高壓檢測單元，在上述控制部，在判斷為從上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，在上述低溫側(cè)高壓檢測單元檢測到的上述壓力超過規(guī)定高壓后，轉(zhuǎn)移到上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，在進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)之前，在使高溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)停止，且僅使低溫側(cè)冷凍循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使低溫側(cè)高壓上升至低溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓上限值以下的規(guī)定值，從低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)向階式熱交換器進(jìn)行蓄熱后，進(jìn)行低溫側(cè)蒸發(fā)器的除霜。因此，無論在任何運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，都能夠可靠地防止低溫側(cè)高壓超過低溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓上限的異常事態(tài)發(fā)生。第三發(fā)明的特征在于，具備檢測上述階式熱交換器的溫度的階式熱交換器溫度檢測單元，在上述控制部中，在判斷為從上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，在上述階式熱交換器溫度檢測單元檢測到的上述溫度超過規(guī)定溫度后，轉(zhuǎn)移至上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，在進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)之前，使高溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)停止，且僅使低溫側(cè)冷凍循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使由階式熱交換器溫度檢測部檢測到的溫度上升至規(guī)定溫度，從低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)向階式熱交換器蓄熱后，進(jìn)行低溫側(cè)蒸發(fā)器的除霜。階式熱交換器溫度檢測部檢測的溫度為接近低溫側(cè)冷凍循環(huán)的冷凝溫度的值，能夠根據(jù)該檢測溫度推定低溫側(cè)高壓。規(guī)定溫度被設(shè)定為將低溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓上限值換算為飽和溫度的溫度以下的值。因此，無論在任何運(yùn)轉(zhuǎn)條件下都能夠可靠地防止低溫側(cè)高壓超過低溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓上限的異常事態(tài)發(fā)生，并且由于利用比壓力檢測部廉價(jià)的溫度檢測部，所以能夠消減零件成本。第四發(fā)明的特征在于，在上述控制部中，在判斷為從上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，使流過上述低溫側(cè)減壓裝置的上述低溫側(cè)制冷劑的流量減少。由此，在進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)之前，使高溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)停止，且僅使低溫側(cè)冷凍循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使流過低溫側(cè)減壓裝置的低溫側(cè)制冷劑的流量進(jìn)一步減少，低溫側(cè)冷凍循環(huán)的冷凝溫度(低溫側(cè)高壓)的上升速度增加。
因此，能夠使從低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)向階式熱交換器的蓄熱所需的時(shí)間縮短，因此可以縮短除霜時(shí)間。第五發(fā)明的特征在于，在上述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器連接有熱介質(zhì)循環(huán)單元，使熱介質(zhì)循環(huán)，并且在上述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器中，具備上述高溫側(cè)制冷劑和上述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱介質(zhì)循環(huán)，在上述控制部，在判斷為從上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，通過上述熱介質(zhì)循環(huán)單元使上述熱介質(zhì)的流量減少。由此，在制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器中，由于熱介質(zhì)的循環(huán)量少，所以能夠抑制高溫側(cè)冷凍循環(huán)的溫度降低，并且能夠正確地測量進(jìn)入制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器的熱介質(zhì)入口溫度。熱介質(zhì)入口溫度為以熱介質(zhì)循環(huán)的負(fù)荷為代表的值，能夠基于該溫度決定從除霜運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移為通常運(yùn)轉(zhuǎn)后的高溫側(cè)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。因此，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中也能夠監(jiān)視熱介質(zhì)循環(huán)的負(fù)荷，因此，在除霜檢測單元判斷為從除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向通常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移且啟動高溫側(cè)壓縮機(jī)時(shí)，可以預(yù)先適宜地設(shè)定作為目標(biāo)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，并且高溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓可以迅速上升，可以提前向通常運(yùn)轉(zhuǎn)的恢復(fù)。另外，可以消減除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中的熱介質(zhì)循環(huán)單元的消耗能量。第六發(fā)明的特征在于，在上述控制部判斷為從上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，使上述熱介質(zhì)循環(huán)泵停止。由此，在高溫側(cè)冷凍循環(huán)的高溫側(cè)制冷劑的冷凝熱和在熱介質(zhì)循環(huán)中循環(huán)的熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器中，在停止了熱介質(zhì)循環(huán)單元后，熱介質(zhì)不流動，因此，高溫側(cè)冷凍的溫度不降低而被維持。因此，在除霜檢測單元判斷為從除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向通常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移且啟動了高溫側(cè)壓縮機(jī)后，高溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓迅速上升，可以提早向通常運(yùn)轉(zhuǎn)的恢復(fù)，并且可以消減除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中的熱介質(zhì)循環(huán)單元的消耗能量。第七發(fā)明的特征在于，在上述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器連接有熱介質(zhì)循環(huán)單元，使熱介質(zhì)循環(huán)，在上述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器中，具備上述高溫側(cè)制冷劑和上述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱介質(zhì)循環(huán)，在上述控制部中，在判斷為從上述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，通過上述熱介質(zhì)循環(huán)單元使上述熱介質(zhì)的流量增加。由此，與從除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向通常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的同時(shí)，使熱介質(zhì)循環(huán)的熱介質(zhì)的流量返回通常運(yùn)轉(zhuǎn)的流量的情況相比，通過熱介質(zhì)，制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器的溫度降低的情況得以防止，高溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓迅速上升，能夠提早向通常運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)。第八發(fā)明提供一種熱水生成裝置，其使用冷凍循環(huán)裝置，將上述熱介質(zhì)設(shè)為水或防凍液，將由上述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器加熱的上述水或上述防凍液用于供熱水和供暖的至少一方。由此，制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器不僅可以是制冷劑-空氣熱交換器，而且也可以是制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器，可以提高利用熱介質(zhì)的自由度。下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明不受該實(shí)施方式限定。(實(shí)施方式I)圖1是本發(fā)明實(shí)施方式I的二元冷凍循環(huán)裝置的構(gòu)成圖。二元冷凍循環(huán)裝置100由低溫側(cè)冷凍循環(huán)110、高溫側(cè)冷凍循環(huán)120、熱介質(zhì)循環(huán)130、以及控制部140構(gòu)成。低溫側(cè)冷凍循環(huán)110將吸入氣體狀態(tài)的低溫側(cè)制冷劑進(jìn)行壓縮且噴出高溫高壓的低溫側(cè)制冷劑的低溫側(cè)壓縮機(jī)111、低溫側(cè)制冷劑和高溫側(cè)制冷劑進(jìn)行熱交換的階式熱交換器112、調(diào)整低溫側(cè)制冷劑的流量的低溫側(cè)減壓裝置113、及從室外空氣取熱的空氣熱交換器(低溫側(cè)蒸發(fā)器)114按順序環(huán)狀連接而構(gòu)成，使低溫側(cè)制冷劑循環(huán)?？諝鉄峤粨Q器風(fēng)扇115將室外空氣強(qiáng)制導(dǎo)入空氣熱交換114。低溫側(cè)制冷劑為在階式熱交換器112流過流路112a的構(gòu)成。高溫側(cè)冷凍循環(huán)120將吸入氣體狀態(tài)的高溫側(cè)制冷劑進(jìn)行壓縮并噴出高溫高壓的高溫側(cè)制冷劑的高溫側(cè)壓縮機(jī)121、高溫側(cè)制冷劑和水熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122、調(diào)整高溫側(cè)制冷劑的流量的高溫側(cè)減壓裝置123、階式熱交換器112按順序環(huán)狀連接而構(gòu)成，使高溫側(cè)制冷劑循環(huán)。高溫側(cè)制冷劑為在階式熱交換器112中流過流路112b的構(gòu)成。另外，高溫側(cè)制冷劑為在制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122中流過流路122a的構(gòu)成。低溫側(cè)減壓裝置113和高溫側(cè)減壓裝置123分別為將低溫側(cè)制冷劑、及高溫側(cè)制冷劑減壓使其膨脹的機(jī)構(gòu)，使用可進(jìn)行開度控制的電子式膨脹閥。熱介質(zhì)循環(huán)130由制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122和熱介質(zhì)循環(huán)泵131構(gòu)成，使熱介質(zhì)循環(huán)。熱介質(zhì)為在制冷劑力熱介質(zhì)熱交換器122中流過流路122b的構(gòu)成。低溫側(cè)冷凍循環(huán)110的低溫側(cè)制冷劑和高溫側(cè)冷凍循環(huán)120的高溫側(cè)制冷劑彼此獨(dú)立且不混合，但為能夠經(jīng)由階式熱交換器112進(jìn)行熱交換的構(gòu)成。階式熱交換器112使用二重管式熱交換器或板式熱交換器。另外，高溫側(cè)冷凍循環(huán)120的高溫側(cè)制冷劑和熱介質(zhì)循環(huán)130的熱介質(zhì)彼此獨(dú)立且不混合，但為經(jīng)由制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122可進(jìn)行熱交換的構(gòu)成。制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122使用二重管式熱交換器或板式熱交換器。由直流電源驅(qū)動的熱介質(zhì)循環(huán)泵131具有葉輪。通過PWM控制該葉輪的轉(zhuǎn)速，可以變更熱介質(zhì)循環(huán)130內(nèi)的水熱介質(zhì)的循環(huán)流量。在低溫側(cè)冷凍循環(huán)110中，在空氣熱交換器114的出口側(cè)的配管設(shè)置有檢測空氣熱交換器出口溫度Teo的空氣熱交換器出口溫度檢測傳感器(除霜檢測單元)116。而且，在低溫側(cè)壓縮機(jī)111的噴出側(cè)的配管上設(shè)置有檢測低溫側(cè)壓縮機(jī)111的噴出溫度的低溫側(cè)壓縮機(jī)噴出溫度檢測傳感器117、和檢測低溫側(cè)壓縮機(jī)111的噴出壓力的低溫側(cè)壓縮機(jī)噴出壓力檢測傳感器(低溫側(cè)高壓檢測單元)118。另外，在熱介質(zhì)循環(huán)130中，設(shè)置有檢測流入制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的流路122b的水熱介質(zhì)恢復(fù)溫度Twi的水熱介質(zhì)恢復(fù)溫度檢測傳感器(階式熱交換器溫度檢測單元)132?？刂撇?40通過裝入計(jì)算機(jī)(未圖示)的控制程序從各檢測傳感器取得檢測值，進(jìn)行低溫側(cè)壓縮機(jī)111和高溫側(cè)壓縮機(jī)121的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率、低溫側(cè)減壓裝置113和高溫側(cè)減壓裝置123的開度、空氣熱交換器風(fēng)扇115的轉(zhuǎn)速、熱介質(zhì)循環(huán)泵131的轉(zhuǎn)速的控制?？刂撇?40判斷是否進(jìn)行向?qū)⒏街诳諝鉄峤粨Q器114的霜融化的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移。向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移例如在將由室外溫度Tod決定的除霜開始判定溫度Tes和空氣熱交換器出口溫度Teo進(jìn)行比較，在空氣熱交換器出口溫度Teo為除霜開始判定溫度Tes以下時(shí)進(jìn)行判斷。除霜開始判定溫度Tes與室外溫度Tod成比例關(guān)系，例如在Tod = 2°C時(shí)，Tes=-12。。。
其次，說明二元冷凍循環(huán)裝置100的動作。圖2是說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的控制部的控制動作的流程圖。在啟動冷凍循環(huán)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟001)進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(步驟002)，二元冷凍循環(huán)裝置100的控制部140為判斷是否滿足除霜開始條件，而持續(xù)監(jiān)視空氣熱交換器出口溫度Teo (步驟003)。在未判斷出向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移的情況下，繼續(xù)通常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，通常運(yùn)轉(zhuǎn)中的控制部140根據(jù)外氣溫度Tod和水介質(zhì)恢復(fù)溫度Twi推定水介質(zhì)的負(fù)荷，適宜設(shè)定高溫側(cè)壓縮機(jī)121和低溫側(cè)壓縮機(jī)111的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。另外，控制部140以低溫側(cè)冷凍循環(huán)110和高溫側(cè)冷凍循環(huán)120成為最高效率的循環(huán)狀態(tài)調(diào)整低溫側(cè)減壓裝置113和高溫側(cè)減壓裝置123的開度。在步驟003，在判斷為向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移的情況下，首先停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121 (步驟004)。此時(shí)，低溫側(cè)壓縮機(jī)111繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。其次，在步驟004停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121后，啟動對轉(zhuǎn)移至低溫側(cè)冷凍循環(huán)110的除霜時(shí)控制(步驟008)的時(shí)間進(jìn)行管理的計(jì)時(shí)器Tm (步驟005)。計(jì)時(shí)器Tm定期(例如每時(shí)間Λ t)計(jì)數(shù)總計(jì)(步驟006)。在步驟004，在停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121后，計(jì)時(shí)器Tm計(jì)數(shù)總計(jì)的期間，階式熱交換器112內(nèi)的流路112b的高溫側(cè)制冷劑幾乎不流動，不能將在階式熱交換器112內(nèi)的流路112a流動的低溫側(cè)制冷劑的冷凝熱吸收。因此，在階式熱交換器112內(nèi)的流路112a流動的低溫側(cè)制冷劑的溫度上升，從低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112進(jìn)行蓄熱?？刂撇?40在計(jì)時(shí)器Tm為規(guī)定時(shí)間Tms以上時(shí)(步驟007)，轉(zhuǎn)移到使附著于空氣熱交換器114的霜融化的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟008)。在轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先停止空氣熱交換器風(fēng)扇115，將低溫側(cè)減壓裝置113的閥開度設(shè)為全開或打開至接近全開的狀態(tài)。此時(shí)，在驟007以前的低溫側(cè)減壓裝置113的閥開度小且直至全開的開度差大的情況下，也可以將低溫側(cè)減壓裝置113的開度分幾個(gè)階段打開。通過將低溫側(cè)減壓裝置113的閥開度設(shè)為全開，而可以將低溫側(cè)壓縮機(jī)111噴出的低溫側(cè)制冷劑通過階式熱交換器112內(nèi)的流路112a、低溫側(cè)減壓裝置113到達(dá)空氣熱交換器114的能量損耗抑制在最小限度。另外，作為本實(shí)施方式的特征的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)前的步驟004 步驟007中的從低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112的蓄熱相比不進(jìn)行蓄熱的情況，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)向空氣熱交換器114供給大量的熱，因此，進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間縮短。另外，在低溫側(cè)冷凍循環(huán)110中，在通過階式熱交換器112未放熱的狀態(tài)下，在低溫側(cè)減壓裝置113的閥開度設(shè)為全開的狀態(tài)下進(jìn)行空氣熱交換器114的除霜時(shí)，冷凍循環(huán)的蒸發(fā)過程消失，因此，大量的液制冷劑返回到低溫側(cè)壓縮機(jī)111。因此，有低溫側(cè)壓縮機(jī)111吸入液制冷劑而將其壓縮的危險(xiǎn)性，使得低溫側(cè)壓縮機(jī)111的耐久性存在問題。因此，在低溫側(cè)壓縮機(jī)111的入口側(cè)以即使液制冷劑返回也能夠應(yīng)對的方式設(shè)置有具有足夠的容量的蓄積器119。另外，在將低溫側(cè)壓縮機(jī)111收納于密閉容器且向密閉容器內(nèi)放出噴出制冷劑的高壓殼型的壓縮機(jī)的情況下，如果繼續(xù)上述的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，則噴出溫度逐漸降低，接著噴出制冷劑放出到密閉容器內(nèi)之后冷卻、液化。而且，液化的制冷劑與貯留于密閉容器下部的壓縮機(jī)潤滑油混合，存在一同被放出到密閉容器外的危險(xiǎn)性。
這在壓縮機(jī)的噴出制冷劑的過熱度不充分的情況下引起，由于壓縮機(jī)潤滑油向密閉容器外放出，所以壓縮機(jī)內(nèi)陷入潤滑油不足，低溫側(cè)壓縮機(jī)111的耐久性存在深刻的問題。為應(yīng)對這種情況，除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中的控制部140在將低溫側(cè)減壓裝置113設(shè)為全開后，監(jiān)視低溫側(cè)壓縮機(jī)111的噴出制冷劑的過熱度?？刂撇?40使低溫側(cè)減壓裝置113的開度減小，或者降低低溫側(cè)壓縮機(jī)111的頻率，使過熱度不會從規(guī)定值降低例如5度(5deg)。此外，低溫側(cè)壓縮機(jī)111的噴出制冷劑的過熱度根據(jù)由低溫側(cè)壓縮機(jī)噴出溫度檢測傳感器117檢測到的噴出溫度和利用由低溫側(cè)壓縮機(jī)噴出壓力檢測傳感器118檢測到的噴出壓力換算的飽和溫度之差求出。另外，改變噴出壓力也可以在階式熱交換器112內(nèi)的制冷劑流路112a設(shè)置溫度檢測傳感器，以由該溫度傳感器檢測的值作為飽和溫度來計(jì)算過熱度。當(dāng)空氣熱交換器114的霜開始融化時(shí)，空氣熱交換器出口溫度Teo開始上升?？刂撇?40在空氣熱交換器出口溫度Teo達(dá)到除霜結(jié)束判定溫度Tee時(shí)，判斷空氣熱交換器114的霜完全融化(步驟009)，啟動空氣熱交換器風(fēng)扇115和高溫側(cè)壓縮機(jī)121，返回通常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，除霜結(jié)束判定溫度Tee優(yōu)選為5 10°C。如上，在本實(shí)施方式中，控制部140在判斷為向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，僅停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121，在經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間后，轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。即，不使高溫側(cè)冷凍循環(huán)120的制冷劑路徑逆轉(zhuǎn)來進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，在制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122中水熱介質(zhì)不會發(fā)生冷卻凍結(jié)。另外，在進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)之前，停止高溫側(cè)冷凍循環(huán)120的高溫側(cè)壓縮機(jī)121，成為僅低溫側(cè)壓縮機(jī)111運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)定時(shí)間的狀態(tài)。因此，在階式熱交換器112中，低溫側(cè)冷凍循環(huán)110的冷凝溫度(低溫側(cè)高壓)上升，從低溫側(cè)冷凍循環(huán)110的低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112蓄熱。因此，轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將蓄熱了的高溫的低溫側(cè)制冷劑向空氣熱交換器114供給進(jìn)行除霜，因此，能夠縮短除霜時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)二元冷凍循環(huán)裝置100的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提聞。(實(shí)施方式2)圖3是說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的控制部的控制動作的流程圖。此外，在本實(shí)施方式中，二元冷凍循環(huán)裝置100的構(gòu)成與圖1相同，所以省略該構(gòu)成要素的說明。圖3相比圖2，為沒有步驟005 步驟007，代替其加入了步驟010的流程。其它處理與圖2相同，所以在本實(shí)施方式中主要說明步驟010的動作。控制部140在步驟003中判斷為向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移時(shí)，在下一步驟004停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121。于是，與第一實(shí)施方式相同，在階式熱交換器112內(nèi)的流路112a流動的低溫側(cè)制冷劑的溫度急劇上升，從低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112進(jìn)行蓄熱。但是，如果在這樣的狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則低溫側(cè)冷凍循環(huán)110的高壓(低溫側(cè)高壓)繼續(xù)上升，可能超過在低溫側(cè)冷凍循環(huán)110設(shè)定的上限壓力。因此，控制都140在步驟010中監(jiān)視低溫側(cè)噴出壓力檢測傳感器118檢測的噴出壓力Phi。該噴出壓力Phl成為規(guī)定壓力PO以上時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟008的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，該規(guī)定壓力PO為在低溫側(cè)冷凍循環(huán)110設(shè)定的上限壓力以下的值。開始除霜運(yùn)轉(zhuǎn)后，如第一實(shí)施方式所述，控制部140將低溫側(cè)減壓裝置113設(shè)為全開、或打開至接近全開的狀態(tài)，因此，低溫側(cè)高壓一口氣降低，不會超過上限壓力。此外，在本實(shí)施方式中，為檢測低溫側(cè)高壓，使用低溫側(cè)噴出壓力檢測傳感器118檢測的噴出壓力，但不限于此。例如也可以使用設(shè)于階式熱交換器112和低溫側(cè)減壓裝置113之間的壓力檢測傳感器的檢測值。如上，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)之前，高溫側(cè)壓縮機(jī)121停止且僅低溫側(cè)冷凍循環(huán)110運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使低溫側(cè)高壓上升至規(guī)定值，從低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112進(jìn)行蓄熱，之后進(jìn)行空氣熱交換器114的除霜。因此，轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)后，將蓄熱了的高溫的低溫側(cè)制冷劑向空氣熱交換器114供給進(jìn)行除霜，因此，可以縮短除霜時(shí)間，而且，在任何運(yùn)轉(zhuǎn)條件下都能夠可靠地防止低溫側(cè)高壓超過低溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓上限的異常事態(tài)。(實(shí)施方式3)圖4是說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的控制部的控制動作的流程圖。此外，在本實(shí)施方式中，二元冷凍循環(huán)裝置100的構(gòu)成與圖1相同，所以省略其構(gòu)成要素的說明。圖4相比圖3 (第二實(shí)施方式)，為沒有步驟101，代替之加入了步驟011的流程。其它處理與圖3相同，所以在本實(shí)施方式中主要說明步驟011的動作?？刂撇?40在步驟003中判斷為向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移時(shí)，在下一步驟004停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121。于是，與第一實(shí)施方式相同，在階式熱交換器112內(nèi)的流路112a流動的低溫側(cè)制冷劑的溫度急劇上升，從低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112進(jìn)行蓄熱。但是，如果在這種狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則低溫側(cè)冷凍循環(huán)110的高壓(低溫側(cè)高壓〉繼續(xù)上升，可能超過在低溫側(cè)冷凍循環(huán)110設(shè)定的上限壓力。因此，控制部140在步驟011中監(jiān)視設(shè)置于階式熱交換器112的流路112a的階式熱交換器溫度檢測傳感器(未圖示)的檢測溫度Thl。該檢測溫度Thl為接近低溫側(cè)冷凍循環(huán)110的冷凝溫度的值，可根據(jù)該檢測溫度Thl推測低溫側(cè)高壓。而且，在階式熱交換器溫度檢測傳感器的檢測溫度Thl成為規(guī)定溫度TO以上時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟008的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，該規(guī)定溫度TO為根據(jù)在低溫側(cè)冷凍循環(huán)110設(shè)定的上限壓力換算的飽和溫度以下的值。當(dāng)開始除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如第一實(shí)施方式所述，控制部140將低溫側(cè)減壓裝置113設(shè)為全開或打開至接近全開的狀態(tài)，因此，低溫側(cè)高壓一口氣降低，不會超過上限壓力。如上，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)之前，停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121且僅使低溫側(cè)冷凍循環(huán)110運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使由階式熱交換器溫度檢測傳感器檢測的溫度上升至規(guī)定溫度T0，在從低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112蓄熱后，進(jìn)行空氣熱交換器114的除霜。因此，在轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將蓄熱了的高溫的低溫側(cè)制冷劑向空氣熱交換器114供給進(jìn)行除霜，因此能夠縮短除霜時(shí)間。另外，在任何運(yùn)轉(zhuǎn)條件下都能夠可靠地防止低溫側(cè)高壓超過低溫側(cè)冷凍循環(huán)的高壓上限的異常事態(tài)。另外，由于利用比壓力檢測傳感器廉價(jià)的溫度檢測傳感器，所以可以消減零件成本。
(實(shí)施方式4)圖5是說明本發(fā)明第四實(shí)施方式的控制部的控制動作的流程圖。此外，在本實(shí)施方式中，二元冷凍循環(huán)裝置100的構(gòu)成與圖1相同，所以省略其構(gòu)成要素的說明。圖5相比圖3 (第二實(shí)施方式)，為在步驟004和步驟010之間加入了步驟012的流程。其它處理與圖3相同，所以在本實(shí)施方式中主要說明步驟012的動作。控制部140在步驟003判斷為向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移時(shí)，在下一步驟004停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121。而且，在步驟012中減小低溫側(cè)減壓裝置113的開度。于是，與第一 第三實(shí)施方式相同，在階式熱交換器112內(nèi)的流路112a流動的低溫側(cè)制冷劑的壓力及溫度上升，但這些上升速度特別加速了低溫側(cè)減壓裝置113的開度減小的量。即，從低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112的蓄熱所需的時(shí)間在本實(shí)施方式中比第一 第三實(shí)施方式的短。此外，對于在步驟012中的低溫側(cè)減壓裝置113的開度設(shè)定而言，可以是從步驟004以前的開度減小規(guī)定開度的相對值控制，和通過外氣溫度等運(yùn)轉(zhuǎn)條件設(shè)為預(yù)先決定的開度的絕對值控制的任一個(gè)。低溫側(cè)噴出壓力檢測傳感器118檢測的噴出壓力Phl為規(guī)定壓力PO以上，向步驟008的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移后的動作與實(shí)施方式2相同。如上，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行除霜運(yùn)轉(zhuǎn)之前，使高溫側(cè)壓縮機(jī)121停止且僅使低溫側(cè)冷凍循環(huán)Iio運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，進(jìn)一步減小低溫側(cè)減壓裝置113的開度。而且，使低溫側(cè)高壓迅速上升至規(guī)定壓力，在從低溫側(cè)壓縮機(jī)111向階式熱交換器112進(jìn)行蓄熱后，進(jìn)行空氣熱交換器114的除霜。因此，可以將蓄熱所需的時(shí)間設(shè)為比第一 第三實(shí)施方式的更短，可以縮短除霜時(shí)間。(實(shí)施方式5)圖6是說明本發(fā)明第五實(shí)施方式的控制部的控制動作的流程圖。此外，在本實(shí)施方式中，二元冷凍循環(huán)裝置100的構(gòu)成與圖1相同，所以省略其構(gòu)成要素的說明。圖6相比圖5 (第四實(shí)施方式)，為在步驟012和步驟010之間加入了步驟013且在步驟009之后加入了步驟0014和步驟0015的流程。其它處理與圖5相同，所以在本實(shí)施方式中主要說明熱介質(zhì)循環(huán)130中的控制熱介質(zhì)循環(huán)泵131的步驟013及步驟015的動作?？刂撇?40在步驟003判斷為向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移時(shí)，在下一步驟004停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121，進(jìn)而在步驟012減小低溫側(cè)減壓裝置113的開度。于是，與第四實(shí)施方式相同，在階式熱交換器112內(nèi)的流路112a流動的低溫側(cè)制冷劑的壓力及溫度急劇上升。此時(shí)，制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的高溫側(cè)制冷劑的溫度與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高溫側(cè)制冷劑的冷凝溫度相同，為65 80°C左右。另外，水熱介質(zhì)恢復(fù)溫度Twi在冷凍循環(huán)裝置100啟動后不到I小時(shí)等負(fù)荷未充分變溫的狀態(tài)下，降低至20 30°C左右。因此，當(dāng)在該狀態(tài)下繼續(xù)水熱介質(zhì)的循環(huán)時(shí)，因返回制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的流路122b的低溫的水熱介質(zhì)而使得滯留于制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的流路122a的高溫側(cè)制冷劑逐漸被冷卻。除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間通常為6 10分鐘左右，因此，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中，制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的高溫側(cè)制冷劑的溫度被冷卻至接近水熱介質(zhì)恢復(fù)溫度Twi的溫度，根據(jù)情況降低30°C以上。當(dāng)在該狀態(tài)下從除霜運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使其再次上升至通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高溫側(cè)制冷劑的冷凝溫度(65 80°C左右)，所以需要時(shí)間。因此，本實(shí)施方式的控制部140在減小低溫側(cè)減壓裝置113的開度的步驟012之后緊接著的在步驟013中停止熱介質(zhì)循環(huán)130的熱介質(zhì)循環(huán)泵131，防止貯留于制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的流路122a的高溫側(cè)制冷劑的溫度降低。此外，在本實(shí)施方式中，停止熱介質(zhì)循環(huán)130的熱介質(zhì)循環(huán)泵131的步驟013置于停止高溫側(cè)壓縮機(jī)121的步驟004和減小低溫側(cè)減壓裝置113的開度的步驟012之后，但即使與步驟004或步驟012同時(shí)進(jìn)行處理，其效果也相同。其次，控制部140在低溫側(cè)噴出壓力檢測傳感器118檢測的噴出壓力Phl成為規(guī)定壓力PO以上時(shí)(步驟010)，轉(zhuǎn)移到步驟008的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過6 10分鐘的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，空氣熱交換器出口溫度Teo達(dá)到除霜結(jié)束判定溫度Tee時(shí)，判斷為空氣熱交換器114的霜完全融化(步驟009)，啟動高溫側(cè)壓縮機(jī)121 (步驟014)。停止的熱介質(zhì)循環(huán)泵131的運(yùn)轉(zhuǎn)在啟動高溫側(cè)壓縮機(jī)121后開始(步驟015)。在啟動高溫側(cè)壓縮機(jī)121 (步驟014)的同時(shí)，啟動熱介質(zhì)循環(huán)泵131時(shí)，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中在熱介質(zhì)循環(huán)130內(nèi)冷卻的水熱介質(zhì)流入制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的流路122b,能夠防止在高溫側(cè)壓縮機(jī)121啟動后的制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的高溫側(cè)制冷劑的溫度上升需要時(shí)間。在啟動了高溫側(cè)壓縮機(jī)121(步驟014)后，直至啟動熱介質(zhì)循環(huán)泵131(步驟015)，可以是經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間后，和設(shè)置于制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的流路122a的溫度檢測傳感器(未圖示)成為規(guī)定溫度以上后的任一時(shí)間。如上，在本實(shí)施方式中，在控制部140判斷為從通常運(yùn)轉(zhuǎn)向除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，在停止了高溫側(cè)壓縮機(jī)121后，在熱介質(zhì)循環(huán)130中停止熱介質(zhì)循環(huán)泵131。因此，在制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122中，高溫側(cè)制冷劑不與水熱介質(zhì)繼續(xù)進(jìn)行熱交換，而維持其溫度。另外，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)，在啟動了聞溫側(cè)壓縮機(jī)121后，啟動熱介質(zhì)循環(huán)栗131,因此，在直至熱介質(zhì)循環(huán)泵131啟動的期間，通過熱介質(zhì)，冷卻制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的高溫側(cè)制冷劑的情況不會發(fā)生，其溫度迅速上升。因此，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后，高溫側(cè)冷凍循環(huán)120的高壓迅速上升，能夠提早向通常運(yùn)轉(zhuǎn)的回復(fù)，并且能夠消減除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中的熱介質(zhì)循環(huán)泵131的消耗能量。另外，在本實(shí)施方式中，在步驟013停止熱介質(zhì)循環(huán)130的熱介質(zhì)循環(huán)泵131，但是也可以使熱介質(zhì)循環(huán)泵131的轉(zhuǎn)速例如降低至通常運(yùn)轉(zhuǎn)的5 20%。在該情況下，防止滯留于制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的流路122a的高溫側(cè)制冷劑的溫度降低的效果、消減除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中的熱介質(zhì)循環(huán)泵131的消耗能量的效果減小。但是，即使在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中，也能夠正確地測量流入到制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器122的流路122b的水熱介質(zhì)恢復(fù)溫度Twi。水熱介質(zhì)恢復(fù)溫度Twi是以熱介質(zhì)循環(huán)130的負(fù)荷為代表的值。能夠基于水熱介質(zhì)恢復(fù)溫度Twi正確地決定從除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向通常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移后的高溫側(cè)壓縮機(jī)121的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。即，能夠在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后，以與熱介質(zhì)循環(huán)130的負(fù)荷相吻合的適宜的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恢復(fù)通常運(yùn)轉(zhuǎn)。工業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的冷凍循環(huán)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高，并且除霜時(shí)間短且運(yùn)轉(zhuǎn)效率高，因此，能夠適用于空調(diào)、熱水生成裝置中。
權(quán)利要求
1.一種冷凍循環(huán)裝置，其特征在于，具備: 將低溫側(cè)壓縮機(jī)、階式熱交換器、低溫側(cè)減壓裝置、低溫側(cè)蒸發(fā)器按順序環(huán)狀連接，使低溫側(cè)制冷劑循環(huán)的低溫側(cè)冷凍循環(huán)； 將高溫側(cè)壓縮機(jī)、制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器、高溫側(cè)減壓裝置、所述階式熱交換器按順序環(huán)狀連接，使高溫側(cè)制冷劑循環(huán)，并且在所述階式熱交換器中使所述低溫側(cè)制冷劑和所述高溫側(cè)制冷劑進(jìn)行熱交換的高溫側(cè)冷凍循環(huán)； 檢測所述低溫側(cè)蒸發(fā)器的結(jié)霜狀態(tài)的除霜檢測單元； 判斷從通常運(yùn)轉(zhuǎn)向融化所述低溫側(cè)蒸發(fā)器的霜的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移及從所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的控制部，其中， 在所述控制部，在通過所述除霜檢測單元的檢測判斷為從所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，繼續(xù)所述低溫側(cè)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，停止所述高溫側(cè)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)移到所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于: 具備檢測所述低溫側(cè)冷凍循環(huán)的壓力的低溫側(cè)高壓檢測單元， 在所述控制部，在判斷為從所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，在所述低溫側(cè)高壓檢測單元檢測到的所述壓力超過規(guī)定高壓后，轉(zhuǎn)移到所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于: 具備檢測所述階式熱交換器的溫度的階式熱交換器溫度檢測單元， 在所述控制部，在判斷為從所`述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，在所述階式熱交換器溫度檢測單元檢測到的所述溫度超過規(guī)定溫度后，轉(zhuǎn)移至所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于: 在所述控制部，在判斷為從所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，使流過所述低溫側(cè)減壓裝置的所述低溫側(cè)制冷劑的流量減少。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于: 在所述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器連接有熱介質(zhì)循環(huán)單元，使熱介質(zhì)循環(huán)，并且在所述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器中，具備所述高溫側(cè)制冷劑和所述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱介質(zhì)循環(huán)， 在所述控制部，在判斷為從所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，通過所述熱介質(zhì)循環(huán)單元使所述熱介質(zhì)的流量減少。
6.如權(quán)利要求5所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于: 在所述控制部判斷為從所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)向所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，使所述熱介質(zhì)循環(huán)泵停止。
7.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的冷凍循環(huán)裝置，其特征在于: 在所述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器連接有熱介質(zhì)循環(huán)單元，使熱介質(zhì)循環(huán)，在所述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器中，具備所述高溫側(cè)制冷劑和所述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱介質(zhì)循環(huán)， 在所述控制部，在判斷為從所述除霜運(yùn)轉(zhuǎn)向所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移的情況下，通過所述熱介質(zhì)循環(huán)單元使所述熱介質(zhì)的流量增加。
8.一種熱水生成裝置，其使用權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的冷凍循環(huán)裝置，該熱水生成裝置的特征在于:將所述熱介質(zhì)設(shè)為水或防凍液，將由所述制冷劑-熱介質(zhì)熱交換器加熱后的所述水或所述防凍液用于供熱水和制 熱的至少一方。
全文摘要
本發(fā)明提供一種冷凍循環(huán)裝置，其特征在于具備低溫側(cè)冷凍循環(huán)(110)和高溫側(cè)冷凍循環(huán)(120)，且具備檢測低溫側(cè)冷凍循環(huán)(110)的低溫側(cè)蒸發(fā)器(114)的結(jié)霜狀態(tài)的除霜檢測單元(116)，在向?qū)⒌蜏貍?cè)蒸發(fā)器(114)的霜融化的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)移的情況下，繼續(xù)低溫側(cè)冷凍循環(huán)(110)的低溫側(cè)壓縮機(jī)(111)的運(yùn)轉(zhuǎn)，停止高溫側(cè)冷凍循環(huán)(120)的高溫側(cè)壓縮機(jī)(121)的運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，在轉(zhuǎn)移到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將該蓄熱了高溫的低溫側(cè)制冷劑向低溫側(cè)蒸發(fā)器(114)供給來進(jìn)行除霜，由此能夠縮短除霜時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)冷凍循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。
文檔編號F25B47/02GK103105026SQ20121045918
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者松井大, 森脅俊二, 青山繁男 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社