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公開番号2025118084
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013181
出願日2024-01-31
発明の名称ヒートポンプ装置
出願人株式会社コロナ
代理人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20250805BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】暖房効率の低下が阻止可能なヒートポンプ装置を提供する。
【解決手段】複数運転の実施時に第2負荷側熱交換器34を通過する冷媒の凝縮有無を判断する凝縮判断手段39bを有し、単独運転の実施中に要求出力算出手段39aでの算出結果から複数運転を開始するとき、凝縮判断手段39bにより第2負荷側熱交換器34を通過する冷媒が凝縮していると判断するまで、第2制御部29は、第2膨張弁24を所定の駆動開度より大きくする。これにより、第2熱源側熱交換器25を通過する冷媒の温度が極端に低下しないことで、第2熱交温度センサ27bでの検知値が除霜開始温度以下まで低下せず、第2ヒートポンプ装置20で除霜運転が実施されない。複数運転開始から短時間で除霜開始が開始されることで暖房端末40での暖房効率が低下することを未然に阻止することができるため、製品性が向上する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１圧縮機、第１負荷側熱交換器、第１膨張弁、第１熱源側熱交換器を有し、冷媒が循環する第１ヒートポンプ回路と、
第２圧縮機、第２負荷側熱交換器、第２膨張弁、第２熱源側熱交換器を有し、冷媒が循環する第２ヒートポンプ回路と、
前記第１負荷側熱交換器及び前記第２負荷側熱交換器と接続し循環液の流動により暖められる暖房端末と、前記循環液を流動させる負荷側循環ポンプと、を有した負荷側循環回路と、
前記暖房端末による暖房運転の開始指示を出す指示手段と、
前記暖房運転時において要求される暖房出力を算出する要求出力算出手段と、を有し、
前記暖房運転は、
前記第１圧縮機を駆動させ前記第１膨張弁を所定の駆動開度にすると共に、前記負荷側循環ポンプを駆動させる単独運転と、
前記第１圧縮機を駆動させ前記第１膨張弁を前記所定の駆動開度にし、前記第２圧縮機を駆動させ前記第２膨張弁を前記所定の駆動開度にすると共に、前記負荷側循環ポンプを駆動させる複数運転と、があり、
前記指示手段で前記暖房運転の開始指示が出されたと判断したら、前記要求出力算出手段で算出した暖房出力に基づき、前記単独運転と前記複数運転のいずれかを実施する制御部と、を備え、
前記複数運転の実施時に前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒の凝縮有無を判断する凝縮判断手段を有し、
前記単独運転の実施中に前記要求出力算出手段での算出結果から前記複数運転を開始するとき、前記凝縮判断手段により前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮していると判断するまで、前記制御部は、前記第２膨張弁を前記所定の駆動開度より大きくすることを特徴としたヒートポンプ装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記第２圧縮機から吐出した冷媒の温度を検知する第２吐出温度センサと、
前記第２負荷側熱交換器を通過し前記暖房端末へ向かう前記循環液の温度を検知する往き温度センサと、を有し、
前記凝縮判断手段は、前記第２吐出温度センサでの検知値が前記往き温度センサの検知値以上になったら、前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮したと判断することを特徴とした請求項１記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記第２圧縮機から吐出した冷媒の温度を検知する第２吐出温度センサと、
前記第２負荷側熱交換器を通過し前記第２膨張弁へ向かう冷媒の温度を検知する第２冷媒温度センサと、を有し、
前記凝縮判断手段は、前記第２吐出温度センサでの検知値が前記第２冷媒温度センサの検知値以上になったら、前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮したと判断することを特徴とした請求項１記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記複数運転の開始から経過した時間をカウントするカウント手段を有し、
前記凝縮判断手段は、前記カウント手段でカウントした時間が所定の経過時間以上になったら、前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮したと判断することを特徴とした請求項１記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記凝縮判断手段により、前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮していると判断したら、前記制御部は、前記第２膨張弁を前記所定の駆動開度にすることを特徴とした請求項１から４のいずれか１項に記載のヒートポンプ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の熱源を利用するヒートポンプ装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種のものでは、圧縮機と、負荷側熱交換器と、膨張弁と、熱源側熱交換器とを冷媒配管で環状に接続した第１ヒートポンプ回路と第２ヒートポンプ回路があり、第１ヒートポンプ回路の第１負荷側熱交換器及び第２ヒートポンプ回路の第２負荷側熱交換器に接続する配管が暖房端末と接続し、配管途中に設置された負荷側循環ポンプが駆動することで２つの負荷側熱交換器で加熱した循環液を暖房端末に循環させる負荷側循環回路を備えたものにおいて、要求される暖房出力が小さい場合は第１ヒートポンプ回路のみを駆動させる単独運転を実施し、第１ヒートポンプ回路のみでは要求される暖房出力を満たさない場合は、第２ヒートポンプ回路も駆動させる複数運転を実施することで、要求される暖房出力が満たされるようにするヒートポンプ装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６３８１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この従来のものでは、単独運転の実施中に複数運転を開始指示が出された場合、複数運転の開始からしばらくの間は第２ヒートポンプ回路内の冷媒の温度が低いことから、第２負荷側熱交換器内で高温の循環液から低温の冷媒へ熱が移動する関係になる。これにより、第２負荷側熱交換器内で冷媒が凝縮せずガス状態のまま膨張弁を通過することにより冷媒の温度が急激に低下し、第２熱源側熱交換器を通過する冷媒の温度が極端に低下することで、第２ヒートポンプ回路において除霜運転が実施される可能性が高まる。第２ヒートポンプ回路で除霜運転が実施されると、第２負荷側熱交換器で冷媒から循環液への熱移動が大きく減少し暖房効率が低下することから、改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、第１圧縮機、第１負荷側熱交換器、第１膨張弁、第１熱源側熱交換器を有し、冷媒が循環する第１ヒートポンプ回路と、
第２圧縮機、第２負荷側熱交換器、第２膨張弁、第２熱源側熱交換器を有し、冷媒が循環する第２ヒートポンプ回路と、
前記第１負荷側熱交換器及び前記第２負荷側熱交換器と接続し循環液の流動により暖められる暖房端末と、前記循環液を流動させる負荷側循環ポンプと、を有した負荷側循環回路と、
前記暖房端末による暖房運転の開始指示を出す指示手段と、
前記暖房運転時において要求される暖房出力を算出する要求出力算出手段と、を有し、
前記暖房運転は、
前記第１圧縮機を駆動させ前記第１膨張弁を所定の駆動開度にすると共に、前記負荷側循環ポンプを駆動させる単独運転と、
前記第１圧縮機を駆動させ前記第１膨張弁を前記所定の駆動開度にし、前記第２圧縮機を駆動させ前記第２膨張弁を前記所定の駆動開度にすると共に、前記負荷側循環ポンプを駆動させる複数運転と、があり、
前記指示手段で前記暖房運転の開始指示が出されたと判断したら、前記要求出力算出手段で算出した暖房出力に基づき、前記単独運転と前記複数運転のいずれかを実施する制御部と、を備え、
前記複数運転の実施時に前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒の凝縮有無を判断する凝縮判断手段を有し、
前記単独運転の実施中に前記要求出力算出手段での算出結果から前記複数運転を開始するとき、前記凝縮判断手段により前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮していると判断するまで、前記制御部は、前記第２膨張弁を前記所定の駆動開度より大きくすることを特徴とした。
【０００６】
また、請求項２では、前記第２圧縮機から吐出した冷媒の温度を検知する第２吐出温度センサと、
前記第２負荷側熱交換器を通過し前記暖房端末へ向かう前記循環液の温度を検知する往き温度センサと、を有し、
前記凝縮判断手段は、前記第２吐出温度センサでの検知値が前記往き温度センサの検知値以上になったら、前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮したと判断することを特徴とした。
【０００７】
また、請求項３では、前記第２圧縮機から吐出した冷媒の温度を検知する第２吐出温度センサと、
前記第２負荷側熱交換器を通過し前記第２膨張弁へ向かう冷媒の温度を検知する第２冷媒温度センサと、を有し、
前記凝縮判断手段は、前記第２吐出温度センサでの検知値が前記第２冷媒温度センサの検知値以上になったら、前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮したと判断することを特徴とした。
【０００８】
また、請求項４では、前記複数運転の開始から経過した時間をカウントするカウント手段を有し、
前記凝縮判断手段は、前記カウント手段でカウントした時間が所定の経過時間以上になったら、前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮したと判断することを特徴とした。
【０００９】
また、請求項５では、前記凝縮判断手段により、前記第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮していると判断したら、前記制御部は、前記第２膨張弁を前記所定の駆動開度にすることを特徴とした。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、単独運転の実施中に要求出力算出手段での算出結果から複数運転を開始するとき、凝縮判断手段により第２負荷側熱交換器を通過する冷媒が凝縮していると判断するまで、制御部は、第２膨張弁を所定の駆動開度より大きくするので、複数運転の開始時に第２熱源側熱交換器内を通過する冷媒の温度が極端に低下せず、複数運転の開始から短時間で第２ヒートポンプ回路が除霜運転を開始し暖房効率が低下することを未然に阻止することができるため、製品性が向上する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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