空冷热泵单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种空冷热泵单元，能够抑制在热源侧热交换器产生结霜，从而长时间继续进行制热运转。空冷热泵单元（1)具备：使制冷剂循环的热泵回路（11)，其设置有压缩机(12)、负荷侧热交换器（14)、膨胀阀（15)以及热源侧热交换器（16);以及除湿回路（21)，其相对于热泵回路（11)与膨胀阀（15)以及热源侧热交换器（16)并联连接，设置有除湿热交换器（23)，热源侧热交换器（16)以及除湿热交换器（23)均与制冷剂和空气进行热交换，并且相对于空气流串联配置，除湿热交换器（23)在空气流中配置于比热源侧热交换器（16)靠上游侧。
【专利说明】
空冷热泵单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空冷热泵单元。
【背景技术】
[0002]空冷热泵单元的空气盘管(热源侧热交换器)在制热运转时被用作蒸发器。在制热运转中，包含于吸入空气的水分凝固从而在空气盘管结霜。
[0003]在专利文献I中记载有如下除湿空调装置，具备:盘管列，其由除湿盘管和分别纵向排列配置于除湿盘管下游侧的一对结霜盘管构成；以及鼓风机，其强制地使空气在各盘管列的风路内从上游侧向下游侧流动。在该除湿空调装置中，能够在盘管列的除湿盘管中流动有用于将通过该除湿盘管的风路内的被处理空气冷却至不会在冷却盘管结霜的温度来除湿的制冷剂，并且在一对结霜盘管的一方流动有用于使通过该除湿盘管的风路后的被处理空气在通过该结霜盘管的风路内时结霜来再除湿的制冷剂，使制冷剂向另一方结霜盘管的流动停止来进行除霜运转，并且以规定的时间间隔交替地切换各结霜盘管的运转。
[0004]专利文献1:日本特开2010-7954号公报
[0005]一般地，若空冷热泵单元的空气盘管中结霜恶化，则会由于风路阻力增加而导致吸入空气的风量减少，并阻碍空气盘管导热。由此，制冷剂的低压压力异常降低，不能继续制热运转。因此，存在制热运转中需要定期地进行除霜(除霜运转)，不能制长时间继续制热运转的问题。
[0006]在专利文献I中记载有如下内容:根据上述除湿空调装置，在盘管列的结霜变得极少，能够防止因除湿风量的降低、全面结霜而导致的除湿性能恶化。然而，在专利文献I中未记载除湿盘管以及一对结霜盘管在制冷剂回路中是如何设置的。
实用新型内容
[0007]本实用新型是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制在热源侧热交换器产生结霜，从而长时间继续制热运转的空冷热泵单元。
[0008]本实用新型的空冷热泵单元的特征在于，具备:使制冷剂循环的热泵回路，其设置有压缩机、负荷侧热交换器、膨胀装置以及热源侧热交换器；以及除湿回路，其相对于上述热泵回路与上述膨胀装置以及上述热源侧热交换器并联连接，设置有除湿热交换器，上述热源侧热交换器以及上述除湿热交换器均与制冷剂和空气进行热交换，并且相对于空气流串联配置，上述除湿热交换器在空气流中被配置于比上述热源侧热交换器靠上游侧。
[0009]在上述空冷热泵单元中，优选还具备:温度传感器，其对比所述除湿热交换器靠下游侧并比所述热源侧热交换器靠上游侧的空气温度进行检测；电子膨胀阀，其在所述除湿回路中被设置于比所述除湿热交换器靠上游侧；以及控制装置，其基于所述空气温度来控制所述电子膨胀阀。
[0010]在上述空冷热泵单元中，优选还具备:温度传感器，其对所述除湿热交换器的出口侧的制冷剂温度进行检测；电子膨胀阀，其所述除湿回路中被设置于比所述除湿热交换器靠上游侧；以及控制装置，其基于所述制冷剂温度来控制所述电子膨胀阀。
[0011]在上述空冷热泵单元中，优选还具备:温度传感器，其对比所述除湿热交换器靠下游侧并比所述热源侧热交换器靠上游侧的空气温度进行检测；彼此并联连接的多个开闭阀，所述多个开闭阀在所述除湿回路中被设置于比所述除湿热交换器靠上游侧或比所述除湿热交换器靠下游侧；以及控制装置，其基于所述空气温度来控制所述多个开闭阀。
[0012]在上述空冷热泵单元中，优选还具备:温度传感器，其对所述除湿热交换器的出口侧的制冷剂温度进行检测；彼此并联连接的多个开闭阀，所述多个开闭阀在所述除湿回路中被设置于比所述除湿热交换器靠上游侧或比所述除湿热交换器靠下游侧；以及控制装置，其基于所述制冷剂温度来控制所述多个开闭阀。
[0013]根据本实用新型，由于能够利用除湿热交换器对流入热源侧热交换器的空气进行除湿，所以能够抑制在热源侧热交换器产生结霜。因此，空冷热泵单元能够长时间继续制热运转。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是示出成为本实用新型的实施方式I的前提的空冷热泵单元101的简略结构的制冷剂回路图。
[0015]图2是示出成为本实用新型的实施方式I的前提的空冷热泵单元101的简略结构的制冷剂回路图。
[0016]图3是示出本实用新型的实施方式I的空冷热泵单元I的简略结构的制冷剂回路图。
[0017]图4是表示在本实用新型的实施方式I所涉及的空冷热泵单元I中，由控制装置30执行的电子膨胀阀22的开度调节处理的流程的一个例子的流程图。
[0018]图5是示出本实用新型的实施方式2所涉及的空冷热泵单元2的简略结构的制冷剂回路图。
[0019]图6是表示在本实用新型的实施方式2所涉及的空冷热泵单元2中，由控制装置30执行的电子膨胀阀22的开度调节处理的流程的一个例子的流程图。
[0020]图7是示出本实用新型的实施方式3所涉及的空冷热泵单元3的简略结构的制冷剂回路图。
[0021]图8是表示在本实用新型的实施方式3所涉及的空冷热泵单元3中，由控制装置30执行的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭处理的流程的一个例子的流程图。
[0022]图9是表示在本实用新型的实施方式3所涉及的空冷热泵单元3中，由控制装置30执行的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭处理的流程的一个例子的流程图。
[0023]图10表示在本实用新型的实施方式3所涉及的空冷热泵单元3中，由控制装置30执行的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭处理的流程的一个例子的流程图。
[0024]图11是示出本实用新型的实施方式4所涉及的空冷热泵单元4的简略结构的制冷剂回路图。
[0025]图12是表示在本实用新型的实施方式4所涉及的空冷热泵单元4中，由控制装置30执行的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭处理的流程的一个例子的流程图。
[0026]图13是表示在本实用新型的实施方式4所涉及的空冷热泵单元4中，由控制装置30执行的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭处理的流程的一个例子的流程图。
[0027]图14是表示在本实用新型的实施方式4所涉及的空冷热泵单元4中，由控制装置30执行的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭处理的流程的一个例子的流程图。
[0028]附图标记说明:
[0029]1、2、3、4、101…空冷热泵单元；11…热泵回路;12、102…压缩机;13、103…四通阀;14、104…负荷侧热交换器;15、105…膨胀阀;16、106…热源侧热交换器;21…除湿回路；22…电子膨胀阀;23…除湿热交换器;24...电磁阀A ;25…电磁阀B ;30…控制装置;31、32…温度传感器。
【具体实施方式】
[0030]实施方式1.
[0031]对本实用新型的实施方式I所涉及的空冷热泵单元进行说明。空冷热泵单元被用为空气调节装置或供热水装置等热源。首先，对成为本实施方式的前提的空冷热泵单元的结构进行说明。图1以及图2是示出成为本实施方式的前提的空冷热泵单元101的结构的制冷剂回路图。图1示出的空冷热泵单元101具有热泵回路，该热泵回路具备压缩机102、四通阀103、负荷侧热交换器104 (水侧热交换器)、膨胀阀105以及热源侧热交换器106 (空气盘管)。压缩机102、四通阀103、负荷侧热交换器104、膨胀阀105以及热源侧热交换器106通过制冷剂配管而被依次连接。空冷热泵单元101通过利用四通阀103来切换制冷剂的流动路径而成为能够与制冷运转以及制热运转中的任一运转对应的结构。
[0032]制热运转时，从压缩机102排出的高压的制冷剂气体通过四通阀103流入负荷侧热交换器104。流入负荷侧热交换器104的制冷剂气体因与水或载冷剂等外部流体进行热交换而凝结，并变成高压的液体制冷剂，进而流入膨胀阀105。流入膨胀阀105的液体制冷剂被减压而变成低压的气液二相制冷剂，从而流入热源侧热交换器106。流入热源侧热交换器106的气液二相制冷剂因与由风扇鼓风来的吸入空气进行热交换而蒸发，从而变成低压的气体制冷剂，并被吸入压缩机102。
[0033]制热运转时，热源侧热交换器106被用作蒸发器，所以吸入空气所含的水分凝固，从而在热源侧热交换器106结霜。若结霜变得严重，则阻碍热源侧热交换器106导热，并且低压压力异常降低，从而不能继续制热运转。因此，在结霜变得严重的情况下，如图2所示，利用四通阀103切换制冷剂的流动路径，使热源侧热交换器106作为冷凝器而发挥作用来进行除霜。
[0034]接下来，对本实施方式所涉及的空冷热泵单元进行说明。图3是示出本实施方式所涉及的空冷热泵单元I的简略结构的制冷剂回路图。如图3所示，空冷热泵单元I具有热泵回路11，该热泵回路11具备压缩机12、四通阀13、负荷侧热交换器14(水侧热交换器)、膨胀阀15以及热源侧热交换器16 (空气盘管)。压缩机12、四通阀13、负荷侧热交换器14、膨胀阀15以及热源侧热交换器16通过制冷剂配管而被依次连接。
[0035]压缩机12是流体机械，其吸入制冷剂，压缩并排出吸入的制冷剂。四通阀13是流动路径切换装置，其切换制热运转时的制冷剂流和制冷运转时的制冷剂流。负荷侧热交换器14是制热运转时作为散热器(例如冷凝器)发挥作用、制冷运转时作为蒸发器发挥作用的热交换器。本例的负荷侧热交换器14在制热运转时通过与制冷剂进行热交换来加热水或载冷剂等外部流体，在制冷运转时通过与制冷剂进行热交换来冷却外部流体。膨胀阀15是使制冷剂减压膨胀的膨胀装置的一个例子。热源侧热交换器16在制热运转时作为蒸发器发挥作用，在制冷运转时作为散热器(例如冷凝器)发挥作用。本例的热源侧热交换器16在制热运转时通过与由风扇鼓风而来的吸入空气(例如外部空气)进行热交换使制冷剂吸热，在制冷运转时通过与由风扇鼓风而来的吸入空气进行热交换从制冷剂散热。
[0036]另外，空冷热泵单元I具有除湿回路21，该除湿回路21相对于热泵回路11与膨胀阀15以及热源侧热交换器16并联连接。即，在制热运转时的制冷剂流中，除湿回路21在比负荷侧热交换器14靠下游侧且比膨胀阀15靠上游侧从热泵回路11分岔，在比热源侧热交换器16靠下游侧且比四通阀13靠上游侧(S卩，比压缩机12靠上游侧)与热泵回路11汇合。
[0037]在除湿回路21中设置有电子膨胀阀22以及除湿热交换器23 (除湿盘管)。电子膨胀阀22在制热运转时的制冷剂流中设置于比除湿热交换器23靠上游侧。电子膨胀阀22是通过后述的控制装置30的控制能够调整开度的膨胀阀，调节向除湿热交换器23供给的制冷剂的量。本例的电子膨胀阀22在制热运转时根据来自控制装置30的脉冲信号调节至规定开度，在制冷运转时变为例如完全关闭(详细的动作稍后进行说明)。除湿热交换器23以及热源侧热交换器16相对于由风扇鼓风而来的吸入空气流(在图3中，用粗箭头表示吸入空气流的方向)串联配置。另外，除湿热交换器23在吸入空气流中配置于比热源侧热交换器16靠上游侧。S卩，由风扇鼓风而来的吸入空气依次通过除湿热交换器23以及热源侧热交换器16。除湿热交换器23在制热运转时作为蒸发器发挥作用。即，除湿热交换器23具有在比热源侧热交换器16靠上游侧对吸入热源侧热交换器16的空气进行冷却并除湿的功能。因空气中的水分在除湿热交换器23凝结而产生的凝结水作为排水而被排出。此外，在本例中，制冷运转时，电子膨胀阀22变为完全关闭，所以制冷剂不会在除湿热交换器23流动。
[0038]另外，空冷热泵单元I具有温度传感器31，该温度传感器31对吸入空气流中比除湿热交换器23靠下游侧且比热源侧热交换器16靠上游侧的空气(即、吸入热源侧热交换器16的空气)的温度进行检测。温度传感器31对空气的温度进行检测，从而将检测信号输出至控制装置30。
[0039]控制装置30具有微型计算机，该微型计算机具备CPU、R0M、RAM、输入输出端口等。控制装置30基于来自包括温度传感器31在内的各种传感器的检测信号等对空冷热泵单元I整体进行控制。
[0040]图4是表示由控制装置30执行的电子膨胀阀22的开度调节处理的流程的一个例子的流程图。图4示出的处理以例如空冷热泵单元I开始运转为契机而开始。如图4所示，在步骤SI中，对空冷热泵单元I的运转模式是否为制热模式进行判定。在运转模式为制热模式的情况下，移至步骤S2的处理，在运转模式为制热模式以外(例如制冷模式)的情况下，移至步骤S9的处理。
[0041]在步骤S2中，对压缩机12是否处于运转过程中进行判定。在压缩机12处于运转过程中的情况下，移至步骤S3的处理，在压缩机12不处于运转过程中的情况下，移至步骤S9的处理。
[0042]在步骤S3中，基于来自温度传感器31的输出信号，对比除湿热交换器23靠下游侧且热源侧热交换器16靠上游侧的空气温度(空气温度Ta)进行检测。然后，移至步骤S4的处理。
[0043]在步骤S4中，对空气温度Ta是否比设定空气温度(在本例中为10°C )低进行判定。在此，设定空气温度被预先设定为不会在除湿热交换器23产生结霜的温度。在空气温度Ta比设定空气温度低的情况下，移至步骤S5的处理，在除此以外的情况(空气温度Ta为设定空气温度以上的情况)下，移至步骤S6的处理。
[0044]在步骤S5中，进行关闭电子膨胀阀22规定脉冲量的处理。通过该处理，电子膨胀阀22的开度减小，从而向除湿热交换器23供给的制冷剂量减少。
[0045]在步骤S6中，对空气温度Ta是否比设定空气温度高进行判定。在空气温度Ta比设定空气温度高的情况下，移至步骤S7的处理，在除此以外的情况(空气温度Ta与设定空气温度相同的情况)下，移至步骤S8的处理。
[0046]在步骤S7中，进行打开电子膨胀阀22规定脉冲量的处理。通过该处理，电子膨胀阀22的开度增大，从而向除湿热交换器23供给的制冷剂量增加。
[0047]在步骤S8中，将电子膨胀阀22的开度保持不变。由此，能够维持向除湿热交换器23供给的制冷剂量。通过步骤S4?S8的处理，电子膨胀阀22的开度被调节为空气温度Ta接近设定空气温度(即，不会在除湿热交换器23产生结霜)。
[0048]在步骤S9中，使电子膨胀阀22完全关闭。即，在本例中，在空冷热泵单元I的运转模式为制冷模式的情况、或压缩机12不处于运转过程中的情况下，不会向除湿热交换器23供给制冷剂。
[0049]在空冷热泵单元I运转结束之前，以规定的时间间隔重复步骤SI?S9的处理。
[0050]如上所述，本实施方式的空冷热泵单元I具备:热泵回路11，其设置有使制冷剂循环的压缩机12、负荷侧热交换器14、膨胀阀15 (膨胀装置的一个例子)以及热源侧热交换器16 ;以及除湿回路21，其相对于热泵回路11与膨胀阀15以及热源侧热交换器16并联连接，并设置有除湿热交换器23，热源侧热交换器16以及除湿热交换器23均与制冷剂和空气进行热交换，并且相对于空气流串联配置，除湿热交换器23在空气流中配置于比热源侧热交换器16靠上游侧。
[0051]根据该结构，能够利用除湿热交换器23对流入热源侧热交换器16的空气进行除湿，所以能够抑制在热源侧热交换器16产生结霜。因此，能够防止因热源侧热交换器16结霜而导致制冷剂的低压压力异常降低。另外，能够延长制热运转中除霜的间隔，所以空冷热泵单元I能够长时间继续制热运转。
[0052]另外，本实施方式的空冷热泵单元I还具备:温度传感器31，其对比除湿热交换器23靠下游侧并比热源侧热交换器16靠上游侧的空气温度Ta进行检测；电子膨胀阀22，其在除湿回路21中设置于比除湿热交换器23靠上游侧；以及控制装置30，其基于空气温度Ta来控制电子膨胀阀22。
[0053]根据该结构，通过调节电子膨胀阀22的开度，能够实现在除湿热交换器23也不产生结霜。因此，能够不需要用于对除湿热交换器23进行除霜的除霜运转。
[0054]实施方式2.
[0055]对本实用新型的实施方式2的空冷热泵单元进行说明。图5是示出本实施方式的空冷热泵单元2的简略结构的制冷剂回路图。此外，对具有与实施方式I的空冷热泵单元I相同的功能以及作用的构成要素标注相同的附图标记并省略其说明。如图5所示，空冷热泵单元2若与实施方式I的空冷热泵单元I比较，则在如下方面不同:在制热运转时的制冷剂流中，设置有对除湿热交换器23的出口侧的制冷剂气体的温度进行检测的温度传感器32。温度传感器32检测制冷剂气体的温度，从而将检测信号输出至控制装置30。在此，温度传感器32可以直接检测制冷剂的温度，也可以为了间接地检测制冷剂的温度而检测制冷剂配管的温度。
[0056]图6是表示由控制装置30执行的电子膨胀阀22的开度调节处理的流程的一个例子的流程图。图6示出的处理以例如空冷热泵单元2开始运转为契机而开始。此外，图6的步骤S11、S12、S15、S17?S19分别与图4的步骤S1、S2、S5、S7?S9相同，所以省略说明。
[0057]在步骤S13中，基于来自温度传感器32的输出信号对除湿热交换器23出口侧的制冷剂气体的温度(制冷剂温度Tr)进行检测。然后，移至步骤S14的处理。
[0058]在步骤S14中，对制冷剂温度Tr是否比设定制冷剂温度(本例中为1°C )低进行判定。在此，设定制冷剂温度被预先设定为不会在除湿热交换器23产生结霜的温度。在制冷剂温度Tr比设定制冷剂温度低的情况下，移至步骤S15的处理，在除此以外的情况(制冷剂温度Tr为设定制冷剂温度以上的情况)下，移至步骤S16的处理。
[0059]在步骤S16中，对制冷剂温度Tr是否比设定制冷剂温度高进行判定。在制冷剂温度Tr比设定制冷剂温度高的情况下，移至步骤S17的处理，在除此以外的情况(制冷剂温度Tr与设定制冷剂温度相同的情况)下，移至步骤S18的处理。
[0060]通过步骤S14?S18的处理，电子膨胀阀22的开度被调节为制冷剂温度Tr接近设定制冷剂温度(即，不会在除湿热交换器23产生结霜)。
[0061]如上所述，本实施方式的空冷热泵单元2还具备:温度传感器32，其对除湿热交换器23的出口侧的制冷剂温度Tr进行检测；电子膨胀阀22，其在除湿回路21中设置于比除湿热交换器23靠上游侧；以及控制装置30，其基于制冷剂温度Tr来控制电子膨胀阀22。
[0062]根据该结构，通过调节电子膨胀阀22的开度，能够实现在除湿热交换器23也不产生结霜。因此，能够不需要用于对除湿热交换器23进行除霜的除霜运转。
[0063]实施方式3.
[0064]对本实用新型的实施方式3的空冷热泵单元进行说明。图7是示出本实施方式的空冷热泵单元3的简略结构的制冷剂回路图。此外，对具有与实施方式I的空冷热泵单元I相同的功能以及作用的构成要素标注相同的附图标记并省略其说明。如图7所示，空冷热泵单元3若与实施方式I的空冷热泵单元I比较，则在如下方面不同:在制热运转时的制冷剂流中，在除湿回路21中例如比除湿热交换器23靠上游侧设置有彼此并联连接的多个电磁阀(电磁阀A24以及电磁阀B25(均为开闭阀的一个例子))。在本例中，电磁阀A24以及电磁阀B25的数量为两个。本例的电磁阀A24以及电磁阀B25根据控制装置30的控制(有无通电)通过两个位置动作而被开闭。向除湿热交换器23供给的制冷剂量根据处于开状态的电磁阀A24以及电磁阀B25的数量来调节。电磁阀A24以及电磁阀B25在制热运转时的制冷剂流中可以设置于除湿回路21中比除湿热交换器23靠下游侧。
[0065]图8?图10是表示由控制装置30执行的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭处理的流程的一个例子的流程图。图8?图10示出的处理以例如空冷热泵单元3开始运转为契机而开始。此外，在本例中，为简化说明，将电磁阀B25设定为比电磁阀A24优先处于开状态。因此,本例的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态的组合有如下三种:电磁阀A24以及电磁阀B25均处于闭状态、电磁阀A24处于闭状态且电磁阀B25处于开状态、电磁阀A24以及电磁阀B25均处于开状态。
[0066]如图8?图10所示，在步骤S21中，对空冷热泵单元3的运转模式是否为制热模式进行判定。在运转模式为制热模式的情况下，移至步骤S22的处理，在运转模式为制热模式以外(例如制冷模式)的情况下，移至步骤S30的处理。
[0067]在步骤S22中，对压缩机12是否处于运转过程中进行判定。在压缩机12处于运转过程中的情况下，移至步骤S23的处理，在压缩机12未处于运转过程中的情况下，移至步骤S30的处理。
[0068]在步骤S23中，基于来自温度传感器31的输出信号，对比除湿热交换器23靠下游侧且比热源侧热交换器16靠上游侧的空气温度(空气温度Ta)进行检测。然后，移至步骤S24的处理。
[0069]在步骤S24中，对电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态进行判定。若电磁阀A24以及电磁阀B25均处于闭状态(未向除湿热交换器23供给制冷剂的状态)，则移至步骤S25的处理，若为除此以外的状态，则移至步骤S31的处理。
[0070]在步骤S25中，对空气温度Ta是否比设定空气温度(在本例中为10°C )低进行判定。在此，设定空气温度被预先设定为不会在除湿热交换器23产生结霜的温度。在空气温度Ta比设定空气温度低的情况下，移至步骤S26的处理，在除此以外的情况(空气温度Ta为设定空气温度以上的情况)下，移至步骤S27的处理。
[0071]在步骤S26中，进行将电磁阀A24以及电磁阀B25均维持在闭状态的处理。由此，能够维持不向除湿热交换器23供给制冷剂的状态。
[0072]在步骤S27中，对空气温度Ta是否比设定空气温度高进行判定。在空气温度Ta比设定空气温度高的情况下，移至步骤S28的处理，在除此以外的情况(空气温度Ta与设定空气温度相同的情况)下，移至步骤S29的处理。
[0073]在步骤S28中，进行将电磁阀A24维持在闭状态而使电磁阀B25为开状态的处理。通过该处理，能够向除湿热交换器23供给制冷剂。
[0074]在步骤S29中，进行将电磁阀A24以及电磁阀B25均维持在闭状态的处理。由此，能够维持不向除湿热交换器23供给制冷剂的状态。
[0075]在步骤S30中，进行使电磁阀A24以及电磁阀B25均为闭状态的处理。即，在本例中，在空冷热泵单元3的运转模式为制冷模式的情况、或压缩机12不处于运转过程中的情况下，不向除湿热交换器23供给制冷剂。
[0076]在步骤S31中，对电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态进行判定。在电磁阀A24处于闭状态且电磁阀B25处于开状态的情况(在向除湿热交换器23供给相对小的流量的制冷剂的情况)下，移至步骤S32的处理，在除此以外的情况下，移至步骤S37的处理。
[0077]在步骤S32中，对空气温度Ta是否比设定空气温度(在本例中为10°C )低进行判定。在空气温度Ta比设定空气温度低的情况下，移至步骤S33的处理，在除此以外的情况(空气温度Ta为设定空气温度以上的情况)下，移至步骤S34的处理。
[0078]在步骤S33中，进行使电磁阀A24以及电磁阀B25均为闭状态的处理。通过该处理，变为不向除湿热交换器23供给制冷剂。
[0079]在步骤S34中，对空气温度Ta是否比设定空气温度高进行判定。在空气温度Ta比设定空气温度高的情况下，移至步骤S35的处理，在除此以外的情况(空气温度Ta与设定空气温度相同的情况)下，移至步骤S36的处理。
[0080]在步骤S35中，进行使电磁阀A24以及电磁阀B25均为开状态的处理。通过该处理，能够使向除湿热交换器23供给的制冷剂量增加。
[0081]在步骤S36中，进行将电磁阀A24维持在闭状态而将电磁阀B25维持在开状态的处理。通过该处理，能够维持向除湿热交换器23供给的制冷剂量。
[0082]在步骤S37的时刻，电磁阀A24以及电磁阀B25均变为开状态。即，能够向除湿热交换器23供给相对大流量的制冷剂。
[0083]在步骤S37的下一步骤S38中，对空气温度Ta是否比设定空气温度(在本例中为10C )低进行判定。在空气温度Ta比设定空气温度低的情况下，移至步骤S39的处理，在除此以外的情况(空气温度Ta为设定空气温度以上的情况)下，移至步骤S40的处理。
[0084]在步骤S39中，进行将电磁阀A24维持在闭状态而将电磁阀B25维持在开状态的处理。通过该处理，向除湿热交换器23供给的制冷剂量减少。
[0085]在步骤S40中，对空气温度Ta是否比设定空气温度高进行判定。在空气温度Ta比设定空气温度高的情况下，移至步骤S41的处理，在除此以外的情况(空气温度Ta与设定空气温度相同的情况)下，移至步骤S42的处理。
[0086]在步骤S41中，进行将电磁阀A24以及电磁阀B25均维持在开状态的处理。通过该处理，将向除湿热交换器23供给的制冷剂量维持在最大流量。
[0087]在步骤S42中，进行将电磁阀A24以及电磁阀B25均维持在开状态的处理。通过该处理，能够维持向除湿热交换器23供给的制冷剂量。
[0088]通过上述处理，电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态被控制为空气温度Ta接近设定空气温度(即，不在除湿热交换器23产生结霜)。在空冷热泵单元3结束运转之前，以规定的时间间隔反复进行步骤S21?S42的处理。
[0089]如上所述，本实施方式的空冷热泵单元3还具备:温度传感器31，其并比除湿热交换器23靠下游侧且比热源侧热交换器16靠上游侧的空气温度Ta进行检测；彼此并联连接的电磁阀A24以及电磁阀B25(多个开闭阀的一个例子)，它们在除湿回路21中设置于比除湿热交换器23靠上游侧或比除湿热交换器23靠下游侧；以及控制装置30，其基于空气温度Ta对电磁阀A24以及电磁阀B25进行控制。
[0090]根据该结构，通过对电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态进行控制，能够实现在除湿热交换器23也不产生结霜。因此，能够不需要用于对除湿热交换器23进行除霜的除霜运转。
[0091]实施方式4.
[0092]对本实用新型的实施方式4的空冷热泵单元进行说明。图11是示出本实施方式的空冷热泵单元4的简略结构的制冷剂回路图。此外，对具有与实施方式3的空冷热泵单元3相同的功能以及作用的构成要素标注相同的附图标记并省略其说明。如图11所示，空冷热泵单元4若与实施方式3的空冷热泵单元3比较，则在如下方面不同:在制热运转时的制冷剂流中，设置有对除湿热交换器23出口侧的制冷剂气体的温度进行检测的温度传感器32。温度传感器32检测制冷剂气体的温度，从而将检测信号输出至控制装置30。在此，温度传感器32可以直接检测制冷剂的温度，也可以为了间接地检测制冷剂的温度而检测制冷剂配管的温度。
[0093]图12?图14是表示由控制装置30执行的电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭处理的流程的一个例子的流程图。图12?图14示出的处理以例如空冷热泵单元4开始运转为契机而开始。
[0094]如图12?图14所示，在步骤S51中，对空冷热泵单元4的运转模式是否为制热模式进行判定。在运转模式为制热模式的情况下，移至步骤S52的处理，在运转模式为制热模式以外(例如制冷模式)的情况下，移至步骤S60的处理。
[0095]在步骤S52中，对压缩机12是否处于运转过程中进行判定。在压缩机12处于运转过程中的情况下，移至步骤S53的处理，在压缩机12未处于运转过程中的情况下，移至步骤S60的处理。
[0096]在步骤S53中，基于来自温度传感器32的输出信号对除湿热交换器23出口侧的制冷剂气体的温度(制冷剂温度Tr)进行检测。然后，移至步骤S54的处理。
[0097]在步骤S54中，对电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态进行判定。若电磁阀A24以及电磁阀B25均处于闭状态(不向除湿热交换器23供给制冷剂的状态)，则移至步骤S55的处理，若处于除此以外的状态，则移至步骤S61的处理。
[0098]在步骤S55中，对制冷剂温度Tr是否比设定制冷剂温度(在本例中为1°C )低进行判定。在此，设定制冷剂温度被预先设定为不会在除湿热交换器23产生结霜的温度。在制冷剂温度Tr比设定制冷剂温度低的情况下，移至步骤S56的处理，在除此以外的情况(制冷剂温度Tr为设定制冷剂温度以上的情况)下，移至步骤S57的处理。
[0099]在步骤S56中，进行将电磁阀A24以及电磁阀B25均维持在闭状态的处理。由此，能够维持不向除湿热交换器23供给制冷剂的状态。
[0100]在步骤S57中，对制冷剂温度Tr是否比设定制冷剂温度高进行判定。在制冷剂温度Tr比设定制冷剂温度高的情况下，移至步骤S58的处理，在除此以外的情况(制冷剂温度Tr与设定制冷剂温度相同的情况)下，移至步骤S59的处理。
[0101]在步骤S58中，进行将电磁阀A24维持在闭状态而使电磁阀B25为开状态的处理。通过该处理，向除湿热交换器23供给制冷剂。
[0102]在步骤S59中，进行将电磁阀A24以及电磁阀B25均维持在闭状态的处理。由此，能够维持不向除湿热交换器23供给制冷剂的状态。
[0103]在步骤S60中，进行使电磁阀A24以及电磁阀B25均为闭状态的处理。即，在本例中，在空冷热泵单元4的运转模式为制冷模式的情况、或压缩机12未处于运转过程中的情况下，不向除湿热交换器23供给制冷剂。
[0104]在步骤S61中，对电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态进行判定。在电磁阀A24处于闭状态且电磁阀B25处于开状态的情况(向除湿热交换器23供给相对小的流量的制冷剂的情况)下，移至步骤S62的处理，在除此以外的情况下，移至步骤S67的处理。
[0105]在步骤S62中，对制冷剂温度Tr是否比设定制冷剂温度(在本例中为1°C )低进行判定。在制冷剂温度Tr比设定制冷剂温度低的情况下，移至步骤S63的处理，在除此以外的情况(制冷剂温度Tr为设定制冷剂温度以上的情况)下，移至步骤S64的处理。
[0106]在步骤S63中，进行使电磁阀A24以及电磁阀B25均为闭状态的处理。通过该处理，变为不向除湿热交换器23供给制冷剂。
[0107]在步骤S64中，对制冷剂温度Tr是否比设定制冷剂温度高进行判定。在制冷剂温度Tr比设定制冷剂温度高的情况下，移至步骤S65的处理，在除此以外的情况(制冷剂温度Tr与设定制冷剂温度相同的情况)下，移至步骤S66的处理。
[0108]在步骤S65中，进行使电磁阀A24以及电磁阀B25均为开状态的处理。通过该处理，向除湿热交换器23供给的制冷剂量增加。
[0109]在步骤S66中，进行将电磁阀A24维持在闭状态而将电磁阀B25维持在开状态的处理。通过该处理，能够维持向除湿热交换器23供给的制冷剂量。
[0110]在步骤S67的时刻，电磁阀A24以及电磁阀B25均变为开状态。即，能够向除湿热交换器23供给相对大流量的制冷剂。
[0111]在步骤S67的下一步骤S68中，对制冷剂温度Tr是否比设定制冷剂温度(在本例中为l°c )低进行判定。在制冷剂温度Tr比设定制冷剂温度低的情况下，移至步骤S69的处理，在除此以外的情况(制冷剂温度Tr为设定制冷剂温度以上的情况)下，移至步骤S70的处理。
[0112]在步骤S69中，进行将电磁阀A24维持在闭状态而将电磁阀B25维持在开状态的处理。通过该处理，向除湿热交换器23供给的制冷剂量减少。
[0113]在步骤S70中，对制冷剂温度Tr是否比设定制冷剂温度高进行判定。在制冷剂温度Tr比设定制冷剂温度高的情况下，移至步骤S71的处理，在除此以外的情况(制冷剂温度Tr与设定制冷剂温度相同的情况)，移至步骤S72的处理。
[0114]在步骤S71中，进行将电磁阀A24以及电磁阀B25均维持在开状态的处理。通过该处理，将向除湿热交换器23供给的制冷剂量维持在最大流量。
[0115]在步骤S72中，进行将电磁阀A24以及电磁阀B25均维持在开状态的处理。通过该处理，能够维持向除湿热交换器23供给的制冷剂量。
[0116]通过上述处理，电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态被控制为制冷剂温度Tr接近设定制冷剂温度(即，不在除湿热交换器23产生结霜)。在空冷热泵单元4结束运转之前，以规定的时间间隔反复进行步骤S51?S72的处理。
[0117]如上所述，本实施方式的空冷热泵单元4还具备:温度传感器32，其对除湿热交换器23出口侧的制冷剂温度Tr进行检测；彼此并联连接的电磁阀A24以及电磁阀B25 (多个开闭阀的一个例子)，它们在除湿回路21中设置于比除湿热交换器23靠上游侧或比除湿热交换器23靠下游侧；以及控制装置30，其基于制冷剂温度Tr对电磁阀A24以及电磁阀B25进行控制。
[0118]根据该结构，通过对电磁阀A24以及电磁阀B25的开闭状态进行控制，能够实现在除湿热交换器23也不产生结霜。因此，能够不需要用于对除湿热交换器23进行除霜的除霜运转。
[0119]其他实施方式.
[0120]本实用新型并不局限于上述实施方式，也可以是各种变形。
[0121]例如，在上述实施方式中，列举在负荷侧热交换器14因与外部流体进行热交换而凝结的制冷剂为例，但也可以采用在负荷侧热交换器14不凝结而对外部流体散热的CO2制冷剂。
[0122]另外，上述各实施方式、变形例也可以彼此组合来实施。
【权利要求】
1.一种空冷热泵单元，其特征在于，具备: 使制冷剂循环的热泵回路，其设置有压缩机、负荷侧热交换器、膨胀装置以及热源侧热交换器；以及 除湿回路，其相对于所述热泵回路与所述膨胀装置以及所述热源侧热交换器并联连接，设置有除湿热交换器， 所述热源侧热交换器以及所述除湿热交换器均与制冷剂和空气进行热交换，并且相对于空气流串联配置， 所述除湿热交换器在空气流中配置于比所述热源侧热交换器靠上游侧。
2.根据权利要求1所述的空冷热泵单元，其特征在于，还具备: 温度传感器，其对比所述除湿热交换器靠下游侧并比所述热源侧热交换器靠上游侧的空气温度进行检测； 电子膨胀阀，其在所述除湿回路中被设置于比所述除湿热交换器靠上游侧；以及 控制装置，其基于所述空气温度来控制所述电子膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的空冷热泵单元，其特征在于，还具备: 温度传感器，其对所述除湿热交换器的出口侧的制冷剂温度进行检测； 电子膨胀阀，其所述除湿回路中被设置于比所述除湿热交换器靠上游侧；以及 控制装置，其基于所述制冷剂温度来控制所述电子膨胀阀。
4.根据权利要求1所述的空冷热泵单元，其特征在于，还具备: 温度传感器，其对比所述除湿热交换器靠下游侧并比所述热源侧热交换器靠上游侧的空气温度进行检测； 彼此并联连接的多个开闭阀，所述多个开闭阀在所述除湿回路中被设置于比所述除湿热交换器靠上游侧或比所述除湿热交换器靠下游侧；以及控制装置，其基于所述空气温度来控制所述多个开闭阀。
5.根据权利要求1所述的空冷热泵单元，其特征在于，还具备: 温度传感器，其对所述除湿热交换器的出口侧的制冷剂温度进行检测； 彼此并联连接的多个开闭阀，所述多个开闭阀在所述除湿回路中被设置于比所述除湿热交换器靠上游侧或比所述除湿热交换器靠下游侧；以及控制装置，其基于所述制冷剂温度来控制所述多个开闭阀。
【文档编号】F25B41/06GK204027078SQ201420358234
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】青木秀雄 申请人:三菱电机株式会社