WO2014102934A1 - ヒートポンプ温水暖房機 - Google Patents

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拓木 越智
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    • F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21171—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator

Definitions

  • the present invention relates to a heat pump hot water heater.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-181104 discloses a water heater that is a heat pump device including a refrigerant circuit and a water circuit.
  • the refrigerant circuit is a circuit that includes a compressor, an outdoor heat exchanger, and an indoor heat exchanger, and circulates the refrigerant.
  • the water circuit is a circuit through which water flows while sharing the refrigerant circuit and the indoor heat exchanger.
  • the high-temperature refrigerant compressed by the compressor is cooled by exchanging heat with water in the indoor heat exchanger, and after being depressurized, it is heated by exchanging heat with the outside air in the outdoor heat exchanger.
  • the water flowing through the water circuit is heated by exchanging heat with the refrigerant in the indoor heat exchanger.
  • frost adheres to the outdoor heat exchanger and the operating efficiency decreases when the temperature of the outside air is low.
  • the heat pump device performs a defrost operation for melting frost attached to the outdoor heat exchanger.
  • the heat pump device performs reverse cycle operation in which the refrigerant circulation direction in the refrigerant circuit is reversed from that during normal operation.
  • coolant compressed with the compressor flows in into an outdoor heat exchanger, and defrost (defrost) of an outdoor heat exchanger is performed.
  • Patent Literature 1 discloses a heat pump device that performs defrosting by reverse cycle operation after flowing hot water in a hot water storage tank connected to a water circuit to an indoor heat exchanger and accumulating heat in the indoor heat exchanger. Has been.
  • Patent Document 2 International Publication No.
  • 2006/103815 discloses a mode in which defrosting is performed by reverse cycle operation using the heat of hot water remaining in the water circuit, and a high temperature discharged from the compressor of the refrigerant circuit.
  • the heat pump device has a mode in which the refrigerant is passed through the outdoor heat exchanger and the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger is returned to the compressor as it is to perform defrosting.
  • An object of the present invention is to provide a heat pump hot water heater capable of preventing freezing of water.
  • the heat pump hot water heater includes a refrigerant circuit, a water circuit, and a control unit.
  • the refrigerant circuit is a circuit through which the refrigerant circulates.
  • the refrigerant circuit includes a first heat exchanger that exchanges heat between the air and the refrigerant, a second heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and water, and a compressor that compresses the refrigerant.
  • the water circuit is a circuit through which water flows.
  • the water circuit includes a second heat exchanger and a water supply mechanism that supplies water to the second heat exchanger.
  • the control unit controls the refrigerant circuit and the water circuit in order to perform the defrost operation of the first heat exchanger.
  • the refrigerant circuit can switch between a normal cycle operation and a reverse cycle operation.
  • the refrigerant circulates in the order of the compressor, the second heat exchanger, the first heat exchanger, and the compressor.
  • the reverse cycle operation the refrigerant circulates in the order of the compressor, the first heat exchanger, the second heat exchanger, and the compressor.
  • the control unit performs forward cycle operation or reverse cycle operation by determining the possibility of water freezing in the water circuit at least at the start of defrost operation and at the time of execution of defrost operation. Select and perform defrost operation.
  • This heat pump hot water heater is a heat pump device including a refrigerant circuit and a water circuit sharing the second heat exchanger.
  • the high-temperature refrigerant compressed by the refrigerant circuit compressor is heat-exchanged with the water flowing through the water circuit in the second heat exchanger.
  • heat is transferred from the refrigerant flowing through the refrigerant circuit to the water flowing through the water circuit.
  • the control unit can switch between the normal cycle operation and the reverse cycle operation by controlling the refrigerant circuit.
  • the high-temperature refrigerant compressed by the compressor flows into the second heat exchanger, and in the reverse cycle operation, the high-temperature refrigerant compressed by the compressor flows into the first heat exchanger.
  • frost may adhere under the conditions where the temperature of outside air is low.
  • the heat pump hot water heater performs a defrost operation for removing frost attached to the first heat exchanger.
  • the control unit normally performs defrost operation by reverse cycle operation. However, when it is determined that the water flowing through the water circuit may be frozen by performing the defrost operation by the reverse cycle operation, the control unit performs the defrost operation by the normal cycle operation.
  • the defrost operation by the normal cycle operation is performed by stopping the operation of the water supply mechanism of the water circuit and increasing the opening degree of the expansion mechanism of the refrigerant circuit.
  • By stopping the water supply mechanism heat exchange in the second heat exchanger is suppressed, and heat is accumulated in the second heat exchanger.
  • By increasing the opening degree of the expansion mechanism the heat of the compressor and the second heat exchanger is transmitted to the first heat exchanger via the refrigerant and the expansion mechanism. Thereby, the 1st heat exchanger is heated and the frost adhering to the 1st heat exchanger is removed.
  • This heat pump hot water heater selects and executes either the defrost operation by the normal cycle operation or the defrost operation by the reverse cycle operation based on the possibility of freezing of the water flowing through the water circuit.
  • the defrost operation by the reverse cycle operation the high-temperature refrigerant compressed by the compressor directly flows into the first heat exchanger, so that frost attached to the first heat exchanger is efficiently removed.
  • the second heat exchanger heat exchange is performed in which heat is transferred from the water flowing in the water circuit to the refrigerant flowing in the refrigerant circuit, so that the water in the water circuit is frozen when the temperature of the water in the water circuit is low. As a result, the water circuit may be destroyed.
  • the heat pump hot water heater according to the second aspect of the present invention is the heat pump hot water heater according to the first aspect, and the controller is configured to control the temperature of water flowing into the second heat exchanger at the start of the defrost operation.
  • the controller is configured to control the temperature of water flowing into the second heat exchanger at the start of the defrost operation.
  • the temperature is equal to or lower than the first temperature, it is selected to perform the positive cycle operation, and the operation of the water supply mechanism is stopped.
  • the heat pump hot water heater selects and executes either the defrost operation by the normal cycle operation or the defrost operation by the reverse cycle operation at the start of the defrost operation.
  • a control part judges that the water which flows through a water circuit may be frozen by performing defrost operation by reverse cycle operation, when the temperature of the water which flows into the 2nd heat exchanger is below predetermined temperature. . In this case, this heat pump hot water heater starts the defrost operation by the normal cycle operation.
  • the heat pump hot water heater according to the third aspect of the present invention is the heat pump hot water heater according to the first aspect or the second aspect, and the control unit performs heat exchange with the first heat exchanger at the start of the defrost operation.
  • the normal cycle operation is selected and the operation of the water supply mechanism is stopped.
  • the heat pump hot water heater selects and executes either the defrost operation by the normal cycle operation or the defrost operation by the reverse cycle operation at the start of the defrost operation.
  • the control unit may freeze the water flowing through the water circuit by performing the defrost operation by the reverse cycle operation. to decide. In this case, this heat pump hot water heater starts the defrost operation by the normal cycle operation.
  • a heat pump hot water heater is the heat pump hot water heater according to any of the first to third aspects, wherein the control unit is configured to start the defrost operation before starting the defrost operation.
  • the control unit is configured to start the defrost operation before starting the defrost operation.
  • the normal cycle operation is selected and the operation of the water supply mechanism is stopped.
  • the heat pump hot water heater selects and executes either the defrost operation by the normal cycle operation or the defrost operation by the reverse cycle operation at the start of the defrost operation.
  • the control unit performs the defrost operation by the reverse cycle operation when the stop time of the normal operation for heating the water of the water circuit by the normal cycle operation is a predetermined time or more. Judge that the flowing water may freeze. In this case, this heat pump hot water heater starts the defrost operation by the normal cycle operation.
  • a heat pump hot water heater is the heat pump hot water heater according to any one of the first aspect to the fourth aspect, and the control unit performs the previous defrost operation at the start of the defrost operation.
  • the execution time is equal to or shorter than the second time, it is selected to perform the normal cycle operation, and the operation of the water supply mechanism is stopped.
  • the heat pump hot water heater selects and executes either the defrost operation by the normal cycle operation or the defrost operation by the reverse cycle operation at the start of the defrost operation.
  • a control part judges that the water which flows through a water circuit may freeze by performing defrost operation by reverse cycle operation, when the execution time of the last defrost operation is below predetermined time. In this case, this heat pump hot water heater starts the defrost operation by the normal cycle operation.
  • a heat pump hot water heater is the heat pump hot water heater according to any one of the first aspect to the fifth aspect, wherein the controller is configured to perform the defrosting operation by the reverse cycle operation. 2
  • the controller is configured to perform the defrosting operation by the reverse cycle operation. 2
  • the temperature of the water flowing into the heat exchanger is equal to or lower than the third temperature, it is selected to perform the normal cycle operation, and the operation of the water supply mechanism is stopped.
  • This heat pump hot water heater selects and executes either the defrost operation by the normal cycle operation or the defrost operation by the reverse cycle operation when the defrost operation by the reverse cycle operation is executed.
  • the control unit flows through the water circuit by continuing the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • the heat pump hot water heater stops the defrost operation by the reverse cycle operation and starts the defrost operation by the normal cycle operation.
  • a heat pump hot water heater is the heat pump hot water heater according to any one of the first aspect to the sixth aspect, wherein the controller is configured to perform a defrost operation by a reverse cycle operation. 2 When the temperature of the water flowing into the heat exchanger is equal to or lower than the fourth temperature, it is selected to perform the positive cycle operation.
  • the heat pump hot water heater selects and executes either a normal operation in which water in the water circuit is heated by a normal cycle operation or a defrost operation by a reverse cycle operation when performing a defrost operation by a reverse cycle operation.
  • the control unit flows through the water circuit by continuing the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • the heat pump hot water heater stops the defrost operation by the reverse cycle operation and starts the normal operation by the normal cycle operation.
  • the heat pump hot water heater according to the first to seventh aspects of the present invention can prevent water from freezing.
  • the heat pump hot water heater according to the present embodiment is a heater that heats water using a heat pump system and heats indoor air using the heat of the generated hot water.
  • the heat pump hot water heater 10 mainly includes a refrigerant circuit 20, a water circuit 30, and a control unit 40.
  • the refrigerant circuit 20 is a circuit through which the refrigerant circulates.
  • the water circuit 30 is a circuit through which water circulates.
  • the refrigerant circuit 20 functions as a heat pump.
  • the refrigerant circuit 20 mainly includes a refrigerant in which a first heat exchanger 21, a compressor 22, an expansion valve 23, a four-way switching valve 24, and a second heat exchanger 25 are connected. Circuit.
  • the refrigerant circuit 20 has a first temperature sensor 26.
  • the refrigerant circulating through the refrigerant circuit 20 is, for example, R134a.
  • the refrigerant circuit 20 performs a forward cycle operation or a reverse cycle operation according to the circulation direction of the refrigerant.
  • FIG. 1 and FIG. 3 are circuit configuration diagrams of the heat pump hot water heater 10 when the refrigerant circuit 20 is in a forward cycle operation.
  • FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the heat pump hot water heater 10 during the reverse cycle operation of the refrigerant circuit 20. 1 to 3, the flow direction of the refrigerant circulating through the refrigerant circuit 20 is indicated by arrows.
  • the forward cycle operation of the refrigerant circuit 20 is performed during normal operation or defrost operation of the heat pump hot water heater 10.
  • the reverse cycle operation of the refrigerant circuit 20 is performed during the defrost operation of the heat pump hot water heater 10.
  • the normal operation of the heat pump hot water heater 10 is an operation in which the water circulating in the water circuit 30 is heated and the generated hot water is used for heating.
  • the defrosting operation of the heat pump hot water heater 10 is an operation for removing frost attached to the first heat exchanger 21.
  • the refrigerant circuit 20 can switch between the normal cycle operation and the reverse cycle operation.
  • the first heat exchanger 21 is a refrigerant-air heat exchanger. In the first heat exchanger 21, heat exchange is performed between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20 and the heat source.
  • the heat source is, for example, outside air and geothermal heat. In the present embodiment, the heat source is outside air.
  • the first heat exchanger 21 is, for example, a plate fin coil heat exchanger.
  • a fan 21 a is installed in the vicinity of the first heat exchanger 21. The fan 21 a blows outside air to the first heat exchanger 21 and discharges outside air heat-exchanged with the refrigerant in the first heat exchanger 21.
  • the first heat exchanger 21 is an outdoor heat exchanger installed outdoors.
  • the compressor 22 is a compressor that sucks and compresses low-pressure refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 and discharges high-temperature and high-pressure refrigerant.
  • the compressor 22 is a rotary compressor, for example.
  • the expansion valve 23 is an electric valve for adjusting the flow rate and pressure of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20.
  • the four-way switching valve 24 is a switching valve for switching the forward cycle operation and the reverse cycle operation to reverse the refrigerant circulation direction in the refrigerant circuit 20.
  • the four-way switching valve 24 has a first port 24a, a second port 24b, a third port 24c, and a fourth port 24d.
  • the four-way switching valve 24 is in the first communication state or the second communication state. In the first communication state, as shown in FIGS. 1 and 3, the first port 24a and the second port 24b communicate with each other, and the third port 24c and the fourth port 24d communicate with each other. In the second communication state, as shown in FIG. 2, the first port 24a and the third port 24c communicate with each other, and the second port 24b and the fourth port 24d communicate with each other.
  • the refrigerant circuit 20 performs the normal cycle operation
  • the four-way switching valve 24 is in the first communication state.
  • the four-way switching valve 24 is in the second communication state.
  • the second heat exchanger 25 is a water-refrigerant heat exchanger. In the second heat exchanger 25, heat exchange is performed between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20 and the water circulating in the water circuit 30. The refrigerant circuit 20 and the water circuit 30 share the second heat exchanger 25.
  • the second heat exchanger 25 includes a refrigerant heat exchanging portion 25 a through which the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20 passes and a water heat exchanging portion 25 b through which water circulating in the water circuit 30 passes.
  • a refrigerant pipe that is the refrigerant heat exchange section 25a is spirally wound around the outer circumference of a water pipe that is the water heat exchange section 25b, and a groove is formed inside the water pipe. It is a tornado type heat exchanger which has the composition which has.
  • the second heat exchanger 25 is an indoor heat exchanger installed in a space to be heated.
  • the first temperature sensor 26 is a sensor that measures the temperature of the outside air heat-exchanged by the first heat exchanger 21.
  • the first temperature sensor 26 measures the temperature of the outside air blown to the first heat exchanger 21 by the fan 21a or the temperature of the outdoor air where the first heat exchanger 21 is installed.
  • the first temperature sensor 26 is attached to the first heat exchanger 21.
  • the configuration of the refrigerant circuit 20 during the normal cycle operation will be described.
  • the discharge side of the compressor 22 is connected to the first port 24 a of the four-way switching valve 24.
  • the second port 24 b of the four-way switching valve 24 is connected to the refrigerant heat exchange unit 25 a of the second heat exchanger 25.
  • the refrigerant heat exchange unit 25 a of the second heat exchanger 25 is connected to the expansion valve 23.
  • the expansion valve 23 is connected to the first heat exchanger 21.
  • the first heat exchanger 21 is connected to the third port 24 c of the four-way switching valve 24.
  • the fourth port 24 d of the four-way switching valve 24 is connected to the suction side of the compressor 21.
  • the normal cycle operation is performed during normal operation of the heat pump hot water heater 10.
  • the refrigerant is sucked into the compressor 22 as a low-pressure gas refrigerant and compressed.
  • the compressed refrigerant is discharged from the compressor 22 as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, passes through the first port 24a and the second port 24b of the four-way switching valve 24, and is sent to the second heat exchanger 25.
  • the refrigerant passes through the refrigerant heat exchange unit 25a, and the water passes through the water heat exchange unit 25b.
  • heat is transferred between the refrigerant and water by transferring heat from the high-temperature refrigerant to the low-temperature water.
  • the refrigerant coolant which is a high temperature / high pressure gas refrigerant condenses and turns into a high pressure liquid refrigerant. Then, the refrigerant is decompressed by passing through the expansion valve 23, and becomes a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. The low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant evaporates by heat exchange with the outside air in the first heat exchanger 21 to become a low-pressure gas refrigerant. Then, the refrigerant passes through the third port 24 c and the fourth port 24 d of the four-way switching valve 24 and is sent to the compressor 22.
  • the refrigerant circuit 20 that performs the normal cycle operation supplies the heat of the outside air to the water circulating through the water circuit 30 through the refrigerant by repeating the above steps.
  • the refrigerant circuit 20 performs a normal cycle operation or a reverse cycle operation during the defrost operation of the heat pump hot water heater 10. The operation of the refrigerant circuit 20 during the reverse cycle operation will be described later.
  • the water circuit 30 is a circuit in which the second heat exchanger 25, the water supply pump 31, the hot water storage tank 32, and the heating unit 33 are mainly connected.
  • the water circuit 30 has a second temperature sensor 34.
  • water circulates.
  • water circulates in the order of the water supply pump 31, the second heat exchanger 25, the hot water storage tank 32, the heating unit 33, and the water supply pump 31. 1 and 2, the flow direction of the water circulating through the water circuit 30 is indicated by arrows.
  • the feed water pump 31 is a pump for sending the water flowing through the water circuit 30 to the water heat exchanger 25b of the second heat exchanger 25.
  • the second heat exchanger 25 is a water-refrigerant heat exchanger. As described above, in the second heat exchanger 25, heat exchange is performed between the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20 and the water circulating in the water circuit 30. The water that is heat-exchanged in the second heat exchanger 25 passes through the water heat exchanger 25b.
  • the inlet of the water heat exchanger 25b is connected to the water supply pump 31 via a pipe.
  • the outlet of the water heat exchanger 25b is connected to the hot water storage tank 32 via a pipe.
  • the hot water storage tank 32 is a tank for storing the water heated by the second heat exchanger 25. Hot water stored in the hot water storage tank 32 is sent to the heating unit 33.
  • the hot water storage tank 32 may be provided with a heat insulation heater for keeping the stored hot water warm.
  • the heating unit 33 is installed in a space where heating is performed by normal operation of the heat pump hot water heater 10.
  • the heating unit 33 is a floor heating panel installed on the floor of a room, for example.
  • the heating unit 33 has a heating pipe 33a through which hot water heated by the second heat exchanger 25 flows.
  • the second temperature sensor 34 is a sensor that measures the temperature of the water flowing into the water heat exchanger 25b of the second heat exchanger 25.
  • the 2nd temperature sensor 34 is attached to piping near the entrance of water heat exchange part 25b, for example. The operation of the water circuit 30 will be described. Water is sent to the second heat exchanger 25 by the water supply pump 31.
  • the second heat exchanger 25 heat is transferred between the refrigerant and water by transferring heat from the high-temperature refrigerant to the low-temperature water. Thereby, in the 2nd heat exchanger 25, water is heated. The water heated by the second heat exchanger 25 is sent to the hot water storage tank 32 as hot water. Hot water stored in the hot water storage tank 32 is supplied to the heating unit 33. In the heating unit 33, hot water flows through the heating pipe 33a, thereby heating the air in the space where the heating unit 33 is installed. The water whose temperature has decreased after passing through the heating pipe 33 a is sent to the water supply pump 31.
  • the control unit 40 is a computer for controlling each component of the heat pump hot water heater 10.
  • the control unit 40 is connected to the compressor 22, the expansion valve 23, the four-way switching valve 24, the first temperature sensor 26, the water supply pump 31, the heating unit 33, and the second temperature sensor 34.
  • the control unit 40 is installed in, for example, an electrical component unit (not shown) inside the heat pump hot water heater 10.
  • the control unit 40 can start and stop the compressor 22 by adjusting the operating frequency of the compressor 22.
  • the controller 40 can control the flow rate of the refrigerant passing through the expansion valve 23 by adjusting the opening degree of the expansion valve 23.
  • the control unit 40 can start and stop the feed water pump 31 by controlling the rotation speed of the feed water pump 31.
  • the control unit 40 can adjust the temperature of the space in which the heating unit 33 is installed by adjusting the flow rate of hot water sent to the heating unit 33.
  • the controller 40 can control the four-way switching valve 24 to switch between the first communication state and the second communication state. That is, the control unit 40 can switch between the normal cycle operation and the reverse cycle operation by controlling the four-way switching valve 24.
  • the control unit 40 can receive the temperature of the air that is heat-exchanged by the first heat exchanger 21 that is measured by the first temperature sensor 26 of the refrigerant circuit 20.
  • the controller 40 can receive the temperature of the water flowing into the water heat exchanger 25b of the second heat exchanger 25 measured by the second temperature sensor 34 of the water circuit 30.
  • the control unit 40 stores information related to the operation of the heat pump hot water heater 10. For example, the control unit 40 monitors and stores the time when the compressor 22 is activated and the time when the compressor 22 is stopped.
  • control part 40 is the time when the compressor 22 has stopped continuously, the time when the normal operation of the heat pump hot water heater 10 is performed continuously, and the defrost of the heat pump hot water heater 10, for example.
  • the time during which the operation is continuously performed can be calculated.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a heat pump hot water heater 10 during normal operation.
  • the refrigerant circuit 20 performs forward cycle operation.
  • the four-way switching valve 24 of the refrigerant circuit 20 is in the first communication state.
  • water is sent to the second heat exchanger 25 by the water supply pump 31, the water is heated in the second heat exchanger 25, and hot water is sent to the hot water storage tank 32 and the heating unit 33.
  • the first heat exchanger 21 of the refrigerant circuit 20 performs heat exchange in which heat is transferred from the outside air to the refrigerant. That is, the outside air blown by the fan 21 a is deprived of heat in the first heat exchanger 21. Therefore, frost may adhere to the first heat exchanger 21 under conditions where the temperature of the outside air is low, such as in cold regions and in winter. When frost adheres to the first heat exchanger 21, the efficiency of heat exchange in the first heat exchanger 21 is lower than in the state where frost does not adhere to the first heat exchanger 21, and the heat pump hot water heater 10 operation efficiency will fall.
  • the heat pump hot water heater 10 it is necessary for the heat pump hot water heater 10 to periodically perform a defrost operation for removing frost attached to the first heat exchanger 21 in order to suppress a decrease in operation efficiency under a condition where the temperature of the outside air is low. is there.
  • the defrosting operation of the heat pump hot water heater 10 is performed by melting frost attached to the first heat exchanger 21 with heat.
  • FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the heat pump hot water heater 10 during the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the heat pump hot water heater 10 during the defrost operation by the normal cycle operation.
  • the refrigerant circulation direction in the refrigerant circuit 20 in the reverse cycle operation is opposite to the refrigerant circulation direction in the normal cycle operation.
  • the refrigerant in the refrigerant circuit 20 includes the compressor 22, the four-way switching valve 24 (first port 24a and third port 24c), the first heat exchanger 21, the expansion valve 23, and the second.
  • the heat exchanger 25, the four-way switching valve 24 (second port 24b and fourth port 24d), and the compressor 22 are circulated in order.
  • the control unit 30 sets the rotation speed of the compressor 22 to zero and stops the compressor 22.
  • the normal operation ends when the compressor 22 is stopped.
  • the control unit 30 switches the four-way switching valve 24 from the first communication state to the second communication state.
  • the control unit 30 increases the rotational speed of the compressor 22 from zero and starts the operation of the compressor 22.
  • the defrosting operation of the heat pump device 10 is started by starting the compressor 22. During the defrost operation, the high-temperature refrigerant discharged from the compressor 22 flows into the first heat exchanger 21.
  • the heat accumulated in the second heat exchanger 25 during the normal operation is supplied to the first heat exchanger 21 via the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20.
  • the frost adhering to the 1st heat exchanger 21 melts, and the 1st heat exchanger 21 is defrosted.
  • the water supply pump 31 of the water circuit 30 is operating.
  • the control part 30 makes the rotation speed of the water supply pump 31 zero, and stops the water supply pump 31.
  • FIG. By stopping the feed pump 31, the supply of water to the second heat exchanger 25 is stopped.
  • the control unit 30 increases the opening degree of the expansion valve 23. Further, the control unit 30 maintains the four-way switching valve 24 in the first communication state. That is, during the defrost operation by the normal cycle operation, the high-temperature refrigerant discharged from the compressor 22 is supplied to the second heat exchanger 25 as in the normal operation.
  • the second heat exchanger 25 since water does not pass through the water heat exchanger 25b, heat exchange between the refrigerant and water in the second heat exchanger 25 is suppressed. Therefore, the heat of the high-temperature refrigerant supplied from the compressor 22 is accumulated in the second heat exchanger 25. As a result, the temperature of the second heat exchanger 25 increases. Further, the temperature of the compressor 22 also increases due to the operation of the compressor 22. The heat accumulated in the compressor 22 and the second heat exchanger 25 is supplied to the first heat exchanger 21 via the expansion valve 23 via the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20. Thereby, the frost adhering to the 1st heat exchanger 21 melts, and the 1st heat exchanger 21 is defrosted.
  • the control unit 40 determines whether water water in the water circuit 30 can be frozen, and performs defrost operation by normal cycle operation. Alternatively, it is selected whether to perform defrost operation by reverse cycle operation. When it is determined that the water in the water circuit 30 may freeze, the control unit 40 performs the defrost operation by the normal cycle operation. When it is determined that the water in the water circuit 30 is not likely to freeze, the control unit 40 performs the defrost operation by the reverse cycle operation. The time when the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 is at least one of when the normal operation ends and the defrost operation starts, or when the defrost operation is performed by the reverse cycle operation.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a routine in which the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 when the normal operation ends and the defrost operation starts.
  • This routine is composed of steps S11 to S15.
  • step S11 the control unit 40 stops the normal operation.
  • step S ⁇ b> 12 the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30. If the control unit 40 determines that the water in the water circuit 30 may be frozen, it executes Step S13, and if it determines that there is no possibility of freezing, it executes Step S14.
  • step S13 the control unit 40 starts the defrost operation by the normal cycle operation.
  • step S14 the control unit 40 starts defrost operation by reverse cycle operation.
  • step S15 the control unit 40 stops the defrost operation.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a routine in which the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 during execution of the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • This routine is composed of steps S21 to S25.
  • step S21 the control unit 40 stops the normal operation.
  • step S22 the control unit 40 starts defrosting operation by reverse cycle operation.
  • step S ⁇ b> 23 the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30.
  • the control unit 40 determines that the water in the water circuit 30 is likely to freeze, it executes step S24, and when it is determined that there is no possibility of freezing, the defrosting operation by the reverse cycle operation is continued.
  • step S24 the control unit 40 stops the defrost operation by the reverse cycle operation and starts the defrost operation by the normal cycle operation.
  • step S25 the control unit 40 stops the defrost operation.
  • control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 based on any one of six determination criteria described below. Next, each criterion will be described.
  • the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 when the normal operation is terminated and the defrost operation is started.
  • the control unit 40 acquires the temperature of the water flowing into the water heat exchange unit 25b of the second heat exchanger 25 from the second temperature sensor 34 of the water circuit 30.
  • the control unit 40 stops the water supply pump 31, maintains the four-way switching valve 24 in the first communication state, and performs the normal cycle operation.
  • Start defrost operation When the temperature of the water flowing into the water heat exchanger 25b exceeds a predetermined temperature, the control unit 40 switches the four-way switching valve 24 from the first communication state to the second communication state, and starts defrost operation by reverse cycle operation. To do.
  • the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 when the normal operation is terminated and the defrost operation is started.
  • the control unit 40 acquires the temperature of air that is heat-exchanged by the first heat exchanger 21 from the first temperature sensor 26 of the refrigerant circuit 20.
  • the control unit 40 stops the feed water pump 31 and maintains the four-way switching valve 24 in the first communication state.
  • the control unit 40 switches the four-way switching valve 24 from the first communication state to the second communication state when the air heat-exchanged in the first heat exchanger 21 exceeds a predetermined temperature, and performs the defrost operation by the reverse cycle operation. Start.
  • the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 when the normal operation is terminated and the defrost operation is started.
  • the control unit 40 acquires information related to the operation of the compressor 22 of the refrigerant circuit 20.
  • the control unit 40 stops the water supply pump 31 and maintains the four-way switching valve 24 in the first communication state when the time during which the compressor 22 is continuously stopped before the start of the defrost operation is a predetermined time or longer. Then, the defrost operation by the normal cycle operation is started.
  • the control unit 40 switches the four-way switching valve 24 from the first communication state to the second communication state, Start defrost operation by reverse cycle operation.
  • the control unit 40 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 when the normal operation is terminated and the defrost operation is started.
  • the control unit 40 acquires information related to the defrost operation of the heat pump hot water heater 10.
  • the control unit 40 stops the water supply pump 31, maintains the four-way switching valve 24 in the first communication state, and starts the defrost operation by the normal cycle operation. To do.
  • the control unit 40 switches the four-way switching valve 24 from the first communication state to the second communication state, and starts the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • the control unit 40 freezes the water in the water circuit 30 when the normal operation is terminated and the defrost operation is performed by the reverse cycle operation. Determine the possibility.
  • the control unit 40 acquires the temperature of the water flowing into the water heat exchange unit 25b of the second heat exchanger 25 from the second temperature sensor 34 of the water circuit 30.
  • the control unit 40 stops the water supply pump 31 of the water circuit 30 and changes the four-way switching valve 24 from the second communication state to the first communication state.
  • the control unit 40 continues the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • the control unit 40 freezes the water in the water circuit 30 when the normal operation is terminated and the defrost operation is performed by the reverse cycle operation. Determine the possibility.
  • the control unit 40 acquires the temperature of the water flowing into the water heat exchange unit 25b of the second heat exchanger 25 from the second temperature sensor 34 of the water circuit 30.
  • the control unit 40 switches the four-way switching valve 24 from the second communication state to the first communication state, stops the defrost operation, Start normal operation by normal cycle operation.
  • the control unit 40 continues the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • This heat pump hot water heater 10 is a heat pump device including a refrigerant circuit 20 and a water circuit 30 that share the second heat exchanger 25.
  • the high-temperature refrigerant compressed by the compressor 22 of the refrigerant circuit 20 is heat-exchanged with water flowing through the water circuit 30 in the second heat exchanger 25.
  • heat is transferred from the refrigerant flowing through the refrigerant heat exchange unit 25a to the water flowing through the water heat exchange unit 25b.
  • the water which flows through the water circuit 30 is heated, and hot water is produced
  • the generated hot water is temporarily stored in the hot water storage tank 32 and used for heating the room by the heating unit 33.
  • the control unit 40 can control the four-way switching valve 24 of the refrigerant circuit 20 to switch between the normal cycle operation and the reverse cycle operation.
  • frost may adhere in the conditions where the temperature of outside air is low.
  • the heat pump hot water heater 10 can perform a defrost operation for removing frost attached to the first heat exchanger 21.
  • the control unit 40 normally performs defrost operation by reverse cycle operation. However, when it is determined that the water flowing through the water circuit 30 may be frozen by performing the defrost operation by the reverse cycle operation, the control unit 40 performs the defrost operation by the normal cycle operation.
  • the defrost operation by the normal cycle operation is performed by stopping the operation of the water supply pump 31 of the water circuit 30 and increasing the opening degree of the expansion valve 23 of the refrigerant circuit 20.
  • By stopping the feed water pump 31 heat exchange in the second heat exchanger 25 is suppressed, and heat is accumulated in the second heat exchanger 25.
  • the heat pump hot water heater 10 selects and executes either the defrost operation by the normal cycle operation or the defrost operation by the reverse cycle operation based on the possibility of freezing of the water flowing through the water circuit 30.
  • the defrost operation by the reverse cycle operation the high-temperature refrigerant compressed by the compressor 22 directly flows into the first heat exchanger 21, so that frost attached to the first heat exchanger 21 is efficiently removed.
  • the second heat exchanger 25 performs heat exchange in which heat is transferred from the water flowing through the water circuit 30 to the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20.
  • the heat pump hot water heater 10 can prevent freezing of water during the defrost operation.
  • the control unit 40 of the heat pump hot water heater 10 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 based on the first to sixth determination criteria, and performs the defrost operation by the normal cycle operation or vice versa. Select whether to perform defrost operation by cycle operation. Based on the first criterion, the control unit 40 performs the defrost operation by the reverse cycle operation when the temperature of the water flowing into the second heat exchanger 25 is equal to or lower than a predetermined temperature at the start of the defrost operation. It is determined that there is a possibility that the water in the water circuit 30 is frozen by performing. In this case, the heat pump hot water heater 10 can prevent freezing of water in the water circuit 30 by terminating the normal operation and starting the defrost operation by the normal cycle operation.
  • control unit 40 performs the reverse cycle operation when the temperature of the air exchanged in the first heat exchanger 21 is equal to or lower than a predetermined temperature at the start of the defrost operation based on the second determination criterion. It is determined that the water in the water circuit 30 may be frozen by performing the defrost operation. In this case, the heat pump hot water heater 10 can prevent freezing of water in the water circuit 30 by terminating the normal operation and starting the defrost operation by the normal cycle operation.
  • control unit 40 based on the third determination criterion, at the start of the defrost operation, when the stop time of the normal operation for heating the water of the water circuit 30 by the normal cycle operation is a predetermined time or more, It is determined that the water in the water circuit 30 may be frozen by performing the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • the heat pump hot water heater 10 can prevent freezing of water in the water circuit 30 by terminating the normal operation and starting the defrost operation by the normal cycle operation.
  • the control unit 40 performs the defrost operation by the reverse cycle operation when the execution time of the previous defrost operation is equal to or less than a predetermined time at the start of the defrost operation. It is determined that the water in the water circuit 30 may be frozen. In this case, the heat pump hot water heater 10 can prevent freezing of water in the water circuit 30 by terminating the normal operation and starting the defrost operation by the normal cycle operation.
  • control unit 40 performs reverse operation when the temperature of the water flowing into the second heat exchanger 25 is equal to or lower than a predetermined temperature when the defrost operation is performed by the reverse cycle operation based on the fifth determination criterion. It is determined that the water flowing through the water circuit 30 may be frozen by continuing the defrost operation by the cycle operation. In this case, the heat pump hot water heater 10 stops the defrost operation by the reverse cycle operation and starts the defrost operation by the normal cycle operation. Further, the control unit 40 performs reverse operation when the temperature of the water flowing into the second heat exchanger 25 is equal to or lower than a predetermined temperature when performing the defrost operation by the reverse cycle operation based on the sixth determination criterion. It is determined that the water flowing through the water circuit 30 may be frozen by continuing the defrost operation by the cycle operation. In this case, the heat pump hot water heater 10 stops the defrost operation by the reverse cycle operation and starts the normal operation by the normal cycle operation.
  • the temperature of the water flowing into the second heat exchanger 25 does not decrease, so that the water in the water circuit 30 is less likely to freeze.
  • the time required for defrosting the first heat exchanger 21 is increased because the temperature of the first heat exchanger 21 is unlikely to rise until sufficient heat is accumulated in the second heat exchanger 25. Therefore, when the heat pump hot water heater 10 performs only the defrost operation by the normal cycle operation, the average heating capacity decreases. Moreover, when the heat pump hot water heater 10 performs only the defrost operation by reverse cycle operation, the water of the water circuit 30 may freeze.
  • the heat pump hot water heater 10 selects whether to perform the defrost operation by the reverse cycle operation or the defrost operation by the normal cycle operation according to the possibility that the water in the water circuit 30 is frozen. Thereby, the heat pump hot water heater 10 can prevent the water in the water circuit 30 from freezing and can secure an average heating capacity.
  • the control unit 40 of the heat pump hot water heater 10 determines the possibility of water freezing in the water circuit 30 based on any one of the first to sixth determination criteria. However, the control unit 40 selects a plurality of determination criteria from the first to sixth determination criteria, and determines the water freezing possibility of the water circuit 30 based on the determination criteria obtained by combining the selected plurality of determination criteria. You may judge. For example, when the heat pump hot water heater 10 ends the normal operation and starts the defrost operation, the heat pump hot water heater 10 may start the defrost operation based on the first determination criterion and the second determination criterion.
  • control unit 40 is configured such that the temperature of the water flowing into the water heat exchange unit 25b is equal to or lower than a predetermined temperature, or the temperature of air exchanged in the first heat exchanger 21 is equal to or lower than the predetermined temperature.
  • the defrost operation by the normal cycle operation may be started. Further, in this case, the control unit 40 determines that the temperature of the water flowing into the water heat exchange unit 25b is equal to or lower than a predetermined temperature and the temperature of the air exchanged in the first heat exchanger 21 is a predetermined temperature.
  • the defrost operation by the normal cycle operation may be started.
  • the heat pump hot water heater 10 starts the defrost operation based on the first determination criterion and executes the defrost operation by the reverse cycle operation.
  • the defrost operation by the reverse cycle operation may be stopped and the defrost operation by the normal cycle operation may be started based on the fifth determination criterion.
  • the heat pump hot water heater 10 may stop the defrost operation by the normal cycle operation and start the defrost operation by the reverse cycle operation when performing the defrost operation by the normal cycle operation.
  • the control unit 40 may start the defrost operation based on the reverse cycle operation based on the fifth determination criterion. That is, at the time of performing the defrost operation by the normal cycle operation, the control unit 40 activates the water supply pump 31 of the water circuit 30 when the temperature of the water flowing into the water heat exchange unit 25b exceeds a predetermined temperature, The defrost operation by the reverse cycle operation may be started by switching the four-way switching valve 24 from the first communication state to the second communication state. In this case, when the temperature of the water flowing into the water heat exchanger 25b is equal to or lower than the predetermined temperature, the controller 40 continues the defrost operation by the normal cycle operation.
  • control unit 40 determines that the possibility of water freezing in the water circuit 30 has become zero when the execution time of the defrost operation by the normal cycle operation exceeds a predetermined time.
  • the defrost operation by reverse cycle operation may be started by starting the water supply pump 31 of the circuit 30 and switching the four-way switching valve 24 from the first communication state to the second communication state.
  • the heat pump hot water heater according to the present invention can prevent water from freezing.

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Abstract

ヒートポンプ温水暖房機（１０）は、冷媒回路（２０）と、水回路（３０）と、制御部（４０）とを備える。冷媒回路は、空気と冷媒とを熱交換させる第１熱交換器（２１）と、冷媒と水とを熱交換させる第２熱交換器（２５）と、冷媒を圧縮する圧縮機（２２）とを有する。水回路は、第２熱交換器と、第２熱交換器に水を供給する給水機構（３１）とを有する。制御部は、第１熱交換器のデフロスト運転を行うために、冷媒回路および水回路を制御する。冷媒回路は、正サイクル運転と、逆サイクル運転とを切り替え可能である。制御部は、デフロスト運転の開始時、および、デフロスト運転の実行時の少なくとも一方において、水回路の水の凍結可能性を判断して、正サイクル運転を行うか、または、逆サイクル運転を行うかを選択し、デフロスト運転を行う。

Description

ヒートポンプ温水暖房機
　本発明は、ヒートポンプ温水暖房機に関する。
　従来、ヒートポンプシステムを利用する給湯器および温水暖房機等が用いられている。例えば、特許文献１（特開２０１０－１８１１０４号公報）には、冷媒回路および水回路を備えるヒートポンプ装置である給湯器が開示されている。冷媒回路は、圧縮機、室外熱交換器および室内熱交換器から構成され、冷媒が循環する回路である。水回路は、冷媒回路と室内熱交換器を共有し、水が流れる回路である。冷媒回路において、圧縮機で圧縮された高温の冷媒は、室内熱交換器において水と熱交換されて冷却され、減圧された後、室外熱交換器で外気と熱交換されて加熱される。水回路を流れる水は、室内熱交換器において冷媒と熱交換されて加熱される。
　この給湯器のように、外気と冷媒との熱交換が行われる室外熱交換器を備えるヒートポンプ装置では、外気の温度が低い場合に、室外熱交換器に霜が付着して運転効率が低下することがある。この場合、ヒートポンプ装置は、室外熱交換器に付着した霜を融かすためのデフロスト運転を行う。例えば、ヒートポンプ装置は、冷媒回路における冷媒の循環方向を通常運転時と逆にする逆サイクル運転を行う。これにより、圧縮機で圧縮された高温の冷媒が室外熱交換器に流入して、室外熱交換器の除霜（デフロスト）が行われる。
　しかし、外気の温度が低い条件下において、逆サイクル運転によるデフロストを長時間行うと、水回路の水が凍結するおそれがある。水の凍結を防止するために、水回路に残っている湯の熱を利用して室外熱交換器をデフロストするヒートポンプ装置が知られている。例えば、特許文献１には、水回路に接続される貯湯タンク内の湯を室内熱交換器に流して、室内熱交換器に熱を蓄積した後に、逆サイクル運転によるデフロストを行うヒートポンプ装置が開示されている。また、特許文献２（国際公開第２００６／１０３８１５号）には、水回路に残っている湯の熱を利用して逆サイクル運転によるデフロストを行うモードと、冷媒回路の圧縮機から吐出された高温の冷媒を室外熱交換器に通し、室外熱交換器を通過した冷媒をそのまま圧縮機に戻してデフロストを行うモードとを有するヒートポンプ装置が開示されている。
　しかし、これらのヒートポンプ装置では、室外熱交換器のデフロストを行うために、冷媒回路または水回路の構成を変更する必要がある。また、冷媒回路の逆サイクル運転によって室外熱交換器をデフロストする場合、水回路の水の温度、および、外気の温度が低い条件下において、依然として、水回路の水が凍結するおそれがある。
　本発明の目的は、水の凍結を防止することができるヒートポンプ温水暖房機を提供することである。
　本発明の第１観点に係るヒートポンプ温水暖房機は、冷媒回路と、水回路と、制御部とを備える。冷媒回路は、冷媒が循環する回路である。冷媒回路は、空気と冷媒とを熱交換させる第１熱交換器と、冷媒と水とを熱交換させる第２熱交換器と、冷媒を圧縮する圧縮機とを有する。水回路は、水が流れる回路である。水回路は、第２熱交換器と、第２熱交換器に水を供給する給水機構とを有する。制御部は、第１熱交換器のデフロスト運転を行うために、冷媒回路および水回路を制御する。冷媒回路は、正サイクル運転と、逆サイクル運転とを切り替え可能である。正サイクル運転では、圧縮機、第２熱交換器、第１熱交換器および圧縮機の順に、冷媒が循環する。逆サイクル運転では、圧縮機、第１熱交換器、第２熱交換器および圧縮機の順に、冷媒が循環する。制御部は、デフロスト運転の開始時、および、デフロスト運転の実行時の少なくとも一方において、水回路の水の凍結可能性を判断して、正サイクル運転を行うか、または、逆サイクル運転を行うかを選択し、デフロスト運転を行う。
　このヒートポンプ温水暖房機は、第２熱交換器を共有する冷媒回路および水回路を備えるヒートポンプ装置である。冷媒回路の圧縮機で圧縮された高温の冷媒は、第２熱交換器において、水回路を流れる水と熱交換される。第２熱交換器では、冷媒回路を流れる冷媒から、水回路を流れる水に、熱が移動する。これにより、水回路を流れる水が加熱されて、湯が生成される。制御部は、冷媒回路を制御して、正サイクル運転と逆サイクル運転とを切り替えることができる。正サイクル運転では、圧縮機で圧縮された高温の冷媒は第２熱交換器に流入し、逆サイクル運転では、圧縮機で圧縮された高温の冷媒は第１熱交換器に流入する。屋外に設置される第１熱交換器は、外気の温度が低い条件下において、霜が付着する場合がある。このヒートポンプ温水暖房機は、第１熱交換器に付着した霜を除去するデフロスト運転を行う。制御部は、通常、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行う。しかし、制御部は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路を流れる水が凍結する可能性があると判断した場合には、正サイクル運転によるデフロスト運転を行う。正サイクル運転によるデフロスト運転は、水回路の給水機構の運転を停止して、冷媒回路の膨張機構の開度を上げることで行われる。給水機構の停止により、第２熱交換器における熱交換が抑制され、第２熱交換器に熱が蓄積される。膨張機構の開度を上げることで、圧縮機および第２熱交換器の熱が、冷媒を介して、膨張機構を経由して第１熱交換器に伝達される。これにより、第１熱交換器が加熱されて、第１熱交換器に付着した霜が除去される。
　このヒートポンプ温水暖房機は、水回路を流れる水の凍結可能性に基づいて、正サイクル運転によるデフロスト運転、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかを選択して実行する。逆サイクル運転によるデフロスト運転では、圧縮機で圧縮された高温の冷媒が第１熱交換器に直接流入するので、第１熱交換器に付着した霜が効率的に除去される。しかし、第２熱交換器において、水回路を流れる水から冷媒回路を流れる冷媒に熱が移動する熱交換が行われるため、水回路の水の温度が低い場合等において、水回路の水が凍結して水回路が破壊されるおそれがある。一方、正サイクル運転によるデフロスト運転では、第２熱交換器における熱交換が抑制された状態で、圧縮機および第２熱交換器の熱によって、第１熱交換器に付着した霜が除去される。そのため、正サイクル運転によるデフロスト運転では、水回路の水が凍結するおそれがない。従って、このヒートポンプ温水暖房機は、デフロスト運転時における水の凍結を防止することができる。
　本発明の第２観点に係るヒートポンプ温水暖房機は、第１観点に係るヒートポンプ温水暖房機であって、制御部は、デフロスト運転の開始時において、第２熱交換器に流入する水の温度が第１温度以下である場合に、正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、給水機構の運転を停止する。
　このヒートポンプ温水暖房機は、デフロスト運転の開始時に、正サイクル運転によるデフロスト運転、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかを選択して実行する。制御部は、第２熱交換器に流入する水の温度が所定の温度以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路を流れる水が凍結する可能性があると判断する。この場合、このヒートポンプ温水暖房機は、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　本発明の第３観点に係るヒートポンプ温水暖房機は、第１観点または第２観点に係るヒートポンプ温水暖房機であって、制御部は、デフロスト運転の開始時において、第１熱交換器で熱交換される空気の温度が第２温度以下である場合に、正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、給水機構の運転を停止する。
　このヒートポンプ温水暖房機は、デフロスト運転の開始時に、正サイクル運転によるデフロスト運転、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかを選択して実行する。制御部は、第１熱交換器で熱交換される空気の温度が所定の温度以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路を流れる水が凍結する可能性があると判断する。この場合、このヒートポンプ温水暖房機は、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　本発明の第４観点に係るヒートポンプ温水暖房機は、第１観点から第３観点のいずれかに係るヒートポンプ温水暖房機であって、制御部は、デフロスト運転の開始時において、デフロスト運転の開始前に圧縮機が停止している時間が第１時間以上である場合に、正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、給水機構の運転を停止する。
　このヒートポンプ温水暖房機は、デフロスト運転の開始時に、正サイクル運転によるデフロスト運転、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかを選択して実行する。制御部は、デフロスト運転の開始時において、正サイクル運転によって水回路の水を加熱する通常運転の停止時間が所定の時間以上である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路を流れる水が凍結する可能性があると判断する。この場合、このヒートポンプ温水暖房機は、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　本発明の第５観点に係るヒートポンプ温水暖房機は、第１観点から第４観点のいずれかに係るヒートポンプ温水暖房機であって、制御部は、デフロスト運転の開始時において、前回のデフロスト運転の実行時間が第２時間以下である場合に、正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、給水機構の運転を停止する。
　このヒートポンプ温水暖房機は、デフロスト運転の開始時に、正サイクル運転によるデフロスト運転、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかを選択して実行する。制御部は、前回のデフロスト運転の実行時間が所定の時間以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路を流れる水が凍結する可能性があると判断する。この場合、このヒートポンプ温水暖房機は、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　本発明の第６観点に係るヒートポンプ温水暖房機は、第１観点から第５観点のいずれかに係るヒートポンプ温水暖房機であって、制御部は、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、第２熱交換器に流入する水の温度が第３温度以下である場合に、正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、給水機構の運転を停止する。
　このヒートポンプ温水暖房機は、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時に、正サイクル運転によるデフロスト運転、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかを選択して実行する。制御部は、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、第２熱交換器に流入する水の温度が所定の温度以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を続けることで水回路を流れる水が凍結する可能性があると判断する。この場合、このヒートポンプ温水暖房機は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を停止して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　本発明の第７観点に係るヒートポンプ温水暖房機は、第１観点から第６観点のいずれかに係るヒートポンプ温水暖房機であって、制御部は、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、第２熱交換器に流入する水の温度が第４温度以下である場合に、正サイクル運転を行うことを選択する。
　このヒートポンプ温水暖房機は、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時に、正サイクル運転によって水回路の水を加熱する通常運転、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかを選択して実行する。制御部は、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、第２熱交換器に流入する水の温度が所定の温度以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を続けることで水回路を流れる水が凍結する可能性があると判断する。この場合、このヒートポンプ温水暖房機は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を停止して、正サイクル運転による通常運転を開始する。
　本発明の第１観点乃至第７観点に係るヒートポンプ温水暖房機は、水の凍結を防止することができる。
通常運転時におけるヒートポンプ温水暖房機の回路構成図である。 逆サイクル運転によるデフロスト運転時におけるヒートポンプ温水暖房機の回路構成図である。 正サイクル運転によるデフロスト運転時におけるヒートポンプ温水暖房機の回路構成図である。 通常運転終了後のデフロスト運転の開始時において、水回路の水の凍結可能性を判断するルーチンを表すフローチャートである。 逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、水回路の水の凍結可能性を判断するルーチンを表すフローチャートである。
　本発明の実施形態に係るヒートポンプ温水暖房機について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るヒートポンプ温水暖房機は、ヒートポンプシステムを利用して水を加熱し、生成された温水の熱を利用して室内の空気を加熱する暖房機である。
　（１）ヒートポンプ温水暖房機の構成
　本実施形態に係るヒートポンプ温水暖房機１０は、主として、冷媒回路２０と、水回路３０と、制御部４０とから構成される。冷媒回路２０は、冷媒が循環する回路である。水回路３０は、水が循環する回路である。冷媒回路２０は、ヒートポンプとして機能する。
　　（１－１）冷媒回路
　冷媒回路２０は、主として、第１熱交換器２１と、圧縮機２２と、膨張弁２３と、四方切替弁２４と、第２熱交換器２５とが接続された冷媒回路である。冷媒回路２０は、第１温度センサ２６を有している。冷媒回路２０を循環する冷媒は、例えば、Ｒ１３４ａである。
　冷媒回路２０は、冷媒の循環方向に応じて、正サイクル運転または逆サイクル運転を行う。図１および図３は、冷媒回路２０の正サイクル運転時におけるヒートポンプ温水暖房機１０の回路構成図である。図２は、冷媒回路２０の逆サイクル運転時におけるヒートポンプ温水暖房機１０の回路構成図である。図１～３において、冷媒回路２０を循環する冷媒の流れ方向は、矢印で示されている。冷媒回路２０の正サイクル運転は、ヒートポンプ温水暖房機１０の通常運転時またはデフロスト運転時に行われる。冷媒回路２０の逆サイクル運転は、ヒートポンプ温水暖房機１０のデフロスト運転時に行われる。ヒートポンプ温水暖房機１０の通常運転は、水回路３０を循環する水を加熱して、生成された湯を暖房に利用する運転である。ヒートポンプ温水暖房機１０のデフロスト運転は、第１熱交換器２１に付着した霜を除去する運転である。冷媒回路２０は、正サイクル運転と逆サイクル運転とを切り替え可能である。
　第１熱交換器２１は、冷媒－空気熱交換器である。第１熱交換器２１では、冷媒回路２０を循環する冷媒と、熱源との間の熱交換が行われる。熱源は、例えば、外気および地熱である。本実施形態では、熱源は、外気である。第１熱交換器２１は、例えば、プレートフィンコイル熱交換器である。第１熱交換器２１の近傍には、ファン２１ａが設置されている。ファン２１ａは、第１熱交換器２１に外気を送風し、第１熱交換器２１において冷媒と熱交換された外気を排出する。第１熱交換器２１は、屋外に設置される室外熱交換器である。
　圧縮機２２は、冷媒回路２０を流れる低圧の冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する圧縮機である。圧縮機２２は、例えば、ロータリー圧縮機である。
　膨張弁２３は、冷媒回路２０を循環する冷媒の流量および圧力を調節するための電動弁である。
　四方切替弁２４は、正サイクル運転と逆サイクル運転とを切り替えて、冷媒回路２０における冷媒の循環方向を逆転させるための切替弁である。四方切替弁２４は、第１ポート２４ａと、第２ポート２４ｂと、第３ポート２４ｃと、第４ポート２４ｄとを有する。四方切替弁２４は、第１連通状態または第２連通状態にある。第１連通状態では、図１および図３に示されるように、第１ポート２４ａと第２ポート２４ｂとが連通し、かつ、第３ポート２４ｃと第４ポート２４ｄとが連通している。第２連通状態では、図２に示されるように、第１ポート２４ａと第３ポート２４ｃとが連通し、かつ、第２ポート２４ｂと第４ポート２４ｄとが連通している。冷媒回路２０が正サイクル運転を行うとき、四方切替弁２４は、第１連通状態にある。冷媒回路２０が逆サイクル運転を行うとき、四方切替弁２４は、第２連通状態にある。
　第２熱交換器２５は、水－冷媒熱交換器である。第２熱交換器２５では、冷媒回路２０を循環する冷媒と、水回路３０を循環する水との間の熱交換が行われる。冷媒回路２０および水回路３０は、第２熱交換器２５を共有する。第２熱交換器２５は、冷媒回路２０を循環する冷媒が通過する冷媒熱交換部２５ａと、水回路３０を循環する水が通過する水熱交換部２５ｂとを有する。第２熱交換器２５は、例えば、水熱交換部２５ｂである水管の外周に、冷媒熱交換部２５ａである冷媒管が螺旋状に巻きつけられ、かつ、水管の内部に溝が形成されている構成を有するトルネード式の熱交換器である。第２熱交換器２５は、暖房される空間に設置される室内熱交換器である。
　第１温度センサ２６は、第１熱交換器２１で熱交換される外気の温度を測定するセンサである。第１温度センサ２６は、ファン２１ａによって第１熱交換器２１に送風される外気の温度、または、第１熱交換器２１が設置されている屋外の空気の温度を測定する。第１温度センサ２６は、第１熱交換器２１に取り付けられている。
　正サイクル運転時における冷媒回路２０の構成について説明する。圧縮機２２の吐出側は、四方切替弁２４の第１ポート２４ａに接続されている。四方切替弁２４の第２ポート２４ｂは、第２熱交換器２５の冷媒熱交換部２５ａに接続されている。第２熱交換器２５の冷媒熱交換部２５ａは、膨張弁２３に接続されている。膨張弁２３は、第１熱交換器２１に接続されている。第１熱交換器２１は、四方切替弁２４の第３ポート２４ｃに接続されている。四方切替弁２４の第４ポート２４ｄは、圧縮機２１の吸入側に接続されている。
　正サイクル運転時における冷媒回路２０の動作について説明する。正サイクル運転は、ヒートポンプ温水暖房機１０の通常運転時に行われる。冷媒は、低圧のガス冷媒として圧縮機２２に吸入されて圧縮される。圧縮された冷媒は、高温高圧のガス冷媒として圧縮機２２から吐出され、四方切替弁２４の第１ポート２４ａおよび第２ポート２４ｂを通過して、第２熱交換器２５に送られる。第２熱交換器２５では、冷媒が冷媒熱交換部２５ａを通過し、水が水熱交換部２５ｂを通過する。第２熱交換器２５では、高温の冷媒から低温の水へ熱が移動することで、冷媒と水との間で熱交換が行われる。これにより、第２熱交換器２５において、高温高圧のガス冷媒である冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。そして、冷媒は、膨張弁２３を通過することで減圧され、低圧の気液二相状態の冷媒となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、第１熱交換器２１において外気との熱交換により蒸発して、低圧のガス冷媒となる。そして、冷媒は、四方切替弁２４の第３ポート２４ｃおよび第４ポート２４ｄを通過して、圧縮機２２に送られる。正サイクル運転を行う冷媒回路２０は、以上の工程を繰り返すことで、外気の熱を、冷媒を介して、水回路３０を循環する水に供給する。
　なお、冷媒回路２０は、ヒートポンプ温水暖房機１０のデフロスト運転時において、正サイクル運転または逆サイクル運転を行う。逆サイクル運転時における冷媒回路２０の動作については後述する。
　　（１－２）水回路
　水回路３０は、主として、第２熱交換器２５と、給水ポンプ３１と、貯湯タンク３２と、暖房ユニット３３とが接続された回路である。水回路３０は、第２温度センサ３４を有している。水回路３０では、水が循環する。水回路３０では、給水ポンプ３１、第２熱交換器２５、貯湯タンク３２、暖房ユニット３３および給水ポンプ３１の順に、水が循環する。図１および図２において、水回路３０を循環する水の流れ方向は、矢印で示されている。
　給水ポンプ３１は、水回路３０を流れる水を、第２熱交換器２５の水熱交換部２５ｂへ送るためのポンプである。
　第２熱交換器２５は、水－冷媒熱交換器である。上述したように、第２熱交換器２５では、冷媒回路２０を循環する冷媒と、水回路３０を循環する水との間の熱交換が行われる。第２熱交換器２５において熱交換される水は、水熱交換部２５ｂを通過する。水熱交換部２５ｂの入口は、給水ポンプ３１と配管を介して接続されている。水熱交換部２５ｂの出口は、貯湯タンク３２と配管を介して接続されている。
　貯湯タンク３２は、第２熱交換器２５で加熱された水を貯留するためのタンクである。貯湯タンク３２に貯留された湯は、暖房ユニット３３に送られる。貯湯タンク３２は、貯留されている湯を保温するための保温ヒーターを備えていてもよい。
　暖房ユニット３３は、ヒートポンプ温水暖房機１０の通常運転によって暖房が行われる空間に設置される。暖房ユニット３３は、例えば、部屋の床面に設置される床暖房パネルである。暖房ユニット３３は、第２熱交換器２５で加熱された湯が流れる暖房用配管３３ａを有している。
　第２温度センサ３４は、第２熱交換器２５の水熱交換部２５ｂに流入する水の温度を測定するセンサである。第２温度センサ３４は、例えば、水熱交換部２５ｂの入口近傍の配管に取り付けられている。
　水回路３０の動作について説明する。給水ポンプ３１によって第２熱交換器２５に水が送られる。第２熱交換器２５では、高温の冷媒から低温の水へ熱が移動することで、冷媒と水との間で熱交換が行われる。これにより、第２熱交換器２５において、水が加熱される。第２熱交換器２５で加熱された水は、湯として、貯湯タンク３２に送られる。貯湯タンク３２に貯留されている湯は、暖房ユニット３３に供給される。暖房ユニット３３では、暖房用配管３３ａの内部を湯が流れることで、暖房ユニット３３が設置されている空間の空気を加熱する。暖房用配管３３ａを通過して温度が低下した水は、給水ポンプ３１に送られる。
　　（１－３）制御部
　制御部４０は、ヒートポンプ温水暖房機１０の各構成要素を制御するためのコンピュータである。制御部４０は、圧縮機２２、膨張弁２３、四方切替弁２４、第１温度センサ２６、給水ポンプ３１、暖房ユニット３３および第２温度センサ３４に接続されている。制御部４０は、例えば、ヒートポンプ温水暖房機１０内部の電装品ユニット（図示せず）に設置されている。
　制御部４０は、圧縮機２２の運転周波数を調節して、圧縮機２２を起動および停止させることができる。制御部４０は、膨張弁２３の開度を調節して、膨張弁２３を通過する冷媒の流量を制御することができる。制御部４０は、給水ポンプ３１の回転数を制御して、給水ポンプ３１を起動および停止させることができる。制御部４０は、暖房ユニット３３に送られる湯の流量を調節して、暖房ユニット３３が設置されている空間の温度を調節することができる。
　制御部４０は、四方切替弁２４を制御して、第１連通状態と第２連通状態とを切り替えることができる。すなわち、制御部４０は、四方切替弁２４を制御して、正サイクル運転と逆サイクル運転とを切り替えることができる。
　制御部４０は、冷媒回路２０の第１温度センサ２６によって測定された、第１熱交換器２１で熱交換される空気の温度を受け取ることができる。制御部４０は、水回路３０の第２温度センサ３４によって測定された、第２熱交換器２５の水熱交換部２５ｂに流入する水の温度を受け取ることができる。
　また、制御部４０は、ヒートポンプ温水暖房機１０の運転に関する情報を記憶する。制御部４０は、例えば、圧縮機２２が起動した時間、および、圧縮機２２が停止した時間を監視して記憶する。これにより、制御部４０は、例えば、圧縮機２２が連続して停止している時間、ヒートポンプ温水暖房機１０の通常運転が連続して行われている時間、および、ヒートポンプ温水暖房機１０のデフロスト運転が連続して行われている時間を算出することができる。
　（２）ヒートポンプ温水暖房機の動作
　　（２－１）通常運転およびデフロスト運転について
　ヒートポンプ温水暖房機１０の動作について説明する。ヒートポンプ温水暖房機１０は、通常運転またはデフロスト運転を行う。図１は、通常運転時におけるヒートポンプ温水暖房機１０の回路構成図である。ヒートポンプ温水暖房機１０の通常運転時において、冷媒回路２０は正サイクル運転を行う。この場合、図１に示されるように、冷媒回路２０の四方切替弁２４は、第１連通状態にある。水回路３０では、給水ポンプ３１によって第２熱交換器２５に水が送られ、第２熱交換器２５において水が加熱され、貯湯タンク３２および暖房ユニット３３に湯が送られる。
　ヒートポンプ温水暖房機１０の通常運転時において、冷媒回路２０の第１熱交換器２１では、外気から冷媒へ熱が移動する熱交換が行われる。すなわち、ファン２１ａによって送風される外気は、第１熱交換器２１において熱が奪われる。そのため、寒冷地および冬季等、外気の温度が低い条件下において、第１熱交換器２１に霜が付着することがある。第１熱交換器２１に霜が付着すると、第１熱交換器２１に霜が付着していない状態と比べて、第１熱交換器２１における熱交換の効率が低下して、ヒートポンプ温水暖房機１０の運転効率が低下してしまう。そのため、ヒートポンプ温水暖房機１０は、外気の温度が低い条件下において、運転効率の低下を抑制するために、第１熱交換器２１に付着した霜を除去するデフロスト運転を定期的に行う必要がある。ヒートポンプ温水暖房機１０のデフロスト運転は、第１熱交換器２１に付着した霜を熱で融かすことによって行われる。
　ヒートポンプ温水暖房機１０のデフロスト運転時には、冷媒回路２０の逆サイクル運転によるデフロスト運転、および、冷媒回路２０の正サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかが行われる。図２は、逆サイクル運転によるデフロスト運転時におけるヒートポンプ温水暖房機１０の回路構成図である。図３は、正サイクル運転によるデフロスト運転時におけるヒートポンプ温水暖房機１０の回路構成図である。
　逆サイクル運転における冷媒回路２０の冷媒の循環方向は、正サイクル運転における冷媒の循環方向と反対である。具体的には、逆サイクル運転において、冷媒回路２０の冷媒は、圧縮機２２、四方切替弁２４（第１ポート２４ａおよび第３ポート２４ｃ）、第１熱交換器２１、膨張弁２３、第２熱交換器２５、四方切替弁２４（第２ポート２４ｂおよび第４ポート２４ｄ）、圧縮機２２を、順番に通過して循環する。
　次に、ヒートポンプ温水暖房機１０が、通常運転を終了して、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始する際の動作について説明する。最初に、制御部３０は、圧縮機２２の回転数をゼロにして、圧縮機２２を停止させる。圧縮機２２の停止により、通常運転が終了する。次に、制御部３０は、四方切替弁２４を第１連通状態から第２連通状態へ切り替える。次に、制御部３０は、圧縮機２２の回転数をゼロから上げて、圧縮機２２の運転を開始する。圧縮機２２の起動により、ヒートポンプ装置１０のデフロスト運転が開始する。デフロスト運転時には、圧縮機２２から吐出される高温の冷媒が、第１熱交換器２１に流入する。また、デフロスト運転時には、通常運転時に第２熱交換器２５に蓄積された熱が、冷媒回路２０を循環する冷媒を介して、第１熱交換器２１に供給される。これにより、第１熱交換器２１に付着している霜が融けて、第１熱交換器２１がデフロストされる。なお、逆サイクル運転によるデフロスト運転時には、水回路３０の給水ポンプ３１は運転している。
　次に、ヒートポンプ温水暖房機１０が、通常運転を終了して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する際の動作について説明する。最初に、制御部３０は、給水ポンプ３１の回転数をゼロにして、給水ポンプ３１を停止させる。給水ポンプ３１の停止により、第２熱交換器２５への水の供給が停止する。次に、制御部３０は、膨張弁２３の開度を上げる。また、制御部３０は、四方切替弁２４を第１連通状態に維持する。すなわち、正サイクル運転によるデフロスト運転時において、圧縮機２２から吐出される高温の冷媒は、通常運転時と同様に、第２熱交換器２５に供給される。第２熱交換器２５では、水熱交換部２５ｂを水が通過していないので、第２熱交換器２５における冷媒と水との熱交換は抑制されている。そのため、第２熱交換器２５には、圧縮機２２から供給される高温の冷媒の熱が蓄積される。その結果、第２熱交換器２５の温度が上昇する。また、圧縮機２２の温度も、圧縮機２２の運転によって上昇する。圧縮機２２および第２熱交換器２５に蓄積された熱は、冷媒回路２０を循環する冷媒を介して、膨張弁２３を経由して第１熱交換器２１に供給される。これにより、第１熱交換器２１に付着している霜が融けて、第１熱交換器２１がデフロストされる。
　　（２－２）水の凍結可能性の判断について
　このヒートポンプ温水暖房機１０では、制御部４０は、水回路３０の水の凍結可能性を判断して、正サイクル運転によるデフロスト運転を行うか、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うかを選択する。制御部４０は、水回路３０の水が凍結する可能性があると判断した場合に、正サイクル運転によるデフロスト運転を行う。制御部４０は、水回路３０の水が凍結する可能性がないと判断した場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行う。
　制御部４０が、水回路３０の水の凍結可能性を判断する時点は、通常運転が終了してデフロスト運転が開始する時点、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時の少なくとも一方である。
　図４は、通常運転が終了してデフロスト運転が開始する時点において、制御部４０が、水回路３０の水の凍結可能性を判断するルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、ステップＳ１１～Ｓ１５から構成される。ステップＳ１１では、制御部４０は、通常運転を停止する。ステップＳ１２では、制御部４０は、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。制御部４０が、水回路３０の水が凍結する可能性があると判断した場合、ステップＳ１３を実行し、凍結する可能性がないと判断した場合、ステップＳ１４を実行する。ステップＳ１３では、制御部４０は、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。ステップＳ１４では、制御部４０は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。ステップＳ１５では、制御部４０は、デフロスト運転を停止する。
　図５は、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、制御部４０が、水回路３０の水の凍結可能性を判断するルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、ステップＳ２１～Ｓ２５から構成される。ステップＳ２１では、制御部４０は、通常運転を停止する。ステップＳ２２では、制御部４０は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。ステップＳ２３では、制御部４０は、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。制御部４０が、水回路３０の水が凍結する可能性があると判断した場合、ステップＳ２４を実行し、凍結する可能性がないと判断した場合、逆サイクル運転によるデフロスト運転を続行する。ステップＳ２４では、制御部４０は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を停止して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。ステップＳ２５では、制御部４０は、デフロスト運転を停止する。
　具体的には、制御部４０は、以下に説明する６つの判断基準のいずれか１つに基づいて、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。次に、各判断基準について説明する。
　　　（２－２－１）第１の判断基準
　第１の判断基準では、制御部４０は、通常運転を終了してデフロスト運転を開始する時に、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。制御部４０は、水回路３０の第２温度センサ３４から、第２熱交換器２５の水熱交換部２５ｂに流入する水の温度を取得する。制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度以下である場合、給水ポンプ３１を停止し、四方切替弁２４を第１連通状態に維持して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度を超える場合、四方切替弁２４を第１連通状態から第２連通状態に切り替えて、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　　　（２－２－２）第２の判断基準
　第２の判断基準では、制御部４０は、通常運転を終了してデフロスト運転を開始する時に、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。制御部４０は、冷媒回路２０の第１温度センサ２６から、第１熱交換器２１で熱交換される空気の温度を取得する。制御部４０は、第１熱交換器２１で熱交換される空気の温度が所定の温度以下である場合、給水ポンプ３１を停止し、四方切替弁２４を第１連通状態に維持して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。制御部４０は、第１熱交換器２１で熱交換される空気が所定の温度を超える場合、四方切替弁２４を第１連通状態から第２連通状態に切り替えて、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　　　（２－２－３）第３の判断基準
　第３の判断基準では、制御部４０は、通常運転を終了してデフロスト運転を開始する時に、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。制御部４０は、冷媒回路２０の圧縮機２２の運転に関する情報を取得する。制御部４０は、デフロスト運転の開始前に圧縮機２２が連続して停止している時間が所定の時間以上である場合、給水ポンプ３１を停止し、四方切替弁２４を第１連通状態に維持して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。制御部４０は、デフロスト運転の開始前に圧縮機２２が連続して停止している時間が所定の時間未満である場合、四方切替弁２４を第１連通状態から第２連通状態に切り替えて、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　　　（２－２－４）第４の判断基準
　第４の判断基準では、制御部４０は、通常運転を終了してデフロスト運転を開始する時に、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。制御部４０は、ヒートポンプ温水暖房機１０のデフロスト運転に関する情報を取得する。制御部４０は、前回のデフロスト運転の実行時間が所定の時間以下である場合、給水ポンプ３１を停止し、四方切替弁２４を第１連通状態に維持して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。制御部４０は、前回のデフロスト運転の実行時間が所定の時間を超える場合、四方切替弁２４を第１連通状態から第２連通状態に切り替えて、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　　　（２－２－５）第５の判断基準
　第５の判断基準では、制御部４０は、通常運転を終了して逆サイクル運転によるデフロスト運転を実行している時に、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。制御部４０は、水回路３０の第２温度センサ３４から、第２熱交換器２５の水熱交換部２５ｂに流入する水の温度を取得する。制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度以下である場合、水回路３０の給水ポンプ３１を停止し、四方切替弁２４を第２連通状態から第１連通状態に切り替えて、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度を超える場合、逆サイクル運転によるデフロスト運転を続行する。
　　　（２－２－６）第６の判断基準
　第６の判断基準では、制御部４０は、通常運転を終了して逆サイクル運転によるデフロスト運転を実行している時に、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。制御部４０は、水回路３０の第２温度センサ３４から、第２熱交換器２５の水熱交換部２５ｂに流入する水の温度を取得する。制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度以下である場合、四方切替弁２４を第２連通状態から第１連通状態に切り替えて、デフロスト運転を中止して、正サイクル運転による通常運転を開始する。制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度を超える場合、逆サイクル運転によるデフロスト運転を続行する。
　（３）ヒートポンプ温水暖房機の特徴
　このヒートポンプ温水暖房機１０は、第２熱交換器２５を共有する冷媒回路２０および水回路３０を備えるヒートポンプ装置である。冷媒回路２０の圧縮機２２で圧縮された高温の冷媒は、第２熱交換器２５において、水回路３０を流れる水と熱交換される。第２熱交換器２５では、冷媒熱交換部２５ａを流れる冷媒から、水熱交換部２５ｂを流れる水に、熱が移動する。これにより、水回路３０を流れる水が加熱されて、湯が生成される。生成された湯は、貯湯タンク３２に一時的に貯留され、暖房ユニット３３によって室内の暖房に利用される。
　制御部４０は、冷媒回路２０の四方切替弁２４を制御して、正サイクル運転と逆サイクル運転とを切り替えることができる。第１熱交換器２１は、外気の温度が低い条件下において、霜が付着する場合がある。ヒートポンプ温水暖房機１０は、第１熱交換器２１に付着した霜を除去するデフロスト運転を行うことができる。制御部４０は、通常、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行う。しかし、制御部４０は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路３０を流れる水が凍結する可能性があると判断した場合には、正サイクル運転によるデフロスト運転を行う。正サイクル運転によるデフロスト運転は、水回路３０の給水ポンプ３１の運転を停止して、冷媒回路２０の膨張弁２３の開度を上げることで行われる。給水ポンプ３１の停止により、第２熱交換器２５における熱交換が抑制され、第２熱交換器２５に熱が蓄積される。膨張弁２３の開度を上げることで、圧縮機２２および第２熱交換器２５に蓄積された熱が、冷媒を介して、膨張弁２３を経由して第１熱交換器２１に伝達される。これにより、第１熱交換器２１が加熱されて、第１熱交換器２１に付着した霜が除去される。
　このヒートポンプ温水暖房機１０は、水回路３０を流れる水の凍結可能性に基づいて、正サイクル運転によるデフロスト運転、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転のいずれかを選択して実行する。
　逆サイクル運転によるデフロスト運転では、圧縮機２２で圧縮された高温の冷媒が第１熱交換器２１に直接流入するので、第１熱交換器２１に付着した霜が効率的に除去される。しかし、逆サイクル運転によるデフロスト運転では、第２熱交換器２５において、水回路３０を流れる水から、冷媒回路２０を流れる冷媒に熱が移動する熱交換が行われる。そのため、第２熱交換器２５に流入する水の温度が低い場合に、第２熱交換器２５で熱交換される水の温度が低下して、水が凍結する可能性がある。水は、凝固すると、その体積が増加する。そのため、水回路３０の水が、水回路３０の配管内で凍結すると、配管内の圧力の増加によって配管が破壊されるおそれがある。一方、正サイクル運転によるデフロスト運転では、第２熱交換器２５における熱交換が抑制され、圧縮機２２および第２熱交換器２５に蓄積された熱によって、第１熱交換器２１に付着した霜が除去される。そのため、水回路３０の水が凍結するおそれがない。従って、ヒートポンプ温水暖房機１０は、デフロスト運転時における水の凍結を防止することができる。
　ヒートポンプ温水暖房機１０の制御部４０は、第１乃至第６の判断基準に基づいて、水回路３０の水の凍結可能性を判断して、正サイクル運転によるデフロスト運転を行うか、または、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うかを選択する。
　制御部４０は、第１の判断基準に基づいて、デフロスト運転の開始時において、第２熱交換器２５に流入する水の温度が所定の温度以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路３０の水が凍結する可能性があると判断する。この場合、ヒートポンプ温水暖房機１０は、通常運転を終了して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始することで、水回路３０の水の凍結を防止することができる。
　また、制御部４０は、第２の判断基準に基づいて、デフロスト運転の開始時において、第１熱交換器２１で熱交換される空気の温度が所定の温度以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路３０の水が凍結する可能性があると判断する。この場合、ヒートポンプ温水暖房機１０は、通常運転を終了して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始することで、水回路３０の水の凍結を防止することができる。
　また、制御部４０は、第３の判断基準に基づいて、デフロスト運転の開始時において、正サイクル運転によって水回路３０の水を加熱する通常運転の停止時間が所定の時間以上である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路３０の水が凍結する可能性があると判断する。この場合、ヒートポンプ温水暖房機１０は、通常運転を終了して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始することで、水回路３０の水の凍結を防止することができる。
　また、制御部４０は、第４の判断基準に基づいて、デフロスト運転の開始時において、前回のデフロスト運転の実行時間が所定の時間以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うことで水回路３０の水が凍結する可能性があると判断する。この場合、ヒートポンプ温水暖房機１０は、通常運転を終了して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始することで、水回路３０の水の凍結を防止することができる。
　また、制御部４０は、第５の判断基準に基づいて、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、第２熱交換器２５に流入する水の温度が所定の温度以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を続けることで水回路３０を流れる水が凍結する可能性があると判断する。この場合、ヒートポンプ温水暖房機１０は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を停止して、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始する。
　また、制御部４０は、第６の判断基準に基づいて、逆サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、第２熱交換器２５に流入する水の温度が所定の温度以下である場合に、逆サイクル運転によるデフロスト運転を続けることで水回路３０を流れる水が凍結する可能性があると判断する。この場合、ヒートポンプ温水暖房機１０は、逆サイクル運転によるデフロスト運転を停止して、正サイクル運転による通常運転を開始する。
　正サイクル運転によるデフロスト運転では、第２熱交換器２５に流入する水の温度は低下しないため、水回路３０の水が凍結する可能性は少ない。しかし、第２熱交換器２５に十分な熱が蓄積されるまでは、第１熱交換器２１の温度が上昇しにくいため、第１熱交換器２１のデフロストに必要な時間が長くなる。そのため、ヒートポンプ温水暖房機１０は、正サイクル運転によるデフロスト運転のみを行う場合、平均暖房能力が低下してしまう。また、ヒートポンプ温水暖房機１０は、逆サイクル運転によるデフロスト運転のみを行う場合、水回路３０の水が凍結する可能性がある。本実施形態に係るヒートポンプ温水暖房機１０は、水回路３０の水が凍結する可能性に応じて、逆サイクル運転によるデフロスト運転を行うか、正サイクル運転によるデフロスト運転を行うかを選択する。これにより、ヒートポンプ温水暖房機１０は、水回路３０の水の凍結を防止することができると共に、平均暖房能力を確保することができる。
　（４）変形例
　本発明の実施形態の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。以下、本発明の実施形態に適用可能な変形例について説明する。
　　（４－１）変形例Ａ
　本実施形態では、ヒートポンプ温水暖房機１０の制御部４０は、第１乃至第６の判断基準のいずれか１つに基づいて、水回路３０の水の凍結可能性を判断する。しかし、制御部４０は、第１乃至第６の判断基準から複数の判断基準を選択し、選択された複数の判断基準を組み合わせた判断基準に基づいて、水回路３０の水の凍結可能性を判断してもよい。
　例えば、ヒートポンプ温水暖房機１０は、通常運転を終了してデフロスト運転を開始する時に、第１の判断基準および第２の判断基準に基づいてデフロスト運転を開始してもよい。この場合、制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度以下である条件、または、第１熱交換器２１で熱交換される空気の温度が所定の温度以下である条件のいずれかが満たされた場合に、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始してもよい。また、この場合、制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度以下である条件、および、第１熱交換器２１で熱交換される空気の温度が所定の温度以下である条件の両方が満たされた場合に、正サイクル運転によるデフロスト運転を開始してもよい。
　また、ヒートポンプ温水暖房機１０は、通常運転を終了してデフロスト運転を開始する時に、第１の判断基準に基づいてデフロスト運転を開始し、かつ、逆サイクル運転によるデフロスト運転を実行している時に、第５の判断基準に基づいて逆サイクル運転によるデフロスト運転を停止して正サイクル運転によるデフロスト運転を開始してもよい。
　　（４－２）変形例Ｂ
　ヒートポンプ温水暖房機１０は、正サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、正サイクル運転によるデフロスト運転を停止して、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始してもよい。
　制御部４０は、例えば、第５の判断基準に基づいて、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始してもよい。すなわち、正サイクル運転によるデフロスト運転の実行時において、制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度を超えている場合、水回路３０の給水ポンプ３１を起動し、四方切替弁２４を第１連通状態から第２連通状態に切り替えて、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始してもよい。この場合、制御部４０は、水熱交換部２５ｂに流入する水の温度が所定の温度以下である場合、正サイクル運転によるデフロスト運転を続行する。
　また、本変形例では、制御部４０は、正サイクル運転によるデフロスト運転の実行時間が所定の時間を超えた場合に、水回路３０の水の凍結可能性がゼロになったと判断して、水回路３０の給水ポンプ３１を起動し、四方切替弁２４を第１連通状態から第２連通状態に切り替えて、逆サイクル運転によるデフロスト運転を開始してもよい。
　本発明に係るヒートポンプ温水暖房機は、水の凍結を防止することができる。
　１０　　　ヒートポンプ温水暖房機
　２０　　　冷媒回路
　２１　　　第１熱交換器
　２２　　　圧縮機
　２５　　　第２熱交換器
　３０　　　水回路
　３１　　　給水ポンプ（給水機構）
　４０　　　制御部
特開２０１０－１８１１０４号公報 国際公開第２００６／１０３８１５号

Claims (7)

  1. 　空気と冷媒とを熱交換させる第１熱交換器（２１）と、前記冷媒と水とを熱交換させる第２熱交換器（２５）と、前記冷媒を圧縮する圧縮機（２２）とを有し、前記冷媒が循環する冷媒回路（２０）と、
    　前記第２熱交換器と、前記第２熱交換器に前記水を供給する給水機構（３１）とを有し、前記水が流れる水回路（３０）と、
    　前記第１熱交換器のデフロスト運転を行うために、前記冷媒回路および前記水回路を制御する制御部（４０）と、
    を備え、
    　前記冷媒回路は、
    　　前記圧縮機、前記第２熱交換器、前記第１熱交換器および前記圧縮機の順に、前記冷媒が循環する正サイクル運転と、
    　　前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記第２熱交換器および前記圧縮機の順に、前記冷媒が循環する逆サイクル運転と、
    　を切り替え可能であり、
    　前記制御部は、前記デフロスト運転の開始時、および、前記デフロスト運転の実行時の少なくとも一方において、前記水回路の前記水の凍結可能性を判断して、前記正サイクル運転を行うか、または、前記逆サイクル運転を行うかを選択し、前記デフロスト運転を行う、
    ヒートポンプ温水暖房機（１０）。
  2. 　前記制御部は、前記デフロスト運転の開始時において、前記第２熱交換器に流入する前記水の温度が第１温度以下である場合に、前記正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、前記給水機構の運転を停止する、
    請求項１に記載のヒートポンプ温水暖房機。
  3. 　前記制御部は、前記デフロスト運転の開始時において、前記第１熱交換器で熱交換される前記空気の温度が第２温度以下である場合に、前記正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、前記給水機構の運転を停止する、
    請求項１または２に記載のヒートポンプ温水暖房機。
  4. 　前記制御部は、前記デフロスト運転の開始時において、前記デフロスト運転の開始前に前記圧縮機が停止している時間が第１時間以上である場合に、前記正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、前記給水機構の運転を停止する、
    請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートポンプ温水暖房機。
  5. 　前記制御部は、前記デフロスト運転の開始時において、前回の前記デフロスト運転の実行時間が第２時間以下である場合に、前記正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、前記給水機構の運転を停止する、
    請求項１から４のいずれか１項に記載のヒートポンプ温水暖房機。
  6. 　前記制御部は、前記逆サイクル運転による前記デフロスト運転の実行時において、前記第２熱交換器に流入する前記水の温度が第３温度以下である場合に、前記正サイクル運転を行うことを選択し、かつ、前記給水機構の運転を停止する、
    請求項１から５のいずれか１項に記載のヒートポンプ温水暖房機。
  7. 　前記制御部は、前記逆サイクル運転による前記デフロスト運転の実行時において、前記第２熱交換器に流入する前記水の温度が第４温度以下である場合に、前記正サイクル運転を行うことを選択する、
    請求項１から５のいずれか１項に記載のヒートポンプ温水暖房機。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016023848A (ja) * 2014-07-18 2016-02-08 株式会社コロナ 複合熱源ヒートポンプ装置
EP3249321A4 (en) * 2015-02-02 2017-12-27 Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. Control device, control method, and program
WO2018025382A1 (ja) * 2016-08-04 2018-02-08 三菱電機株式会社 熱源システム
JP2019117035A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 株式会社コロナ ヒートポンプ装置
JP2020056571A (ja) * 2016-08-04 2020-04-09 三菱電機株式会社 熱源システム
CN111649451A (zh) * 2020-05-11 2020-09-11 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种两联供系统及其控制方法
JPWO2021009924A1 (ja) * 2019-07-18 2021-01-21
US11397035B2 (en) 2018-07-20 2022-07-26 Mitsubishi Electric Corporation Controller of air conditioning apparatus, outdoor unit, relay unit, heat source unit, and air conditioning apparatus
JP2022124106A (ja) * 2021-02-15 2022-08-25 株式会社コロナ ハイブリッド温水暖房システム
JPWO2023119552A1 (ja) * 2021-12-23 2023-06-29
WO2025229719A1 (ja) * 2024-04-30 2025-11-06 三菱電機株式会社 給湯システム

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3049697B1 (fr) * 2016-04-01 2019-08-02 Societe Industrielle De Chauffage (Sic) Systeme de rafraichissement, climatisation ou chauffage a unites separees
CN107525295B (zh) * 2017-07-18 2020-02-21 广东美的暖通设备有限公司 热水机
CN111189098A (zh) * 2020-01-13 2020-05-22 欧贝多物联科技(嵊州)有限公司 一种智能供暖水力模块
KR20250014102A (ko) * 2023-07-19 2025-02-03 엘지전자 주식회사 열공급장치
KR20250016536A (ko) * 2023-07-19 2025-02-04 엘지전자 주식회사 열공급장치
US20250237426A1 (en) * 2024-01-18 2025-07-24 A. O. Smith Corporation Heat pump defrost control

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62213654A (ja) * 1986-03-14 1987-09-19 株式会社日立製作所 ヒ−トポンプ式冷凍サイクル
JP2003090653A (ja) * 2001-09-13 2003-03-28 Denso Corp ヒートポンプ式給湯機
WO2006103815A1 (ja) 2005-03-28 2006-10-05 Toshiba Carrier Corporation 給湯機
JP2010181104A (ja) 2009-02-06 2010-08-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ヒートポンプ式給湯・空調装置
WO2011092802A1 (ja) * 2010-01-26 2011-08-04 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置及び冷媒バイパス方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61191828A (ja) * 1985-02-21 1986-08-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱利用給湯装置
JP2001108256A (ja) * 1999-10-07 2001-04-20 Daikin Ind Ltd 給湯装置
JP3783711B2 (ja) * 2003-11-19 2006-06-07 松下電器産業株式会社 ヒートポンプ給湯装置
DE102004010066B4 (de) * 2004-03-02 2021-01-21 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Abtauverfahren für eine Wärmepumpe
JP2010060182A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Daikin Ind Ltd 空気調和機
EP2645019B1 (en) * 2010-11-24 2020-10-28 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump hot-water supply device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62213654A (ja) * 1986-03-14 1987-09-19 株式会社日立製作所 ヒ−トポンプ式冷凍サイクル
JP2003090653A (ja) * 2001-09-13 2003-03-28 Denso Corp ヒートポンプ式給湯機
WO2006103815A1 (ja) 2005-03-28 2006-10-05 Toshiba Carrier Corporation 給湯機
JP2010181104A (ja) 2009-02-06 2010-08-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ヒートポンプ式給湯・空調装置
WO2011092802A1 (ja) * 2010-01-26 2011-08-04 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置及び冷媒バイパス方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2940407A4

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016023848A (ja) * 2014-07-18 2016-02-08 株式会社コロナ 複合熱源ヒートポンプ装置
EP3249321A4 (en) * 2015-02-02 2017-12-27 Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. Control device, control method, and program
GB2567331B (en) * 2016-08-04 2021-01-13 Mitsubishi Electric Corp Heat source system
GB2567331A (en) * 2016-08-04 2019-04-10 Mitsubishi Electric Corp Heat source system
JP2020056571A (ja) * 2016-08-04 2020-04-09 三菱電機株式会社 熱源システム
JPWO2018025382A1 (ja) * 2016-08-04 2019-03-07 三菱電機株式会社 熱源システム
WO2018025382A1 (ja) * 2016-08-04 2018-02-08 三菱電機株式会社 熱源システム
JP2021152448A (ja) * 2017-12-27 2021-09-30 株式会社コロナ ヒートポンプ装置
JP2019117035A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 株式会社コロナ ヒートポンプ装置
JP7074915B2 (ja) 2017-12-27 2022-05-24 株式会社コロナ ヒートポンプ装置
US11397035B2 (en) 2018-07-20 2022-07-26 Mitsubishi Electric Corporation Controller of air conditioning apparatus, outdoor unit, relay unit, heat source unit, and air conditioning apparatus
JPWO2021009924A1 (ja) * 2019-07-18 2021-01-21
JP2023156370A (ja) * 2019-07-18 2023-10-24 三菱電機株式会社 空調装置
CN111649451A (zh) * 2020-05-11 2020-09-11 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种两联供系统及其控制方法
JP2022124106A (ja) * 2021-02-15 2022-08-25 株式会社コロナ ハイブリッド温水暖房システム
JP7508386B2 (ja) 2021-02-15 2024-07-01 株式会社コロナ ハイブリッド温水暖房システム
JPWO2023119552A1 (ja) * 2021-12-23 2023-06-29
WO2025229719A1 (ja) * 2024-04-30 2025-11-06 三菱電機株式会社 給湯システム

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