冷冻循环装置和热水生成装置 |
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| 申请号 | CN201210459184.9 | 申请日 | 2012-11-14 | 公开(公告)号 | CN103105026A | 公开(公告)日 | 2013-05-15 |
| 申请人 | 松下电器产业株式会社; | 发明人 | 松井大; 森胁俊二; 青山繁男; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种冷冻循环装置，其特征在于：具备低温侧冷冻循环（110）和高温侧冷冻循环（120），且具备检测低温侧冷冻循环（110）的低温侧 蒸发 器 （114）的结霜状态的除霜检测单元（116），在向将低温侧 蒸发器 （114）的霜融化的除霜运转进行转移的情况下，继续低温侧冷冻循环（110）的低温侧 压缩机 （111）的运转，停止高温侧冷冻循环（120）的高温侧压缩机（121）的运转，转移到除霜运转，其中，在转移到除霜运转时，将该蓄热了高温的低温侧制冷剂向低温侧蒸发器（114）供给来进行除霜，由此能够缩短除霜时间，能够实现冷冻循环的运转效率的提高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种冷冻循环装置，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 冷冻循环装置和热水生成装置技术领域[0001] 本发明涉及二元冷冻循环装置的除霜控制。 背景技术[0003] 流过高温侧冷冻循环的高温侧制冷剂在阶式热交换器中通过流过低温侧冷冻循环的低温侧制冷剂的冷凝热而蒸发。另外，在设置于高温侧冷冻循环的制冷剂-热介质热交换器中，使用高温侧制冷剂的冷凝热将热介质加热至65～80℃的高温，用于供热用途。 [0005] 在这种热水生成装置中，在进行将附着于低温侧蒸发器上的霜融化的除霜运转的情况下，通常使高温侧冷冻循环和低温侧冷冻循环各自的制冷剂流路逆转，将低温侧冷冻循环的压缩机的高温喷出制冷剂直接向蒸发器供给，使霜融化（例如参照专利文献2、专利文献3）。 [0006] 图7表示专利文献2的控制流程。 [0007] 在启动冷冻循环装置的运转（步骤101），进行通常运转时（步骤102），判断是否转移到除霜运转（步骤103）。在步骤103中，在判断为转移到除霜运转时，暂时停止低温侧压缩机（步骤104），使低温侧冷冻循环的制冷剂流动方向逆转（步骤105），再启动低温侧压缩机，仅通过低温侧冷冻循环进行除霜运转（步骤106）。 [0008] 在通过步骤106开始低温侧冷冻循环的除霜运转时，将计时器（时间）复位（步骤107），进行计时器计数（步骤108）。 [0009] 当计时器计数满足规定条件（经过规定时间、或开始除霜运转后高温侧冷冻循环的压缩机吸入过热度成为规定值以下）时（步骤109），暂时停止高温侧压缩机（步骤110），使高温侧冷冻循环的制冷剂流动方向逆转（步骤111），再启动高温侧压缩机，运转低温侧和高温侧冷冻循环双方，进行除霜运转（步骤112）。 [0010] 判断除霜运转结束时（步骤113），使低温侧冷冻循环和高温侧冷冻循环的制冷剂流动方向返回通常运转（步骤114），进行步骤102的通常运转。 [0011] 图8表示专利文献3的控制流程。 [0012] 在启动冷冻循环装置的运转（步骤201），进行通常运转时（步骤202），判断是否转移到除霜运转（步骤203）。在步骤203中，在判断为转移到除霜运转时，暂时停止低温侧压缩机及高温侧压缩机（步骤204），使低温侧冷冻循环及高温侧冷冻循环的制冷剂流动方向逆转（步骤205）。 [0013] 将计时器（时间）复位（步骤206），并且仅通过低温侧冷冻循环进行除霜运转（步骤207）。对仅低温侧冷冻循环下的除霜运转时间进行计时器计数（步骤209），在达到规定时间Tms2之前，继续仅低温侧冷冻循环下的除霜运转。在判断为仅在低温侧冷冻循环下的除霜运转中除霜运转结束时（步骤208），使低温侧冷冻循环的制冷剂流动方向返回通常运转（步骤213），进行步骤202的通常运转。 [0014] 在仅低温侧冷冻循环下的的除霜运转时间成为规定时间Tms2时，在低温侧冷冻循环的基础上，高温侧冷冻循环也开始除霜运转（步骤211）。在经过了规定时间后低温侧蒸发器的入口温度也未超过规定温度的情况下，高温侧冷冻循环也运转，继续除霜运转。 [0015] 在判断除霜运转结束时（步骤212），使低温侧冷冻循环及高温侧冷冻循环的制冷剂流动方向返回通常运转（步骤213），进行步骤202的通常运转。 [0016] 现有技术文献 [0017] 专利文献 [0018] 专利文献1：日本特开2010-196950号公报 [0019] 专利文献2：日本特开2000-105029号公报 [0020] 专利文献3：日本特开2011-127878号公报 [0021] 在专利文献2中记载的技术中，在除霜运转中，使高温侧冷冻循环和低温侧冷冻循环双方的制冷剂路径逆转，将低温侧冷冻循环的压缩机的高温喷出制冷剂直接向低温侧蒸发器供给。因此，对于将蒸发器的霜融化是有效的。 [0022] 但是，由于高温侧冷冻循环的制冷剂-热介质热交换器具有蒸发器的作用，所以存在制冷剂-热介质热交换器内的热介质被冷却，因而向供暖的利用者侧供给已经冷却的热介质的课题。在除霜运转中，即使停止热介质的循环，有时热介质自身也会冻结膨胀。 [0023] 另一方面，在专利文献3记载的技术中，在附着于低温侧蒸发器的霜的量过多的情况等下，在霜难以融化的运转条件中，需要在使高温侧冷冻循环的制冷剂路径逆转的状态下进行除霜运转。因此，与专利文献2相同，存在向供热的利用者侧供给已经冷却的热介质、或热介质自身发生冻结的课题。 [0024] 为解决该课题，也有如下方法，即，在高温侧冷冻循环中与制冷剂-热介质热交换器串列地设置第一开闭阀，进一步设置将制冷剂-热介质热交换器和第一开闭阀旁通的旁通回路，在该旁通回路中设置第二开闭阀，在除霜运转中，关闭第一开闭阀，打开第二开闭阀，使得低温的高温侧制冷剂不通过制冷剂-热介质热交换器。但是，由于设置旁通回路和第二开闭阀，所以存在使高温侧冷冻循环复杂化，零件成本增加的课题。 发明内容[0025] 本发明是为解决上述现有的课题，其目的在于提供一种能够缩短除霜时间，运转效率高的二元冷冻循环装置。 [0026] 为解决上述现有的课题，本发明的冷冻循环装置的特征在于，具备：将低温侧压缩机、阶式热交换器、低温侧减压装置、低温侧蒸发器按顺序环状连接，使低温侧制冷剂循环的低温侧冷冻循环；将高温侧压缩机、制冷剂-热介质热交换器、高温侧减压装置、上述阶式热交换器按顺序环状连接，使高温侧制冷剂循环，并且在上述阶式热交换器中使上述低温侧制冷剂和上述高温侧制冷剂进行热交换的高温侧冷冻循环；检测上述低温侧蒸发器的结霜状态的除霜检测单元；判断从通常运转向融化上述低温侧蒸发器的霜的除霜运转的转移和从上述除霜运转向上述通常运转的转移的控制部，其中，在上述控制部，在通过上述除霜检测单元的检测判断为从上述通常运转向上述除霜运转的转移的情况下，继续上述低温侧压缩机的运转，停止上述高温侧压缩机的运转，转移到上述除霜运转。 [0027] 由此，由于不停止低温侧冷冻循环的压缩机，不使制冷剂流动方向逆转而进行除霜运转，因此，不向制热的利用者侧供给已被冷却的水介质，或使水介质冷冻。 [0028] 而且，在转移到除霜运转之前，停止高温侧冷冻循环的压缩机，在仅低温侧冷冻循环运转的状态下使低温侧冷冻循环的冷凝温度（高压）上升规定时间，从低温侧冷冻循环的压缩机向阶式热交换器蓄热后，进行低温侧蒸发器的除霜。因此，能够缩短除霜时间，能够实现冷冻循环的运转效率的提高。 [0029] 发明效果 [0031] 图1是本发明实施方式1的冷冻循环装置的构成图； [0032] 图2是本发明实施方式1的冷冻循环装置的控制流程图； [0033] 图3是本发明实施方式2的冷冻循环装置的控制流程图； [0034] 图4是本发明实施方式3的冷冻循环装置的控制流程图； [0035] 图5是本发明实施方式4的冷冻循环装置的控制流程图； [0036] 图6是本发明实施方式5的冷冻循环装置的控制流程图； [0037] 图7是现有的冷冻循环装置的控制流程图； [0038] 图8是现有的其它冷冻循环装置的控制流程图； [0039] 符号说明 [0040] 100冷冻循环装置 [0041] 110低温侧冷冻循环 [0042] 111低温侧压缩机 [0043] 112阶式热交换器（cascade heat exchanger） [0044] 113低温侧减压装置 [0045] 114空气热交换器（低温侧蒸发器） [0046] 120高温侧冷冻循环 [0047] 121高温侧压缩机 [0048] 122制冷剂-热介质热交换器 [0049] 123高温侧减压装置 [0050] 130热介质循环 [0051] 131热介质循环泵（热介质循环单元） [0052] 140控制部 具体实施方式[0053] 第一发明提供一种冷冻循环装置，其特征在于，具备：将低温侧压缩机、阶式热交换器、低温侧减压装置、低温侧蒸发器按顺序环状连接，使低温侧制冷剂循环的低温侧冷冻循环；将高温侧压缩机、制冷剂-热介质热交换器、高温侧减压装置、上述阶式热交换器按顺序环状连接使高温侧制冷剂循环，并且在上述阶式热交换器中使上述低温侧制冷剂和所述高温侧制冷剂进行热交换的高温侧冷冻循环；检测上述低温侧蒸发器的结霜状态的除霜检测单元；判断从通常运转向融化上述低温侧蒸发器的霜的除霜运转的转移及从上述除霜运转向上述通常运转的转移的控制部，其中，在上述控制部，在通过上述除霜检测单元的检测判断为从上述通常运转向上述除霜运转的转移的情况下，继续上述低温侧压缩机的运转，停止上述高温侧压缩机的运转，转移到上述除霜运转。 [0054] 由此，由于不使高温侧冷冻循环的制冷剂流动方向逆转而进行除霜运转，所以，不会向供热的利用者侧供给被冷却了的热介质或使热介质冻结。 [0055] 另外，在进行除霜运之前，成为使高温侧冷冻循环的压缩机停止，仅使低温侧冷冻循环运转规定时间的状态。因此，在阶式热交换器中，低温侧制冷剂不能使冷凝热散热，低温侧冷冻循环的冷凝温度（低温侧高压）上升，从低温侧冷冻循环的压缩机朝向阶式热交换器蓄热。 [0056] 因此，在向除霜运转转移时，将该蓄热了的高温的低温侧制冷剂向低温侧蒸发器供给进行除霜，因此，能够缩短除霜时间，能够实现冷冻循环的运转效率的提高。 [0057] 第二发明的特征在于，具备检测上述低温侧冷冻循环的压力的低温侧高压检测单元，在上述控制部，在判断为从上述通常运转向上述除霜运转的转移的情况下，在上述低温侧高压检测单元检测到的上述压力超过规定高压后，转移到上述除霜运转。 [0058] 由此，在进行除霜运转之前，在使高温侧冷冻循环的压缩机停止，且仅使低温侧冷冻循环运转的状态下使低温侧高压上升至低温侧冷冻循环的高压上限值以下的规定值，从低温侧冷冻循环的压缩机向阶式热交换器进行蓄热后，进行低温侧蒸发器的除霜。 [0059] 因此，无论在任何运转条件下，都能够可靠地防止低温侧高压超过低温侧冷冻循环的高压上限的异常事态发生。 [0060] 第三发明的特征在于，具备检测上述阶式热交换器的温度的阶式热交换器温度检测单元，在上述控制部中，在判断为从上述通常运转向上述除霜运转的转移的情况下，在上述阶式热交换器温度检测单元检测到的上述温度超过规定温度后，转移至上述除霜运转。 [0061] 由此，在进行除霜运转之前，使高温侧冷冻循环的压缩机停止，且仅使低温侧冷冻循环运转的状态下，使由阶式热交换器温度检测部检测到的温度上升至规定温度，从低温侧冷冻循环的压缩机向阶式热交换器蓄热后，进行低温侧蒸发器的除霜。阶式热交换器温度检测部检测的温度为接近低温侧冷冻循环的冷凝温度的值，能够根据该检测温度推定低温侧高压。规定温度被设定为将低温侧冷冻循环的高压上限值换算为饱和温度的温度以下的值。 [0062] 因此，无论在任何运转条件下都能够可靠地防止低温侧高压超过低温侧冷冻循环的高压上限的异常事态发生，并且由于利用比压力检测部廉价的温度检测部，所以能够消减零件成本。 [0063] 第四发明的特征在于，在上述控制部中，在判断为从上述通常运转向上述除霜运转的转移的情况下，使流过上述低温侧减压装置的上述低温侧制冷剂的流量减少。 [0064] 由此，在进行除霜运转之前，使高温侧冷冻循环的压缩机停止，且仅使低温侧冷冻循环运转的状态下，使流过低温侧减压装置的低温侧制冷剂的流量进一步减少，低温侧冷冻循环的冷凝温度（低温侧高压）的上升速度增加。 [0065] 因此，能够使从低温侧冷冻循环的压缩机向阶式热交换器的蓄热所需的时间缩短，因此可以缩短除霜时间。 [0066] 第五发明的特征在于，在上述制冷剂-热介质热交换器连接有热介质循环单元，使热介质循环，并且在上述制冷剂-热介质热交换器中，具备上述高温侧制冷剂和上述热介质进行热交换的热介质循环，在上述控制部，在判断为从上述通常运转向上述除霜运转的转移的情况下，通过上述热介质循环单元使上述热介质的流量减少。 [0067] 由此，在制冷剂-热介质热交换器中，由于热介质的循环量少，所以能够抑制高温侧冷冻循环的温度降低，并且能够正确地测量进入制冷剂-热介质热交换器的热介质入口温度。热介质入口温度为以热介质循环的负荷为代表的值，能够基于该温度决定从除霜运转转移为通常运转后的高温侧压缩机的运转频率。 [0068] 因此，在除霜运转中也能够监视热介质循环的负荷，因此，在除霜检测单元判断为从除霜运转向通常运转的转移且启动高温侧压缩机时，可以预先适宜地设定作为目标的运转频率，并且高温侧冷冻循环的高压可以迅速上升，可以提前向通常运转的恢复。另外，可以消减除霜运转中的热介质循环单元的消耗能量。 [0069] 第六发明的特征在于，在上述控制部判断为从上述通常运转向上述除霜运转的转移的情况下，使上述热介质循环泵停止。 [0070] 由此，在高温侧冷冻循环的高温侧制冷剂的冷凝热和在热介质循环中循环的热介质进行热交换的制冷剂-热介质热交换器中，在停止了热介质循环单元后，热介质不流动，因此，高温侧冷冻的温度不降低而被维持。 [0071] 因此，在除霜检测单元判断为从除霜运转向通常运转的转移且启动了高温侧压缩机后，高温侧冷冻循环的高压迅速上升，可以提早向通常运转的恢复，并且可以消减除霜运转中的热介质循环单元的消耗能量。 [0072] 第七发明的特征在于，在上述制冷剂-热介质热交换器连接有热介质循环单元，使热介质循环，在上述制冷剂-热介质热交换器中，具备上述高温侧制冷剂和上述热介质进行热交换的热介质循环，在上述控制部中，在判断为从上述除霜运转向上述通常运转的转移的情况下，通过上述热介质循环单元使上述热介质的流量增加。 [0073] 由此，与从除霜运转向通常运转的转移的同时，使热介质循环的热介质的流量返回通常运转的流量的情况相比，通过热介质，制冷剂-热介质热交换器的温度降低的情况得以防止，高温侧冷冻循环的高压迅速上升，能够提早向通常运转恢复。 [0074] 第八发明提供一种热水生成装置，其使用冷冻循环装置，将上述热介质设为水或防冻液，将由上述制冷剂-热介质热交换器加热的上述水或上述防冻液用于供热水和供暖的至少一方。 [0075] 由此，制冷剂-热介质热交换器不仅可以是制冷剂-空气热交换器，而且也可以是制冷剂-热介质热交换器，可以提高利用热介质的自由度。 [0076] 下面，参照附图说明本发明的实施方式。此外，本发明不受该实施方式限定。 [0077] （实施方式1） [0078] 图1是本发明实施方式1的二元冷冻循环装置的构成图。二元冷冻循环装置100由低温侧冷冻循环110、高温侧冷冻循环120、热介质循环130、以及控制部140构成。 [0079] 低温侧冷冻循环110将吸入气体状态的低温侧制冷剂进行压缩且喷出高温高压的低温侧制冷剂的低温侧压缩机111、低温侧制冷剂和高温侧制冷剂进行热交换的阶式热交换器112、调整低温侧制冷剂的流量的低温侧减压装置113、及从室外空气取热的空气热交换器（低温侧蒸发器）114按顺序环状连接而构成，使低温侧制冷剂循环。空气热交换器风扇115将室外空气强制导入空气热交换114。低温侧制冷剂为在阶式热交换器112流过流路112a的构成。 [0080] 高温侧冷冻循环120将吸入气体状态的高温侧制冷剂进行压缩并喷出高温高压的高温侧制冷剂的高温侧压缩机121、高温侧制冷剂和水热介质进行热交换的制冷剂-热介质热交换器122、调整高温侧制冷剂的流量的高温侧减压装置123、阶式热交换器112按顺序环状连接而构成，使高温侧制冷剂循环。 [0081] 高温侧制冷剂为在阶式热交换器112中流过流路112b的构成。另外，高温侧制冷剂为在制冷剂-热介质热交换器122中流过流路122a的构成。 [0082] 低温侧减压装置113和高温侧减压装置123分别为将低温侧制冷剂、及高温侧制冷剂减压使其膨胀的机构，使用可进行开度控制的电子式膨胀阀。 [0083] 热介质循环130由制冷剂-热介质热交换器122和热介质循环泵131构成，使热介质循环。热介质为在制冷剂力热介质热交换器122中流过流路122b的构成。 [0084] 低温侧冷冻循环110的低温侧制冷剂和高温侧冷冻循环120的高温侧制冷剂彼此独立且不混合，但为能够经由阶式热交换器112进行热交换的构成。阶式热交换器112使用二重管式热交换器或板式热交换器。 [0085] 另外，高温侧冷冻循环120的高温侧制冷剂和热介质循环130的热介质彼此独立且不混合，但为经由制冷剂-热介质热交换器122可进行热交换的构成。制冷剂-热介质热交换器122使用二重管式热交换器或板式热交换器。 [0087] 在低温侧冷冻循环110中，在空气热交换器114的出口侧的配管设置有检测空气热交换器出口温度Teo的空气热交换器出口温度检测传感器（除霜检测单元）116。而且，在低温侧压缩机111的喷出侧的配管上设置有检测低温侧压缩机111的喷出温度的低温侧压缩机喷出温度检测传感器117、和检测低温侧压缩机111的喷出压力的低温侧压缩机喷出压力检测传感器（低温侧高压检测单元）118。 [0088] 另外，在热介质循环130中，设置有检测流入制冷剂-热介质热交换器122的流路122b的水热介质恢复温度Twi的水热介质恢复温度检测传感器（阶式热交换器温度检测单元）132。 [0089] 控制部140通过装入计算机（未图示）的控制程序从各检测传感器取得检测值，进行低温侧压缩机111和高温侧压缩机121的运转频率、低温侧减压装置113和高温侧减压装置123的开度、空气热交换器风扇115的转速、热介质循环泵131的转速的控制。 [0090] 控制部140判断是否进行向将附着于空气热交换器114的霜融化的除霜运转的转移。向除霜运转的转移例如在将由室外温度Tod决定的除霜开始判定温度Tes和空气热交换器出口温度Teo进行比较，在空气热交换器出口温度Teo为除霜开始判定温度Tes以下时进行判断。除霜开始判定温度Tes与室外温度Tod成比例关系，例如在Tod＝2℃时，Tes＝-12℃。 [0091] 其次，说明二元冷冻循环装置100的动作。 [0092] 图2是说明本发明第一实施方式的控制部的控制动作的流程图。 [0093] 在启动冷冻循环装置的运转（步骤001）进行通常运转时（步骤002），二元冷冻循环装置100的控制部140为判断是否满足除霜开始条件，而持续监视空气热交换器出口温度Teo（步骤003）。在未判断出向除霜运转转移的情况下，继续通常运转。 [0094] 此外，通常运转中的控制部140根据外气温度Tod和水介质恢复温度Twi推定水介质的负荷，适宜设定高温侧压缩机121和低温侧压缩机111的运转频率。另外，控制部140以低温侧冷冻循环110和高温侧冷冻循环120成为最高效率的循环状态调整低温侧减压装置113和高温侧减压装置123的开度。 [0095] 在步骤003，在判断为向除霜运转转移的情况下，首先停止高温侧压缩机121（步骤004）。此时，低温侧压缩机111继续运转。 [0096] 其次，在步骤004停止高温侧压缩机121后，启动对转移至低温侧冷冻循环110的除霜时控制（步骤008）的时间进行管理的计时器Tm（步骤005）。计时器Tm定期（例如每时间△t）计数总计（步骤006）。 [0097] 在步骤004，在停止高温侧压缩机121后，计时器Tm计数总计的期间，阶式热交换器112内的流路112b的高温侧制冷剂几乎不流动，不能将在阶式热交换器112内的流路112a流动的低温侧制冷剂的冷凝热吸收。因此，在阶式热交换器112内的流路112a流动的低温侧制冷剂的温度上升，从低温侧压缩机111向阶式热交换器112进行蓄热。 [0098] 控制部140在计时器Tm为规定时间Tms以上时（步骤007），转移到使附着于空气热交换器114的霜融化的除霜运转（步骤008）。在转移到除霜运转时，首先停止空气热交换器风扇115，将低温侧减压装置113的阀开度设为全开或打开至接近全开的状态。 [0099] 此时，在骤007以前的低温侧减压装置113的阀开度小且直至全开的开度差大的情况下，也可以将低温侧减压装置113的开度分几个阶段打开。 [0100] 通过将低温侧减压装置113的阀开度设为全开，而可以将低温侧压缩机111喷出的低温侧制冷剂通过阶式热交换器112内的流路112a、低温侧减压装置113到达空气热交换器114的能量损耗抑制在最小限度。 [0101] 另外，作为本实施方式的特征的除霜运转前的步骤004～步骤007中的从低温侧压缩机111向阶式热交换器112的蓄热相比不进行蓄热的情况，在除霜运转开始时向空气热交换器114供给大量的热，因此，进行除霜运转的时间缩短。 [0102] 另外，在低温侧冷冻循环110中，在通过阶式热交换器112未放热的状态下，在低温侧减压装置113的阀开度设为全开的状态下进行空气热交换器114的除霜时，冷冻循环的蒸发过程消失，因此，大量的液制冷剂返回到低温侧压缩机111。因此，有低温侧压缩机111吸入液制冷剂而将其压缩的危险性，使得低温侧压缩机111的耐久性存在问题。 [0103] 因此，在低温侧压缩机111的入口侧以即使液制冷剂返回也能够应对的方式设置有具有足够的容量的蓄积器119。 [0104] 另外，在将低温侧压缩机111收纳于密闭容器且向密闭容器内放出喷出制冷剂的高压壳型的压缩机的情况下，如果继续上述的除霜运转，则喷出温度逐渐降低，接着喷出制冷剂放出到密闭容器内之后冷却、液化。而且，液化的制冷剂与贮留于密闭容器下部的压缩机润滑油混合，存在一同被放出到密闭容器外的危险性。 [0105] 这在压缩机的喷出制冷剂的过热度不充分的情况下引起，由于压缩机润滑油向密闭容器外放出，所以压缩机内陷入润滑油不足，低温侧压缩机111的耐久性存在深刻的问题。 [0106] 为应对这种情况，除霜运转中的控制部140在将低温侧减压装置113设为全开后，监视低温侧压缩机111的喷出制冷剂的过热度。控制部140使低温侧减压装置113的开度减小，或者降低低温侧压缩机111的频率，使过热度不会从规定值降低例如5度（5deg）。 [0107] 此外，低温侧压缩机111的喷出制冷剂的过热度根据由低温侧压缩机喷出温度检测传感器117检测到的喷出温度和利用由低温侧压缩机喷出压力检测传感器118检测到的喷出压力换算的饱和温度之差求出。另外，改变喷出压力也可以在阶式热交换器112内的制冷剂流路112a设置温度检测传感器，以由该温度传感器检测的值作为饱和温度来计算过热度。 [0108] 当空气热交换器114的霜开始融化时，空气热交换器出口温度Teo开始上升。控制部140在空气热交换器出口温度Teo达到除霜结束判定温度Tee时，判断空气热交换器114的霜完全融化（步骤009），启动空气热交换器风扇115和高温侧压缩机121，返回通常运转。此外，除霜结束判定温度Tee优选为5～10℃。 [0109] 如上，在本实施方式中，控制部140在判断为向除霜运转的转移的情况下，仅停止高温侧压缩机121，在经过了规定时间后，转移到除霜运转。即，不使高温侧冷冻循环120的制冷剂路径逆转来进行除霜运转，因此，在制冷剂-热介质热交换器122中水热介质不会发生冷却冻结。 [0110] 另外，在进行除霜运转之前，停止高温侧冷冻循环120的高温侧压缩机121，成为仅低温侧压缩机111运转规定时间的状态。因此，在阶式热交换器112中，低温侧冷冻循环110的冷凝温度（低温侧高压）上升，从低温侧冷冻循环110的低温侧压缩机111向阶式热交换器112蓄热。 [0111] 因此，转移到除霜运转时，将蓄热了的高温的低温侧制冷剂向空气热交换器114供给进行除霜，因此，能够缩短除霜时间，能够实现二元冷冻循环装置100的运转效率的提高。 [0112] （实施方式2） [0113] 图3是说明本发明第二实施方式的控制部的控制动作的流程图。 [0114] 此外，在本实施方式中，二元冷冻循环装置100的构成与图1相同，所以省略该构成要素的说明。 [0115] 图3相比图2，为没有步骤005～步骤007，代替其加入了步骤010的流程。其它处理与图2相同，所以在本实施方式中主要说明步骤010的动作。 [0116] 控制部140在步骤003中判断为向除霜运转的转移时，在下一步骤004停止高温侧压缩机121。于是，与第一实施方式相同，在阶式热交换器112内的流路112a流动的低温侧制冷剂的温度急剧上升，从低温侧压缩机111向阶式热交换器112进行蓄热。 [0117] 但是，如果在这样的状态下继续运转，则低温侧冷冻循环110的高压（低温侧高压）继续上升，可能超过在低温侧冷冻循环110设定的上限压力。 [0118] 因此，控制都140在步骤010中监视低温侧喷出压力检测传感器118检测的喷出压力Ph1。该喷出压力Ph1成为规定压力P0以上时，转移到步骤008的除霜运转。此外，该规定压力P0为在低温侧冷冻循环110设定的上限压力以下的值。 [0119] 开始除霜运转后，如第一实施方式所述，控制部140将低温侧减压装置113设为全开、或打开至接近全开的状态，因此，低温侧高压一口气降低，不会超过上限压力。 [0120] 此外，在本实施方式中，为检测低温侧高压，使用低温侧喷出压力检测传感器118检测的喷出压力，但不限于此。例如也可以使用设于阶式热交换器112和低温侧减压装置113之间的压力检测传感器的检测值。 [0121] 如上，在本实施方式中，在进行除霜运转之前，高温侧压缩机121停止且仅低温侧冷冻循环110运转的状态下，使低温侧高压上升至规定值，从低温侧压缩机111向阶式热交换器112进行蓄热，之后进行空气热交换器114的除霜。 [0122] 因此，转移到除霜运转后，将蓄热了的高温的低温侧制冷剂向空气热交换器114供给进行除霜，因此，可以缩短除霜时间，而且，在任何运转条件下都能够可靠地防止低温侧高压超过低温侧冷冻循环的高压上限的异常事态。 [0123] （实施方式3） [0124] 图4是说明本发明第三实施方式的控制部的控制动作的流程图。 [0125] 此外，在本实施方式中，二元冷冻循环装置100的构成与图1相同，所以省略其构成要素的说明。 [0126] 图4相比图3（第二实施方式），为没有步骤101，代替之加入了步骤011的流程。其它处理与图3相同，所以在本实施方式中主要说明步骤011的动作。 [0127] 控制部140在步骤003中判断为向除霜运转的转移时，在下一步骤004停止高温侧压缩机121。于是，与第一实施方式相同，在阶式热交换器112内的流路112a流动的低温侧制冷剂的温度急剧上升，从低温侧压缩机111向阶式热交换器112进行蓄热。 [0128] 但是，如果在这种状态下继续运转，则低温侧冷冻循环110的高压（低温侧高压〉继续上升，可能超过在低温侧冷冻循环110设定的上限压力。 [0129] 因此，控制部140在步骤011中监视设置于阶式热交换器112的流路112a的阶式热交换器温度检测传感器（未图示）的检测温度Th1。该检测温度Th1为接近低温侧冷冻循环110的冷凝温度的值，可根据该检测温度Th1推测低温侧高压。 [0130] 而且，在阶式热交换器温度检测传感器的检测温度Th1成为规定温度T0以上时，转移到步骤008的除霜运转。此外，该规定温度T0为根据在低温侧冷冻循环110设定的上限压力换算的饱和温度以下的值。 [0131] 当开始除霜运转时，如第一实施方式所述，控制部140将低温侧减压装置113设为全开或打开至接近全开的状态，因此，低温侧高压一口气降低，不会超过上限压力。 [0132] 如上，在本实施方式中，在进行除霜运转之前，停止高温侧压缩机121且仅使低温侧冷冻循环110运转的状态下，使由阶式热交换器温度检测传感器检测的温度上升至规定温度T0，在从低温侧压缩机111向阶式热交换器112蓄热后，进行空气热交换器114的除霜。 [0133] 因此，在转移到除霜运转时，将蓄热了的高温的低温侧制冷剂向空气热交换器114供给进行除霜，因此能够缩短除霜时间。另外，在任何运转条件下都能够可靠地防止低温侧高压超过低温侧冷冻循环的高压上限的异常事态。另外，由于利用比压力检测传感器廉价的温度检测传感器，所以可以消减零件成本。 [0134] （实施方式4） [0135] 图5是说明本发明第四实施方式的控制部的控制动作的流程图。 [0136] 此外，在本实施方式中，二元冷冻循环装置100的构成与图1相同，所以省略其构成要素的说明。 [0137] 图5相比图3（第二实施方式），为在步骤004和步骤010之间加入了步骤012的流程。其它处理与图3相同，所以在本实施方式中主要说明步骤012的动作。 [0138] 控制部140在步骤003判断为向除霜运转的转移时，在下一步骤004停止高温侧压缩机121。而且，在步骤012中减小低温侧减压装置113的开度。 [0139] 于是，与第一～第三实施方式相同，在阶式热交换器112内的流路112a流动的低温侧制冷剂的压力及温度上升，但这些上升速度特别加速了低温侧减压装置113的开度减小的量。即，从低温侧压缩机111向阶式热交换器112的蓄热所需的时间在本实施方式中比第一～第三实施方式的短。 [0140] 此外，对于在步骤012中的低温侧减压装置113的开度设定而言，可以是从步骤004以前的开度减小规定开度的相对值控制，和通过外气温度等运转条件设为预先决定的开度的绝对值控制的任一个。 [0141] 低温侧喷出压力检测传感器118检测的喷出压力Ph1为规定压力P0以上，向步骤008的除霜运转转移后的动作与实施方式2相同。 [0142] 如上，在本实施方式中，在进行除霜运转之前，使高温侧压缩机121停止且仅使低温侧冷冻循环110运转的状态下，进一步减小低温侧减压装置113的开度。而且，使低温侧高压迅速上升至规定压力，在从低温侧压缩机111向阶式热交换器112进行蓄热后，进行空气热交换器114的除霜。因此，可以将蓄热所需的时间设为比第一～第三实施方式的更短，可以缩短除霜时间。 [0143] （实施方式5） [0144] 图6是说明本发明第五实施方式的控制部的控制动作的流程图。 [0145] 此外，在本实施方式中，二元冷冻循环装置100的构成与图1相同，所以省略其构成要素的说明。 [0146] 图6相比图5（第四实施方式），为在步骤012和步骤010之间加入了步骤013且在步骤009之后加入了步骤0014和步骤0015的流程。 [0147] 其它处理与图5相同，所以在本实施方式中主要说明热介质循环130中的控制热介质循环泵131的步骤013及步骤015的动作。 [0148] 控制部140在步骤003判断为向除霜运转转移时，在下一步骤004停止高温侧压缩机121，进而在步骤012减小低温侧减压装置113的开度。于是，与第四实施方式相同，在阶式热交换器112内的流路112a流动的低温侧制冷剂的压力及温度急剧上升。 [0149] 此时，制冷剂-热介质热交换器122的高温侧制冷剂的温度与通常运转时的高温侧制冷剂的冷凝温度相同，为65～80℃左右。另外，水热介质恢复温度Twi在冷冻循环装置100启动后不到1小时等负荷未充分变温的状态下，降低至20～30℃左右。 [0150] 因此，当在该状态下继续水热介质的循环时，因返回制冷剂-热介质热交换器122的流路122b的低温的水热介质而使得滞留于制冷剂-热介质热交换器122的流路122a的高温侧制冷剂逐渐被冷却。除霜运转的时间通常为6~10分钟左右，因此，在除霜运转中，制冷剂-热介质热交换器122的高温侧制冷剂的温度被冷却至接近水热介质恢复温度Twi的温度，根据情况降低30℃以上。 [0151] 当在该状态下从除霜运转转移到通常运转时，使其再次上升至通常运转时的高温侧制冷剂的冷凝温度（65～80℃左右），所以需要时间。 [0152] 因此，本实施方式的控制部140在减小低温侧减压装置113的开度的步骤012之后紧接着的在步骤013中停止热介质循环130的热介质循环泵131，防止贮留于制冷剂-热介质热交换器122的流路122a的高温侧制冷剂的温度降低。 [0153] 此外，在本实施方式中，停止热介质循环130的热介质循环泵131的步骤013置于停止高温侧压缩机121的步骤004和减小低温侧减压装置113的开度的步骤012之后，但即使与步骤004或步骤012同时进行处理，其效果也相同。 [0154] 其次，控制部140在低温侧喷出压力检测传感器118检测的喷出压力Ph1成为规定压力P0以上时（步骤010），转移到步骤008的除霜运转。经过6～10分钟的除霜运转，空气热交换器出口温度Teo达到除霜结束判定温度Tee时，判断为空气热交换器114的霜完全融化（步骤009），启动高温侧压缩机121（步骤014）。 [0155] 停止的热介质循环泵131的运转在启动高温侧压缩机121后开始（步骤015）。在启动高温侧压缩机121（步骤014）的同时，启动热介质循环泵131时，在除霜运转中在热介质循环130内冷却的水热介质流入制冷剂-热介质热交换器122的流路122b，能够防止在高温侧压缩机121启动后的制冷剂-热介质热交换器122的高温侧制冷剂的温度上升需要时间。 [0156] 在启动了高温侧压缩机121（步骤014）后，直至启动热介质循环泵131（步骤015），可以是经过了预先设定的规定时间后，和设置于制冷剂-热介质热交换器122的流路122a的温度检测传感器（未图示）成为规定温度以上后的任一时间。 [0157] 如上，在本实施方式中，在控制部140判断为从通常运转向除霜运转的转移的情况下，在停止了高温侧压缩机121后，在热介质循环130中停止热介质循环泵131。因此，在制冷剂-热介质热交换器122中，高温侧制冷剂不与水热介质继续进行热交换，而维持其温度。 [0158] 另外，在除霜运转结束时，在启动了高温侧压缩机121后，启动热介质循环泵131，因此，在直至热介质循环泵131启动的期间，通过热介质，冷却制冷剂-热介质热交换器122的高温侧制冷剂的情况不会发生，其温度迅速上升。因此，在除霜运转结束后，高温侧冷冻循环120的高压迅速上升，能够提早向通常运转的回复，并且能够消减除霜运转中的热介质循环泵131的消耗能量。 [0159] 另外，在本实施方式中，在步骤013停止热介质循环130的热介质循环泵131，但是也可以使热介质循环泵131的转速例如降低至通常运转的5～20％。 [0160] 在该情况下，防止滞留于制冷剂-热介质热交换器122的流路122a的高温侧制冷剂的温度降低的效果、消减除霜运转中的热介质循环泵131的消耗能量的效果减小。但是，即使在除霜运转中，也能够正确地测量流入到制冷剂-热介质热交换器122的流路122b的水热介质恢复温度Twi。 [0161] 水热介质恢复温度Twi是以热介质循环130的负荷为代表的值。能够基于水热介质恢复温度Twi正确地决定从除霜运转向通常运转转移后的高温侧压缩机121的运转频率。即，能够在除霜运转结束后，以与热介质循环130的负荷相吻合的适宜的运转频率恢复通常运转。 [0162] 工业上的可利用性 [0163] 如上所述，本发明的冷冻循环装置的运转可靠性高，并且除霜时间短且运转效率高，因此，能够适用于空调、热水生成装置中。 |
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