(57)【要約】【課題】真空引きや冷媒の注入がなされない領域が回路内に設けられるのを防止可能なヒートポンプ装置を提供する。【解決手段】圧縮機１１、第１の熱交換器１２、減圧弁１３、第２の熱交換器１４を接続した回路１５にサービスポート３４が設けられたヒートポンプ装置１０において、非通電状態で回路１５内の流体の流れを制限する制限状態となり、通電状態で回路１５内の流体の流れを制限しない非制限状態となる電磁弁２３、２４、２５、３１、３２と、電磁弁２３、２４、２５、３１、３２の制限状態及び非制限状態を切り替える制御手段４０と、制御手段４０に接続された入力部４２とを備え、制御手段４０は、入力部４２で所定の入力がなされたのを検出して、電磁弁２３、２４、２５、３１、３２を強制的に非制限状態にし、及び／又は、減圧弁１３、２７を強制的に開状態にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、第１の熱交換器、減圧弁、及び第２の熱交換器を接続した回路にサービスポートが設けられたヒートポンプ装置において、
非通電状態で前記回路内の流体の流れを制限する制限状態となり、通電状態で前記回路内の流体の流れを制限しない非制限状態となる電磁弁と、前記電磁弁の前記制限状態及び前記非制限状態を切り替える制御手段と、前記制御手段に接続された入力部とを備え、前記制御手段は、前記入力部で所定の入力がなされたのを検出して、前記電磁弁を強制的に前記非制限状態にし、及び／又は、前記減圧弁を強制的に開状態にすることを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】
請求項１記載のヒートポンプ装置において、前記制御手段は、前記入力部での前記所定の入力を検出して、全ての前記電磁弁を強制的に前記非制限状態にし、全ての前記減圧弁を強制的に開状態にすることを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のヒートポンプ装置において、前記制御手段は、前記入力部での前記所定の入力を検出して、前記圧縮機を強制的に停止状態とすることを特徴とするヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ装置は、圧縮機、熱交換器、減圧弁、熱交換器を接続する循環回路に冷媒を循環させて、外気から熱を取り込み、あるいは、外気へ放熱し、屋内の温度調整や貯湯タンクの湯の沸き上げを行う。循環回路にはサービスポートが設けられており、冷媒が何らかの原因で漏れ出た場合、サービスポートから真空引きや冷媒の注入作業がなされる（特許文献１、２参照）。真空引き及び冷媒の注入は、通常、ヒートポンプ装置の主電源をＯＦＦにした状態で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５２８４２号公報
【特許文献２】特開２０１７−７５７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ヒートポンプ装置は、機能の追加が要求される傾向があり、複数の流路を循環回路に連結する等、回路の複雑化が進んでいる。本願の発明者らは、複雑な回路を有するヒートポンプ装置に、ヒートポンプ装置の主電源をＯＦＦにした状態で、電磁弁等により流体の流れが制限され、流体が移動できない領域が存在するものがあり、当該領域に対し真空引きや冷媒の注入を行えないという課題があることを知得した。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、真空引きや冷媒の注入がなされない領域が回路内に設けられるのを防止可能なヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係るヒートポンプ装置は、圧縮機、第１の熱交換器、減圧弁、及び第２の熱交換器を接続した回路にサービスポートが設けられたヒートポンプ装置において、
非通電状態で前記回路内の流体の流れを制限する制限状態となり、通電状態で前記回路内の流体の流れを制限しない非制限状態となる電磁弁と、前記電磁弁の前記制限状態及び前記非制限状態を切り替える制御手段と、前記制御手段に接続された入力部とを備え、前記制御手段は、前記入力部で所定の入力がなされたのを検出して、前記電磁弁を強制的に前記非制限状態にし、及び／又は、前記減圧弁を強制的に開状態にする。
ここで、「回路」とは、圧縮機、第１の熱交換器、減圧弁、第２の熱交換器を接続する循環回路を含み、該循環回路にバイパス路や分岐路等の複数の流路が連結されたものを指す。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るヒートポンプ装置は、制御手段が、入力部で所定の入力がなされたのを検出して、電磁弁を強制的に回路内の流体の流れを制限しない非制限状態にし、及び／又は、減圧弁を強制的に開状態にするので、回路内に流体の移動できない閉領域が形成されるのを回避して、真空引きや冷媒の注入がなされない領域が回路内に設けられるのを防止可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るヒートポンプ装置の回路図である。
【図２】制御手段の接続を示すブロック図である。
【図３】回路内に形成される閉領域の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るヒートポンプ装置１０は、圧縮機１１、熱交換器１２（第１の熱交換器）、減圧弁１３、熱交換器１４（第２の熱交換器）を接続した循環回路１７を含む回路１５にサービスポート３４が設けられた装置である。以下、詳細に説明する。
【０００９】
回路１５は、図１に示すように、主として、圧縮機１１、熱交換器１２、減圧弁１３、熱交換器１４、四方弁１６を接続する循環回路１７と、バイパス路１８と、分岐路１９と、流路２０から構成されている。なお、図１では、循環回路１７を太線で記載している。
循環回路１７内、バイパス路１８内、分岐路１９内、及び、流路２０内には冷媒が充填されている。圧縮機１１は冷媒を圧縮して高圧状態にし、減圧弁１３は冷媒を減圧する。熱交換器１２、１４は室内機２１及び室外機２２にそれぞれ設けられており、熱交換器１２は屋内の空気と冷媒を熱交換し、熱交換器１４は外気と冷媒を熱交換する。四方弁１６は、循環回路１７を循環する冷媒の流れる方向を切り替える。
【００１０】
循環回路１７には、四方弁１６と熱交換器１２の間及び熱交換器１４と四方弁１６の間に電磁弁２３、２４がそれぞれ設けられている。電磁弁２３は、通電状態で四方弁１６側から熱交換器１２側及びその反対方向に流体（冷媒を含む、以下同様）を通過させることができ、非通電状態で熱交換器１２側から四方弁１６側への流体の通過を可能にするが、四方弁１６側から熱交換器１２側に流体を通過させない。電磁弁２４は、通電状態で熱交換器１４側から四方弁１６側及びその反対方向に流体を通過させることができ、非通電状態で熱交換器１４側から四方弁１６側への流体の通過を可能にするが、四方弁１６側から熱交換器１４側に流体を通過させない。
【００１１】
バイパス路１８は、一端が循環回路１７の圧縮機１１の吐出側と四方弁１６の間の領域に連結され、他端が循環回路１７の減圧弁１３と熱交換器１４の間の領域に連結されている。バイパス路１８には、一端から他端に向かって順に、電磁弁２５、冷媒を蓄えるマフラ２６、流体を減圧する減圧弁２７、バイパス路１８の他端から減圧弁２７に向かって流体が流れるのを防止する逆止弁２８が設けられ、バイパス路１８の電磁弁２５とマフラ２６の間の領域に水熱交換器２９が接続されている。電磁弁２５は、通電状態で圧縮機１１側から水熱交換器２９側及びその反対方向に流体を通過させることができ、非通電状態で水熱交換器２９側から圧縮機１１側への流体の通過を可能にするが、圧縮機１１側から水熱交換器２９側に流体を通過させない。
【００１２】
分岐路１９の一端及び他端は、循環回路１７の熱交換器１４と電磁弁２４の間及びバイパス路１８のマフラ２６と減圧弁２７の間にそれぞれ接続され、分岐路１９には一端から他端に向かって順に、逆止弁３０、電磁弁３１が設けられている。逆止弁３０は分岐路１９の一端側から他端側に流体が流れるのを防止し、電磁弁３１は、通電状態で逆止弁３０側から分岐路１９の他端側及びその反対方向に流体を通過させることができ、非通電状態で逆止弁３０側から分岐路１９の他端側への流体の通過を可能にするが、分岐路１９の他端側から逆止弁３０側に流体を通過させない。
【００１３】
流路２０の一端及び他端は、バイパス路１８のマフラ２６と減圧弁２７の間及び循環回路１７の電磁弁２３と熱交換器１２の間にそれぞれ連結され、流路２０には一端から他端に向かって順に、電磁弁３２、逆止弁３３が設けられている。電磁弁３２は、通電状態で逆止弁３３側から流路２０の一端側及びその反対方向に流体を通過させることができ、非通電状態で逆止弁３３側から流路２０の一端側への流体の通過を可能にするが、流路２０の一端側から逆止弁３３側に流体を通過させない。
【００１４】
従って、電磁弁２３、２４、２５、３１、３２は、非通電状態で回路１５内の流体の流れを制限する制限状態となり、通電状態で回路１５内の流体の流れを制限しない非制限状態となる。
そして、循環回路１７の電磁弁２３と熱交換器１２の間には、室外機２２に設けられたサービスポート３４が取り付けられている。サービスポート３４は、回路１５に対し冷媒の注入を行うための注入口であり、通常時は閉じられており、冷媒の注入や真空引きを行う際に開かれる。
【００１５】
また、水熱交換器２９には、給湯用の湯を貯留する貯湯タンク３５の下部及び上部に一端及び他端がそれぞれ連結された湯沸し回路３６が接続されている。湯沸し回路３６には、湯沸し回路３６に設けられたポンプ３７の作動によって、貯湯タンク３５の下部から水が流入する。湯沸し回路３６に流入した水は、水熱交換器２９を通過の際にバイパス路１８を流れる冷媒との熱交換器によって加熱された後、貯湯タンク３５の上部から貯湯タンク３５内に流入する。なお、貯湯タンク３５の下部及び上部には、給水管３８及び出湯管３９がそれぞれ接続されている。
【００１６】
圧縮機１１、減圧弁１３、２７、四方弁１６、電磁弁２３、２４、２５、３１、３２、ポンプ３７は、図２に示すように、マイクロコンピュータ等によって構成可能な制御手段４０に接続されている。制御手段４０は、制御手段４０との無線通信が可能なリモコン機４１でなされたボタン操作に応じて、圧縮機１１、ポンプ３７の作動、減圧弁１３、２７の開閉、電磁弁２３、２４、２５、３１、３２の制限状態及び非制限状態の切り替えを制御し、熱交換器１２、１４を凝縮器や蒸発器として機能させて、室内の冷暖房や貯湯タンク３５の湯の沸き上げを行わせる。なお、制御手段４０には、熱交換器１４による熱交換を促進するファン４３が接続されている。
【００１７】
そして、制御手段４０には、真空引きや回路１５への冷媒の注入を行う前に所定の入力がなされる入力部４２が接続されている。本実施に形態において、入力部４２は主として、室外機２２に設けられた操作スイッチからなっている。
制御手段４０は、入力部４２で所定の入力（本実施の形態では、スイッチＯＮの操作による入力）がなされたのを検出して、電磁弁２３、２４、２５、３１、３２を通電状態にして強制的に非制限状態とし、減圧弁１３、２７を強制的に開状態（冷媒が通過する状態）とし、圧縮機１１、ポンプ３７を強制的に停止状態とする。
【００１８】
電磁弁２３、２４、２５、３１、３２等をこのような状態にする理由を以下に説明する。
従来、作業員は、室外機の主電源をＯＦＦにして（即ち、室外機に設けられた圧縮機、減圧弁、四方弁、電磁弁、ポンプ等の電動機器や電動部品に通電できない状態にして）、真空引きや回路への冷媒の注入を行う。本実施の形態において、仮に室外機２２の主電源をＯＦＦにすると、圧縮機１１及びポンプ３７が停止状態となり、減圧弁１３、２７が主電源がＯＦＦになる直前の状態となり、四方弁１６が圧縮機１１から吐出された流体を電磁弁２３に向かわせる状態となり、電磁弁２３、２４、２５、３１、３２が制限状態となる。
【００１９】
そのため、図３において太線で記載した部分が、制限状態となった電磁弁２３、２５によって、該当領域内の流体がその領域の外部に出ることができない閉領域となる。よって、この状態で真空引きや回路への冷媒の注入を行うと該当領域に対し真空引きや冷媒の充填を行うことができない。
【００２０】
そこで、本実施の形態では、室外機２２の主電源をＯＮにしたまま、電磁弁２３、２５を強制的に非制限状態にして、回路１５内に閉空間が形成されないようにする。
これに加えて、減圧弁１３、２７が閉状態（冷媒を通過させない状態）であると、回路１５内に、図３において太線で記載した閉領域以外にも閉領域が形成されることから、本実施の形態では、回路１５内に閉領域が形成されないようにするため、減圧弁１３、２７も強制的に開状態にする。
【００２１】
そして、圧縮機１１を強制的に停止状態にして回路１５内の流体が圧縮機１１の作動により移動しないようにした上で、電磁弁２３、２５に加えて電磁弁２４、３１、３２（電磁弁２３、２５を含む全ての電磁弁２３、２４、２５、３１、３２）を強制的に非制限状態とし、全ての減圧弁１３、２７を強制的に全開状態（通過する流体を減圧しない状態、開状態の一例）として、回路１５内の流体（冷媒や空気）が真空引きで効率的にサービスポート３４から排出され、かつ、サービスポート３４から注入された冷媒が回路１５の全領域に効率的に充填されるようにする。
【００２２】
なお、効率的な真空引きや効率的な回路１５への冷媒の注入が必要でない場合、一部の電磁弁２４、３１、３２は制限状態であってもよく、減圧弁１３、２７は流体を減圧する絞り状態（開状態の一例）であってもよい。また、回路に設けられた複数の減圧弁の中で、閉状態で閉領域の形成に寄与するものと寄与しないものがある場合、閉領域の形成に寄与する減圧弁（一部の減圧弁）のみを強制的に開状態にしてもよい。
【００２３】
回路１５へ冷媒を注入するにあたってサービスポート３４に接続される冷媒の収容体（ガス状の冷媒を収容）内の圧力が低く、サービスポート３４からの冷媒の注入力が弱い場合、圧縮機１１を作動させて回路１５内への冷媒の充填を補助してもよい。この場合、圧縮機１１は停止状態にされない。
本実施の形態では、四方弁１６が、非通電状態で圧縮機１１から吐出された流体を電磁弁２３に向かわせる状態となり、非通電状態で四方弁１６が回路１５内に閉領域を形成することはないが、仮に、四方弁の状態によって回路内に閉領域が形成される場合、四方弁は回路内に閉領域を形成しない状態にされる必要がある。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、全ての減圧弁が閉状態であっても回路内に閉領域が形成されない場合、これらの減圧弁を強制的に開状態にする必要はなく、制限状態で閉領域を形成する電磁弁のみを非制限状態にすればよい。そして、全ての電磁弁が制限状態であっても回路内に閉領域が形成されない場合、これらの電磁弁を非制限状態にする必要はなく、閉状態で閉領域を形成する減圧弁のみを開状態にすればよい。
【００２５】
また、入力部はスイッチに限定されず、タッチスクリーンであってもよいし、マイクであってもよい。入力部がマイクである場合、所定の入力はマイクに向かってなされる所定の言葉の発声となる。
そして、入力部及び制御手段は無線接続されていてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０：ヒートポンプ装置、１１：圧縮機、１２：熱交換器、１３：減圧弁、１４：熱交換器、１５：回路、１６：四方弁、１７：循環回路、１８：バイパス路、１９：分岐路、２０：流路、２１：室内機、２２：室外機、２３、２４、２５：電磁弁、２６：マフラ、２７：減圧弁、２８：逆止弁、２９：水熱交換器、３０：逆止弁、３１、３２：電磁弁、３３：逆止弁、３４：サービスポート、３５：貯湯タンク、３６：湯沸し回路、３７：ポンプ、３８：給水管、３９：出湯管、４０：制御手段、４１：リモコン機、４２：入力部、４３：ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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