(57)【要約】【課題】熱源側熱交換器に着霜が生じるのを抑制し、暖房運転を長時間継続できる空冷ヒートポンプユニットを提供することを目的とする。【解決手段】空冷ヒートポンプユニット１は、圧縮機１２、負荷側熱交換器１４、膨張弁１５及び熱源側熱交換器１６が設けられ、冷媒を循環させるヒートポンプ回路１１と、ヒートポンプ回路１１に対して膨張弁１５及び熱源側熱交換器１６と並列に接続され、除湿熱交換器２３が設けられた除湿回路２１と、を備え、熱源側熱交換器１６及び除湿熱交換器２３は、いずれも冷媒と空気との熱交換を行うものであり、かつ、空気の流れに対して直列に配置されており、除湿熱交換器２３は、空気の流れにおいて熱源側熱交換器１６よりも上流側に配置されているものである。【選択図】図３
2015152266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、負荷側熱交換器、膨張装置及び熱源側熱交換器が設けられ、冷媒を循環させるヒートポンプ回路と、
前記ヒートポンプ回路に対して前記膨張装置及び前記熱源側熱交換器と並列に接続され、除湿熱交換器が設けられた除湿回路と、を備え、
前記熱源側熱交換器及び前記除湿熱交換器は、いずれも冷媒と空気との熱交換を行うものであり、かつ、空気の流れに対して直列に配置されており、
前記除湿熱交換器は、空気の流れにおいて前記熱源側熱交換器よりも上流側に配置されていることを特徴とする空冷ヒートポンプユニット。
【請求項２】
前記除湿熱交換器よりも下流側でかつ前記熱源側熱交換器よりも上流側の空気温度を検出する温度センサと、
前記除湿回路のうち前記除湿熱交換器よりも上流側に設けられた電子膨張弁と、
前記空気温度に基づいて前記電子膨張弁を制御する制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空冷ヒートポンプユニット。
【請求項３】
前記除湿熱交換器の出口側の冷媒温度を検出する温度センサと、
前記除湿回路のうち前記除湿熱交換器よりも上流側に設けられた電子膨張弁と、
前記冷媒温度に基づいて前記電子膨張弁を制御する制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空冷ヒートポンプユニット。
【請求項４】
前記除湿熱交換器よりも下流側でかつ前記熱源側熱交換器よりも上流側の空気温度を検出する温度センサと、
前記除湿回路のうち前記除湿熱交換器よりも上流側又は前記除湿熱交換器よりも下流側に設けられ、互いに並列に接続された複数の開閉弁と、
前記空気温度に基づいて前記複数の開閉弁を制御する制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空冷ヒートポンプユニット。
【請求項５】
前記除湿熱交換器の出口側の冷媒温度を検出する温度センサと、
前記除湿回路のうち前記除湿熱交換器よりも上流側又は前記除湿熱交換器よりも下流側に設けられ、互いに並列に接続された複数の開閉弁と、
前記冷媒温度に基づいて前記複数の開閉弁を制御する制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の空冷ヒートポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空冷ヒートポンプユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空冷ヒートポンプユニットの空気コイル（熱源側熱交換器）は、暖房運転時に蒸発器として使用される。暖房運転中には、吸込空気に含まれる水分が凝固し、空気コイルに着霜する。
【０００３】
特許文献１には、除湿コイルと除湿コイルの下流側にそれぞれ縦列配置された１対のフロストコイルとでなるコイル列と、各コイル列の風路内を上流側から下流側に向かって空気を強制的に流す送風機と、を備えた除湿空調装置が記載されている。この除湿空調装置では、コイル列における除湿コイルに該除湿コイルの風路内を通る被処理空気を冷却コイルに着霜しない温度まで冷却して除湿するための冷媒を流すとともに、１対のフロストコイルの片方に該除湿コイルの風路を通った後の被処理空気が該フロストコイルの風路内を通過するときにフロストさせて再除湿するための冷媒を流し、他方のフロストコイルへの冷媒の流れを停止させて除霜運転できるようにし、かつ、各フロストコイルの運転を所定の時間間隔で交互に切り替えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、空冷ヒートポンプユニットの空気コイルにおいて着霜が進行すると、風路抵抗の増加により吸込空気の風量が減少してしまうとともに、空気コイルの伝熱が阻害されてしまう。これにより、冷媒の低圧圧力が異常低下し、暖房運転が継続できなくなる。このため、暖房運転中には定期的にデフロスト（除霜運転）を行う必要があり、暖房運転を長時間継続できないという問題点があった。
【０００６】
特許文献１には、上記の除湿空調装置によればコイル列での着霜が極めて少なくなり、除湿風量の低下や全面フロストによる除湿性能の悪化を防止できることが記載されている。しかしながら、特許文献１には、除湿コイル及び１対のフロストコイルが冷媒回路においてどのように設けられているかは記載されていない。
【０００７】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、熱源側熱交換器に着霜が生じるのを抑制し、暖房運転を長時間継続できる空冷ヒートポンプユニット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】
【０００８】
本発明に係る空冷ヒートポンプユニットは、圧縮機、負荷側熱交換器、膨張装置及び熱源側熱交換器が設けられ、冷媒を循環させるヒートポンプ回路と、前記ヒートポンプ回路に対して前記膨張装置及び前記熱源側熱交換器と並列に接続され、除湿熱交換器が設けられた除湿回路と、を備え、前記熱源側熱交換器及び前記除湿熱交換器は、いずれも冷媒と空気との熱交換を行うものであり、かつ、空気の流れに対して直列に配置されており、前記除湿熱交換器は、空気の流れにおいて前記熱源側熱交換器よりも上流側に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱源側熱交換器に流入する空気を除湿熱交換器によって除湿することができるため、熱源側熱交換器に着霜が生じるのを抑制することができる。したがって、空冷ヒートポンプユニットの暖房運転を長時間継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の前提となる空冷ヒートポンプユニット１０１の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の前提となる空冷ヒートポンプユニット１０１の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空冷ヒートポンプユニット１の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空冷ヒートポンプユニット１において、制御装置３０で実行される電子膨張弁２２の開度調節処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る空冷ヒートポンプユニット２の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る空冷ヒートポンプユニット２において、制御装置３０で実行される電子膨張弁２２の開度調節処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３に係る空冷ヒートポンプユニット３の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る空冷ヒートポンプユニット３において、制御装置３０で実行される電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３に係る空冷ヒートポンプユニット３において、制御装置３０で実行される電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る空冷ヒートポンプユニット３において、制御装置３０で実行される電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る空冷ヒートポンプユニット４の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る空冷ヒートポンプユニット４において、制御装置３０で実行される電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る空冷ヒートポンプユニット４において、制御装置３０で実行される電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る空冷ヒートポンプユニット４において、制御装置３０で実行される電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る空冷ヒートポンプユニットについて説明する。空冷ヒートポンプユニットは、空気調和装置又は給湯装置等の熱源として用いられるものである。まず、本実施の形態の前提となる空冷ヒートポンプユニットの構成について説明する。図１及び図２は、本実施の形態の前提となる空冷ヒートポンプユニット１０１の構成を示す冷媒回路図である。図１に示す空冷ヒートポンプユニット１０１は、圧縮機１０２、四方弁１０３、負荷側熱交換器１０４（水側熱交換器）、膨張弁１０５及び熱源側熱交換器１０６（空気コイル）を備えたヒートポンプ回路を有している。圧縮機１０２、四方弁１０３、負荷側熱交換器１０４、膨張弁１０５及び熱源側熱交換器１０６は、冷媒配管を介して順次接続されている。空冷ヒートポンプユニット１０１は、四方弁１０３により冷媒の流路を切り換えることにより、冷房運転及び暖房運転のいずれにも対応可能な構成となっている。
【００１２】
暖房運転時には、圧縮機１０２から吐出された高圧の冷媒ガスは、四方弁１０３を通って負荷側熱交換器１０４に流入する。負荷側熱交換器１０４に流入した冷媒ガスは、水又はブラインなどの外部流体との熱交換により凝縮して高圧の液冷媒となり、膨張弁１０５に流入する。膨張弁１０５に流入した液冷媒は、減圧されて低圧の気液二相冷媒となり、熱源側熱交換器１０６に流入する。熱源側熱交換器１０６に流入した気液二相冷媒は、ファンにより送風される吸込空気との熱交換により蒸発し、低圧のガス冷媒となって圧縮機１０２に吸入される。
【００１３】
暖房運転時には、熱源側熱交換器１０６が蒸発器として使用されるため、吸込空気に含まれる水分が凝固し、熱源側熱交換器１０６に着霜する。着霜が進行すると、熱源側熱交換器１０６の伝熱が阻害されて低圧圧力が異常低下し、暖房運転が継続できなくなる。このため、着霜が進行した場合には、図２に示すように、四方弁１０３により冷媒の流路を切り換え、熱源側熱交換器１０６を凝縮器として機能させてデフロストを行うようになっている。
【００１４】
次に、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニットについて説明する。図３は、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット１の概略構成を示す冷媒回路図である。図３に示すように、空冷ヒートポンプユニット１は、圧縮機１２、四方弁１３、負荷側熱交換器１４（水側熱交換器）、膨張弁１５及び熱源側熱交換器１６（空気コイル）を備えたヒートポンプ回路１１を有している。圧縮機１２、四方弁１３、負荷側熱交換器１４、膨張弁１５及び熱源側熱交換器１６は、冷媒配管を介して順次接続されている。
【００１５】
圧縮機１２は、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。四方弁１３は、暖房運転時の冷媒の流れと冷房運転時の冷媒の流れとを切り替える流路切替装置である。負荷側熱交換器１４は、暖房運転時には放熱器（例えば、凝縮器）として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する熱交換器である。本例の負荷側熱交換器１４は、暖房運転時には冷媒との熱交換により水又はブラインなどの外部流体を加熱し、冷房運転時には冷媒との熱交換により外部流体を冷却する。膨張弁１５は、冷媒を減圧膨張させる膨張装置の一例である。熱源側熱交換器１６は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には放熱器（例えば、凝縮器）として機能するものである。本例の熱源側熱交換器１６は、暖房運転時には、ファンにより送風される吸込空気（例えば、外気）との熱交換により冷媒に吸熱させ、冷房運転時には、ファンにより送風される吸込空気との熱交換により冷媒から放熱させる。
【００１６】
また、空冷ヒートポンプユニット１は、ヒートポンプ回路１１に対して膨張弁１５及び熱源側熱交換器１６と並列に接続された除湿回路２１を有している。すなわち、暖房運転時の冷媒の流れにおいて、除湿回路２１は、負荷側熱交換器１４よりも下流側でかつ膨張弁１５よりも上流側でヒートポンプ回路１１から分岐し、熱源側熱交換器１６よりも下流側でかつ四方弁１３よりも上流側（すなわち、圧縮機１２よりも上流側）でヒートポンプ回路１１に合流している。
【００１７】
除湿回路２１には、電子膨張弁２２及び除湿熱交換器２３（除湿コイル）が設けられている。電子膨張弁２２は、暖房運転時の冷媒の流れにおいて除湿熱交換器２３よりも上流側に設けられている。電子膨張弁２２は、後述する制御装置３０の制御により開度を調整可能な膨張弁であり、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量を調節するようになっている。本例の電子膨張弁２２は、暖房運転時には、制御装置３０からのパルス信号に応じて所定の開度に調節され、冷房運転時には例えば全閉となる（詳細な動作は後述）。除湿熱交換器２３及び熱源側熱交換器１６は、ファンにより送風される吸込空気の流れ（図３では、吸込空気の流れ方向を太矢印で示している）に対して直列に配置されている。また、除湿熱交換器２３は、吸込空気の流れにおいて、熱源側熱交換器１６よりも上流側に配置されている。すなわち、ファンにより送風される吸込空気は、除湿熱交換器２３及び熱源側熱交換器１６をこの順に通過する。除湿熱交換器２３は、暖房運転時には蒸発器として機能する。すなわち、除湿熱交換器２３は、熱源側熱交換器１６に吸い込まれる空気を、熱源側熱交換器１６よりも上流側で冷却して除湿する機能を有している。除湿熱交換器２３で空気中の水分が凝縮することにより生じた凝縮水は、ドレン水として排水される。なお、本例では、冷房運転時には電子膨張弁２２が全閉となるため、除湿熱交換器２３に冷媒が流れないようになっている。
【００１８】
また、空冷ヒートポンプユニット１は、吸込空気の流れにおいて除湿熱交換器２３よりも下流側で熱源側熱交換器１６よりも上流側の空気（すなわち、熱源側熱交換器１６に吸い込まれる空気）の温度を検出する温度センサ３１を有している。温度センサ３１は、空気の温度を検出し、検出信号を制御装置３０に出力するようになっている。
【００１９】
制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等を備えたマイコンを有している。制御装置３０は、温度センサ３１を含む各種センサからの検出信号等に基づき、空冷ヒートポンプユニット１の全体を制御するようになっている。
【００２０】
図４は、制御装置３０で実行される電子膨張弁２２の開度調節処理の流れの一例を示すフローチャートである。図４に示す処理は、例えば、空冷ヒートポンプユニット１の運転が開始されたことを契機として開始される。図４に示すように、ステップＳ１では、空冷ヒートポンプユニット１の運転モードが暖房モードか否かを判定する。運転モードが暖房モードである場合にはステップＳ２の処理に移行し、運転モードが暖房モード以外（例えば、冷房モード）である場合にはステップＳ９の処理に移行する。
【００２１】
ステップＳ２では、圧縮機１２が運転中であるか否かを判定する。圧縮機１２が運転中である場合にはステップＳ３の処理に移行し、圧縮機１２が運転中でない場合にはステップＳ９の処理に移行する。
【００２２】
ステップＳ３では、温度センサ３１からの出力信号に基づき、除湿熱交換器２３よりも下流側で熱源側熱交換器１６よりも上流側の空気の温度（空気温度Ｔａ）を検知する。その後、ステップＳ４の処理に移行する。
【００２３】
ステップＳ４では、空気温度Ｔａが設定空気温度（本例では、１０℃）よりも低いか否かを判定する。ここで、設定空気温度は、除湿熱交換器２３に着霜が生じないような温度にあらかじめ設定されている。空気温度Ｔａが設定空気温度よりも低い場合にはステップＳ５の処理に移行し、それ以外の場合（空気温度Ｔａが設定空気温度以上である場合）にはステップＳ６の処理に移行する。
【００２４】
ステップＳ５では、電子膨張弁２２を所定パルス分だけ閉じる処理を行う。この処理により、電子膨張弁２２の開度が減少し、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が減少する。
【００２５】
ステップＳ６では、空気温度Ｔａが設定空気温度よりも高いか否かを判定する。空気温度Ｔａが設定空気温度よりも高い場合にはステップＳ７の処理に移行し、それ以外の場合（空気温度Ｔａが設定空気温度と等しい場合）にはステップＳ８の処理に移行する。
【００２６】
ステップＳ７では、電子膨張弁２２を所定パルス分だけ開く処理を行う。この処理により、電子膨張弁２２の開度が増加し、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が増加する。
【００２７】
ステップＳ８では、電子膨張弁２２の開度をそのまま保持する。これにより、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が維持される。ステップＳ４〜Ｓ８の処理によって、電子膨張弁２２の開度は、空気温度Ｔａが設定空気温度に近づくように（すなわち、除湿熱交換器２３に着霜が生じないように）調節される。
【００２８】
ステップＳ９では、電子膨張弁２２を全閉にする。すなわち、本例では、空冷ヒートポンプユニット１の運転モードが冷房モードである場合、又は圧縮機１２が運転中でない場合には、除湿熱交換器２３に冷媒を供給しないようになっている。
【００２９】
ステップＳ１〜Ｓ９の処理は、空冷ヒートポンプユニット１の運転が終了するまで所定の時間間隔で繰り返される。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット１は、圧縮機１２、負荷側熱交換器１４、膨張弁１５（膨張装置の一例）及び熱源側熱交換器１６が設けられ、冷媒を循環させるヒートポンプ回路１１と、ヒートポンプ回路１１に対して膨張弁１５及び熱源側熱交換器１６と並列に接続され、除湿熱交換器２３が設けられた除湿回路２１と、を備え、熱源側熱交換器１６及び除湿熱交換器２３は、いずれも冷媒と空気との熱交換を行うものであり、かつ、空気の流れに対して直列に配置されており、除湿熱交換器２３は、空気の流れにおいて熱源側熱交換器１６よりも上流側に配置されているものである。
【００３１】
この構成によれば、熱源側熱交換器１６に流入する空気を除湿熱交換器２３によって除湿することができるため、熱源側熱交換器１６に着霜が生じるのを抑制することができる。したがって、熱源側熱交換器１６の着霜による冷媒の低圧圧力の異常低下を防止できる。また、暖房運転中のデフロストの間隔を長くすることができるため、空冷ヒートポンプユニット１の暖房運転を長時間継続することができる。
【００３２】
また、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット１は、除湿熱交換器２３よりも下流側でかつ熱源側熱交換器１６よりも上流側の空気温度Ｔａを検出する温度センサ３１と、除湿回路２１のうち除湿熱交換器２３よりも上流側に設けられた電子膨張弁２２と、空気温度Ｔａに基づいて電子膨張弁２２を制御する制御装置３０と、をさらに備えるものである。
【００３３】
この構成によれば、電子膨張弁２２の開度を調節することによって、除湿熱交換器２３にも着霜が生じないようにすることができる。したがって、除湿熱交換器２３を除霜するための除霜運転を不要とすることができる。
【００３４】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る空冷ヒートポンプユニットについて説明する。図５は、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット２の概略構成を示す冷媒回路図である。なお、実施の形態１の空冷ヒートポンプユニット１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図５に示すように、空冷ヒートポンプユニット２は、実施の形態１の空冷ヒートポンプユニット１と比較すると、暖房運転時の冷媒流れにおいて除湿熱交換器２３の出口側の冷媒ガスの温度を検出する温度センサ３２が設けられている点で異なっている。温度センサ３２は、冷媒ガスの温度を検出し、検出信号を制御装置３０に出力するようになっている。ここで、温度センサ３２は、冷媒の温度を直接検出してもよいし、冷媒の温度を間接的に検出するために冷媒配管の温度を検出してもよい。
【００３５】
図６は、制御装置３０で実行される電子膨張弁２２の開度調節処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６に示す処理は、例えば、空冷ヒートポンプユニット２の運転が開始されたことを契機として開始される。なお、図６のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１５、Ｓ１７〜Ｓ１９については、図４のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ９とそれぞれ同様であるので説明を省略する。
【００３６】
ステップＳ１３では、温度センサ３２からの出力信号に基づき、除湿熱交換器２３の出口側の冷媒ガスの温度（冷媒温度Ｔｒ）を検知する。その後、ステップＳ１４の処理に移行する。
【００３７】
ステップＳ１４では、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度（本例では、１℃）よりも低いか否かを判定する。ここで、設定冷媒温度は、除湿熱交換器２３に着霜が生じないような温度にあらかじめ設定されている。冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも低い場合にはステップＳ１５の処理に移行し、それ以外の場合（冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度以上である場合）にはステップＳ１６の処理に移行する。
【００３８】
ステップＳ１６では、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも高いか否かを判定する。冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも高い場合にはステップＳ１７の処理に移行し、それ以外の場合（冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度と等しい場合）にはステップＳ１８の処理に移行する。
【００３９】
ステップＳ１４〜Ｓ１８の処理によって、電子膨張弁２２の開度は、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度に近づくように（すなわち、除湿熱交換器２３に着霜が生じないように）調節される。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット２は、除湿熱交換器２３の出口側の冷媒温度Ｔｒを検出する温度センサ３２と、除湿回路２１のうち除湿熱交換器２３よりも上流側に設けられた電子膨張弁２２と、冷媒温度Ｔｒに基づいて電子膨張弁２２を制御する制御装置３０と、をさらに備えるものである。
【００４１】
この構成によれば、電子膨張弁２２の開度を調節することによって、除湿熱交換器２３にも着霜が生じないようにすることができる。したがって、除湿熱交換器２３を除霜するための除霜運転を不要とすることができる。
【００４２】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る空冷ヒートポンプユニットについて説明する。図７は、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット３の概略構成を示す冷媒回路図である。なお、実施の形態１の空冷ヒートポンプユニット１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示すように、空冷ヒートポンプユニット３は、実施の形態１の空冷ヒートポンプユニット１と比較すると、暖房運転時の冷媒の流れにおいて、除湿回路２１のうち例えば除湿熱交換器２３よりも上流側に、互いに並列に接続された複数の電磁弁（電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５（いずれも開閉弁の一例））が設けられている点で異なっている。本例では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の数は２つである。本例の電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５は、制御装置３０の制御（通電の有無）により２位置動作で開閉されるものである。除湿熱交換器２３に供給される冷媒量は、開状態となる電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の数により調節されるようになっている。電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５は、暖房運転時の冷媒の流れにおいて、除湿回路２１のうち除湿熱交換器２３よりも下流側に設けられていてもよい。
【００４３】
図８〜図１０は、制御装置３０で実行される電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８〜図１０に示す処理は、例えば、空冷ヒートポンプユニット３の運転が開始されたことを契機として開始される。なお、本例では、説明を簡略化するため、電磁弁Ｂ２５が電磁弁Ａ２４よりも優先的に開状態となるものとする。このため、本例における電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態の組合せは、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５がいずれも閉状態、電磁弁Ａ２４が閉状態で電磁弁Ｂ２５が開状態、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５がいずれも開状態、の３通りである。
【００４４】
図８〜図１０に示すように、ステップＳ２１では、空冷ヒートポンプユニット３の運転モードが暖房モードか否かを判定する。運転モードが暖房モードである場合にはステップＳ２２の処理に移行し、運転モードが暖房モード以外（例えば、冷房モード）である場合にはステップＳ３０の処理に移行する。
【００４５】
ステップＳ２２では、圧縮機１２が運転中であるか否かを判定する。圧縮機１２が運転中である場合にはステップＳ２３の処理に移行し、圧縮機１２が運転中でない場合にはステップＳ３０の処理に移行する。
【００４６】
ステップＳ２３では、温度センサ３１からの出力信号に基づき、除湿熱交換器２３よりも下流側で熱源側熱交換器１６よりも上流側の空気の温度（空気温度Ｔａ）を検知する。その後、ステップＳ２４の処理に移行する。
【００４７】
ステップＳ２４では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態を判定する。電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５がいずれも閉状態（除湿熱交換器２３に冷媒が供給されていない状態）であればステップＳ２５の処理に移行し、それ以外であればステップＳ３１の処理に移行する。
【００４８】
ステップＳ２５では、空気温度Ｔａが設定空気温度（本例では、１０℃）よりも低いか否かを判定する。ここで、設定空気温度は、除湿熱交換器２３に着霜が生じないような温度にあらかじめ設定されている。空気温度Ｔａが設定空気温度よりも低い場合にはステップＳ２６の処理に移行し、それ以外の場合（空気温度Ｔａが設定空気温度以上である場合）にはステップＳ２７の処理に移行する。
【００４９】
ステップＳ２６では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも閉状態に維持する処理を行う。これにより、除湿熱交換器２３に冷媒が供給されない状態が維持される。
【００５０】
ステップＳ２７では、空気温度Ｔａが設定空気温度よりも高いか否かを判定する。空気温度Ｔａが設定空気温度よりも高い場合にはステップＳ２８の処理に移行し、それ以外の場合（空気温度Ｔａが設定空気温度と等しい場合）にはステップＳ２９の処理に移行する。
【００５１】
ステップＳ２８では、電磁弁Ａ２４を閉状態に維持し、電磁弁Ｂ２５を開状態にする処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に冷媒が供給される。
【００５２】
ステップＳ２９では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも閉状態に維持する処理を行う。これにより、除湿熱交換器２３に冷媒が供給されない状態が維持される。
【００５３】
ステップＳ３０では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも閉状態にする処理を行う。すなわち、本例では、空冷ヒートポンプユニット３の運転モードが冷房モードである場合、又は圧縮機１２が運転中でない場合には、除湿熱交換器２３に冷媒を供給しないようになっている。
【００５４】
ステップＳ３１では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態を判定する。電磁弁Ａ２４が閉状態でかつ電磁弁Ｂ２５が開状態である場合（除湿熱交換器２３に相対的に小流量の冷媒が供給されている場合）にはステップＳ３２の処理に移行し、それ以外の場合にはステップＳ３７の処理に移行する。
【００５５】
ステップＳ３２では、空気温度Ｔａが設定空気温度（本例では、１０℃）よりも低いか否かを判定する。空気温度Ｔａが設定空気温度よりも低い場合にはステップＳ３３の処理に移行し、それ以外の場合（空気温度Ｔａが設定空気温度以上である場合）にはステップＳ３４の処理に移行する。
【００５６】
ステップＳ３３では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも閉状態にする処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３には冷媒が供給されなくなる。
【００５７】
ステップＳ３４では、空気温度Ｔａが設定空気温度よりも高いか否かを判定する。空気温度Ｔａが設定空気温度よりも高い場合にはステップＳ３５の処理に移行し、それ以外の場合（空気温度Ｔａが設定空気温度と等しい場合）にはステップＳ３６の処理に移行する。
【００５８】
ステップＳ３５では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも開状態にする処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量は増加する。
【００５９】
ステップＳ３６では、電磁弁Ａ２４を閉状態に維持し、電磁弁Ｂ２５を開状態に維持する処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が維持される。
【００６０】
ステップＳ３７の時点では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５がいずれも開状態となっている。すなわち、除湿熱交換器２３には、相対的に大流量の冷媒が供給されている。
【００６１】
ステップＳ３７の次のステップＳ３８では、空気温度Ｔａが設定空気温度（本例では、１０℃）よりも低いか否かを判定する。空気温度Ｔａが設定空気温度よりも低い場合にはステップＳ３９の処理に移行し、それ以外の場合（空気温度Ｔａが設定空気温度以上である場合）にはステップＳ４０の処理に移行する。
【００６２】
ステップＳ３９では、電磁弁Ａ２４を閉状態とし、電磁弁Ｂ２５を開状態に維持する処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が減少する。
【００６３】
ステップＳ４０では、空気温度Ｔａが設定空気温度よりも高いか否かを判定する。空気温度Ｔａが設定空気温度よりも高い場合にはステップＳ４１の処理に移行し、それ以外の場合（空気温度Ｔａが設定空気温度と等しい場合）にはステップＳ４２の処理に移行する。
【００６４】
ステップＳ４１では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも開状態に維持する処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が最大流量に維持される。
【００６５】
ステップＳ４２では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも開状態に維持する処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が維持される。
【００６６】
これらの処理によって、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態は、空気温度Ｔａが設定空気温度に近づくように（すなわち、除湿熱交換器２３に着霜が生じないように）制御される。ステップＳ２１〜Ｓ４２の処理は、空冷ヒートポンプユニット３の運転が終了するまで所定の時間間隔で繰り返される。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット３は、除湿熱交換器２３よりも下流側でかつ熱源側熱交換器１６よりも上流側の空気温度Ｔａを検出する温度センサ３１と、除湿回路２１のうち除湿熱交換器２３よりも上流側又は除湿熱交換器２３よりも下流側に設けられ、互いに並列に接続された電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５（複数の開閉弁の一例）と、空気温度Ｔａに基づいて電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５を制御する制御装置３０と、をさらに備えるものである。
【００６８】
この構成によれば、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態を制御することによって、除湿熱交換器２３にも着霜が生じないようにすることができる。したがって、除湿熱交換器２３を除霜するための除霜運転を不要とすることができる。
【００６９】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る空冷ヒートポンプユニットについて説明する。図１１は、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット４の概略構成を示す冷媒回路図である。なお、実施の形態３の空冷ヒートポンプユニット３と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図１１に示すように、空冷ヒートポンプユニット４は、実施の形態３の空冷ヒートポンプユニット３と比較すると、暖房運転時の冷媒流れにおいて除湿熱交換器２３の出口側の冷媒ガスの温度を検出する温度センサ３２が設けられている点で異なっている。温度センサ３２は、冷媒ガスの温度を検出し、検出信号を制御装置３０に出力するようになっている。ここで、温度センサ３２は、冷媒の温度を直接検出してもよいし、冷媒の温度を間接的に検出するために冷媒配管の温度を検出してもよい。
【００７０】
図１２〜図１４は、制御装置３０で実行される電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１２〜図１４に示す処理は、例えば、空冷ヒートポンプユニット４の運転が開始されたことを契機として開始される。
【００７１】
図１２〜図１４に示すように、ステップＳ５１では、空冷ヒートポンプユニット４の運転モードが暖房モードか否かを判定する。運転モードが暖房モードである場合にはステップＳ５２の処理に移行し、運転モードが暖房モード以外（例えば、冷房モード）である場合にはステップＳ６０の処理に移行する。
【００７２】
ステップＳ５２では、圧縮機１２が運転中であるか否かを判定する。圧縮機１２が運転中である場合にはステップＳ５３の処理に移行し、圧縮機１２が運転中でない場合にはステップＳ６０の処理に移行する。
【００７３】
ステップＳ５３では、温度センサ３２からの出力信号に基づき、除湿熱交換器２３の出口側の冷媒ガスの温度（冷媒温度Ｔｒ）を検知する。その後、ステップＳ５４の処理に移行する。
【００７４】
ステップＳ５４では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態を判定する。電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５がいずれも閉状態（除湿熱交換器２３に冷媒が供給されていない状態）であればステップＳ５５の処理に移行し、それ以外であればステップＳ６１の処理に移行する。
【００７５】
ステップＳ５５では、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度（本例では、１℃）よりも低いか否かを判定する。ここで、設定冷媒温度は、除湿熱交換器２３に着霜が生じないような温度にあらかじめ設定されている。冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも低い場合にはステップＳ５６の処理に移行し、それ以外の場合（冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度以上である場合）にはステップＳ５７の処理に移行する。
【００７６】
ステップＳ５６では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも閉状態に維持する処理を行う。これにより、除湿熱交換器２３に冷媒が供給されない状態が維持される。
【００７７】
ステップＳ５７では、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも高いか否かを判定する。冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも高い場合にはステップＳ５８の処理に移行し、それ以外の場合（冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度と等しい場合）にはステップＳ５９の処理に移行する。
【００７８】
ステップＳ５８では、電磁弁Ａ２４を閉状態に維持し、電磁弁Ｂ２５を開状態にする処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に冷媒が供給される。
【００７９】
ステップＳ５９では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも閉状態に維持する処理を行う。これにより、除湿熱交換器２３に冷媒が供給されない状態が維持される。
【００８０】
ステップＳ６０では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも閉状態にする処理を行う。すなわち、本例では、空冷ヒートポンプユニット４の運転モードが冷房モードである場合、又は圧縮機１２が運転中でない場合には、除湿熱交換器２３に冷媒を供給しないようになっている。
【００８１】
ステップＳ６１では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態を判定する。電磁弁Ａ２４が閉状態でかつ電磁弁Ｂ２５が開状態である場合（除湿熱交換器２３に相対的に小流量の冷媒が供給されている場合）にはステップＳ６２の処理に移行し、それ以外の場合にはステップＳ６７の処理に移行する。
【００８２】
ステップＳ６２では、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度（本例では、１℃）よりも低いか否かを判定する。冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも低い場合にはステップＳ６３の処理に移行し、それ以外の場合（冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度以上である場合）にはステップＳ６４の処理に移行する。
【００８３】
ステップＳ６３では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも閉状態にする処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３には冷媒が供給されなくなる。
【００８４】
ステップＳ６４では、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも高いか否かを判定する。冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも高い場合にはステップＳ６５の処理に移行し、それ以外の場合（冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度と等しい場合）にはステップＳ６６の処理に移行する。
【００８５】
ステップＳ６５では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも開状態にする処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量は増加する。
【００８６】
ステップＳ６６では、電磁弁Ａ２４を閉状態に維持し、電磁弁Ｂ２５を開状態に維持する処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が維持される。
【００８７】
ステップＳ６７の時点では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５がいずれも開状態となっている。すなわち、除湿熱交換器２３には、相対的に大流量の冷媒が供給されている。
【００８８】
ステップＳ６７の次のステップＳ６８では、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度（本例では、１℃）よりも低いか否かを判定する。冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも低い場合にはステップＳ６９の処理に移行し、それ以外の場合（冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度以上である場合）にはステップＳ７０の処理に移行する。
【００８９】
ステップＳ６９では、電磁弁Ａ２４を閉状態とし、電磁弁Ｂ２５を開状態に維持する処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が減少する。
【００９０】
ステップＳ７０では、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも高いか否かを判定する。冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度よりも高い場合にはステップＳ７１の処理に移行し、それ以外の場合（冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度と等しい場合）にはステップＳ７２の処理に移行する。
【００９１】
ステップＳ７１では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも開状態に維持する処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が最大流量に維持される。
【００９２】
ステップＳ７２では、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５をいずれも開状態に維持する処理を行う。この処理により、除湿熱交換器２３に供給される冷媒量が維持される。
【００９３】
これらの処理によって、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態は、冷媒温度Ｔｒが設定冷媒温度に近づくように（すなわち、除湿熱交換器２３に着霜が生じないように）制御される。ステップＳ５１〜Ｓ７２の処理は、空冷ヒートポンプユニット４の運転が終了するまで所定の時間間隔で繰り返される。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態に係る空冷ヒートポンプユニット４は、除湿熱交換器２３の出口側の冷媒温度Ｔｒを検出する温度センサ３２と、除湿回路２１のうち除湿熱交換器２３よりも上流側又は除湿熱交換器２３よりも下流側に設けられ、互いに並列に接続された電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５（複数の開閉弁の一例）と、冷媒温度Ｔｒに基づいて電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５を制御する制御装置３０と、をさらに備えるものである。
【００９５】
この構成によれば、電磁弁Ａ２４及び電磁弁Ｂ２５の開閉状態を制御することによって、除湿熱交換器２３にも着霜が生じないようにすることができる。したがって、除湿熱交換器２３を除霜するための除霜運転を不要とすることができる。
【００９６】
その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、負荷側熱交換器１４で外部流体との熱交換により凝縮する冷媒を例に挙げたが、負荷側熱交換器１４で凝縮することなく外部流体に放熱するＣＯ２冷媒を用いてもよい。
【００９７】
また、上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１、２、３、４、１０１  空冷ヒートポンプユニット、１１  ヒートポンプ回路、１２、１０２  圧縮機、１３、１０３  四方弁、１４、１０４  負荷側熱交換器、１５、１０５  膨張弁、１６、１０６  熱源側熱交換器、２１  除湿回路、２２  電子膨張弁、２３  除湿熱交換器、２４  電磁弁Ａ、２５  電磁弁Ｂ、３０  制御装置、３１、３２  温度センサ。
【図１】
2015152266.tif 000003
【図２】
2015152266.tif 000004
【図３】
2015152266.tif 000005
【図４】
2015152266.tif 000006
【図５】
2015152266.tif 000007
【図６】
2015152266.tif 000008
【図７】
2015152266.tif 000009
【図８】
2015152266.tif 000010
【図９】
2015152266.tif 000011
【図１０】
2015152266.tif 000012
【図１１】
2015152266.tif 000013
【図１２】
2015152266.tif 000014
【図１３】
2015152266.tif 000015
【図１４】
2015152266.tif 000016