[go: up one dir, main page]

ES2708779T3 - Heat pump system, and heat pump water heater - Google Patents

Heat pump system, and heat pump water heater Download PDF

Info

Publication number
ES2708779T3
ES2708779T3 ES14847548T ES14847548T ES2708779T3 ES 2708779 T3 ES2708779 T3 ES 2708779T3 ES 14847548 T ES14847548 T ES 14847548T ES 14847548 T ES14847548 T ES 14847548T ES 2708779 T3 ES2708779 T3 ES 2708779T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
refrigerant
compressor
stage
oil
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14847548T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Minemasa Omura
Takuya Okada
Taichi Tateishi
Hajime Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013203187A external-priority patent/JP6057871B2/en
Priority claimed from JP2013243573A external-priority patent/JP6029569B2/en
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2708779T3 publication Critical patent/ES2708779T3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/02Heat pumps of the compression type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00Compressor arrangements
    • F25B31/002Lubrication
    • F25B31/004Lubrication oil recirculating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/001Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems in which the air treatment in the central station takes place by means of a heat-pump or by means of a reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02Water heaters
    • F24H4/04Storage heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/047Water-cooled condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13Economisers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2105Oil temperatures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

Un sistema de bomba de calor (1; 2; 3) que comprende: un mecanismo de compresión que incluye un compresor de la etapa de baja (10a) y un compresor de la etapa de alta (10b) configurado para comprimir y descargar un refrigerante; un separador de aceite (26) que se proporciona en un lado de descarga del compresor de la etapa de alta (10b); un primer intercambiador de calor (11) configurado para intercambiar calor entre el refrigerante comprimido por el mecanismo de compresión y un objeto a ser sometido a intercambio térmico; una válvula de expansión (12) configurada para descomprimir y expandir el refrigerante que circula fuera del primer intercambiador de calor (11); un segundo intercambiador de calor (13) configurado para intercambiar calor entre el refrigerante descomprimido y expandido por la válvula de expansión (12) y un objeto a ser sometido a intercambio térmico; y una tubería de retorno principal (27) que conecta el separador de aceite (26) a un lado de aspiración del compresor de la etapa de alta (10b); caracterizado por que comprende un recorrido de igualación de aceite (21) que conecta el compresor de la etapa de baja (10a) al compresor de la etapa de alta (10b) configurado para permitir que el aceite de refrigerante fluya entre el compresor de la etapa de baja (10a) y el compresor de la etapa de alta (10b); un recorrido de retorno del aceite (23) que conecta las tuberías de retorno principal (27) al recorrido de igualación de aceite (21); una válvula todo-nada de retorno de aceite (25) que se proporciona sobre el recorrido de retorno del aceite (23); y un mecanismo de cambio del recorrido de refrigerante (14) configurado para cambiar selectivamente un recorrido del refrigerante entre un recorrido de compresión en dos etapas a lo largo del que el refrigerante circula a través del compresor de la etapa de baja (10a) y el compresor de la etapa de alta (10b) en este orden y un recorrido de compresión en una etapa a lo largo del que el refrigerante circula a través de solamente uno de entre el compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta, un dispositivo de control (30) configurado para dar instrucciones al mecanismo de cambio del recorrido de refrigerante (14) y a la válvula todo-nada de retorno de aceite (25) de modo que cuando el dispositivo de control (30) da instrucciones al mecanismo de cambio del recorrido de refrigerante (14) para seleccionar el recorrido de compresión en una etapa, el dispositivo de control (30) da instrucciones a la válvula todo-nada de retorno del aceite (25) para ser abierta y el aceite de refrigerante desde el separador de aceite (26) es retornado al recorrido de igualación de aceite (21) a través del recorrido de retorno del aceite (23) sin pasar a través del compresor de la etapa de alta (10b).A heat pump system (1; 2; 3) comprising: a compression mechanism including a low-stage compressor (10a) and a high-stage compressor (10b) configured to compress and discharge a refrigerant ; an oil separator (26) which is provided on a discharge side of the high stage compressor (10b); a first heat exchanger (11) configured to exchange heat between the refrigerant compressed by the compression mechanism and an object to be heat exchanged; an expansion valve (12) configured to decompress and expand the refrigerant circulating outside the first heat exchanger (11); a second heat exchanger (13) configured to exchange heat between the refrigerant decompressed and expanded by the expansion valve (12) and an object to be subjected to heat exchange; and a main return pipe (27) connecting the oil separator (26) to a suction side of the high stage compressor (10b); characterized in that it comprises an oil equalization path (21) that connects the low stage compressor (10a) to the high stage compressor (10b) configured to allow the refrigerant oil to flow between the stage compressor low (10a) and the compressor of the high stage (10b); an oil return path (23) connecting the main return pipes (27) to the oil equalization path (21); an oil return on-off valve (25) which is provided on the oil return path (23); and a refrigerant path changeover mechanism (14) configured to selectively change a refrigerant path between a two-stage compression path along which the refrigerant circulates through the low-stage compressor (10a) and the high-stage compressor (10b) in this order and a one-stage compression stroke along which the refrigerant circulates through only one of the low-stage compressor and the high-stage compressor , a control device (30) configured to instruct the refrigerant path change mechanism (14) and the oil return on-off valve (25) so that when the control device (30) instructs the mechanism for changing the refrigerant path (14) to select the compression path in one stage, the control device (30) instructs the oil return on-off valve (25) to be opened and the oil from Refrigerant from the oil separator (26) is returned to the oil equalization path (21) through the oil return path (23) without passing through the high-stage compressor (10b).

Description

DESCRIPCIONDESCRIPTION

Sistema de bomba de calor, y calentador de agua de bomba de calorHeat pump system, and heat pump water heater

Sector de la tecnicaSector of the technique

La presente invencion se refiere a un sistema de bomba de calor del tipo de compresion en dos etapas en el que se conectan en serie dos compresores independientes.The present invention relates to a heat pump system of the two-stage compression type in which two independent compressors are connected in series.

Estado de la tecnicaState of the art

Los sistemas de agua caliente han empleado una bomba de calor para ahorrar ene^a.Hot water systems have used a heat pump to save energy.

Un ciclo de refrigeracion de compresion en dos etapas, que incluye un circuito refrigerante en el que se conectan en serie un compresor de la etapa de baja y un compresor de la etapa de alta y hace circular refrigerante usando el circuito refrigerante, es conocido como un sistema refrigerante (por ejemplo, la bibliograffa de patente 1 a 3).A two-stage compression refrigeration cycle, which includes a refrigerant circuit in which a compressor of the low stage and a compressor of the high stage are connected in series and circulates refrigerant using the refrigerant circuit, is known as a refrigerant system (for example, patent literature 1 to 3).

Lista de citacionesList of citations

Bibliograffa de patentePatent bibliography

[BLP 1] Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa no Examinada N.° 5-93552[BLP 1] Unexamined Japanese Patent Application Publication No. 5-93552

[BLP 2] Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa no Examinada N.° 6-2966[BLP 2] Unexamined Japanese Patent Application Publication No. 6-2966

[BLP 3 ] Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa no Examinada N.° 2009-168330[BLP 3 ] Unexamined Japanese Patent Application Publication No. 2009-168330

[BLP 4] JP 2001 349629 A divulga un sistema de bomba de calor de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.[BLP 4] JP 2001 349629 A discloses a heat pump system according to the preamble of claim 1.

[BLP 5] JP 2013139902 A divulga un dispositivo de refrigeracion.[BLP 5] JP 2013139902 A discloses a refrigeration device.

Objeto de la invencionObject of the invention

Problema tecnicoTechnical problem

Es necesario hacer funcionar dos compresores de una etapa de baja y una etapa de alta con velocidades de rotacion, que son independientes entre sf, para hacer funcionar siempre el ciclo de refrigeracion de compresion en dos etapas con alta eficiencia. El control del nivel de aceite de refrigerante contenido en cada uno de los dos compresores es de la mayor importancia para esta finalidad. Cuando se conectan en serie dos compresores independientes a diferencia de un compresor que incluye dos mecanismos de compresion de una etapa de baja y una etapa de alta provistas en una carcasa, es necesario mantener la cantidad de aceite de refrigerante en un nivel uniforme apropiado entre los dos compresores para hacer funcionar satisfactoriamente los dos compresores.It is necessary to operate two compressors of a low stage and a high stage with rotation speeds, which are independent of each other, to always operate the two-stage compression refrigeration cycle with high efficiency. The control of the refrigerant oil level contained in each of the two compressors is of the utmost importance for this purpose. When two independent compressors are connected in series unlike a compressor that includes two compression mechanisms of a low stage and a high stage provided in a housing, it is necessary to keep the quantity of refrigerant oil at an appropriate uniform level between the two compressors to operate satisfactorily the two compressors.

La invencion se ha realizado sobre la base de este problema tecnico, y el objeto de la invencion es proporcionar un sistema de bomba de calor del tipo de compresion en dos etapas en la que la cantidad aceite de refrigerante de los dos compresores se mantiene uniforme sin que se detenga la operacion o se haya de realizar una complicada operacion. Asimismo, un objeto de la invencion es proporcionar un calentador de agua de bomba de calor de alta eficiencia que incluye un sistema de bomba de calor del tipo de compresion en dos etapas.The invention has been made on the basis of this technical problem, and the object of the invention is to provide a heat pump system of the two-stage compression type in which the amount of refrigerant oil of the two compressors remains uniform without that the operation is stopped or a complicated operation has to be carried out. Also, an object of the invention is to provide a high efficiency heat pump water heater that includes a two stage compressor type heat pump system.

Solucion al problemaSolution to the problem

La invencion, que se ha realizado para conseguir los objetivos tal como se define en la reivindicacion 1, y se divide en una primera divulgacion y una segunda divulgacion.The invention, which has been made to achieve the objectives as defined in claim 1, and is divided into a first disclosure and a second disclosure.

Primero, de acuerdo con la primera divulgacion, se proporciona un sistema de bomba de calor que incluye: un mecanismo de compresion que incluye un compresor de la etapa de baja y un compresor de la etapa de alta y comprime y descarga un refrigerante; un separador de aceite que se proporciona en un lado de descarga del compresor de la etapa de alta; un primer intercambiador de calor que intercambia calor entre el refrigerante comprimido por el mecanismo de compresion y un objeto a ser sometido a intercambio termico; una valvula de expansion que descomprime y expande el refrigerante que circula fuera del primer intercambiador de calor; un segundo intercambiador de calor que intercambia calor entre el refrigerante descomprimido y expandido por la valvula de expansion y el objeto a ser sometido a intercambio termico; un recorrido de igualacion de aceite que conecta el compresor de la etapa de baja al compresor de la etapa de alta y permite que el aceite de refrigerante fluya entre el compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta; una tubena de retorno principal que conecta el separador de aceite a un lado de succion del compresor de la etapa de alta; un recorrido de retorno del aceite que conecta las tubenas de retorno principal al recorrido de igualacion de aceite; una valvula todo-nada de retorno de aceite que se proporciona sobre el recorrido de retorno del aceite; y un mecanismo de cambio del recorrido de refrigerante que cambia selectivamente un recorrido del refrigerante entre un recorrido de compresion en dos etapas a lo largo del que el refrigerante circula a traves del compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta en este orden y un recorrido de compresion en una etapa a lo largo del que el refrigerante circula a traves de solamente uno de entre el compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta.First, according to the first disclosure, a heat pump system is provided which includes: a compression mechanism including a low stage compressor and a high stage compressor and compressing and discharging a refrigerant; an oil separator that is provided on a discharge side of the compressor of the discharge stage; a first heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant compressed by the compression mechanism and an object to be subjected to heat exchange; an expansion valve that decompresses and expands the refrigerant circulating outside the first heat exchanger; a second heat exchanger that exchanges heat between the decompressed and expanded refrigerant by the expansion valve and the object to be subjected to heat exchange; an oil equalization path that connects the compressor from the low stage to the high stage compressor and allows the refrigerant oil to flow between the compressor of the low stage and the high stage compressor; a main return pipe that connects the oil separator to a suction side of the compressor of the discharge stage; a return path of the oil that connects the main return lines to the oil equalization path; an all-nothing oil return valve that is provided on the return path of the oil; and a refrigerant path change mechanism that selectively changes a refrigerant path between a two-stage compression path along which the refrigerant circulates through the compressor of the low stage and the compressor of the refrigerant. the high stage in this order and a compression stroke in a stage along which the refrigerant circulates through only one of the compressor of the low stage and the compressor of the high stage.

Por ejemplo, cuando se supone un calentador de agua de bomba de calor, se determina la alta presion del dispositivo dependiendo de la temperatura (por ejemplo, en el intervalo de 35 °C a 75 °C) de agua que entra en un intercambiador de calor (un intercambiador de calor de agua-refrigerante) para agua y un refrigerante. Por consiguiente, una diferencia en la presion entre el lado de succion y el lado de descarga del compresor puede cambiarse significativamente de acuerdo con la temperatura del agua. Cuando se realiza una operacion de compresion en dos etapas mientras la temperatura del agua en una entrada del intercambiador de calor aguarefrigerante es baja, se reduce la presion diferencial entre el compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta. Se determina la cantidad de aceite de refrigerante a ser devuelto de acuerdo con la presion diferencial entre los compresores. Por consiguiente, cuando una presion diferencial entre el compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta se reduce en mitad de la operacion de compresion de dos etapas en la divulgacion, se cambia una operacion de compresion a la operacion de compresion en una etapa.For example, when a heat pump water heater is assumed, the high pressure of the device is determined depending on the temperature (for example, in the range of 35 ° C to 75 ° C) of water entering a heat exchanger. heat (a water-coolant heat exchanger) for water and a coolant. Accordingly, a difference in pressure between the suction side and the discharge side of the compressor can be changed significantly according to the water temperature. When a two-stage compression operation is performed while the water temperature at an inlet of the water-cooling heat exchanger is low, the differential pressure between the compressor of the low stage and the compressor of the high stage is reduced. The amount of refrigerant oil to be returned is determined according to the differential pressure between the compressors. Accordingly, when a differential pressure between the compressor of the low stage and the compressor of the high stage is reduced in the middle of the two stage compression operation in the disclosure, a compression operation is changed to the compression operation in one stage.

En el sistema de bomba de calor de la primera divulgacion, el recorrido del refrigerante se cambia a un recorrido de compresion en una etapa cuando se selecciona el recorrido de compresion en dos etapas y se satisface una cualquiera de las siguientes condiciones (1) a (3).In the heat pump system of the first disclosure, the refrigerant path is changed to a one-stage compression path when the two-stage compression path is selected and any one of the following conditions is met (1) a ( 3).

Condicion (1): Tw ^Tr Condition (1): T w ^ T r

Tw : La temperatura del agua que entra en un intercambiador de calor (intercambiador de calor de agua) para el agua y el refrigerante cuando el objeto, que ha de ser sometido a intercambio termico, del primer intercambiador de calor es aguaT w : The temperature of the water entering a heat exchanger (water heat exchanger) for the water and the refrigerant when the object, which has to be subjected to heat exchange, of the first heat exchanger is water

Tr: Valor prescritoT r : Prescribed value

Condicion (2): (Pho-Pli) ^APri Condition (2): (P ho -P li ) ^ AP ri

Pli: El valor de aspiracion del compresor de la etapa de bajaP li : The compressor suction value of the low stage

Pho: La presion de descarga del compresor de la etapa de altaP ho : The compressor discharge pressure of the high stage

APr i: Valor prescritoAP ri : Prescribed value

Condicion (3): (Plo-Pli) ^APr2Condition (3): (P lo -P li ) ^ AP r 2

Pli: El valor de aspiracion del compresor de la etapa de bajaP li : The compressor suction value of the low stage

Plo: El valor de descarga del compresor de la etapa de bajaP lo : The compressor discharge value of the low stage

APr2: Valor prescritoAP r 2: Prescribed value

Asimismo, en el sistema de bomba de calor de la primera divulgacion, cuando el mecanismo de cambio del recorrido de refrigerante selecciona el recorrido de compresion en una etapa, la valvula todo-nada de retorno del aceite se abre y el aceite de refrigerante desde el separador de aceite pueda retornar al recorrido de igualacion de aceite a traves del recorrido de retorno del aceite sin pasar a traves del compresor de la etapa de alta.Also, in the heat pump system of the first disclosure, when the refrigerant travel change mechanism selects the compression stroke in one stage, the all-nothing return valve of the oil is opened and the refrigerant oil from the Oil separator can return to the oil equalization path through the return path of the oil without passing through the compressor of the discharge stage.

Dado que se proporcionan el recorrido de retorno del aceite y el recorrido de igualacion de aceite formados tal como se ha descrito anteriormente, es posible recuperar facilmente la cantidad de aceite de refrigerante cuando la cantidad de aceite de refrigerante de cada uno del compresor de la etapa de baja y el compresor de la lado de la etapa de alta es insuficiente.Since the return path of the oil and the oil equalization path formed as described above are provided, it is possible to easily recover the amount of refrigerant oil when the amount of refrigerant oil from each of the compressor of the stage of low and the compressor side of the high stage is insufficient.

En el sistema de bomba de calor de la primera divulgacion, es preferible que la apertura/cierre de la valvula todonada del aceite de retorno se controle basandose en una cantidad estimada de aceite de refrigerante del compresor de la etapa de baja y una cantidad estimada de aceite de refrigerante del compresor de la etapa de alta.In the heat pump system of the first disclosure, it is preferable that the opening / closing of the return valve of the return oil be controlled based on an estimated amount of refrigerant oil from the compressor of the low stage and an estimated amount of compressor refrigerant oil from high stage.

Es posible controlar el aceite de refrigerante en un momento apropiado basandose en la cantidad de aceite de cada uno de los dos compresores obtenida a partir de resultados de deteccion de sensores de presion y de un sensor de temperatura del sistema de bomba de calor.It is possible to control the refrigerant oil at an appropriate time based on the amount of oil in each of the two compressors obtained from the detection results of pressure sensors and a temperature sensor of the heat pump system.

Dado que la cantidad de aceite de refrigerante de cada uno del compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta se aseguran en un calentador de agua de bomba de calor que incluye el primer intercambiador de calor del sistema de bomba de calor anteriormente mencionado que es un intercambiador de calor de agua-refrigerante para calentamiento de agua mediante el intercambio de calor entre el refrigerante y el agua, el calentador de agua de bomba de calor puede suministrar establemente agua caliente con alta eficiencia.Since the amount of refrigerant oil from each of the compressor of the low stage and the compressor of the high stage are secured in a heat pump water heater that includes the first heat exchanger of the heat pump system As mentioned above, which is a water-coolant heat exchanger for water heating by heat exchange between the refrigerant and the water, the heat pump water heater can stably supply hot water with high efficiency.

A continuacion, de acuerdo con una segunda divulgacion, se proporciona un sistema de bomba de calor que incluye: un mecanismo de compresion que incluye un compresor de la etapa de baja y un compresor de la etapa de alta y comprime y descarga un refrigerante; un primer intercambiador de calor en el que el refrigerante comprimido por el mecanismo de compresion intercambia calor con un objeto a ser sometido a intercambio termico; una valvula de expansion que descomprime y expande el refrigerante que circula fuera del primer intercambiador de calor; un segundo intercambiador de calor en el que el refrigerante descomprimido y expandido por la valvula de expansion intercambia calor con un objeto a ser sometido a intercambio termico; un recorrido de igualacion de aceite que conecta el compresor de la etapa de baja al compresor de la etapa de alta y permite que el aceite de refrigerante fluya entre el compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta; una valvula de igualacion de aceite que abre y cierra la tubena de igualacion de aceite; y un dispositivo de control que controla una operacion para la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite.Next, according to a second disclosure, a heat pump system is provided which includes: a compression mechanism that includes a low stage compressor and a high stage compressor and compresses and discharges a refrigerant; a first heat exchanger in which the refrigerant compressed by the compression mechanism exchanges heat with an object to be subjected to heat exchange; a valve of expansion that decompresses and expands the refrigerant circulating outside the first heat exchanger; a second heat exchanger in which the refrigerant decompressed and expanded by the expansion valve exchanges heat with an object to be subjected to heat exchange; an oil equalization path that connects the compressor from the low stage to the high stage compressor and allows the refrigerant oil to flow between the compressor of the low stage and the high stage compressor; an oil equalization valve that opens and closes the oil equalization line; and a control device that controls an operation for opening / closing the oil equalization valve.

Cuando el dispositivo de control determina que el refrigerante esta circulando en la tubena de igualacion de aceite, el dispositivo de control da instrucciones a la valvula de igualacion de aceite para cerrarse.When the control device determines that the refrigerant is circulating in the oil equalization line, the control device instructs the oil equalization valve to close.

En el sistema de bomba de calor de la segunda divulgacion, el dispositivo de control puede determinar si el refrigerante esta circulando o no en la tubena de igualacion de aceite basandose en la comparacion de la temperatura detectada T0 de la tubena de igualacion de aceite y uno o ambos de entre la temperatura detectada T1 de una tubena de refrigerante, que permite al refrigerante fluir al compresor de la etapa de alta desde el compresor de la etapa de baja, y una temperatura detectada T2 del compresor de la etapa de alta.In the heat pump system of the second disclosure, the control device can determine whether or not the coolant is circulating in the oil equalization pipeline based on the comparison of the detected temperature T0 of the oil equalization pipe and one or both of the detected temperature T1 of a refrigerant pipe, which allows the refrigerant to flow to the compressor of the high stage from the compressor of the low stage, and a detected temperature T2 of the compressor of the high stage.

En el sistema de bomba de calor de la segunda divulgacion, es preferible que el dispositivo de control de instrucciones a la valvula de igualacion de aceite para continuar estando cerrada durante una operacion inestable incluso si se satisface una condicion de apertura.In the heat pump system of the second disclosure, it is preferable that the instruction control device to the oil equalization valve to continue to be closed during an unstable operation even if an opening condition is satisfied.

Asimismo, en el sistema de bomba de calor de la segunda divulgacion, es preferible que el dispositivo de control de instrucciones a la valvula de igualacion de aceite para que se abra y cierre alternativa y repetidamente en cada uno de los momentos predeterminados independientemente de la determinacion de si el refrigerante esta circulando o no en la tubena de igualacion de aceite cuando la velocidad de rotacion del compresor de la etapa de alta es mas pequena que un valor predeterminado.Also, in the heat pump system of the second disclosure, it is preferable that the instruction control device to the oil equalization valve be opened and closed alternately and repeatedly at each of the predetermined times regardless of the determination whether the refrigerant is circulating or not in the oil equalization pipe when the speed of rotation of the compressor of the high stage is smaller than a predetermined value.

Dado que la cantidad de aceite de refrigerante de cada uno del compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta se aseguran en un calentador de agua de bomba de calor que incluye el primer intercambiador de calor del sistema de bomba de calor anteriormente mencionado de la segunda divulgacion que es un intercambiador de calor de agua-refrigerante para calentamiento de agua mediante el intercambio de calor entre el refrigerante y el agua, el calentador de agua de bomba de calor puede suministrar establemente agua caliente con alta eficiencia. Efectos ventajosos de la divulgacion Since the amount of refrigerant oil from each of the compressor of the low stage and the compressor of the high stage are secured in a heat pump water heater that includes the first heat exchanger of the heat pump system Above mentioned of the second disclosure which is a water-coolant heat exchanger for water heating by heat exchange between the refrigerant and water, the heat pump water heater can stably supply hot water with high efficiency. Advantageous effects of the disclosure

De acuerdo con la primera divulgacion, es posible igualar el aceite de refrigerante del compresor de la etapa de baja y del compresor de la etapa de alta solamente mediante una operacion simple de la apertura/cierre de la primera valvula electromagnetica y de la segunda valvula electromagnetica sin detener la operacion del compresor de la etapa de baja y del compresor de la etapa de alta.According to the first disclosure, it is possible to equalize the refrigerant oil of the compressor of the low stage and the compressor of the high stage only by a simple operation of the opening / closing of the first electromagnetic valve and of the second electromagnetic valve. without stopping the operation of the compressor of the low stage and the compressor of the high stage.

Asimismo, de acuerdo con la segunda divulgacion, es posible igualar el aceite de refrigerante en el mecanismo de compresion mediante una operacion simple de apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite sin detener la operacion del mecanismo de compresion. Ademas, de acuerdo con la divulgacion, cuando el dispositivo de control determina que el refrigerante esta circulando en la tubena de igualacion de aceite, el dispositivo de control cierra la valvula de igualacion de aceite abierta. Por consiguiente, es posible evitar el uso derrochador del mecanismo de compresion que se provoca cuando el refrigerante circula en la tubena de igualacion de aceite.Also, according to the second disclosure, it is possible to equalize the refrigerant oil in the compression mechanism by a simple opening / closing operation of the oil equalization valve without stopping the operation of the compression mechanism. In addition, according to the disclosure, when the control device determines that the refrigerant is circulating in the oil equalization line, the control device closes the open oil equalization valve. Accordingly, it is possible to avoid the wasteful use of the compression mechanism that is caused when the coolant circulates in the oil equalizing pipe.

Descripcion de las figurasDescription of the figures

La Fig. 1 es un diagrama que muestra la configuracion de un circuito de un sistema de bomba de calor de acuerdo con una primera realizacion.Fig. 1 is a diagram showing the configuration of a circuit of a heat pump system according to a first embodiment.

La Fig. 2 es un diagrama que muestra la operacion del sistema de bomba de calor de la primera realizacion en la que la Fig. 2A muestra una operacion de compresion en dos etapas y la Fig. 2B muestra una operacion de compresion en una etapa.Fig. 2 is a diagram showing the operation of the heat pump system of the first embodiment in which Fig. 2A shows a two-stage compression operation and Fig. 2B shows a one-stage compression operation.

La Fig. 3 es un diagrama que muestra la configuracion de un circuito que cambia una operacion de compresion entre la operacion de compresion en dos etapas y la operacion de compresion en una etapa del sistema de bomba de calor de la Fig. 1 mediante dos valvulas electromagneticas.Fig. 3 is a diagram showing the configuration of a circuit that changes a compression operation between the two-stage compression operation and the compression operation in one stage of the heat pump system of Fig. 1 by two valves electromagnetic

La Fig. 4 es un diagrama que muestra la configuracion de un circuito en el que se anaden dos separadores de aceite al sistema de bomba de calor de la Fig. 1.Fig. 4 is a diagram showing the configuration of a circuit in which two oil separators are added to the heat pump system of Fig. 1.

La Fig. 5 es un diagrama que muestra la configuracion de un circuito de un calentador de agua/acondicionador de aire del tipo bomba de calor de acuerdo con una segunda realizacion.Fig. 5 is a diagram showing the configuration of a circuit of a water heater / air conditioner of the heat pump type according to a second embodiment.

La Fig. 6 muestra la configuracion del circuito del calentador de agua/acondicionador de aire del tipo bomba de calor de acuerdo con la segunda realizacion y muestra un modo de operacion diferente del de la Fig. 5.Fig. 6 shows the configuration of the water heater / air conditioner circuit of the heat pump type according to the second embodiment and shows an operation mode different from that of Fig. 5.

La Fig. 7 es un diagrama que muestra un ejemplo de modificacion de una tubena de igualacion de aceite.Fig. 7 is a diagram showing an example of modification of an oil equalizing pipe.

La Fig. 8 es un diagrama que muestra la configuracion de un circuito de un ciclo de refrigeracion de acuerdo con una tercera realizacion. Fig. 8 is a diagram showing the configuration of a circuit of a refrigeration cycle according to a third embodiment.

La Fig. 9 es un diagrama que muestra la operacion del ciclo de refrigeracion de la Fig. 8 en el que la tubena de igualacion de aceite esta cerrada en la Fig. 9A y en el que la tubena de igualacion aceite esta abierta en la Fig. 9B.Fig. 9 is a diagram showing the operation of the refrigeration cycle of Fig. 8 in which the oil equalizing pipe is closed in Fig. 9A and in which the oil equalizing pipe is open in Fig. 9. 9B.

La Fig. 10 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para apertura/cierre de una valvula que se proporciona sobre la tubena de igualacion de aceite del ciclo de refrigeracion de la Fig. 8.Fig. 10 is a flow chart illustrating a procedure for opening / closing a valve that is provided on the oil equalizing pipe of the refrigeration cycle of Fig. 8.

La Fig. 11 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de modificacion del procedimiento para apertura/cierre de la valvula de la Fig. 10.Fig. 11 is a flow chart illustrating an example of modification of the procedure for opening / closing the valve of Fig. 10.

La Fig. 12 es un diagrama que muestra la configuracion de un circuito de un calentador de agua/acondicionador de aire del tipo bomba de calor de acuerdo con una cuarta realizacion.Fig. 12 is a diagram showing the configuration of a circuit of a water heater / air conditioner of the heat pump type according to a fourth embodiment.

La Fig. 13 es un diagrama que muestra la configuracion del circuito del calentador de agua/acondicionador de aire del tipo bomba de calor de acuerdo con la cuarta realizacion y muestra un modo de operacion diferente del de la Fig. 12.Fig. 13 is a diagram showing the configuration of the water heater / air conditioner circuit of the heat pump type according to the fourth embodiment and shows an operation mode different from that of Fig. 12.

Descripcion detallada de la invencionSe describiran a continuacion realizaciones de la invencion con referencia a los dibujos adjuntos. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

[Primera realizacion][First performance]

Como se muestra en la Fig. 1, un sistema de bomba de calor 1 de acuerdo con una primera realizacion incluye un compresor de la etapa de baja 10a y un compresor de la etapa de alta 10b que comprime y descarga un refrigerante, un primer intercambiador de calor 11 que intercambia calor entre el refrigerante comprimido por el compresor de la etapa de alta 10b y un fluido como un objeto a ser sometido a intercambio termico, una valvula de expansion 12 que descomprime y expande el refrigerante que circula fuera del primer intercambiador de calor 11 (de aqrn en adelante, simplemente denominada como una valvula de expansion), y un segundo intercambiador de calor 13 que intercambia calor entre el refrigerante descomprimido y expandido por la valvula de expansion 12 y el fluido como un objeto a ser sometido a intercambio termico. El compresor de la etapa de baja 10a, el compresor de la etapa de alta 10b, el primer intercambiador de calor 11, la valvula de expansion 12 y el segundo intercambiador de calor 13 se conectan en serie en este orden en la direccion de circulacion del refrigerante. En esta realizacion, el primer intercambiador de calor 11 puede funcionar como un condensador que irradia calor mediante el intercambio termico con, por ejemplo, agua y el segundo intercambiador de calor 13 puede funcionar como un evaporador que absorbe calor mediante el intercambio termico con aire exterior.As shown in Fig. 1, a heat pump system 1 according to a first embodiment includes a compressor of the low stage 10a and a compressor of the high stage 10b which compresses and discharges a coolant, a first exchanger of heat 11 exchanging heat between the refrigerant compressed by the compressor of the high stage 10b and a fluid as an object to be subjected to heat exchange, an expansion valve 12 decompresses and expands the refrigerant circulating outside the first heat exchanger heat 11 (from hereon onwards, simply referred to as an expansion valve), and a second heat exchanger 13 which exchanges heat between the decompressed and expanded refrigerant by the expansion valve 12 and the fluid as an object to be exchanged thermal. The compressor of the low stage 10a, the compressor of the high stage 10b, the first heat exchanger 11, the expansion valve 12 and the second heat exchanger 13 are connected in series in this order in the direction of circulation of the refrigerant. In this embodiment, the first heat exchanger 11 can function as a condenser that radiates heat by thermal exchange with, for example, water and the second heat exchanger 13 can function as an evaporator that absorbs heat by thermal exchange with outside air .

El sistema de bomba de calor 1 incluye una valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 que cambia un estado de conexion del compresor de la etapa de baja 10a y del compresor de la etapa de alta 10b tal como se describe a continuacion. Es decir, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 cambia el estado de conexion entre la operacion de compresion en dos etapas (recorrido de compresion en dos etapas) en la que un refrigerante pasa a traves tanto del compresor de la etapa de baja 10a como del compresor de la etapa de alta 10b y una operacion de compresion en una etapa (un recorrido de compresion en una etapa) en la que un refrigerante pasa a traves solamente del compresor de la etapa de baja 10a y contornea el compresor de la etapa de alta 10b.The heat pump system 1 includes a four-way switching valve 14 which changes a connection state of the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b as described below. That is, the four-way switching valve 14 changes the state of connection between the two-stage compression operation (two-stage compression stroke) in which a refrigerant passes through both the compressor of the low stage 10a and of the compressor of the high stage 10b and a compression operation in one stage (a compression stroke in a stage) in which a refrigerant passes through only the compressor of the low stage 10a and contours the compressor of the stage of high 10b.

Asimismo, el sistema de bomba de calor 1 incluye un mecanismo de igualacion de aceite 20 que mantiene la cantidad de aceite de refrigerante retenida en los compresores del lado de la etapa de baja y de alta 10a y 10b uniforme.Also, the heat pump system 1 includes an oil equalization mechanism 20 which keeps the amount of refrigerant oil held in the compressors on the side of the low and high stage 10a and 10b uniform.

El sistema de bomba de calor 1 incluye una tubena L1 que conecta el compresor de la etapa de baja 10a al compresor de la etapa de alta 10b, una tubena L2 que conecta el compresor de la etapa de alta 10b al primer intercambiador de calor 11, una tubena L3 que conecta el primer intercambiador de calor 11 al segundo intercambiador de calor 13, y una tubena L4 que conecta al segundo intercambiador de calor 13 al compresor de la etapa de baja 10a. Por consiguiente, el sistema de bomba de calor 1 forma un circuito refrigerante en el que circula un refrigerante. Entre las tubenas, la tubena L4 forma una tubena del lado de aspiracion del compresor de la etapa de baja 10a, la tubena L1 que conecta el compresor de la etapa de baja 10a al compresor de la etapa de alta 10b forma una tubena de presion intermedia, y la tubena L2 forma una tubena del lado de descarga del compresor de la etapa de alta 10b.The heat pump system 1 includes a line L1 connecting the compressor of the low stage 10a to the compressor of the high stage 10b, a line L2 connecting the compressor of the high stage 10b to the first heat exchanger 11, a pipe L3 connecting the first heat exchanger 11 to the second heat exchanger 13, and a pipe L4 connecting the second heat exchanger 13 to the compressor of the low stage 10a. Accordingly, the heat pump system 1 forms a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates. Between the pipes, the pipe L4 forms a pipe on the suction side of the compressor of the low stage 10a, the pipe L1 connecting the compressor of the low stage 10a to the compressor of the high stage 10b forms an intermediate pressure pipeline , and the tubena L2 forms a tubena on the discharge side of the compressor of the high stage 10b.

Asimismo, el sistema de bomba de calor 1 incluye una tubena L5 que conecta el lado de descarga (la tubena L1) del compresor de la etapa de baja 10a al lado de descarga (la tubena L2) del compresor de la etapa de alta 10b. La valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 anteriormente mencionada se proporciona en un extremo de conexion de la tubena L5 que corresponde al lado de descarga del compresor de la etapa de baja 10a. La valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 se cambia de modo que el refrigerante descargado desde el compresor de la etapa de baja 10a es aspirado al interior del compresor de la etapa de alta 10b a traves de la tubena L1 justamente como esta o se suministra al primer intercambiador de calor 11 a traves de las tubenas L5 y L2. La conmutacion entre el recorrido de compresion en dos etapas y el recorrido de compresion en una etapa se realiza mediante la conmutacion.Also, the heat pump system 1 includes a line L5 connecting the discharge side (line L1) of the compressor of the low stage 10a to the discharge side (line L2) of the compressor of the stage 10b. The aforementioned four-way switching valve 14 is provided at a connecting end of the line L5 corresponding to the discharge side of the compressor of the low stage 10a. The four-way switching valve 14 is changed so that the refrigerant discharged from the compressor of the low stage 10a is sucked into the compressor of the high stage 10b through the pipeline L1 just like this or supplied to the compressor of the high stage 10b. first heat exchanger 11 through the pipes L5 and L2. The switching between the two-stage compression stroke and the compression stroke in one stage is carried out by switching.

Por su parte, se hace referencia general al compresor de la etapa de baja 10a y al compresor de la etapa de alta 10b como un mecanismo de compresion 10 sin distincion entre ellos. For its part, the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b are referred to as a compression mechanism 10 without distinction between them.

A continuacion, el sistema de bomba de calor 1 incluye un separador de aceite 26 que se proporciona sobre la tubena L2. El separador de aceite 26 se conecta directamente al compresor de la etapa de alta 10b mediante una tubena de retorno de aceite 27. La tubena de retorno de aceite 27 incluye un estrangulador fijo 27a.Next, the heat pump system 1 includes an oil separator 26 which is provided on the pipe L2. The oil separator 26 is connected directly to the compressor of the high stage 10b by means of an oil return pipe 27. The oil return pipe 27 includes a fixed throttle 27a.

En la mitad de la operacion de compresion en dos etapas, el separador de aceite 26 separa el aceite de refrigerante del refrigerante, que se descarga desde el compresor de la etapa de alta 10b, y retorna el aceite de refrigerante al compresor de la etapa de alta 10b a traves de la tubena de retorno 27. En la mitad de la operacion de compresion en una etapa, el separador de aceite 26 separa el aceite de refrigerante del refrigerante, que se descarga desde el compresor de la etapa de baja 10a, y retorna el aceite de refrigerante al compresor de la etapa de alta 10b a traves de la tubena de retorno 27.In the middle of the two-stage compression operation, the oil separator 26 separates the refrigerant oil from the refrigerant, which is discharged from the compressor of the high stage 10b, and returns the refrigerant oil to the compressor of the stage of refrigerant. high 10b through the return pipe 27. In the middle of the one-stage compression operation, the oil separator 26 separates the refrigerant oil from the refrigerant, which is discharged from the compressor of the low stage 10a, and returns the refrigerant oil to the compressor of the high stage 10b through the return pipe 27.

Se describiran a continuacion de uno en uno los componentes respectivos del sistema de bomba de calor 1.The respective components of the heat pump system 1 will now be described one by one.

[Mecanismo de compresion 10][Compression mechanism 10]

Cuando el compresor de la etapa de baja 10a es accionado giratoriamente por un motor electrico que esta formado de modo integral con el compresor de la etapa de baja 10a, el compresor de la etapa de baja 10a aspira el refrigerante, que ha pasado a traves del segundo intercambiador de calor 13 y tiene una baja temperatura y una baja presion, comprime el refrigerante hasta una presion intermedia, y descarga el refrigerante comprimido al compresor de la etapa de alta 10b.When the compressor of the low stage 10a is rotationally driven by an electric motor which is formed integrally with the compressor of the low stage 10a, the compressor of the low stage 10a sucks the coolant, which has passed through the second heat exchanger 13 and has a low temperature and low pressure, compresses the refrigerant to an intermediate pressure, and discharges the compressed refrigerant to the compressor of the high stage 10b.

Un mecanismo de compresion publicamente conocido, tal como el mecanismo de compresion scroll o un mecanismo de compresion giratorio, puede aplicarse como el mecanismo de compresion que se aplica al compresor de la etapa de baja 10a. De la misma forma, se aplica lo mismo al compresor de la etapa de alta 10b.A publicly known compression mechanism, such as the scroll compression mechanism or a rotary compression mechanism, can be applied as the compression mechanism that is applied to the compressor of the low stage 10a. In the same way, the same applies to the compressor of the high stage 10b.

El compresor de la etapa de alta 10b aspira y comprime el refrigerante, que es descargado desde el compresor de la etapa de baja 10a, y descarga el refrigerante comprimido al primer intercambiador de calor 11 como un refrigerante que tiene una alta temperatura y una alta presion.The compressor of the high stage 10b sucks and compresses the refrigerant, which is discharged from the compressor of the low stage 10a, and discharges the compressed refrigerant to the first heat exchanger 11 as a refrigerant having a high temperature and a high pressure .

[Primer intercambiador de calor 11][First heat exchanger 11]

El primer intercambiador de calor 11 calienta el fluido, tal como agua o aire, como un objeto a ser sometido a intercambio termico mediante el intercambio de calor entre el fluido y un refrigerante que tiene una alta temperatura y una alta presion. El refrigerante, que se descarga desde el compresor de la etapa de alta 10b y tiene una alta temperatura y una alta presion, es enfriado y condensado en el primer intercambiador de calor 11. Puede usarse un intercambiador de calor publicamente conocido como el primer intercambiador de calor 11. Lo mismo se aplica al segundo intercambiador de calor 13 a ser descrito a continuacion.The first heat exchanger 11 heats the fluid, such as water or air, as an object to be subjected to heat exchange by exchanging heat between the fluid and a refrigerant having a high temperature and a high pressure. The refrigerant, which is discharged from the compressor of the high stage 10b and has a high temperature and a high pressure, is cooled and condensed in the first heat exchanger 11. A heat exchanger publicly known as the first heat exchanger can be used. heat 11. The same applies to the second heat exchanger 13 to be described below.

Cuando un objeto a ser sometido a intercambio termico es el aire, el primer intercambiador de calor 11 esta provisto con un ventilador 11f y se intercambia calor entre el aire soplado por el ventilador 11f y el refrigerante mientras el aire impulsado por el ventilador 11f pasa a traves del primer intercambiador de calor 11.When an object to be subjected to thermal exchange is air, the first heat exchanger 11 is provided with a fan 11f and heat is exchanged between the air blown by the fan 11f and the refrigerant while the air driven by the fan 11f goes to through the first heat exchanger 11.

[Valvula de expansion 12 y segundo intercambiador de calor 13][Expansion valve 12 and second heat exchanger 13]

El segundo intercambiador de calor 13 intercambia calor entre el refrigerante, que pasa a traves de la valvula de expansion 12 y se descomprime y expande, y el aire externo (aire soplado), y el refrigerante se evapora y absorbe calor desde el aire exterior mientras se intercambia calor entre el refrigerante y el aire exterior. El segundo intercambiador de calor 13 esta tambien provisto con un ventilador 13f y se intercambia calor entre el aire soplado por el ventilador 13f y el refrigerante, de modo que el refrigerante a baja presion se evapora y se genera una operacion de absorcion de calor.The second heat exchanger 13 exchanges heat between the refrigerant, which passes through the expansion valve 12 and decompresses and expands, and the external air (blown air), and the refrigerant evaporates and absorbs heat from the outside air while Heat is exchanged between the refrigerant and the outside air. The second heat exchanger 13 is also provided with a fan 13f and heat is exchanged between the air blown by the fan 13f and the refrigerant, so that the low pressure refrigerant evaporates and a heat absorbing operation is generated.

Por ejemplo, una valvula de expansion, que incluye un cuerpo de valvula con forma de aguja y un motor de pulsos para el accionamiento del cuerpo de valvula, puede usarse como la valvula de expansion 12.For example, an expansion valve, which includes a needle-shaped valve body and a pulse motor for actuating the valve body, can be used as the expansion valve 12.

[Mecanismo de igualacion de aceite 20][Oil equalization mechanism 20]

El mecanismo de igualacion de aceite 20 incluye una tubena de igualacion de aceite 21 que conecta el compresor de la etapa de baja 10a al compresor de la etapa de alta 10b, una tubena de derivacion 23 que conecta la tubena de igualacion de aceite 21 a la tubena de retorno de aceite 27, y una valvula electromagnetica 25 que se proporciona sobre la tubena de derivacion 23.The oil equalization mechanism 20 includes an oil equalizing pipe 21 which connects the compressor of the low stage 10a to the high stage compressor 10b, a bypass pipe 23 which connects the oil equalization pipe 21 to the oil return pipe 27, and an electromagnetic valve 25 that is provided on the bypass pipe 23.

El mecanismo de igualacion de aceite 20 permite que el aceite de refrigerante fluya entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b a traves de la tubena de igualacion de aceite 21. Asimismo, el mecanismo de igualacion de aceite 20 retorna aceite de refrigerante a la tubena de igualacion de aceite 21 desde el lado de descarga del compresor de la etapa de alta 10b a traves de la tubena de derivacion 23. La funcion de la tubena de derivacion 23 se logra durante la operacion de compresion en una etapa, y es para aplicar la presion diferencial necesaria a la tubena de igualacion de aceite 21.The oil equalization mechanism 20 allows the refrigerant oil to flow between the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b through the oil equalizing pipe 21. Likewise, the equalization mechanism of the The oil 20 returns refrigerant oil to the oil equalizing line 21 from the discharge side of the compressor of the high stage 10b through the bypass line 23. The function of the Derivation tubena 23 is achieved during the compression operation in one stage, and is to apply the necessary differential pressure to the oil equalizing line 21.

Cuando un nivel que representa la cantidad de aceite de refrigerante, que es necesario en cada uno del compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b, se define como un nivel de referencia, la tubena de igualacion de aceite 21 se conecta al compresor de la etapa de baja 10a y al compresor de la etapa de alta 10b directamente por encima del nivel de referencia.When a level representing the amount of refrigerant oil, which is necessary in each of the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b, is defined as a reference level, the oil equalization line 21 is connected to the compressor of the low stage 10a and to the compressor of the high stage 10b directly above the reference level.

La Fig. 1 muestra un ejemplo en el que se proporciona una unica tubena de igualacion de aceite 21, pero puede proporcionarse una pluralidad de tubenas de igualacion de aceite 21 (21A, 21B y 21C) en paralelo tal como se muestra en la Fig. 7. Asimismo, las tubenas de igualacion de aceite 21B y 21C se proveen con valvulas todo-nada 22B y 22C, respectivamente.Fig. 1 shows an example in which a single oil equalizing pipe 21 is provided, but a plurality of oil equalizing pipes 21 (21A, 21B and 21C) can be provided in parallel as shown in Fig. 7. Likewise, the oil equalization pipes 21B and 21C are provided with all-nothing valves 22B and 22C, respectively.

Cuando se proporciona la tubena de igualacion de aceite 21 unica, puede fluir excesivo aceite de refrigerante. Sin embargo, Cuando se proporciona la pluralidad de tubenas de igualacion de aceite 21A, 21B y 21C como se ha descrito anteriormente y se accionan las valvulas todo-nada 22B y 22C de modo que se abran y cierren, puede ajustarse la cantidad de aceite de refrigerante en circulacion. Asimismo, la tubena de igualacion de aceite 21A puede estar provista tambien con una valvula todo-nada.When the single oil equalization tube 21 is provided, excess refrigerant oil can flow. However, when the plurality of oil equalization tubes 21A, 21B and 21C are provided as described above and the all-nothing valves 22B and 22C are operated so that they open and close, the amount of oil in the oil can be adjusted to a minimum. refrigerant in circulation. Also, the oil equalization tube 21A can also be provided with an all-nothing valve.

Por su parte, las cantidades maximas de aceite de refrigerante que circulan a traves de las tubenas de igualacion de aceite 21A, 21B y 21C pueden ajustarse para que sean iguales entre sf y pueden ajustarse para que sean diferentes entre sf. Asimismo, la apertura y cierre de las valvulas todo-nada 22B y 22C puede controlarse a traves de la deteccion de la temperatura del aceite de refrigerante que circula dentro del compresor de la etapa de alta 10b. [Funcionamiento del sistema de bomba de calor 1]On the other hand, the maximum quantities of refrigerant oil circulating through the oil equalization pipes 21A, 21B and 21C can be adjusted to be equal to each other and can be adjusted to be different from each other. Also, the opening and closing of the all-nothing valves 22B and 22C can be controlled by detecting the temperature of the refrigerant oil circulating inside the compressor of the high stage 10b. [Operation of heat pump system 1]

Se describira a continuacion el funcionamiento el sistema de bomba de calor 1.The operation of the heat pump system 1 will be described below.

En el sistema de bomba de calor 1, circula un refrigerante y se realiza la operacion de compresion en dos etapas. Sin embargo, se realiza la operacion de compresion en una etapa bajo condiciones espedficas.In the heat pump system 1, a refrigerant circulates and the compression operation is performed in two stages. However, the compression operation is performed in one stage under specific conditions.

Se describira primero la operacion de compresion en dos etapas.The two-stage compression operation will be described first.

Como se muestra en la Fig. 2A, durante la operacion de compresion en dos etapas, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 es cambiada de modo que las tubenas L11 y L12 (L1) se comuniquen entre sf. Por consiguiente, el refrigerante, que se comprime a una presion intermedia mediante el compresor de la etapa de baja 10a, es aspirado al interior del compresor de la etapa de alta 10b a traves de la tubena L11, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 y la tubena L12. En Fig. 2A, las flechas indican una direccion en la que fluye el refrigerante. Lo mismo se aplica a la Fig. 2B a ser descrita a continuacion.As shown in Fig. 2A, during the two-stage compression operation, the four-way switching valve 14 is changed so that the pipes L11 and L12 (L1) communicate with each other. Accordingly, the refrigerant, which is compressed at an intermediate pressure by the compressor of the low stage 10a, is sucked into the compressor of the high stage 10b through the pipeline L11, the four-way switching valve 14. and the L12 tubena. In Fig. 2A, the arrows indicate a direction in which the refrigerant flows. The same applies to Fig. 2B to be described below.

El refrigerante a alta presion, que se descarga despues de que el refrigerante se comprima a una alta temperatura y una alta presion mediante el compresor de la etapa de alta 10b, fluye al interior del primer intercambiador de calor 11 a traves de la tubena L2 y radia calor a un objeto a ser sometido a intercambio termico. El refrigerante a alta presion, que ha radiado calor en el primer intercambiador de calor 11, se convierte en un refrigerante a baja presion al ser expandido mientras pasa a traves de la valvula de expansion 12 a traves de la tubena L3. El refrigerante a baja presion circula adicionalmente al interior del segundo intercambiador de calor 13 a traves de la tubena L3, absorbe calor desde el aire exterior, y se evapora. Despues de esto, el refrigerante a baja presion, que fluye al exterior del segundo intercambiador de calor 13, es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a a traves de la tubena L4.The high pressure refrigerant, which is discharged after the refrigerant is compressed to a high temperature and a high pressure by the compressor of the high stage 10b, flows into the first heat exchanger 11 through the pipeline L2 and radiates heat to an object to be subjected to heat exchange. The high pressure refrigerant, which has radiated heat in the first heat exchanger 11, becomes a low pressure refrigerant as it is expanded as it passes through the expansion valve 12 through the pipeline L3. The low pressure refrigerant circulates further into the second heat exchanger 13 through the pipeline L3, absorbs heat from the outside air, and evaporates. After this, the low pressure refrigerant, which flows out of the second heat exchanger 13, is sucked into the compressor of the low stage 10a through the pipe L4.

Despues de que el refrigerante a baja presion, que es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a, sea comprimido y se convierta en un refrigerante a presion intermedia, el refrigerante a presion intermedia se descarga a la tubena L1. El refrigerante a presion intermedia, que se descarga a la tubena L1 desde el compresor de la etapa de baja 10a, es aspirado al interior del compresor de la etapa de alta 10b. Despues de que el refrigerante, que es aspirado al interior del compresor de la etapa de alta 10b, se comprima y se convierta en un refrigerante a alta presion, el refrigerante a alta presion es descargado a la tubena L2.After the low pressure refrigerant, which is sucked into the compressor of the low stage 10a, is compressed and becomes an intermediate pressure refrigerant, the intermediate pressure refrigerant is discharged to the line L1. The intermediate pressure refrigerant, which is discharged to the line L1 from the compressor of the low stage 10a, is sucked into the compressor of the high stage 10b. After the refrigerant, which is sucked into the compressor of the high stage 10b, is compressed and converted into a high pressure refrigerant, the high pressure refrigerant is discharged to the pipeline L2.

El sistema de bomba de calor 1 asegura el nivel de aceite de refrigerante de cada uno del compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b dentro de un intervalo necesario para permitir que el aceite de refrigerante fluya a traves de la tubena de igualacion de aceite 21 mientras se repite el ciclo de compresion, condensacion, expansion y evaporacion del refrigerante que se ha descrito anteriormente.The heat pump system 1 ensures the refrigerant oil level of each of the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b within a necessary interval to allow the refrigerant oil to flow through the compressor. the oil equalizing pipe 21 while repeating the cycle of compression, condensation, expansion and evaporation of the refrigerant described above.

En este caso, un metodo en el que un dispositivo, que se llama separador de aceite para la separacion del aceite respecto a un refrigerante, se dispone sobre el lado de descarga del compresor y el aceite de refrigerante separado retorna al lado de succion del compresor a traves de un circuito de retorno de aceite que incluye un estrangulador fijo tal como un tubo capilar se usa en general como un metodo de retorno del aceite de refrigerante, que esta contenido en el refrigerante descargado desde el compresor, al compresor.In this case, a method in which a device, which is called an oil separator for the separation of the oil from a refrigerant, is disposed on the discharge side of the compressor and the separated refrigerant oil returns to the suction side of the compressor. through an oil return circuit that includes a fixed choke such as a capillary tube is generally used as a method of return of the coolant oil, which is contained in the refrigerant discharged from the compressor, to the compressor.

Sin embargo, por ejemplo, cuando se supone un calentador de agua de bomba de calor, se determina la alta presion del dispositivo dependiendo de la temperatura (por ejemplo, en el intervalo de 35 °C a 75 °C) de agua que entra en un intercambiador de calor (un intercambiador de calor de agua-refrigerante) para agua y un refrigerante. Por consiguiente, una diferencia en la presion entre el lado de succion y el lado de descarga del compresor puede cambiarse significativamente de acuerdo con la temperatura del agua. Cuando se realiza la operacion de compresion en dos etapas mientras la temperatura del agua en una entrada del intercambiador de calor aguarefrigerante es baja, se reduce la presion diferencial entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b. Se determina la cantidad de aceite de refrigerante a ser devuelto de acuerdo con la presion diferencial entre los compresores. Por consiguiente, cuando la presion diferencial entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b se reduce en mitad de la operacion de compresion de dos etapas en esta realizacion, se cambia una operacion de compresion a la operacion de compresion en una etapa y se abre la valvula electromagnetica 25. De esta manera, el sistema de bomba de calor 1 retorna aceite de refrigerante a la tubena de igualacion de aceite 21 desde el separador de aceite 26 a traves de la tubena de derivacion 23 de modo que el aceite de refrigerante no pasa a traves del compresor de la etapa de alta 10b. Por consiguiente, la presion diferencial del mecanismo de igualacion de aceite 20 puede mantenerse siempre en un valor igual a o mayor que un valor preestablecido. Ademas, dado que el sistema de bomba de calor 1 puede retornar aceite al compresor de la etapa de baja 10a de modo que el aceite no pase a traves del estrangulador fijo 27a provisto sobre la tubena de retorno de aceite 27 y el compresor de la etapa de alta 10b, se impide la reduccion del caudal del aceite a ser retornado, que es provocada por una perdida de presion generada en el estrangulador fijo 27a o el compresor de la etapa de alta 10b.However, for example, when a heat pump water heater is assumed, the high pressure of the device is determined depending on the temperature (for example, in the range of 35 ° C to 75 ° C) of water entering into the water. a heat exchanger (a water-coolant heat exchanger) for water and a refrigerant. Accordingly, a difference in pressure between the suction side and the discharge side of the compressor can be changed significantly according to the water temperature. When the two-stage compression operation is performed while the water temperature at an inlet of the water-cooling heat exchanger is low, the differential pressure between the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b is reduced. The amount of refrigerant oil to be returned is determined according to the differential pressure between the compressors. Accordingly, when the differential pressure between the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b is reduced in the middle of the two stage compression operation in this embodiment, a compression operation is changed to the operation of compression in one stage and the electromagnetic valve 25 is opened. In this way, the heat pump system 1 returns coolant oil to the oil equalization pipe 21 from the oil separator 26 through the bypass pipe 23 so that the refrigerant oil does not pass through the compressor of the high stage 10b. Accordingly, the differential pressure of the oil equalization mechanism 20 can always be maintained at a value equal to or greater than a preset value. Furthermore, since the heat pump system 1 can return oil to the compressor of the low stage 10a so that the oil does not pass through the fixed choke 27a provided on the oil return pipe 27 and the compressor of the stage high 10b, the reduction of the flow rate of the oil to be returned is prevented, which is caused by a loss of pressure generated in the fixed choke 27a or the compressor of the high stage 10b.

El sistema de bomba de calor 1 cambia una operacion de compresion a la operacion de compresion en una etapa cuando se satisface las condiciones (1) a (3) siguientes en mitad de la operacion de compresion en dos etapas. Todas las siguientes condiciones son indices de la reduccion de la presion diferencial entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b. Los valores preestablecidos Tr, APr1, y APr2 de las condiciones (1) a (3) no se determinan de modo unico sino que se determinan en correspondencia con los componentes respectivos y condiciones de operacion del sistema de bomba de calor 1 a ser aplicado. Por su parte, aunque no se muestra, un sensor de temperatura provisto sobre el primer intercambiador de calor 11 y sensores de presion provistos sobre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b detectan la temperatura Tw del agua, una presion de aspiracion Pli, una presion de descarga Plo, y una presion de descarga Pho. La informacion detectada se envfa a un dispositivo de control 30 mostrado en la Fig. 1. El dispositivo de control 30 determina las condiciones (1) a (3) mediante el uso de la informacion acerca de la temperatura Tw del agua, la presion de aspiracion Pli, la presion de descarga Plo, y la presion de descarga Pho que han sido adquirida. El dispositivo de control 30 continua determinando las condiciones (1) a (3) incluso en mitad de la operacion de compresion en una etapa.The heat pump system 1 changes a compression operation to the one-stage compression operation when the following conditions (1) to (3) are satisfied in the middle of the two-stage compression operation. All of the following conditions are indices of the reduction of the differential pressure between the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b. The pre-established values T r , AP r 1, and AP r 2 of conditions (1) to (3) are not determined uniquely but are determined in correspondence with the respective components and operating conditions of the heat pump system 1 to be applied. For its part, although not shown, a temperature sensor provided on the first heat exchanger 11 and pressure sensors provided on the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b detect the temperature T w of the water, a suction pressure P li , a discharge pressure P lo , and a discharge pressure P ho . The detected information is sent to a control device 30 shown in Fig. 1. The control device 30 determines conditions (1) to (3) by using the information about the temperature T w of the water, the pressure of aspiration P li , the discharge pressure P lo , and the discharge pressure P ho that have been acquired. The control device 30 continues to determine conditions (1) to (3) even in the middle of the one-stage compression operation.

(1) La temperatura del agua que entra en el intercambiador de calor (intercambiador de calor de agua) para el agua y un refrigerante: Tw ,(1) The temperature of the water entering the heat exchanger (water heat exchanger) for water and a refrigerant: T w ,

Valor prescrito: Tr Prescribed value: T r

Tw<Tr T w <T r

(2) La presion de aspiracion del compresor de la etapa de baja 10a: Pli (2) The suction pressure of the compressor of the low stage 10a: P li

La presion de descarga del compresor de la etapa de alta 10b: Pho The compressor discharge pressure of the high stage 10b: P ho

Valor prescrito: APr1Prescribed value: AP r 1

(Pho-Pli) <APr1 (P ho -P li ) <AP r1

(3) La presion de aspiracion del compresor de la etapa de baja 10a: Pli (3) The compressor suction pressure of the low stage 10a: P li

La presion de descarga del compresor de la etapa de baja 10a: Plo The discharge pressure of the compressor of the low stage 10a: P lo

Valor prescrito: APr2Prescribed value: AP r 2

(Plo-Pli) <APr2 (P lo -P li ) <AP r2

[Operacion de compresion en dos etapas ^ operacion de compresion en una etapa][Compression operation in two stages ^ one-stage compression operation]

Cuando el dispositivo de control 30 determina que se satisface una cualquiera de las condiciones (1) a (3) en mitad de la operacion de compresion en dos etapas, el dispositivo de control 30 da instrucciones a la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 para ser cambiada a una posicion de la operacion de compresion en una etapa mostrada en la Fig. 2B. Asimismo, el dispositivo de control 30 da instrucciones a la valvula electromagnetica 25 para ser abierta. En este caso, el sistema de bomba de calor 1 funciona como sigue.When the control device 30 determines that any one of conditions (1) to (3) is satisfied in the middle of the two-stage compression operation, the control device 30 instructs the four-way switching valve 14 to to be changed to a position of the compression operation in a stage shown in Fig. 2B. Also, the control device 30 instructs the electromagnetic valve 25 to be opened. In this case, the heat pump system 1 operates as follows.

El refrigerante a alta presion, que se descarga despues de que se comprima el refrigerante a una alta presion por el compresor de la etapa de baja 10a, fluye al interior del primer intercambiador de calor 11 a traves de la tubena L11, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 y la tubena L5 y radia calor a un objeto a ser sometido a intercambio termico. Por su parte, en este caso, dado que la capacidad de operacion del compresor de la etapa de baja 10a es mas alta que en el momento de la operacion de compresion en dos etapas, el compresor de la etapa de baja 10a comprime el refrigerante a una alta presion. Asimismo, el compresor de la etapa de alta 10b detiene su operacion. El refrigerante a alta presion, que ha radiado calor en el primer intercambiador de calor 11, se convierte en un refrigerante a baja presion al ser expandido mientras pasa a traves de la valvula de expansion 12 a traves de la tubena L3. El refrigerante a baja presion circula adicionalmente al interior del segundo intercambiador de calor 13 a traves de la tubena L3, absorbe calor desde el aire exterior, y se evapora. Despues de esto, el refrigerante a baja presion, que fluye al exterior del segundo intercambiador de calor 13, es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a a traves de la tubena L4.The high pressure refrigerant, which is discharged after the refrigerant is compressed at a high pressure by the compressor of the low stage 10a, flows into the first heat exchanger 11 through the pipeline L11, the four-way switching valve 14 and the line L5 and radiates heat to an object to be subjected to heat exchange. For its part, in this case, since the operating capacity of the compressor of the low stage 10a is higher than at the time of the two stage compression operation, the compressor of the low stage 10a compresses the refrigerant to a high pressure. Also, the compressor of the high stage 10b stops its operation. The high pressure refrigerant, which has radiated heat in the first heat exchanger 11, becomes a low pressure refrigerant as it is expanded as it passes through the expansion valve 12 through the pipeline L3. The low pressure refrigerant circulates further into the second heat exchanger 13 through the pipeline L3, absorbs heat from the outside air, and evaporates. After this, the low pressure refrigerant, which flows out of the second heat exchanger 13, is sucked into the compressor of the low stage 10a through the pipe L4.

Dado que la valvula electromagnetica 25 se abre en una operacion de compresion en una etapa mientras se repite un ciclo de compresion, condensacion, expansion y evaporacion del refrigerante que se ha descrito anteriormente, el aceite de refrigerante se retorna a la tubena de igualacion de aceite 21 a traves de la tubena de derivacion 23 sin pasar a traves del compresor de la etapa de alta 10b. Por consiguiente, dado que la presion diferencial del mecanismo de igualacion de aceite 20 puede mantenerse siempre en un valor igual a o mayor que un valor preestablecido, el nivel de aceite de refrigerante entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b puede mantenerse en equilibrio.Since the electromagnetic valve 25 is opened in a one-stage compression operation while repeating a cycle of compression, condensation, expansion and evaporation of the refrigerant described above, the refrigerant oil is returned to the oil equalization line. 21 through the branch pipe 23 without passing through the compressor of the high stage 10b. Accordingly, since the differential pressure of the oil equalization mechanism 20 can always be maintained at a value equal to or greater than a pre-set value, the level of refrigerant oil between the compressor of the low stage 10a and the compressor of the stage High 10b can be kept in balance.

El sistema de bomba de calor 1 anteriormente mencionado ha usado la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 para cambiar una operacion de compresion entre la operacion de compresion en dos etapas y la operacion de compresion en una etapa, pero la invencion no esta limitada a la misma. Como se muestra en la Fig. 3, un sistema de bomba de calor 2 incluye dos valvulas electromagneticas 14a y 14b que se disponen sobre tubenas L1 y L5, respectivamente, y pueden cambiar una operacion de compresion entre la operacion de compresion en dos etapas y la operacion de compresion en una etapa mediante el control selectivamente de la apertura y cierre de las valvulas electromagneticas 14a y 14b. En el caso de un ejemplo mostrado en la Fig. 3, la operacion de compresion en dos etapas se realiza cuando la valvula electromagnetica 14a esta abierta y la valvula electromagnetica 14b esta cerrada, y la operacion de compresion en dos etapas se realiza cuando la valvula electromagnetica 14a esta cerrada y la valvula electromagnetica 14b esta abierta. Por su parte, los mismos componentes que los componentes de la Fig. 1 se indican en la Fig. 3 mediante los mismos numeros de referencia que los numeros de referencia de la Fig. 1. Lo mismo se aplica a la Fig. 4.The aforementioned heat pump system 1 has used the four-way switching valve 14 to change a compression operation between the two-stage compression operation and the one-stage compression operation, but the invention is not limited to the same As shown in Fig. 3, a heat pump system 2 includes two electromagnetic valves 14a and 14b which are arranged on pipes L1 and L5, respectively, and can change a compression operation between the two-stage compression operation and the one-stage compression operation by selectively controlling the opening and closing of the electromagnetic valves 14a and 14b. In the case of an example shown in Fig. 3, the two-stage compression operation is performed when the electromagnetic valve 14a is open and the electromagnetic valve 14b is closed, and the two-stage compression operation is performed when the valve is closed. electromagnetic 14a is closed and the electromagnetic valve 14b is open. On the other hand, the same components as the components of Fig. 1 are indicated in Fig. 3 by the same reference numbers as the reference numbers of Fig. 1. The same applies to Fig. 4.

La Fig. 1 muestra un ejemplo en el que se proporciona el separador de aceite 26 de modo que corresponda tanto al compresor de la etapa de baja 10a como al compresor de la etapa de alta 10b. Sin embargo, en un sistema de bomba de calor 3 mostrado en la Fig. 4, puede proporcionarse un separador de aceite 28 para el compresor de la etapa de baja 10a frente a la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 sobre el lado de descarga del compresor de la etapa de baja 10a. El separador de aceite 28 se conecta a la tubena de igualacion de aceite 21 a traves de una tubena de retorno de aceite 29.Fig. 1 shows an example in which the oil separator 26 is provided so that it corresponds to both the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b. However, in a heat pump system 3 shown in Fig. 4, an oil separator 28 can be provided for the compressor of the low stage 10a in front of the four-way switching valve 14 on the discharge side of the 10a low stage compressor. The oil separator 28 is connected to the oil equalization pipe 21 through an oil return pipe 29.

Incluso en la mitad de tanto la operacion de compresion en dos etapas como la operacion de compresion en una etapa, el separador de aceite 26 separa el aceite de refrigerante del refrigerante, que se descarga desde el compresor de la etapa de baja 10a, y retorna el aceite de refrigerante al compresor de la etapa de baja 10a a traves de la tubena de retorno de aceite 29 y de la tubena de igualacion de aceite 21. Por consiguiente, el sistema de bomba de calor 3 mostrado en la Fig. 4 puede retornar eficientemente el aceite de refrigerante al compresor de la etapa de baja 10a.Even in the middle of both the two-stage compression operation and the one-stage compression operation, the oil separator 26 separates the refrigerant oil from the refrigerant, which is discharged from the compressor of the low stage 10a, and returns the refrigerant oil to the compressor of the low stage 10a through the oil return pipe 29 and the oil equalization pipe 21. Accordingly, the heat pump system 3 shown in Fig. 4 can return efficiently the refrigerant oil to the compressor of the low stage 10a.

[Segunda realizacion][Second realization]

Se describira a continuacion un tipo de bomba de calor de calentador de agua/acondicionador de aire 100 a la que se aplica el sistema de bomba de calor 1 como una segunda realizacion de la invencion.A type of water heater / air conditioner heat pump 100 to which the heat pump system 1 is applied as a second embodiment of the invention will now be described.

Como se muestra en la Fig. 5, el calentador de agua/acondicionador de aire 100 incluye un sistema de bomba de calor 200 y un sistema de agua 300.As shown in Fig. 5, the water heater / air conditioner 100 includes a heat pump system 200 and a water system 300.

[Sistema de bomba de calor 200][Heat pump system 200]

El sistema de bomba de calor 200 usa un circuito en el que se proporciona un separador de aceite 26 mostrado en el sistema de bomba de calor 1 (Fig. 1) descrito en la primera realizacion, e intercambia calor entre el aire exterior (aire externo) y un refrigerante. Cuando el sistema de bomba de calor 200 incluye componentes que corresponden al sistema de bomba de calor 1, los componentes se indican por los mismos numeros de referencia que los numeros de referencia de la primera realizacion y se omitira la descripcion de los mismos. Sin embargo, el primer intercambiador de calor 11 es sustituido con un intercambiador de calor agua-refrigerante 11. El intercambiador de calor agua-refrigerante 11 calienta el agua del sistema de agua 300 mediante intercambio de calor entre el agua y un refrigerante. Asimismo, el segundo intercambiador de calor 13 es sustituido con un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13. Ademas, el sistema de bomba de calor 200 incluye los siguientes componentes que no se incluyen en el sistema de bomba de calor 1.The heat pump system 200 uses a circuit in which an oil separator 26 shown in the heat pump system 1 (Fig. 1) described in the first embodiment is provided, and exchanges heat between the outside air (external air). ) and a refrigerant. When the heat pump system 200 includes components corresponding to the heat pump system 1, the components are indicated by the same reference numbers as the reference numbers of the first embodiment and the description thereof will be omitted. However, the first heat exchanger 11 is replaced with a water-coolant heat exchanger 11. The water-coolant heat exchanger 11 heats the water of the water system 300 by heat exchange between the water and a coolant. Also, the second heat exchanger 13 is replaced with a heat exchanger on the side of the heat source 13. Furthermore, the heat pump system 200 includes the following components that are not included in the heat pump system 1.

El sistema de bomba de calor 200 incluye una valvula de conmutacion de cuatro vfas 15 entre una tubena L2, que se proporciona sobre el lado de descarga del compresor de la etapa de alta 10b, y una tubena L4, que se proporciona sobre el lado de succion del compresor de la etapa de baja l0a, y puede invertir la direccion de circulacion de un refrigerante mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15, de modo que puede seleccionarse uno cualquiera de entre un ciclo de refrigeracion (ciclo de deshelado) en el que se hace circular un refrigerante en el sentido de las agujas del reloj al intercambiador de calor agua-refrigerante 11 a traves del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13 y un ciclo de calentamiento en el que se hace circular un refrigerante en el sentido contra las agujas del reloj al intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13 a traves del intercambiador de calor agua-refrigerante 11.The heat pump system 200 includes a four-way switching valve 15 between a line L2, which is provided on the discharge side of the compressor of the high stage 10b, and a line L4, which is provided on the side of the compressor. suction of the compressor of the low stage l0a, and can reverse the direction of circulation of a refrigerant through the four-way switching valve 15, so that any one of a refrigeration cycle (thawing cycle) in the that a refrigerant is circulated in a clockwise direction to the water-coolant heat exchanger 11 through the heat exchanger on the side of the heat source 13 and a heating cycle in which a refrigerant is circulated in the counter-clockwise direction to the heat exchanger on the side of the heat source 13 through the water-coolant heat exchanger 11.

El sistema de bomba de calor 200 incluye una primera valvula de expansion 12a, un receptor de presion intermedia 16a, un serpentm de super-refrigeracion 17, una segunda valvula de expansion 12b, y un acumulador 18 sobre un circuito de refrigerante ademas del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13, el intercambiador de calor agua-refrigerante 11, y la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15. La primera valvula de expansion 12a sirve como un medio de descompresion para el control de la temperatura de un refrigerante en una salida del intercambiador de calor agua-refrigerante 11, el receptor de presion intermedia 16a separa el refrigerante en un refrigerante gas y un refrigerante lfquido, y la segunda valvula de expansion 12b descomprime un refrigerante a presion intermedia. El acumulador 18 separa un refrigerante lfquido que no se ha evaporado mediante el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13.The heat pump system 200 includes a first expansion valve 12a, an intermediate pressure receiver 16a, a supercooling coil 17, a second expansion valve 12b, and an accumulator 18 on a refrigerant circuit in addition to the heat exchanger. heat from the side of the heat source 13, the water-coolant heat exchanger 11, and the four-way switching valve 15. The first expansion valve 12a serves as a decompression means for controlling the temperature of a refrigerant at an outlet of the water-coolant heat exchanger 11, the intermediate pressure receiver 16a separates the refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant, and the second expansion valve 12b decompresses a refrigerant at intermediate pressure. The accumulator 18 separates a liquid refrigerant that has not been evaporated by the heat exchanger on the side of the heat source 13.

Asimismo, el sistema de bomba de calor 200 incluye un circuito de inyeccion 16 que incluye una valvula electromagnetica 16b, una valvula antirretorno 16c, y una tubena de inyeccion 16d. La valvula electromagnetica 16b inyecta el gas refrigerante a presion intermedia, que se separa mediante el receptor de presion intermedia 16a, en un gas refrigerante a presion intermedia que ha de aspirarse al interior del compresor de la etapa de alta 10b.Also, the heat pump system 200 includes an injection circuit 16 which includes an electromagnetic valve 16b, a check valve 16c, and an injection pipe 16d. The electromagnetic valve 16b injects the refrigerant gas at intermediate pressure, which is separated by the intermediate pressure receiver 16a, in an intermediate pressure refrigerant gas to be sucked into the compressor of the high stage 10b.

Por su parte, la valvula electromagnetica 16b sirve tambien como una valvula para el cierre del circuito de inyeccion 16 de modo que no se suministre refrigerante lfquido al compresor de la etapa de alta 10b en el momento de la activacion en el que el receptor de presion intermedia 16a esta lleno con un refrigerante lfquido.For its part, the electromagnetic valve 16b also serves as a valve for closing the injection circuit 16 so that no liquid refrigerant is supplied to the compressor of the high stage 10b at the time of activation in which the pressure receiver intermediate 16a is filled with a liquid refrigerant.

Ademas, el sistema de bomba de calor 200 incluye una sub-tubena 121 que se proporciona en paralelo a la tubena de igualacion de aceite 21, y la sub-tubena 121 esta provista con una valvula electromagnetica 122. De la misma forma, el sistema de bomba de calor 200 incluye una sub-tubena 127 que se proporciona en paralelo a la tubena de retorno 27, y la sub-tubena 127 esta provista con una valvula electromagnetica 128. Por su parte, cada una de las sub-tubenas 121 y 127 esta provista con un estrangulador.In addition, the heat pump system 200 includes a sub-line 121 which is provided in parallel to the oil equalizing line 21, and the sub-line 121 is provided with an electromagnetic valve 122. In the same way, the system of heat pump 200 includes a sub-pipe 127 which is provided in parallel to the return pipe 27, and the sub-pipe 127 is provided with an electromagnetic valve 128. For its part, each of the sub-pipes 121 and 127 is provided with a choke.

Dado que la cantidad de aceite de refrigerante que circula a traves de cada una de las tubenas de igualacion de aceite 21, y la tubena de retorno 27 tiene un lfmite, las valvulas electromagneticas 122 y 128 de las sub-tubenas 121 y 127 se abren cuando es necesario hacer circular una cantidad mayor de aceite de refrigerante.Since the quantity of refrigerant oil circulating through each of the oil equalizing pipes 21, and the return pipe 27 has a limit, the electromagnetic valves 122 and 128 of the sub-pipes 121 and 127 are opened when it is necessary to circulate a larger quantity of refrigerant oil.

[Sistema de agua 300][Water system 300]

El sistema de agua 300 incluye un paso de flujo de circulacion de agua caliente 301 en el que el agua circulada por una bomba 307 absorbe calor de un refrigerante y se convierte en agua caliente en el intercambiador de calor aguarefrigerante 11 del sistema de bomba de calor 200 y que usa el agua caliente como la fuente de calor para calentamiento o similares mediante la circulacion del agua caliente entre el radiador del lado de carga (intercambiador de calor del lado de usuario) 303 y el intercambiador de calor agua-refrigerante 11. Un tanque de almacenamiento de calor 305, en el que se introduce agua caliente desde el paso del flujo de circulacion de agua caliente 301 a traves de una valvula de conmutacion de tres vfas 306 capaz de ajustar una relacion de caudal y que puede almacenar el agua caliente como agua caliente de almacenamiento de calor, se conecta al paso de flujo de circulacion de agua caliente 301.The water system 300 includes a hot water circulation flow passage 301 in which the water circulated by a pump 307 absorbs heat from a refrigerant and is converted into hot water in the water-cooling heat exchanger 11 of the heat pump system 200 and using the hot water as the heat source for heating or the like by circulating the hot water between the charge side radiator (user side heat exchanger) 303 and the water-coolant heat exchanger 11. A heat storage tank 305, in which hot water is introduced from the hot water circulation flow passage 301 through a three-way switching valve 306 capable of adjusting a flow rate ratio and which can store the hot water As hot water heat storage, it is connected to the hot water circulation flow passage 301.

El tanque de almacenamiento de calor 305 toma agua caliente de almacenamiento de calor desde una parte superior del mismo a traves de la valvula de conmutacion de tres vfas 306, que se proporciona sobre el paso de flujo de circulacion de agua caliente 301 a traves del que el agua caliente calentada por el intercambiador de calor aguarefrigerante 11 se hace circular al radiador 303, y descarga el agua caliente de almacenamiento de calor al paso de flujo de circulacion de agua caliente 301 en un momento necesario.The heat storage tank 305 takes hot water from heat storage from an upper part thereof through the three-way switching valve 306, which is provided over the hot water circulation flow passage 301 through which the hot water heated by the water-cooling heat exchanger 11 is circulated to the radiator 303, and discharges the hot water of heat storage to the hot water circulation flow passage 301 at a required time.

Asimismo, el tanque de almacenamiento de calor 305 se proporciona con un circuito de suministro de agua sanitaria (no mostrada) para suministro de agua caliente a ser suministrada, que se calienta por el calor del agua caliente de almacenamiento de calor almacenada, y un calentador electrico (no mostrado) al que se aplica corriente cuando es necesario.Also, the heat storage tank 305 is provided with a sanitary water supply circuit (not shown) for supply of hot water to be supplied, which is heated by the heat of the stored storage hot water, and a heater electric (not shown) to which current is applied when necessary.

El sistema de agua 300 que tiene la configuracion anteriormente mencionada se adapta para realizar selectivamente uno de entre una operacion de calentamiento en la que se suministra agua caliente al radiador 303 y una operacion de almacenamiento de calor en la que se suministra agua caliente al tanque de almacenamiento de calor 305 mediante el control de la apertura y cierre de la valvula de conmutacion de tres v^as 306 para cambiar selectivamente la valvula de conmutacion de tres vfas 306, y para realizar simultaneamente tanto la operacion de calentamiento como la operacion de almacenamiento de calor usando agua caliente mediante la distribucion y suministro de agua caliente tanto al radiador 303 como al tanque de almacenamiento de calor 305.The water system 300 having the aforementioned configuration is adapted to selectively perform one of a heating operation in which hot water is supplied to the radiator 303 and an operation is carried out. heat storage in which hot water is supplied to the heat storage tank 305 by controlling the opening and closing of the three-way switching valve 306 to selectively change the three-way switching valve 306, and to simultaneously perform both the heating operation and the heat storage operation using hot water by distributing and supplying hot water to both the radiator 303 and the heat storage tank 305.

Ademas, en el sistema de agua 300, el agua, que se suministra desde el tanque de almacenamiento 305 mediante la bomba de circulacion de agua 307, como un objeto a ser calentado se realiza mediante intercambio de calor con el refrigerante del sistema de bomba de calor 200 en el intercambiador de calor agua-refrigerante 11.Furthermore, in the water system 300, the water, which is supplied from the storage tank 305 by the water circulation pump 307, as an object to be heated is carried out by heat exchange with the refrigerant of the pump system of the water pump 300. heat 200 in the water-coolant heat exchanger 11.

Por su parte, cuando se selecciona el ciclo de calentamiento en el sistema de bomba de calor 200, un gas refrigerante, que tiene una baja temperatura y una baja presion, se comprime mediante el mecanismo de compresion 10 (el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b) y se descarga al sistema de bomba de calor 200 como un refrigerante gas que tiene una alta temperatura y una alta presion. Como se muestra en la Fig. 5 mediante las flechas de lmea continua, este refrigerante gas es guiado al intercambiador de calor agua-refrigerante 11 mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 y se hace circular en el sentido de las agujas del reloj. En este caso, el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 es un intercambiador de calor para intercambio termico entre el agua, que se hace circular mediante la bomba de circulacion de agua 307, del sistema de agua 300 y un refrigerante gas que tiene una alta temperatura y una alta presion; y funciona como un condensador en el que se calienta agua mediante el calor de condensacion radiado debido a la condensacion del refrigerante. Como resultado, el refrigerante gas, que tiene una alta temperatura y una alta presion y circula en el sistema de bomba de calor 200, se convierte en un refrigerante lfquido, que tiene una alta temperatura y una alta presion, al ser condensado; y el agua, que circula en el sistema de agua 300, absorbe calor desde el refrigerante y se convierte en agua caliente.On the other hand, when the heating cycle is selected in the heat pump system 200, a refrigerant gas, having a low temperature and a low pressure, is compressed by the compression mechanism 10 (the compressor of the low stage). 10a and the compressor of the high stage 10b) and discharge to the heat pump system 200 as a gas refrigerant having a high temperature and a high pressure. As shown in FIG. 5 by the continuous line arrows, this gas refrigerant is guided to the water-coolant heat exchanger 11 by the four-way switching valve 14 and is circulated in the clockwise direction. In this case, the water-coolant heat exchanger 11 is a heat exchanger for heat exchange between the water, which is circulated by the water circulation pump 307, the water system 300 and a gas refrigerant having a high temperature. temperature and high pressure; and it functions as a condenser in which water is heated by the radiated heat of condensation due to condensation of the refrigerant. As a result, the gas refrigerant, which has a high temperature and a high pressure and circulates in the heat pump system 200, becomes a liquid refrigerant, which has a high temperature and a high pressure, when condensed; and the water, which circulates in the water system 300, absorbs heat from the refrigerant and becomes hot water.

El refrigerante, que se condensa en el intercambiador de calor agua-refrigerante 11, circula al interior del receptor de presion intermedia 16a a traves de la primera valvula de expansion 12a que esta totalmente abierta. El refrigerante se separa en un refrigerante gas y un refrigerante lfquido en el receptor de presion intermedia 16a, y el refrigerante gas separado que tiene una presion intermedia se inyecta a traves de la valvula electromagnetica 16b y la valvula antirretorno 16c con una presion intermedia entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b.The refrigerant, which condenses in the water-coolant heat exchanger 11, circulates into the intermediate pressure receiver 16a through the first expansion valve 12a which is fully open. The refrigerant is separated in a gas refrigerant and a liquid refrigerant in the intermediate pressure receiver 16a, and the separated gas refrigerant having an intermediate pressure is injected through the electromagnetic valve 16b and the non-return valve 16c with an intermediate pressure between the 10a low stage compressor and high 10b stage compressor.

Por su parte, el refrigerante lfquido, que se separa mediante el receptor de presion intermedia 16a, pasa a traves del serpentm de super-enfriamiento 17 y se convierte en un refrigerante en dos fases gas-lfquido que tiene una baja temperatura y una baja presion al ser descomprimido mediante la segunda valvula de expansion 12b y es guiado al intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13. El refrigerante en dos fases gas-lfquido, que se introduce en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13 funcionando como un evaporador, absorbe calor del aire exterior y se vaporiza mediante el intercambio de calor con el aire exterior.For its part, the liquid refrigerant, which is separated by the intermediate pressure receiver 16a, passes through the supercooling coil 17 and becomes a gas-liquid two-phase refrigerant having a low temperature and a low pressure when it is decompressed by means of the second expansion valve 12b and is guided to the heat exchanger on the side of the heat source 13. The gas-liquid two-phase refrigerant, which is introduced into the heat exchanger on the side of the heat source 13 functioning as an evaporator, absorbs heat from outside air and vaporizes by exchanging heat with outside air.

Un gas refrigerante, que tiene una baja temperatura y una baja presion y se obtiene cuando el refrigerante en dos fases de gas-lfquido absorbe calor desde el aire exterior y se vaporiza mientras pasa a traves del intercambiador de calor del lado de fuente de calor 13 como se ha descrito anteriormente, es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a a traves de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15 de nuevo. El refrigerante gas, que tiene una baja temperatura y una baja presion y es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a como se ha descrito anteriormente, se convierte en un refrigerante gas, que tiene una alta temperatura y una alta presion, al ser comprimido en fases por el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b; y se somete repetidamente a un cambio de fase de gas-lfquido mientras es circulado a lo largo del mismo recorrido que se describe a continuacion. En este caso, la humedad o similares en el aire se congela sobre la superficie periferica exterior, que tienen una baja temperatura, del intercambiador de calor del lado de fuente de calor 13, de modo que tiene lugar un fenomeno de formacion de escarcha.A refrigerant gas, having a low temperature and a low pressure, is obtained when the gas-liquid two-phase refrigerant absorbs heat from the outside air and vaporizes as it passes through the heat exchanger side of the heat source. as described above, it is sucked into the compressor of the low stage 10a through the four-way switching valve 15 again. The gas refrigerant, which has a low temperature and a low pressure and is sucked into the compressor of the low stage 10a as described above, becomes a gas refrigerant, having a high temperature and a high pressure, at be compressed in phases by the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b; and repeatedly undergoes a gas-liquid phase change while being circulated along the same path as described below. In this case, moisture or the like in the air freezes on the outer periphery surface, having a low temperature, of the heat exchanger on the heat source side 13, so that a phenomenon of frost formation takes place.

Dado que la formacion de escarcha inhibe el intercambio de calor entre el refrigerante y al aire exterior en el intercambiador de calor del lado de fuente de calor 13 y reduce la eficiencia del intercambio termico, es necesario detectar si se ha acumulado o no escarcha y retirar la escarcha mediante la realizacion de una operacion de deshelado en cada uno de los momentos de operacion apropiados. En el sistema de bomba de calor 200 anteriormente mencionado, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15 se conmuta para invertir la direccion de circulacion de un refrigerante y para cambiar un ciclo a un ciclo de refrigeracion (ciclo de deshelado) que hace circular el refrigerante en una direccion indicada por las flechas de lmea discontinua de la Fig. 6, un gas refrigerante, que tiene una alta temperatura y una alta presion y se descarga desde el compresor de la etapa de alta 10b, se introduce en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13, y la escarcha adherida al intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13 se funde por el calor (calor de condensacion) del refrigerante gas. De esta manera, se realiza la operacion de deshelado.Since the formation of frost inhibits the exchange of heat between the refrigerant and the outside air in the heat exchanger on the heat source side 13 and reduces the efficiency of the heat exchange, it is necessary to detect whether frost has accumulated or not and remove the frost by performing a de-icing operation at each of the appropriate operating moments. In the aforementioned heat pump system 200, the four-way switching valve 15 is switched to reverse the circulation direction of a refrigerant and to change a cycle to a refrigeration cycle (de-icing cycle) circulating the refrigerant in a direction indicated by the dashed line arrows of Fig. 6, a refrigerant gas, having a high temperature and a high pressure and discharged from the compressor of the high stage 10b, is introduced into the heat exchanger of the side of the heat source 13, and the frost attached to the heat exchanger on the side of the heat source 13 is melted by the heat (condensation heat) of the gas refrigerant. In this way, the de-icing operation is performed.

Durante la operacion de deshelado usando el metodo de ciclo inverso, el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 funciona como un evaporador, absorbe calor del agua que circula a traves del paso de flujo de circulacion de agua caliente 301, vaporiza el refrigerante, y funde la escarcha, que se forma sobre el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13, mediante el uso del calor. En este caso, cuando la temperatura del agua desciende excesivamente, el agua se congela en el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 y se genera un riesgo de danos al intercambiador de calor. Por esta razon, es necesario impedir que la temperature del agua, que se hace circular en el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 y la temperature de evaporacion del refrigerante desciendan excesivamente.During the de-icing operation using the reverse cycle method, the water-cooling heat exchanger 11 functions as an evaporator, absorbs heat from the water circulating through the hot water circulation flow passage 301, vaporizes the refrigerant, and melts the frost, which is formed on the heat exchanger on the side of the heat source 13, by the use of heat. In this case, when the water temperature drops excessively, the water freezes in the water-coolant heat exchanger 11 and a risk of damage to the heat exchanger is generated. For this reason, it is necessary to prevent the water temperature, which is circulated in the water-coolant heat exchanger 11 and the evaporating temperature of the refrigerant, from being lowered excessively.

Tambien en el calentador de agua/acondicionador de aire 100 anteriormente mencionado, una operacion de compresion se cambia a una operacion de compresion en una etapa como en la primera realizacion cuando se satisfacen las condiciones (1) a (3) siguientes en mitad de la operacion de compresion en dos etapas. El cambio es el mismo que el descrito con referencia a las Figs. 2A y 2B.Also in the aforementioned water heater / air conditioner 100, a compression operation is changed to a one stage compression operation as in the first embodiment when the following conditions (1) to (3) are satisfied in the middle of the compression operation in two stages. The change is the same as that described with reference to Figs. 2A and 2B.

(1) La temperatura del agua que entra en el intercambiador de calor (intercambiador de calor de agua) para el agua y un refrigerante: Tw ,(1) The temperature of the water entering the heat exchanger (water heat exchanger) for water and a refrigerant: T w ,

Valor prescrito: Tr Prescribed value: T r

Tw<Tr T w <T r

(2) La presion de aspiracion del compresor de la etapa de baja 10a: Pli (2) The suction pressure of the compressor of the low stage 10a: P li

La presion de descarga del compresor de la etapa de alta 10b: Pho The compressor discharge pressure of the high stage 10b: P ho

Valor prescrito: APr1Prescribed value: AP r 1

(Pho-Pli) <APr1 (P ho -P li ) <AP r1

(3) La presion de aspiracion del compresor de la etapa de baja 10a: Pli (3) The compressor suction pressure of the low stage 10a: P li

La presion de descarga del compresor de la etapa de baja 10a: Plo The discharge pressure of the compressor of the low stage 10a: P lo

Valor prescrito: APr2Prescribed value: AP r 2

(Plo-Pli) <APr2 (P lo -P li ) <AP r2

[Operacion de compresion en dos etapas ^ operacion de compresion en una etapa][Compression operation in two stages ^ one-stage compression operation]

Cuando una operacion de compresion se cambia a la operacion de compresion en una etapa, el refrigerante a alta presion, que se descarga despues de que se comprima el refrigerante a una alta temperatura por el compresor de la etapa de baja 10a, fluye al interior del intercambiador de calor agua-refrigerante 11 a traves de la tubena L11, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 14 y la tubena L5 y radia calor a un objeto a ser sometido a intercambio termico. Por su parte, en este caso, dado que la capacidad de operacion del compresor de la etapa de baja 10a es mas alta que en el momento de la operacion de compresion en dos etapas, el compresor de la etapa de baja 10a comprime el refrigerante a una alta presion. Asimismo, el compresor de la etapa de alta 10b detiene su operacion.When a compression operation is changed to the one-stage compression operation, the high-pressure refrigerant, which is discharged after the refrigerant is compressed at a high temperature by the compressor of the low stage 10a, flows into the interior of the compressor. water-coolant heat exchanger 11 through pipeline L11, the four-way switching valve 14 and pipeline L5 and radiates heat to an object to be subjected to heat exchange. For its part, in this case, since the operating capacity of the compressor of the low stage 10a is higher than at the time of the two stage compression operation, the compressor of the low stage 10a compresses the refrigerant to a high pressure. Also, the compressor of the high stage 10b stops its operation.

[Tercera realizacion][Third realization]

Como se muestra en la Fig. 8, un sistema de bomba de calor 4 de acuerdo con una tercera realizacion incluye un compresor de la etapa de baja 10a y un compresor de la etapa de alta 10b que comprime y descarga un refrigerante, un primer intercambiador de calor 11 que intercambia calor entre el refrigerante comprimido por el compresor de la etapa de alta 10b y un fluido como un objeto a ser sometido a intercambio termico, una valvula de expansion 12 que descomprime y expande el refrigerante que fluye fuera del primer intercambiador de calor 11, y un segundo intercambiador de calor 13 que intercambia calor entre el refrigerante descomprimido y expandido por la valvula de expansion 12 y el fluido como un objeto a ser sometido a intercambio termico. El compresor de la etapa de baja 10a, el compresor de la etapa de alta 10b, el primer intercambiador de calor 11, la valvula de expansion 12 y el segundo intercambiador de calor 13 se conectan en serie en este orden en la direccion de circulacion del refrigerante. En esta realizacion, el primer intercambiador de calor 11 puede funcionar como un condensador que irradia calor mediante el intercambio termico con, por ejemplo, agua y el segundo intercambiador de calor 13 puede funcionar como un evaporador que absorbe calor mediante el intercambio termico con aire exterior.As shown in Fig. 8, a heat pump system 4 according to a third embodiment includes a compressor of the low stage 10a and a compressor of the high stage 10b which compresses and discharges a coolant, a first exchanger of heat 11 exchanging heat between the refrigerant compressed by the compressor of the high stage 10b and a fluid as an object to be subjected to heat exchange, an expansion valve 12 decompresses and expands the refrigerant flowing out of the first heat exchanger heat 11, and a second heat exchanger 13 which exchanges heat between the decompressed and expanded refrigerant by the expansion valve 12 and the fluid as an object to be subjected to heat exchange. The compressor of the low stage 10a, the compressor of the high stage 10b, the first heat exchanger 11, the expansion valve 12 and the second heat exchanger 13 are connected in series in this order in the direction of circulation of the refrigerant. In this embodiment, the first heat exchanger 11 can function as a condenser that radiates heat by thermal exchange with, for example, water and the second heat exchanger 13 can function as an evaporator that absorbs heat by thermal exchange with outside air .

Asimismo, el sistema de bomba de calor 4 incluye un mecanismo de igualacion de aceite 20 que mantiene la cantidad de aceite de refrigerante retenida en los compresores del lado de la etapa de baja y de alta 10a y 10b uniforme. Se describiran a continuacion los detalles del mecanismo de igualacion de aceite 20, que son las caractensticas de esta realizacion.Also, the heat pump system 4 includes an oil equalization mechanism 20 which keeps the amount of refrigerant oil held in the compressors on the side of the low and high stage 10a and 10b uniform. The details of the oil equalization mechanism 20, which are the features of this embodiment, will be described below.

El sistema de bomba de calor 4 incluye una tubena L1 que conecta el compresor de la etapa de baja 10a al compresor de la etapa de alta 10b, una tubena L2 que conecta el compresor de la etapa de alta 10b al primer intercambiador de calor 11, una tubena L3 que conecta el primer intercambiador de calor 11 al segundo intercambiador de calor 13, y una tubena L4 que conecta al segundo intercambiador de calor 13 al compresor de la etapa de baja 10a. Por consiguiente, el sistema de bomba de calor 1 forma un circuito refrigerante en el que circula un refrigerante. Entre las tubenas, la tubena L4 forma una tubena del lado de aspiracion del compresor de la etapa de baja 10a, la tubena L1 que conecta el compresor de la etapa de baja 10a al compresor de la etapa de alta 10b forma una tubena de presion intermedia, y la tubena L2 forma una tubena del lado de descarga del compresor de la etapa de alta 10b.The heat pump system 4 includes a line L1 connecting the compressor of the low stage 10a to the compressor of the high stage 10b, a line L2 connecting the compressor of the high stage 10b to the first heat exchanger 11, a pipe L3 connecting the first heat exchanger 11 to the second heat exchanger 13, and a pipe L4 connecting the second heat exchanger 13 to the compressor of the low stage 10a. Accordingly, the heat pump system 1 forms a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates. Between the pipes, the pipe L4 forms a pipe on the suction side of the compressor of the low stage 10a, the pipe L1 connecting the compressor of the low stage 10a to the compressor of the high stage 10b forms an intermediate pressure pipeline , and the tubena L2 forms a tubena on the discharge side of the compressor of the high stage 10b.

Por su parte, se hace referencia general al compresor de la etapa de baja 10a y al compresor de la etapa de alta 10b como un mecanismo de compresion 10 sin distincion entre ellos.For its part, the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b are referred to as a compression mechanism 10 without distinction between them.

Se describiran a continuacion de uno en uno los componentes respectivos del sistema de bomba de calor 4.The respective components of the heat pump system 4 will then be described one by one.

[Mecanismo de compresion 10][Compression mechanism 10]

Cuando el compresor de la etapa de baja 10a es accionado giratoriamente por un motor electrico que esta formado de modo integral con el compresor de la etapa de baja 10a, el compresor de la etapa de baja 10a aspira el refrigerante, que ha pasado a traves del segundo intercambiador de calor 13 y tiene una baja temperatura y una baja presion, comprime el refrigerante hasta una presion intermedia, y descarga el refrigerante comprimido al compresor de la etapa de alta 10b.When the compressor of the low stage 10a is rotationally driven by an electric motor which is formed integrally with the compressor of the low stage 10a, the compressor of the low stage 10a sucks the coolant, which has passed through the second heat exchanger 13 and has a low temperature and low pressure, compresses the refrigerant to an intermediate pressure, and discharges the compressed refrigerant to the compressor of the high stage 10b.

Un mecanismo de compresion publicamente conocido, tal como el mecanismo de compresion scroll o un mecanismo de compresion giratorio, puede aplicarse como el mecanismo de compresion que se aplica al compresor de la etapa de baja 10a. De la misma forma, se aplica lo mismo al compresor de la etapa de alta 10b.A publicly known compression mechanism, such as the scroll compression mechanism or a rotary compression mechanism, can be applied as the compression mechanism that is applied to the compressor of the low stage 10a. In the same way, the same applies to the compressor of the high stage 10b.

El compresor de la etapa de alta 10b aspira y comprime el refrigerante, que es descargado desde el compresor de la etapa de baja 10a, y descarga el refrigerante comprimido al primer intercambiador de calor 11 como un refrigerante que tiene una alta temperatura y una alta presion.The compressor of the high stage 10b sucks and compresses the refrigerant, which is discharged from the compressor of the low stage 10a, and discharges the compressed refrigerant to the first heat exchanger 11 as a refrigerant having a high temperature and a high pressure .

[Primer intercambiador de calor 11][First heat exchanger 11]

El primer intercambiador de calor 11 calienta el fluido, tal como agua o aire, como un objeto a ser sometido a intercambio termico mediante el intercambio de calor entre el fluido y un refrigerante que tiene una alta temperatura y una alta presion. El refrigerante, que se descarga desde el compresor de la etapa de alta 10b y tiene una alta temperatura y una alta presion, es enfriado y condensado en el primer intercambiador de calor 11. Puede usarse un intercambiador de calor publicamente conocido como el primer intercambiador de calor 11. Lo mismo se aplica al segundo intercambiador de calor 13 a ser descrito a continuacion.The first heat exchanger 11 heats the fluid, such as water or air, as an object to be subjected to heat exchange by exchanging heat between the fluid and a refrigerant having a high temperature and a high pressure. The refrigerant, which is discharged from the compressor of the high stage 10b and has a high temperature and a high pressure, is cooled and condensed in the first heat exchanger 11. A heat exchanger publicly known as the first heat exchanger can be used. heat 11. The same applies to the second heat exchanger 13 to be described below.

Cuando un objeto a ser sometido a intercambio termico es el aire, el primer intercambiador de calor 11 esta provisto con un ventilador 11f y se intercambia calor entre el aire soplado por el ventilador 11f y el refrigerante mientras el aire impulsado por el ventilador 11f pasa a traves del primer intercambiador de calor 11.When an object to be subjected to thermal exchange is air, the first heat exchanger 11 is provided with a fan 11f and heat is exchanged between the air blown by the fan 11f and the refrigerant while the air driven by the fan 11f goes to through the first heat exchanger 11.

[Valvula de expansion 12 y segundo intercambiador de calor 13][Expansion valve 12 and second heat exchanger 13]

El segundo intercambiador de calor 13 intercambia calor entre el refrigerante, que pasa a traves de la valvula de expansion 12 y se descomprime y expande, y el aire exterior soplado, y el refrigerante se evapora y absorbe calor desde el aire exterior mientras se intercambia calor entre el refrigerante y el aire externo. El segundo intercambiador de calor 13 esta tambien provisto con un ventilador 13f y se intercambia calor entre el aire soplado por el ventilador 13f y el refrigerante, de modo que el refrigerante a baja presion se evapora y se genera una operacion de absorcion de calor.The second heat exchanger 13 exchanges heat between the refrigerant, which passes through the expansion valve 12 and decompresses and expands, and the outside air blown, and the refrigerant evaporates and absorbs heat from the outside air while exchanging heat between the refrigerant and the external air. The second heat exchanger 13 is also provided with a fan 13f and heat is exchanged between the air blown by the fan 13f and the refrigerant, so that the low pressure refrigerant evaporates and a heat absorbing operation is generated.

La valvula de expansion 12 se forma de, por ejemplo, una valvula de expansion electronica que incluye un cuerpo de valvula con forma de aguja y un motor de pulsos para el accionamiento del cuerpo de valvula.The expansion valve 12 is formed of, for example, an electronic expansion valve that includes a needle-shaped valve body and a pulse motor for actuating the valve body.

[Mecanismo de igualacion de aceite 20][Oil equalization mechanism 20]

El mecanismo de igualacion de aceite 20 incluye una tubena de igualacion de aceite 21 que conecta el compresor de la etapa de baja 10a al compresor de la etapa de alta 10b, una valvula de igualacion de aceite (valvula todo-nada) 23 que se proporciona sobre la tubena de igualacion de aceite 21 y controla el flujo del aceite de refrigerante entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b, un primer sensor de temperatura 34 que se proporciona cerca de la tubena de igualacion de aceite 21 y detecta la temperatura del interior de la tubena de igualacion de aceite 21, y un segundo sensor de temperatura 35 que se proporciona cerca de la tubena L2 y detecta la temperatura del interior de la tubena L2.The oil equalization mechanism 20 includes an oil equalizing pipe 21 which connects the compressor of the low stage 10a to the high stage compressor 10b, an oil equalization valve (all-nothing valve) 23 which is provided on the oil equalization pipe 21 and controls the flow of the refrigerant oil between the low stage compressor 10a and the high stage compressor 10b, a first temperature sensor 34 that is provided near the equalization pipeline of oil 21 and detects the temperature inside the oil equalizing pipe 21, and a second temperature sensor 35 that is provided near the pipe L2 and detects the temperature inside the pipeline L2.

La informacion de temperatura (temperatura detectada) T0 y la informacion de temperatura (temperatura detectada) T1, que se detectan por el primer sensor de temperatura 34 y el segundo sensor de temperatura 35, se transmiten al dispositivo de control 30. El dispositivo de control 30 controla la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23 basandose en la informacion de temperatura T0 y la informacion de temperatura T1 que se transmiten.The temperature information (detected temperature) T 0 and the temperature information (detected temperature) T 1 , which are detected by the first temperature sensor 34 and the second temperature sensor 35, are transmitted to the control device 30. The device control 30 controls the opening / closing of the oil equalization valve 23 based on the temperature information T 0 and the temperature information T 1 that are transmitted.

El mecanismo de igualacion de aceite 20 suministra un excedente de aceite de refrigerante del compresor de la etapa de alta 10b al compresor de la etapa de baja 10a o detiene el suministro del excedente de aceite de refrigerante a traves del control de la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23. The oil equalizing mechanism 20 supplies a surplus of refrigerant oil from the compressor of the high stage 10b to the compressor of the low stage 10a or stops the supply of surplus refrigerant oil through the control of the opening / closing of the compressor. the oil equalization valve 23.

Un nivel que representa la cantidad de aceite de refrigerante, que es necesario para una operacion normal de cada uno del compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b, se establece y la tubena de igualacion de aceite 21 se conecta al compresor de la etapa de baja 10a y al compresor de la etapa de alta 10b en una posicion correspondiente al nivel de referencia. Asimismo, es preferible que cada uno de los extremos de conexion de la tubena de igualacion de aceite 21 este sumergido siempre en el aceite de refrigerante.A level representing the amount of refrigerant oil, which is necessary for normal operation of each of the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b, is established and the oil equalization pipe 21 is it connects the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b in a position corresponding to the reference level. Likewise, it is preferable that each of the connecting ends of the oil equalizing pipe 21 is always submerged in the coolant oil.

Cuando se abre la valvula de igualacion de aceite 23 de la tubena de igualacion de aceite 21 como se muestra en la Fig. 9B, el aceite de refrigerante fluye al compresor de la etapa de baja 10a desde el compresor de la etapa de alta 10b. La razon para esto es que la presion del interior del compresor de la etapa de alta 10b es mayor que la presion del interior del compresor de la etapa de baja 10a. Por su parte, en la Fig. 9, la valvula de igualacion de aceite 23 cerrada se representa como una valvula negra (Fig. 9A) y la valvula de igualacion de aceite abierta 23 se representa como una valvula vacfa (Fig. 9B). Asimismo, en la Fig. 9, la tubena de igualacion de aceite 21 se muestra mediante una lmea continua cuando el aceite de refrigerante fluye en la tubena de igualacion de aceite, y la tubena de igualacion de aceite 21 se muestra mediante una lmea discontinua cuando el aceite de refrigerante no fluye en la tubena de igualacion de aceite.When the oil equalization valve 23 of the oil equalizing pipe 21 is opened as shown in Fig. 9B, the refrigerant oil flows to the low stage compressor 10a from the high stage compressor 10b. The reason for this is that the pressure inside the compressor of the high stage 10b is greater than the pressure inside the compressor of the low stage 10a. For its part, in Fig. 9, the closed oil equalization valve 23 is represented as a black valve (Fig. 9A) and the open oil equalization valve 23 is represented as an empty valve (Fig. 9B). Also, in Fig. 9, the oil equalizing pipe 21 is shown by a continuous line when the coolant oil flows in the oil equalizing pipe, and the oil equalizing pipe 21 is shown by a discontinuous line when the coolant oil does not flow in the oil equalization pipe.

Sin embargo, el flujo del aceite de refrigerante al compresor de la etapa de baja 10a desde el compresor de la etapa de alta 10b se fundamenta en el hecho de que el extremo de conexion de la tubena de igualacion de aceite 21 correspondiente al compresor de la etapa de alta 10b esta sumergido en el aceite de refrigerante. Cuando no se satisface esta premisa, la tubena de igualacion de aceite 21 sirve como un paso para un refrigerante. Por consiguiente, una parte del refrigerante, que se comprime por el compresor de la etapa de alta 10b, vuelve al compresor de la etapa de baja 10a. Esto significa que la energfa utilizada para comprimir el refrigerante se desperdicia tanto en el compresor de la etapa de baja 10a como en el compresor de la etapa de alta 10b. Por lo tanto, cuando el aceite de refrigerante no fluye en la tubena de igualacion de aceite 21, es preferible que la valvula de igualacion de aceite 23 se cierre para cerrar la tubena de igualacion de aceite 21 como se muestra en la Fig. 9A de modo que no fluya un refrigerante al compresor de la etapa de baja 10a.However, the flow of the refrigerant oil to the compressor of the low stage 10a from the compressor of the high stage 10b is based on the fact that the connecting end of the oil equalizing pipe 21 corresponding to the compressor of the High stage 10b is immersed in the refrigerant oil. When this premise is not satisfied, the oil equalization tube 21 serves as a passage for a refrigerant. Accordingly, a part of the refrigerant, which is compressed by the compressor of the high stage 10b, returns to the compressor of the low stage 10a. This means that the energy used to compress the refrigerant is wasted both in the compressor of the low stage 10a and in the compressor of the high stage 10b. Therefore, when the refrigerant oil does not flow into the oil equalizing pipe 21, it is preferable that the oil equalizing valve 23 be closed to close the oil equalizing pipe 21 as shown in Fig. 9A of Fig. 9A. so that a refrigerant does not flow to the compressor of the low stage 10a.

[Dispositivo de control 30][Control device 30]

El dispositivo de control 30 toma a su cargo la operacion del sistema de bomba de calor 4, pero controla particularmente la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23 de la tubena de igualacion de aceite 21 en esta realizacion. El dispositivo de control 30 adquiere la informacion de temperatura T0 y la informacion de temperatura T1 desde el primer y segundo sensores de temperatura a 34 y 35, respectivamente, para controlar la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23. El dispositivo de control 30 determina la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23 a traves de la comparacion de la informacion de temperatura T0 y la informacion de temperatura T1 que se adquieren. Es decir, cuando la temperatura del aceite de refrigerante que fluye en la tubena de igualacion de aceite 21 se compara con la temperatura del refrigerante que fluye en la tubena L2, la temperatura del refrigerante es significativamente baja. Sin embargo, cuando fluye refrigerante en lugar del aceite de refrigerante en la tubena de igualacion de aceite 21, una diferencia entre la informacion de temperatura T0, que se detecta en la tubena de igualacion de aceite 21, y la informacion de temperatura T1, que se detecta en la tubena L2, se reduce. Por consiguiente, el dispositivo de control 30 puede determinar si el aceite de refrigerante esta fluyendo en la tubena de igualacion de aceite 21 o si el refrigerante esta fluyendo en la tubena de igualacion de la aceite 21 a traves de la comparacion de la informacion de temperatura T0 y la informacion de temperatura T1.The control device 30 takes charge of the operation of the heat pump system 4, but controls in particular the opening / closing of the oil equalization valve 23 of the oil equalizing pipe 21 in this embodiment. The control device 30 acquires the temperature information T 0 and the temperature information T 1 from the first and second temperature sensors to 34 and 35, respectively, to control the opening / closing of the oil equalization valve 23. The control device 30 determines the opening / closing of the oil equalization valve 23 through the comparison of the temperature information T 0 and the temperature information T 1 that are acquired. That is, when the temperature of the refrigerant oil flowing in the oil equalizing pipe 21 is compared to the temperature of the refrigerant flowing in the pipe L2, the temperature of the refrigerant is significantly low. However, when coolant flows in place of the coolant oil in the oil equalizing pipe 21, a difference between the temperature information T 0 , which is detected in the oil equalization pipe 21, and the temperature information T 1 , which is detected in the tubena L2, is reduced. Accordingly, the control device 30 can determine if the refrigerant oil is flowing in the oil equalizing pipe 21 or if the refrigerant is flowing in the oil equalizing pipe 21 through the comparison of the temperature information. T 0 and the temperature information T 1 .

[Funcionamiento del sistema de bomba de calor 4][Operation of heat pump system 4]

Se describira a continuacion el funcionamiento el sistema de bomba de calor 4.The operation of the heat pump system 4 will be described below.

En el sistema de bomba de calor 4, circula un refrigerante y se realiza un ciclo de refrigeracion de compresion en dos etapas.In the heat pump system 4, a refrigerant circulates and a compression refrigeration cycle is carried out in two stages.

En el sistema de bomba de calor 4, el refrigerante, que se descarga desde el compresor de la etapa de alta 10b y tiene una alta temperatura y una alta presion, fluye al interior del primer intercambiador de calor 11 a traves de la tubena L2 y radia calor a un objeto a ser sometido a intercambio termico. El refrigerante, que ha radiado calor en el primer intercambiador de calor 11, se convierte en un refrigerante a baja presion al ser expandido mientras pasa a traves de la valvula de expansion 12 a traves de la tubena L3. El refrigerante a baja presion circula adicionalmente al interior del segundo intercambiador de calor 13 a traves de la tubena L3, absorbe calor desde el aire exterior, y se evapora. Despues de esto, el refrigerante a baja presion, que fluye al exterior del segundo intercambiador de calor 13, es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a a traves de la tubena L4.In the heat pump system 4, the refrigerant, which is discharged from the compressor of the high stage 10b and has a high temperature and a high pressure, flows into the interior of the first heat exchanger 11 through the pipeline L2 and radiates heat to an object to be subjected to heat exchange. The refrigerant, which has radiated heat in the first heat exchanger 11, becomes a low pressure refrigerant as it is expanded as it passes through the expansion valve 12 through the line L3. The low pressure refrigerant circulates further into the second heat exchanger 13 through the pipeline L3, absorbs heat from the outside air, and evaporates. After this, the low pressure refrigerant, which flows out of the second heat exchanger 13, is sucked into the compressor of the low stage 10a through the pipe L4.

Despues de que el refrigerante a baja presion, que es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a, sea comprimido y se convierta en un refrigerante a presion intermedia, el refrigerante a presion intermedia se descarga a la tubena L1. El refrigerante a presion intermedia, que se descarga a la tubena L1 desde el compresor de la etapa de baja 10a, es aspirado al interior del compresor de la etapa de alta 10b. Despues de que el refrigerante, que es aspirado al interior del compresor de la etapa de alta 10b, se comprima y se convierta en un refrigerante a alta presion, el refrigerante a alta presion es descargado a la tubena L2.After the low pressure refrigerant, which is sucked into the compressor of the low stage 10a, is compressed and becomes an intermediate pressure refrigerant, the intermediate pressure refrigerant is discharged to the line L1. The intermediate pressure refrigerant, which is discharged to the line L1 from the compressor of the low stage 10a, is sucked into the compressor of the high stage 10b. After the refrigerant, which is sucked into the compressor of the high stage 10b, is compressed and becomes a high coolant. pressure, the high pressure refrigerant is discharged to the L2 pipe.

El sistema de bomba de calor 4 repite alternadamente una operacion en la que la valvula de igualacion de aceite 23 se cierra durante un periodo de cierre tw y una operacion en la que la valvula de igualacion de aceite 23 se abre durante un penodo de igualacion de aceite tm mientras se repite un ciclo de compresion, condensacion, expansion y evaporacion del refrigerante que se ha descrito anteriormente. Esta realizacion se caracteriza porque la valvula de igualacion de aceite 23 se cierra forzosamente incluso durante el periodo tm de igualacion de aceite. Se describira a continuacion con referencia a la Fig. 10 un procedimiento de una operacion para la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23.The heat pump system 4 alternately repeats an operation in which the oil equalization valve 23 is closed during a closing period tw and an operation in which the oil equalization valve 23 is opened during a period of equalization of the oil. tm oil while repeating a cycle of compression, condensation, expansion and evaporation of the refrigerant described above. This embodiment is characterized in that the oil equalization valve 23 is forcedly closed even during the oil equalization period tm. An operation procedure for opening / closing the oil equalization valve 23 will be described below with reference to Fig. 10.

Como se muestra en la Fig. 10, el dispositivo de control 30 da instrucciones a la valvula de igualacion de aceite 23 para estar cerrada (OFF) como ajuste inicial en el que el sistema de bomba de calor 4 es instruido para iniciar el funcionamiento (S101 de la Fig. 10). Cuando la valvula de igualacion de aceite 23 se cierra desde el principio, el procedimiento continua tal como es.As shown in Fig. 10, the control device 30 instructs the oil equalization valve 23 to be closed (OFF) as the initial setting at which the heat pump system 4 is instructed to start operation ( S101 of Fig. 10). When the oil equalization valve 23 is closed from the beginning, the process continues as it is.

El dispositivo de control 30 mide un tiempo t transcurrido despues de que se instruya al sistema de bomba de calor 4 para iniciar el funcionamiento, y el dispositivo de control 30 da instrucciones a la valvula de igualacion de aceite 23 para abrirse (CONEXION) cuando el tiempo t transcurrido alcanza un periodo de cierre tw predeterminado (S103 de la Fig. 10). Cuando el tiempo transcurrido alcanza un periodo de cierre tm predeterminado despues de que el dispositivo de control 30 de instrucciones a la valvula de igualacion de aceite 23 para abrirse, el dispositivo de control 30 da instrucciones a la valvula de igualacion de aceite 23 para cerrarse (S111de la Fig. 10). La operacion en la que la valvula de igualacion de aceite 23 de la primera realizacion se cierra durante un periodo de cierre tw y la operacion en la que la valvula de igualacion de aceite 23 de la primera realizacion se abre durante un periodo de igualacion de aceite tm se repiten alternadamente como se ha descrito anteriormente.The control device 30 measures a time t elapsed after the heat pump system 4 is instructed to start operation, and the control device 30 instructs the oil equalization valve 23 to open (CONNECT) when the elapsed time t reaches a predetermined closing period tw (S103 of Fig. 10). When the elapsed time reaches a predetermined closing period tm after the instruction control device 30 to the oil equalization valve 23 to open, the control device 30 instructs the oil equalization valve 23 to close ( S111 of Fig. 10). The operation in which the oil equalization valve 23 of the first embodiment is closed during a closing period tw and the operation in which the oil equalization valve 23 of the first embodiment is opened during a period of oil equalization tm are repeated alternately as described above.

Sin embargo, el dispositivo de control 30 tiene dos excepciones a ser descritas a continuacion con relacion a la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23.However, the control device 30 has two exceptions to be described below in relation to the opening / closing of the oil equalization valve 23.

Primero, el dispositivo de control 30 determina si el sistema de bomba de calor 4 esta realizando o no una operacion estable. Si el sistema de bomba de calor 4 esta realizando una operacion estable, el procedimiento prosigue a la determinacion de la segunda excepcion (Sf en la etapa 105, S107). Sin embargo, si el sistema de bomba de calor 4 no esta realizando una operacion estable, la valvula de igualacion de aceite 23 se mantiene cerrada (No en S105 de la Fig. 10). En este caso, el caso de una operacion inestable, que no corresponde a una operacion estable, corresponde a un caso en el que, por ejemplo, se realiza una operacion de deshelado. La razon para esto es que hay una preocupacion sobre la premisa de esta realizacion de que la temperatura del aceite de refrigerante que fluye a traves de la valvula de igualacion de aceite 23 sea mas alta que la temperatura del refrigerante aspirado al interior del compresor de la etapa de alta 10b, puede no satisfacerse durante la operacion inestable. Asimismo, la etapa primitiva de la activacion del sistema de bomba de calor 4 tambien corresponde a una operacion inestable, pero la etapa primitiva de la activacion se considera como el periodo de cierre tw anteriormente mencionado en esta realizacion.First, the control device 30 determines whether or not the heat pump system 4 is performing a stable operation. If the heat pump system 4 is performing a stable operation, the procedure proceeds to the determination of the second exception (Sf in step 105, S107). However, if the heat pump system 4 is not performing a stable operation, the oil equalization valve 23 is kept closed (Not in S105 of Fig. 10). In this case, the case of an unstable operation, which does not correspond to a stable operation, corresponds to a case in which, for example, a de-icing operation is carried out. The reason for this is that there is a concern about the premise of this embodiment that the temperature of the refrigerant oil flowing through the oil equalization valve 23 is higher than the temperature of the refrigerant sucked into the interior of the oil compressor. High stage 10b may not be satisfied during the unstable operation. Likewise, the primitive stage of the activation of the heat pump system 4 also corresponds to an unstable operation, but the primitive stage of the activation is considered as the closure period tw previously mentioned in this embodiment.

A continuacion, como la segunda excepcion, el dispositivo de control 30 compara la velocidad de rotacion R del compresor de la etapa de alta 10b con una velocidad de rotacion predeterminada R0 (S107 de la Fig. 10); y el dispositivo de control 30 da instrucciones a la valvula de igualacion de aceite 23 para abrirse (CONEXION) y cerrarse (DESCONEXION) alternada y repetidamente en cada uno de los momentos predeterminados (Sf en S107 de la Fig. 10, S108) si la velocidad de rotacion R es mas pequena que la velocidad de rotacion R0.Next, as the second exception, the control device 30 compares the rotation speed R of the compressor of the high stage 10b with a predetermined rotation speed R 0 (S107 of Fig. 10); and the control device 30 instructs the oil equalization valve 23 to open (CONNECT) and close (OFF) alternately and repeatedly at each of the predetermined times (Sf in S107 of Fig. 10, S108) if the Rotation speed R is smaller than the speed of rotation R 0 .

En un caso que no corresponde a las dos excepciones anteriormente mencionadas, el dispositivo de control 30 da instrucciones a la valvula de igualacion de aceite 23 para abrirse (S109 de la Fig. 10). Despues de recibir esta instruccion, la valvula de igualacion de aceite 23 se mantiene abierta durante el periodo de igualacion de aceite tm (S111 de la Fig. 3).In a case not corresponding to the two abovementioned exceptions, the control device 30 instructs the oil equalization valve 23 to open (S109 of FIG. 10). After receiving this instruction, the oil equalization valve 23 is kept open during the oil equalization period tm (S111 of Fig. 3).

Durante este periodo, el dispositivo de control 30 determina si una diferencia (T0-T1) entre la informacion de temperatura T0, que se adquiere desde el primer sensor de temperatura 34, y la informacion de temperatura T1, que se adquiere desde el segundo sensor de temperatura 35, es igual a o mas pequena que un valor predeterminado AT (S113 de la Fig. 10). En este caso, la informacion de temperatura T0 se considera como la temperatura del fluido (aceite de refrigerante o un refrigerante) que fluye en la tubena de separacion del aceite 21 y la informacion de temperatura T1 se considera como la temperatura del refrigerante aspirado al interior del compresor de la etapa de alta 10b.During this period, the control device 30 determines whether a difference (T 0 -T 1 ) between the temperature information T 0 , which is acquired from the first temperature sensor 34, and the temperature information T 1 , which is acquired from the second temperature sensor 35, it is equal to or smaller than a predetermined value AT (S113 of Fig. 10). In this case, the temperature information T 0 is considered as the temperature of the fluid (refrigerant oil or a refrigerant) flowing in the separation pipe of the oil 21 and the temperature information T 1 is considered as the temperature of the refrigerant aspirated inside the compressor of the high stage 10b.

Si la diferencia (T0-T1) es igual a o menor que AT, el dispositivo de control 30 determina que el refrigerante en lugar del aceite de refrigerante esta fluyendo en la tubena de evaluacion del aceite 21 y cierra la valvula de igualacion de aceite 23 (Si en S113 de la Fig. 10). Por su parte, si la diferencia (T0-T1) excede de AT, la valvula de igualacion de aceite 23 continua estando abierta hasta que termine el penodo de igualacion de aceite tm. Si el penodo de igualacion de aceite tm finaliza, la valvula de igualacion de aceite 23 se cierra (No en S113 y Si en S111 Si de la Fig. 10). If the difference (T 0 -T 1 ) is equal to or less than AT, the control device 30 determines that the refrigerant instead of the refrigerant oil is flowing in the oil evaluation pipe 21 and closes the oil equalization valve 23 (If in S113 of Fig. 10). On the other hand, if the difference (T 0 -T 1 ) exceeds AT, the oil equalization valve 23 remains open until the oil equalization period tm ends. If the oil equalization period tm ends, the oil equalization valve 23 is closed (Not in S113 and Si in S111 Si of Fig. 10).

Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con esta realizacion, es posible suministrar aceite de refrigerante a la etapa de baja desde la etapa de alta e igualar el aceite refrigerante de tanto al compresor de la etapa de baja 10a como del compresor de la etapa de alta 10b mediante una simple operacion de apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23 sin detener la operacion del compresor de la etapa de baja 10a ni el compresor de la etapa de alta 10b. Ademas, de acuerdo con esta realizacion, cuando el dispositivo de control 30 determina que esta fluyendo un refrigerante en lugar de un aceite de refrigerante en la tubena de igualacion de aceite 21, el dispositivo de control 30 cierra la valvula de igualacion de aceite 23. Por consiguiente, es posible evitar el uso derrochador del mecanismo de compresion 10 que se provoca cuando el refrigerante circula en la tubena de igualacion de aceite 21. La invencion se ha descrito anteriormente sobre la base de las realizaciones, pero los componentes descritos en las realizaciones anteriormente mencionadas pueden seleccionarse apropiadamente o pueden sustituirse apropiadamente con otros componentes sin apartarse de la esencia de la invencion.As described above, according to this embodiment, it is possible to supply refrigerant oil to the low stage from the high stage and equalize the refrigerant oil from both the low stage compressor 10a and the stage compressor. high 10b by a simple opening / closing operation of the oil equalization valve 23 without stopping the operation of the compressor of the low stage 10a or the compressor of the high stage 10b. Furthermore, according to this embodiment, when the control device 30 determines that a refrigerant is flowing instead of a refrigerant oil in the oil equalization pipe 21, the control device 30 closes the oil equalization valve 23. Accordingly, it is possible to avoid the wasteful use of the compression mechanism 10 which is caused when the refrigerant circulates in the oil equalizing pipe 21. The invention has been described above on the basis of the embodiments, but the components described in the embodiments The aforementioned can be appropriately selected or appropriately substituted with other components without departing from the essence of the invention.

En la descripcion anterior, la apertura/cierre general de la valvula de igualacion de aceite 23 se ha controlado mediante el penodo de cierre tw y el penodo de igualacion de aceite tm. Sin embargo, la invencion no esta limitada a ello. La informacion de temperatura T0 y la informacion de temperatura T1 pueden usarse como condiciones que son necesarias para abrir la valvula de igualacion de aceite 23. Es decir, como se muestra en la Fig. 11, la valvula de igualacion de aceite 23 puede abrirse (etapa 203 y etapa 109 de la Fig. 11) cuando T0-T1 excede de AT, y la valvula de igualacion de aceite 23 puede cerrarse (etapa 113 y etapa S101 de la Fig. 11) cuando T0-T1 es igual o menor que AT.In the above description, the general opening / closing of the oil equalization valve 23 has been controlled by the closing period tw and the oil equalization period tm. However, the invention is not limited thereto. The temperature information T 0 and the temperature information T 1 can be used as conditions that are necessary to open the oil equalization valve 23. That is, as shown in Fig. 11, the oil equalization valve 23 can opening (step 203 and step 109 of FIG. 11) when T 0 -T 1 exceeds AT, and the oil equalization valve 23 can be closed (step 113 and step S101 of FIG. 11) when T 0 -T 1 is equal to or less than AT.

Asimismo, la informacion de temperatura, que ha de compararse con la informacion de temperatura T0, no se limita a la informacion de temperatura T1, y la informacion de temperatura T0, puede compararse con una temperatura detectada (informacion de temperatura) T2 del compresor de la etapa de alta 10b. Una diferencia, que se obtiene en este caso, es T2-T0, y el dispositivo de control 30 determina que esta fluyendo un refrigerante en la tubena de igualacion de aceite 21 cuando la diferencia es igual a o menor que un valor ATT predeterminado. Por su parte, la temperatura del compresor de la etapa de alta 10b se detecta en una zona de baja del compresor de la etapa de alta en la que se almacena el aceite de refrigerante.Likewise, the temperature information, to be compared with the temperature information T 0 , is not limited to the temperature information T 1 , and the temperature information T 0 , can be compared to a detected temperature (temperature information) T 2 of the high 10b stage compressor. One difference, which is obtained in this case, is T 2 -T 0 , and the control device 30 determines that a coolant is flowing in the oil equalization pipe 21 when the difference is equal to or less than a predetermined ATT value. For its part, the temperature of the compressor of the high stage 10b is detected in a low zone of the compressor of the discharge stage in which the refrigerant oil is stored.

[Cuarta realizacion][Fourth realization]

Se describira a continuacion un tipo de bomba de calor de calentador de agua/acondicionador de aire 100 al que se aplica el sistema de bomba de calor 4 descrito como la primera realizacion, como una cuarta realizacion de la invencion.A type of water heater / air conditioner heat pump 100 to which the heat pump system 4 described as the first embodiment, as a fourth embodiment of the invention, is applied will now be described.

Como se muestra en las Figs. 12 y 13, el calentador de agua/acondicionador de aire 100 incluye un sistema de bomba de calor 200 y un sistema de agua 300.As shown in Figs. 12 and 13, the water heater / air conditioner 100 includes a heat pump system 200 and a water system 300.

[Sistema de bomba de calor 200][Heat pump system 200]

El sistema de bomba de calor 200 usa el sistema de bomba de calor 4 descrito en la primera realizacion, e intercambia calor entre el aire exterior (aire externo) y un refrigerante. Cuando el sistema de bomba de calor 200 incluye componentes que corresponden al sistema de bomba de calor 4, los componentes se indican por los mismos numeros de referencia que los numeros de referencia de la tercera realizacion y se omitira la descripcion de los mismos. Sin embargo, el primer intercambiador de calor 11 es sustituido con un intercambiador de calor aguarefrigerante 11. El intercambiador de calor agua-refrigerante 11 calienta el agua del sistema de agua 300 mediante intercambio de calor entre el agua y un refrigerante. Asimismo, el segundo intercambiador de calor 13 es sustituido con un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13. Ademas, el sistema de bomba de calor 200 incluye los siguientes componentes que no se incluyen en el sistema de bomba de calor 4.The heat pump system 200 uses the heat pump system 4 described in the first embodiment, and exchanges heat between the outside air (external air) and a coolant. When the heat pump system 200 includes components corresponding to the heat pump system 4, the components are indicated by the same reference numbers as the reference numbers of the third embodiment and the description thereof will be omitted. However, the first heat exchanger 11 is replaced with a water-cooling heat exchanger 11. The water-cooling heat exchanger 11 heats the water of the water system 300 by heat exchange between the water and a refrigerant. Also, the second heat exchanger 13 is replaced with a heat exchanger on the side of the heat source 13. Furthermore, the heat pump system 200 includes the following components that are not included in the heat pump system 4.

El sistema de bomba de calor 200 incluye una valvula de conmutacion de cuatro vfas 15 entre una tubena L2, que se proporciona sobre el lado de descarga del compresor de la etapa de alta 10b, y una tubena L4, que se proporciona sobre el lado de succion del compresor de la etapa de baja 10a, y puede invertir la direccion de circulacion de un refrigerante mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15, de modo que puede seleccionarse uno cualquiera de entre un ciclo de refrigeracion (ciclo de deshelado) en el que se hace circular un refrigerante en el sentido de las agujas del reloj al intercambiador de calor agua-refrigerante 11 a traves del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13 y un ciclo de calentamiento en el que se hace circular un refrigerante en el sentido contra las agujas del reloj al intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13 a traves del intercambiador de calor agua-refrigerante 11.The heat pump system 200 includes a four-way switching valve 15 between a line L2, which is provided on the discharge side of the compressor of the high stage 10b, and a line L4, which is provided on the side of the compressor. suction of the compressor of the low stage 10a, and can reverse the direction of circulation of a refrigerant by means of the four-way switching valve 15, so that any one of a refrigeration cycle (thawing cycle) in the that a refrigerant is circulated in a clockwise direction to the water-coolant heat exchanger 11 through the heat exchanger on the side of the heat source 13 and a heating cycle in which a refrigerant is circulated in the counter-clockwise direction to the heat exchanger on the side of the heat source 13 through the water-coolant heat exchanger 11.

El sistema de bomba de calor 200 incluye una valvula de expansion 12a para refrigeracion, una valvula de expansion 12b para calentamiento, y un receptor 39 como un mecanismo de estrangulacion, ademas del intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13, el intercambiador de calor agua-refrigerante 11, y la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15. La valvula de expansion 12a para refrigeracion y la valvula de expansion 12b para calentamiento se disponen en serie con el receptor 18 interpuesto entre ellas. The heat pump system 200 includes an expansion valve 12a for cooling, an expansion valve 12b for heating, and a receiver 39 as a throttling mechanism, in addition to the heat exchanger on the side of the heat source 13, the exchanger of water-cooling heat 11, and the four-way switching valve 15. The expansion valve 12a for cooling and the expansion valve 12b for heating are arranged in series with the receiver 18 interposed therebetween.

Asimismo, el sistema de bomba de calor 200 incluye un circuito economizador 36 que se proporciona sobre la tubena L3. El circuito economizador 36 incluye un intercambiador de calor 36a para un economizador, una valvula de expansion 36b para un economizador, y una tubena de inyeccion 36c. Despues de que una parte del refrigerante lfquido que ha pasado a traves del intercambiador de calor agua-refrigerante 11 se introduzca en el intercambiador de calor 36a para un economizador a traves de la valvula de expansion 36b para un economizador y se evapore mediante el intercambio de calor con un refrigerante lfquido que fluye en la tubena L3, se inyecta un refrigerante gas a la tubena de presion intermedia L1, que se proporciona entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b, a traves de la tubena de inyeccion 36c.Also, the heat pump system 200 includes an economizer circuit 36 that is provided on the pipeline L3. The economizer circuit 36 includes a heat exchanger 36a for an economizer, an expansion valve 36b for an economizer, and an injection tube 36c. After a portion of the liquid refrigerant that has passed through the water-coolant heat exchanger 11 is introduced into the heat exchanger 36a for an economizer through the expansion valve 36b for an economizer and evaporated by exchanging heat with a liquid refrigerant flowing in the pipeline L3, a gas refrigerant is injected to the intermediate pressure pipeline L1, which is provided between the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b, through the injection tube 36c.

Ademas, el sistema de bomba de calor 200 incluye un separador de aceite 37 que se proporciona sobre el lado de descarga del compresor de la etapa de baja 10a y un separador de aceite 38 que se proporciona sobre el lado de descarga del compresor de la etapa de alta 10b. El aceite de refrigerante, que esta contenido en el refrigerante descargado desde el compresor de la etapa de baja 10a, se separa del refrigerante mediante el separador de aceite 37 y se retorna al compresor de la etapa de baja 10a a traves de una tubena de retorno 37L. De la misma forma, el aceite de refrigerante, que esta contenido en el refrigerante descargado desde el compresor de la etapa de alta 10b, se separa del refrigerante mediante el separador de aceite 38 y se retorna al compresor de la etapa de alta 10b a traves de una tubena de retorno 38L.In addition, the heat pump system 200 includes an oil separator 37 that is provided on the discharge side of the compressor of the low stage 10a and an oil separator 38 that is provided on the discharge side of the stage compressor. high 10b. The refrigerant oil, which is contained in the refrigerant discharged from the compressor of the low stage 10a, is separated from the refrigerant by the oil separator 37 and returned to the compressor of the low stage 10a through a return pipeline. 37L. In the same way, the refrigerant oil, which is contained in the refrigerant discharged from the compressor of the high stage 10b, is separated from the refrigerant by the oil separator 38 and is returned to the compressor of the high stage 10b through of a return pipe 38L.

[Sistema de agua 300][Water system 300]

El sistema de agua 300 incluye un paso de flujo de circulacion de agua caliente 301 en el que el agua circulada mediante una bomba de circulacion de agua 307 absorbe calor de un refrigerante en el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 del sistema de bomba de calor 200 y se convierte en agua caliente y que usa el agua caliente como una fuente de calor para calentamiento o similares mediante la circulacion del agua caliente entre el radiador del lado de carga 303 y el intercambiador de calor agua-refrigerante 11. Un tanque de almacenamiento de calor 305, en el que se introduce agua caliente desde el paso del flujo de circulacion de agua caliente 301 a traves de una valvula de conmutacion de tres vfas 306 capaz de ajustar una relacion de caudal y que puede almacenar el agua caliente como agua caliente de almacenamiento de calor, se conecta al paso de flujo de circulacion de agua caliente 301.The water system 300 includes a hot water circulation flow passage 301 in which the water circulated by a water circulation pump 307 absorbs heat from a refrigerant in the water-cooling heat exchanger 11 of the heat pump system 200 and converted to hot water and using the hot water as a heat source for heating or the like by circulating the hot water between the charge side radiator 303 and the water-coolant heat exchanger 11. A storage tank of heat 305, in which hot water is introduced from the hot water circulation flow passage 301 through a three-way switching valve 306 capable of adjusting a flow rate ratio and which can store the hot water as hot water of heat storage, is connected to the hot water circulation flow passage 301.

El tanque de almacenamiento de calor 305 toma agua caliente de almacenamiento de calor desde una parte superior del mismo a traves de la valvula de conmutacion de tres vfas 306, que se proporciona sobre el paso de flujo de circulacion de agua caliente 301 a traves del que el agua caliente calentada por el intercambiador de calor aguarefrigerante 11 se hace circular al radiador 303, y descarga el agua caliente de almacenamiento de calor al paso de flujo de circulacion de agua caliente 301 en un momento necesario.The heat storage tank 305 takes hot water from heat storage from an upper part thereof through the three-way switching valve 306, which is provided over the hot water circulation flow passage 301 through which the hot water heated by the water-cooling heat exchanger 11 is circulated to the radiator 303, and discharges the hot water of heat storage to the hot water circulation flow passage 301 at a required time.

Asimismo, el tanque de almacenamiento de calor 305 se proporciona con un circuito de suministro de agua sanitaria (no mostrada) para suministro de agua caliente a ser suministrada, que se calienta por el calor del agua caliente de almacenamiento de calor almacenada, y un calentador electrico (no mostrado) al que se aplica corriente cuando es necesario.Also, the heat storage tank 305 is provided with a sanitary water supply circuit (not shown) for supply of hot water to be supplied, which is heated by the heat of the stored storage hot water, and a heater electric (not shown) to which current is applied when necessary.

El sistema de agua 300 que tiene la configuracion anteriormente mencionada se adapta para realizar selectivamente uno de entre una operacion de calentamiento en la que se suministra agua caliente al radiador 303 y una operacion de almacenamiento de calor en la que se suministra agua caliente al tanque de almacenamiento de calor 305 mediante el cambio selectivamente de la valvula de conmutacion de tres vfas 306, y para realizar simultaneamente tanto la operacion de calentamiento como la operacion de almacenamiento de calor usando agua caliente mediante la distribucion y suministro de agua caliente tanto al radiador 303 como al tanque de almacenamiento de calor 305. Ademas, en el sistema de agua 300, el agua, que se suministra desde el tanque de almacenamiento 305 mediante la bomba de circulacion de agua 307, como un objeto a ser calentado se realiza mediante intercambio de calor con el refrigerante del sistema de bomba de calor 200 en el intercambiador de calor agua-refrigerante 11.The water system 300 having the aforementioned configuration is adapted to selectively perform one of a heating operation in which hot water is supplied to the radiator 303 and a heat storage operation in which hot water is supplied to the tank. heat storage 305 by selectively changing the three-way switching valve 306, and for simultaneously performing both the heating operation and the heat storage operation using hot water by distributing and supplying hot water to both the radiator 303 and to the heat storage tank 305. Furthermore, in the water system 300, the water, which is supplied from the storage tank 305 by the water circulation pump 307, as an object to be heated is carried out by heat exchange with the coolant of the heat pump system 200 in the water-coolant heat exchanger 11.

Por su parte, cuando se selecciona el ciclo de calentamiento en el sistema de bomba de calor 200, un gas refrigerante, que tiene una baja temperatura y una baja presion, se comprime mediante el mecanismo de compresion 10 (el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b) y se descarga al sistema de bomba de calor 200 como un refrigerante gas que tiene una alta temperatura y una alta presion. Como se muestra en la Fig. 12 mediante las flechas de lmea continua, este refrigerante gas es guiado al intercambiador de calor aguarefrigerante 11 mediante la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15 y se hace circular en el sentido contrario a las agujas del reloj. En este caso, el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 es un intercambiador de calor para intercambio termico entre el agua, que se hace circular mediante la bomba de circulacion de agua 307, del sistema de agua 300 y un refrigerante gas que tiene una alta temperatura y una alta presion; y funciona como un condensador en el que se calienta agua mediante el calor de condensacion radiado debido a la condensacion del refrigerante. Como resultado, el refrigerante gas, que tiene una alta temperatura y una alta presion y circula en el sistema de bomba de calor 200, se convierte en un refrigerante lfquido, que tiene una alta temperatura y una alta presion, al ser condensado; y el agua, que circula en el sistema de agua 300, absorbe calor desde el refrigerante y se convierte en agua caliente.On the other hand, when the heating cycle is selected in the heat pump system 200, a refrigerant gas, having a low temperature and a low pressure, is compressed by the compression mechanism 10 (the compressor of the low stage). 10a and the compressor of the high stage 10b) and discharge to the heat pump system 200 as a gas refrigerant having a high temperature and a high pressure. As shown in Fig. 12 by the continuous line arrows, this gas refrigerant is guided to the water-cooling heat exchanger 11 by the four-way switching valve 15 and is circulated counter-clockwise. In this case, the water-coolant heat exchanger 11 is a heat exchanger for heat exchange between the water, which is circulated by the water circulation pump 307, the water system 300 and a gas refrigerant having a high temperature. temperature and high pressure; and it functions as a condenser in which water is heated by the radiated heat of condensation due to condensation of the refrigerant. As a result, the gas refrigerant, which has a high temperature and a high pressure and circulates in the heat pump system 200, becomes a liquid refrigerant, which has a high temperature and a high pressure, when condensed; and the water, which circulates in the water system 300, absorbs heat from the refrigerant and It turns into hot water.

El refrigerante, que se condensa mediante el intercambiador de calor agua-refrigerante 11, fluye al interior del receptor 39 a traves de la valvula de expansion 12a para refrigeracion que esta totalmente abierta. En el receptor 39, el refrigerante se separa en un refrigerante gas y un refrigerante lfquido y se ajusta la cantidad de refrigerante en circulacion. La valvula de expansion 12b para calentamiento, que descomprime un refrigerante lfquido que tiene una alta temperatura y una alta presion, se dispone en el lado aguas abajo del receptor 39. El refrigerante lfquido que tiene una alta temperatura y una alta presion se convierte en un refrigerante en dos fases gas-lfquido que tiene una baja temperatura y una baja presion al ser descomprimido mientras el refrigerante pasa a traves de la valvula de expansion 12b para calentamiento. Despues, el refrigerante en dos fases gas-lfquido es guiado al intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13. El refrigerante en dos fases gas-lfquido, que se introduce en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13 funcionando como un evaporador, absorbe calor del aire exterior y se vaporiza mediante el intercambio de calor con el aire exterior.The refrigerant, which is condensed by the water-coolant heat exchanger 11, flows into the receiver 39 through the expansion valve 12a for cooling that is fully open. In the receiver 39, the refrigerant is separated into a refrigerant gas and a liquid refrigerant and the amount of refrigerant in circulation is adjusted. The expansion valve 12b for heating, which decompresses a liquid refrigerant having a high temperature and a high pressure, is disposed on the downstream side of the receiver 39. The liquid refrigerant having a high temperature and a high pressure becomes a gas-liquid two-phase refrigerant having a low temperature and a low pressure when being decompressed while the refrigerant passes through the expansion valve 12b for heating. Then, the gas-liquid two-phase refrigerant is guided to the heat exchanger on the side of the heat source 13. The gas-liquid two-phase refrigerant, which is introduced into the heat exchanger on the side of the heat source 13 functioning as an evaporator, it absorbs heat from outside air and vaporizes by exchanging heat with outside air.

Un gas refrigerante, que tiene una baja temperatura y una baja presion y se obtiene cuando el refrigerante en dos fases de gas-lfquido absorbe calor desde el aire exterior y se vaporiza mientras pasa a traves del intercambiador de calor del lado de fuente de calor 13 como se ha descrito anteriormente, es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a a traves de la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15 de nuevo. El refrigerante gas, que tiene una baja temperatura y una baja presion y es aspirado al interior del compresor de la etapa de baja 10a como se ha descrito anteriormente, se convierte en un refrigerante gas, que tiene una alta temperatura y una alta presion, al ser comprimido en fases por el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b; y se somete repetidamente a un cambio de fase de gas-lfquido mientras es circulado a lo largo del mismo recorrido que se describe a continuacion. En este caso, la humedad o similares en el aire se congela sobre la superficie periferica exterior, que tienen una baja temperatura, del intercambiador de calor del lado de fuente de calor 13, de modo que tiene lugar un fenomeno de formacion de escarcha.A refrigerant gas, having a low temperature and a low pressure, is obtained when the gas-liquid two-phase refrigerant absorbs heat from the outside air and vaporizes as it passes through the heat exchanger side of the heat source. as described above, it is sucked into the compressor of the low stage 10a through the four-way switching valve 15 again. The gas refrigerant, which has a low temperature and a low pressure and is sucked into the compressor of the low stage 10a as described above, becomes a gas refrigerant, having a high temperature and a high pressure, at be compressed in phases by the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b; and repeatedly undergoes a gas-liquid phase change while being circulated along the same path as described below. In this case, moisture or the like in the air freezes on the outer periphery surface, having a low temperature, of the heat exchanger on the heat source side 13, so that a phenomenon of frost formation takes place.

Dado que la formacion de escarcha inhibe el intercambio de calor entre el refrigerante y al aire exterior en el intercambiador de calor del lado de fuente de calor 13 y reduce la eficiencia del intercambio termico, es necesario detectar si se ha acumulado o no escarcha y retirar la escarcha mediante la realizacion de una operacion de deshelado en cada uno de los momentos de operacion apropiados. En el sistema de bomba de calor 200 anteriormente mencionado, la valvula de conmutacion de cuatro vfas 15 se conmuta para invertir la direccion de circulacion de un refrigerante y para cambiar un ciclo al ciclo de refrigeracion (ciclo de deshelado) que hace circular el refrigerante en una direccion indicada por las flechas de lmea de punto y raya de la Fig. 13, un gas refrigerante, que tiene una alta temperatura y una alta presion y se descarga desde el compresor de la etapa de alta 10b, se introduce en el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13, y la escarcha adherida al intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13 se funde por el calor (calor de condensacion) del refrigerante gas. De esta manera, se realiza la operacion de deshelado.Since the formation of frost inhibits the exchange of heat between the refrigerant and the outside air in the heat exchanger on the heat source side 13 and reduces the efficiency of the heat exchange, it is necessary to detect whether frost has accumulated or not and remove the frost by performing a de-icing operation at each of the appropriate operating moments. In the aforementioned heat pump system 200, the four-way switching valve 15 is switched to reverse the circulation direction of a refrigerant and to change a cycle to the refrigeration cycle (de-icing cycle) circulating the refrigerant in a direction indicated by the dot and line line arrows of Fig. 13, a refrigerant gas, which has a high temperature and a high pressure and is discharged from the compressor of the high stage 10b, is introduced into the exchanger of heat from the side of the heat source 13, and the frost adhered to the heat exchanger on the side of the heat source 13 is melted by the heat (condensation heat) of the gas refrigerant. In this way, the de-icing operation is performed.

Durante la operacion de deshelado usando el metodo de ciclo inverso, el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 funciona como un evaporador, absorbe calor del agua que circula a traves del paso de flujo de circulacion de agua caliente 301, vaporiza el refrigerante, y funde la escarcha, que se forma sobre el intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13, mediante el uso del calor. En este caso, cuando la temperatura del agua desciende excesivamente, el agua se congela en el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 y se genera un riesgo de danos al intercambiador de calor. Por esta razon, es necesario impedir que la temperatura del agua, que se hace circular en el intercambiador de calor agua-refrigerante 11 y la temperatura de evaporacion del refrigerante desciendan excesivamente.During the de-icing operation using the reverse cycle method, the water-cooling heat exchanger 11 functions as an evaporator, absorbs heat from the water circulating through the hot water circulation flow passage 301, vaporizes the refrigerant, and melts the frost, which is formed on the heat exchanger on the side of the heat source 13, by the use of heat. In this case, when the water temperature drops excessively, the water freezes in the water-coolant heat exchanger 11 and a risk of damage to the heat exchanger is generated. For this reason, it is necessary to prevent the water temperature, which is circulated in the water-coolant heat exchanger 11 and the evaporating temperature of the refrigerant, from becoming excessively low.

Incluso en el calentador de agua/acondicionador de aire 100 anteriormente mencionado, la apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23 proporcionada entre el compresor de la etapa de baja 10a y el compresor de la etapa de alta 10b se controla como en la primera realizacion. Por consiguiente, de acuerdo con el calentador de agua/acondicionador de aire 100 de esta realizacion, es posible igualar el aceite refrigerante del compresor de la etapa de baja 10a y del compresor de la etapa de alta 10b mediante una simple operacion de apertura/cierre de la valvula de igualacion de aceite 23 sin detener la operacion del compresor de la etapa de baja 10a ni el compresor de la etapa de alta 10b.Even in the aforementioned water heater / air conditioner 100, the opening / closing of the oil equalization valve 23 provided between the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b is controlled as in FIG. first realization Accordingly, according to the water heater / air conditioner 100 of this embodiment, it is possible to equalize the refrigerant oil of the compressor of the low stage 10a and the compressor of the high stage 10b by a simple opening / closing operation of the oil equalization valve 23 without stopping the operation of the compressor of the low stage 10a or the compressor of the high stage 10b.

La invencion se ha descrito anteriormente sobre la base de las realizaciones, pero los componentes descritos en las realizaciones anteriormente mencionadas pueden seleccionarse apropiadamente o pueden sustituirse apropiadamente con otros componentes sin apartarse de la esencia de la invencion.The invention has been described above on the basis of the embodiments, but the components described in the aforementioned embodiments may be appropriately selected or appropriately substituted with other components without departing from the essence of the invention.

Lista de signos de referenciaList of reference signs

1, 2, 3, 4: sistema de bomba de calor1, 2, 3, 4: heat pump system

10a: compresor de la etapa de baja10th: low stage compressor

10b: compresor de la etapa de alta10b: high stage compressor

11: primer intercambiador de calor, intercambiador de calor agua-refrigerante11: first heat exchanger, water-coolant heat exchanger

11f: ventilador 11f: fan

12: valvula de expansion12: expansion valve

12a: primera valvula de expansion, valvula de expansion para refrigeracion12a: first expansion valve, expansion valve for cooling

12b: segunda valvula de expansion, valvula de expansion para calentamiento12b: second expansion valve, expansion valve for heating

13: segundo intercambiador de calor, intercambiador de calor del lado de la fuente de calor 13f: ventilador13: second heat exchanger, heat exchanger on the side of the heat source 13f: fan

14, 15: valvula de conmutacion de cuatro vfas14, 15: four-way switching valve

14a, 14b: valvula electromagnetica14a, 14b: electromagnetic valve

16: circuito de inyeccion16: injection circuit

16a: receptor de presion intermedia16a: intermediate pressure receiver

16b: valvula electromagnetica16b: electromagnetic valve

16c: valvula antirretorno16c: non-return valve

16d: tubena de inyeccion16d: injection tube

17: serpentm de super-refrigeracion17: super-refrigeration serpentm

18: acumulador18: accumulator

20: mecanismo de igualacion de aceite20: oil equalization mechanism

21: tubena de igualacion de aceite21: oil equalization pipe

23: valvula de igualacion de aceite23: oil equalization valve

25: valvula electromagnetica25: electromagnetic valve

26, 28: separador de aceite26, 28: oil separator

27, 29: tubena de retorno de aceite27, 29: oil return pipe

30: dispositivo de control30: control device

34: primer sensor de temperature34: first temperature sensor

35: segundo sensor de temperatura35: second temperature sensor

36: circuito economizador36: economizer circuit

36a: intercambiador de calor para un economizador36a: heat exchanger for an economizer

36b: valvula de expansion para un economizador36b: expansion valve for an economizer

36c: tubena de inyeccion36c: injection tube

37, 38: separador de aceite37, 38: oil separator

37L, 38L: tubena de retorno37L, 38L: return tube

39: receptor39: receiver

100: calentador de agua/acondicionador de aire100: water heater / air conditioner

121, 127: sub-tubena121, 127: sub-tubena

122, 128: valvula electromagnetica122, 128: electromagnetic valve

200: sistema de bomba de calor200: heat pump system

300: sistema de agua300: water system

301: paso del flujo de circulacion de agua caliente301: flow passage of hot water

303: radiador303: radiator

305: tanque de almacenamiento de calor305: heat storage tank

306: valvula de conmutacion de tres vfas306: Three-way switching valve

307: bomba de circulacion de agua307: water circulation pump

L1, L11, L12, L2, L3, L4, L5: tubena L1, L11, L12, L2, L3, L4, L5:

Claims (4)

REIVINDICACIONES 1. Un sistema de bomba de calor (1; 2; 3) que comprende:1. A heat pump system (1; 2; 3) comprising: un mecanismo de compresion que incluye un compresor de la etapa de baja (10a) y un compresor de la etapa de alta (10b) configurado para comprimir y descargar un refrigerante;a compression mechanism including a compressor of the low stage (10a) and a compressor of the high stage (10b) configured to compress and discharge a refrigerant; un separador de aceite (26) que se proporciona en un lado de descarga del compresor de la etapa de alta (10b); un primer intercambiador de calor (11) configurado para intercambiar calor entre el refrigerante comprimido por el mecanismo de compresion y un objeto a ser sometido a intercambio termico;an oil separator (26) that is provided on a discharge side of the compressor of the discharge stage (10b); a first heat exchanger (11) configured to exchange heat between the refrigerant compressed by the compression mechanism and an object to be subjected to heat exchange; una valvula de expansion (12) configurada para descomprimir y expandir el refrigerante que circula fuera del primer intercambiador de calor (11);an expansion valve (12) configured to decompress and expand the refrigerant circulating outside the first heat exchanger (11); un segundo intercambiador de calor (13) configurado para intercambiar calor entre el refrigerante descomprimido y expandido por la valvula de expansion (12) y un objeto a ser sometido a intercambio termico; ya second heat exchanger (13) configured to exchange heat between the decompressed and expanded refrigerant by the expansion valve (12) and an object to be subjected to heat exchange; Y una tubena de retorno principal (27) que conecta el separador de aceite (26) a un lado de aspiracion del compresor de la etapa de alta (10b); caracterizado por que comprendea main return pipe (27) connecting the oil separator (26) to a suction side of the compressor of the discharge stage (10b); characterized in that it comprises un recorrido de igualacion de aceite (21) que conecta el compresor de la etapa de baja (10a) al compresor de la etapa de alta (10b) configurado para permitir que el aceite de refrigerante fluya entre el compresor de la etapa de baja (10a) y el compresor de la etapa de alta (10b);an oil equalization path (21) which connects the compressor of the low stage (10a) to the compressor of the high stage (10b) configured to allow the refrigerant oil to flow between the compressor of the low stage (10a) ) and the compressor of the high stage (10b); un recorrido de retorno del aceite (23) que conecta las tubenas de retorno principal (27) al recorrido de igualacion de aceite (21);a return path of the oil (23) connecting the main return lines (27) to the oil equalization path (21); una valvula todo-nada de retorno de aceite (25) que se proporciona sobre el recorrido de retorno del aceite (23); yan all-nothing oil return valve (25) that is provided on the return path of the oil (23); Y un mecanismo de cambio del recorrido de refrigerante (14) configurado para cambiar selectivamente un recorrido del refrigerante entre un recorrido de compresion en dos etapas a lo largo del que el refrigerante circula a traves del compresor de la etapa de baja (10a) y el compresor de la etapa de alta (10b) en este orden y un recorrido de compresion en una etapa a lo largo del que el refrigerante circula a traves de solamente uno de entre el compresor de la etapa de baja y el compresor de la etapa de alta,a refrigerant path change mechanism (14) configured to selectively change a refrigerant path between a two stage compression path along which the refrigerant circulates through the compressor of the low stage (10a) and the compressor of the high stage (10b) in this order and a compression stroke in a stage along which the refrigerant circulates through only one of the compressor of the low stage and the compressor of the high stage, un dispositivo de control (30) configurado para dar instrucciones al mecanismo de cambio del recorrido de refrigerante (14) y a la valvula todo-nada de retorno de aceite (25) de modo que cuando el dispositivo de control (30) da instrucciones al mecanismo de cambio del recorrido de refrigerante (14) para seleccionar el recorrido de compresion en una etapa, el dispositivo de control (30) da instrucciones a la valvula todo-nada de retorno del aceite (25) para ser abierta y el aceite de refrigerante desde el separador de aceite (26) es retornado al recorrido de igualacion de aceite (21) a traves del recorrido de retorno del aceite (23) sin pasar a traves del compresor de la etapa de alta (10b).a control device (30) configured to instruct the refrigerant path change mechanism (14) and the all-nothing oil return valve (25) so that when the control device (30) instructs the mechanism of change of the refrigerant path (14) to select the compression path in one step, the control device (30) instructs the all-nothing return valve of the oil (25) to be opened and the refrigerant oil from the oil separator (26) is returned to the oil equalization path (21) through the return path of the oil (23) without passing through the compressor of the discharge stage (10b). 2. El sistema de bomba de calor (1; 2; 3) de acuerdo con la reivindicacion 1,2. The heat pump system (1; 2; 3) according to claim 1, en el que cuando se selecciona el recorrido de compresion en dos etapas y se satisface una cualquiera de las siguientes condiciones (1) a (3), el dispositivo de control (30) se configura para cambiar el recorrido del refrigerante al recorrido de compresion en una etapa.wherein when the two-stage compression path is selected and any one of the following conditions (1) to (3) is satisfied, the control device (30) is configured to change the refrigerant path to the compression path in one stage Condicion (1): Tw ^Tr Condition (1): T w ^ T r Tw : La temperatura del agua que entra en un intercambiador de calor (intercambiador de calor de agua) para el agua y el refrigerante cuando el objeto, que ha de ser sometido a intercambio termico, del primer intercambiador de calor es aguaT w : The temperature of the water entering a heat exchanger (water heat exchanger) for the water and the refrigerant when the object, which has to be subjected to heat exchange, of the first heat exchanger is water Tr: Valor prescritoT r : Prescribed value Condicion (2): (Pho-Pli) 2 APr1Condition (2): (P ho -P li ) 2 AP r 1 Pli: El valor de aspiracion del compresor de la etapa de bajaP li : The compressor suction value of the low stage Pho: La presion de descarga del compresor de la etapa de altaP ho : The compressor discharge pressure of the high stage APr1: Valor prescritoAP r 1: Prescribed value Condicion (3): (Plo-Pl1) ^APr2Condition (3): (P lo -P l 1) ^ AP r 2 Pli: El valor de aspiracion del compresor de la etapa de bajaP li : The compressor suction value of the low stage Plo: El valor de descarga del compresor de la etapa de bajaP lo : The compressor discharge value of the low stage APr2: Valor prescritoAP r 2: Prescribed value 3. El sistema de bomba de calor (1; 2; 3) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2,3. The heat pump system (1; 2; 3) according to claim 1 or 2, en el que el dispositivo de control (30) se configura para controlar la apertura/cierre de la valvula todo-nada del aceite de retorno (25) basandose en una cantidad estimada de aceite de refrigerante del compresor de la etapa de baja (10a) y una cantidad estimada de aceite de refrigerante del compresor de la etapa de alta (10b).wherein the control device (30) is configured to control the opening / closing of the all-over valve of the return oil (25) based on an estimated amount of refrigerant oil from the compressor of the low stage (10a) and an estimated amount of compressor refrigerant oil from the high stage (10b). 4. Un calentador de agua de bomba de calor que comprende:4. A heat pump water heater comprising: el primer intercambiador de calor (11) del sistema de bomba de calor (1; 2; 3) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que es un intercambiador de calor agua-refrigerante para calentamiento de agua mediante el intercambio de calor entre el refrigerante y agua. the first heat exchanger (11) of the heat pump system (1; 2; 3) according to any one of the claims 1 to 3 which is a water-coolant heat exchanger for heating water by exchanging heat between the coolant and water.
ES14847548T 2013-09-30 2014-07-31 Heat pump system, and heat pump water heater Active ES2708779T3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013203187A JP6057871B2 (en) 2013-09-30 2013-09-30 Heat pump system and heat pump type water heater
JP2013243573A JP6029569B2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Heat pump system and heat pump type water heater
PCT/JP2014/004029 WO2015045247A1 (en) 2013-09-30 2014-07-31 Heat pump system, and heat pump water heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2708779T3 true ES2708779T3 (en) 2019-04-11

Family

ID=52742427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14847548T Active ES2708779T3 (en) 2013-09-30 2014-07-31 Heat pump system, and heat pump water heater

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3040643B1 (en)
CN (2) CN105593610B (en)
ES (1) ES2708779T3 (en)
WO (1) WO2015045247A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105526735B (en) * 2015-12-25 2018-12-21 苏州热火能源科技有限公司 A kind of efficient big temperature rise two-stage throttling two stages of compression heat pump water-heating machine
CN111386127A (en) 2017-11-30 2020-07-07 阿拉基斯医疗公司 Nucleic acid-binding light probes and uses thereof
US11460224B2 (en) 2018-10-31 2022-10-04 Emerson Climate Technologies, Inc. Oil control for climate-control system
JP7082098B2 (en) * 2019-08-27 2022-06-07 ダイキン工業株式会社 Heat source unit and refrigeration equipment
KR20210121401A (en) * 2020-03-30 2021-10-08 엘지전자 주식회사 Heat pump and method thereof
JP7469668B2 (en) * 2020-09-30 2024-04-17 ダイキン工業株式会社 Refrigeration and Compression Equipment
JP6970363B1 (en) * 2020-09-30 2021-11-24 ダイキン工業株式会社 Compressor
CN114935223A (en) * 2022-06-08 2022-08-23 青岛海信日立空调系统有限公司 Air source heat pump system
CN115097878B (en) * 2022-06-23 2023-11-17 北京京仪自动化装备技术股份有限公司 Control method and control system of temperature control system and temperature control system
CN115200180A (en) * 2022-06-29 2022-10-18 山东雅士股份有限公司 High-stability variable-frequency heated water heater control system

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0593552A (en) 1991-10-01 1993-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Double stage compression type heat pump system
JPH062966A (en) 1992-06-16 1994-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Two-stage compression heat pump system
JP3819672B2 (en) * 2000-05-16 2006-09-13 三洋電機株式会社 Oil level detection device and air conditioner for high pressure vessel
JP4407013B2 (en) * 2000-06-07 2010-02-03 ダイキン工業株式会社 Heat pump equipment
CN1250925C (en) * 2002-10-16 2006-04-12 广东科龙电器股份有限公司 Twin compressor room air conditioner and its control method
JP2008064421A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Daikin Ind Ltd Refrigeration equipment
JP2008111585A (en) * 2006-10-30 2008-05-15 Daikin Ind Ltd Air conditioner
CN201096082Y (en) * 2007-06-07 2008-08-06 浙江盾安人工环境设备股份有限公司 Dynamic oil path balanced system
JP5018496B2 (en) 2008-01-16 2012-09-05 ダイキン工業株式会社 Refrigeration equipment
EP2221559B1 (en) * 2009-02-19 2016-08-10 Systemair AC S.A.S Thermodynamic installation with improved lubrication.
JP5510393B2 (en) * 2011-05-30 2014-06-04 株式会社デンソー Multistage compression refrigeration cycle equipment
CN102818390B (en) * 2011-06-08 2015-12-09 Lg电子株式会社 Refrigerating circulatory device and method of operating thereof
JP2013024447A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Daikin Industries Ltd Refrigerating device
JP5966364B2 (en) * 2011-12-28 2016-08-10 ダイキン工業株式会社 Refrigeration equipment

Also Published As

Publication number Publication date
EP3040643B1 (en) 2018-12-26
CN107270570A (en) 2017-10-20
CN105593610B (en) 2017-09-08
EP3040643A4 (en) 2016-12-14
CN105593610A (en) 2016-05-18
EP3040643A1 (en) 2016-07-06
WO2015045247A1 (en) 2015-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2708779T3 (en) Heat pump system, and heat pump water heater
ES2877210T3 (en) Composite air conditioning and hot water supply system
EP2410249B1 (en) Heat pump-type hot water feeding apparatus
ES2746562T3 (en) Regenerative air conditioner
JP6015636B2 (en) Heat pump system
CN102523754B (en) Refrigerating circulatory device
ES2728223T3 (en) Air conditioning device
JP6909889B2 (en) Heat pump system for electric vehicles and its control method
ES2955660T3 (en) Air conditioner
ES2712923T3 (en) Air conditioner device
US9879891B2 (en) Unitary heat pump air conditioner having a compressed vapor diversion loop
CN102378881B (en) Refrigeration cycle device
ES2710923T3 (en) Hot water heater with heat pump
ES2671937T3 (en) Air conditioning
CN103765133B (en) Refrigerating circulatory device and the air conditioner possessing this refrigerating circulatory device
EP2530411B1 (en) Refrigeration cycle equipment
WO2014143621A1 (en) A unitary heat pump air conditioner having a compressed vapor diversion loop
JP6057871B2 (en) Heat pump system and heat pump type water heater
ES2247971T3 (en) REFRIGERATION SYSTEM WITH A REFRIGERATION CYCLE THAT PROVIDES AN OPTIMIZED CONSUMPTION.
JP2013104623A (en) Refrigeration cycle device and air conditioner with the same
JP5445570B2 (en) Air conditioner
JP5904628B2 (en) Refrigeration cycle with refrigerant pipe for defrost operation
ES2972321T3 (en) Heat source unit and cooling device
ES2902327T3 (en) refrigeration cycle device
KR20030020837A (en) Freezing cycle device