專利名稱:熱泵式熱水供給裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種熱泵式熱水供給裝置,尤其是涉及在壓縮機中被壓縮的制冷劑選擇性地利用于熱水供給和空氣調節(jié)中的至少一種,并且,通過蓄熱槽選擇性地以室內地暖運轉模式或熱水供給運轉模式驅動的熱泵式熱水供給裝置。
背景技術:
一般來說,熱泵是利用制冷劑的發(fā)熱或冷凝熱,將低溫熱源的熱量傳遞至高溫熱源或者將高溫熱源的熱量傳遞至低溫熱源的制冷制熱裝置。熱泵包括壓縮機、冷凝器、膨脹機構及蒸發(fā)器,最近為了使化石燃料的消耗最小化,處于開發(fā)由制冷劑加熱水而利用于熱水供給的熱泵式熱水供給裝置的趨勢。
發(fā)明內容
根據(jù)現(xiàn)有技術的熱泵式熱水供給裝置,由于經(jīng)過熱水供給熱交換器的制冷劑均經(jīng)由室外熱交換器、膨脹機構及室內熱交換器而進行冷凝、膨脹及蒸發(fā),因而出現(xiàn)熱水供給性能下降的問題。本發(fā)明的目的在于,提供一種熱泵式熱水供給裝置,其構成為經(jīng)由熱水供給熱交換器的制冷劑繞過室外熱交換器及室內熱交換器中的一個熱交換器,以提高熱水供給性能,并且能夠通過蓄熱槽選擇性地以室內地暖模式或熱水供給模式運轉。用于解決上述課題的本發(fā)明熱泵式熱水供給裝置包括制冷循環(huán)回路,其使制冷劑在壓縮機、室內熱交換器、膨脹機構及室外熱交換器流動,蓄熱槽,其用于蓄積與從上述制冷循環(huán)回路分支流動的制冷劑進行熱交換得到的熱量,液壓熱交換部,其與上述制冷循環(huán)回路相連接,并包括第一熱交換器和第二熱交換器,上述第一熱交換器使由上述壓縮機壓縮到過飽和區(qū)域的制冷劑與第一熱流體進行熱交換,由此對上述制冷劑進行第一次冷凝,上述第二熱交換器使由上述第一熱交換器進行過第一次冷凝的上述制冷劑與第二熱流體進行熱交換,由此對上述制冷劑進行第二次冷凝;當以對上述蓄熱槽進行蓄熱的蓄熱模式運轉方式運轉時,在上述第一熱交換器中經(jīng)過熱交換得到的上述第一熱流體的熱量蓄積到上述蓄熱槽,或者在上述第一熱交換器中經(jīng)過熱交換得到的上述第一熱流體的熱量及在上述第二熱交換器中經(jīng)過熱交換得到的上述第二熱流體的熱量同時蓄積到上述蓄熱槽。在這里,上述第二熱流體的熱量除了蓄積到上述蓄熱槽以外,還根據(jù)使用人員的選擇而利用為室內的地暖單元的地暖用水。并且,上述第一熱流體及上述第二熱流體分別沿著貫通上述蓄熱槽的第一蓄熱流路及第二蓄熱流路流動,由此對上述蓄熱槽的蓄熱水進行蓄熱。并且,當以上述蓄熱模式運轉方式運轉時,上述第一熱流體的熱量單獨蓄積到上述蓄熱水中,或者上述第二熱流體的熱量單獨蓄積到上述蓄熱水中,或者上述第一熱流體及上述第二熱流體的熱量同時蓄積到上述蓄熱水中。并且,上述第一熱交換器是指,在以包括上述蓄熱模式運轉方式的其他模式運轉方式運轉時,經(jīng)過熱交換得到的熱量蓄積到上述蓄熱槽的蓄熱專用熱交換器。并且,上述第二熱交換器是指,在以地暖模式運轉方式運轉時,為了實現(xiàn)上述室內的地暖,使上述地暖用水與上述制冷劑進行熱交換,而在以包括上述蓄熱模式運轉方式的其他模式運轉方式運轉時,經(jīng)過熱交換得到的上述地暖用水的熱量蓄積到上述蓄熱槽的地暖/蓄熱兩用熱交換器。并且,上述其他模式運轉方式包括室內空間制冷模式運轉方式,對室內空間進行制冷,室內空間制熱模式運轉方式,對室內空間進行制熱,熱水供給模式運轉方式,將收容于上述蓄熱槽的蓄熱水利用為熱水;上述熱泵式熱水供給裝置僅以上述蓄熱模式運轉方式進行運轉,或者同時以上述其他模式運轉方式中的任一種方式和上述蓄熱模式運轉方式進行運轉。并且,還包括制冷劑調節(jié)部,該制冷劑調節(jié)部設置在上述制冷循環(huán)回路,用于使制冷劑選擇性地向上述液壓熱交換部流動。并且,上述制冷劑調節(jié)部是使制冷劑選擇性地向上述制冷循環(huán)回路和上述液壓熱交換部中的至少一個流動的三通閥。并且,當以熱水供給模式運轉方式、地暖模式運轉方式及蓄熱模式運轉方式中的至少一種模式運轉方式進行運轉時,上述制冷劑調節(jié)部調節(jié)制冷劑向上述液壓熱交換部流動。并且,當以上述室內空間制熱模式運轉方式及上述室內空間制冷模式運轉方式中的至少一種模式運轉方式進行運轉時,上述制冷劑調節(jié)部調節(jié)制冷劑繞過上述液壓熱交換部。并且,還包括熱交換器旁通流路,該熱交換器旁通流路連接成使經(jīng)由上述第一熱交換器及上述第二熱交換器的制冷劑引導至上述室外熱交換器及上述室內熱交換器之間, 使得該制冷劑繞過室外熱交換器及室內熱交換器中的一種熱交換器。并且,上述熱交換器旁通流路中,通過設在上述熱交換器旁通流路及上述液壓熱交換部之間的輔助制冷劑調節(jié)部,使制冷劑選擇性地流動。并且,當僅以上述蓄熱模式運轉方式、上述熱水供給模式運轉方式及上述地暖模式運轉方式中的任一種模式運轉方式進行運轉時,上述輔助制冷劑調節(jié)部調節(jié)制冷劑在上述熱交換器旁通流路流動。并且,當以上述蓄熱模式運轉方式、上述熱水供給模式運轉方式及上述地暖模式運轉方式中的任一種模式運轉方式和上述室內空間制冷模式運轉方式及上述室內空間制熱模式運轉方式中的任一種模式運轉方式同時運轉時,上述輔助制冷劑調節(jié)部調節(jié)制冷劑繞過上述熱交換器旁通流路。并且,還包括輔助加熱器,該輔助加熱器對上述蓄熱槽的蓄熱水進行電加熱;當僅以對上述蓄熱槽的蓄熱水進行蓄熱的蓄熱模式運轉方式進行運轉時,上述輔助加熱器才運行。如上構成的本發(fā)明熱泵式熱水供給裝置具有以熱水供給模式或者室內地暖模式運轉時,能夠利用流動在液壓熱交換部的制冷劑的冷凝熱對蓄熱槽進行蓄熱的優(yōu)點。并且,本發(fā)明將液壓熱交換部與室外機單獨設置而運行,由此具有能夠確保設置室內空間的優(yōu)點。
并且,本發(fā)明在電費低廉的時間段將電能蓄積到蓄熱槽之后利用,由此具有減輕消費者的耗電負擔的優(yōu)點。
本發(fā)明的多個特征及優(yōu)點可通過跟隨的本發(fā)明實施例的詳細說明和下面的附圖, 將會更好理解,上述附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置的一實施例的簡圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置的一實施例的結構圖;圖3是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制冷運轉時的制冷劑流動的結構圖;圖4是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制冷運轉及熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖;圖5是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制熱運轉時的制冷劑流動的結構圖;圖6是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制熱運轉及熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖;圖7是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于地暖運轉時的制冷劑流動的結構圖;圖8是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于地暖運轉及熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖;圖9是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖;圖10是表示圖9中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于熱水供給運轉的過程中進行除霜運轉時的制冷劑流動的結構圖;圖11是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制熱運轉、地暖運轉及熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖。
具體實施例方式下面,通過參照附圖,對本發(fā)明的實施例進行詳細的說明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置的一實施例的簡圖,圖2是根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置的一實施例的結構圖。根據(jù)本實施例的熱泵式熱水供給裝置包括制冷循環(huán)回路2 ;熱水供給熱交換器 4、制冷劑調節(jié)部6、熱交換器旁通流路8及輔助制冷劑調節(jié)部10。制冷循環(huán)回路2包括壓縮機12、室外熱交換器14、膨脹機構16、17及室內熱交換器18,用于對室內進行制冷空調或者制熱空調。制冷循環(huán)回路2的空調運轉方式包括吸入室內的空氣而對室內空間進行制熱空調的室內空間制熱模式運轉方式及吸入室內的空氣而對室內空間進行制冷空調的室內空間制冷模式運轉方式。制冷循環(huán)回路2還包括儲液罐對,其設置在壓縮機12的吸入流路22,用于防止液態(tài)制冷劑向壓縮機12流入;工作油分離器觀,其設置在壓縮機12的排出流路沈,用于分離從壓縮機12排出的制冷劑和工作油中的工作油,且將其回收到壓縮機12。室外熱交換器14是指對制冷劑進行冷凝或者蒸發(fā)的裝置,可以是對室外空氣及制冷劑進行熱交換的空氣-制冷劑熱交換器,也可以是對冷卻水及制冷劑進行熱交換的水-制冷劑熱交換器。在室外熱交換器14為空氣-制冷劑熱交換器的情況下,室外風扇30設置在適合將室外空氣吹送到室外熱交換器14的位置。室外熱交換器14經(jīng)由熱交換器連接管32與室內熱交換器18相連接。膨脹機構16、17設置于熱交換器連接管32。膨脹機構16、17包括室外膨脹機構16,其與室外熱交換器14和室內熱交換器18 中的室外熱交換器14接近設置;室內膨脹機構17,其與室外熱交換器14和室內熱交換器 18中的室內熱交換器18接近設置。熱交換器連接管32包括室外熱交換器-室外膨脹機構連接管34,其與室外熱交換器14及室外膨脹機構16連接;膨脹機構連接管36,其與室外膨脹機構16和室內膨脹機構17連接;室內膨脹機構-室內熱交換器連接管38,其與室內膨脹機構17和室內熱交換器18連接。室內熱交換器18用于對室內空氣及制冷劑進行熱交換并對室內進行制冷或者制熱,室內風扇39設置在適合使室內空氣循環(huán)到室內熱交換器18的位置。制冷循環(huán)回路2可連接為在壓縮機12中被壓縮而排出的制冷劑依次經(jīng)過室外熱交換器14、膨脹機構16、17及室內熱交換器18之后回收到壓縮機12,起著蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器的作用,從而制冷循環(huán)回路2構成為冷卻室內空氣的制冷用空調機。制冷循環(huán)回路2可連接為在壓縮機12中被壓縮而排出的制冷劑依次經(jīng)過室內熱交換器18、膨脹機構16、17及室外熱交換器14之后回收到壓縮機12,起著冷凝制冷劑的冷凝器的作用,從而制冷循環(huán)回路2構成為加熱室內空氣的制熱用空調機。制冷循環(huán)回路2可構成為當進行制熱運轉時在壓縮機12中被壓縮的制冷劑依次經(jīng)過室外熱交換器14、膨脹機構16、17及室內熱交換器18之后回收到壓縮機12,當進行制冷運轉時在壓縮機12中被壓縮的制冷劑依次經(jīng)過室內熱交換器18、膨脹機構16、17及室外熱交換器14之后回收到壓縮機12的制冷制熱兩用空調機。優(yōu)選地,制冷循環(huán)回路2設置為室內熱交換器18對室內進行制冷或者制熱,下面, 將制冷循環(huán)回路2說明為其構成為可切換制冷/制熱運轉的制冷制熱兩用空調機。制冷循環(huán)回路2還包括制冷制熱切換閥40,其使制冷劑依次在壓縮機12、室外熱交換器14、膨脹機構16、17及室內熱交換器18流動,或者使其依次在壓縮機12、室內熱交換器18、膨脹機構16、17及室外熱交換器14流動。制冷制熱切換閥40經(jīng)由吸入流路22及壓縮機排出流路沈與壓縮機12相連接, 并經(jīng)由室外熱交換器連接管42與室外熱交換器14相連接,還經(jīng)由室內熱交換器連接管44 與室內熱交換器18相連接。另一方面,制冷循環(huán)回路2不使制冷劑由制冷劑調節(jié)部6直接向制冷制熱切換閥 40流動,而是使其向配置有為了熱水供給或室內地暖執(zhí)行熱水供給熱交換器的功能的第一熱交換器74及執(zhí)行水-制冷劑熱交換器的功能的第二熱交換器72的液壓(Hydro Kit)熱交換部H側流動之后,通過輔助制冷劑調節(jié)部10向制冷制熱切換閥40或室外熱交換器14流動。在這里,第一熱交換器74作為產(chǎn)生用于熱水供給的熱水的熱交換器,執(zhí)行熱水供給熱交換器的功能。并且,第二熱交換器72作為為了室內的地暖對水管中流動的水進行熱交換而產(chǎn)生熱水的熱交換器,執(zhí)行水-制冷劑熱交換器的功能。第一熱交換器74經(jīng)由液壓熱交換部流路50與制冷循環(huán)回路2相連接,使得從壓縮機12排出的制冷劑利用于熱水供給之后在制冷循環(huán)回路2中進行冷凝、膨脹、蒸發(fā)。液壓熱交換部流路50包括液壓熱交換部流入流路52,其使制冷循環(huán)回路2的制冷劑、尤其是在壓縮機12中被壓縮而排出的制冷劑向第一熱交換器74流動;液壓熱交換部流出流路M,其使從第一熱交換器74流出的制冷劑經(jīng)由制冷循環(huán)回路2、尤其是第二熱交換器72而向制冷制熱切換閥40流動。在這里,作為用于連接第一熱交換器74及第二熱交換器72的連接管的熱水供給流出流路55與第二熱交換器72連接的同時,該熱水供給流出流路55可作為使第一熱交換器74側的經(jīng)過熱交換之后的制冷劑流出的流出流路,該熱水供給流出流路55還可作為用于第二熱交換器72側的熱交換的流入流路。并且,這種液壓熱交換部H的流入流路52及流出流路M分別連接在壓縮機12與制冷制熱切換閥40之間。液壓熱交換部流入流路52的一端與壓縮機排出流路26連接,其另一端與第一熱交換器74連接。液壓熱交換部流出流路M的一端與執(zhí)行熱水供給熱交換器功能的第一熱交換器 74連接,其另一端與執(zhí)行水-制冷劑熱交換器功能的第二熱交換器72連接。當由制冷劑調節(jié)部6流入制冷劑時,第一熱交換器74是使在壓縮機12中加熱的制冷劑與利用于熱水供給的第一熱流體進行熱交換的同時使其冷凝的一種減溫器 (desuperheater)。在這里,第一熱流體可以是普通的水。并且,第一熱交換器74具有使加熱的制冷劑經(jīng)由的制冷劑流路及使利用于熱水供給的第一熱流體通過的第一熱流體流路。在這里,第一熱交換器74可以是將傳熱部件置于中間而在內、外形成有構成制冷劑流路及第一熱流體流路的蓄熱水管58的雙重管熱交換器,也可以是將傳熱部件置于中間并交替地形成制冷劑流路及蓄熱水管58的板型熱交換器。第一熱交換器74經(jīng)由蓄熱水管58與包含熱水供給時所需的蓄熱水(也稱為熱水)的蓄熱槽56相連接,在蓄熱水管58設置產(chǎn)生使管內的傳熱流體流動的流動力的熱水供給泵60。在這里,為了方便進行說明,下面,將經(jīng)由蓄熱水管58且流入到蓄熱槽56的內部之后流出,重新經(jīng)由熱水供給泵60向第一熱交換器74側循環(huán)流動的水流路稱作第一蓄熱流路。蓄熱槽56與將外部的水作為用于蓄熱的蓄熱水供給到蓄熱槽56的供水部62及使蓄熱槽56的水蓄熱之后作為用于熱水供給的熱水流出的出水部64。蓄熱槽56可構成為在第一熱交換器74加熱之后流入到蓄熱槽56的第一熱流體通過出水部64直接流出。并且,蓄熱槽56在內部設置與第一蓄熱流路58連接的熱水供給線圈,使在第一熱交換器74中加熱的第一熱流體經(jīng)由熱水供給線圈的同時對蓄熱槽56的內部進行加熱,并使流入到供水部62的蓄熱水被熱水供給線圈加熱且通過出水部64流出。熱泵式熱水供給裝置使制冷劑由制冷劑調節(jié)部6直接向制冷制熱切換閥40側流動,使其利用于對室內進行空調制熱,或者,使制冷劑依次流動在作為液壓熱交換部H的一部分結構的第一熱交換器74及第二熱交換器72且對室內地板進行制熱,或者使其利用于獲得熱水供給熱水之后重新流動到制冷循環(huán)回路2。并且,熱泵式熱水供給裝置還包括第二熱交換器72,其執(zhí)行由熱交換部流路50及熱水供給流出流路陽連接的水-制冷劑熱交換器的功能,使得經(jīng)由第一熱交換器74的制冷劑加熱第一熱流體之后向液壓熱交換部流路50流動。熱水供給流出流路55構成為第一熱交換器74的制冷劑直接流入到第二熱交換器 72而貫通,第二熱交換器72經(jīng)由液壓熱交換部流出流路M與輔助制冷劑調節(jié)部10相連接。第二熱交換器72是使在第一熱交換器74中經(jīng)過第一次冷凝的制冷劑與第二熱流體進行熱交換的同時對其進行追加冷凝的冷凝熱交換器。在這里,第二熱流體如同第一熱流體可以是普通的水。并且,第二熱交換器72具有使經(jīng)過第一熱交換器74的制冷劑經(jīng)由的制冷劑流路及使利用于地暖或室內空調制熱的第二熱流體經(jīng)由的流路。第二熱交換器72可以是將傳熱部件置于中間而在內、外形成有制冷劑流路及使第二熱流體經(jīng)由的流路的雙重管熱交換器,也可以是將傳熱部件置于中間而交替地形成制冷劑流路及使第二熱流體經(jīng)由的流路的板型熱交換器。在這里,第二熱流體實際上是為了室內的地暖而供給的水,因而將其稱作地暖用水來進行說明。熱泵式熱水供給裝置的第二熱交換器72由設在室內的地板的地暖管80及制熱水管82連接,當制熱水管82設置于地暖泵84時,經(jīng)過第一熱交換器74的制冷劑的熱可追加利用于室內的地暖。在這里,為了方便進行說明,下面將通過制熱水管82經(jīng)由蓄熱槽56的內部且流入到室內地暖管80之后再流出而經(jīng)由地暖泵84重新循環(huán)到第二熱交換器72的第二熱流體的流路稱作為第二蓄熱流路。在根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置中,當?shù)诙峤粨Q器72設置在外殼內部,而在外殼內部設置將室內空氣循環(huán)到第二熱交換器72的室內風扇時,第二熱交換器72、外殼及室內風扇構成為對室內的空氣進行循環(huán)制熱的通風盤管裝置(fan coil unit),經(jīng)過第一熱交換器74的制冷劑的熱可追加利用于室內的空調制熱。下面,為了方便進行說明,說明為地暖管80通過制熱水管82與第二熱交換器72 相連接,并且,在制熱水管82設置地暖泵84。熱泵式熱水供給裝置構成為使經(jīng)過第一熱交換器74的制冷劑直接經(jīng)由第二熱交換器72,雖然圖中未表示,但能夠包括水-制冷劑熱交換器制冷劑調節(jié)部,其對制冷劑的流動進行調節(jié),使得經(jīng)過第一熱交換器74的制冷劑不經(jīng)由第二熱交換器72而是繞過去。第二熱交換器72與熱水供給流出流路55直接連接,由此能夠將經(jīng)過第一熱交換器74的制冷劑總是利用于地暖,上述第二熱交換器72也可以設置為使用人員等選擇性地實施地暖運轉。雖然未圖示,水-制冷劑熱交換器制冷劑調節(jié)部是使用人員等選擇地暖的期間使制冷劑經(jīng)由第二熱交換器72的地暖閥。當熱泵式熱水供給裝置的運轉方式包括地暖運轉方式時,水-制冷劑熱交換器制冷劑調節(jié)部對制冷劑的流動方向進行調節(jié),使得制冷劑向第一熱交換器74流動,當熱泵式熱水供給裝置的運轉方式不包括地暖運轉方式時,水-制冷劑熱交換器制冷劑調節(jié)部對制冷劑的流動方向進行調節(jié),使得制冷劑繞過第一熱交換器74。但是,不必硬需要水-制冷劑熱交換器制冷劑調節(jié)部的結構,當熱泵式熱水供給裝置的運轉方式不包括地暖運轉方式時,使地暖泵84的運行不順暢,或者在與蓄熱槽56連接的制熱水管82上形成不經(jīng)由蓄熱槽56的內部的旁通流路83,并在各個端部具備旁通調節(jié)閥81,由此當然可以調節(jié)不包括上述地暖運轉模式的制冷劑的流動方向。制冷劑調節(jié)部6對從壓縮機12排出的制冷劑的流動方向進行調節(jié),使得從壓縮機 12排出的制冷劑經(jīng)由或繞過第一熱交換器74。當熱泵式熱水供給裝置的運轉方式包括熱水供給模式運轉方式及地暖模式運轉方式中的至少一種運轉方式時,制冷劑調節(jié)部6進行調節(jié)而使在壓縮機12中被壓縮的制冷劑向第一熱交換器74流動,當熱泵式熱水供給裝置的運轉方式均不包括熱水供給模式運轉方式及地暖模式運轉方式時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)在壓縮機12中被壓縮的制冷劑繞過第一熱交換器74及第二熱交換器72。以熱水供給模式運轉時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動。以熱水供給模式及空調模式一起運轉時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動。以熱水供給模式及地暖模式一起運轉時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動。以熱水供給模式、地暖模式及空調模式一起運轉時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動。以地暖模式運轉時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)使制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動。以空調模式運轉時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑繞過第一熱交換器74。S卩,以室內空間制冷模式運轉時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑繞過第一熱交換器74及第二熱交換器 72,以室內空間制熱模式運轉時,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑繞過第一熱交換器74及第二熱交換器72。制冷劑調節(jié)部6可以由設置于制冷循環(huán)回路2并可選擇制冷劑流出方向的一個三通閥構成。在制冷劑調節(jié)部6為三通閥的情況下,入口部及第一出口部與壓縮機流出流路沈連接,第二出口部與液壓熱交換部流入流路52連接。制冷劑調節(jié)部6包括第一閥,其設置在壓縮機流出流路沈中的制冷劑調節(jié)部6 及制冷/制熱切換閥40之間,以包括熱水供給模式及地暖模式中的至少一種模式運轉時關閉,以空調模式運轉時開放;第二閥,其設置在液壓熱交換部流入流路52,以包括熱水供給模式及地暖模式中的至少一種模式運轉時開放,以空調模式運轉時關閉。熱交換器旁通流路8連接為將經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑
1引導至室外熱交換器14與室內熱交換器18之間,使得經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑繞過室外熱交換器14及室內熱交換器18中的一種熱交換器。熱交換器旁通流路8的一端與液壓熱交換部流路50連接,其另一端連接在室內膨脹機構17與室外膨脹機構16之間。熱交換器旁通流路8的一端與液壓熱交換部流路50中的液壓熱交換部流出流路 M連接,其另一端與膨脹機構連接管36連接,由此使液壓熱交換部流出流路M的制冷劑引導至室內膨脹機構17及室外膨脹機構16之間。引導至熱交換器旁通流路8的制冷劑在室內膨脹機構17中膨脹之后從室內熱交換器18蒸發(fā)而被回收到壓縮機12,或者在室外膨脹機構16中膨脹之后從室外熱交換器14 蒸發(fā)而被回收到壓縮機12。S卩,當制冷劑通過熱交換器旁通流路8引導至室內膨脹機構17與室外膨脹機構16 之間時,在制冷循環(huán)回路2不發(fā)生冷凝過程,而僅發(fā)生膨脹過程及蒸發(fā)過程,第一熱交換器 74及第二熱交換器72的傳熱量增大,熱水供給效率及地暖效率上升。輔助制冷劑調節(jié)部10對經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑的流動方向進行調節(jié),使得經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑經(jīng)由或繞過熱交換器旁通流路8。S卩,當熱泵式熱水供給裝置的運轉方式包括熱水供給模式運轉方式及空調模式運轉方式時,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑繞過熱交換器旁通流路8。S卩,以熱水供給模式及空調模式一起運轉時,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑繞過熱交換器旁通流路8。以熱水供給模式、地暖模式及空調模式一起運轉時,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)經(jīng)過熱水供給熱交換器74的制冷劑繞過熱交換器旁通流路8。以空調模式運轉時,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑向熱交換器旁通流路8流動。以熱水供給模式運轉時,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑向熱交換器旁通流路8流動。以熱水供給模式及地暖模式一起運轉時,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑向熱交換器旁通流路8流動。以地暖模式運轉時,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑向熱交換器旁通流路8流動。如果在以熱水供給模式運轉的過程中處于除霜條件,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)經(jīng)過第一熱交換器74及第二熱交換器72的制冷劑繞過熱交換器旁通流路8,此時,制冷循環(huán)回路2為了室外熱交換器14的除霜,從制熱運轉方式切換為制冷運轉方式,室外熱交換器14進行除霜。下面,將對室外熱交換器14的除霜詳細地進行說明。輔助制冷劑調節(jié)部10也可以由設置于液壓熱交換部流出流路M并可選擇制冷劑流出方向的一個三通閥構成。在輔助制冷劑調節(jié)部10為三通閥的情況下,入口部及第一出口部與液壓熱交換部流出流路M連接,第二出口部與熱交換器旁通流路8連接。
輔助制冷劑調節(jié)部10包括第一閥,其設置在液壓熱交換部流路50中的液壓熱交換部流出流路M與制冷制熱切換閥40之間,以包括熱水供給模式及空調模式的模式運轉, 或者以包括地暖模式及空調模式的模式運轉時開放,以包括地暖模式及熱水供給模式中的至少一種模式,而不包括空調模式的模式運轉時關閉;第二閥,其設置在熱交換器旁通流路 8,以包括熱水供給模式及空調模式的模式運轉,或者以包括地暖模式及空調模式的模式運轉時關閉,以包括地暖模式及熱水供給模式中的至少一種模式,而不包括空調模式的模式運轉時開放。熱泵式熱水供給裝置還包括熱交換器旁通閥88,其設置在熱交換器旁通流路8, 控制制冷劑的流動;液態(tài)制冷劑閥90,其設置在熱交換器旁通流路8與室內膨脹機構17之間,控制制冷劑的流動。熱交換器旁通閥88以熱水供給模式及地暖模式一起運轉或者以地暖模式或熱水供給模式運轉時開放,以空調模式運轉,或者以空調模式及熱水供給模式一起運轉,或者以空調模式、熱水供給模式及地暖模式一起運轉時關閉。液態(tài)制冷劑閥90以空調模式運轉,或者以空調模式及熱水供給模式一起運轉,或者以空調模式、熱水供給模式及地暖模式一起運轉時開放,以熱水供給模式及地暖模式一起運轉,或者以地暖模式運轉或者以熱水供給模式運轉時關閉。在熱泵式熱水供給裝置中,制冷循環(huán)回路2能夠構成具有室外機0及室內機I的分離型空調機,液壓熱交換部H能夠與室外機0相連接。壓縮機12、制冷制熱切換閥40、室外熱交換器14、室外膨脹機構16及室外風扇30 設置于室外機0。室內膨脹機構17、室內熱交換器18及室內風扇39設置于室內機I。第一熱交換器74、熱水供給泵60、第二熱交換器72、地暖泵84、水-制冷劑熱交換器制冷劑調節(jié)部或旁通流路83中的任一個設置于液壓熱交換部H。如上所述,液壓熱交換部H將以往為了蓄熱槽56的蓄熱而僅利用第一熱交換器4 的制冷劑的額外的結構改為也利用第二熱交換器72的制冷劑的同時蓄熱后選擇性地執(zhí)行熱水供給模式運轉或地暖模式運轉的結構,由此具有減輕消費者負擔的優(yōu)點。并且,在一個蓄熱槽內構成執(zhí)行與現(xiàn)有的熱水供給槽相同的功能的結構,即使僅通過綜合的液壓熱交換部H也能以蓄熱模式、熱水供給模式及地暖模式運轉,由此具有能夠減少設置室內空間的優(yōu)點。優(yōu)選地,制冷劑調節(jié)部6、熱交換器旁通流路8、輔助制冷劑調節(jié)部10、熱交換器旁通閥88及液態(tài)制冷劑閥90設置于室外機0。另一方面,在蓄熱槽56還設置對蓄熱水進行電加熱的輔助加熱器100。當熱泵式熱水供給裝置僅以蓄熱模式單獨運轉時,輔助加熱器100運行,執(zhí)行快速對蓄熱槽6內部的蓄熱水進行蓄熱的功能。圖3是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制冷運轉時的制冷劑流動的結構圖。熱泵式熱水供給裝置以空調模式運轉中的室內空間制冷模式運轉時,則如下運轉。壓縮機12進行驅動,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑繞過第一熱交換器74、第二熱交換器 72及輔助制冷劑調節(jié)部10的同時向制冷制熱切換閥40流動,室外風扇30及室內風扇39旋轉,制冷制熱切換閥40以制冷模式驅動,熱交換器旁通閥88關閉,液態(tài)制冷劑閥90開放,熱水供給泵60及地暖泵84不進行驅動。當驅動壓縮機12時,在壓縮機12中被壓縮的制冷劑經(jīng)過制冷劑調節(jié)部6之后繞過第一熱交換器74及第二熱交換器72而向制冷制熱切換閥40流動,然后在室外熱交換器 14中與室外空氣進行熱交換的同時冷凝。在室外熱交換器14中被冷凝的制冷劑在室外膨脹機構16及室內膨脹機構17中的至少一個膨脹機構中膨脹,并在室內熱交換器18蒸發(fā)。 在室內熱交換器18蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷制熱切換閥40而被回收到壓縮機12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過制冷制熱切換閥40、室外熱交換器14、室外膨脹機構16、室內膨脹機構17、室內熱交換器18及制冷制熱切換閥40之后回收到壓縮機12。在熱泵式熱水供給裝置中,室外熱交換器14對制冷劑進行冷凝,室內熱交換器18 使制冷劑蒸發(fā),室內空氣與室內熱交換器18進行熱交換的同時冷卻。熱泵式熱水供給裝置以室內空間制冷模式運轉時,制冷劑利用于冷卻室內空氣。但是,根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置具有一起執(zhí)行室內空間制冷模式運轉及通過蓄熱槽56進行蓄熱的蓄熱模式運轉的優(yōu)點。圖4是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制冷運轉及熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖。參照圖4,熱泵式熱水供給裝置以空調模式中的室內空間制冷模式及蓄積到蓄熱槽56的蓄熱模式一起運轉時,則如下運轉。S卩,壓縮機12進行驅動,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑經(jīng)由第一熱交換器74及第二熱交換器72,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)液壓熱交換部流出流路M的制冷劑不向熱交換器旁通流路8流動,而向壓縮機流出流路沈側流動,室外風扇30及室內風扇39旋轉,制冷制熱切換閥40以制冷模式驅動,熱交換器旁通閥88關閉,液態(tài)制冷劑閥90開放,熱水供給泵 60驅動,地暖泵84不進行驅動。當驅動壓縮機12時,在壓縮機12中被壓縮的制冷劑經(jīng)過制冷劑調節(jié)部6之后經(jīng)由第一熱交換器74及第二熱交換器72,并與由熱水供給泵60流動的傳熱流體進行熱交換的同時冷凝,然后向切換閥40流動,之后在室外熱交換器14與室外空氣進行熱交換的同時再次冷凝。此時,在蓄熱槽56的內部,利用與第一熱交換器74進行熱交換的傳熱流體及通過供水部62流入的水,以蓄熱模式運轉。即,在本發(fā)明中,以蓄積到蓄熱槽56的蓄熱模式運轉時,與第一熱交換器74進行熱交換的熱量能夠單獨蓄積到蓄熱槽56,與第一熱交換器74 進行熱交換的熱量及與第二熱交換器72進行熱交換的熱量能夠一起蓄積到蓄熱槽56。如此地,在最大用電時間點,蓄積到蓄熱槽56的電能在電費低廉的深夜時間段或超過最大用電時段的時間點執(zhí)行熱水供給運轉或室內地暖運轉,由此具有能夠減少消費者的負擔的優(yōu)點ο另一方面,依次在第一熱交換器74及第二熱交換器72中冷凝的制冷劑經(jīng)由輔助制冷劑調節(jié)部10而向制冷制熱切換閥40流動,然后,在室外熱交換器14中被冷凝的制冷劑在室外膨脹機構16及室內膨脹機構17中的至少一個膨脹機構中膨脹,并從室內熱交換器18蒸發(fā)。從室內熱交換器18蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷制熱切換閥40而被回收到壓縮機12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過第一熱交換器74、制冷制熱切換閥40、室外熱交換器14、室外膨脹機構16、室內膨脹機構17、室內熱交換器18及制冷制熱切換閥40 之后回收到壓縮機12。在熱泵式熱水供給裝置中,第一熱交換器74及室外熱交換器14對制冷劑進行冷凝,室內熱交換器18使制冷劑蒸發(fā),室內空氣與室內熱交換器18進行熱交換的同時冷卻, 第一熱交換器74加熱蓄熱槽56的水而進行蓄熱。如上所述,蓄積到蓄熱槽56的電能根據(jù)使用人員的選擇執(zhí)行熱水供給運轉。因此,根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置具有如下優(yōu)點能夠同時執(zhí)行室內空間制冷運轉及蓄熱運轉;躲避使用人員的用電負擔大的時間段進行蓄熱之后,在可減輕消費者負擔的時間段(相對來說,電費負擔較大的時間段)選擇性地使用所蓄積的電能。圖5是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制熱運轉時的制冷劑流動的結構圖。熱泵式熱水供給裝置以空調模式運轉中的室內空間制冷模式運轉時,則如下運轉。壓縮機12進行驅動,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑繞過第一熱交換器74、第二熱交換器 72及輔助制冷劑調節(jié)部10的同時向制冷制熱切換閥40流動,室外風扇30及室內風扇39 旋轉,制冷制熱切換閥40以制熱模式驅動,熱交換器旁通閥88關閉,液態(tài)制冷劑閥90開放,熱水供給泵60及地暖泵84不進行驅動。當驅動壓縮機12時,在壓縮機12中被壓縮的制冷劑經(jīng)過制冷劑調節(jié)部6之后繞過第一熱交換器74及第二熱交換器72而向制冷制熱切換閥40流動,然后在室外熱交換器 14中與室外空氣進行熱交換的同時冷凝。在室內熱交換器18中被冷凝的制冷劑在室外膨脹機構16及室內膨脹機構17中的至少一個膨脹機構中膨脹,并從室外熱交換器14蒸發(fā)。 從室外熱交換器14蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷制熱切換閥40而被回收到壓縮機12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過制冷制熱切換閥40、室內熱交換器18、室外膨脹機構16、室內膨脹機構17、室外熱交換器14及制冷制熱切換閥40之后回收到壓縮機12。在熱泵式熱水供給裝置中,室內熱交換器18對制冷劑進行冷凝,室外熱交換器14 使制冷劑蒸發(fā),室內空氣與室內熱交換器18進行熱交換的同時加熱。熱泵式熱水供給裝置以室內空間制熱模式運轉時,制冷劑利用于加熱室內空氣。但是,根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置具有一起執(zhí)行室內空間制熱模式運轉及通過蓄熱槽56進行蓄熱的蓄熱模式運轉的優(yōu)點。圖6是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制熱運轉及熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖。熱泵式熱水供給裝置以室內空間制熱模式及蓄熱模式一起運轉時,則如下運轉。壓縮機12進行驅動,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)液壓熱交換部流出流路M的制冷劑繞過熱交換器旁通流路8,室外風扇30及室內風扇39旋轉,制冷制熱切換閥40以制熱模式驅動,熱交換器旁通閥88關閉,液態(tài)制冷劑閥90開放,熱水供給泵60進行驅動,地暖泵84不進行驅動。當驅動熱水供給泵60時,蓄熱槽56的傳熱流體通過熱水管58向第一熱交換器74流動,并經(jīng)由第一熱交換器74之后循環(huán)到蓄熱槽56。當驅動壓縮機12時,在壓縮機12中被壓縮的制冷劑經(jīng)過制冷劑調節(jié)部6及液壓熱交換部流入流路52之后向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動,經(jīng)由第一熱交換器 74及第二熱交換器72的同時在壓縮機12中加熱的制冷劑與第一熱流體及第二熱流體進行熱交換而冷凝。在第一熱交換器74及第二熱交換器72中被冷凝的制冷劑經(jīng)過液壓熱交換部流出流路M之后經(jīng)由輔助制冷劑調節(jié)部10而向制冷/制熱切換閥40流動,之后,在室內熱交換器18中與室內空氣進行熱交換的同時再次冷凝。在室內熱交換器18中被冷凝的制冷劑在室外膨脹機構16及室內膨脹機構17中的至少一種膨脹機構中膨脹,并從室外熱交換器14蒸發(fā)。從室外熱交換器14蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷制熱切換閥40回收到壓縮機 12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過第一熱交換器74、第二熱交換器72、制冷制熱切換閥40、室內熱交換器18、室外膨脹機構16、室內膨脹機構17、室外熱交換器14及制冷制熱切換閥40之后回收到壓縮機12。在本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置中,第一熱交換器74、第二熱交換器72及室內熱交換器18對制冷劑進行冷凝的同時執(zhí)行室內制熱模式運轉,室外熱交換器14使制冷劑蒸發(fā),第一熱交換器74加熱蓄熱槽56的蓄熱水的同時執(zhí)行蓄熱模式運轉。S卩,根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置具有如下優(yōu)點以室內空間制熱模式及蓄熱模式一起運轉時,制冷劑利用于加熱蓄熱槽56的蓄熱水之后能夠利用于加熱室內空氣。另一方面,雖然圖中未表示,但通過熱泵式熱水供給裝置的另一實施例可預測到僅執(zhí)行蓄熱模式運轉的情況。這種情況一般是無需制冷/制熱運轉的換季期間,并包括無需室內地暖運轉的情況,是只需要用于熱水供給的蓄熱模式運轉的情況。參照附圖4及附圖6,熱泵式熱水供給裝置以蓄熱模式運轉時,則如下運轉。壓縮機12進行驅動,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)制冷劑繞過熱交換器旁通流路8,制冷制熱切換閥 40以制熱模式驅動,熱交換器旁通閥88關閉,而液態(tài)制冷劑閥90開放,室外風扇30旋轉, 而室內風扇39不旋轉,熱水供給泵60進行驅動,而地暖泵84不進行驅動。在這里,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過第一熱交換器74、第二熱交換器72、 制冷制熱切換閥40、室內熱交換器18、室外膨脹機構16、室內膨脹機構17、室外熱交換器14 及制冷制熱切換閥40之后回收到壓縮機12。但是,此時的制冷劑不是用于室內空間制熱模式運轉的制冷劑,而是只起著用于與將第一熱流體及第二熱流體作為介質,以蓄熱模式運轉時流動在蓄熱槽6內的蓄熱水進行熱交換的制冷劑的作用。但是,通過此時的制冷劑溫度,使用于熱水供給的最大出水溫度降低,因而在蓄熱槽56還設置以電方式進行加熱的輔助加熱器100。輔助加熱器100雖然提高耗電量,但是在換季期間無需進行制冷/制熱的情況下,控制為限時使用,因而減輕使用人員的負擔且很有利。圖7是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于地暖運轉時的制冷劑流動的結構圖。熱泵式熱水供給裝置以地暖模式運轉時,則如下運轉。壓縮機12進行驅動,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交
15換器72流動,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)液壓熱交換部流出流路M的制冷劑經(jīng)由熱交換器旁通流路8,室外風扇30旋轉,室內風扇39不旋轉,制冷制熱切換閥40以制熱模式驅動,熱交換器旁通閥88開放,液態(tài)制冷劑閥90關閉,熱水供給泵60不進行驅動,地暖泵84進行驅動。在驅動地暖泵84時,作為地暖管80的地暖用水的第二熱流體通過制熱水管82向第二熱交換器72流動,并且,經(jīng)過第二熱交換器72之后循環(huán)到地暖管80。此時,在無需室內地暖運轉的情況下,應當優(yōu)選停止地暖泵84的運行,但通過暫時運行地暖泵84,也能進行將從第二熱交換器72制冷劑接收的第二熱流體的冷凝熱蓄積到蓄熱槽56的運轉。如圖7所示,如果驅動地暖泵84,制熱水管82內部的水則會與第二熱交換器72的制冷劑進行熱交換之后經(jīng)由旁通流路83直接向地暖管80流動。這種情況是執(zhí)行簡單的地暖模式運轉的情況,而不是執(zhí)行蓄熱模式運轉的情況。但是,驅動地暖泵84,并使制熱水管82內部的第二熱流體與第二熱交換器72的制冷劑進行熱交換之后繞過旁通流路83,由此向蓄熱槽56內部進行蓄熱的運轉應該適合作為蓄熱模式運轉,而不是地暖模式運轉。如上所述,蓄積到蓄熱槽56的能量根據(jù)使用人員的選擇,在多種時間段及多種條件下可執(zhí)行室內空間制熱模式運轉或熱水供給模式運轉等多種運轉。另一方面,在驅動壓縮機12時,在壓縮機12中被壓縮的制冷劑經(jīng)過制冷劑調節(jié)部 6及液壓傳熱部流入流路52之后向第一熱交換器74流動,在無需進行熱交換的狀態(tài)下經(jīng)過第一熱交換器74之后向第二熱交換器72流入。流入到第二熱交換器72的制冷劑經(jīng)由第二熱交換器72,并與第二熱流體進行熱交換的同時冷凝。然后,在第二熱交換器72中被冷凝的制冷劑經(jīng)由輔助制冷劑調節(jié)部10而向熱交換器旁通流路8流動。流動到熱交換器旁通流路8的制冷劑經(jīng)過熱交換器旁通閥88之后在室外膨脹機構16中膨脹,然后,在室外熱交換器14中與室外空氣進行熱交換而蒸發(fā)。從室外熱交換器14蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷制熱切換閥40而被回收到壓縮機12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過第一熱交換器74、第二熱交換器72、熱交換器旁通流路8、室外膨脹機構16、室外熱交換器14及制冷制熱切換閥40之后回收到壓縮機12。在本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置中,第二熱交換器72對制冷劑進行冷凝,室外熱交換器14使制冷劑蒸發(fā),第二熱交換器72對地暖管80的水進行加熱。根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置具有如下優(yōu)點以地暖模式運轉時,制冷劑利用于加熱作為地暖管80的地暖用水的第二熱流體,相比于制冷劑經(jīng)由室內熱交換器18的情況或驅動熱水供給泵60的情況可更加快速提高地暖管80的第二熱流體溫度。圖8是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于地暖運轉及熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖。熱泵式熱水供給裝置以地暖模式及熱水供給模式一起運轉時,則如下運轉。壓縮機12進行驅動,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動, 輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)熱水供給流出流路M的制冷劑經(jīng)由熱交換器旁通流路8,室外風扇30旋轉,室內風扇39不旋轉,制冷制熱切換閥40以制熱模式驅動,熱交換器旁通閥88開放,液態(tài)制冷劑閥90關閉,熱水供給泵60驅動,地暖泵84驅動。在驅動熱水供給泵60時,第一熱流體通過熱水管58向第一熱交換器74流動,并且,經(jīng)過第一熱交換器74之后循環(huán)到蓄熱槽56。在驅動地暖泵84時,地暖管80的第二熱流體通過制熱水管82向第二熱交換器72 流動,并且,經(jīng)過第二熱交換器72之后循環(huán)到地暖管80。在驅動壓縮機12時,在壓縮機12中被壓縮的制冷劑經(jīng)過制冷劑調節(jié)部6及液壓傳熱部流入流路52之后向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動,經(jīng)由這些熱交換器的同時在壓縮機12中加熱的制冷劑依次與第一熱流體及第二熱流體進行熱交換而冷凝。在第一熱交換器74及第二熱交換器72中被冷凝的制冷劑經(jīng)由輔助制冷劑調節(jié)部10而向熱交換器旁通流路8流動。流動到熱交換器旁通流路8的制冷劑經(jīng)過熱交換器旁通閥88之后在室外膨脹機構16中膨脹,然后在室內熱交換器14中與室外空氣進行熱交換而蒸發(fā)。從室外熱交換器14蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷制熱切換閥40而被回收到壓縮機12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過第一熱交換器74、第二熱交換器72、熱交換器旁通流路8、室外膨脹機構16、室外熱交換器14及制冷制熱切換閥40之后回收到壓縮機12。在熱泵式熱水供給裝置中,第一熱交換器74及第二熱交換器72依次對制冷劑進行冷凝,室外熱交換器14使制冷劑蒸發(fā),第一熱交換器74將第一熱流體為介質對蓄熱槽56 的蓄熱水進行加熱,第二熱交換器72直接對地暖管80的第二熱流體進行加熱。熱泵式熱水供給裝置具有如下優(yōu)點以地暖模式及熱水供給模式一起運轉時,制冷劑利用于一起加熱蓄熱槽56的蓄熱水及地暖管80的第二熱流體,相比于制冷劑經(jīng)由室內熱交換器18的情況可更加快速提高蓄熱水56的蓄熱水溫度及作為地暖管80的地暖用水的第二熱流體的溫度。圖9是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖。熱泵式熱水供給裝置以熱水供給模式運轉時,則如下運轉。壓縮機12進行驅動, 制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)液壓傳熱部流出流路M的制冷劑經(jīng)由熱交換器旁通流路8,室外風扇30旋轉,室內風扇39不旋轉,制冷制熱切換閥40以制熱模式驅動,熱交換器旁通閥88開放,液態(tài)制冷劑閥90關閉,熱水供給泵60進行驅動,地暖泵84不進行驅動。在驅動熱水供給泵60時,第一熱流體通過熱水管58向第一熱交換器74流動,并且經(jīng)由第一熱交換器74之后循環(huán)到蓄熱槽56。在驅動壓縮機12時,在壓縮機12中被壓縮的制冷劑經(jīng)過制冷劑調節(jié)部6及液壓傳熱部流入流路52之后向第一熱交換器74流動,經(jīng)由第一熱交換器74的同時在壓縮機12 中加熱的制冷劑與第一熱流體進行熱交換而冷凝。在第一熱交換器74中被冷凝的制冷劑經(jīng)由第二熱交換器72而向輔助制冷劑調節(jié)部10流動。流動到輔助制冷劑調節(jié)部10的制冷劑向熱交換器旁通流路8流動,經(jīng)過熱交換器旁通閥88之后在室外膨脹機構16中膨脹。 在室外熱交換器16中膨脹的制冷劑在室內熱交換器14中與室外空氣進行熱交換而蒸發(fā), 經(jīng)由制冷制熱切換閥40而被回收到壓縮機12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過第一熱交換器74、熱交換器旁通流路8、室外膨脹機構16、室外熱交換器14及制冷制熱切換閥40之后回收到壓縮機12。在熱泵式熱水供給裝置中,第一熱交換器74對制冷劑進行冷凝,室外熱交換器14 使制冷劑蒸發(fā),第一熱交換器74將第一熱流體為介質對蓄熱槽56的蓄熱水進行加熱。熱泵式熱水供給裝置具有如下優(yōu)點以熱水供給模式運轉時,制冷劑利用于將第一熱流體作為介質加熱蓄熱槽56的蓄熱水,相比于制冷劑經(jīng)由室內熱交換器18的情況可更加快速提高蓄熱水56的蓄熱水溫度。圖10是表示圖9中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于熱水供給運轉的過程中進行除霜時的制冷劑流動的結構圖。熱泵式熱水供給裝置以熱水供給模式運轉時,室外熱交換器14執(zhí)行蒸發(fā)器的功能,在室外熱交換器14有可能上霜,如果處于需要對室外熱交換器14進行除霜的除霜條件,則轉換成繼續(xù)執(zhí)行熱水供給運轉的同時對室外熱交換器14進行除霜。熱泵式熱水供給裝置對輔助制冷劑調節(jié)部10進行調節(jié),使得經(jīng)過第一熱交換器 74的制冷劑繞過熱交換器旁通流路8,將制冷循環(huán)回路2從制熱模式運轉轉換為制冷模式運轉。在這里,除霜條件是指滿足熱水供給模式運轉的累計時間為設定時間以上的條件及室外熱交換器14的溫度為設定時間以上且設定溫度以下的條件等的條件。熱泵式熱水供給裝置在以熱水供給模式運轉的過程中,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)制冷劑向制冷制熱切換閥40流動,制冷制熱切換閥40以制冷模式驅動,液態(tài)制冷劑閥90 開放,熱交換器旁通閥88關閉。在壓縮機12中被壓縮之后經(jīng)由第一熱交換器74的同時冷凝的制冷劑經(jīng)由輔助制冷劑調節(jié)部10的同時繞過熱交換器旁通流路8而向制冷制熱切換閥40流入。經(jīng)過制冷制熱切換閥40的制冷劑向室外熱交換器14流動,并對室外熱交換器14進行除霜的同時再次冷凝,之后,經(jīng)由室外膨脹機構16及室內膨脹機構17中的至少一個膨脹機構的同時膨脹, 并且經(jīng)由室內熱交換器18的同時蒸發(fā)。從室內熱交換器18蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷制熱切換閥40而被回收到壓縮機12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過第一熱交換器74、制冷制熱切換閥40、室外熱交換器14、室外膨脹機構16、室內膨脹機構17、室內熱交換器18及制冷制熱切換閥40 之后回收到壓縮機12。在熱泵式熱水供給裝置中,第一熱交換器74對制冷劑進行冷凝,室外熱交換器14 重新對制冷劑進行冷凝的同時除霜,第一熱交換器74對蓄熱槽56的水進行加熱。熱泵式熱水供給裝置以熱水供給模式運轉時,制冷劑繼續(xù)加熱蓄熱槽56的蓄熱水的同時對室外熱交換器14進行除霜,由此能夠更加提高蓄熱槽56的蓄熱水溫度,并且, 提高熱水供給效率。圖11是表示圖2中所示的熱泵式熱水供給裝置的一實施例處于室內空間制熱運轉、地暖運轉及熱水供給運轉時的制冷劑流動的結構圖。熱泵式熱水供給裝置以地暖模式、熱水供給模式及室內空間制熱模式一起運轉時,則如下運轉。壓縮機12進行驅動,制冷劑調節(jié)部6調節(jié)制冷劑向第一熱交換器74及第二熱交換器72流動,輔助制冷劑調節(jié)部10調節(jié)液壓傳熱部流出流路M的制冷劑通過熱交換器旁通流路8,室外風扇30旋轉,室內風扇39旋轉,制冷制熱切換閥40以制熱模式驅動,熱交換器旁通閥88關閉,液態(tài)制冷劑閥90開放,熱水供給泵60進行驅動,地暖泵84進行驅動。在驅動熱水供給泵60時,第一熱流體通過熱水管58向第一熱交換器74流動,并且經(jīng)由第一熱交換器74之后循環(huán)到蓄熱槽56。在驅動地暖泵84時,地暖管80的第二熱流體通過制熱水管82向第二熱交換器72 流動,并且,經(jīng)由第二熱交換器72之后循環(huán)到地暖管80。在驅動壓縮機12時,在壓縮機12中被壓縮的制冷劑經(jīng)過制冷劑調節(jié)部6及液壓傳熱部流入流路52之后向第一熱交換器74流動,經(jīng)由第一熱交換器74的同時在壓縮機12 中加熱的制冷劑與第一熱流體進行熱交換而冷凝。在第一熱交換器74中被冷凝的制冷劑向第二熱交換器72流入,經(jīng)由第二熱交換器72的同時與第二熱流體進行熱交換而再次冷凝。在第二熱交換器72中被冷凝的制冷劑通過制熱流入流路76向液壓傳熱部流出流路M 流出,之后,經(jīng)由輔助制冷劑調節(jié)部10而繞過熱交換器旁通流路8的同時向制冷制熱切換閥40流動。流動到制冷制熱切換閥40的制冷劑向室內熱交換器18流動而追加進行冷凝, 在室內膨脹機構17及室外膨脹機構16中的至少一個膨脹機構中膨脹,之后,在室外熱交換器14中與室外空氣進行熱交換而蒸發(fā)。從室外熱交換器14蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷制熱切換閥40而被回收到壓縮機12。S卩,從壓縮機12排出的制冷劑依次經(jīng)過第一熱交換器74、第二熱交換器72、制冷制熱切換閥40、室內熱交換器18、室內膨脹機構17、室外膨脹機構16、室外熱交換器14及制冷制熱切換閥40之后回收到壓縮機12。在熱泵式熱水供給裝置中,第一熱交換器74、第二熱交換器72及室內熱交換器18 依次對制冷劑進行冷凝,由此進行總共3次冷凝,室外熱交換器14使制冷劑蒸發(fā),第一熱交換器74將第一熱流體為介質對蓄熱槽56的蓄熱水進行加熱,第二熱交換器72對地暖管80 的第二熱流體進行加熱。熱泵式熱水供給裝置以地暖模式、熱水供給模式及室內空間制熱模式一起運轉時,制冷劑利用于一起加熱蓄熱槽56的蓄熱水、地暖管80的地暖用水及室內的空氣,熱泵式熱水供給裝置能夠有效地執(zhí)行熱水供給、地暖及室內空間制熱。如上所述,在本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置中,第一熱交換器74最適合作為以包括蓄熱模式的其他模式運轉時,將經(jīng)過熱交換的熱量蓄積到蓄熱槽56的蓄熱專用熱交換
ο并且,第二熱交換器72最適合作為以地暖模式運轉時,對用于室內地暖的地暖用水及制冷劑進行熱交換,以包括蓄熱模式的其他模式運轉時,將經(jīng)過熱交換的熱量蓄積到蓄熱槽56的地暖/蓄熱兩用熱交換器。終上所述,根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置,以蓄熱模式運轉時,通過貫通蓄熱槽56的第一蓄熱水流路,使與第一熱交換器74進行熱交換的熱量蓄積到作為熱水的蓄熱水,或者,通過貫通蓄熱槽56的第二蓄熱水流路,使與第二熱交換器72進行熱交換的熱量蓄積到作為熱水的蓄熱水,或者,通過貫通蓄熱槽56的第一蓄熱水流路及第二蓄熱水流路,使依次與第一熱交換器74及第二熱交換器72進行熱交換的熱量一起蓄積到作為熱水的蓄熱水。上面,通過參照附圖詳細地說明了根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置的優(yōu)選一實施例及多種實施例。但是,本發(fā)明的實施例不局限于此,本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員在屬于與本發(fā)明均等的范圍內可實現(xiàn)多種變形或其他實施例。因此,本發(fā)明的實質性的權利范圍應當根據(jù)所述的權利要求書而定義。
權利要求
1.一種熱泵式熱水供給裝置,其特征在于, 包括制冷循環(huán)回路,其使制冷劑在壓縮機、室內熱交換器、膨脹機構及室外熱交換器流動, 蓄熱槽,其用于蓄積與從上述制冷循環(huán)回路分支流動的制冷劑進行熱交換得到的熱量,液壓熱交換部,其與上述制冷循環(huán)回路相連接,并包括第一熱交換器和第二熱交換器, 上述第一熱交換器使由上述壓縮機壓縮到過飽和區(qū)域的制冷劑與第一熱流體進行熱交換, 由此對上述制冷劑進行第一次冷凝,上述第二熱交換器使由上述第一熱交換器進行過第一次冷凝的上述制冷劑與第二熱流體進行熱交換,由此對上述制冷劑進行第二次冷凝; 當以對上述蓄熱槽進行蓄熱的蓄熱模式運轉方式運轉時,在上述第一熱交換器中經(jīng)過熱交換得到的上述第一熱流體的熱量蓄積到上述蓄熱槽, 或者在上述第一熱交換器中經(jīng)過熱交換得到的上述第一熱流體的熱量及在上述第二熱交換器中經(jīng)過熱交換得到的上述第二熱流體的熱量同時蓄積到上述蓄熱槽。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,上述第二熱流體的熱量除了蓄積到上述蓄熱槽以外,還根據(jù)使用人員的選擇而利用為室內的地暖單元的地暖用水。
3.根據(jù)權利要求2所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,上述第一熱流體及上述第二熱流體分別沿著貫通上述蓄熱槽的第一蓄熱流路及第二蓄熱流路流動,由此對上述蓄熱槽的蓄熱水進行蓄熱。
4.根據(jù)權利要求3所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于, 當以上述蓄熱模式運轉方式運轉時,上述第一熱流體的熱量單獨蓄積到上述蓄熱水中,或者上述第二熱流體的熱量單獨蓄積到上述蓄熱水中,或者上述第一熱流體及上述第二熱流體的熱量同時蓄積到上述蓄熱水中。
5.根據(jù)權利要求1所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,上述第一熱交換器是指, 在以包括上述蓄熱模式運轉方式的其他模式運轉方式運轉時,經(jīng)過熱交換得到的熱量蓄積到上述蓄熱槽的蓄熱專用熱交換器。
6.根據(jù)權利要求2所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,上述第二熱交換器是指, 在以地暖模式運轉方式運轉時,為了實現(xiàn)上述室內的地暖,使上述地暖用水與上述制冷劑進行熱交換,而在以包括上述蓄熱模式運轉方式的其他模式運轉方式運轉時,經(jīng)過熱交換得到的上述地暖用水的熱量蓄積到上述蓄熱槽的地暖/蓄熱兩用熱交換器。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于, 上述其他模式運轉方式包括室內空間制冷模式運轉方式,對室內空間進行制冷, 室內空間制熱模式運轉方式,對室內空間進行制熱, 熱水供給模式運轉方式,將收容于上述蓄熱槽的蓄熱水利用為熱水; 上述熱泵式熱水供給裝置僅以上述蓄熱模式運轉方式進行運轉,或者同時以上述其他模式運轉方式中的任一種方式和上述蓄熱模式運轉方式進行運轉。
8.根據(jù)權利要求7所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,還包括制冷劑調節(jié)部,該制冷劑調節(jié)部設置在上述制冷循環(huán)回路,用于使制冷劑選擇性地向上述液壓熱交換部流動。
9.根據(jù)權利要求8所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,上述制冷劑調節(jié)部是使制冷劑選擇性地向上述制冷循環(huán)回路和上述液壓熱交換部中的至少一個流動的三通閥。
10.根據(jù)權利要求8所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,當以熱水供給模式運轉方式、地暖模式運轉方式及蓄熱模式運轉方式中的至少一種模式運轉方式進行運轉時,上述制冷劑調節(jié)部調節(jié)制冷劑向上述液壓熱交換部流動。
11.根據(jù)權利要求8所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,當以上述室內空間制熱模式運轉方式及上述室內空間制冷模式運轉方式中的至少一種模式運轉方式進行運轉時, 上述制冷劑調節(jié)部調節(jié)制冷劑繞過上述液壓熱交換部。
12.根據(jù)權利要求9所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,還包括熱交換器旁通流路,該熱交換器旁通流路連接成使經(jīng)由上述第一熱交換器及上述第二熱交換器的制冷劑引導至上述室外熱交換器及上述室內熱交換器之間,使得該制冷劑繞過室外熱交換器及室內熱交換器中的一種熱交換器。
13.根據(jù)權利要求12所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,上述熱交換器旁通流路中,通過設在上述熱交換器旁通流路及上述液壓熱交換部之間的輔助制冷劑調節(jié)部,使制冷劑選擇性地流動。
14.根據(jù)權利要求13所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,當僅以上述蓄熱模式運轉方式、上述熱水供給模式運轉方式及上述地暖模式運轉方式中的任一種模式運轉方式進行運轉時,上述輔助制冷劑調節(jié)部調節(jié)制冷劑在上述熱交換器旁通流路流動。
15.根據(jù)權利要求13所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,當以上述蓄熱模式運轉方式、上述熱水供給模式運轉方式及上述地暖模式運轉方式中的任一種模式運轉方式和上述室內空間制冷模式運轉方式及上述室內空間制熱模式運轉方式中的任一種模式運轉方式同時運轉時,上述輔助制冷劑調節(jié)部調節(jié)制冷劑繞過上述熱交換器旁通流路。
16.根據(jù)權利要求8所述的熱泵式熱水供給裝置,其特征在于,還包括輔助加熱器,該輔助加熱器對上述蓄熱槽的蓄熱水進行電加熱;當僅以對上述蓄熱槽的蓄熱水進行蓄熱的蓄熱模式運轉方式進行運轉時,上述輔助加熱器才運行。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的熱泵式熱水供給裝置包括制冷循環(huán)回路;第一熱交換器,其經(jīng)由熱水供給流路與制冷循環(huán)回路相連接,使得從制冷循環(huán)回路的壓縮機排出的制冷劑利用于熱水供給之后,使其在制冷循環(huán)回路中進行冷凝、膨脹及蒸發(fā);制冷劑調節(jié)部,其使從壓縮機排出的制冷劑經(jīng)由或者繞過第一熱交換器;熱交換器旁通流路,其連接成將經(jīng)由第一熱交換器的制冷劑引導至室外熱交換器與室內熱交換器之間。本發(fā)明具有如下優(yōu)點熱水供給運轉時能夠快速提高蓄熱槽的溫度;同時執(zhí)行熱水供給運轉和空調運轉時,制冷劑的熱量先利用于提高蓄熱槽溫度之后,再利用于對室內進行空氣調節(jié)。
文檔編號F24H4/02GK102401508SQ20111021397
公開日2012年4月4日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權日2010年7月23日
發(fā)明者崔桓鐘, 樸熙雄, 樸魯馬, 河三喆, 鄭承鉉, 陣深元 申請人:Lg電子株式會社