CN100504256C - 热水供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热水供给装置，可在泵运转的同时进行使压缩机的排出制冷剂流入室外热交换器并将该经过室外热交换器的制冷剂通过水热交换器送回压缩机的温水利用除霜运转。而且，可在泵停止的状态下进行使压缩机的排出制冷剂流入室外热交换器并将该经过室外热交换器的制冷剂直接送回压缩机的快速除霜运转。另一方面，可检测流入水热交换器的水的温度，根据该检测温度来选择性地实行温水利用除霜运转及快速除霜运转。

Description

热水供给装置
技术领域
本发明涉及一种使热水储存罐的水通过热泵式制冷循环的水热交换器进行循环从而将热水储存在热水储存罐中的热水供给装置。
背景技术
一种热水供给装置，配备有包括压缩机、水热交换器、室外热交换器的热泵式制冷循环，使热水储存罐的水通过水热交换器由泵进行循环从而将热水储存在热水储存罐中。
该热水供给装置中，在作为蒸发器发挥功能的室外热交换器的表面会逐渐附着有霜，因此必须定期或根据需要地对室外热交换器进行除霜运转。
作为除霜方法，所谓的逆循环除霜已为公众所知，该方法是使热泵式制冷循环的制冷剂流向逆转，从而将从压缩机排出的高温制冷剂直接向室外热交换器供给。
另外，还有一种方法，在进行逆循环除霜的同时，使热水储存罐的热水流入水热交换器从而将热水的热量传递给制冷剂来用于除霜(例如，日本专利特开2004-183908号公报)。此时，与只进行逆循环除霜时相比，可缩短除霜所花费的时间。
发明公开
如上所述，在进行逆循环除霜的同时将热水储存罐的热水的热量用于除霜的方法中，虽然优点是可缩短除霜所花费的时间，但在水热交换器中流有低温水时，水热交换器有时会冻结。
本发明的一形态的热水供给装置的目的是，在缩短室外热交换器的除霜所花费的时间的同时，可预防水热交换器的冻结。
本发明的一形态的热水供给装置配备有包括压缩机、水热交换器、室外热交换器的热泵式制冷循环，使热水储存罐的水利用泵通过水热交换器进行循环从而将热水储存在热水储存罐中，该装置包括：
温水利用除霜运转的控制机构，该温水利用除霜运转是在所述泵运转的同时，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述室外热交换器，并将该经过室外热交换器的制冷剂通过所述水热交换器送回所述压缩机；
快速除霜运转的控制机构，该快速除霜运转是在所述泵停止的状态下，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述室外热交换器，并将该经过室外热交换器的制冷剂直接送回所述压缩机；
温度传感器，该温度传感器用以检测流入所述水热交换器的水的温度；以及
温度控制用的控制机构，该温度控制用的控制机构根据所述温度传感器的检测温度来选择性地实行所述温水利用除霜运转及所述快速除霜运转。
附图说明
图1是表示一实施方式的结构、热水储存时的制冷剂流向、以及热水供给时的热水流向的图。
图2是表示一实施方式中的除霜运转的选择条件的图。
图3是表示一实施方式中的温水利用除霜运转时的制冷剂及热水的流向图。
图4是表示一实施方式中的快速除霜运转时的制冷剂流向的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。
如图1所示，热水供给装置由热源单元及热水储存罐单元2构成。
热源单元1配备有由压缩机11、四通阀12、水热交换器13、流量调整阀14、室外热交换器15依次配管连接构成的热泵式制冷循环。从流量调整阀14与室外热交换器15间的配管至压缩机11的吸入侧配管之间通过二通阀16地连接有旁通管19。从外部导入的循环配管(水侧)21通过泵17与水热交换器13的流入侧连接，该水热交换器13的流出侧连接有循环配管(热水侧)22。该循环配管(热水侧)22被导出至外部。上述循环配管21上安装有用以检测流入水热交换器13的水的温度Twi的温度传感器18。
热水储存罐单元2包括热水储存罐20，将从供水配管23供给的水送入热水储存罐20的下部，在使热水储存罐20内的水(或热水)流入循环配管21的同时，将从循环配管(热水侧)22导出的热水送入热水储存罐20的上部，将热水储存罐20内的热水向热水供给配管24供给。
另外，热源单元1设置有控制部30。控制部30具有以下(1)～(5)的控制部作为主要功能。
(1)热水供给运转的控制部，该热水供给运转是在泵17运转的同时，使压缩机11的排出制冷剂通过四通阀12流入水热交换器13，并将该经过水热交换器13的制冷剂通过流量调整阀14、室外热交换器15以及四通阀12送回压缩机11。
(2)温水利用除霜运转的控制部，该温水利用除霜运转是在泵17运转的同时，使压缩机11的排出制冷剂通过四通阀12流入室外热交换器15，并将该经过室外热交换器15的制冷剂通过流量调整阀14、水热交换器13以及四通阀12送回压缩机11。
(3)快速除霜运转的控制部，该快速除霜运转是在泵17停止的状态下，使压缩机11的排出制冷剂通过四通阀12流入室外热交换器15，并使该经过室外热交换器15的制冷剂从二通阀16侧旁通，从而直接送回压缩机11。
(4)温水利用兼快速除霜运转的控制部，该温水利用兼快速除霜运转是在泵17运转的同时，使压缩机11的排出制冷剂通过四通阀12流入室外热交换器15，并将该经过室外热交换器15的制冷剂通过流量调整阀14、水热交换器13以及四通阀12送回压缩机11，同时使经过室外热交换器15的制冷剂的一部分从二通阀16侧旁通，从而直接送回压缩机11。
(5)温度控制用的控制部，该温度控制用的控制部根据温度传感器18的检测温度Wti来选择性地实行温水利用除霜运转、快速除霜运转、以及温水利用兼快速除霜运转。
以下，对热水供给运转、热水储存运转、除霜运转进行说明。
[a]热水供给运转
供给用的水通过供水配管23流入热水储存罐20的下部，通过该供给用的水的流入，使热水储存罐20的上部的热水流出至热水供给配管24。流入热水供给配管24的热水被该热水供给配管24送往规定的场所。
[b]热水储存运转
热水储存运转时的热水的流向及制冷剂的流向如图1的箭头所示。
压缩机11运转后，从该压缩机11排出的制冷剂通过四通阀12、水热交换器13、流量调整阀14、室外热交换器15、以及四通阀12被压缩机1吸入。另外，使泵17运转。
通过泵17的运转，使热水储存罐20的下部的水(或热水)流出至循环配管21。流出的水(或热水)通过泵17流入水热交换器13，在此处从热泵式制冷循环的制冷剂中夺取热量从而使温度上升。温度上升后的热水从水热交换器13流入循环配管22。流入循环配管22的热水流入热水储存罐20的上部。随着该热水的流入，如上所述使水(或热水)再次从热水储存罐20的下部流出至循环配管21。
由此，通过使水(或热水)在水热交换器13与热水储存罐20之间循环，将热水储存在热水储存罐20中。
[c]除霜运转
在热水储存运转时，应定期或根据需要(室外热交换器15的温度等)对附着于室外热交换器15的霜进行清除、即进行除霜运转。该除霜运转包括温水利用除霜运转、快速除霜运转、温水利用兼快速除霜运转(温水利用除霜+快速除霜)三种。根据温度传感器18的检测温度Twi来选择性地实行此三种除霜运转中的任一种。其选择条件如图2所示。
[c—1]温水利用除霜运转
在从热水储存罐20向水热交换器13供给的热水的温度较高而使温度传感器18的检测温度Twi成为设定值Twi2以上的状态下，实行图3所示的温水利用除霜运转。
首先，通过切换四通阀12，使从压缩机11排出的高温制冷剂通过四通阀12直接流入水热交换器15。通过该高温制冷剂的供给来清除附着于室外热交换器15的霜。
经过室外热交换器15的制冷剂通过流量调整阀14、水热交换器13以及四通阀12被吸入压缩机1。
泵17保持运转，使热水储存罐20的热水通过水热交换器13循环。通过该循环将热水的热量传递给制冷剂来用于除霜，从而提高除霜能力。通过该除霜能力的提高，可缩短除霜所需的时间。
[c—2]快速除霜运转
在从热水储存罐20向水热交换器13供给低温水而使温度传感器18的检测温度Twi小于设定值Twi1的状态下，实行图4所示的快速除霜运转。
首先，切换四通阀12，使从压缩机11排出的高温制冷剂通过四通阀12直接流入水热交换器15。通过该高温制冷剂的供给来清除附着于室外热交换器15的霜。
由于流量调整阀14完全闭合，因此经过室外热交换器15的制冷剂不会流入水热交换器13侧而是从二通阀16侧旁通，从而直接被吸入压缩机1。
泵17停止运转，使低温的水不流入水热交换器13。
这样，制冷剂不流入水热交换器13，且低温的水不流入水热交换器13，从而可预防水热交换器13的冻结。
[c—3]温水利用兼快速除霜运转(温水利用除霜+快速除霜)
在温度传感器18的检测温度Twi成为设定值Twi1以上且小于设定值Twi2的状态下，实行图3与图4所示的同时进行两种除霜运转的温水利用兼快速除霜运转(温水利用除霜+快速除霜)。
首先，通过切换四通阀12，使从压缩机11排出的高温制冷剂通过四通阀12直接流入水热交换器15。通过该高温制冷剂的供给来清除附着于室外热交换器15的霜。
经过室外热交换器15而温度降低的制冷剂通过流量调整阀14流入水热交换器13且另一部分从二通阀16侧旁通，从而直接被吸入压缩机1。
泵17保持运转，使热水储存罐20的热水通过水热交换器13循环。通过该循环，将热水的热量传递给制冷剂来用于除霜，从而提高除霜能力。通过该除霜能力的提高，可缩短除霜所需的时间。
此时，即使在室外热交换器15内降低了温度的制冷剂流入水热交换器13，由于其流量中缺少了从二通阀16侧旁通的量，因此不会使水热交换器13冻结。
产业上的利用可能性
本发明的热水供给装置，可应用于担心水热交换器会发生冻结的热水供给系统。

Claims (6)

1、一种热水供给装置，配备有包括压缩机、水热交换器、室外热交换器的热泵式制冷循环，使热水储存罐的水利用泵通过水热交换器进行循环从而将热水储存在热水储存罐中，其特征在于，包括：
温水利用除霜运转的控制机构，该温水利用除霜运转是在所述泵运转的同时，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述室外热交换器，并将该经过室外热交换器的制冷剂通过所述水热交换器送回所述压缩机；
快速除霜运转的控制机构，该快速除霜运转是在所述泵停止的状态下，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述室外热交换器，并将该经过室外热交换器的制冷剂直接送回所述压缩机；
温度传感器，该温度传感器用以检测流入所述水热交换器的水的温度；以及
温度控制用的控制机构，该温度控制用的控制机构根据所述温度传感器的检测温度来选择性地实行所述温水利用除霜运转及所述快速除霜运转。
2、如权利要求1所述的热水供给装置，其特征在于，
还包括热水供给运转的控制机构，该热水供给运转是在所述泵运转的同时，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述水热交换器，并将该经过水热交换器的制冷剂通过所述室外热交换器送回所述压缩机。
3、如权利要求1所述的热水供给装置，其特征在于，
所述温度控制用的控制机构是在所述温度传感器的检测温度为设定值以上的状态下实行所述温水利用除霜运转，在所述温度传感器的检测温度小于所述设定值的状态下实行所述快速除霜运转。
4、一种热水供给装置，配备有包括压缩机、水热交换器、室外热交换器的热泵式制冷循环，使热水储存罐的水利用泵通过水热交换器进行循环从而将热水储存在热水储存罐中，其特征在于，包括：
温水利用除霜运转的控制机构，该温水利用除霜运转是在所述泵运转的同时，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述室外热交换器，并将该经过室外热交换器的制冷剂通过所述水热交换器送回所述压缩机；
快速除霜运转的控制机构，该快速除霜运转是在所述泵停止的状态下，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述室外热交换器，并将该经过室外热交换器的制冷剂直接送回所述压缩机；
温水利用兼快速除霜运转的控制机构，该温水利用兼快速除霜运转是在所述泵运转的同时，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述室外热交换器，并将该经过室外热交换器的制冷剂通过所述水热交换器送回所述压缩机，同时将经过所述室外热交换器的制冷剂的一部分直接送回所述压缩机；
温度传感器，该温度传感器用以检测流入所述水热交换器的水的温度；以及
温度控制用的控制机构，该温度控制用的控制机构根据所述温度传感器的检测温度来选择性地实行所述温水利用除霜运转、所述快速除霜运转及所述温水利用兼快速除霜运转。
5、如权利要求4所述的热水供给装置，其特征在于，
还包括热水供给运转的控制机构，该热水供给运转是在所述泵运转的同时，使所述压缩机的排出制冷剂流入所述水热交换器，并将该经过水热交换器的制冷剂通过所述室外热交换器送回所述压缩机。
6、如权利要求4所述的热水供给装置，其特征在于，
所述温度控制用的控制机构是在所述温度传感器的检测温度Twi为第二设定值Twi2以上的状态下实行所述温水利用除霜运转，在所述温度传感器的检测温度Twi小于第一设定值Twi1的状态下实行所述快速除霜运转，在所述温度传感器的检测温度Twi为第一设定值Twi1以上且小于第二设定值Twi2的状态下，实行所述温水利用兼快速除霜运转，其中，第一设定值Twi1小于第二设定值Twi2。
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