CN102245983A - 热泵式热水供给装置及其运转方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热泵式热水供给装置(100)，其制冷剂回路(100c)具有压缩机(1)、四通阀(2)、水热交换器(3)、收容在蓄热水箱(8)内的蓄热传热管(7)、膨胀阀(4)及空气热交换器(5)，依次连接它们而形成冷冻循环。热泵式热水供给装置(100)的水回路(100w)具有将水供给到水热交换器(3)的水入口配管(11)、热水储箱(13)、连通水热交换器(3)与热水储箱(13)的水出口配管(12)，能够经由从水入口配管(11)分支了的蓄热水箱供水管(14)(打开蓄热水箱供水开闭阀(15))向蓄热水箱(8)供水，并且能够经由蓄热水箱排水管(22)(打开蓄热水箱排水开闭阀(23))将蓄热水箱(8)内的水排出。

Description

热泵式热水供给装置及其运转方法
技术领域
本发明涉及热泵式热水供给装置及其运转方法，特别是涉及搭载了除霜运转系统的热泵式热水供给装置及其运转方法。
背景技术
以往，冷冻循环装置由制冷剂配管依次按环状连接对制冷剂进行压缩的压缩机、对被压缩的制冷剂进行冷凝的室内热交换器、使制冷剂膨胀的减压装置、使膨胀了的制冷剂蒸发的室外热交换器；其中，在室外的温度低的场合，由于霜附着于室外热交换器，所以，进行了用于将其(以下称为“结霜”)除去(以下称为“除霜”)的改进。
例如，已知一边继续采暖运转，一边缓和减压装置中的制冷剂的节流，将温度比较高的制冷剂供给到室外热交换器而除霜的方式；以及暂时中断采暖运转，使制冷剂的流动逆转，将在压缩机中被压缩的制冷剂直接供给到室外热交换器而除霜的方式。
另外，在前者的场合，为了防止在除霜中温度下降了的制冷剂成为液状而返回到压缩机(以下称为“液体返回”)，公开了这样的发明，该发明在室内热交换器与减压装置之间设置有蓄热单元，将在采暖运转时储存的热能在除霜运转中转移到即将返回到压缩机的制冷剂(例如，参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开昭63-148063号公报(第11页，第1图)
专利文献2：日本特开平1-127871号公报(第3-4页，第1图)
发明内容
发明要解决的问题
然而，在公开于专利文献1的发明中，使用六水氯化钙作为潜热蓄热材料，在专利文献2公开的发明中，使用水、各种石蜡、氯钙系混合盐等作为潜热利用蓄热材料，分别预先封入到热交换器(容器)内，所以，冷冻循环装置的重量增加。因此，存在输送不简单，安装性恶化的问题，以及因潜热蓄热材料(潜热利用蓄热材料)的时效劣化而导致的性能下降(例如，发生液体返回)的问题。
本发明鉴于上述问题，提供一种能够抑制整体重量的增加且能够抑制因潜热蓄热材料的时效劣化而导致的性能下降的搭载除霜运转系统的热泵式热水供给装置及其运转方法。
用于解决问题的手段
本发明的热泵式热水供给装置，具有制冷剂回路和水回路，该制冷剂回路和水回路通过在制冷剂与水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器进行热连接，其特征在于：
上述制冷剂回路具有压缩机、四通阀、上述制冷剂对水热交换器、蓄热用热交换器、膨胀装置及制冷剂对空气热交换器，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对水热交换器、上述蓄热用热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对空气热交换器及上述四通阀而构成的热水供给加热回路，并且，通过上述四通阀的切换，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对空气热交换器、上述膨胀装置、上述蓄热用热交换器、上述制冷剂对水热交换器及上述四通阀而构成的除霜运转回路；
上述水回路具有上述制冷剂对水热交换器和热水储箱，通过了该制冷剂对水热交换器的水被供给到该热水储箱；
上述蓄热用热交换器收容在能够供水和排水的蓄热水箱中。
发明的效果
在本发明中，由于具有蓄热用热交换器和收容该蓄热用热交换器的蓄热水箱，所以，在热水供给加热运转时将水储存在蓄热水箱中，将该水作为除霜运转时的热源(具体地说，对通过了膨胀装置的制冷剂进行加热，防止液体返回)，从而能够缩短除霜运转时间、提高效率。另外，成为热源的水在热水供给加热时被供给，所以，能够抑制热泵式热水供给装置自身(产品的出厂时、安装时)的产品重量的增加，另外，由于作为蓄热材料起作用的水能够任意地更换，所以，能够抑制由于时效劣化而导致的性能下降。
附图说明
图1为说明本发明的实施方式1的热泵式热水供给装置的结构图。
图2为表示图1的水及制冷剂的流动的结构图。
图3为表示图1所示结构的COP随时间变化的能力曲线图。
图4为表示图1的水及制冷剂的流动的结构图。
图5为说明本发明的实施方式2的热泵式热水供给装置的运转方法的结构图。
图6为说明本发明的实施方式3的热泵式热水供给装置的结构图。
图7为表示图6的水及制冷剂的流动的结构图。
图8为表示图6的水及制冷剂的流动的结构图。
图9为说明本发明的实施方式4的热泵式热水供给装置的运转方法的结构图。
图10为说明本发明的实施方式5的热泵式热水供给装置的结构图。
图11为表示图10的水及制冷剂的流动的结构图。
图12为表示图10的水及制冷剂的流动的结构图。
图13为说明本发明的实施方式6的热泵式热水供给装置的运转方法的结构图。
具体实施方式
实施方式1
图1～图4为说明本发明的实施方式1的热泵式热水供给装置的图，图1为表示制冷剂回路及水回路结构的结构图，图3为表示COP随时间变化的能力曲线图，图2及图4为表示水及制冷剂的流动的结构图。而且，在各图中，对相同部分标注与其相同的符号，省略一部分的说明。
在图1中，热泵式热水供给装置100具有制冷剂回路100c和水回路100w。
(制冷剂回路)
制冷剂回路100c具有对制冷剂进行压缩的压缩机1、改变制冷剂的流动的四通阀2、在制冷剂与水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器(以下称为“水热交换器”)3、蓄热用热交换器(以下称为“蓄热传热管”)7、使制冷剂膨胀的膨胀阀4、以及在制冷剂与空气之间进行热交换的制冷剂对空气热交换器(以下称为“空气热交换器”)5，依次连接它们，形成制冷循环的冷冻循环。
另外，通过四通阀2中的制冷剂的流动方向的切换，能够形成依次通过压缩机1、四通阀2、空气热交换器5、膨胀阀4、蓄热传热管7、水热交换器3、四通阀2、压缩机1进行循环的冷冻循环。
而且，蓄热传热管7收容于蓄热水箱8的内部，在空气热交换器5中设置用于输送空气的制冷剂对空气热交换器用风扇(以下称为“空气扇”)6。
(水回路)
水回路100w具有连通图中未表示的水源(例如，公共的自来水管等)与水热交换器3的水入口配管11、热水储箱13、以及连通水热交换器3与热水储箱13的水出口配管12。
在水入口配管11上设置有水源水循环装置(以下称为“供水泵”)10，水入口配管11在供水泵10与水热交换器3之间分支，连接与蓄热水箱8连通的蓄热水箱供水管14。
(蓄热水箱)
蓄热水箱8收容蓄热传热管7，连接用于接受水的蓄热水箱供水管14和用于排出水的蓄热水箱排水管22，在前者配置有蓄热水箱供水开闭阀15，在后者设置有蓄热水箱排水开闭阀23。
另外，由于在蓄热水箱8中设有水位检测装置21，所以，也可根据水位检测装置21的检测信号，以使水位保持一定的方式进行蓄热水箱供水开闭阀15或蓄热水箱排水开闭阀23的开闭控制。而且，通过蓄热水箱供水开闭阀15及蓄热水箱排水开闭阀23的开闭操作，能够不残留水地从蓄热水箱8排水，更换全部量。
而且，虽然表示了蓄热水箱供水管14从水入口配管11分支的场合，但本发明并不局限于此，也可以连通到与水入口配管11不同的配管。
(热水供给加热运转)
下面，根据图2说明热水供给加热运转时的热泵式热水供给装置100的动作。
在制冷剂回路100c中，从压缩机1排出了的制冷剂通过四通阀2进入到水热交换器3，在向水散热(加热水)后，成为高温的液体制冷剂，经由蓄热传热管7被送到膨胀阀4。由膨胀阀4减压而成为了低温的二相状态的制冷剂，在空气热交换器5中从空气吸热(冷却空气)而升温了后，经过四通阀2返回到压缩机1(用实线表示制冷剂的流动，用箭头表示流动方向)。
在水回路100w中，水(以下称为“水源水”)由供水泵10输送，通过水入口配管11流入到水热交换器3。然后，从制冷剂接受热能而受到加热，作为加热水(与温水、即热水相同)通过水出口配管12，被送到热水储箱13。
另外，供给到水热交换器3的水源水的一部分储存在蓄热水箱8中，从通过蓄热传热管7的制冷剂接受热能而被加热(以下将在蓄热水箱8中被加热的水源水称为“蓄热水”，用虚线表示其流动，用箭头表示其流动方向)。
(结霜)
在热水供给加热运转时，在空气热交换器5的制冷剂温度为吸入空气(与由空气扇6送风的大气相同)的露点温度以下的场合(例如0℃以下)，发生包含于空气中的水分附着到空气热交换器5而生成霜的结霜现象。
若结霜现象发展，则由于通风阻力的增加及热阻的增加，导致空气热交换器5中的热交换量减少，如图3所示那样COP、能力下降，所以需要除霜运转。
(除霜运转)
在图4中，除霜运转这样实施，即，暂时中断热水供给加热运转，将四通阀2切换到制冷循环(在水热交换器3中将冷能转移到水)，使在压缩机1中被压缩的高温高压的气体制冷剂直接流到空气热交换器5。
即，从压缩机1出来了的制冷剂通过四通阀2，保持着高温高压的气体制冷剂状态进入到空气热交换器5，在空气热交换器5中散热(对空气热交换器5自身进行加热)，使结霜融化(除霜)，制冷剂自身受到冷却而成为液体制冷剂，流入到膨胀阀4。通过了膨胀阀4的制冷剂流入到蓄热传热管7，在通过其的期间，从储存在蓄热水箱中8的蓄热水吸收热能。然后，通过水热交换器3，经由四通阀2返回到压缩机1。
此时，通过了蓄热传热管7的制冷剂气化，所以，在水热交换器3中基本上不进行与水回路100w的水的热交换。因此，基本上不对流入到水热交换器3的水源水进行冷却，向热水储箱13供给冷水这样的情况受到抑制，能够提高效率。
另外，通过将蓄热水箱排水开闭阀23打开，能够更换蓄热水箱8内的蓄热水，能够一直使用新的水源水，能够抑制因时效劣化而导致的性能下降。
而且，也可由安装在蓄热水箱8的水位检测装置21一直检测水位，以保持一定的水位的方式进行蓄热水箱供水开闭阀15的开闭控制。
另外，由于在产品出厂时不需要预先封入水源水，所以，能够抑制出厂时的产品重量的增加，能够抑制输送性、安装性的恶化。
而且，上述制冷剂不受到限定，例如，也可为二氧化碳、碳氢化合物、氦那样的自然制冷剂，HFC410A、HFC407C等的替代制冷剂等不含氯的制冷剂，或用于现有产品的R22、R134a等氟利昂系制冷剂等的任一个。
另外，压缩机1不受到限定，例如也可使用往复式、回转式、涡旋式、螺旋式等各种类型中的任一个，可为转速能够改变的类型，也可为转速固定的类型，或具有多个压缩室的多级式。
实施方式2
图5为说明本发明的实施方式2的热泵式热水供给装置的运转方法的结构图，为表示实施该运转方法的制冷剂回路及水回路结构的结构图。另外，对与实施方式1相同的部分或相当的部分标注相同的符号，并省略一部分的说明。
在图5中，热泵式热水供给装置200具有制冷剂回路200c和水回路100w。
在制冷剂回路200c中，在膨胀阀4与蓄热传热管7之间设置第1制冷剂温度检测单元(以下称为“第1传感器”)41，在蓄热传热管7与水热交换器3之间设置第2制冷剂温度检测单元(以下称为“第2传感器”)42。除了第1传感器41及第2传感器42之外的结构与热泵式热水供给装置100相同。
在热泵式热水供给装置200中，能够以使第2传感器42检测出了的第2制冷剂温度(T2)比第1传感器41检测出了的第1制冷剂温度(T1)高(T1＜T2)的方式调整膨胀阀4的开度。此时，通过蓄热传热管7的制冷剂从蓄热水接受热能，所以，第2制冷剂温度(T2)变成为比蓄热水的温度(Th)低的温度(T1＜T2＜Th)。即，使得作为除霜运转时的膨胀阀4的出口处的制冷剂温度的第1制冷剂温度(T1)，比在热水供给加热运转时被加热的蓄热水的温度(Th)低。
这样，在除霜运转时，流入到水热交换器3中的制冷剂成为接受热能而被过热了的气体制冷剂，所以，在水热交换器3中水不会受到冷却。因此，向热水储箱13的冷水供给受到抑制，能够提高效率，变得节能。
另外，从水热交换器3流出的制冷剂为气体制冷剂，所以，向压缩机1的液体返回也受到抑制，除霜运转中的压缩机1的输入减少，变得节能。
而且，也可以作为设置在蓄热传热管7与水热交换器3之间的第2传感器42的替代结构，在水热交换器3与压缩机1之间设置第4制冷剂温度检测单元，使得第4制冷剂温度检测单元检测到的制冷剂温度(T4)比第1制冷剂温度(T1)高(T1＜T4)。此时，返回到压缩机1的制冷剂成为气体(在莫里尔图中位于饱和蒸气线的右侧的状态)。
另一方面，在上述制冷剂温度(T4)没有比第1制冷剂温度(T1)高的场合(T1＝T4)，返回到压缩机1的制冷剂在莫里尔图中处于由饱和液线与饱和蒸气线夹住的位置，呈二相状态。
实施方式3
图6～图8为说明本发明的实施方式3的热泵式热水供给装置的图，图6为表示制冷剂回路及水回路结构的结构图，图7及图8为表示水及制冷剂的流动的结构图。而且，对与实施方式1相同的部分或相当的部分标注相同符号，并省略一部分的说明。
在图6中，热泵式热水供给装置300具有制冷剂回路300c和水回路300w。
(制冷剂回路)
制冷剂回路300c与从制冷剂回路100c撤去了蓄热传热管7及蓄热水箱8后的回路相同。
(水回路)
水回路300w具有水入口配管11、水热交换器3、水出口配管12。
在水入口配管11从上游侧朝向下游侧依次设置有水循环装置(以下称为“供水泵”)10、旁通三通阀19及储水箱30。
另外，在水出口配管12设置有储水箱三通阀17。另外，在储水箱三通阀17的一方的流出口连接着与储水箱30连通的储水箱流入管34，在储水箱流入管34设置有储水箱水循环装置(以下称为“储水泵”)36。
另外，在旁通三通阀19的一方的流出口连接着旁通管18，该旁通管18连通到水出口配管12的储水箱三通阀17与热水储箱13之间。
(储水箱)
储水箱30设在水入口配管11的途中，水能够通过，并且能够储存规定量的水。另外，连接有设置了储水箱排水开闭阀33的储水箱排水管32。
因此，能够经由储水箱流入管34使加热水流入，或经由储水箱排水管22不残留地将水源水(或加热水)排出。因此，在产品出厂时不需要预先封入水源水，所以，能够抑制产品的重量增加，能够抑制输送性、安装性的恶化。
(热水供给加热运转)
下面，根据图7说明热水供给加热运转时的热泵式热水供给装置100的动作。
在制冷剂回路300c中，从压缩机1排出了的制冷剂通过四通阀2进入到水热交换器3，在向水散热(对水进行加热)后，成为高温的液体制冷剂、被送到膨胀阀4。由膨胀阀4减压而成为低温的二相状态的制冷剂在空气热交换器5中从空气吸热(对空气进行冷却)后，经过四通阀2，返回到压缩机1(用实线表示制冷剂的流动，用箭头表示流动方向)。
另一方面，在水回路300w中，从水源供给的水源水由供水泵10输送，通过水入口配管11经由储水箱30流入到水热交换器3。然后，在通过水热交换器3期间，从制冷剂接受热能而受到加热，作为加热水，通过水出口配管12被送到热水储箱13。此时，储水箱三通阀17的一方的流出口关闭，储水泵36停止，储水箱排水开闭阀33关闭(用虚线表示水的流动，用箭头表示流动方向)。
(除霜运转)
在图8中，除霜运转以如下方式实施，即，暂时中止热水供给加热运转，将四通阀2切换为制冷循环(在水热交换器3中将冷能转移到水)，从而使在压缩机1中被压缩的高温高压的气体制冷剂直接流到空气热交换器5。
即，在制冷剂回路300c中，从压缩机1出来了的制冷剂通过四通阀2，保持着高温高压的气体制冷剂的状态进入到空气热交换器5，在空气热交换器5中散热(对空气热交换器5自身进行加热)，熔化结霜(除霜)，制冷剂自身受到冷却而成为液体制冷剂，流入到膨胀阀4。通过了膨胀阀4的制冷剂流入到水热交换器3，在从水回路300w的水接受了热能后，经由四通阀2返回到压缩机1。
另一方面，在水回路300w中，供水泵10停止，储水箱三通阀17朝储水箱流入管34侧打开，储水泵36工作，所以，从水热交换器3流出的水(通过将热能转移到制冷剂而受到冷却(以下称为“冷却水”))。并且，冷却水流入到储水箱30，储存在了储水箱30中的水源水供给到水热交换器3。
即，在水回路300w中，仅是形成在水热交换器3与储水箱30之间循环的回路，冷却水不会流入到热水储箱13。
因此，尽管循环的冷却水的温度逐渐下降，但该温度下降了的冷却水不流入到热水储箱13中，所以，储存在热水储箱13中的加热水的温度不会下降。
另外，由该循环进行了冷却的冷却水在返回到热水供给加热运转的最初时期同样地循环而受到加热，然后，若中止该循环、转移到上述加热热水供给运转，则能够将加热水供给到热水储箱13。或者，在除霜运转结束了的时刻，从储水箱30排出冷却水，重新储存水源水。
而且，在与除霜运转并行地从热水储箱13取出加热水的场合，运转供水泵10，使旁通三通阀19朝旁通管18侧打开。
这样，水源水直接供给到热水储箱13，所以，尽管热水储箱13的储存的加热水的温度下降，但能够确保取出量。
另外，热泵式热水供给装置300可以更换储水箱30内的水(水源水、加热水或冷却水)，能够一直使用新的水源水，能够抑制因时效劣化而导致的性能下降。另外，由于在产品出厂时不需要预先将水源水封入，所以，能够抑制出厂时的产品重量的增加，能够抑制输送性、安装性的恶化。
而且，也可按照热泵式热水供给装置100在储水箱30设置水位检测装置，以保持一定的水位。
实施方式4
图9为说明本发明的实施方式4的热泵式热水供给装置的运转方法的结构图，用于表示实施该运转方法的制冷剂回路及水回路结构。而且，对与实施方式3相同的部分或相当的部分标注相同的符号，省略一部分的说明。
在图9中，热泵式热水供给装置400具有制冷剂回路400c和水回路300w。
制冷剂回路400c在膨胀阀4与水热交换器3之间设置有第3制冷剂温度检测单元(以下称为“第3传感器”)43，在水热交换器3与四通阀2之间设置有第4制冷剂温度检测单元(以下称为“第4传感器”)44。除了第3传感器43及第4传感器44以外的结构，与热泵式热水供给装置300相同。
在热泵式热水供给装置400中，能够以使第4传感器44检测出的第4制冷剂温度(T4)比第3传感器43检测出的第3制冷剂温度(T3)高(T3＜T4)的方式调整膨胀阀4的开度。
此时，通过水热交换器3的制冷剂从水回路300w的水接受热能，所以，第4制冷剂温度(T4)成为比水的温度的(Tw)低的温度(T3＜T4＜Tw)。
即，使得除霜运转时的膨胀阀4的出口处的第3制冷剂温度(T3)，比上述循环的水的温度(Tw)低。这样，在除霜运转时，水热交换器3的出口处的制冷剂处于加热状态(在莫里尔图中位于饱和蒸气线的右侧的状态)，所以一直向压缩机1返回被加热了的气体制冷剂，液体返回受到抑制，除霜中的运转COP提高，除霜中的压缩机1的输入减少，效率提高，变得节能。
实施方式5
图10～图12为说明本发明实施方式5的热泵式热水供给装置的图，图10为表示制冷剂回路及水回路结构的结构图，图11及图12为表示水及制冷剂的流动的结构图。而且，对与实施方式3相同的部分或相当的部分标注相同符号，并省略一部分的说明。
在图10中，热泵式热水供给装置500具有制冷剂回路300c和水回路500w。
(水回路)
水回路500w具有水入口配管11、热水储箱13、水出口配管12、及储水箱30。
在水入口配管11处朝向水热交换器3依次设置有水循环装置(以下称为“供水泵”)10、储水箱第1三通阀51、储水箱第2三通阀52。另外，在水出口配管12处朝向热水储箱13依次设置有储水箱第3三通阀53、储水箱第4三通阀54。
此时，形成依次经由供水泵10、储水箱第1三通阀51、储水箱第2三通阀52、水热交换器3、储水箱第3三通阀53、储水箱第4三通阀54到达热水储箱13的路径(以下称为“热水供给路径”)。
(储水箱)
另外，在未形成上述热水供给路径的一侧的储水箱第1三通阀51的另一方的出口、储水箱第2三通阀52的另一方的出口、储水箱第3三通阀53的另一方的出口、储水箱第4三通阀54的另一方的出口，分别连接与储水箱30连通的储水箱第1流入管61、储水箱第2流出管62、储水箱第3流入管63、储水箱第4流出管64。另外，在储水箱30处连接储水箱排水管32，该储水箱排水管32设置有能够将储存的水全部排出的储水箱排水开闭阀33。
(热水供给加热运转)
下面，说明热泵式热水供给装置500的动作。
在图11中，在制冷剂回路300c中，当进行热水供给加热运转时，从压缩机1排出了的制冷剂通过四通阀2进入到水热交换器3，在向水散热(降低了温度)后，成为高温的液体制冷剂，被送到膨胀阀4。由膨胀阀4减压而成为低温的二相状态的制冷剂，在空气热交换器5中从空气吸热(提高了温度)后，经过四通阀2返回到压缩机1(用实线表示制冷剂的流动，用箭头表示流动方向)。
另一方面，在水回路500w中，从水源供给了的水(以下称为“水源水”)通过水入口配管11、储水箱第1流入管61、储水箱30、储水箱第2流出管62，流入到水热交换器3。此时，在储水箱30中储存有规定量的水源水(未被加热也未被冷却)。然后，流入到了水热交换器3的水源水在通过其的期间，从制冷剂接受热能而受到加热、成为加热水，并经由水出口配管12，直接被送到热水储箱13而供给热水(用实线表示水源水及加热水的流动，用箭头表示流动方向)。
此时，储水箱第1三通阀51连通到储水箱第1流入管61侧，储水箱第2三通阀52连通到储水箱第2流出管62侧，水源水通过储水箱30。另一方面，储水箱第3三通阀53及储水箱第4三通阀54的储水箱第3流入管63及储水箱第4流入管64侧关闭。
(除霜运转时)
在图12中，在除霜运转时，暂时中止热水供给加热运转，将四通阀2切换为制冷循环(在水热交换器3中将冷能转移到水)。
即，在制冷剂回路300c中，从压缩机1出来了的制冷剂通过四通阀2，保持着高温的气体制冷剂的状态进入到空气热交换器5，在空气热交换器5中散热(对空气热交换器5自身进行加热)，熔化结霜(除霜)，成为液体制冷剂而到达膨胀阀4。通过了膨胀阀4的制冷剂流入到水热交换器3，在通过其的期间，在从水回路500w的水吸热(接受热能而被加热)后，经由四通阀2返回到压缩机1。
另一方面，在水回路500w中，水源水通过水入口配管11进入到水热交换器3，在通过水热交换器3期间，将热能提供给制冷剂回路300c的制冷剂而受到冷却(以下，将被冷却的水源水称为“冷却水”)。然后，由于储水箱第3三通阀53连通到储水箱第3流入管63侧，所以流入到了水出口配管12的冷却水经由其流入到储水箱30。
此时，在储水箱30中预先储存水源水，由于储水箱第4三通阀54连通到储水箱第4流出管64，所以，随着冷却水向储水箱30流入，预先储存在储水箱30中的水源水经由储水箱第4流出管64流出到水出口配管12，被送到热水储箱13。
即，由于冷却水未被供给到热水储箱13，所以，储存在热水储箱13中的加热水的温度的下降得到抑制。
而且，虽然以上表示了将水源水供给到热水储箱13的场合，但在不与除霜运转并行地从热水储箱13取出加热水的场合，也可不将水源水供给到热水储箱13，而是使冷却水在储水箱30与水热交换器3之间循环。
即，储水箱第1三通阀51关闭储水箱第1流入管61侧，储水箱第4三通阀54关闭储水箱第4流出管64侧，另一方面，储水箱第2三通阀52打开储水箱第2流出管62侧，储水箱第3三通阀53打开储水箱第3流入管63侧。
然后，由该循环冷却了的冷却水在返回到了热水供给加热运转的最初阶段，同样地使其循环而进行加热，然后若中止该循环、转移到上述加热循环的动作，则能够将加热水供给到热水储箱13。或者，也可在除霜运转结束了的时刻从储水箱30排出冷却水，重新储存水源水。
实施方式6
图13为说明本发明的实施方式6的热泵式热水供给装置的运转方法的结构图，表示实施该运转方法的制冷剂回路及水回路结构。对与实施方式5相同的部分或相当的部分标注相同的符号，并省略一部分的说明。
在图12中，热泵式热水供给装置600具有制冷剂回路600c和水回路500w。
在制冷剂回路600c中，在膨胀阀4与水热交换器3之间设置有第3制冷剂温度检测单元(以下称为“第3传感器”)43，在水热交换器3与四通阀2之间设置有第4制冷剂温度检测单元(以下称为“第4传感器”)44。除了第3传感器43及第4传感器44外的结构与热泵式热水供给装置500相同。
在热泵式热水供给装置600中，能够以使第4传感器44检测出的第4制冷剂温度(T4)比第3传感器43检测出的第3制冷剂温度(T3)高(T3＜T4)的方式调整膨胀阀4的开度，所以，能够获得在实施方式4中说明了的热泵式热水供给装置400所具有的作用效果。
符号的说明
1：压缩机，2：四通阀，3：水热交换器，4：膨胀阀，5：空气热交换器，6：空气扇，7：蓄热传热管，8：蓄热水箱，10：供水泵，11：水入口配管，12：水出口配管，13：热水储箱，14：蓄热水箱供水管，15：蓄热水箱供水开闭阀，17：储水箱三通阀，18：旁通管，19：旁通三通阀，21：水位检测装置，22：蓄热水箱排水管，23：蓄热水箱排水开闭阀，30：储水箱，32：储水箱排水管，33：储水箱排水开闭阀，34：储水箱流入管，36：储水泵，41：第1传感器，42：第2传感器，43：第3传感器，44：第4传感器，51：储水箱第1三通阀，52：储水箱第2三通阀，53：储水箱第3三通阀，54：储水箱第4三通阀，61：储水箱第1流入管，62：储水箱第2流出管，63：储水箱第3流入管，64：储水箱第4流出管，100：热泵式热水供给装置(实施方式1)，100c：制冷剂回路，100w：水回路，200：热泵式热水供给装置(实施方式2)，200c：制冷剂回路，300：热泵式热水供给装置(实施方式3)，300c：制冷剂回路，300w：水回路，400：热泵式热水供给装置(实施方式4)，400c：制冷剂回路，500：热泵式热水供给装置(实施方式5)，500w：水回路，600：热泵式热水供给装置(实施方式6)，600c：制冷剂回路。

Claims (15)

1.一种热泵式热水供给装置，具有制冷剂回路和水回路，该制冷剂回路和水回路通过在制冷剂与水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器进行热连接，其特征在于：
上述制冷剂回路具有压缩机、四通阀、上述制冷剂对水热交换器、蓄热用热交换器、膨胀装置及制冷剂对空气热交换器，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对水热交换器、上述蓄热用热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对空气热交换器及上述四通阀而构成的热水供给加热回路，并且，通过上述四通阀的切换，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对空气热交换器、上述膨胀装置、上述蓄热用热交换器、上述制冷剂对水热交换器及上述四通阀而构成的除霜运转回路；
上述水回路具有上述制冷剂对水热交换器和热水储箱，通过了该制冷剂对水热交换器的水被供给到该热水储箱；
上述蓄热用热交换器收容在能够供水和排水的蓄热水箱中。
2.根据权利要求1所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：上述水回路具有连通到上述制冷剂对水热交换器的水入口配管、设置于该水入口配管的水循环装置、以及连通上述制冷剂对水热交换器与上述热水储箱的水出口配管；
在上述蓄热水箱连接着蓄热水箱供水配管，该蓄热水箱供水配管与上述水入口配管连通，通过将设置在该蓄热水箱供水配管的蓄热水箱供水开闭阀打开，从上述水入口配管将水供给到上述蓄热水箱；
在上述蓄热水箱连接着蓄热水箱排水管，该蓄热水箱排水管设置有蓄热水箱排水开闭阀，通过将上述蓄热水箱排水开闭阀打开，能够经由上述蓄热排出配管将储存于上述蓄热水箱的水排出。
3.根据权利要求1或2所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：在上述蓄热水箱中设置有水位检测装置。
4.根据权利要求3所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：当形成了上述热水供给加热回路时，以使上述水位检测装置的检测值保持一定的方式控制上述水入口开闭阀及上述蓄热水箱供水开闭阀，将在上述水入口配管中流动的水的一部分储存在上述蓄热水箱内。
5.根据权利要求1～4中任何一项所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：当形成了上述热水供给加热回路时，从在上述蓄热用热交换器中流动的制冷剂将热能转移到储存于上述蓄热水箱内的水中，
当形成了上述除霜运转回路时，在进行了上述制冷剂对空气热交换器的除霜后，通过了上述膨胀装置的制冷剂从储存在上述蓄热水箱内的水接受热能。
6.一种热泵式热水供给装置，具有制冷剂回路和水回路，该制冷剂回路和水回路通过在制冷剂与水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器进行热连接，其特征在于：
上述制冷剂回路具有压缩机、四通阀、上述制冷剂对水热交换器、膨胀装置、及制冷剂对空气热交换器，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对水热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对空气热交换器及上述四通阀而构成的热水供给加热回路，并且，通过上述四通阀的切换，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对空气热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对水热交换器及上述四通阀而构成的除霜运转回路，
上述水回路具有：与上述制冷剂对水热交换器连通的水入口配管；从上游侧朝向下游侧依次设置于上述水入口配管的水循环装置、旁通三通阀、储水箱及热水储箱；热水储箱；连通该热水储箱与上述制冷剂对水热交换器的水出口配管；设置于该水出口配管的储水箱三通阀；连接该储水箱三通阀的一方的出入口和上述储水箱的储水箱配管；设置于该储水箱配管的储水箱水循环装置；及连通上述旁通三通阀的一方的出入口、上述水出口配管的上述储水箱三通阀、上述热水储箱之间的旁通管。
7.根据权利要求6所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：在形成了上述热水供给加热回路时，在上述制冷剂回路中，从在上述蓄热用热交换器中流动的制冷剂将热能转移到储存在上述蓄热水箱内的水中，
在上述水回路中，经过了上述水入口配管的水流入到储水箱而被加热，然后直接流入到上述热水储箱，
当形成了上述除霜运转回路时，在上述制冷剂回路中，在进行了上述制冷剂对空气热交换器的除霜后，通过了上述膨胀装置的制冷剂从储存于上述制冷剂对水热交换器内的水接受热能并返回到上述压缩机，
在上述水回路中，停止水从上述水入口配管向储水箱的流入，将热能转移到了制冷剂的水，在从上述储水箱三通阀的一方的出入口经由上述储水箱配管流入到了上述储水箱后，经由上述水入口配管返回到上述制冷剂对水热交换器内。
8.根据权利要求6或7所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：在上述储水箱连接着储水箱排水管，该储水箱排水管设置有储水箱排水开闭阀，能够经由该储水箱排出管将储存在上述储水箱中的水排出。
9.一种热泵式热水供给装置，具有制冷剂回路和水回路，该制冷剂回路和水回路通过在制冷剂与水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器进行热连接，其特征在于：
上述制冷剂回路具有压缩机、四通阀、上述制冷剂对水热交换器、膨胀装置以及制冷剂对空气热交换器，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对水热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对空气热交换器及上述四通阀而构成的热水供给加热回路，并且，通过上述四通阀的切换，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对空气热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对水热交换器及上述四通阀而构成的除霜运转回路，
上述水回路具有：与上述制冷剂对水热交换器连通的水入口配管；从上游侧朝向下游侧依次设置于该水入口配管的水循环装置、储水箱第1三通阀及储水箱第2三通阀；热水储箱；连通该热水储箱与上述制冷剂对水热交换器的水出口配管；从上游侧朝向下游侧依次设置在该水出口配管的储水箱第3三通阀及储水箱第4三通阀；上述储水箱第1三通阀的一方的出入口、上述储水箱第2三通阀的一方的出入口、上述储水箱第3三通阀的一方的出入口以及上述储水箱第4三通阀的一方的出入口连通的储水箱。
10.根据权利要求9所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：在形成上述热水供给加热回路时，在上述制冷剂回路中，从在上述蓄热用热交换器中流动的制冷剂将热能转移到储存在上述蓄热水箱内的水中，
在上述水回路中，经过了上述水入口配管的水经由上述储水箱第1三通阀的一方的出入口流入到上述储水箱，从上述储水箱第2三通阀的一方的出入口返回到上述水入口配管，流入到上述储水箱而受到加热，经由上述水出口配管直接流入到上述热水储箱，
当形成了上述除霜运转回路时，在上述制冷剂回路中，在进行了上述制冷剂对空气热交换器的除霜后，通过了上述膨胀装置的制冷剂从储存于上述制冷剂对水热交换器内的水接受热能并返回到上述压缩机，
在上述水回路中，水从上述水入口配管直接流入到上述制冷剂对水热交换器内，将热能转移到了制冷剂的水，在流入到了上述水出口配管后，经由上述储水箱第3三通阀的一方的出入口流入到上述储水箱，将储存在了上述储水箱中的水经由上述储水箱第4三通阀的一方的出入口挤出到上述水出口配管，使其流入到上述热水储箱。
11.根据权利要求9所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：在形成上述热水供给加热回路时，在上述制冷剂回路中，从在上述蓄热用热交换器中流动的制冷剂将热能转移到储存在上述蓄热水箱内的水中，
在上述水回路中，经过了上述水入口配管的水，经由上述储水箱第1三通阀的一方的出入口流入到上述储水箱，从上述储水箱第2三通阀的一方的出入口返回到上述水入口配管，流入到上述储水箱而受到加热，并经由上述水出口配管直接流入到上述热水储箱，
当形成上述除霜运转回路时，在上述制冷剂回路中，在进行了上述制冷剂对空气热交换器的除霜后，通过了上述膨胀装置的制冷剂从储存于上述制冷剂对水热交换器内的水接受热能并返回到上述压缩机，
在上述水回路中，停止水从上述水入口配管向储水箱的流入，将热能转移到了制冷剂的水经由上述储水箱第3三通阀的一方的出入口流入到上述储水箱，然后，经由上述储水箱第2三通阀的一方的出入口流入到上述水入口配管，返回到上述制冷剂对水热交换器内。
12.根据权利要求9～11中任何一项所述的热泵式热水供给装置，其特征在于：在上述储水箱连接着储水箱排水管，该储水箱排水管设置有储水箱排水开闭阀，能够经由该储水箱排出配管将储存在上述储水箱中的水排出。
13.一种热泵式热水供给装置的运转方法，该热泵式热水供给装置具有制冷剂回路和水回路，该制冷剂回路和水回路通过在制冷剂与水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器进行热连接，其特征在于：
上述制冷剂回路具有压缩机、四通阀、上述制冷剂对水热交换器、蓄热用热交换器、膨胀装置以及制冷剂对空气热交换器，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对水热交换器、上述蓄热用热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对空气热交换器以及上述四通阀而构成的热水供给加热回路，并且，通过上述四通阀的切换，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对空气热交换器、上述膨胀装置、上述蓄热用热交换器、上述制冷剂对水热交换器以及上述四通阀而构成的除霜运转回路，
上述水回路具有上述制冷剂对水热交换器和热水储箱，通过了该制冷剂对水热交换器的水被供给到该热水储箱，
上述蓄热用热交换器收容在能够供水和排水的蓄热水箱中，
当形成了上述除霜运转回路时，以使从上述制冷剂对水热交换器流出了的制冷剂的温度比从上述膨胀装置流出了的制冷剂的温度高的方式控制上述膨胀装置。
14.一种热泵式热水供给装置的运转方法，该热泵式热水供给装置具有制冷剂回路和水回路，该制冷剂回路和水回路通过在制冷剂与水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器进行热连接，其特征在于：
上述制冷剂回路具有压缩机、四通阀、上述制冷剂对水热交换器、膨胀装置以及制冷剂对空气热交换器，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对水热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对空气热交换器及上述四通阀而构成的热水供给加热回路，并且，通过上述四通阀的切换，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对空气热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对水热交换器及上述四通阀而构成的除霜运转回路，
上述水回路具有：与上述制冷剂对水热交换器连通的水入口配管；从上游侧朝向下游侧依次设置于上述水入口配管的水循环装置、旁通三通阀、储水箱及热水储箱；热水储箱；连通该热水储箱与上述制冷剂对水热交换器的水出口配管；设置于该水出口配管的储水箱三通阀；连接该储水箱三通阀的一方的出入口和上述储水箱的储水箱配管；设置于该储水箱配管的储水箱水循环装置；以及连通上述旁通三通阀的一方的出入口、上述水出口配管的上述储水箱三通阀、上述热水储箱之间的旁通管，
在形成上述除霜运转回路时，使水在上述制冷剂对水热交换器与上述储水箱之间循环，并且以使从上述制冷剂对水热交换器流出了的制冷剂的温度比从上述膨胀装置流出了的制冷剂的温度高的方式控制上述膨胀装置。
15.一种热泵式热水供给装置的运转方法，该热泵式热水供给装置具有制冷剂回路和水回路，该制冷剂回路和水回路通过在制冷剂与水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器进行热连接，其特征在于：
上述制冷剂回路具有压缩机、四通阀、上述制冷剂对水热交换器、膨胀装置以及制冷剂对空气热交换器，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对水热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对空气热交换器以及上述四通阀而构成的热水供给加热回路，并且，通过上述四通阀的切换，形成依次连接上述压缩机、上述四通阀、上述制冷剂对空气热交换器、上述膨胀装置、上述制冷剂对水热交换器及上述四通阀而构成的除霜运转回路，
上述水回路具有：连通到上述制冷剂对水热交换器的水入口配管；从上游侧朝向下游侧依次设置在该水入口配管的水循环装置、储水箱第1三通阀及储水箱第2三通阀；热水储箱；连通该热水储箱与上述制冷剂对水热交换器的水出口配管；从上游侧朝向下游侧依次设置在该水出口配管的储水箱第3三通阀及储水箱第4三通阀；上述储水箱第1三通阀的一方的出入口、上述储水箱第2三通阀的一方的出入口、上述储水箱第3三通阀的一方的出入口及上述储水箱第4三通阀的一方的出入口连通的储水箱，
在形成上述除霜运转回路时，将水直接供给到上述制冷剂对水热交换器，使从上述制冷剂对水热交换器流出了的水流入到上述储水箱，将储存在了上述储水箱的水供给到上述热水储箱，并且以使从上述制冷剂对水热交换器流出了的制冷剂的温度比从上述膨胀装置流出了的制冷剂的温度高的方式控制上述膨胀装置。
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