CN103328910B - 热泵装置以及热泵装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于通过积极地执行排热回收来充分地发挥节能性能。热泵装置（100）具备冷却或加热制冷剂的热源单元（301）、进行制冷运转的室内单元（302a）和进行供热水运转的供热水单元（303）。热泵装置（100）在对室内单元（302a）和供热水单元（303）的任意一方存在运转要求的情况下，即使对另一方不存在运转要求，只要另一方满足预定条件，则使双方都运转，由供热水单元（303）利用通过由室内单元（302a）进行制冷运转而加热了的制冷剂来进行供热水运转，并且由室内单元（302a）利用通过由供热水单元（303）进行供热水运转而冷却了的制冷剂来进行制冷运转。

Description

热泵装置以及热泵装置的控制方法

技术领域

本发明涉及能够同时执行空调运转（制冷运转、制热运转）和供热水运转的热泵装置。特别地，本发明涉及到能够通过进行排热回收运转来充分地发挥节能性能的热泵装置。

背景技术

在专利文献1中，具有对热泵装置的记载，所述热泵装置具备制冷剂回路，所述制冷剂回路利用配管连接热源单元、利用单元和供热水单元。

在该热泵装置中，能够在一个系统中单独执行空调运转和供热水运转，而且能够同时执行空调运转和供热水运转。在该热泵装置中，在同时执行利用单元的制冷运转和供热水单元的供热水运转的时候，能够用供热水单元回收利用单元的排热，能够实现效率高的运转。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-248937号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1记载的热泵装置中，根据制冷运转指令的有无和储热水箱内的热水的温度来选择制冷运转、制冷储热水运转和热水储存运转这三个模式。具体来说，当存在制冷运转指令时，如果储热水箱内的热水的温度超过45℃的话则进行制冷储热水运转来进行排热回收，否则的话进行制冷运转模式。

但是，在该方法中，在没有制冷运转指令的情况下，或者储热水箱内的热水的温度达到设定值即45℃那样的没有同时产生制冷负荷和供热水负荷的情况下，进行排热回收运转的机会较少。因此，无法充分发挥热泵装置所具有的高节能性能。

本发明的目的在于通过积极地执行排热回收来充分地发挥节能性能。

用于解决课题的方案

本发明涉及的热泵装置的特征在于，该热泵装置具备：热源装置，所述热源装置用于冷却或者加热制冷剂；第一利用装置，所述第一利用装置利用已由所述热源装置冷却的制冷剂来冷却第一流体；第二利用装置，所述第二利用装置利用已由所述热源装置加热的制冷剂来加热第二流体；以及控制装置，所述控制装置在对所述第一利用装置和所述第二利用装置中的任意一方存在运转要求的情况下，即使是在对另一方不存在运转要求的情况下，只要所述另一方满足预定的条件，则不仅使所述一方运转还使所述另一方运转，使所述第一利用装置和所述第二利用装置进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第二利用装置利用通过由所述第一利用装置冷却所述第一流体而被加热了的制冷剂来加热所述第二流体，并且由所述第一利用装置利用通过由所述第二利用装置加热所述第二流体而被冷却了的制冷剂来冷却所述第一流体。

发明效果

在本发明的热泵装置中，在对第一利用装置和第二利用装置的任意一方存在运转要求的情况下，即使对另一方不存在运转要求，只要另一方满足预定的条件，则使第一利用装置和第二利用装置双方运转，执行排热回收运转。因此，增加了进行排热回收运转的机会，能够充分地发挥节能性能。

附图说明

图1是实施方式1涉及的热泵装置100的制冷剂回路结构图。

图2是示出实施方式1涉及的控制装置101和遥控器102的结构的框图。

图3是示出制冷运转模式A时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图4是示出制热运转模式B时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图5是示出供热水运转模式C时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图6是示出制热供热水同时运转模式D时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图7是示出制冷供热水同时运转模式E时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图8是示出排热回收优先模式中的热泵装置100的运转动作的流程图。

图9是第二烧热目标温度的说明图。

图10是排热回收优先模式中的遥控器102的说明图。

图11是制冷运转模式A与制冷供热水同时运转模式E的莫里尔线图。

图12是示出制冷运转模式A中的外部气体温度与COP的关系的图。

图13是示出制冷供热水同时运转模式E中的出口加热水与COP的关系的图。

图14是排热回收优先模式中的制冷运转模式A与制冷供热水同时运转模式E的控制方法的说明图。

图15是供热水运转模式C与制冷供热水同时运转模式E的莫里尔线图。

图16是示出供热水运转模式C中的外部气体温度与COP的关系的图。

图17是示出制冷供热水同时运转模式E中的室内温度与COP的关系的图。

图18是排热回收优先模式中的供热水运转模式C与制冷供热水同时运转模式E的控制方法的说明图。

图19是根据时刻来切换排热回收优先模式的说明图。

图20是根据电费来切换排热回收优先模式的说明图。

图21是实施方式2涉及的热泵装置100的制冷剂回路结构图。

图22是示出加热水运转模式F时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图23是示出制冷加热水同时运转模式G时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图24是示出制冷加热水供热水同时运转模式H时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图25是示出实施方式2的第二烧热供热水的动作的流程图。

图26是实施方式3涉及的热泵装置100的制冷剂回路结构图。

图27是示出供热水制冷预冷同时运转模式I时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

图28是示出实施方式3的预冷的动作的流程图。

具体实施方式

实施方式1

首先，对实施方式1涉及的热泵装置100的结构进行说明。

图1是实施方式1涉及的热泵装置100的制冷剂回路结构图。

实施方式1涉及的热泵装置100具备环状的第一制冷剂流路，所述第一制冷剂流路通过配管依次连接压缩机1、电磁阀2a（第一开闭机构）、四通阀3（切换机构）、换热器4（第一换热器）、减压机构6（第一减压机构）、减压机构8a（第二减压机构）、换热器9a（第二换热器）和储液器12。而且，热泵装置100具备第二制冷剂流路，所述第二制冷剂流路通过配管从减压机构6与减压机构8a之间连接到压缩机1与电磁阀2a之间，并且依次连接减压机构18a（第三减压机构）、换热器14a（第三换热器）和电磁阀2b（第二开闭机构）。由第一制冷剂流路和第二制冷剂流路构成制冷剂回路。制冷剂在制冷剂回路的内部循环。而且，热泵装置100具备旁通配管24（旁通流路），所述旁通配管连接下述两个配管并且在中途设有电磁阀19（第三开闭机构），所述两个配管包括：从电磁阀2a经由四通阀3连接至换热器4为止的配管；以及从换热器9a经由四通阀3和储液器12连接至压缩机1为止的配管。

而且，热泵装置100具备将换热器14a、水泵15a和储热水箱16依次用配管连接而成的第一水回路。热交换介质即水作为中间水在第一水回路的内部循环。

热泵装置100具备热源单元301（热源装置）、室内单元302a（第一利用装置）、供热水单元303（第二利用装置）这三个装置。热源单元301和室内单元302a通过配管7和配管11连接。而且，热源单元301和供热水单元303通过配管13和配管17连接。

热泵装置100通过进行蒸汽压缩式的制冷循环运转从而能够同时处理室内单元302a的制冷指令（制冷开/关）或者制热指令（制热开/关）以及供热水单元303的供热水指令（供热水开/关）。

热源单元301具备压缩机1、电磁阀2a、2b、四通阀3、换热器4、送风机5、减压机构6、减压机构8a、减压机构18a、储液器12和电磁阀19。

压缩机1是通过变换器控制转速而能够进行容量控制的压缩机，其吸入制冷剂并将其压缩成高温高压状态而喷出。四通阀3切换下述两个流路：连接配管11和储液器12且连接电磁阀2a和换热器4的流路（图1的实线所示的流路）；连接配管11和电磁阀2a且连接储液器12和换热器4的流路（图1的虚线所示的流路）。由此，四通阀3控制制冷剂的流动方向。换热器4是例如由传热管和大量的翅片构成的交叉翅片式的翅管型换热器，其进行外部气体与制冷剂的热交换。送风机5由通过直流马达驱动的离心风扇、多翼风扇等构成，其能够调整送风量。送风机5设于换热器4的附近，其将室外空气吸入热源单元301内，在换热器4使制冷剂与室外空气进行热交换，然后将热交换后的室外空气排出到室外。减压机构6、减压机构8a和减压机构18a调整制冷剂的压力。而且，减压机构6、减压机构8a和减压机构18a控制制冷剂的流动方向和制冷剂的分配流量。储液器12储存剩余制冷剂。

而且，在热源单元301设有压力传感器201、温度传感器202、203、204。

压力传感器201设于压缩机1的排出侧，其检测制冷剂的高压侧压力。温度传感器202设于压缩机1的排出侧，其检测制冷剂的排出温度。温度传感器203设于换热器4的液体侧，其检测液体制冷剂的温度。温度传感器204设于热源单元301的室外空气的吸入口侧，用于检测流入到单元内的室外空气的温度。

室内单元302a具备换热器9a和送风机10a。

换热器9a是例如由传热管和大量的翅片构成的交叉翅片式的翅管型换热器，其进行室内空气（第一流体）与制冷剂的热交换。送风机10a由通过直流马达驱动的离心风扇、多翼风扇等构成，其能够调整送风量。送风机10a设于换热器9a的附近，其将室内空气吸入热源单元301内，在换热器9a使制冷剂与室内空气进行热交换，然后将热交换后的室内空气排出到室内。

而且，在室内单元302a设有温度传感器205a、206a、207a。

温度传感器205a设于换热器9a的液体侧，其检测液体制冷剂的温度。温度传感器206a设于换热器9a的气体侧，其检测气体制冷剂的温度。温度传感器207a设于室内单元302a的室内空气的吸入口侧，用于检测流入到单元内的室内空气的温度。

供热水单元303具备换热器14a、水泵15a和储热水箱16。

换热器14a由例如板式水换热器构成，其使在第一水回路流动的中间水（第二流体）与制冷剂进行热交换，使中间水成为加热水。水泵15a是使中间水在第一水回路内循环的泵，其能够改变向换热器14a供给的水的流量。储热水箱16储存已烧热的热水。储热水箱16为满水式，储热水箱16形成温度分层同时进行热水储存，在上部储存高温水，在下部储存低温水。根据热水出水要求，从储热水箱16的上部供给热水。按因热水出水而减少的热水的量，将低温的自来水供给到储热水箱16并保留在供热水容器16下部。

在供热水单元303，由水泵15a送来的水在换热器14a由制冷剂加热而成为加热水，然后流入储热水箱16内。加热水不与储热水箱16的水混合，作为中间水与储热水箱16内的水进行换热器而成为冷水。然后，从储热水箱16流出，流到水泵15a，再次被送水而在换热器14a成为加热水。通过这样的流程，在储热水箱16将热水烧热。

另外，利用供热水单元303的储热水箱16的水的加热方法并不限定于如上所述的利用中间水的热交换方式，也可以采用使储热水箱16的水直接在第一水回路流动、在换热器14a进行热交换而成为加热水后再次回到储热水箱16的加热方法。

而且，在供热水单元303设有温度传感器208a、209a、210a、211a～211d、212、213、流量传感器214a。

温度传感器208a设于换热器14a的液体侧，其检测液体制冷剂的温度。温度传感器209a设于第一水回路的换热器14a的水的流入部，其检测流入换热器14a的水的温度（入口水温）。温度传感器210a设于第一水回路的换热器14a的水的流出部，其检测从换热器14a流出的水的温度（出口水温）。温度传感器211a～211d设置在储热水箱16的内部表面，测量储热水箱16内的设置位置高度的水的温度。温度传感器212设于储热水箱16的供水部，其检测流入储热水箱16的水的温度。温度传感器213设于储热水箱16的出水部，其检测从储热水箱16流出的水的温度。温度传感器214a设于水泵15a与换热器14a之间，其检测流入换热器14a的水的体积流量。

在此，如图1所示，说明了对一台热源单元连接一台室内单元和一台供热水单元的情况。不过，关于对一台热源单元连接两台以上的室内单元和两台以上的供热水单元的情况也同样能够执行。

而且，用于热泵装置100的制冷剂并不特别限定。作为用于热泵装置100的制冷剂，例如可以采用R410A、R407C、R404A、R32等HFC制冷剂、R22、R134a等HCFC制冷剂、或者碳化氢、氦那样的自然制冷剂等。

图2是实施方式1涉及的控制装置101和遥控器102的结构的框图。另外，在图2中，不仅示出了控制装置101和与控制装置101连接的遥控器102，还示出了与控制装置101连接的传感器和设备（执行器）的连接结构。

热泵装置100具备进行压缩机1等各设备的控制的控制装置101。控制装置101具备测定部103、运转控制部104、通信部105、存储部106、计时部107、优先度控制部108。

测定部103取得由各种温度传感器、压力传感器、流量传感器等传感器检测到的各个量。而且，测定部103还能够测定热泵装置100的消耗电量和运转时间。运转控制部104基于测定部103取得的信息来控制压缩机1、电磁阀2a、2b、四通阀3、送风机5、减压机构6、减压机构8a、减压机构18a、送风机10a、水泵15a和电磁阀19。通信部105进行来自电话线路、局域网线路、无线等通信方式的通信数据信息的输入、以及与遥控器102之间的信息的输入输出。存储部106存储预先设定的常量、从遥控器102发送来的设定值、热泵装置100的运转时间、消耗电量等。存储在存储部106的这些存储内容能够根据需要来检索和改写。计时部107输出当前的时刻。优先度控制部108控制后述的排热回收优先模式的设定。

而且，热泵装置100具备遥控器102，所述遥控器102是用于进行控制装置101与用户之间的信息的输入输出的用户接口装置（输入装置、显示装置）。遥控器102具备输入部109、显示部110、发光部111。

输入部109供用户输入运转的开/关、各种运转模式的选择、以及室内设定温度和烧热温度等设定值。显示部110进行当前的蓄热量的显示等控制装置101的微机的处理结果的显示。发光部111根据微机的处理结果使遥控器的显示器或者装置周边发光。

而且，也可以具备输出警告音等的输出部。

测定部103、运转控制部104、通信部105、计时部107、优先度控制部108例如由微机构成。存储部106例如由半导体存储器构成。输入部109例如由按钮、触摸面板构成。显示部110例如由液晶画面构成。发光部111例如由LED（Light Emitting Diode，发光二极管）构成。

控制装置101配置在热源单元301，但是这仅为一例，控制装置101配置的场所并不受限。

接下来，对实施方式1涉及的热泵装置100的动作进行说明。

热泵装置100根据室内单元302a所要求的空调要求和供热水单元303所要求的供热水要求来进行对搭载于热源单元301、室内单元302、供热水单元303的各设备的控制。并且，热泵装置100执行制冷运转模式A、制热运转模式B、供热水运转模式C、制热供热水同时运转模式D、制冷供热水同时运转模式E这五个运转模式。

下面说明各运转模式中的热泵装置100的制冷剂流动和各设备的控制方法。

<制冷运转模式A>

图3是示出制冷运转模式A时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在制冷运转模式A中，四通阀3被设定为图1的实线的流路。电磁阀2a被设定为打开、电磁阀2b被设定为关闭、电磁阀19被设定为关闭。减压机构18a被设定为最低开度（全闭）。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂，经由电磁阀2a、四通阀3，流入换热器4。流入换热器4的制冷剂与由送风机5供给的室外空气进行热交换而成为高压液体制冷剂。高压液体制冷剂从换热器4流出，通过被控制成最大开度（全开）的减压机构6，由减压机构8a减压，成为低压二相制冷剂。减压机构8a的开度被控制成使得换热器9a的过热度达到预定值。换热器9a的过热度通过从室内侧气体温度传感器206a的温度减去室内侧液体温度传感器205a的温度而求得。

低压二相制冷剂从热源单元301流出，经由配管7流入室内单元302a。流入室内单元302a的制冷剂流入室内换热器9a，将由室内送风机10a供给的室内空气冷却而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从室内单元302a流出，经由配管11流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂通过四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。压缩机1被控制成使室内单元302a的温度传感器207a与室内设定温度的差减小。

<制热运转模式B>

图4是示出制热运转模式B时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在制热运转模式B中，四通阀3被设定为图1的虚线的流路。电磁阀2a被设定为打开、电磁阀2b被设定为关闭、电磁阀19被设定为关闭。减压机构18a被设定为全闭。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂，经由电磁阀2a、四通阀3，从热源单元301流出。从热源单元301流出的制冷剂，经由配管11流入室内单元302a。流入室内单元302a的制冷剂流入换热器9a，将由送风机10a供给的室内空气加热而成为高压液体制冷剂，然后从换热器9a流出。高压液体制冷剂从室内单元302a流出，经由配管7流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂由减压机构8a减压，成为低压二相制冷剂。减压机构8a的开度被控制成使得换热器9a的过冷度达到预定值。换热器9a的过冷度通过从压力传感器201的压力下的饱和温度减去室内侧液体温度传感器205a的温度而求得。

低压二相制冷剂通过被控制成全开的减压机构6而流入换热器4。流入换热器4的制冷剂与由送风机5供给的室外空气进行热交换而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从换热器4流出，经由四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。压缩机1被控制成使室内单元302a的温度传感器207a与室内设定温度的差减小。

<供热水运转模式C>

图5是示出供热水运转模式C时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在供热水运转模式C中，四通阀3被设定为图1的虚线的流路。另外，四通阀3被设定为连接储液器12和换热器4即可，并不需要连接换热器9a和电磁阀2a。电磁阀2a被设定为关闭、电磁阀2b被设定为打开、电磁阀19被设定为关闭。减压机构8a被设定为全闭。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂，经由电磁阀2b从热源单元303流出，经由配管13流入供热水单元303。流入供热水单元303的制冷剂流入换热器14a，将由水泵15a供给的水加热而成为高压液体制冷剂。高压液体制冷剂从换热器14a流出，从供热水单元303流出，经由配管17流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂由减压机构18a减压，成为低压二相制冷剂。减压机构18a的开度被控制成使得换热器14a液体侧的过冷度达到预定值。换热器14a的液体侧的过冷度通过从压力传感器201的压力下的饱和温度减去温度传感器208a的温度而求得。

低压二相制冷剂通过被控制成全开的减压机构6而流入换热器4。流入换热器4的制冷剂将由送风机5供给的室外空气冷却而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从换热器4流出，经由四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。压缩机1被控制成例如最大频率，以使供热水能力达到最大、在短时间内将热水烧热。

<制热供热水同时运转模式D>

图6是示出制热供热水同时运转模式D时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在制热供热水同时运转模式D中，四通阀3被设定为图1的虚线的流路。电磁阀2a被设定为打开、电磁阀2b被设定为打开、电磁阀19被设定为关闭。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂被分配而流到电磁阀2a和电磁阀2b。

流入电磁阀2a的制冷剂在通过四通阀3后从热源单元301流出，经由配管11流入室内单元302a。流入室内单元302a的制冷剂流入换热器9a，将由送风机10a供给的室内空气加热而成为高压液体制冷剂，然后从换热器9a流出。从换热器9a流出的制冷剂，从室内单元302a流出，经由配管7流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂由减压机构8a减压，成为低压二相制冷剂。在此，减压机构8a的开度被控制成使得换热器9a的过冷度达到预定值。

另一方面，流入电磁阀2b的制冷剂从热源单元301流出，经由配管13流入供热水单元303。流入供热水单元303的制冷剂流入换热器14a，将由水泵15a供给的水加热而成为高压液体制冷剂，然后从换热器14a流出。高压液体制冷剂从供热水单元303流出，经由配管17流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂由减压机构18a减压，成为低压二相制冷剂。在此，减压机构18a的开度被控制成使得换热器14a液体侧的过冷度达到预定值。

由减压机构8a减压过的制冷剂与由减压机构18a减压过的制冷剂合流。合流后的制冷剂通过被控制成全开开度的减压机构6，流入换热器4。流入换热器4的制冷剂将由送风机5供给的室外空气冷却而成为低压气体制冷剂。从换热器4流出的制冷剂，经由四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。压缩机1，为了使供热水在短时间完成且进行室内单元302a的制热，因此被控制成例如最大频率。

<制冷供热水同时运转模式E>

图7是示出制冷供热水同时运转模式E时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在制冷供热水同时运转模式E中，四通阀3被设定为图1的实线的流路。另外，四通阀3被设定为连接储液器12和换热器9a即可，并不需要连接电磁阀2a和换热器4。电磁阀2a被设定为关闭、电磁阀2b被设定为打开、电磁阀19被设定为打开。减压机构6被设定为最低开度（全闭）。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂，流入电磁阀2b，从热源单元301流出，经由配管13流入供热水单元303。流入供热水单元303的制冷剂流入换热器14a，将由水泵15a供给的水加热而成为高压液体制冷剂，然后从换热器14a流出。高压液体制冷剂从供热水单元303流出，经由配管17流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂通过被控制成最大开度的减压机构18a，由减压机构8a减压，成为低压二相制冷剂。减压机构8a被控制成使得换热器14a的过冷度达到预定值。低压二相制冷剂从热源单元301流出，经由配管7流入室内单元302a。

流入室内单元302a的制冷剂流入换热器9a，将由送风机10a供给的室内空气冷却而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从室内单元302a流出，经由配管11流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂通过四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。

压缩机1的控制方法由是根据制冷负荷控制的制冷优先还是根据供热水负荷控制的供热水优先来确定。原则上是以制冷优先执行运转的。不过，在供热水动作持续进行预定时间以上的情况下，即在供热水运转模式C和制冷供热水同时运转模式E持续进行且运转时间达到预定时间以上（例如，两小时以上）的情况下，以供热水优先执行运转。

在制冷优先的情况下，压缩机1被控制成使室内单元302a的温度传感器207a与室内设定温度的差减小。在供热水优先的情况下，为了使供热水能力最大、在短时间将热水烧热，压缩机1被控制成例如最大频率。

在制冷供热水同时运转模式E中，将减压机构6控制为全闭开度，从而制冷剂不会流到换热器4。因此，换热器4的热交换量为零。即，制冷供热水同时运转模式E是由供热水单元303将室内单元302a的排热完全回收的完全排热回收运转。

而且，通过使电磁阀2a为关闭，使电磁阀19为打开，从而将换热器4的四通阀3侧与压缩机1的吸入侧连接。因此，换热器4成为低压环境，能够防止制冷剂滞留在换热器4。另外，在没有电磁阀2a和电磁阀19的情况下，换热器4成为高压环境，制冷剂因外部气体而冷凝液化，使得制冷剂滞留。因此，产生了使制冷剂流到换热器4来抑制制冷剂滞留的必要。另一方面，在如上所述地存在电磁阀2a和电磁阀19的情况下，能够使换热器4成为低压环境，从而不存在制冷剂因外部气体而液化的情况。因此，不必使制冷剂流到换热器4，能够使换热器4的制冷剂流动为零。因此，制冷供热水同时运转模式E能够使制冷剂完全流到室内单元302a，成为完全排热回收运转。其结果是，提高了运转效率。

在此，在热泵装置100中，在原则上，在同时存在室内单元302a的要求负荷即制冷负荷和供热水单元303的要求负荷即供热水负荷的情况下，进行制冷供热水同时运转模式E来实现排热回收。

具体来说，在制冷开（存在制冷负荷）且判断为储热水箱16内的水温降低而热水不足（存在供热水负荷）的情况下，采用制冷供热水同时运转模式E。并且，在运转预定时间后判断储热水箱16的水温达到第一烧热目标温度（第一加热温度）时，将运转模式置为制冷运转模式A以结束供热水动作。另一方面，当制冷关而没有制冷负荷时，置为供热水运转模式C以结束制冷动作。

在此，第一烧热目标温度是用户通过遥控器102的输入部109设定的通常的烧热目标温度。通常的烧热指的是存在供热水单元303的供热水负荷（要求负荷）的情况下的烧热。

另外，运转控制部104判断储热水箱16的热水温度是否达到第一烧热目标温度的方法如下所述。首先，基于在储热水箱16设置的水温传感器211a～211d，运转控制部104掌握热水的滞留状况。接着，运转控制部104判断在储热水箱16的最下部设置的水温传感器211d检测到的温度与烧热目标温度的温度差是否在预定值以内（例如，5℃以内）。在温度差达到预定值以内的时刻，运转控制部104判断在储热水箱16内滞留有第一烧热目标温度。

不过，在没有制冷负荷和供热水负荷同时产生而未成为制冷供热水同时运转模式E的情况下，由于未同时产生制冷负荷和供热水负荷而未进行排热回收，因此无法充分地发挥系统的节能性能。

因此，在热泵装置100中，通过设置排热回收优先模式来积极地进行排热回收，能够充分地发挥系统的节能性能。

图8是示出排热回收优先模式中热泵装置100的运转动作的流程图。

首先，在S11，优先度控制部108将排热回收优先模式设为开。在此，优先度控制部108由用户通过遥控器102的输入部109选择输入排热回收优先模式。另外，在排热回收优先模式为关的情况下，仅在如上所述那样同时产生制冷负荷和供热水负荷的情况下执行制冷供热水同时运转模式E。

接下来，在S12，如图9所示，优先度控制部108由用户通过遥控器102的输入部109输入第二烧热目标温度（第二加热温度），所述第二烧热目标温度表示比第一烧热目标温度高出预定值以上的温度。另外，在S13，优先度控制部108由用户通过遥控器102的输入部109输入预冷设定温度（冷却温度）。

接着，在S14，优先度控制部108待机直到制冷开或者供热水开。

在S14，优先度控制部108在制冷开的情况下使处理前进至S15。在S15，优先度控制部108执行制冷供热水同时运转模式E来开始第二烧热供热水。在此，第二烧热供热水指的是没有供热水单元303的供热水负荷（要求负荷）的情况下的排热回收动作。

接下来，在S16，优先度控制部108判断储热水箱16的热水温度是否在第二烧热目标温度以下。在超过第二烧热目标温度的情况下（S16为“否”），优先度控制部108使处理前进至S17。在S17，优先度控制部108结束第二烧热供热水，执行制冷运转模式A。另一方面，在为第二烧热目标温度以下的情况下（S16为“是”），优先度控制部108使处理前进至S18并判断是否是制冷关。如果是制冷开（S18为“否”），优先度控制部108使处理回到S16。另一方面，如果是制冷关，即用户停止制冷运转而没有制冷负荷的情况（S18为“是”），则优先度控制部108使处理前进至S19。在S19，优先度控制部108结束运转。

即，在选择排热回收优先模式时，即使储热水箱16的热水温度达到第一烧热目标温度，只要未达到比第一烧热目标温度高的第二烧热目标温度，则执行制冷供热水同时运转模式E。

这样，通过执行第二烧热供热水，能够延长利用排热回收的供热水动作的时间。与利用排热回收的供热水动作的时间的延长量对应地，能够缩短供热水运转模式C的运转时间，从而改善了节能性能。在排热回收优先模式下，在换热器9a在制冷动作中作为蒸发器的情况下，通过尽量将换热器14a作为冷凝器，抑制了换热器4成为冷凝器而排热的动作。

另一方面，在S14，优先度控制部108在供热水开的情况下使处理前进至S20。在S20，优先度控制部108执行制冷供热水同时运转模式E来开始预冷。在此，预冷指的是没有室内单元302a的制冷负荷（要求负荷）的情况下的排热回收动作。

接下来，在S21，优先度控制部108判断室内单元302a的室内温度是否在预冷设定温度以上。在低于预冷设定温度的情况下（S21为“否”），优先度控制部108使处理前进至S22。在S22，预冷结束，执行供热水运转模式C。另一方面，在达到预冷设定温度以上的情况下（S21为“是”），优先度控制部108使处理前进至S23并判断是否是供热水关。如果是供热水开（S23为“否”），优先度控制部108使处理回到S21。另一方面，如果是供热水关，即储热水箱16的热水温度达到第一烧热目标温度而没有供热水负荷的情况（S23为“是”），则优先度控制部108使处理前进至S24。另外，使供热水关也可以是供热水容器16的热水温度达到第二烧热目标温度的情况。在S24，优先度控制部108结束运转。

即，在选择排热回收优先模式时，即使并非是制冷开，只要是室内的温度在预冷设定温度以上，就执行制冷供热水同时运转模式E。

这样，通过执行预冷，能够延长利用排热回收的制冷动作的时间。与利用排热回收的制冷动作的时间的延长量对应地，能够缩短制冷运转模式A的运转时间，从而改善了节能性能。预冷是在高气密性、高隔热住宅等热的进入较少的空间中特别有效的动作。在排热回收优先模式下，在换热器14a在供热水动作中作为冷凝器的情况下，通过尽量将换热器9a作为蒸发器，抑制了换热器4成为蒸发器而排热的动作。

另外，S12的第二烧热目标温度的设定方法可以是，在例如第二烧热目标温度比第一烧热目标温度高α℃时，由用户从遥控器102输入α。或者，作为第二烧热目标温度，设定为系统的最大烧热温度。在将第二烧热目标温度设为最大烧热温度的情况下，优先执行排热回收直到储热水箱16的蓄热量蓄满。

另外，S13的预冷设定温度也可以是上一次制冷完成时设定的设定温度。

另外，将第二烧热供热水目标温度和预冷设定温度存储在存储部106。

另外，在单独的排热回收优先模式下，可以容许第二烧热供热水和预冷，也可以容许第二烧热供热水而不容许预冷等那样地分别设定第二烧热温度供热水和预冷。通过能够分别设定，从而用户能够将排热回收优先模式设定成适合自己的生活方式。

另外，如图10所示，在排热回收优先模式中，遥控器102的显示部110在显示器显示处于排热回收优先模式中。并且，在第二烧热供热水时或者预冷时，为了使得查看遥控器就可以一眼看出处于第二烧热供热水动作中或者预冷动作中，发光部111在第二烧热供热水时使光源发红光，在预冷时使光源发蓝光等。如图10所示，发光方法可以使在遥控器的周围设置的光源（例如，LED）发光，也可以使显示器发光。通过这样，能够通知用户处于排热回收优先模式中。

在上述说明中，说明了下述情况：尽量减少执行单独进行制冷动作的制冷运转模式A的机会，更多地执行制冷供热水同时运转模式E，执行供热水动作直到达到第二烧热目标温度。更多地执行制冷供热水同时运转模式E的原因是：相对于制冷运转模式A仅将蒸发能力作为制冷能力利用，制冷供热水同时运转模式E能够将散热能力作为供热水能力利用且将蒸发能力作为制冷能力利用。

不过，并不是制冷供热水同时运转模式E总是比制冷运转模式A运转效率高。使用图11至图14说明包含该情况并进一步充分发挥节能性能的运用方法。

图11是制冷运转模式A与制冷供热水同时运转模式E的莫里尔线图。图12是示出制冷运转模式A中的外部气体温度与COP的关系的图。图13是示出制冷供热水同时运转模式E中的出口加热水与COP的关系的图。图14是排热回收优先模式中的制冷运转模式A与制冷供热水同时运转模式E的控制方法的说明图。

通常，由于烧热温度比外部气体温度高，因此如图11所示，制冷供热水同时运转模式E的高压侧压力比制冷运转模式A的高压侧压力高。因此，制冷供热水同时运转模式E的压缩机输入W[kW]比制冷运转模式A的压缩机输入W′[kW]大。在制冷供热水同时运转模式E中，如果散热能力回收的量无法包括压缩机输入量增加的量的话，则运转效率变差。

如图12所示，由于在制冷运转模式A中换热器4作为冷凝器，因此外部气体温度传感器204的温度即外部气体温度越高则运转效率即COP越是减少。而且，如图13所示，由于在制冷供热水同时运转模式E中换热器14a作为冷凝器，因此出口水温传感器210a检测到的温度即出口水温越高则运转效率即COP越是减少。

根据以上的特性，在出口水温高且外部气体温度低的情况下，制冷运转模式A的运转效率比制冷供热水同时运转模式E的运转效率高。因此，在这样的情况下，在存在制冷负荷而没有供热水负荷时，最好执行制冷运转模式A而不是制冷供热水同时运转模式E。

作为在排热回收优先模式下进行该动作的方法，采用下述的方法。如图14所示，设置范围，在所述范围中，即使选择了排热回收优先模式也根据出口水温和外部气体温度来使排热回收优先模式无效。具体来说，例如，优先度控制部108在出口水温（℃）高过外部气体温度（℃）的预定倍数（例如，两倍）以上的情况下，使排热回收优先模式无效而不执行第二烧热供热水，在其他情况下使排热回收优先模式有效并执行第二烧热供热水。而且，优先度控制部108在出口水温比外部气体温度高出预定的温度以上的情况下，也可以使排热回收优先模式无效而不执行第二烧热供热水。

通过这样，能够抑制尽管制冷运转模式A比制冷供热水同时运转模式E的运转效率高却仍向制冷供热水同时运转模式E转移的问题。即，能够进行运行以判断出运转效率高的方式而积极地进行排热回收。

上面说明了根据出口水温和外部气体温度判断的判断方法，不过判断方法并不限定于此。

例如，也可以取代出口水温，采用温度传感器209a的温度即入口水温、温度传感器211a～d的温度即水箱水温等第一水回路的其他位置处的水温。

而且，也可以不使用出口水温和外部气体温度两者进行判断，而进行根据出口水温或外部气体温度的任意一方的判断。通过这样，能够更单纯地指定排热回收优先模式的有效和无效的范围。

而且，在上述说明中，对下述情况进行了说明：尽量减少执行单独进行供热水动作的供热水运转模式C的机会，更多地执行制冷供热水同时运转模式E，执行预冷。更多地执行制冷供热水同时运转模式E是因为：相对于供热水运转模式C仅将散热能力作为供热水能力利用，制冷供热水同时运转模式E能够将散热能力作为供热水能力利用且将蒸发能力作为制冷能力利用。

但是，并不是制冷供热水同时运转模式E的运转效率总是比供热水运转模式C运转效率高。使用图15至图18说明包含该情况并进一步充分发挥节能性能的运用方法。

图15是供热水运转模式C与制冷供热水同时运转模式E的莫里尔线图。图16是示出供热水运转模式C中的外部气体温度与COP的关系的图。图17是示出制冷供热水同时运转模式E中的室内温度与COP的关系的图。图18是排热回收优先模式中的供热水运转模式C与制冷供热水同时运转模式E的控制方法的说明图。

一般来说，换热器4的传热性能比换热器9a的传热性能高，因此如图15所示，制冷供热水同时运转模式E的低压侧压力比供热水运转模式C的低压侧压力低。因此，制冷供热水同时运转模式E的压缩机输入W[kW]比制冷运转模式A的压缩机输入W′[kW]大。在制冷供热水同时运转模式E中，如果回收蒸发能力的量无法达到压缩机输入量增加的量的话，则运转效率变差。

如图16所示，由于在供热水模式C中换热器4作为蒸发器，因此外部气体温度传感器204的温度即外部气体温度越高则运转效率即COP越是增加。而且，如图17所示，由于在制冷供热水同时运转模式E中换热器9a作为蒸发器，因此室内吸入温度传感器207a的温度即室内温度越高则运转效率即COP越是增加。

根据以上的特性，在外部气体温度高且室内温度低的情况下，供热水运转模式C的运转效率比制冷供热水同时运转模式E的运转效率高。因此，在这样的情况下，在存在供热水负荷而没有制冷负荷时，最好执行供热水运转模式C。

作为在排热回收优先模式下进行该动作的方法，采用下述的方法。如图18所示，设置范围，在所述范围中，即使选择了排热回收优先模式也根据室内温度和外部气体温度来使排热回收优先模式无效。具体来说，例如，优先度控制部108在室内温度比外部气体温度低预定的温度（例如，10℃）的情况下，使排热回收优先模式无效而不执行预冷，在其他情况下使排热回收优先模式有效并执行预冷。而且，例如，优先度控制部108在外部气体温度（℃）比室内温度（℃）高出预定倍数以上的情况下，也可以使排热回收优先模式无效且不执行第二烧热供热水。

通过这样，能够抑制尽管供热水运转模式C比制冷供热水同时运转模式E的运转效率高也没关系却仍向制冷供热水同时运转模式E转移的问题。即，能够进行运行以判断出运转效率高的方式而积极地进行排热回收。

另外，也可以不使用室内温度和外部气体温度两者进行判断，而进行根据室内温度或外部气体温度的任意一方的判断。通过这样，能够更单纯地指定排热回收优先模式的有效和无效的范围。

而且，也可以使得用户能够根据自己的使用方式来设定排热回收优先模式的有效/无效。通过这样，能够根据用户的意图来进行排热回收运转。

例如，如图19所示，可以采用根据时刻的设定。由此，针对用户利用积蓄的热量的机会多的时间，进行对储热水箱16或室内蓄热的动作。在根据时刻的设定的情况下，可以对预冷和第二烧热供热水分别设定有效还是无效的判定。

例如，假设用户为三口之家，是两个大人、一个小孩的家庭。并且，在从上午十时到下午二时，两个大人都去公司，孩子去学校，是家中没有人的时间。在该情况下，用户通过遥控器102的输入部109将从上午十时到下午二时为止设为排热回收优先模式的预冷无效，而将其他时间设为预冷有效。通过这样，不会出现在一段时间内没人进入房间却进行室内的预冷的问题。而且，从下午十一时到上午六时为止是就寝时间，没有热水的消耗预定。在该情况下，用户通过遥控器102的输入部109将从下午十一时到上午六时为止设为排热回收优先模式的第二烧热供热水无效，而将其他时间设为第二烧热供热水有效。通过这样，不会出现在一段时间内没人使用热水却进行供热水动作的问题。另外，根据时刻的设定也可以按照星期几来设定。

而且，例如，如图20所示，也可以采用根据电费的设定。如图11和图15所示，由于制冷供热水同时运转模式E输入增大，因此消耗电量也较大。因此，在单位电量的电费高的情况下，使排热回收优先模式无效，避免电费飞涨。

例如，用户预先通过遥控器102的输入部109输入想要使排热回收优先模式无效的单位电量的电费而进行设定。在运转时，通信部105从外部取得该时刻的单位电量的电费的信息。然后，针对单位电量的电费，在通信部105取得的金额为用户输入的金额以上的情况下，优先度控制部108使排热回收优先模式无效而不执行第二烧热供热水和预冷。

而且，用测定部103测定消耗电量、热泵装置100运转的总计时间、以及执行预冷和第二烧热供热水的总计时间，按照日单位、周单位、月单位总计并存储到存储部106。并且，也可以使得用户能够通过遥控器102的显示部110确认消耗电量和总计时间。

通过这样，用户能够确认通过执行排热回收优先模式能够减少了多少消耗电量，能够促进用户积极地进行排热回收优先模式的设定和执行。

另外，此时，也可以与执行预冷和第二烧热供热水的总计时间相对于热泵装置100运转的总计时间的比例来向遥控器102的显示部110输出图案（标记、记号等）。通过这样，用户能够一眼就掌握到排热回收优先模式的执行状态。在此，执行预冷和第二烧热供热水的总计时间也可以是预冷或第二烧热供热水的任意一方的总计时间。

实施方式2

首先，对实施方式2涉及的热泵装置100的结构进行说明。

图21是实施方式2涉及的热泵装置100的制冷剂回路结构图。另外，在实施方式2涉及的热泵装置100中，对于与图1所示的实施方式1涉及的热泵装置100的相同部分标以相同标号，以与实施方式1涉及的热泵装置100不同的部分为中心进行说明。

实施方式2涉及的热泵装置100除了实施方式1涉及的热泵装置100的结构之外，还具备第三制冷剂流路，所述第三制冷剂流路利用配管从减压机构6和减压机构8a之间连接到换热器14a和电磁阀2b之间。在第三制冷剂流路依次连接有减压机构18b（第四减压机构）、换热器14b（第四换热器）。

而且，热泵装置100具备将换热器14b、水泵15b和换热板25依次用配管连接而成的第二水回路。作为热交换介质的水作为中间水在第二水回路的内部循环。

热泵装置100除了热源单元301、室内单元302a、供热水单元303之外，还具备分支单元304和加热水制热单元305（第三利用装置）。

分支单元304具备减压机构8a、减压机构18a、b，并将热源单元301与其他单元（室内单元302a、供热水单元303和加热水制热单元305）之间连接起来。另外，在实施方式1中，减压机构8a和减压机构18a是热源单元301的构成要素。

这样，通过新设置分支单元304，能够不改变热源单元侧的制冷剂回路地进行多个单元（在此为室内单元302a、供热水单元303和加热水制热单元305）的连接设定。

加热水制热单元305具备换热器14b、水泵15b和换热板25。

换热器14b例如由板式水换热器构成，其使在第二水回路流动的中间水与制冷剂进行热交换，使中间水成为加热水。水泵15b是使中间水在第二水回路内循环的泵，其能够改变向换热器14b供给的水的流量。换热板25例如是散热器或地暖板，其使在第二水回路流动的水与周围的空气进行热交换。

而且，在加热水制热单元305设有温度传感器208b、209b、210b、流量传感器214b。

温度传感器208b设于换热器14b的液体侧，其检测液体制冷剂的温度。温度传感器209b设于第一水回路的换热器14b的水的流入部，其检测流入换热器14b的水的温度（入口水温）。温度传感器210b设于第一水回路的换热器14b的水的流出部，其检测从换热器14b流出的水的温度（出口水温）。流量传感器214b设于水泵15b与换热器14b之间，其检测流入换热器14b的水的体积流量。

接下来，对实施方式2涉及的热泵装置100的动作进行说明。

实施方式2涉及的热泵装置100除了实施方式1涉及的热泵装置100所执行的五个运转模式之外，还执行加热水运转模式F、制冷加热水同时运转模式G、制冷加热水供热水同时运转模式H这三个运转模式。

下面说明上述三个运转模式中的热泵装置100的制冷剂流动方法和各设备的控制方法。

<加热水运转模式F>

图22是示出加热水运转模式F时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在加热水运转模式F中，四通阀3被设定为图21的虚线的流路。另外，四通阀3被设定为连接储液器12和换热器4即可，并不需要连接换热器9a和电磁阀2a。电磁阀2a被设定为关闭、电磁阀2b被设定为打开、电磁阀19被设定为关闭。减压机构8a和减压机构18a被设定为最低开度（全闭）。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂流入电磁阀2b，从热源单元301流出。从热源单元301流出的制冷剂，经由配管13和配管22b流入加热水制热单元305。另外，减压机构18a为全闭，因此在供热水单元303没有制冷剂流动。流入加热水制热单元305的制冷剂流入换热器14b，将由水泵15b供给的水加热而成为高压液体制冷剂。高压液体制冷剂从换热器14b流出，从加热水制热单元305流出。从加热水制热单元305流出的制冷剂经由配管23b，流入分支单元304，通过被控制成全开的减压机构18b。通过减压机构18b的制冷剂从分支单元304流出，经由配管7流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂流入减压机构6，被减压成为低压二相制冷剂。减压机构6的开度被控制成使得换热器14b的过冷度达到预定值。换热器14b的过冷度通过从压力传感器201的压力下的饱和温度减去温度传感器208b的温度而求得。

低压二相制冷剂流入换热器4，将由送风机5供给的室外空气冷却而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从换热器4流出，经由四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。压缩机1被控制成使得温度传感器210b的温度达到预定的目标值。

<制冷加热水同时运转模式G>

图23是示出制冷加热水同时运转模式G时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在制冷加热水同时运转模式G中，四通阀3被设定为图21的实线的流路。另外，四通阀3被设定为连接储液器12和换热器9a即可，并不需要连接电磁阀2a和换热器4。电磁阀2a被设定为关闭、电磁阀2b被设定为打开、电磁阀19被设定为打开。减压机构18a和减压机构6被设定为最低开度（全闭）。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂流入电磁阀2b，从热源单元301流出。从热源单元301流出的制冷剂，经由配管13和配管22b流入加热水制热单元305。另外，减压机构18a为全闭，因此在供热水单元303没有制冷剂流动。流入加热水制热单元305的制冷剂流入换热器14b，将由水泵15b供给的水加热而成为高压液体制冷剂。高压液体制冷剂从换热器14b流出，从加热水制热单元305流出。从加热水制热单元305流出的制冷剂经由配管23b，流入分支单元304，通过被控制成全开的减压机构18b。通过了减压机构18b的制冷剂流入减压机构8a，被减压而成为低压二相制冷剂，并从分支单元304流出。减压机构8a被控制成使得换热器9a的过热度达到预定值。

低压二相制冷剂经由配管21a流入室内单元302a。流入室内单元302a的制冷剂流入换热器9a，将由送风机10a供给的室内空气冷却而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从换热器9a流出，从室内单元302a流出。从室内单元302a流出的制冷剂经由配管20a流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂经由四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。

压缩机1的控制方法由是根据制冷负荷而控制的制冷优先还是根据加热水制热负荷而控制的加热水制热优先来确定。原则上是以制冷优先执行运转的。在制冷优先的情况下，进行控制以使室内单元302a的温度传感器207a的温度与室内设定温度的差减小。在按照制冷优先运转且由水温传感器210b检测出的温度（加热水出口水温）达到预定的目标值以下的情况下，采用加热水制热优先，压缩机1被控制成使得加热水出口水温达到所述预定的目标值。

通过采用这样的方式，能够避免进行制冷动作的室内单元302a发生不制冷的不冷的情况。而且，能够避免进行制热动作的加热水制热单元305发生不制热的不热的情况。

<制冷加热水供热水同时运转模式H>

图24是示出制冷加热水供热水同时运转模式H时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在制冷加热水供热水同时运转模式H中，四通阀3被设定为图21的实线的流路。另外，四通阀3被设定为连接储液器12和换热器9a即可，并不需要被连接电磁阀2a和换热器4。电磁阀2a被设定为关闭、电磁阀2b被设定为打开、电磁阀19被设定为打开。减压机构6被设定为最低开度（全闭）。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂流入电磁阀2b，从热源单元301流出。从热源单元301流出的制冷剂在流到配管13后被分配至配管22a和配管22b。

流到配管22a的制冷剂流入供热水单元303。流入供热水单元303的制冷剂流入换热器14a，将由水泵15a供给的水加热而成为高压液体制冷剂。高压液体制冷剂从换热器14a流出，从供热水单元303流出。从供热水单元303流出的制冷剂经由配管23a，流入分支单元304，由减压机构18a减压而成为低压二相制冷剂。减压机构18a被控制成使得换热器14a的过冷度达到预定值。

另一方面，流到配管22b的制冷剂流入加热水制热单元305。流入加热水制热单元305的制冷剂流入换热器14b，将由水泵15b供给的水加热而成为高压液体制冷剂。高压液体制冷剂从换热器14b流出，从加热水制热单元305流出。从加热水制热单元305流出的制冷剂经由配管23b，流入分支单元304，由减压机构18b减压而成为低压二相制冷剂。减压机构18b被控制成使得换热器14b的过冷度达到预定值。

从减压机构18a流出的制冷剂与从减压机构18b流出的制冷剂合流。合流的制冷剂通过被控制成全开开度的减压机构8a，从分支单元304流出。从分支单元304流出的制冷剂经由配管21a流入室内单元302a。流入室内单元302a的制冷剂流入换热器9a，将由送风机10a供给的室内空气冷却而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从换热器9a流出，从室内单元302a流出。从室内单元302a流出的制冷剂经由配管20a流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂经由四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。

压缩机1的控制方法由是根据制冷负荷而控制的制冷优先还是根据加热水制热负荷和供热水负荷而控制的加热水制热供热水优先来确定。在制冷优先的情况下，进行控制以使室内单元302a的温度传感器207a与室内设定温度的差减小。而且，在加热水制热供热水优先的情况下，为了在短时间完成供热水而控制成最大频率。

在实施方式2涉及的热泵装置100中，与实施方式1涉及的热泵装置100同样地，能够设置排热回收优先模式以进行制冷供热水同时运转模式E。即，能够与实施方式1同样地执行图8所示的动作。

并且，在实施方式2中，在制冷加热水同时运转模式G中，在按照制冷优先运转时仅靠加热水制热单元305则散热能力过剩、出口水温过高的情况下，即在通过加热中间水而能够从制冷剂除去的热量为第一热量以下的情况下，能够执行在供热水单元303蓄热的第二烧热供热水。

以往，在制冷加热水同时运转模式G中按照制冷优先运转的情况下，无法处理剩余的散热能力。因此，不得不例如交替地切换加热水制冷同时运转模式E和制冷运转模式C地运转，将剩余的散热能力用换热器4排热。因此，无法充分地发挥节能性能。但是，在实施方式2涉及的热泵装置100中，能够避免该动作。即，不必排出剩余的散热能力，能够回收到供热水单元303进行蓄热。即，能够进行完全排热回收运转，能够充分地发挥节能性能。

图25是示出实施方式2的第二烧热供热水2的动作的流程图。

首先，在S31，优先度控制部108将排热回收优先模式置为开。接着，在S32，优先度控制部108设定第二烧热目标温度。第二烧热目标温度与实施方式1相同。接着，在S33，优先度控制部108待机，直到因制冷负荷的产生而使制冷开，且因加热水制热负荷的产生而使加热水开。

在S33，优先度控制部108在制冷开且加热水开的情况下（S33为“是”）使处理前进至S34。在S34，优先度控制部108执行制冷加热水同时运转模式G。接着，在S35，优先度控制部108待机直到压缩机1按照制冷优先被控制。另外，在制冷优先的情况下，压缩机1根据室内单元302a的要求负荷而被控制。在按照制冷优先控制的情况下（S35为“是”），能够将剩余的散热能力蓄积到供热水单元303，因此优先度控制部108使处理前进至S36。在S36，优先度控制部108执行制冷加热水供热水同时运转模式H，开始第二烧热供热水2。另外，在制冷加热水供热水同时运转模式H，继续压缩机的控制，使制冷优先。

接着，在S37，优先度控制部108判断储热水箱16的热水温度是否在第二烧热目标温度以下。在高于第二烧热温度（S37为“否”）的情况下，优先度控制部108使处理前进至S38。在S38，优先度控制部108结束第二烧热供热水2，执行制冷加热水同时运转模式G。

另一方面，在第二烧热目标温度以下（S37为“是”）的情况下，优先度控制部108使处理前进至S39。在S39，优先度控制部108判断制冷是否为开。在制冷关（S39为“否”）的情况下，优先度控制部108使处理前进至S40。在S40，优先度控制部108结束第二烧热供热水2，执行加热水运转模式F。

另一方面，在制冷开（S39为“是”）的情况下，优先度控制部108使处理前进至S41。在S41，优先度控制部108判断加热水是否为关。在加热水开（S41为“否”）的情况下，优先度控制部108使处理回到S37，在加热水关（S41为“是”）的情况下，使处理前进至S42。在S42，优先度控制部108结束第二烧热供热水2，执行制冷运转模式A。

实施方式3

首先，对实施方式3涉及的热泵装置100的结构进行说明。

图26是实施方式3涉及的热泵装置100的制冷剂回路结构图。另外，在实施方式3涉及的热泵装置100中，对于与图1所示的实施方式1涉及的热泵装置100的相同部分标以相同标号，以与实施方式1涉及的热泵装置100不同的部分为中心进行说明。

实施方式3涉及的热泵装置100除了实施方式1涉及的热泵装置100的结构之外，还具备第四制冷剂流路，所述第四制冷剂流路利用配管从减压机构6和减压机构8a之间连接到换热器9a和四通阀3之间。在第四制冷剂流路依次连接有减压机构8b（第五减压机构）、换热器9b（第五换热器）。

热泵装置100除了热源单元301、室内单元302a、供热水单元303之外，还具备分支单元304和室内单元302b（第四利用装置）。另外，室内单元302a和室内单元302b可以设置在同一室内，也可以设置在不同的室内。

分支单元304具备减压机构8a、b、减压机构18a，并将热源单元301与其他单元（室内单元302a、b和供热水单元303）之间连接起来。另外，在实施方式1中，减压机构8a和减压机构18a是热源单元301的构成要素。

这样，通过新设置分支单元304，能够不改变热源单元侧的制冷剂回路地进行多个单元（在此为室内单元302a、b和供热水单元303）的连接设定。

室内单元302b具备换热器9b、送风机10b。

换热器9b例如是由传热管和大量的翅片构成的交叉翅片式的翅管型换热器，其进行室内空气（第四流体）与制冷剂的热交换。送风机10b由通过直流马达驱动的离心风扇、多翼风扇等构成，其能够调整送风量。送风机10b设于换热器9b的附近，其将室内空气吸入热源单元301内，在换热器9b使制冷剂与室内空气进行热交换，然后将热交换后的室内空气排出到室内。

而且，在室内单元302b设有温度传感器205b、206b、207b。

温度传感器205b设于换热器9b的液体侧，其检测液体制冷剂的温度。温度传感器206b设于换热器9b的气体侧，其检测气体制冷剂的温度。温度传感器207b设于室内单元302b的室内空气的吸入口侧，用于检测流入到单元内的室内空气的温度。

接下来，对实施方式3涉及的热泵装置100的动作进行说明。

实施方式3涉及的热泵装置100除了实施方式1涉及的热泵装置100所执行的五个运转模式之外，还执行供热水制冷预冷同时运转模式I。供热水制冷预冷同时运转模式I在供热水单元303为供热水开、室内单元302a和室内单元30b的一方为制冷开而另一方为停止的情况下执行。

下面说明供热水制冷预冷同时运转模式I中的热泵装置100的制冷剂流动方法和各设备的控制方法。

<供热水制冷预冷同时运转模式I>

图27是示出供热水制冷预冷同时运转模式I时的制冷剂的流动和各设备的控制方法的图。

在供热水制冷预冷同时运转模式I中，四通阀3被设定为图26的实线的流路。另外，四通阀3被设定为连接储液器12和换热器9a即可，并不需要连接电磁阀2a和换热器4。电磁阀2a被设定为关闭、电磁阀2b被设定为打开、电磁阀19被设定为打开。减压机构6被设定为最低开度（全闭）。

另外，在此，在室内单元302a存在制冷负荷（制冷开），在室内单元302b不存在制冷负荷（制冷关），将此状态作为预冷状态。

从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂，流入电磁阀2b，从热源单元301流出，经由配管13流入供热水单元303。流入供热水单元303的制冷剂流入换热器14a，将由水泵15a供给的水加热而成为高压液体制冷剂。高压液体制冷剂从换热器14a流出，从供热水单元303流出。从供热水单元303流出的制冷剂经由配管23a流入分支单元304。流入分支单元304的制冷剂通过被控制成全开的减压机构18a，被分配成流入减压机构8a的制冷剂和流入减压机构8b的制冷剂。

流入减压机构8a的制冷剂被减压而成为低压二相制冷剂，并从分支单元304流出。减压机构8a被控制成使得换热器9a的过热度达到预定值。从分支单元304流出的制冷剂经由配管21a流入室内单元302a。流入室内单元302a的制冷剂流入换热器9a，将由送风机10a供给的室内空气冷却而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从换热器9a流出，从室内单元302a流出。从室内单元302a流出的制冷剂经由配管20a流入分支单元304。

另一方面，流入减压机构8b的制冷剂被减压而成为低压二相制冷剂，并从分支单元304流出。减压机构8b被控制成使得换热器9b的过热度达到预定值。换热器9b的过热度通过从温度传感器206b的温度减去温度传感器205b的温度而求得。从分支单元304流出的制冷剂经由配管21b流入室内单元302b。流入室内单元302b的制冷剂流入换热器9b，将由送风机10b供给的室内空气冷却而成为低压气体制冷剂。低压气体制冷剂从换热器9b流出，从室内单元302b流出。从室内单元302b流出的制冷剂经由配管20b流入分支单元304。

从室内单元302a流入分支单元304的制冷剂与从室内单元302b流入分支单元304的制冷剂合流，经由配管11流入热源单元301。流入热源单元301的制冷剂经由四通阀3，流入储液器12，然后，再次被吸入压缩机1。

由于仅靠室内单元302a成为过剩的蒸发能力由室内单元302b蓄热，因此压缩机1的控制方法变为根据供热水负荷控制的供热水优先。在供热水优先中，为了使供热水能力达到最大、在短时间内将热水烧热，压缩机1被控制成最大频率。

在实施方式3涉及的热泵装置100中，与实施方式1涉及的热泵装置100同样地，能够设置排热回收优先模式以进行制冷供热水同时运转模式E。即，能够与实施方式1同样地执行图8所示的动作。

并且，在实施方式3中，在供热水制冷预冷同时运转模式I中，在仅靠室内单元302a则蒸发能力过剩、室内空气温度低于设定温度的情况下，即在通过冷却室内空气而加到制冷剂上的热量为第二热量以下的情况下，能够执行在室内单元302b蓄热的预冷。

以往，在制冷供热水同时运转模式E中按照供热水优先运转的情况下，无法处理剩余的散热能力。因此，不得不例如交替地切换制冷供热水同时运转模式E和供热水运转模式C地运转，将剩余的散热能力用换热器4排热。因此，无法充分地发挥节能性能。然而，在本实施方式3中，能够避免该动作。即，不必排出剩余的蒸发能力，能够回收到室内单元302b进行蓄热。即，能够进行完全排热回收运转，能够充分地发挥节能性能。

图28是示出实施方式3的预冷的动作的流程图。

首先，在S51，优先度控制部108将排热回收优先模式置为开。接着，在S52，优先度控制部108设定预冷设定温度。预冷设定温度与实施方式1相同。接着，在S53，优先度控制部108待机，直到因制冷负荷的产生而使制冷开，且因供热水负荷的产生而使供热水开。

在S53，优先度控制部108在制冷开且供热水开的情况下（S53为“是”）使处理前进至S54。在S54，优先度控制部108执行制冷供热水同时运转模式E。接着，在S55，优先度控制部108待机直到压缩机1按照供热水优先被控制。另外，在供热水优先的情况下，压缩机1根据室内单元303的要求负荷而被控制。在按照供热水优先控制的情况下（S55为“是”），能够将剩余的蒸发能力蓄积到室内单元302a，因此优先度控制部108使处理前进至步骤S56。在S56，优先度控制部108执行供热水制冷预冷同时运转模式I，开始预冷2。另外，在供热水制冷预冷同时运转模式I，继续压缩机的控制，使供热水优先。

接下来，在S57，优先度控制部108判断设置有室内单元302b的房间的室内温度是否在预冷设定温度以上。在低于预冷设定温度（S57为“否”）的情况下，优先度控制部108使处理前进至S58。在S58，优先度控制部108结束预冷2，执行制冷供热水同时运转模式E。

另一方面，在预冷设定温度以上（S57为“是”）的情况下，优先度控制部108使处理前进至S59。在S59，优先度控制部108判断制冷是否为开。在制冷关（S59为“否”）的情况下，优先度控制部108使处理前进至S60。在S60，优先度控制部108结束预冷2，执行供热水运转模式C。

另一方面，在制冷开（S59为“是”）的情况下，优先度控制部108使处理前进至S61。在S61，优先度控制部108判断供热水是否为关。在供热水开（S61为“否”）的情况下，优先度控制部108使处理回到S57，在供热水关（S61为“是”）的情况下，使处理前进至S62。在S62，优先度控制部108结束预冷2，执行制冷运转模式A。

标号说明

1：压缩机；2a、2b、19：电磁阀；3：四通阀；4、9a、9b、14a、14b：换热器；5：送风机；6、8、18a、18b：减压机构；7、11、13、17、20、21、22、23：配管；10a、10b：送风机；12：储液器；15a、15b：水泵；16：储热水箱；24：旁通配管；25：换热板；100：热泵装置；101：控制装置；102：遥控器；103：测定部；104：运转控制部；105：通信部；106：存储部；107：计时部；108：优先度控制部；109：输入部；110：显示部；111：发光部；201：压力传感器；202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213：温度传感器；214：流量传感器；301：热源单元；302a、302b：室内单元；

303：供热水单元；304：分支单元；305：加热水制热单元。

Claims (17)

1.一种热泵装置，其特征在于，

该热泵装置具备：

热源装置，所述热源装置用于冷却或者加热制冷剂；

第一利用装置，所述第一利用装置利用已由所述热源装置冷却的制冷剂来冷却第一流体；

第二利用装置，所述第二利用装置利用已由所述热源装置加热的制冷剂来加热第二流体；以及

控制装置，所述控制装置在对所述第一利用装置和所述第二利用装置中的任意一方存在运转要求的情况下，即使是在对另一方不存在运转要求的情况下，只要所述另一方满足预定的条件，则不仅使所述一方运转还使另一方运转，使所述第一利用装置和所述第二利用装置进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第二利用装置利用通过由所述第一利用装置冷却所述第一流体而被加热了的制冷剂来加热所述第二流体，

所述控制装置是在所述第二流体的温度为已由用户设定的第一加热温度以下的情况下判断为对所述第二利用装置存在运转要求并将所述第二流体加热直到该第二流体的温度达到所述第一加热温度的装置，在对所述第一利用装置存在运转要求的情况下，即使是在对所述第二利用装置不存在运转要求时，在所述第二流体的温度为设定得比所述第一加热温度高预定温度的第二加热温度以下的情况下，认为所述第二利用装置满足所述预定的条件，使所述第二利用装置运转以使所述第二流体的温度成为所述第二加热温度，使所述第一利用装置和所述第二利用装置进行所述排热回收运转。

2.根据权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，

所述热源装置具备第一换热器，所述第一换热器使所述制冷剂与外部气体热交换来加热所述制冷剂，

所述控制装置还根据所述外部气体的温度即外部气体温度来切换是否进行所述排热回收运转。

3.根据权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，

所述热源装置具备第一换热器，所述第一换热器使所述制冷剂与外部气体热交换来加热所述制冷剂，

所述控制装置还根据所述外部气体的温度即外部气体温度与所述第二流体的温度的关系来切换是否进行所述排热回收运转。

4.根据权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，

所述控制装置还根据时刻来切换是否进行所述排热回收运转。

5.根据权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，

所述控制装置还根据单位电量的电费来切换是否进行所述排热回收运转。

6.根据权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，

所述热泵装置还具备输入装置，所述输入装置输入是否进行所述排热回收运转，

所述控制装置仅在所述输入装置输入进行所述排热回收运转的情况下使所述第一利用装置和所述第二利用装置进行所述排热回收运转。

7.根据权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，

所述热泵装置还具备第三利用装置，所述第三利用装置利用已由所述热源装置加热的制冷剂来加热第三流体，

所述控制装置在对所述第一利用装置和所述第三利用装置存在运转要求的情况下，进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第三利用装置利用通过由所述第一利用装置冷却所述第一流体而被加热了的制冷剂来加热所述第三流体，

即使是在对所述第二利用装置不存在运转要求的情况下，只要通过由所述第三利用装置加热所述第三流体而能够从制冷剂除去的热量在预先确定的第一热量以下、且所述第二利用装置满足所述预定的条件，就使所述第二利用装置也运转，进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第二利用装置和所述第三利用装置利用通过由所述第一利用装置冷却所述第一流体而被加热了的制冷剂来加热所述第二流体和所述第三流体。

8.根据权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，

所述热泵装置还具备第四利用装置，所述第四利用装置利用已由所述热源装置冷却的制冷剂来冷却第四流体，

所述控制装置在对所述第二利用装置和所述第四利用装置存在运转要求的情况下，进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第二利用装置利用通过由所述第四利用装置冷却所述第四流体而被加热了的制冷剂来加热所述第二流体，

即使是在对所述第一利用装置不存在运转要求的情况下，只要通过由所述第四利用装置冷却所述第四流体而加在制冷剂的热量为预先确定的第二热量以下、且所述第一利用装置满足所述预定的条件，就使所述第一利用装置也运转，进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第二利用装置利用通过由所述第一利用装置和所述第四利用装置冷却所述第一流体和所述第四流体而被加热了的制冷剂来加热所述第二流体。

9.根据权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，

所述热泵装置具备：

环状的第一制冷剂流路，利用配管依次连接压缩机、第一开闭机构、第一换热器、第一减压机构、第二减压机构和第二换热器，

第二制冷剂流路，是从所述第一制冷剂流路的所述第一减压机构和所述第二减压机构之间连接到所述压缩机和所述第一开闭机构之间的第二制冷剂流路，依次连接第三减压机构、第三换热器和第二开闭机构，以及

旁通流路，通过配管从所述第一制冷剂流路的所述第二换热器和所述压缩机之间连接到所述第一制冷剂流路的所述第一开闭机构和所述第一换热器之间，并且所述旁通流路在配管的中途设有第三开闭机构，

所述热源装置至少具备所述压缩机和所述第一换热器，

所述第一利用装置至少具备所述第二换热器，

所述第二利用装置至少具备所述第三换热器，

所述控制装置在进行所述排热回收运转的情况下关闭所述第一减压机构和所述第一开闭机构，并且打开所述第二开闭机构、所述第三开闭机构、所述第二减压机构和所述第三减压机构。

10.一种热泵装置，其特征在于，

该热泵装置具备：

热源装置，所述热源装置用于冷却或者加热制冷剂；

第一利用装置，所述第一利用装置利用已由所述热源装置冷却的制冷剂来冷却第一流体；

第二利用装置，所述第二利用装置利用已由所述热源装置加热的制冷剂来加热第二流体；以及

控制装置，所述控制装置在对所述第一利用装置和所述第二利用装置中的任意一方存在运转要求的情况下，即使是在对另一方不存在运转要求的情况下，只要所述另一方满足预定的条件，则不仅使所述一方运转还使另一方运转，使所述第一利用装置和所述第二利用装置进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第二利用装置利用通过由所述第一利用装置冷却所述第一流体而被加热了的制冷剂来加热所述第二流体，

所述控制装置在所述第二流体的温度为已由用户设定的第一加热温度以下的情况下判断为对所述第二利用装置存在运转要求，在对所述第一利用装置和所述第二利用装置中的任意一方存在运转要求的情况下，在不仅使所述一方运转还使另一方运转时，使所述第二利用装置运转以使所述第二流体的温度成为第二加热温度，该第二加热温度设定得比所述第一加热温度高预定温度，

所述热泵装置还具备输入装置，所述输入装置输入对所述第一利用装置的运转要求，

所述控制装置在对所述第二利用装置存在运转要求的情况下，即使是在对所述第一利用装置不存在运转要求时，在第一流体的温度为预先设定的冷却温度以上的情况下，认为所述第一利用装置满足所述预定的条件，不仅使所述第二利用装置运转还使所述第一利用装置运转，进行所述排热回收运转。

11.根据权利要求10所述的热泵装置，其特征在于，

所述热源装置具备第一换热器，所述第一换热器使所述制冷剂与外部气体热交换来加热所述制冷剂，

所述控制装置还根据所述外部气体的温度即外部气体温度来切换是否进行所述排热回收运转。

12.根据权利要求10所述的热泵装置，其特征在于，

所述控制装置还根据时刻来切换是否进行所述排热回收运转。

13.根据权利要求10所述的热泵装置，其特征在于，

所述控制装置还根据单位电量的电费来切换是否进行所述排热回收运转。

14.根据权利要求10所述的热泵装置，其特征在于，

所述热源装置具备第一换热器，所述第一换热器使所述制冷剂与外部气体热交换来加热所述制冷剂，

所述控制装置还根据所述外部气体的温度即外部气体温度与所述第一流体的温度的关系来切换是否进行所述排热回收运转。

15.一种热泵装置，其特征在于，

该热泵装置具备：

热源装置，所述热源装置用于冷却或者加热制冷剂；

第一利用装置，所述第一利用装置利用已由所述热源装置冷却的制冷剂来冷却第一流体；

第二利用装置，所述第二利用装置利用已由所述热源装置加热的制冷剂来加热第二流体；以及

控制装置，所述控制装置在对所述第一利用装置和所述第二利用装置中的任意一方存在运转要求的情况下，即使是在对另一方不存在运转要求的情况下，只要所述另一方满足预定的条件，则不仅使所述一方运转还使另一方运转，使所述第一利用装置和所述第二利用装置进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第二利用装置利用通过由所述第一利用装置冷却所述第一流体而被加热了的制冷剂来加热所述第二流体，

所述控制装置在所述第二流体的温度为已由用户设定的第一加热温度以下的情况下判断为对所述第二利用装置存在运转要求，在对所述第一利用装置和所述第二利用装置中的任意一方存在运转要求的情况下，在不仅使所述一方运转还使另一方运转时，使所述第二利用装置运转以使所述第二流体的温度成为第二加热温度，该第二加热温度设定得比所述第一加热温度高预定温度，

所述热泵装置还具备显示装置，所述显示装置在所述第一利用装置和所述第二利用装置进行所述排热回收运转时显示正在进行所述排热回收运转。

16.一种热泵装置的控制方法，所述热泵装置具备：

热源装置，所述热源装置用于冷却或者加热制冷剂；

第一利用装置，所述第一利用装置利用已由所述热源装置加热的制冷剂来冷却第一流体；以及

第二利用装置，所述第二利用装置利用已由所述热源装置冷却的制冷剂来加热第二流体，

所述控制方法的特征在于，

在对所述第一利用装置存在运转要求的情况下，即使是在所述第二流体的温度达到了已由用户设定的第一加热温度、对所述第二利用装置不存在运转要求的情况下，在所述第二流体的温度为设定得比所述第一加热温度高预定温度的第二加热温度以下时，使所述第二利用装置运转以使所述第二流体的温度成为所述第二加热温度，进行排热回收运转，在所述排热回收运转中，由所述第二利用装置利用通过由所述第一利用装置冷却所述第一流体而被加热了的制冷剂来加热所述第二流体，并且由所述第一利用装置利用通过由所述第二利用装置加热所述第二流体而被冷却了的制冷剂来冷却所述第一流体。

17.一种热泵装置，其特征在于，

所述热泵装置具备：

环状的第一制冷剂流路，利用配管依次连接压缩机、第一开闭机构、第一换热器、第一减压机构、第二减压机构和第二换热器，

第二制冷剂流路，是从所述第一制冷剂流路的所述第一减压机构和所述第二减压机构之间连接到所述压缩机和所述第一开闭机构之间的第二制冷剂流路，依次连接第三减压机构、第三换热器和第二开闭机构，以及

旁通流路，通过配管从所述第一制冷剂流路的所述第二换热器和所述压缩机之间连接到所述第一制冷剂流路的所述第一开闭机构和所述第一换热器之间，并且所述旁通流路在配管的中途设有第三开闭机构。