CN104736941A - 热泵供热水机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能在从热水析出的析出物累积在水制冷剂热交换器内的情况下容易且低成本地进行维护的热泵供热水机。本发明的热泵供热水机具备：压缩制冷剂的压缩机(3)；第一水制冷剂热交换器(4)；第二水制冷剂热交换器(5)；能够形成向第一水制冷剂热交换器(4)供给由压缩机(3)压缩了的制冷剂，并且向第二水制冷剂热交换器(5)供给通过了第一水制冷剂热交换器(4)后的制冷剂的制冷剂回路的制冷剂路径；以及包含向第一水制冷剂热交换器(4)输送通过了第二水制冷剂热交换器(5)的热水的流路在内的水流路，能够执行向第一水制冷剂热交换器(4)输送在第二水制冷剂热交换器(5)被加热了的热水，向水流路的下游侧供给在第一水制冷剂热交换器(4)被进一步加热了的热水的加热运转，能够不更换第二水制冷剂热交换器(5)而更换第一水制冷剂热交换器(4)。

Description

热泵供热水机

技术领域

本发明涉及热泵供热水机。

背景技术

通过制冷循环的制冷剂对水进行加热而形成热水的热泵式的供热水机被广泛应用。热泵供热水机具备通过进行高温的制冷剂与水的热交换对水进行加热而形成热水的水制冷剂热交换器。在水制冷剂热交换器内的水流路的内壁，通常附着有被称为水垢的固态物。该水垢主要是由溶解在水中的钙析出而形成的物质。水温越高钙的溶解度越低。因此，水的钙硬度高的情况下，在水制冷剂热交换器内对水进行加热的过程中，碳酸钙析出并形成水垢。如果水垢累积而使流路变窄，则流路阻力增大，水流量降低，而对热泵供热水机的运转产生不良影响。

在专利文献1中，公开了一种热泵供热水机，该热泵供热水机具备：为了检测到因水垢的累积等而导致的水回路的异常而检测出供热水回路的水流量的水流量检测机构；以规定转速运转泵并通过水流量检测机构检测到水流量，并且在比预先设定的水流量小的情况下判断为水回路异常的水回路异常检测机构。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-145007号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在因水垢的累积而导致的水制冷剂热交换器内的水流路进一步变窄时，考虑将水制冷剂热交换器更换为新品的对策。然而，在通常的热泵供热水机中，水制冷剂热交换器在被隔热材料覆盖并进一步容纳在硬质壳体的状态下设置在风路室的下部。而且，在容纳了水制冷剂热交换器的壳体的水制冷剂热交换器的上方固定有送风机。在这样的构造中，由于不能容易地卸下水制冷剂热交换器，因而实际上基本不会进行水制冷剂热交换器的更换而采用交换热泵单元整体的方法。因此，存在维护成本极大的问题。

本发明为了解决上述的课题而作出，其目的在于提供一种能够容易且低成本地进行在从热水析出的析出物累积在水制冷剂热交换器内的情况下的维护的热泵供热水机。

用于解决课题的方案

本发明的热泵供热水机，其特征在于，该热泵供热水机具备：压缩制冷剂的压缩机；进行制冷剂与水的热交换的第一水制冷剂热交换器；进行制冷剂与水的热交换的第二水制冷剂热交换器；能够形成制冷剂回路的制冷剂路径，该制冷剂回路向第一水制冷剂热交换器供给由压缩机压缩了的制冷剂，并且向第二水制冷剂热交换器供给通过了第一水制冷剂热交换器后的制冷剂；以及包含向第一水制冷剂热交换器输送通过了第二水制冷剂热交换器的热水的流路在内的水流路，热泵供热水机能够执行加热运转，该加热运转向第一水制冷剂热交换器输送在第二水制冷剂热交换器被加热了的热水，向水流路的下游侧供给在第一水制冷剂热交换器被进一步加热了的热水，能够不更换第二水制冷剂热交换器而更换第一水制冷剂热交换器。

发明的效果

根据本发明，在从热水析出的析出物累积的情况下，能够通过不更换析出物的量少的第二水制冷剂热交换器而更换析出物的量多的第一水制冷剂热交换器来进行应对。因此，能够容易且低成本地进行维护。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的热泵供热水机的结构图。

图2是示意地表示本发明的实施方式1的热泵供热水机的热泵单元所具备的制冷剂回路及水流路的结构的图。

图3是透视本发明的实施方式1的热泵供热水机的热泵单元的内部的俯视图。

图4是透视本发明的实施方式1的热泵供热水机的热泵单元的内部的主视图。

图5是表示碳酸钙在水中的溶解度与水温的关系的图。

图6是表示水制冷剂热交换器的无因次流路长度与水制冷剂热交换器内的水温的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，对于各图中通用的元件标注相同的附图标记，省略重复的说明。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的热泵供热水机的结构图。如图1所示，本实施方式的热泵供热水机具有热泵单元1、箱单元2。在箱单元2内设置有贮存热水的热水贮箱2a、水泵2b。热泵单元1与箱单元2经由水配管11及水配管12、以及未图示的电线而连接。水配管11的一端与热泵单元1的入水口1a连接。水配管11的另一端在箱单元2内与热水贮箱2a的下部连接。在箱单元2内的水配管11的途中设置有水泵2b。水配管12的一端与热泵单元1的出热水口1b连接。水配管12的另一端在箱单元2内与热水贮箱2a的上部连接。也可以替代图示的结构而将水泵2b配置在热泵单元1内。

在热水贮箱2a的下部还连接有供水配管13。从自来水管等外部的水源供给来的水经过供水配管13流入至热水贮箱2a内而被贮存。热水贮箱2a内一直被维持在满水状态。在箱单元2内还设置有供热水用混合阀2c。供热水用混合阀2c经由出热水配管14与热水贮箱2a的上部连接。而且，在供热水用混合阀2c连接有从供水配管13分支的供水分支管15。在供热水用混合阀2c还连接有供热水配管16的一端。虽然省略了图示，但供热水配管16的另一端与例如水龙头、淋浴器、浴缸等供热水终端连接。

在煮沸贮存在热水贮箱2a内的水时，进行使热泵单元1以及水泵2b工作的加热运转。在加热运转中，贮存在热水贮箱2a内的水由水泵2b经过水配管11输送至热泵单元1，在热泵单元1内被加热而形成高温热水。在热泵单元1内形成的高温热水经过水配管12返回箱单元2，从上部流入至热水贮箱2a内。通过这样的加热运转，在热水贮箱2a内，热水被贮存为上侧是高温热水、下侧是低温水。

在从供热水配管16向供热水终端供热水时，热水贮箱2a内的高温热水经过出热水配管14被供给至供热水用混合阀2c，低温水经过供水分支管15被供给至供热水用混合阀2c。该高温热水以及低温水通过供热水用混合阀2c混合后经过供热水配管16被供给至供热水终端。供热水用混合阀2c具有调节高温热水与低温水的混合比的功能，从而形成由使用者设定了的供热水温度。

本热泵供热水机具备控制部50。控制部50分别相对于本热泵供热水机所具备的驱动器类装置、传感器类装置(未图示)、以及用户界面装置(未图示)电连接，作为控制本热泵供热水机的运转的控制机构而发挥功能。在图1中，将控制部50设置在热泵单元1内，但控制部50的设置部位不仅限定在热泵单元1内。也可以将控制部50设置在箱单元2内。而且，也可以将控制部50分散地配置在热泵单元1内与箱单元2内，并构成为可相互通信地连接。

图2是示意地表示热泵单元1所具备的制冷剂回路及水流路的结构的图。如图2所示，热泵单元1具备：包含压缩机3、第一水制冷剂热交换器4、第二水制冷剂热交换器5、膨胀阀6以及蒸发器7在内的制冷剂回路；以及使热水在第一水制冷剂热交换器4及第二水制冷剂热交换器5中流通的水流路。本实施方式中的蒸发器7由进行空气与制冷剂的热交换的空气制冷剂热交换器构成。另外，本实施方式中的热泵单元1还具备：向蒸发器7送风的送风机8、以及进行高压侧制冷剂与低压侧制冷剂的热交换的高低压热交换器9。压缩机3、第一水制冷剂热交换器4、第二水制冷剂热交换器5、膨胀阀6、蒸发器7以及高低压热交换器9经由作为制冷剂路径的制冷剂配管连接而形成制冷剂回路。

在加热运转时，热泵单元1起动压缩机3使制冷循环工作。本实施方式的压缩机3具有：密闭容器3a、设置在该密闭容器3a内的压缩元件3b以及电动元件3c、第一吸入口3d、第一排出口3e、第二吸入口3f、以及第二排出口3g。从第一吸入口3d吸入了的制冷剂流入至压缩元件3b。压缩元件3b由电动元件3c驱动而压缩制冷剂。由压缩元件3b压缩了的制冷剂从第一排出口3e排出。从第一排出口3e排出了的制冷剂经过制冷剂路径10流入至第一水制冷剂热交换器4。通过了第一水制冷剂热交换器4的制冷剂经过制冷剂路径17流入至第二吸入口3f。从第二吸入口3f流入至压缩机3的密闭容器3a内的制冷剂在穿过电动元件3c的转子与定子之间等从而冷却了电动元件3c后从第二排出口3g排出。从第二排出口3g排出了的制冷剂经过制冷剂路径18流入至第二水制冷剂热交换器5。通过了第二水制冷剂热交换器5的制冷剂经过制冷剂路径19流入至膨胀阀6。通过了膨胀阀6的制冷剂经过制冷剂路径20流入至蒸发器7。通过了蒸发器7的制冷剂经过制冷剂路径21从第一吸入口3d被吸入至压缩机3。高低压热交换器9使经过制冷剂路径19的高压制冷剂与穿过制冷剂路径21的低压制冷剂热交换。

热泵单元1还具备：将入水口1a和第二水制冷剂热交换器5的入口连接的水流路23；将第二水制冷剂热交换器5的出口和第一水制冷剂热交换器4的入口连接的水流路24；将第一水制冷剂热交换器4的出口和出热水口1b连接的水流路26。在加热运转时，从入水口1a流入的水经过水流路23流入至第二水制冷剂热交换器5，在第二水制冷剂热交换器5内由制冷剂的热加热。在第二水制冷剂热交换器5内通过加热而形成了的热水经过水流路24流入至第一水制冷剂热交换器4，在第一水制冷剂热交换器4内由制冷剂的热进一步加热。在第一水制冷剂热交换器4内通过进一步加热而形成更高温的热水经过水流路26到达出热水口1b，经过水配管12向箱单元2供给。

作为制冷剂，适于使用能够高温出热水的制冷剂，例如，二氧化碳、R410A、丙烷、丙烯等制冷剂，但并不特别限定于此。

从压缩机3的第一排出口3e排出了的高温高压的气体制冷剂在通过第一水制冷剂热交换器4的期间一边放热一边降温。在本实施方式中，在通过第一水制冷剂热交换器4的期间降温了的制冷剂通过从第二吸入口3f流入至密闭容器3a内而冷却电动元件3c从而能够使电动元件3c的温度以及密闭容器3a的表面温度降低。其结果是，能够提高电动元件3c的电动机效率，而且，能够减低来自密闭容器3a的表面的放热损失。制冷剂能够通过夺取电动元件3c的热而在温度上升后流入至第二水制冷剂热交换器5，在通过第二水制冷剂热交换器5的期间一边放热一边降温。该降温了的高压制冷剂在通过高低压热交换器9的期间加热低压制冷剂，此后通过膨胀阀6。由于通过膨胀阀6，因而制冷剂被减压至低压气液两相的状态。通过了膨胀阀6的制冷剂在通过蒸发器7的期间从外部气体吸热并蒸发气化。离开了蒸发器7的低压制冷剂在高低压热交换器9被加热后被吸入压缩机3而循环。

如果高压侧制冷剂压力为临界压力以上，则第一水制冷剂热交换器4以及第二水制冷剂热交换器5内的制冷剂保持着超临界状态不进行气液相变地降温并放热。而且，如果高压侧制冷剂压力为临界压力以下，则制冷剂一边液化一边放热。在本实施方式中，优选地，通过使用二氧化碳等作为制冷剂，使高压侧制冷剂压力达到临界压力以上。在高压侧制冷剂压力为临界压力以上的情况下，由于没有液化了的制冷剂从第二吸入口3f流入至密闭容器3a内，没有液化了的制冷剂附着在电动元件3c上，因而能够减低电动元件3c的旋转阻力。另外，由于没有液化了的制冷剂从第二吸入口3f流入至密闭容器3a内，因而还具有防止制冷机油被制冷剂稀释的优点。

控制部50在加热运转时进行控制从而使从热泵单元1向箱单元2供给的热水的温度(以下称为“出热水温度”)达到目标出热水温度。目标出热水温度例如被设定为65℃～90℃。在本实施方式中，控制部50通过调整水泵2b的转速而控制出热水温度。控制部50通过设置在水流路26的温度传感器(未图示)检测出出热水温度，在该检测出的出热水温度高于目标出热水温度的情况下，向加大水泵2b的转速的方向修正转速，在出热水温度低于目标出热水温度的情况下向减小水泵2b的转速的方向修正转速。这样一来，控制部50能够进行控制以便使出热水温度与目标出热水温度一致。但是，在本发明中，也可以通过控制从压缩机3的第一排出口3e排出的制冷剂的温度、或者压缩机3的转速等控制出热水温度。

图3是透视热泵单元1的内部的俯视图。图4是透视热泵单元1的内部的主视图。在图3以及图4中，省略了膨胀阀6、高低压热交换器9、以及形成制冷剂路径及水流路的配管等。如这些图所示，热泵单元1具备容纳结构设备的框体30。在框体30内，设置有隔离构件31。框体30的内部通过隔离构件31的隔离而形成多个室。在本实施方式中，在框体30内形成有机械室32、风路室33。在机械室32内，设置有压缩机3、第一水制冷剂热交换器4。第一水制冷剂热交换器4以与压缩机3并列直立的状态配置。优选地，第一水制冷剂热交换器4被未图示的隔热材料覆盖。

在风路室33中，设置有第二水制冷剂热交换器5、蒸发器7、以及送风机8。第二水制冷剂热交换器5被容纳在由金属等构成的具有防水性的硬质容纳壳体34，在容纳壳体34内由隔热材料(未图示)覆盖。容纳壳体34设置在风路室33内的下部。送风机8设置在容纳壳体34的上方。蒸发器7在俯视方向呈大致L形，配置成覆盖风路室33的背面以及一方的侧面。通过起动送风机8，外部气体被导入至风路室33，通过蒸发器7而流动。

在本实施方式中，由于第二水制冷剂热交换器5设置在外部空气流通的风路室33内，因而需要在容纳壳体34中容纳并保护第二水制冷剂热交换器5。与此相对，由于第一水制冷剂热交换器4设置在外部空气不流通的机械室32内，因而即使不容纳在容器中也没有问题。

在热泵单元1中，通过包含在水中的碳酸钙等的析出，通常被称为水垢的析出物附着在流路内壁上。图5是表示碳酸钙在水中的溶解度与水温的关系的图。如图5所示，水温越高碳酸钙的溶解度越低。因此，水温越高，水垢越容易产生。在热泵单元1中，对于供给来的水，首先在第二水制冷剂热交换器5被加热而升温，接下来在第一水制冷剂热交换器4被加热而进一步升温。即，第一水制冷剂热交换器4内的水温比第二水制冷剂热交换器5内的水温高。因此，水垢容易在第一水制冷剂热交换器4内产生，难以在第二水制冷剂热交换器5内产生。因此，在本实施方式的热泵供热水机的时效变化中，即使出现在第一水制冷剂热交换器4的内部因水垢的累积而导致流路变窄的情况，在第二水制冷剂热交换器5的内部也难以发生因水垢而导致的流路狭窄。

在本实施方式的热泵供热水机中，水制冷剂热交换器被分割成第一水制冷剂热交换器4和第二水制冷剂热交换器5，第一水制冷剂热交换器4与第二水制冷剂热交换器5分别形成。因此，能够不更换第二水制冷剂热交换器5而只更换第一水制冷剂热交换器4。如上所述，在第二水制冷剂热交换器5内产生的水垢的量同第一水制冷剂热交换器4相比非常少。因此，在产生因水垢的累积而导致的流路狭窄时，不需要更换第二水制冷剂热交换器5，能够通过只将第一水制冷剂热交换器4更换为新品或再生品来消除因水垢的累积而导致的流路狭窄。这样，在本实施方式的热泵供热水机中，在水垢累积在水制冷剂热交换器的内部时，不需要更换水制冷剂热交换器的整体，能够通过只将第一水制冷剂热交换器4更换为新品或再生品来进行应对。因此，能够容易且低成本地进行维护。此外，在更换第一水制冷剂热交换器4时，卸下两处制冷剂配管的连接部和两处水配管的连接部即可。

另外，在本实施方式中，第一水制冷剂热交换器4比第二水制冷剂热交换器5小。在此，第一水制冷剂热交换器4比第二水制冷剂热交换器5小意味着第一水制冷剂热交换器4所占有的空间的体积比第二水制冷剂热交换器5所占有的空间的体积小。在本实施方式中，由于不需要更换比较大型的第二水制冷剂热交换器5，只更换比较小型的第一水制冷剂热交换器4即可，因而能够更加容易且低成本地进行维护。

另外，在本实施方式中，第一水制冷剂热交换器4与第二水制冷剂热交换器5被配置在不同的室中。由此，能够在更换第一水制冷剂热交换器4时第二水制冷剂热交换器5不会对作业产生妨碍，所以能够容易地进行更换第一水制冷剂热交换器4的作业。特别地，能够不卸下第二水制冷剂热交换器5而卸下第一水制冷剂热交换器4。

另外，在本实施方式中，通过在配置有压缩机3的机械室32中配置第一水制冷剂热交换器4，具有如下的优点。作为第一个优点，由于能够在压缩机3的附近配置第一水制冷剂热交换器4，因而能够缩短连接压缩机3与第一水制冷剂热交换器4的制冷剂路径10,17的距离。由此，由于能够减低制冷剂的压力损失并且能够减低来自制冷剂路径10,17的放热损失，因而能够提高性能。作为第二个优点，能够构成为在更换第一水制冷剂热交换器4时不需要卸下其他的主要的设备，能够容易地进行第一水制冷剂热交换器4的更换作业。与此相对，假设在更换配置在风路室33的第二水制冷剂热交换器5的情况下，由于需要卸下送风机8等其他的设备，因而更换第二水制冷剂热交换器5的作业非常麻烦。另外，与风路室33不同，在机械室32中外部空气不流通，所以第一水制冷剂热交换器4不需要容纳在容纳第二水制冷剂热交换器5的容纳壳体34这样的硬质容器中。因此，作为第三个优点，由于不需要将第一水制冷剂热交换器4容纳在硬质容器中，因而能够容易地进行第一水制冷剂热交换器4的更换作业。

另外，在本实施方式中，通过在配置有蒸发器7的风路室33中配置第二水制冷剂热交换器5，能够使风路室33的空间足够大。为了提高热泵单元1的性能，使蒸发器7足够大就非常重要，为了使蒸发器7大，就需要使风路室33的空间大。在本实施方式中，通过在风路室33配置第二水制冷剂热交换器5，能够使风路室33的空间大，能够提高热泵单元1的性能。与此相对，假设在机械室32配置第二水制冷剂热交换器5，由于第二水制冷剂热交换器5是大型的设备，因而需要扩大机械室32，其结果是，不得不缩小风路室33。因此，会产生不能使蒸发器7大的弊端。另外，由于第二水制冷剂热交换器5不需要更换，因而即使将其配置在风路室33的送风机8之下这样的难以卸下的位置也不会产生问题。

在本实施方式中，优选地，加热运转时的第二水制冷剂热交换器5的出口水温为80℃以下。图5中的粗虚线是表示在自来水中包含的碳酸钙量的一例。在该例的情况下，因为在水温为约80℃以下时碳酸钙的含有量为溶解度以下，所以碳酸钙不析出，不产生水垢。与此相对，因为在水温为约80℃以上时碳酸钙的含有量超过溶解度，所以碳酸钙析出，产生水垢。鉴于此，如果使第二水制冷剂热交换器5的出口水温为80℃以下，则能够可靠地抑制水垢在第二水制冷剂热交换器5内的产生，使水垢的累积更可靠地在第一水制冷剂热交换器4一侧集中。

另外，在本实施方式中，优选地，加热运转时的第二水制冷剂热交换器5的出口水温为65℃以上。此外，在本热泵供热水机具有对目标出热水温度进行可变控制的功能的情况下，将目标出热水温度设定为上限值的情况中的第二水制冷剂热交换器5的出口水温为65℃以上即可。通过使第二水制冷剂热交换器5的出口水温为65℃以上，同第二水制冷剂热交换器5的出口水温不足65℃的情况相比，对于第一水制冷剂热交换器4所要求的加热能力减小，所以能够使第一水制冷剂热交换器4小型化。因此，能够低成本且容易地进行第一水制冷剂热交换器4的更换。另外，通过能够使第一水制冷剂热交换器4小型化，能够使机械室32小，能够使风路室33大。由此，能够使蒸发器7大，能够提高热泵单元1的性能。另外，作为贮存在箱单元2的热水贮箱2a内的热水的温度，由于其被要求为65℃以上的温度的情况很多，因而通常热泵单元1的出热水温度被要求为65℃以上的温度的情况也多。只要第二水制冷剂热交换器5的出口水温为65℃以上，即使出现因水垢在第一水制冷剂热交换器4内累积而导致第一水制冷剂热交换器4的热交换能力降低的情况，也能够可靠地使热泵单元1的出热水温为65℃以上，能够确保必要的出热水温度。

另外，在本实施方式中，优选地，加热运转时的第一水制冷剂热交换器4的加热能力相对于将第一水制冷剂热交换器4的加热能力[W]与第二水制冷剂热交换器5的加热能力[W]的合计的加热能力的比例为12～18％。通过将第一水制冷剂热交换器4的加热能力与第二水制冷剂热交换器5的加热能力的比率以上述的方式设定，能够使第二水制冷剂热交换器5的出口水温大致处于65℃～80℃的范围，获得与上述同样的效果。另外，由于能够使第一水制冷剂热交换器4相对于第二水制冷剂热交换器充分地小型化，因而能够更低成本且容易地进行第一水制冷剂热交换器4的更换。另外，因为能够使机械室32更小、风路室33更大，所以能够使蒸发器7更大，能够进一步提高热泵单元1的性能。

图6是表示水制冷剂热交换器的无因次流路长度与水制冷剂热交换器内的水温的关系的图。图6的横轴是对水制冷剂热交换器内的水的流路长度(或者制冷剂的流路长度)无因次化而表示的情况，横轴的原点(0.0)表示水的入口以及制冷剂的出口，横轴的右端(1.0)表示热水的出口以及制冷剂的入口。在图6中，表示的是水制冷剂热交换器的入口的水温为9℃、水制冷剂热交换器的出口的水温为90℃的情况。在此情况下，由图6可以明确，在无因次流路长度为0.8的位置水温约为65℃，在无因次流路长度为0.95的位置水温约为80℃。

在本实施方式的热泵单元1的情况下，图6的横轴的原点(0.0)相当于第二水制冷剂热交换器5的水的入口以及制冷剂的出口，横轴的右端(1.0)相当于第一水制冷剂热交换器4的热水的出口以及制冷剂的入口。第一水制冷剂热交换器4的传热部的构造与第二水制冷剂热交换器5的传热部的构造相同，在第一水制冷剂热交换器4内的水的流路长度(或制冷剂的流路长度)与第二水制冷剂热交换器5内的水的流路长度(或制冷剂的流路长度)构成为不同的结构的情况下，根据图6，通过将第一水制冷剂热交换器4内的流路长度与第二水制冷剂热交换器5内的流路长度的比率设定为0.2:0.8～0.05:0.95，可知第二水制冷剂热交换器5的出口水温为大概65℃～80℃的范围。

由以上可知，在本实施方式中，在构成为第一水制冷剂热交换器4的传热部的构造与第二水制冷剂热交换器5的传热部的构造相同，第一水制冷剂热交换器4内的水的流路长度(或制冷剂的流路长度)与第二水制冷剂热交换器5内的水的流路长度(或制冷剂的流路长度)不同的情况下，优选地，第一水制冷剂热交换器4内的流路长度与第二水制冷剂热交换器5内的流路长度的比率设为0.2:0.8～0.05:0.95。由此，由于第二水制冷剂热交换器5的出口水温能够大致为65℃～80℃的范围，所以能够得到与上述同样的效果。在此情况下，因为第一水制冷剂热交换器4内的流路长度只不过是第一水制冷剂热交换器4内的流路长度与第二水制冷剂热交换器5内的流路长度的合计的5～20％，所以第一水制冷剂热交换器4能够相对于第二水制冷剂热交换器5充分地小型化。因此，能够更低成本且容易地进行第一水制冷剂热交换器4的更换。另外，因为能够使机械室32更小、风路室33更大，所以能够使蒸发器7更大，能够进一步提高热泵单元1的性能。

另外，即使出现第一水制冷剂热交换器4的传热部的构造与第二水制冷剂热交换器5的传热部的构造不同的情况，也能够通过将第一水制冷剂热交换器4的整个传热面积与第二水制冷剂热交换器5的整个传热面积的比率设为0.2:0.8～0.05:0.95而得到与上述同样的效果。因此，在本实施方式中，优选地，将第一水制冷剂热交换器4的整个传热面积与第二水制冷剂热交换器5的整个传热面积的比率设为0.2:0.8～0.05:0.95。

本实施方式的热泵供热水机具有检测产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄的情况的功能。判定是否产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄的方法可以是任何方法，例如，通过由控制部50实施以下的任一的方法，能够判定是否产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄。

(1)通过温度传感器(未图示)检测第一水制冷剂热交换器4的出口水温与入口水温的温度差、以及第二水制冷剂热交换器5的出口水温与入口水温的温度差。在第一水制冷剂热交换器4的出口水温与入口水温的温度差相对于第二水制冷剂热交换器5的出口水温与入口水温的温度差的比率为第一判定值以上的情况下，第一水制冷剂热交换器4的热交换能力是正常的，能够判定为未产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄。与此相对，在第一水制冷剂热交换器4的出口水温与入口水温的温度差相对于第二水制冷剂热交换器5的出口水温与入口水温的温度差的比率低于上述第一判定值的情况下，第一水制冷剂热交换器4的热交换能力降低，能够判定为产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路的变窄。

(2)通过温度传感器(未图示)检测第一水制冷剂热交换器4的入口制冷剂温度与出口制冷剂温度的温度差。在第一水制冷剂热交换器4的入口制冷剂温度与出口制冷剂温度的温度差为第二判定值以上的情况下，第一水制冷剂热交换器4的热交换能力是正常的，能够判定为未产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄。与此相对，在第一水制冷剂热交换器4的入口制冷剂温度与出口制冷剂温度的温度差低于上述第二判定值的情况下，第一水制冷剂热交换器4的热交换能力降低，能够判定为产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄。

(3)水泵2b的转速由控制部50控制，在产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄因而使水回路的阻力增加时，为了确保所需的水流量，向加大水泵2b的转速的方向修正转速。因此，在产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄时，水泵2b的转速同正常时相比加大。因此，在水泵2b的转速超过第三判定值的情况下，能够判定为产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄。与此相对，在水泵2b的转速为上述第三判定值以下的情况下，能够判定为未产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄。

优选地，控制部50在检测到产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄的情况下，通过由用户界面装置(未图示)所具备的显示部作出的显示，或由用户界面装置所具备的扬声器发出的语音向使用者报告异常情况。由此，能够催促使用者实施维护。

控制部50在检测到产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄的情况下，也可以停止之后的加热运转。然而，如果未事先报告而停止加热运转，则存在直到进行第一水制冷剂热交换器4的维护为止不能进行加热运转而损害使用者的便利性的情况。因此，在本实施方式中，控制部50即使在检测到产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄的情况下，也继续进行之后的加热运转。由此，能够在直到进行第一水制冷剂热交换器4的维护为止的期间内也进行加热运转从而能够提高使用者的便利性。

优选地，控制部50在检测到产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄之后也继续加热运转的情况下，同未检测到流路狭窄的情况相比，控制成使出热水温度降低。例如，控制部50在检测到产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄的情况下，同未检测到流路狭窄的正常时的目标出热水温度(例如90℃)相比，将目标出热水温度设定为低的值(例如65℃)。这样，在检测到因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄之后继续加热运转的情况下，能够通过降低出热水温度而抑制钙的析出，所以能够可靠地抑制第一水制冷剂热交换器4内的水垢的增加。因此，能够可靠地避免在直到进行第一水制冷剂热交换器4的维护为止的期间内第一水制冷剂热交换器4内的流路因水垢堵塞而不能加热运转的问题。

另外，优选地，控制部50在检测到产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄以后也继续加热运转的情况下，同未检测到流路狭窄的情况相比，控制成使从压缩机3的第一排出口3e排出的制冷剂的温度降低。控制部50能够通过控制膨胀阀6而控制从压缩机3的第一排出口3e排出的制冷剂的温度。如果从压缩机3的第一排出口3e排出的制冷剂的温度高，则由制冷剂加热的水局部或暂时地形成高温，存在钙析出的情况。因此，在检测到产生因水垢在第一水制冷剂热交换器4内的累积而导致的流路狭窄之后继续加热运转的情况下，能够通过降低从压缩机3的第一排出口3e排出的制冷剂的温度而抑制由制冷剂加热的水局部或暂时地形成高温，所以能够更可靠地抑制钙的析出。其结果是，能够可靠地抑制第一水制冷剂热交换器4内的水垢的增加。因此，能够可靠地避免在直到进行第一水制冷剂热交换器4的维护为止的期间内第一水制冷剂热交换器4内的流路由水垢堵塞而不能加热运转的问题。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不仅限定于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，以使用了具备第一吸入口3d、第一排出口3e、第二吸入口3f以及第二排出口3g的压缩机3的情况为例进行了说明，但本发明也可以应用于构成为使用具有各一个吸入口以及排出口的压缩机，通过了第一水制冷剂热交换器4的制冷剂不经由压缩机而被输送至第二水制冷剂热交换器5的制冷剂回路的情况。

附图标记说明

1 热泵单元、1a 入水口、1b 出热水口、2 箱单元、2a 热水贮箱、2b 水泵、2c 供热水用混合阀、3 压缩机、3a 密闭容器、3b 压缩元件、3c 电动元件、3d 第一吸入口、3e 第一排出口、3f 第二吸入口、3g 第二排出口、4 第一水制冷剂热交换器、5 第二水制冷剂热交换器、6 膨胀阀、7 蒸发器、8 送风机、9 高低压热交换器、11,12水配管、13 供水配管、14 出热水配管、15 供水分支管、16 供热水配管、10,17,18,19,20,21 制冷剂路径、23,24,26 水流路、30 框体、31隔离构件、32 机械室、33 风路室、34 容纳壳体、50 控制部。

Claims (16)

1.一种热泵供热水机，其特征在于，该热泵供热水机具备：

压缩制冷剂的压缩机；

进行所述制冷剂与水的热交换的第一水制冷剂热交换器；

进行所述制冷剂与水的热交换的第二水制冷剂热交换器；

能够形成制冷剂回路的制冷剂路径，该制冷剂回路向所述第一水制冷剂热交换器供给由所述压缩机压缩了的所述制冷剂，并且向所述第二水制冷剂热交换器供给通过了所述第一水制冷剂热交换器后的所述制冷剂；以及

包含向所述第一水制冷剂热交换器输送通过了所述第二水制冷剂热交换器的热水的流路在内的水流路，

所述热泵供热水机能够执行加热运转，该加热运转向所述第一水制冷剂热交换器输送在所述第二水制冷剂热交换器被加热了的热水，向所述水流路的下游侧供给在所述第一水制冷剂热交换器被进一步加热了的热水，

能够不更换所述第二水制冷剂热交换器而更换所述第一水制冷剂热交换器。

2.如权利要求1所述的热泵供热水机，其特征在于，所述第一水制冷剂热交换器比所述第二水制冷剂热交换器小。

3.如权利要求1或2所述的热泵供热水机，其特征在于，所述加热运转时的所述第二水制冷剂热交换器的出口水温为80℃以下。

4.如权利要求1至3中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，所述加热运转时的所述第二水制冷剂热交换器的出口水温为65℃以上。

5.如权利要求1至4中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，所述加热运转时的所述第一水制冷剂热交换器的加热能力相对于将所述第一水制冷剂热交换器的加热能力与所述第二水制冷剂热交换器的加热能力合计的加热能力的比例为12～18％。

6.如权利要求1至5中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，所述第一水制冷剂热交换器与所述第二水制冷剂热交换器的传热部的构造相同，内部的流路长度不同，

所述第一水制冷剂热交换器的流路长度与所述第二水制冷剂热交换器的流路长度的比率为0.2:0.8～0.05:0.95。

7.如权利要求1至5中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，所述第一水制冷剂热交换器的整个传热面积与所述第二水制冷剂热交换器的整个传热面积的比率为0.2:0.8～0.05:0.95。

8.如权利要求1至7中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，所述压缩机具有：吸入所述制冷剂的第一吸入口；排出从所述第一吸入口吸入了的所述制冷剂的第一排出口；吸入所述制冷剂的第二吸入口；以及排出从所述第二吸入口吸入了的所述制冷剂的第二排出口，

所述制冷剂路径包含：向所述第一水制冷剂热交换器引导从所述第一排出口排出了的所述制冷剂的路径；向所述第二吸入口引导通过了所述第一水制冷剂热交换器的所述制冷剂的路径；以及向所述第二水制冷剂热交换器引导从所述第二排出口排出了的所述制冷剂的路径。

9.如权利要求8所述的热泵供热水机，其特征在于，所述压缩机在密闭容器内具有：压缩所述制冷剂的压缩元件；以及驱动该压缩元件的电动元件，

从所述第一吸入口吸入了的所述制冷剂在由所述压缩元件压缩后从所述第一排出口排出，

从所述第二吸入口吸入了的所述制冷剂在冷却了所述电动元件后从所述第二排出口排出。

10.如权利要求1至9中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，具备多个室，所述第一水制冷剂热交换器与所述第二水制冷剂热交换器被分别配置在不同的所述室中。

11.如权利要求1至10中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，所述第一水制冷剂热交换器被配置在配置有所述压缩机的室的内部。

12.如权利要求1至11中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，所述第二水制冷剂热交换器被配置在配置有使所述制冷剂蒸发的蒸发器的室的内部。

13.如权利要求1至12中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，该热泵供热水机具备：

能够检测到在所述第一水制冷剂热交换器内产生因从热水析出了的析出物而导致的流路狭窄的情况的流路狭窄检测机构；以及

在检测到产生所述流路狭窄的情况时报告异常的报告机构。

14.如权利要求1至12中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，该热泵供热水机具备：

能够检测到在所述第一水制冷剂热交换器内产生因从热水析出了的析出物而导致的流路狭窄的情况的流路狭窄检测机构；以及

在检测到产生所述流路狭窄的情况时，同未检测到产生所述流路狭窄的情况时相比，通过所述加热运转而降低向所述下游侧供给的热水的温度的出热水温度控制机构。

15.如权利要求1至12中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，该热泵供热水机具备：

能够检测到在所述第一水制冷剂热交换器内产生因从热水析出了的析出物而导致流路狭窄的情况的流路狭窄检测机构；以及

在检测到产生所述流路狭窄的情况时，同未检测到产生所述流路狭窄的情况时相比，降低从所述压缩机排出的所述制冷剂的温度的制冷剂排出温度控制机构。

16.如权利要求1至15中任一项所述的热泵供热水机，其特征在于，所述制冷剂的高压侧的压力为超过临界压力的压力。