CN111059761B - 热泵热水机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热泵热水机。该热泵热水机具备连接有压缩机、气体冷却器、换热器、膨胀阀、及蒸发器的冷媒循环回路,在冷媒循环回路的高压空间设置有冷媒量调整机构,该冷媒量调整机构能将冷媒释放到冷媒循环通路中或从冷媒循环通路中回收冷媒,冷媒量调整机构包括,用于储蓄冷媒的冷媒暂存容器、使冷媒暂存容器内的冷媒的温度变化的温度调节部、及相应于运行状况对温度调节部进行控制的控制部。基于该结构,能相应于运行状况迅速准确地调整在冷媒循环回路的高压空间循环的冷媒的量。
Description
技术领域
本发明涉及一种热泵热水机,特别是将二氧化碳作为冷媒的热泵热水机。
背景技术
近年来,将二氧化碳作为冷媒的热泵热水机得到广泛应用。二氧化碳冷媒属于自然冷媒,其对地球温室效应的影响远远小于氟利昂冷媒,并且由于其无毒、不可燃,所以安全性较高。
然而,二氧化碳冷媒很容易受气温变动的影响,对使用二氧化碳冷媒的热泵热水机而言,冬季所需的冷媒量与夏季所需的冷媒量差异较大,因而维持稳定运行较为困难。特别是,冬季期间高压侧的冷媒量会大幅增加而导致压力上升,若高压侧压力过度上升,则可能出现设备破损等问题。
对此,专利文献1中公开了一种热泵热水机,该热泵热水机中,通过在热泵热水机的冷媒循环回路的高压空间设置用于吸收冬季与夏季间的冷媒量之差的冷媒暂存容器,来减少高压空间中的冷媒循环空间,并适宜地调整在高压空间中循环的冷媒的量。
基于该热泵热水机,由于能减少高压空间中的冷媒循环空间,所以能降低因异常高压而发生爆炸时的破坏力,从而能提高安全性。然而,由于冷媒暂存容器设置在冷媒的循环通路上,所以冷媒暂存容器内的冷媒的温度容易被循环中的冷媒的温度影响,从而在启动等情况下难以发挥其缓冲作用,高压空间的压力仍然会升高。
对此,专利文献2所公开的热泵热水机中,冷媒暂存容器被设置在从循环通路分歧出的冷媒分流管道上,而不是冷媒的循环通路上。基于该热泵热水机,能防止启动时高压空间压力急速上升。
另外,随着由变频器驱动的压缩机在热泵热水机中的应用,实现了从启动时起经过一定时间后上升到规定转速的软启动,因而,已能避免出现启动时高压侧压力异常升高的情况。然而,热泵热水机在气温、水温及热水供应要求等运行状况多变的环境中运行的情况越来越多。因此,冷媒循环回路的高压空间和低压空间的压力更加容易变动,为了维持正常运行,需要对冷媒循环回路中循环的冷媒的量进行迅速准确的调整。然而,专利文献2所公开的结构中,由于冷媒暂存容器的温度调节范围较窄、调节精度较低、动作响应较慢,所以无法迅速准确地进行冷媒量调整。
【专利文献1】日本特开2002-310497号公报
【专利文献2】日本专利第3602116号公报
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的在于,提供一种能相应于运行状况迅速准确地调整在冷媒循环回路的高压空间循环的冷媒的量的热泵热水机。
为了解决上述技术问题,本发明的热泵热水机具备连接有压缩机、气体冷却器、换热器、膨胀阀、及蒸发器的冷媒循环回路,其特征在于:所述压缩机的高压侧、所述气体冷却器、所述换热器的高压部、及所述膨胀阀的高压侧通过作为冷媒循环通路的一部分的高压冷媒流通管道依次连接,而构成所述冷媒循环回路的高压空间,在所述冷媒循环回路的高压空间设置有冷媒量调整机构,该冷媒量调整机构能将冷媒释放到所述冷媒循环通路中或从所述冷媒循环通路中回收冷媒,所述冷媒量调整机构包括,用于储蓄冷媒并与从所述高压冷媒流通管道分歧出的一根冷媒分流管道连接的冷媒暂存容器、使所述冷媒暂存容器内的冷媒的温度变化的温度调节部、及相应于运行状况对所述温度调节部进行控制的控制部,所述温度调节部具备用于对所述冷媒暂存容器内的冷媒进行加热的加热部、及用于对所述冷媒暂存容器内的冷媒进行冷却的冷却部,所述控制部根据所述蒸发器的空气热交换蒸发温度和所述压缩机的输入侧的冷媒输入温度来计算进入所述压缩机的冷媒的过热度,当所算出的过热度小于规定的下限值时向所述冷却部输出冷却信号,当所算出的过热度大于规定的上限值时向所述加热部输出加热信号。
基于本发明的上述热泵热水机,由于冷媒量调整机构具备冷媒暂存容器、使冷媒暂存容器内的冷媒的温度变化的温度调节部、及相应于运行状况对温度调节部进行控制的控制部,所以能相应于运行状况,迅速准确地调整在冷媒循环回路的高压空间循环的冷媒的量。其结果,能稳定地维持冷媒循环回路中的高压空间的压力及低压空间的过热度,从而能提高热泵热水机的安全性、稳定性及运行效率。
上述热泵热水机中,较佳为,所述膨胀阀的低压侧、所述蒸发器、所述换热器的低压部、及所述压缩机的低压侧通过作为所述冷媒循环通路的一部分的低压冷媒流通管道依次连接,而构成所述冷媒循环回路的低压空间,在所述蒸发器的输出侧至所述压缩机的输入侧为止的区间内设置有储液器,在所述压缩机的高压侧与所述膨胀阀的低压侧之间设置有冷媒分流回路。基于该结构,能减小高压空间所占的比例,从而构成安全和高效的循环回路,同时,能一年到头相应于气温变化迅速准确地调整循环回路中循环的冷媒的量。
另外,上述热泵热水机中,较佳为,所述冷媒暂存容器的外壁的整体或一部分被绝热材料覆盖。基于该结构,冷媒暂存容器内的冷媒不容易与外部空气进行热交换,因而,能防止其温度因环境温度变化而变化。
另外,上述热泵热水机中,较佳为,所述加热部具有配置在所述冷媒暂存容器的外壁上或容器内部的冷媒加热管,该冷媒加热管被构成为,其一端经由第一控制阀与所述压缩机的高压侧连接而将冷媒导入;其另一端与所述膨胀阀的低压侧连接,将与所述冷媒暂存容器内的冷媒进行了热交换后的冷媒排出,所述加热部在接收到来自所述控制部的所述加热信号期间,一直使所述第一控制阀开启。
基于上述结构,能容易地使冷媒暂存容器内的冷媒的温度上升。另外,在导入压缩机高压侧的冷媒对冷媒暂存容器内的冷媒进行加热的情况下,由于能利用循环回路内部的热源,所以不需要另外设置加热器,能简化结构。
另外,上述热泵热水机中,较佳为,所述冷却部具有配置在所述冷媒暂存容器的外壁上或容器内部的冷媒冷却管,该冷媒冷却管被构成为,其一端经由第二控制阀与所述膨胀阀的低压侧连接而将冷媒导入;其另一端与所述蒸发器的下游侧连接,将与所述冷媒暂存容器内的冷媒进行了热交换后的冷媒排出,所述冷却部在接收到来自所述控制部的所述冷却信号期间,一直使所述第二控制阀开启。
基于上述结构,温度调节部的冷媒温度调节范围增大,特别是,在需要回收冷媒的情况下,通过对冷媒暂存容器内的冷媒进行冷却,能迅速回收冷媒。另外,在导入膨胀阀的低压侧的冷媒对冷媒暂存容器内的冷媒进行冷却的情况下,由于能利用循环回路内部的冷源,所以能简化结构、降低造价。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的热泵热水机的概要结构图。
图2是用于说明图1中的热泵热水机的冷媒量调整机构的基本结构的方框图。
图3是示出图2中的冷媒量调整机构的实施例的热泵热水机的概要结构图。
图4是用于说明图2中的冷媒量调整机构所进行的控制的流程图。
图5是表示本发明的其它的实施方式(一)的热泵热水机的概要结构图。
图6是表示本发明的其它的实施方式(二)的热泵热水机的概要结构图。
<附图标记说明>
1 热泵热水机
11 压缩机
12 气体冷却器
13 换热器
14 膨胀阀
15 蒸发器
16 送风机
17 冷媒分流控制阀
18 储液器
19 过滤器
20 冷媒量调整机构
21 冷媒暂存容器
211 容器主体
212 绝热材料
22 温度调节部
221 加热部
222 冷却部
23 控制部
Th 高压冷媒流通管道
Tl 低压冷媒流通管道
Tb1~Tb4 冷媒分流管道
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
<热泵热水机的基本构造>
图1是表示本实施方式的热泵热水机的基本构造的概要结构图。如图1所示,本实施方式的热泵热水机1具备压缩机11、气体冷却器12、换热器13、膨胀阀14、及蒸发器15,这些压缩机11、气体冷却器12、换热器13、膨胀阀14及蒸发器15依次连接而构成冷媒循环回路。该冷媒循环回路中填充有二氧化碳冷媒。
具体而言,压缩机11的高压侧Hs、气体冷却器12、换热器13的高压部Ht、及膨胀阀14的高压侧Hb通过作为冷媒循环通路的一部分的高压冷媒流通管道Th(图1中粗线所示)依次连接而构成冷媒循环回路的高压空间;膨胀阀14的低压侧Lb、蒸发器15、换热器13的低压部Lt、及压缩机11的低压侧Ls通过作为冷媒循环通路的一部分的低压冷媒流通管道Tl(图1中虚线所示)依次连接而构成冷媒循环回路的低压空间。
压缩机11对从低压侧Ls输入的气体状态的冷媒进行压缩,然后将成为高压高温状态的冷媒从高压侧Hs输出。
气体冷却器12例如是双管式的逆流式换热器,通过使水泵(省略图示)等供给的水(供水)与来自高压冷媒流通管道Th的高压高温的冷媒进行热交换而将水加热,然后将升温后的热水输入。
换热器13用于使在气体冷却器12与水进行了热交换后的冷媒与低压空间的冷媒进行热交换,其高压部Ht与高压冷媒流通管道Th连接;其低压部Lt与低压冷媒流通管道Tl连接。另外,在换热器13的高压部Ht的下游侧设置有发挥过滤作用的过滤器19。
膨胀阀14使从高压侧Hb输入的高压中低温的冷媒膨胀,然后将成为低压状态的冷媒从低压侧Lb输出。
蒸发器15例如是带有送风机16的空气热交换器,通过使送风机16所导入的外部空气与来自膨胀阀14的冷媒进行热交换,而使冷媒蒸发并将其输出。蒸发器15的输出侧通过低压冷媒流通管道Tl与换热器13的低压部Lt连接,来自蒸发器15的冷媒与换热器13的高压部Ht中流过的冷媒进行热交换而进一步蒸发。
另外,在换热器13的低压部Lt的下游侧与压缩机11的低压侧Ls之间,通过低压冷媒流通管道Tl连接有储液器18。该储液器18是一种保护装置,用于防止从蒸发器15输出的冷媒未能充分蒸发、经换热器13加热之后仍不能充分干燥而导致液体进入压缩机11内的情况发生。
另外,在压缩机11的高压侧Hs与膨胀阀14的低压侧Lb之间设置有冷媒分流控制阀17。该冷媒分流控制阀17例如是除霜电磁阀,与冷媒分流管道Tb1一起构成冷媒分流回路,通过冷媒分流管道Tb1将高压空间的冷媒分流到低压空间。在此,该冷媒分流回路用作除霜回路,冷媒分流控制阀17只在蒸发器15上结了霜的情况下开通,使来自高压空间的高温冷媒流到蒸发器15进行融霜。
另外,在膨胀阀14的高压侧Hb,冷媒量调整机构20连接在从高压冷媒流通管道Th分歧出的冷媒分流管道Tb2上。该冷媒量调整机构20用于调整在高压空间循环的冷媒的量,被构成为能在高压空间中将冷媒释放到高压冷媒流通管道Th中、或从高压冷媒流通管道Th中回收冷媒。图2是用于说明冷媒量调整机构20的基本结构的方框图。如图2所示,冷媒量调整机构20具备用于储蓄冷媒的冷媒暂存容器21、用于使该冷媒暂存容器21内的冷媒的温度变化的温度调节部22、及相应于运行状况对温度调节部22进行控制的控制部23。
<冷媒循环回路中的冷媒>
通常,热泵热水机的冷媒循环回路是闭合回路,因而填充后冷媒的量固定不变。然而,蒸发器中的空气热交换蒸发温度随气温变化而变化,低压空间的冷媒量的密度也随气温变化而变化,因而,高压空间及低压空间中的冷媒量的分布随气温变化而大幅变化。
气温较高的夏季,由于蒸发温度(低压压力)上升,所以在低压空间循环的冷媒的密度上升而导致低压空间的冷媒量增加,从而使在高压空间循环的冷媒的量减少。若在高压空间循环的冷媒量不足,则有可能出现能效比(COP)降低、压缩机破损等问题。因而,为了确保气温较高时(夏季)也能维持正常运行,可考虑在冷媒循环回路中多余地填充一些冷媒。然而,若在冷媒循环回路中循环的冷媒的量过多,则气温较低时(冬季),因蒸发温度降低,在低压空间循环的冷媒的量减少,从而使在高压空间循环的冷媒的量增加、高压空间的压力上升。而在高压空间的压力上升过度的情况下,会出现运行停止、能效比(COP)降低等问题。因而,有必要相应于气温,对在冷媒循环回路(尤其是高压空间)中循环的冷媒的量进行调整。
对此,专利文献2中公开了一种在冷媒循环回路的高压空间设置用于吸收冬季与夏季间的高压空间的冷媒量之差的冷媒暂存容器的结构。该结构中,冷媒暂存容器上设置有加热器,通过使该加热器在预先设定的最低气温、最高气温下运行,对冷媒暂存容器进行加热而将冷媒暂存容器内的冷媒释放出来。该结构中,冷媒暂存容器本身容易受环境温度影响,因而其内部的冷媒的温度难以控制。另外,由于加热器是在预先设定的最低气温、最高气温下运行,所以无法迅速准确地对冷媒暂存容器的温度进行调节,特别是在运行状况急剧变化的情况下无法应对。
<冷媒量调整机构>
本实施方式中,如上所述那样,在热泵热水机1的高压空间,即膨胀阀14的高压侧Hb设置有冷媒量调整机构20。图2是用于说明该冷媒量调整机构20的基本结构的方框图。如图2所示,冷媒量调整机构20具备用于储蓄冷媒的冷媒暂存容器21、用于使该冷媒暂存容器21内的冷媒的温度变化的温度调节部22、及相应于运行状况(气温、热水供应要求等)对温度调节部22进行控制的控制部23。
温度调节部22包括,用于使冷媒暂存容器21内的冷媒升温的加热部221、及用于使冷媒暂存容器21内的冷媒降温的冷却部222。
控制部23根据能反映运行状况的状态变量来判断在高压空间循环的冷媒的量是否合适,在判断为冷媒的量不足的情况下,使加热部221运行以对冷媒暂存容器21内的冷媒进行加热,从而将冷媒从冷媒暂存容器21内排出到膨胀阀14的高压侧Hb;在判断出冷媒的量过剩的情况下,使冷却部222运行以对冷媒暂存容器21内的冷媒进行冷却,从而将膨胀阀14的高压侧Hb的冷媒回收到冷媒暂存容器21内。
图3是示出冷媒量调整机构20的一个实施例的热泵热水机1的概要结构图。图3所示的例中,冷媒量调整机构20如图2所示那样,具备冷媒暂存容器21、加热部221、冷却部222、及控制部23。
冷媒暂存容器21具有用于储蓄二氧化碳冷媒的容器主体211,该容器主体211的内部通过冷媒分流管道Tb2与高压侧冷媒配管Th连通。另外,容器主体211的外壁整体由绝热材料212覆盖,以抑制其内部的冷媒与外界空气间的热交换。
冷媒加热回路221相当于图2中的温度调节部22的加热部221。该冷媒加热回路221具备冷媒加热管Ts1、第一控制阀221a、及冷媒分流管道Tb3。冷媒加热管Ts1被配置为,在容器主体211的外壁与绝热材料212之间缠绕着容器主体211,其一端经由第一控制阀221a由冷媒分流管道Tb3连接在压缩机11的高压侧Hs的高压冷媒流通管道Th上;其另一端由冷媒分流管道Tb3连接在膨胀阀14的低压侧Lb的低压冷却配管Tl上。第一控制阀221a例如是电磁阀,根据来自控制部23的控制信号而开闭。在第一控制阀221a开启的情况下,来自压缩机11的高压侧Hs的高温冷媒通过容器主体211与容器主体211内的冷媒进行热交换,然后流入膨胀阀14的低压侧Lb。在第一控制阀221a关闭的情况下,压缩机11的高压侧Hs的冷媒被阻断。
冷媒冷却回路222相当于图2中的温度调节部22的冷却部222。该冷媒冷却回路222具备冷媒冷却管Ts2、第二控制阀222a、及冷媒分流管道Tb4。冷媒冷却管Ts2被配置为,在容器主体211的外壁与绝热材料212之间缠绕着容器主体211,其一端经由第二控制阀由冷媒分流管道Tb4连接在膨胀阀14的低压侧Lb的低压冷媒流通管道Tl上,另一端由冷媒分流管道Tb4连接在蒸发器15的下游侧的低压冷媒流通管道Tl上。第二控制阀222a例如是电磁阀,根据来自控制部23的控制信号而开闭。在第二控制阀222a开启的情况下,来自膨胀阀14的低压侧Lb的低温冷媒通过容器主体211与容器主体211内的冷媒进行热交换,然后流入蒸发器15的下游侧。在第二控制阀222a闭合的情况下,膨胀阀14的低压侧Lb的冷媒被阻断。
本实施方式中,控制冷媒加热回路221及冷媒冷却回路222的控制部23根据蒸发器15的空气热交换蒸发温度tj和压缩机11的输入侧的冷媒输入温度ti来计算进入压缩机11的冷媒的过热度SH,然后根据所算出的过热度SH来判断在高压空间循环的冷媒的量是否合适。
通常,上述过热度SH是由压缩机的输入侧的冷媒输入温度ti与空气热交换蒸发温度tj之间的差值来计算的,即,SH=ti-tj。若过热度SH在目标范围(SHl~SHh,例如5~15deg℃)内,则意味着在冷媒循环回路中循环的冷媒的量是合适的。随着气温降低,过热度SH会降低,当过热度SH降低到下限值SHl(5deg℃)以下,意味着冷媒在蒸发器未充分干燥,即,在高压空间循环的冷媒量过剩。若这种状况持续下去,有可能出现运行效率降低、压缩机破损、压缩机出口或配管绝热材料劣化的问题。相反,随着气温升高,过热度SH会增大,当过热度SH超过上限值SHh(15deg℃),意味着低压空间的冷媒的温度过高,在高压空间循环的冷媒量不足。若这种状况持续下去,有可能出现能效比(COP)降低、压缩机出口或配管绝热材料劣化等问题。因而,过热度SH是一种能反映气温等运行状况的状态变量。基于该原理,本实施方式中的冷媒量调整机构20的控制部23将上述过热度SH用作反映运行状况的信息,根据该过热度SH来对冷媒加热回路221及冷媒冷却回路222进行控制。
图4是用于说明冷媒量调整机构20的控制部23所进行的控制的流程图。冷媒量调整机构20的控制部23反复执行图4所示的操作,即,通过温度传感器等导入蒸发器15的空气热交换蒸发温度tj及压缩机11的输入侧的冷媒输入温度ti(步骤S1);然后计算进入压缩机11的冷媒的过热度SH(SH=ti-tj)(步骤S2);判断算出的过热度SH是否小于正常范围的下限值SHl(步骤S3);若过热度SH小于下限值SHl(SH<SHl成立)(Y),则向冷媒冷却回路222输出冷却信号Ic(步骤S4),然后返回步骤S1;相反,若过热度SH不小于正常范围的下限值SHl(SH<SHl不成立)(N),则判断过热度SH是否大于正常范围的上限值SHh(步骤S5),若过热度SH大于上限值SHh(SH>SHh成立)(Y),则向冷媒加热回路221输出加热信号Ih(步骤S6),然后返回步骤S1;相反,若过热度SH不大于正常范围的上限值SHh(SH>SHh不成立)(N),则返回步骤S1。
冷媒冷却回路222接收到来自控制部23的控制信号Ic期间一直将第二控制阀222a开启,以从膨胀阀14的低压侧Lb的低压冷媒流通管道tl导入低温冷媒来对冷媒暂存容器21的容器主体211进行冷却,若来自控制部23的控制信号Ic中断,则将第二控制阀222a关闭以阻断膨胀阀14的低压侧Lb的低温冷媒,停止对容器主体211进行冷却。
冷媒暂存容器21的容器主体211与冷媒冷却回路222的冷媒冷却管Ts2进行热交换后,内部温度及压力降低,从而能够从膨胀阀14的高压侧Hb的高压冷媒流通管道Th吸入(回收)冷媒。
冷媒加热回路221在接收到来自控制部23的控制信号Ih期间一直将第一控制阀221a开启,以从压缩机11的高压侧Hs的高压冷媒流通管道Th导入高温冷媒来对冷媒暂存容器21的容器主体211进行加热,若来自控制部23的控制信号Ih中断,则将第一控制阀221a关闭以阻断压缩机11的高压侧Hs的高温冷媒,停止对容器主体211进行加热。
冷媒暂存容器21的容器主体211与冷媒加热回路221的冷媒加热管Ts1进行热交换之后,内部的冷媒温度升高压力增大,从而会经由冷媒分流管道Tb2而流入高压冷媒流通管道Th。
如此,在高压空间中,冷媒量调整机构20通过相应于运行状况将冷媒释放到冷媒循环通路中、或从冷媒循环通路回收冷媒,能使在冷媒循环回路(特别是高压空间)中循环的冷媒的量始终维持在合适的范围内。
<效果>
上述实施方式中,由于储蓄冷媒的冷媒暂存容器21的容器主体211的外壁由绝热材料212覆盖,所以冷媒暂存容器21内的冷媒不容易受到环境温度的影响,从而能稳定地进行温度控制。另外,由于冷媒加热回路221的冷媒加热管Ts1配置在容器主体211的外壁与绝热材料212之间,所以只需少量的冷媒即可使容器主体211内的冷媒升温,而且在加热停止之后容器主体211内的冷媒的温度不会急剧降低。另外,由于加热所使用的热源来自于冷媒循环回路,所以不需要另外设置加热器,能使结构简化、降低造价。
此外,除了设置绝热材料212和冷媒加热回路221之外,对冷媒暂存容器21还设置了冷媒冷却回路222,与自然冷却相比,利用该冷媒冷却回路222能使冷媒暂存容器21内的冷媒的温度大幅低于环境温度,且降温速度快。因而,在高压侧的压力急速上升的情况下,能将在高压空间循环的冷媒迅速回收到冷媒暂存容器21内。另外,由于冷却所使用的冷源来自于冷媒循环回路的低压空间,所以能使结构简单、造价降低。
换言之,冷媒量调整机构20具有保温功能、加热功能及冷却功能,因而,与现有技术的冷媒暂存容器相比,冷媒温度的调节范围增大,从而冷媒调整量(由冷媒暂存容器21吸収或释放的冷媒的量)大幅增加,同时,冷媒调整速度和精度也得到提高。其结果,能提高热泵热水机1的运行稳定性、安全性及运行效率。
<其它的实施方式>
上述实施方式中,冷媒暂存容器21的外壁整体由绝热材料212覆盖,但本发明不局限于此,可以根据需要只将冷媒暂存容器21的外壁的一部分覆盖。
另外,上述实施方式中,冷媒加热回路221中的冷媒加热管Ts1被配置为,在容器主体211的外壁与绝热材料212之间缠着着容器主体211,但本发明不局限于此,也可将冷媒加热回路221中的冷媒加热管Ts1配置在容器主体211的容器内部(省略图示)。
同样,上述实施方式中,冷媒冷却回路222中的冷媒冷却管Ts2被配置为,在容器主体211的外壁与绝热材料212之间缠绕着容器主体211。但本发明不局限于此,也可将冷媒冷却回路222中的冷媒冷却管Ts2配置在容器主体211的容器内部(省略图示)。
另外,上述实施方式中,将冷媒加热回路221作为温度调节部22的加热部221,但本发明不局限于此,作为其它的实施方式(一),例如可以将图5所示的电热器221’作为加热部221。在此情况下,电热器221’具有在容器主体211的外壁与绝热材料212之间缠绕着容器主体211的导热丝Ts1’。电热器221’在接收到上述控制部23发来的加热信号Ih期间一直运行,通过该导热丝Ts1’向容器主体211的外壁传导热量,来对容器主体211内部的冷媒进行加热,若上述控制部23的加热信号Ih中断,则停止运行。
另外,上述实施方式中,将进入压缩机11的冷媒的过热度SH作为反映运行状况的信息(状态变量),控制部23基于该过热度SH对温度调节部22进行控制,但本发明不局限于此,控制部23也可以基于其它能反映运行状况的信息(例如,冷媒的温度、压力等)对温度调节部22进行控制。
另外,上述实施方式中,将冷媒冷却回路222作为温度调节部22的冷却部222,但本发明不局限于此,也可以采用其它形式的冷却装置作为冷却部222。例如,冷却部222可以是从热泵热水机1的供水部(省略图示)导入冷水对冷媒暂存容器21内的冷媒进行冷却的水冷装置。
另外,上述实施方式中,温度调节部22中包含有加热部221和冷却部222,但本发明不局限于此,也可以省略冷却部222。
进一步,上述实施方式中,储液器18通过低压冷媒流通管道Tl设置在换热器13的低压部Lt的下游侧与压缩机11的低压侧Ls之间,但本发明不局限于此,作为其它的实施方式(二),可如图6所示那样,将储液器18设置在蒸发器15的下游侧与换热器13的低压部Lt的上游侧之间。
Claims (5)
1.一种热泵热水机,具备连接有压缩机、气体冷却器、换热器、膨胀阀、及蒸发器的冷媒循环回路,其特征在于:
所述压缩机的高压侧、所述气体冷却器、所述换热器的高压部、及所述膨胀阀的高压侧通过作为冷媒循环通路的一部分的高压冷媒流通管道依次连接,而构成所述冷媒循环回路的高压空间,在所述冷媒循环回路的高压空间设置有冷媒量调整机构,该冷媒量调整机构能将冷媒释放到所述冷媒循环通路中或从所述冷媒循环通路中回收冷媒,
所述冷媒量调整机构包括,用于储蓄冷媒并与从所述高压冷媒流通管道分歧出的一根冷媒分流管道连接的冷媒暂存容器、使所述冷媒暂存容器内的冷媒的温度变化的温度调节部、及相应于运行状况对所述温度调节部进行控制的控制部,
所述温度调节部具备用于对所述冷媒暂存容器内的冷媒进行加热的加热部、及用于对所述冷媒暂存容器内的冷媒进行冷却的冷却部,
所述控制部根据所述蒸发器的空气热交换蒸发温度和所述压缩机的输入侧的冷媒输入温度来计算进入所述压缩机的冷媒的过热度,当所算出的过热度小于规定的下限值时向所述冷却部输出冷却信号,当所算出的过热度大于规定的上限值时向所述加热部输出加热信号。
2.如权利要求1所述的热泵热水机,其特征在于:
所述膨胀阀的低压侧、所述蒸发器、所述换热器的低压部、及所述压缩机的低压侧通过作为所述冷媒循环通路的一部分的低压冷媒流通管道依次连接,而构成所述冷媒循环回路的低压空间,在所述蒸发器的输出侧至所述压缩机的输入侧为止的区间内设置有储液器,在所述压缩机的高压侧与所述膨胀阀的低压侧之间设置有冷媒分流回路。
3.如权利要求1或2所述的热泵热水机,其特征在于:
所述冷媒暂存容器的外壁的整体或一部分被绝热材料覆盖。
4.如权利要求3所述的热泵热水机,其特征在于:
所述加热部具有配置在所述冷媒暂存容器的外壁上或容器内部的冷媒加热管,该冷媒加热管被构成为,其一端经由第一控制阀与所述压缩机的高压侧连接而将冷媒导入;其另一端与所述膨胀阀的低压侧连接,将与所述冷媒暂存容器内的冷媒进行了热交换后的冷媒排出,
所述加热部在接收到来自所述控制部的所述加热信号期间,一直使所述第一控制阀开启。
5.如权利要求4所述的热泵热水机,其特征在于:
所述冷却部具有配置在所述冷媒暂存容器的外壁上或容器内部的冷媒冷却管,该冷媒冷却管被构成为,其一端经由第二控制阀与所述膨胀阀的低压侧连接而将冷媒导入;其另一端与所述蒸发器的下游侧连接,将与所述冷媒暂存容器内的冷媒进行了热交换后的冷媒排出,
所述冷却部在接收到来自所述控制部的所述冷却信号期间,一直使所述第二控制阀开启。
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