热泵热水供给机制造技术

一种热泵热水供给机，具备预先借助与冷却介质的热交换器冷却流入到水加热用热交换器的水的水冷却用热交换器，所述水加热用热交换器通过在冷却介质和水之间进行热交换而加热该水，其中，可防止在上述水冷却用热交换器中的水冻结具备：冷却介质温度传感器（１３），检测由水却用热交换器（３）排出的冷却介质的温度；和水冷却用热交换器（上述５），在由膨胀器（１５）向压缩机（１１）流动的冷却介质和由热水蓄存容器（４）供给的水之间进行热交换，基于由上述冷却介质温度传感器（１３）检测的冷却介质的温度调整向上述水冷却用热交换器（５）的上述冷却介质的流入量。例如，在由上述冷却介质温度传感器１３检测的温度不满既定温度时，关闭上述的膨胀器（１５）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热泵热水供给机，通过与在设置有压缩机及膨胀器等的冷却介质循环路径中循环的冷却介质的热交换而加热水而供给热水，特别是涉及一种实现了该热泵热水供给机的能耗效率(COP)的提高的技术。
技术介绍
一般而言，公知有一种热泵热水供给机，具备通过与在设置有压缩机及膨胀器等的冷却介质循环路径中循环的冷却介质的热交换而加热水的水加热用热交换器(相当于第一水热交换器)，在热水蓄存容器中蓄存被该水加热用热交换器加热后的热水，根据需要而供给该热水蓄存容器内的热水。另外，在上述热水蓄存容器内的上层层叠有上述水加热用热交换器加热的高温的热水，在下层层叠有由自来水管供给的低温的水。在上述热泵热水供给机中设置水的流通路径，以便蓄存在上述热水蓄存容器的下层的低温的水在被上述水加热用热交换器加热之后层叠在上述热水蓄存容器的上层。此外，在上述热泵热水供给机上，有时连接有使用蓄存在上述热水蓄存容器中的高温的热水作为热介质的地面采暖等的采暖回路或者浴室的追加燃烧的回路(例如参照专利文献1)。图8是示意地表示以往的热泵热水供给机的构成的图。如图8所示，以往的热泵热水供给机具有：顺序连接压缩机81、水加热用热交换器82、节流机构(膨胀器)83、室外空气热交换器84的冷却介质回路85；和从热水蓄存容器86的下部通过循环泵87和水加热用热交换器82而流入到热水蓄存容器86的上部的水回路88。在热泵热水供给机的负荷侧上设置经由采暖用热交换器90的采暖机92和热水供给口94。说明这样地构成的以往的热泵热水供给机的动作。在冷却回路85中，从压缩机81排出的高温高压的冷却介质按箭头所示的方向流动，在借助水加热用热交换器82向水提供热量之后，借助节流机构83被减压而变为低温，在室外空气热交换器84中从空气吸收热量，-->再次返回到压缩机81。另一方面，在水回路88中，水借助循环泵87，按箭头所示的方向从热水蓄存容器86的下部流到水加热用热交换器82，从冷却介质回路85的冷却介质吸收热量而变为高温之后，流入到热水蓄存容器86的上部，层叠在热水蓄存容器86的上部，由此，高温的水被贮藏在热水蓄存容器86中。在负荷侧，若打开热水供给口94，则贮藏在热水蓄存容器86的上部的高温的水由于被在水压的作用下从供水口95流入到热水蓄存容器86的下部的水推压，而按箭头所示的方向流动而被供给到外部。在采暖机92侧的水回路中，借助采暖用一次侧循环泵91而从热水蓄存容器86的上部流出的高温的水按箭头所示的方向流动，在采暖用热交换器90中向采暖用载冷剂提供热量之后，流入到热水蓄存容器86内的下部。另一方面，采暖用载冷剂借助采暖用二次侧循环泵93而按箭头所示的方向循环，借助采暖机92将利用采暖用热交换器90提供的热量释放而进行采暖。但是，在如上所述地构成的以往的热泵热水供给机中存在以下所示的问题。在进行采暖运转时，从热水蓄存容器86的上部流出的高温的水在采暖用热交换器90中放热而温度降低10～20℃左右，温度相对高的水流入到热水蓄存容器86的下部。另一方面，热泵循环的冷却介质回路85中，加热热水蓄存容器86的下部的温度稍高的水，将会以低COP(效率系数)运转。例如，将温度15℃的水加热到65℃时的COP是3～4左右，但是将温度稍微高一些的45℃的水加热到65℃时的COP则变为1～2左右，所以存在进行效率相当低的运转的问题。此外，还存在随着被加热的水的温度的变高，热泵循环的冷却介质回路85中压缩机81的排出压力过度上升而不能运转的问题。另一方面，考虑设置水冷却用热交换器(相当于第二水热交换器)，通过在冷却介质回路中与从水加热用热交换器经由膨胀器而流动的低温的冷却介质的热交换而冷却中温水(例如参照专利文献1)。在这样的构成中，在用上述水冷却用热交换器暂时冷却上述中温水后使其流入上述水加热用热交换器，从而可改善在上述水加热用热交换器中的热交换效率。专利文献1：特开2004-211986号公报但是，在由上述水加热用热交换器经由上述膨胀器而流向上述水冷却用热交换器的冷却介质的温度低到会使从上述热水蓄存容器流入到上述-->水热交换器的水由于热交换而冻结的程度时，有流入到上述水冷却用热交换器的水冻结而水冷却用热交换器及水的流通路径等损坏的可能。
技术实现思路
路径因此，本专利技术是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于提供一种热泵热水供给机，具备预先借助与冷却介质的热交换器来冷却流入到水加热用热交换器中的水的水冷却用热交换器，所述水加热用热交换器通过在冷却介质和水之间进行热交换而加热该水，其中，可防止在上述水冷却用热交换器中的水的冻结。为了达成上述目的，本专利技术为一种热泵热水供给机，具备：使冷却介质循环的冷却介质循环路径；使水流通的水流通路径；第一水热交换器，在上述冷却介质循环路径中在从压缩机排出的上述冷却介质和在上述水流通路径中流通的水之间进行热交换；热水蓄存容器，蓄存由上述第一水热交换器排出的水；膨胀器，使从上述第一水热交换器排出的上述冷却介质膨胀；室外空气热交换器，在由上述膨胀器向上述压缩机流动的上述冷却介质和室外空气之间进行热交换；第二水热交换器，在从上述膨胀器向上述压缩机流动的上述冷却介质和由上述热水蓄存容器供给的水之间进行热交换，其特征在于，检测从上述膨胀器排出的上述冷却介质的温度，基于该检测的上述冷却介质的温度而调整向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入的有无及流入量。特别地，本专利技术优选是具备使用蓄存在上述热水蓄存容器中的热水作为热介质的地面采暖等的加热循环的热泵热水供给机。根据这样地构成的本专利技术，通过基于冷却介质的温度而调整向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入的有无及流入量，可防止在该第二水热交换器中的水的冻结。因此，可防止上述第二水热交换器或上述水流通路径等的损坏。当然，在上述第二水热交换器中水不会冻结时，可在上述第二水热交换器中冷却从上述热水蓄存容器排出的水后使其流入到上述第一水热交换器，所以可防止在该热泵热水供给机中的能耗效率的降低。具体而言，考虑下述方式：在从上述膨胀器排出的上述冷却介质的温度是由于该冷却介质和水的热交换而该水会凝固(冻结)的温度时，切断向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入。在此，上述膨胀器考虑构成为含有向上述室外空气热交换器排出上述-->冷却介质的第一膨胀器、和向上述第二水热交换器排出上述冷却介质的第二膨胀器。此时，检测从上述第一膨胀器排出的上述冷却介质及从上述第二膨胀器排出的上述冷却介质的温度，并基于该检测结果调整向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入的有无及流入量即可。此外，上述第二膨胀器可简单且低价地构成为含有调整从上述第一水热交换器向上述第二水热交换器流动的上述冷却介质的有无的电磁阀、和使从上述电磁阀向上述第二水热交换器流动的上述冷却介质膨胀的毛细管。此时，通过控制上述电磁阀不进行由上述第一水热交换器向上述第二水热交换器流动的上述冷却介质的流入量的控制，而控制向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入的有无。此外，向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入，即在上述第二水热交换器中的从上述热水蓄存容器排出的水的冷却，在该水温度较高时是必要的。因此，期望具备检测从上述热水蓄存容器排出的水的温度的第一水温检测机构。并且，考虑基于由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵热水供给机，具备：冷却介质循环路径，使冷却介质循环；水流通路径，使水流通；第一水热交换器，在上述冷却介质循环路径中在从压缩机排出的上述冷却介质和流通于上述水流通路径的水之间进行热交换；热水蓄存容器，蓄存从上述第一水热交换器排出的水；膨胀器，使从上述第一水热交换器排出的上述冷却介质膨胀；室外空气热交换器，在由上述膨胀器向上述压缩机流动的上述冷却介质和室外空气之间进行热交换；第二水热交换器，在从上述膨胀器向上述压缩机流动的上述冷却介质和从上述热水蓄存容器供给的水之间进行热交换，其特征在于，具备：冷却介质温度检测机构，检测从上述膨胀器排出的上述冷却介质的温度；冷却介质流动调整机构，基于由上述冷却介质温度检测机构检测的上述冷却介质的温度，调整向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入的有无及／或流入量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-12-8 354229/2005;JP 2006-3-1 055133/20061.一种热泵热水供给机，具备：冷却介质循环路径，使冷却介质循环；水流通路径，使水流通；第一水热交换器，在上述冷却介质循环路径中在从压缩机排出的上述冷却介质和流通于上述水流通路径的水之间进行热交换；热水蓄存容器，蓄存从上述第一水热交换器排出的水；膨胀器，使从上述第一水热交换器排出的上述冷却介质膨胀；室外空气热交换器，在由上述膨胀器向上述压缩机流动的上述冷却介质和室外空气之间进行热交换；第二水热交换器，在从上述膨胀器向上述压缩机流动的上述冷却介质和从上述热水蓄存容器供给的水之间进行热交换，其特征在于，具备：冷却介质温度检测机构，检测从上述膨胀器排出的上述冷却介质的温度；冷却介质流动调整机构，基于由上述冷却介质温度检测机构检测的上述冷却介质的温度，调整向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入的有无及/或流入量。2.如权利要求1所述的热泵热水供给机，还具备：使用蓄存在上述热水蓄存容器中的热水作为热介质的加热循环。3.如权利要求1或2所述的热泵热水供给机，上述冷却介质流动调整机构在由上述冷却介质温度检测机构检测的上述冷却介质的温度是会由于该冷却介质和水的热交换而使该水凝固的温度时，切断向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入。4.如权利要求1～3的任意一项所述的热泵热水供给机，上述膨胀器含有向上述室外空气热交换器排出上述冷却介质的第一膨胀器、和向上述第二水热交换器排出上述冷却介质的第二膨胀器，上述冷却介质温度检测机构检测从上述第一膨胀器排出的上述冷却介质及/或从上述第二膨胀器排出的上述冷却介质的温度。5.如权利要求4所述的热泵热水供给机，上述第二膨胀器含有：调整从上述第一水热交换器朝向上述第二水热交换器流动的上述冷却介质的流入的有无的电磁阀、和使从上述电磁阀向上述第二水热交换器流动的上述冷却介质膨胀的毛细管，上述冷却介质流动调整机构通过控制上述电磁阀而调整从上述第一水热交换器向上述第二水热交换器的流动的上述冷却介质的流入的有无。6.(合并原权利要求6、7)如权利要求1～5的任意一项所述的热泵热水供给机，还具备检测由上述热水蓄存容器排出的水的温度的第一水温检测机构，上述冷却介质流动调整机构基于由上述第一水温检测机构检测的水的温度而调整向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入的有无及/或流入量。7.如权利要求6所述的热泵热水供给机，上述冷却介质流动调整机构在由上述第一水温检测机构检测的水的温度是第一既定温度以上的条件下，令上述冷却介质流入第二水热交换器，在由上述第一水温检测机构检测的水的温度不满上述第一既定温度的条件下，切断向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入。8.(合并原权利要求9、10)如权利要求1～7的任意一项所述的热泵热水供给机，还具备检测流入到上述第一水热交换器的水的温度的第二水温检测机构，上述冷却介质流动调整机构基于由上述第二水温检测机构检测水的温度而调整向上述第二水热交换器的上述冷却介质的流入的有无及/或流入量。9.如权利要求8所述的热泵热水供给机，上述冷却介质流动调整机构，在由上述第二水温检测机构检测的水的温度是第二既定温度以上的条件下，使向上述第二水热交换器流入的上述冷却介质的量增加，在由上述第二水温检测机构检测的水的温度为比上述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田悦雄，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]