专利名称：与热泵关联的热水供应装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于供应热水的与热泵关联的热水供应装置。
背景技术：
通常，热水供应装置使用热源来加热水并将经过加热的水供应给用户。在这种情况下，可以将使用热泵来加热水并将经过加热的水供应给用户的装置称为与热泵关联的热水供应装置。与热泵关联的热水供应装置包括供水通道，用于供水；储水部，用于储存通过供水通道供应的水；热源，用于加热供应的水；以及排水通道，用于将经过加热的水供应给用户。热泵包括压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝器，从压缩机排出的制冷剂在冷凝器中冷凝；膨胀器，通过冷凝器的制冷剂在膨胀器中膨胀；蒸发器，通过膨胀器膨胀的制冷剂在蒸发器中蒸发；以及制冷剂管道，将压缩机、冷凝器、膨胀器和蒸发器连接起来构成制冷剂循环。当制冷剂在热泵中流动时，制冷剂在蒸发器中吸热，在冷凝器中放热。制冷剂将热量传输给热水供应装置中的水，因此热水供应装置能进行热水供应操作。
发明内容
本发明提供一种与热泵关联的热水供应装置，该装置能将由于室外条件变化所致的退化最小化，并且在不需要解冻操作的情况下连续进行热水供应操作和加热操作。与热泵关联并使用热泵进行热水供应操作的热水供应装置包括压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝器，从压缩机排出的制冷剂在冷凝器中冷凝；膨胀器，经过冷凝器的制冷剂在膨胀器中膨胀；蒸发器，经过膨胀器的制冷剂在蒸发器中蒸发；其中，冷凝器和蒸发器的制冷剂与水换热，从而在不需要解冻操作的情况下连续进行热水供应操作。因此，根据本发明，可将由于室外条件(例如室外温度)变化所致的退化最小化，而不需要解冻操作，进而可以连续进行热水供应操作和加热操作。
图1为示出根据第一实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。图2为示出根据实施例、与热泵关联的热水供应装置的控制信号的流(flow)的方框图。图3为示出根据实施例、当与热泵关联的热水供应装置处于冰冻及破裂阻止操作时的控制流程的流程图。图4为示出根据实施例、与热泵关联的热水供应装置中热源侧的水的循环的示意图。图5为示出根据实施例、当与热泵关联的热水供应装置处于节水操作时的控制流程的流程图。图6为示出根据第二实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。图7为示出根据第三实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。图8为示出根据第四实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。图9为示出根据第五实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。图10为示出根据第六实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。
具体实施例方式现在详细参考本揭示的实施例，其实例在附图中示出。在下面对优选实施例的详细描述中，参考了构成描述的一部分的附图，在附图中示出了特定的优选实施例，在优选实施例中可实践本发明。这些实施例被充分详细地描述， 以使本领域技术人员能够实践本发明，应当理解，在不脱离本发明精神或范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以做出逻辑结构改变、机械改变、电气改变和化学改变。为了避免本领域技术人员实践本发明的不必要的细节，可省略对本领域技术人员而言公知的某些信息的描述。因此，下面的详细描述并非在限制的意义上做出，而本发明的范围仅由随附权利要求书限定。制冷剂循环表示通过重复进行压缩、冷凝、膨胀和蒸发的过程来传输热量。在附图中，实线表示水/制冷剂的供水操作与加热操作，虚线表示水/制冷剂的供水操作与冷却操作。图1为示出根据第一实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。参照图1，与热泵关联的热水供应装置1包括压缩机111，用于压缩制冷剂；冷凝器，从压缩机111排出的制冷剂在冷凝器中冷凝；膨胀器113，从冷凝器排出的制冷剂在膨胀器113中膨胀；以及蒸发器，从膨胀器113排出的制冷剂在蒸发器中蒸发。热水供应装置1包括压缩机111 ；使用侧换热器12，使用制冷剂来进行热水供应操作和室内加热/冷却操作；膨胀器113 ；以及热源侧换热器14，在该热源侧换热器14中制冷剂从热源吸热以及向热源放热。热源是制冷剂吸热和放热的对象，并表示后面将要描述的供水部中的水。根据操作条件，使用侧换热器12和热源侧换热器14可充冷凝器或蒸发器。详细而言，在加热操作中，使用侧换热器12可用作冷凝器，热源侧换热器14可用作蒸发器；而在冷却操作中，使用侧换热器12可用作蒸发器，热源侧换热器14可用作冷凝器。热水供应装置1还包括流动转换部115，用于将从压缩机111排出的制冷剂的流动方向转换到使用侧换热器12和热源侧换热器14其中之一；以及制冷剂管道110，将压缩机111、流动转换部115、使用侧换热器12、膨胀器113以及热源侧换热器14连接起来构成制冷剂循环。流经冷凝器和蒸发器的制冷剂与水换热。即，在使用侧换热器12和热源侧换热器 14这两者中，热量在制冷剂与水之间进行交换。即，使用侧换热器12和热源侧换热器14被设置为用于在制冷剂与水之间换热的水制冷剂换热器。因此，因为不需要换热器12、14的解冻操作，所以能够连续进行热水供应操作和加热操作。热水供应装置1还包括水管道150，与使用侧换热器12中的制冷剂换热的水在水管道150中流动；使用侧泵151，强制性地移动水管道150中的水；热水供应部16，使用被使用侧换热器12中的制冷剂加热的水供应经过加热的水；以及加热/冷却部17，使用与使用侧换热器12中的制冷剂换热的水进行加热/冷却操作。详细而言，水管道150连接到使用侧换热器12以移动与使用侧换热器12中的制冷剂换热的水。水管道150构成封闭环路，以使与使用侧换热器12中的制冷剂换热的水通过热水供应部16或加热/冷却部17返回使用侧换热器12。即，经过使用侧换热器12的水沿着水管道150循环经过热水供应部16或加热/冷却部17。使用侧泵151安装在水管道 150的一侧，用于强制性地移动水管道150中的水。热水供应部16加热且供应水(例如用于洗脸或洗碟子)。详细而言，热水供应部 16包括热水供应箱161，用于储存从外部供应的水并加热储存的水；热水供应换热器162， 用于在经过使用侧换热器12的水与热水供应箱161的水之间换热；辅助加热器163，置于热水供应箱161中；以及排水通道164，将来自热水供应箱161的热水供应给用户。热水供应换热器162可配置为任何形状，只要热水供应箱161的水能被在水管道 150中流动的水加热即可，例如，可以将水管道150的至少一部分容置在热水供应箱161中。加热/冷却部17包括室内换热器170，室内换热器170与室内空间相邻，用于在第二制冷剂与室内空间之间换热。更详细而言，室内换热器170包括空调换热器171，在该空调换热器171中，热量在室内空气与第二制冷剂之间交换；以及底部换热器172，在该底部换热器172中，热量在室内底部与第二制冷剂之间交换。空调换热器171可以是能够在水与室内空气之间换热的任何装置(诸如风扇线圈单元)。底部换热器172可配置为任何形状，只要可以在水与室内底部之间换热即可，例如， 可以将水管道150的至少一部分安装在室内底部。在水管道150上，热水供应部16可与加热/冷却部17并行连接。更详细而言，水管道150包括热水供应管道152和加热/冷却水管道153，热水供应管道152从使用侧换热器12的排出侧分支出来并接合使用侧换热器12的引入侧。热水供应部16安装在热水供应管道152上，加热/冷却部17安装在加热/冷却水管道153上。水管道150的热水供应管道152和加热/冷却水管道153分支的点可设有用于转换水的流动方向的使用侧三通阀 155，以使经过使用侧换热器12的水被选择性地引入热水供应部16和加热/冷却部17其中之一。在水管道150上，空调换热器171可与到底部换热器172并行连接。更详细而言， 加热/冷却水管道153包括空调水管道174和底部水管道175，空调水管道174和底部水管道175彼此分支出来。空调换热器171安装在空调水管道174上，底部换热器172安装在底部水管道175上。加热/冷却水管道153的空调水管道174和底部水管道175彼此分支的点可设有用于转换水的流动方向的加热/冷却侧三通阀176，以使引入底部水管道175 的水被选择性地引入空调换热器171和底部换热器172其中之一。热水供应装置1还包括供水部18，将要与热源侧换热器14中的制冷剂换热的水在该供水部18中流动。供水部18包括供水通道181，连接到供水源；循环通道182，要与热源侧换热器14中的制冷剂换热的水在循环通道182中循环；循环侧泵183，强制性地移动循环通道182中的水；循环侧供应通道184，将水供应给循环通道182 ；供水调节部185，用于通过循环侧供应通道184选择性地阻止供水；循环侧排出通道186，用于排出在循环通道182中循环的水；以及排水调节部187，用于通过循环侧排出通道186选择性地阻止排水。因为热源侧换热器14同时连接到循环通道182和制冷剂管道110，所以，在热源侧热量交换器14中，在循环通道182中流动的水与制冷剂管道110中流动的制冷剂之间交换热量。供水通道181连接到能够连续供水的供水源(例如供水设备)。循环侧供应通道 184将供水通道181连接到循环通道182，以将来自供水源的水供应给循环通道182。供水调节部185安装在循环侧供应通道184上，以选择性地阻止水供应给循环通道182。循环侧排出通道186从循环通道182的一侧分支出来，以将在循环通道182中流动的水引导到外部。排水调节部187安装在循环侧排出通道186上，以选择性地阻止水从循环通道182排出到外部。循环侧泵183安装在循环通道182的一侧上，以使循环通道182中的水强制性地循环。热水供应装置1还包括热水供应侧供应通道188，用于将水供应给热水供应部16。 热水供应侧供应通道188将供水通道181连接到热水供应部16，以将来自供水源的水供应给热水供应部16。更详细而言，热水供应侧供应通道188将供水通道181连接到热水供应箱161，以通过供水通道181和热水供应侧供应通道188将来自供水源的水引导到热水供应箱 161。因为循环侧供应通道184和热水供应侧供应通道188同时连接到供水通道181和供水源，所以通过循环侧供应通道184和热水供应侧供应通道188，可以同时将水从供水源供应给循环通道182和热水供应部16。S卩，在循环通道182中流动的水和在热水供应部16 中储存并加热的水由相同的供水源供应。下面，将参照根据本揭示的附图详细描述与热泵关联的热水供应装置中水和制冷剂的流动。参照图1，当热水供应装置1处于热水供应操作或加热操作时，从压缩机111排出的制冷剂被引入使用侧换热器12。通过使用侧换热器12的制冷剂将使用侧的水加热而该制冷剂被冷凝。从使用侧换热器12出来的制冷剂通过膨胀器113被膨胀，然后，该制冷剂被引入热源侧换热器14。被引入热源侧换热器14的制冷剂从热源中的水吸热后被蒸发。 从热源侧换热器14出来的制冷剂被再次引入压缩机111。此时，流动转换部115将压缩机 111排出侧的制冷剂管道110与使用侧换热器12引入侧的制冷剂管道110连通，并保持热源侧换热器14排出侧的制冷剂管道110与压缩机111引入侧的制冷剂管道110的连通状态。接着，可将从使用侧泵151排出的水引入热水供应部16或加热/冷却部17。此时，使用侧三通阀巧5在热水供应操作中将水引入热水供应部16，并且在加热操作中将水引入加热/冷却部17。引入热水供应部16的水沿着热水供应侧的水管道150在热水供应换热器162中流动并加热储存在热水供应箱161中的水，然后从热水供应部16被排出。从热水供应部16 排出的水沿着使用侧的水管道150经过使用侧换热器12，并被制冷剂加热到高温，然后被再次引入使用侧泵151，因此，水能连续地循环。引入加热/冷却部17的水沿着加热/冷却水管道153被引入室内换热器170。更详细而言，引入加热/冷却部17的水可以通过加热/冷却侧三通阀176被选择性地引入空调换热器171和底部换热器172其中之一。引入空调换热器171的水加热室内空气，引入底部换热器172的水加热室内底部。经过空调换热器171和底部换热器172其中之一的水沿着使用侧的水管道150被引入使用侧换热器12。经过使用侧换热器12的水被制冷剂加热，然后被再次引入使用侧泵151，因此，水能连续地循环。来自供水源的水通过供水通道181和循环侧供应通道184被引入循环通道182。 此时，供水调节部185保持循环侧供应通道184与循环通道182的连通状态。引入循环通道182的水通过热源侧换热器14并加热制冷剂，然后通过循环侧泵183和循环侧排出通道 186被排出到外部。此时，通过循环侧泵183使热源侧的水强制性地循环。但是，例如当供水源(如供水设备)自身具有压力时，供水源的压力在没有循环侧泵183的情况下可以移动循环通道 182中的水。但是，在后述的加热或冷却操作期间，可进行冰冻及破裂阻止操作和节水操作。当进行冰冻及破裂阻止操作和节水操作的至少其中之一时，在阻止从循环通道182供水以及从循环通道182排水的状态下，水可以沿着循环通道182在循环通道182中流动。在这种情况下，循环侧泵183是必需的。当热水供应装置1处于冷却操作时，制冷剂的流动方向被改变。更详细而言，从压缩机111排出的制冷剂依次移动通过热源侧换热器14、膨胀器113、使用侧换热器12，然后被再次引入压缩机111。在热源侧流动的水与加热操作中流动的水相同，而使用侧的水通过加热/冷却部17和使用侧换热器12循环。热水供应装置1进行加热操作和热水供应操作两者。因为在制冷剂循环中通过冷凝器和蒸发器的制冷剂与水换热，所以热水供应装置 1能改善安装特性。更详细而言，冷凝器和蒸发器都被设置为水制冷剂换热器，在该水制冷剂换热器中，热量在水与制冷剂之间进行交换。通常，因为水与制冷剂之间的换热密度大于空气与制冷剂之间的换热密度，所以就相同的换热能力而言，水制冷剂换热器的体积可小于空气制冷剂换热器的体积。因此，水制冷剂换热器需要较小的安装空间，因此可安装在较小的空间。因此可将热水供应装置1的安装空间最小化。此外，水制冷剂换热器可安装在室内空间和室外空间。因此，充当冷凝器和蒸发器的使用侧换热器12和热源侧换热器14可安装在任何空间。因此，能改善热水供应装置1的安装特性。此外，热水供应装置1可将由于室外条件变化所致的退化(degradation)最小化。 更详细而言，因为水的比热高于空气，所以水受室外温度影响较小。因此，热源侧水(即循环水)的温度变化比室外空气的温度变化小。因此，可将由于室外条件(例如室外温度) 变化所致的退化最小化。此外，在冷凝器和蒸发器两者中，热量在水与制冷剂之间进行交换，因此，阻止了在使用侧换热器12和热源侧换热器14的表面上构成冰冻。因此，不需要解冻操作，所以能连续进行热水供应操作和加热操作。此外，因为不需要用于强制性地移动室外空气的风扇，所以在操作过程中能进一步降低噪声。下面，将参照根据本揭示的附图详细描述与热泵关联的热水供应装置的阻止冰冻及破裂阻止操作和节水操作。图2为示出根据实施例、与热泵关联的热水供应装置的控制信号的流的方框图， 图3为示出根据实施例、当与热泵关联的热水供应装置处于冰冻及破裂阻止操作时的控制流程的流程图。图4为示出根据实施例、与热泵关联的热水供应装置中热源侧的水的循环的示意图，图5为示出根据实施例、当与热泵关联的热水供应装置处于节水操作时的控制流程的流程图。参照图2，热水供应装置1还包括循环水温感测部191，用于感测热源侧水的温度(即循环水的温度)；输入部192，用于输入用于操作控制的各种信号；以及控制部195， 用于根据循环水温感测部191感测的温度或者根据输入部192输入的信号来控制循环侧泵 183的操作、循环侧供水调节部185的操作以及循环侧排水调节部187的操作。循环水温感测部191、输入部192、控制部195、循环侧泵183、供水调节部185以及排水调节部187相互电连接，以传输和接收控制信号。循环水温感测部191可安装在循环通道182的一侧上，以感测在循环通道182中流动的水的温度。输入部192例如可设置于热水供应部16的一侧，或者设置于加热/冷却部17或远程控制器上，以使用户可以容易地输入信号。参照图3，当热水供应装置1处于冰冻及破裂阻止操作时，首先在操作Sll中感测循环水的温度。此时，可通过循环水温感测部191感测循环水的温度。接着，在操作S12中，如果循环水的温度高于冰冻及破裂参考温度，则重复在操作 Sll中感测循环水的温度进而将其与冰冻及破裂参考温度进行比较的过程。但是，在操作S12中，如果循环水的温度等于或低于冰冻及破裂参考温度，则强制性地移动循环水以循环通过循环通道182。此时，可通过循环侧泵183强制性地移动循环水。冰冻及破裂参考温度表示循环水被冰冻的阈值温度。例如，冰冻及破裂参考温度可以是 0°C。参照图4，循环水循环通过循环通道182。首先，从循环侧泵183排出的水沿着循环通道182流动，并被引入使用侧换热器12。然后，经过使用侧换热器12的循环水加热制冷剂，然后，这些循环水被再次引入循环侧泵183，因此，水可以沿着循环通道182连续循环。排水调节部187关闭循环侧排出通道186，以阻止循环通道182排水，供水调节部 185关闭循环侧供应通道184，以阻止循环通道182供水。因此，循环水沿着循环通道182 在封闭环路中循环。因此，即使当循环水的温度等于或低于冰冻及破裂参考温度时，也可以将循环水的冰冻最小化并延迟。接着，在操作S14中，再次感测循环水的温度。然后，在操作S15中，如果循环水的温度等于或低于冰冻及破裂参考温度，则重复在操作S14中感测循环水的温度进而将其与冰冻及破裂参考温度进行比较的过程。但是，在操作S15中，如果循环水的温度高于冰冻及破裂参考温度，则在操作 S16(图3)中，返回循环水循环之前的状态。例如，如果热水供应装置1在循环水循环以阻止冰冻及破裂之前是停止的，那么在循环水循环之后循环水的温度超过冰冻及破裂参考温度时，返回热水供应装置1停止的状态。
在返回循环水循环之前的状态之后，在操作Sll中感测循环水的温度，直到在操作S17中输入用于停止冰冻及破裂阻止操作的信号为止。参照图5，当热水供应装置1处于节水操作时，首先在操作S21中感测循环水的温度。然后，在操作S22，如果循环水的温度超过节水参考温度，则在操作S23中阻止循环水的供应和排出的状态下，循环水通过循环通道182进行循环。此时，节水参考温度表示在满足加热性能和热水供应性能的范围内循环水的最小温度值。更详细而言，当热水供应装置1处于加热和热水供应操作时，循环水通过使用侧换热器12加热制冷剂，因此，循环水的温度连续下降。然后，制冷剂与通过使用侧换热器12 的循环水之间的温差下降，因此加热性能和热水供应性能退化。在这种情况下，可确定对用户而言舒适度最低的加热性能和舒适度最低的热水供应性能，并且可确定循环水的最低温度，以使得加热性能和热水供应性能等于或高于舒适度最低的加热性能和舒适度最低的热水供应性能。即，当循环水的温度超过节水参考温度时，可将加热性能和热水供应性能保持在用户感到舒适的范围内。但是，在操作S22中，如果循环水的温度等于或低于节水参考温度，则在操作SM 中供应和排出循环水。即，因为供水调节部和排水调节部打开循环侧供应通道184和循环侧排出通道186，所以来自供水源的水被供应给循环通道182，同时，将循环水从循环通道 182排出到外部。此时，循环通过循环通道182的循环水被排出，并且新循环水可循环通过循环通道182。引入循环通道182的新循环水的温度高于之前在循环通过循环通道182之后被排出的旧循环水的温度。因此，可将循环水的温度保持为超过节水参考温度。即，可将加热性能和热水供应性能保持在用户感到舒适的范围内。最后，在操作S25中，如果没有输入用于停止节水操作的信号，则在操作S21中，再次感测循环水的温度。节水操作可节省在循环通道182中流动的水。更详细而言，如果循环水的温度超过节水参考温度，则无需供应和排出该循环水，使该循环水循环通过循环通道182，因此减少了每次循环水的消耗量。如果循环水的温度等于或低于节水参考温度，则供应和排出循环水，从而可将循环通过循环通道182的循环水的温度保持为超过节水参考温度。因此，可将流经循环通道182的水量最小化，同时，可保持加热性能和热水供应性能。当热水供应装置1处于冷却操作时，如果循环水的温度没有达到参考温度，则循环水循环通过循环通道182，因此，可节省水，同时可保持冷却性能。此时，参考温度表示在满足要求的冷却性能的范围内循环水的最大温度值。当热水供应装置1停止时，可进行冰冻及破裂阻止操作。节水操作可与热水供应操作、加热操作、或冷却操作同时进行。下面，将参照附图详细描述根据第二实施例、与热泵关联的热水供应装置。本实施例与第一实施例的不同在于可将制冷剂过度冷却。在本实施例中，不再描述与第一实施例中相同的配置。图6为示出根据第二实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。参照图6，还设置了过度冷却器。
详细而言，在制冷剂循环中，将过度冷却器23安装在使用侧换热器22与膨胀器 213之间。过度冷却器23被安装在与循环通道282上的热源侧换热器24的排出侧相对应的点。过度冷却器23可配置为容置彼此相邻的水通道和制冷剂通道的水制冷剂换热器，以在水与制冷剂之间换热。因此，当根据第二实施例的与热泵关联的热水供应装置2处于加热操作时，加热了通过使用侧换热器22的使用侧的水而被冷凝的制冷剂，可加热热源侧的水(即通过过度冷却器23的循环水)而被过度冷却。加热了通过热源侧换热器24的制冷剂而被冷却的水，可通过过度冷却器23吸收来自于制冷剂的热量而被加热。因此，当热水供应装置2处于节水操作时，可降低循环水的温度下降速度。即，因为在节水操作中可进一步增加循环水的循环时间，所以总体上可进一步提高节水量，并进一步改善节水效果。可将冷却膨胀器214安装在过度冷却器23与使用侧换热器22之间。当热水供应装置2处于冷却操作时，冷却膨胀器214完全打开，制冷剂经过过度冷却器23并在冷却膨胀器214中膨胀，因此，通过热源侧换热器24冷凝的制冷剂向过度冷却器23中的热源侧的水放热，而可以被过度冷却。下面，将参照附图详细描述根据第三实施例的与热泵关联的热水供应装置。本实施例与第一实施例的不同在于将空调换热器连接到制冷剂管道上。本实施例中，不再描述与第一实施例中相同的配置。图7为示出根据第三实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。参照图7，在本实施例中，空调换热器331连接到制冷剂管道310上的一侧。即，流经空调换热器331的制冷剂加热或冷却室内空气，以进行加热或冷却操作。更详细而言，在制冷剂循环中，将空调换热器331安装在使用侧换热器32与膨胀器313之间。因此，当根据第三实施例、与热泵关联的热水供应装置3处于加热操作时，从使用侧换热器32排出的制冷剂通过空调换热器331加热室内空气，以加热室内空间。当热水供应装置3处于冷却操作时，经过热源侧换热器34的制冷剂通过膨胀器 313膨胀，然后通过空调换热器331冷却室内空气，以冷却室内空间。将被暴露在室内空气中的空调换热器331可容置在置于室内空间一侧的室内装置中。根据本实施例，能改善加热性能和冷却性能。更详细而言，在本实施例中，可使用制冷剂来直接加热或冷却室内空气，因此，与使用通过制冷剂加热或冷却的水来加热或冷却室内空气的方法相比，可增加制冷剂与室内空气之间的传热量。因此，能改善加热性能和冷却性能。下面，将参照附图详细描述根据第四实施例的与热泵关联的热水供应装置。本实施例与第一实施例的不同在于使用减温器法来设置热水供应部和底部加热/冷却部。本实施例中，不再描述与第一实施例中相同的配置。图8为示出根据第四实施例、与热泵关联的热水供应装置的示意图。参照图8，使用减温器法(desuperheater)来设置热水供应部46和底部加热/冷却部47。因此，将使用侧换热器用作初级冷凝器，而将空调换热器和热源侧换热器的任何一个用作次级冷凝器，在初级冷凝中，压缩机的排出侧制冷剂被初次冷凝，在次级冷凝中，压缩机的排出侧制冷剂被二次使用。详细而言，在本实施例中，设置主制冷剂管道410、使用侧制冷剂管道435和旁路制冷剂管道436，主制冷剂管道410将压缩机411、空调换热器431、膨胀器413以及热源侧换热器44连接起来构成制冷剂循环，使用侧制冷剂管道435将从压缩机411排出的制冷剂引导到使用侧换热器42，旁路制冷剂管道436引导从压缩机411排出的制冷剂不经过使用侧换热器42。在本实施例中，还设置了流动速度调节部43，该流动速度调节部43用于调节从压缩机411排出并被引入使用侧换热器42的制冷剂量以及被引入空调换热器491的制冷剂量。更详细而言，流动速度调节部43包括使用侧流动速度调节部431，用于调节从压缩机 411引入到使用侧换热器42的制冷剂量；旁路流动速度调节部432，用于调节从压缩机411 引入并从使用侧换热器42旁路的制冷剂量。使用侧流动速度调节部431安装在使用侧制冷剂管道435的一侧，旁路流动速度调节部432安装在旁路制冷剂管道436的一侧。在制冷剂循环中，使用侧换热器42安装在压缩机411与流动转换部415之间，以将使用侧换热器42用作初级冷凝器，而不管加热与冷却之间的转换。因此，因为在制冷剂循环中具有最高温度的压缩机411的排出侧制冷剂被直接引入使用侧换热器42，所以能进一步改善热水供应性能。更详细而言，首先，可将从压缩机411排出的制冷剂直接引入使用侧换热器42。在这种情况下，至少部分地打开使用侧流动速度调节部431。经过使用侧换热器42而被初次冷凝并加热使用侧水的制冷剂可被引入空调换热器491或热源侧换热器44。在加热操作中，经过使用侧换热器42的制冷剂被引入空调换热器491，在冷却操作中，经过使用侧换热器42的制冷剂被引入热源侧换热器44。因此，在加热操作中，在使用侧换热器42中初次冷凝的制冷剂在空调换热器491中二次冷凝，在冷却操作中，在使用侧换热器42中初次冷凝的制冷剂在热源侧换热器44中二次冷凝。即，在加热操作中，使用侧换热器42被用作初级冷凝器，空调换热器491被用作次级冷凝器，在冷却操作中，使用侧换热器42被用作初级冷凝器，热源侧换热器44被用作次级冷凝器。不管加热与冷却之间的转换，因为制冷剂循环中具有最高温度的压缩机411的排出侧制冷剂被直接引入使用侧换热器42，所以能进一步改善热水供应性能。可分别安装底部换热器472和空调换热器491。详细而言，底部换热器472连接到使用侧换热器42，使得经过使用侧换热器42的使用侧水流动，空调换热器491连接到主制冷剂管道410，以使用从压缩机411排出的制冷剂来加热或冷却室内空气。根据热水供应负荷和加热/冷却负荷，可调节引入热水供应换热器462的制冷剂量以及从热水供应换热器462旁路的制冷剂量。例如，当热水供应负荷大于加热/冷却负荷时，可将引入使用侧换热器42的制冷剂量控制为增加，而将从使用侧换热器42旁路的制冷剂量控制为减少。此外，当加热/冷却负荷大于热水供应负荷时，可将引入使用侧换热器 42的制冷剂量控制为减少，而将从使用侧换热器42旁路的制冷剂量控制为增加。热水供应负荷可以是热水供应部46的排水温度与其目标温度之差，加热/冷却负荷可以是室内空间的温度与室内空间的目标温度之差，其中，室内空间的温度是空调换热器491的加热/冷却目标。根据本实施例，不管室内空间的加热或冷却，可以连续进行热水供应操作。在制冷剂循环中，使用侧换热器42安装在压缩机411与流动转换部415之间。因此，当根据本实施例、与热泵关联的热水供应装置4处于加热操作时，从压缩机411排出的制冷剂同时经过使用侧换热器42和空调换热器491，以同时进行热水供应操作和室内加热操作。此外，当热水供应装置4处于冷却操作时，从压缩机411排出的制冷剂同时依次经过使用侧换热器 42、热源侧换热器44、使用侧换热器42，以同时进行热水供应操作和室内冷却操作。因此， 可连续进行热水供应操作，而不管加热与冷却之间的转换。在这种情况下，使用侧的水循环通过热水供应换热器462和使用侧换热器42。根据本实施例，可同时进行热水供应操作和加热/冷却操作。更详细而言，从压缩机411排出的制冷剂依次经过使用侧换热器42、空调换热器491、膨胀器413以及热源侧换热器44，以同时进行热水供应操作和加热操作。此外，从压缩机411排出的制冷剂依次经过使用侧换热器42、热源侧换热器44、膨胀器413以及空调换热器491，以同时进行热水供应操作和冷却操作。根据本实施例，可根据热水供应负荷和加热/冷却负荷将热水供应装置4的操作状态最优化。详细而言，当同时进行热水供应操作和加热/冷却操作时，可根据热水供应负荷和加热/冷却负荷来调节流经使用侧换热器42的热水供应侧制冷剂量和从使用侧换热器42旁路并直接流到空调换热器491或热源侧换热器44的加热/冷却侧制冷剂量。更详细而言，当热水供应负荷大于加热/冷却负荷时，经过使用侧换热器42的制冷剂量增加(即通过热水供应换热器462传输给热水供应箱461的水的热量增加)，可以更快地实现热水供应目标条件。此外，当加热/冷却负荷大于热水供应负荷时，从使用侧换热器42旁路的制冷剂量增加，因此，在加热操作中，从压缩机411排出并直接引入空调换热器 491的制冷剂量增加。因此，通过空调换热器491传输给室内空间的热量增加，以进一步改善加热性能。因此，可根据热水供应负荷(即操作条件)将热水供应装置4的操作状态最优化。下面，将参照根据第五实施例的附图详细描述与热泵关联的热水供应装置。本实施例与第一实施例的不同在于将在制冷剂循环中冷凝的制冷剂的气态制冷剂注入压缩机。 本实施例中，不再描述与第一实施例中相同的配置。图9为示出根据第五实施例，与热泵关联的热水供应装置的示意图。参照图9，在本实施例中，将在制冷剂循环中冷凝的制冷剂的气态制冷剂注入压缩机53。详细而言，压缩机53配置为多级压缩机53，包括低级压缩部532和中级压缩部 531，低级压缩部532用于初次压缩制冷剂，中级压缩部531用于二次压缩在低级压缩部532 中压缩的制冷剂。在本实施例中，设置分相器533和注入管道534，分相器533用于将在制冷剂循环中的使用侧换热器52或热源侧换热器M中冷凝的制冷剂分为气态制冷剂和液态制冷剂， 注入管道534用于将在分相器533获得的气态制冷剂注入压缩机53的中级压缩部531。第一膨胀器513和第二膨胀器514置于制冷剂循环中的分相器533的两侧。根据本实施例，在加热操作中，可将在使用侧换热器52与热源侧换热器M之间流动的制冷剂注入压缩机53，因此，流到使用侧换热器52的制冷剂量增加，从而进一步改善热水供应和加热性能。特别地，虽然当热源侧的水的温度较低时，热源侧换热器M中制冷剂的蒸发热量会减少，使整体加热性能退化，但是如上所述注入的制冷剂可以改善加热性能。根据外部温度，注入阀选择性地关闭注入管道534，以将制冷剂选择性地注入压缩机53。例如，当热源侧的水(即循环水)的温度为参考温度或更高时，可将注入阀535控制为连续关闭，当热源侧的水的温度低于参考温度时，可将注入阀535控制为连续打开。下面，参照根据第六实施例的附图详细描述与热泵关联的热水供应装置。本实施例与第一实施例的不同在于与热泵关联的热水供应装置被配置为包括多个热水供应部和多个加热/冷却部的多系统(Multi-system)。本实施例中，不再描述与第一实施例中相同的配置。图10为示出根据第六实施例，与热泵关联的热水供应装置的示意图。参照图10，根据本实施例，与热泵关联的热水供应装置被配置为包括多个热水供应部63、66和多个加热/冷却部67、69的多系统。即，单个热泵100可用于进行热水供应部63、66的热水供应操作和加热/冷却部67、69的加热/冷却操作。详细而言，根据本实施例的热水供应装置包括热泵100，在热泵100中热源侧的水与制冷剂换热；中继器101，在中继器101中使用侧的水与热泵100排出的制冷剂换热； 第一热水供应部66，使用从中继器101排出的水来进行热水供应操作；第一加热/冷却部 67，使用从中继器101排出的水来加热和冷却室内空间；第二热水供应部63，使用从热泵 100排出的制冷剂来进行热水供应操作；第二加热/冷却部69，使用从热泵100排出的制冷剂来加热和冷却室内空间。热泵100和中继器101连接到制冷剂管道610，第一热水供应部66和第一加热/ 冷却部67通过水管道650连接到中继器101。即，第一热水供应部66和第一加热/冷却部 67通过中继器101间接连接到热泵100。第二热水供应部63和第二加热/冷却部69通过制冷剂管道610直接连接到热泵100。此时，中继器101、第二热水供应部63和第二加热/ 冷却部69与热泵100并行连接。S卩，从热泵100排出的制冷剂可分配到中继器101、第二热水供应部63和第二加热/冷却部69以进行流动。在第一热水供应部66的热水供应换热器662中，使用侧的水与热水供应箱661的水换热，在第二热水供应部63热水供应换热器632中，制冷剂与热水供应箱631的水换热。因此，第一热水供应部66和第一加热/冷却部67通过使用侧的水间接从通过热源侧的水加热的制冷剂接收热量，第二热水供应部63和第二加热/冷却部69直接从通过热源侧的水加热的制冷剂接收热量。热水供应侧供应通道688连接到第一热水供应部66的热水供应箱661和第二热水供应部63的热水供应箱631，因此水能连续供应给第一热水供应部66的热水供应箱661 和第二热水供应部63的热水供应箱631。制冷剂管道610连接到中继器101、第二热水供应部63，并且第二加热/冷却部69 设有分别对应于中继器101、第二热水供应部63和第二加热/冷却部69的流动速度调节部 102、103和104，因此可以调节引入中继器101、第二热水供应部63和第二加热/冷却部69 的制冷剂量。根据第一热水供应部66、第一加热/冷却部67、第二热水供应部63和第二加热/冷却部69的热水供应负荷以及加热/冷却负荷，可调节引入中继器101、第二热水供应部63和第二加热/冷却部69的制冷剂量。
根据本实施例，单个热泵100可用于在多个位置进行热水供应操作和加热/冷却操作。例如，将第一热水供应部66和第一加热/冷却部67安装在第一使用位置，将第二热水供应部63和第二加热/冷却部69安装在第二使用位置，从而能够在第一使用位置和第二使用位置同时地或选择性地进行热水供应操作和加热/冷却操作。
权利要求
1.一种与热泵关联的热水供应装置，包括主制冷剂回路，包括压缩机；空调换热器，在所述空调换热器中，热量在制冷剂与空气之间进行交换；膨胀器；以及热源侧换热器，在所述热源侧换热器中，热量在所述制冷剂与热源之间进行交换，主制冷剂回路因此构成制冷剂循环；以及使用侧换热器，连接到所述主制冷剂回路，以使用从所述压缩机排出的所述制冷剂来进行热水供应操作，其中，流经所述使用侧换热器和所述热源侧换热器的制冷剂与水换热，以在不需要解冻操作的情况下连续进行所述热水供应操作。
2.如权利要求1所述的热水供应装置，其中，所述使用侧换热器用作初级冷凝器，所述压缩机的排出侧制冷剂在所述初级冷凝器中被初次冷凝，所述空调换热器和所述热源侧换热器其中之一用作次级冷凝器，所述压缩机的排出侧制冷剂在所述次级冷凝器中被二次冷凝，以进行热水供应操作。
3.如权利要求2所述的热水供应装置，其中，所述主制冷剂回路还包括流动转换部，用于根据加热与冷却之间的转换来转换制冷剂的流动方向，其中，所述使用侧换热器安装在所述制冷剂循环中的所述压缩机与所述流动转换部之间，以连续进行热水供应操作，而不管所述加热与冷却之间的转换。
4.如权利要求2所述的热水供应装置，其中，当所述热水供应操作与加热/冷却操作同时进行时，根据热水供应负荷和加热/冷却负荷来调节流经所述使用侧换热器的热水供应侧制冷剂量以及从所述使用侧换热器旁路并直接流到所述空调换热器或热源侧换热器的加热/冷却侧制冷剂量。
5.如权利要求1所述的热水供应装置，其中，在所述主制冷剂回路中冷凝的制冷剂的气态制冷剂被注入所述压缩机，以改善所述热水供应性能。
6.如权利要求1所述的热水供应装置，还包括供水部，将要与所述热源侧换热器中的制冷剂换热的水在所述供水部中流动，其中，所述供水部包括循环通道，将要与所述热源侧换热器中的制冷剂换热的水在所述循环通道中循环；以及泵，强制性地移动所述循环通道的水。
7.如权利要求6所述的热水供应装置，其中，当循环通过所述循环通道的水的温度等于或小于冰冻及破裂参考温度时，水循环通过所述循环通道，以阻止所述供水部的冰冻及破裂；以及当循环通过所述循环通道的水的温度高于所述冰冻及破裂参考温度时，返回到水循环通过所述循环通道之前的操作状态。
8.如权利要求7所述的热水供应装置，还包括循环侧供应通道，用于向所述循环通道供水；供水调节部，用于通过所述循环侧供应通道选择性地阻止供水；循环侧排出通道，用于排出循环通过所述循环通道的水；以及排水调节部，用于通过所述循环侧排出通道选择性地阻止排水，其中，当所述循环通道的水的温度高于循环参考温度时，阻止所述循环通道的供水和排水，以节省循环通过所述循环通道的水，以及当所述循环通道的水的温度等于或小于所述循环参考温度时，供应和排出所述循环通道的水。
9.如权利要求7所述的热水供应装置，还包括热水供应部，所述热水供应部包括 热水供应换热器；热水供应箱，将要作为热水供应的水储存在所述热水供应箱中；以及排水通道，用于供应所述热水供应箱的水作为热水，其中，储存在所述热水供应箱中的水和流经所述热源侧换热器的水由相同供水源供应。
10.如权利要求1所述的热水供应装置，其中，在热水供应操作中，使用与所述热源侧换热器中的制冷剂换热的水，将经过所述使用侧换热器的制冷剂过度冷却。
全文摘要
提供一种与热泵关联的热水供应装置。在热水供应装置中，流经制冷剂循环中的蒸发器和压缩机的制冷剂与水换热。因此，能在不需要解冻操作的情况下连续进行热水供应操作。
文档编号F25B29/00GK102261766SQ20111006467
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月14日 优先权日2010年5月28日
发明者具滋亨, 权景敏, 金秉珣 申请人:Lg电子株式会社