[发明专利]热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵系统，尤其涉及能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统。

背景技术

目前，有一种如专利文献1(日本专利特开昭60-164157号公报)所示的能利用热泵循环来加热水的热泵供热水机。这种热泵供热水机主要具有压缩机、制冷剂-水热交换器及热源侧热交换器，通过制冷剂在制冷剂-水热交换器中的散热来加热水，并将由此获得的温水供给至储热水槽。

发明内容

在上述现有的热泵供热水机中，由于进行在热源侧热交换器中对作为热源的外部气体进行冷却的运转，因此，若能将该制冷剂所获得的冷却热用于其它用途，则能获得节能的热泵系统。

本发明的技术问题在于实现能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统的节能化。

第一方面的热泵系统包括热源单元、排出制冷剂连通管、液体制冷剂连通管、气体制冷剂连通管、第一利用单元、第二利用单元。热源单元具有热源侧压缩机、热源侧热交换器及热源侧切换机构，其中，上述热源侧压缩机对热源侧制冷剂进行压缩，上述热源侧切换机构能在热源侧散热运转状态和热源侧蒸发运转状态之间进行切换，其中该热源侧散热运转状态使热源侧热交换器作为热源侧制冷剂的散热器起作用，该热源侧蒸发运转状态使上述热源侧热交换器作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用。排出制冷剂连通管无论热源侧切换机构处于热源侧散热运转状态和热源侧蒸发运转状态中的哪一状态都能将热源侧制冷剂从热源侧压缩机的排出侧导出至热源单元外。液体制冷剂连通管能在热源侧切换机构处于热源侧散热运转状态时将热源侧制冷剂从作为热源侧制冷剂的散热器起作用的热源侧热交换器的出口导出至热源单元外，且能在热源侧切换机构处于热源侧蒸发运转状态时将热源侧制冷剂从热源单元外导入作为热源侧制冷剂的蒸发器起作用的热源侧热交换器的入口。气体制冷剂连通管能将热源侧制冷剂从热源单元外导入热源侧压缩机的吸入侧。第一利用单元与排出制冷剂连通管及液体制冷剂连通管连接，并具有能作为从排出制冷剂连通管被导入的热源侧制冷剂的散热器起作用的第一利用侧热交换器，该第一利用单元能进行以下运转：将在第一利用侧热交换器中散热后的热源侧制冷剂导出至液体制冷剂连通管，并通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质。第二利用单元与液体制冷剂连通管及气体制冷剂连通管连接，并具有第二利用侧热交换器，该第二利用侧热交换器能在热源侧切换机构处于热源侧散热运转状态时作为从液体制冷剂连通管被导入的热源侧制冷剂的蒸发器起作用，该第二利用单元能进行以下运转：将在第二利用侧热交换器中蒸发后的热源侧制冷剂导出至气体制冷剂连通管，并通过热源侧制冷剂在第二利用侧热交换器中的蒸发来冷却空气介质。

在该热泵系统中，不仅能进行通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转，还能在进行通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转的同时，将热源侧制冷剂因加热水介质而获得的冷却热利用于通过热源侧制冷剂在第二利用侧热交换器中的蒸发来冷却空气介质的运转中，因此，例如，如将在第一利用单元中被加热后的水介质用于供应热水并将在第二利用单元中被冷却后的空气介质用于室内的制冷等那样，能有效利用现有热泵供热水机中只是在热源侧热交换器中冷却外部气体而未被有效利用的冷却热，藉此，可实现能利用热泵循环来加热水介质的热泵系统的节能化。

第二方面的热泵系统是在第一方面的热泵系统的基础上，当第二利用单元进行通过热源侧制冷剂在第二利用侧热交换器中的蒸发来冷却空气介质的运转时，第一利用单元进行通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转。

在该热泵系统中，第二利用单元进行通过热源侧制冷剂在第二利用侧热交换器中的蒸发来加热空气介质的运转，并将热源侧制冷剂因冷却空气介质而获得的热根据需要用于第一利用单元进行的通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转。

第三方面的热泵系统是在第二方面的热泵系统的基础上，热泵系统还包括储热水单元，该储热水单元用于积存在第一利用单元中被加热后的水介质或因与在第一利用单元中被加热后的水介质的热交换而被加热的水介质，在积存于储热水单元中的水介质的温度即储热水温度处于规定的储热水设定温度以下的情况下，第一利用单元进行通过热源侧制冷剂在第一利用侧热交换器中的散热来加热水介质的运转。