专利名称：供热水空调复合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装着热泵循环并可同时提供空调负荷和供热水用负荷的供热水空调复合装置，特别涉及能实现热源的终年稳定供给的供热水空调复合装置。
背景技术：
以往，存在着可用一级制冷循环同时提供制冷负荷、制热负荷和供热水用负荷的供热水空调复合装置。作为这种装置提出有“多功能热泵系统，构成制冷循环，该制冷循环具有I台压缩机，由将该压缩机、热源机侧热交接器、利用侧热交换器、蓄冷蓄热槽和供热水热交换器连接起来的制冷剂回路构成，通过切换流向各热交换器的制冷剂的流动而可进行制冷制热、供热水、蓄热、蓄冷的单独运转以及它们的复合运转”(例如参见专利文献I)。另外，也存在着可用两级制冷循环同时提供高温热水和室内空调功能的供热水空调复合装置。作为这种装置提出有“热泵式供热水装置，具有低级侧的制冷剂回路、高级侧的制冷剂回路和供热水路径。在上述低级侧的制冷剂回路中，依次连接第I压缩机、制冷剂分配装置、第I热交换器、第2热交换器、第I节流装置、热源机侧热交换器、四通阀和上述第I压缩机，并且，从上述制冷剂分配装置依次将上述四通阀、利用侧热交换器和第2节流装置连接在上述第2热交换器与上述第I节流装置之间，第I制冷剂在该低级侧的制冷剂回路中流动。在上述高级侧的制冷剂回路中，依次连接第2压缩机、冷凝器、第3节流装置、上述第I热交换器和上述第2压缩机，第2制冷剂在该高级侧的制冷剂回路中流动。在上述供热水路径中，依次连接上述第2热交换器和上述冷凝器，被供给的热水在该供热水路径中流动”(例如参见专利文献2)。在先技术文献专利文献 专利文献1:日本特开平11 — 270920号公报(第3 4页，图1)专利文献2:日本特开平4 — 263758号公报(第2 3页，图1)
发明内容
发明要解决的课题专利文献I记载的多功能热泵系统，利用一级制冷循环即I个制冷循环同时提供制冷负荷、制热负荷和供热水负荷。但是，在该系统中，对多个使用要求，需要有与使用要求数相当的空调装置、供热水装置，从而存在构建系统时设计负荷和投资负荷大的问题。专利文献2记载的热泵式供热水装置，利用两级制冷循环即2个制冷循环同时提供制冷负荷、制热负荷和供热水负荷。但是，在该系统中，用室内机进行空调的制冷剂回路和供热水的制冷剂回路是不同的处理方式，不能单纯用增加供热水功能来替代室内机，所以，存在不容易导入已有的空调机的问题。另外，该系统也与专利文献I记载的系统同样地，对多个使用要求，需要有与使用要求数相当的空调装置、供热水装置，从而存在构建系统时设计负荷和投资负荷大的问题。
本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的是提供能同时处理空调负荷和供热水用负荷、即使在夏季那样外气温度高的情况下也能提供稳定的热源供给的供热水空调复
口O解决课题的技术方案本发明的供热水空调复合装置，具有:至少I台热源机，搭载有用于压缩第I制冷剂的空调用压缩机和热源机侧热交换器；多台室内机，相对于上述热源机并联连接，搭载有上述第I制冷剂流经的利用侧热交换器；以及至少I台供热水机，相对于上述热源机并联连接，搭载有上述第I制冷剂和上述第2制冷剂流经的制冷剂一制冷剂热交换器、热介质和上述第2制冷剂流经的热介质一制冷剂热交换器、以及压缩上述第2制冷剂的供热水用压缩机；在制热运转时，控制被搭载于上述热源机的上述热源机侧热交换器的容量，使上述热源机的负荷与上述室内机及上述供热水机的总计负荷均衡。发明效果根据本发明的供热水空调复合装置，由于在制热运转时控制热源机侧热交换器的容量，使热源机的负荷与室内机及供热水机的总计负荷均衡，所以，即使在夏季等外气温度高的情况下，也能稳定地供给高温热水。
图1是表示本发明实施方式的供热水空调复合装置的制冷剂回路构造之一例的制冷剂回路图。图2是表示热源机侧热交换器的热交换能力与制热运转容量比/室外负荷的关系的曲线图。图3是表示本发明实施方式I的供热水空调复合装置的设置例的示意图。图4是表示本发明实施方式2的供热水空调复合装置的制冷剂回路构造之一例的制冷剂回路图。图5是表示本发明实施方式3的供热水空调复合装置的制冷剂回路构造之一例的制冷剂回路图。
具体实施例方式下面，参照
本发明的实施方式。在各图中，对相同或相当的部分，注以相同标记，其说明适当省略或简化。另外，包括图1在内的以下各图中，各构成部件的大小关系有时与实际的不同。实施方式I图1是表示本发明实施方式的供热水空调复合装置100的制冷剂回路构造之一例的制冷剂回路图。下面，参照图1，说明供热水空调复合装置100的制冷剂回路构造及动作。该供热水空调复合装置100设置在例如体育场馆、宾馆、福利设施等内，利用使制冷剂循环的制冷循环(热泵循环)，可同时供给制冷负荷、制热负荷和供热水负荷。本实施方式I的供热水空调复合装置100至少具有空调用制冷循环1、供热水用制冷循环2和供热水用负荷3。空调用制冷循环I和供热水用制冷循环2构成为，在制冷剂一制冷剂热交换器41，制冷剂和水相互不混合地进行热交换。供热水用制冷循环2和供热水用负荷3构成为，在热介质一制冷剂热交换器51，制冷剂和水相互不混合地进行热交换。[空调用制冷循环I]空调用制冷循环I由热源机A、例如承担制冷负荷或制热负荷的多个室内机B、和作为供热水用制冷循环2的热源的供热水热源用回路C构成。其中，室内机B和供热水热源用回路C相对于热源机A并联连接。第I制冷剂即空调用制冷剂的流动在热源机A、室内机B和供热水热源用回路C中被切换并循环，使室内机B和供热水热源用回路C发挥各自的功能。[热源机A]热源机A具有向室内机B和供热水热源用回路C供给热能或冷能的功能。在该热源机A中，串联连接地安装有空调用压缩机101、作为流路切换机构的四通阀102、热源机侧热交换器103和储液器104。另外，在热源机A中，将用于向热源侧热交换器103供给空气的风扇等送风机设置在热源机侧热交换器103的附近位置即可。
空调用压缩机101吸入空调用制冷剂，压缩该空调用制冷剂，使其成为高温高压的状态。四通阀102用于切换空调用制冷剂的流动。热源机侧热交换器103具有蒸发器、散热器(冷凝器)的功能，在从省略图示的送风机供给来的空气与空调用制冷剂之间进行热交换，将空调用制冷剂蒸发气化或冷凝液化。储液器104配置在空调用压缩机101的吸入侦牝用于储存过剩的空调用制冷剂。另外，储液器104只要是能储存过剩的空调用制冷剂的容器即可。[室内机B]室内机B具有接受来自热源机A的热能或冷能来承担制热负荷或制冷负荷的功能。在室内机B中，串联连接地安装有空调用节流机构117和利用侧热交换器118。另外，作为例子，示出了在室内机B中分别并联安装有2台空调用节流机构117和2台利用侧热交换器118的情况。另外，在室内机B中，将用于向利用侧热交换器118供给空气的风扇等送风机设置在利用侧热交换器118的附近即可。空调用节流机构117具有作为减压阀、膨胀阀的功能，用于将空调用制冷剂减压、使其膨胀。该空调用节流机构117由可控制为开度可变的机构、例如利用电子式膨胀阀的精密的流量控制机构、毛细管等廉价的制冷剂流量调节机构等构成即可。利用侧热交换器118具有作为散热器(冷凝器)、蒸发器的功能，在从省略图示的送风机供给来的空气和空调用制冷剂之间进行热交换，将空调用制冷剂冷凝液化或蒸发气化。另外，空调用节流机构117和利用侧热交换器118串联连接。[供热水热源用回路C]供热水热源用回路C具有把来自热源机A的热能或冷能经由制冷剂一制冷剂热交换器41供给到供热水用制冷循环2的功能。在供热水热源用回路C中，供热水热源用节流机构119和制冷剂一制冷剂热交换器41串联连接。即，空调用制冷循环I和供热水用制冷循环2利用制冷剂一制冷剂热交换器41级联连接。供热水热源用节流机构119，与空调节流机构117同样地，具有作为减压阀、膨胀阀的功能，将空调用制冷剂减压，使其膨胀。该供热水热源用节流机构119由可控制为开度可变的机构、例如利用电子式膨胀阀的精密的流量控制机构、毛细管等廉价的制冷剂流量调节机构等构成即可。制冷剂一制冷剂热交换器41具有作为散热器(冷凝器)、蒸发器的功能，在作为在供热水用制冷循环2中循环的第2制冷剂的供热水用制冷剂和在空调用制冷剂制冷循环I中循环的空调用制冷剂之间进行热交换。如上所述，在空调用制冷循环I中，空调用压缩机101、四通阀102、利用侧热交换器118、空调用节流机构117和热源机侧热交换器103串联连接，空调用压缩机101、四通阀102、制冷剂一制冷剂热交换器41、供热水热源用节流机构119和热源机侧热交换器103串联连接，利用侧热交换器118和制冷剂一制冷剂热交换器41并联连接，从而构成第I制冷剂回路，使空调用制冷剂在该第I制冷剂回路中循环。另外，四通阀102、利用侧热交换器118和制冷剂一制冷剂热交换器41，用气体侧连接配管106连接。热源机侧热交换器103、空调用节流机构117和供热水热源用节流机构119，用液体侧连接配管107连接。空调用压缩机101的形式没有特别限定，只要能将吸入的制冷剂压缩成高压状态即可。例如，可以用往复式、旋转式、涡旋式或螺旋式等各种形式来构成空调用压缩机101。该空调用压缩机101可以构成为转速通过变换器而控制成可变的形式，也可以构成为转速固定的形式。另外，在空调用制冷循环I内循环的制冷剂的种类没有特别限定，例如，可以采用二氧化碳(C02)、碳化氢、氦等天然制冷剂、HFC410A、HFC407C、HFC404A等不含氯的替代制冷齐U、或者现有产品中使用的R22、R134a等氟利昂系制冷剂。下面，说明空调用制冷循环I的动作。这里，对室内 机B承担制热负荷、供热水热源用回路C承担供热水负荷时的运转动作进行说明。首先，被空调用压缩机101压缩成为高温高压的空调用制冷剂，从空调压缩机101排出，经过四通阀102，被导向气体侧连接配管106，作为过热气体状态的空调用制冷剂，流入室内机B、供热水热源用回路C。流入到室内机B的空调用制冷剂，由利用侧热交换器118散热(即，将室内空气变暖)，被空调用节流机构117减压，从室内机B流出后合流。另外，流入到供热水热源用回路C的空调用制冷剂，由制冷剂一制冷剂热交换器41散热(即，对供热水用制冷循环2供给热)，被供热水热源用节流机构119减压，从供热水热源用回路C流出，与从室内机B流出的空调用制冷剂合流。合流后的空调用制冷剂，被导向热源机侧热交换器103，根据运转条件，使残留的液体制冷剂蒸发，经过四通阀102、储液器104，返回空调用压缩机101。[供热水用制冷循环2]供热水用制冷循环2由供热水用压缩机21、热介质一制冷剂热交换器51、供热水用节流机构22和制冷剂一制冷剂热交换器41构成。即，在供热水用制冷循环2中，供热水用压缩机21、热介质一制冷剂热交换器51、供热水用节流机构22和制冷剂一制冷剂热交换器41通过制冷剂配管45串联连接，从而构成第2制冷剂回路，使供热水用制冷剂在该第2制冷剂回路中循环。供热水用压缩机21吸入供热水用制冷剂，将该供热水用制冷剂压缩成为高温高压的状态。该供热水用压缩机21可以构成为转速通过变换器而控制成可变的形式，也可以构成为转速固定的形式。另外，供热水用压缩机21的形式没有特别限定，只要能将吸入的供热水用制冷剂压缩成高压状态即可。例如，可以用往复式、旋转式、涡旋式或螺旋式等各种形式来构成供热水用压缩机21。
热介质一制冷剂热交换器51是在供热水用负荷3中循环的热介质(水或防冻液等流体)和在供热水用制冷循环2中循环的供热水用制冷剂之间进行热交换。即，供热水用制冷循环2和供热水用负荷3经由热介质一制冷剂热交换器51级联连接。供热水用节流机构22具有作为减压阀、膨胀阀的功能，将供热水用制冷剂减压，使其膨胀。该供热水用节流机构22由可控制为开度可变的机构、例如利用电子式膨胀阀的精密的流量控制机构、毛细管等廉价的制冷剂流量调节机构等构成即可。制冷剂一制冷剂热交换器41是在供热水用制冷循环2中循环的供热水用制冷剂和在空调用制冷循环I中循环的空调用制冷剂之间进行热交换。另外，在供热水用制冷循环2内循环的供热水用制冷剂的种类没有特别限定，例如，可以采用二氧化碳(C02)、碳化氢、氦等天然制冷剂、HFC410A、HFC407C、HFC404A等不含氯的替代制冷剂、或者现有空调中使用的R22、R134a等氟利昂系制冷剂。下面，说明供热水用制冷循环2的动作。首先，被供热水用压缩机21压缩成高温高压的供热水用制冷剂，从供热水用压缩机21排出，流入热介质一制冷剂热交换器51。在该热介质一制冷剂热交换器51中,流入的供热水用制冷剂散热而将在供热水用负荷3中循环的水加热。该供热水用制冷剂，由供热水用节流机构22膨胀到空调用制冷循环I的供热水热源用回路C中的制冷剂一制冷剂热交换器41的出口温度以下。膨胀后的供热水用制冷剂，在制冷剂一制冷剂热交换器41，从在构成空调用制冷循环I的供热水热源用回路C中流动的空调用制冷剂中吸热而蒸发，之后返回供热水用压缩机21。[供热水用负荷3]供热水用负荷3由水循环用泵31、热介质一制冷剂热交换器51和储热水槽32构成。即，在供热水用负荷3中，水循环用泵31、热介质一制冷剂热交换器51和储热水槽32通过储热水循环用配管203串联连接,从而构成水回路(热介质回路)，使供热水用水在该水回路内循环。另外，构成水回路的储热水循环用配管203由铜管、不锈钢管、钢管、氯乙烯系配管等构成。水循环用泵31将储存在储热水槽32内的水吸入，将该水加压，使其在供热水用负荷3内循环,例如,可由通过变换器来控制转速的形式构成。热介质一制冷剂热交换器51,如上所述，是在供热水用负荷3内循环的热介质(水、防冻液等流体)和在供热水用制冷循环2内循环的供热水用制冷剂之间进行热交换。储热水槽32用于储存由热介质一制冷剂热交换器51加热了的水。下面，说明供热水用负荷3的动作。首先，储存在储热水槽32内的温度较低的水被水循环用泵31从储热水槽32的底部抽出并被加压。被水循环用泵31加压后的水流入热介质一制冷剂热交换器51，在该热介质一制冷剂热交换器51,从在供热水用制冷循环2中循环的供热水用制冷剂中吸热。即,流入到热介质一制冷剂热交换器51的水被在供热水用制冷循环2中循环的供热水用制冷剂加热，温度上升。然后，加热了的水返回到储热水槽32的温度较高的上部，储存在该储热水槽32内。为了便于说明,把制冷剂一制冷剂热交换器41、供热水热源用节流机构119、热介质一制冷剂热交换器51、供 热水用压缩机21和供热水用节流机构22，称为供热水机。另夕卜，虽然并未图示，但在热水空调复合装置100中，也可以设置检测空调用制冷剂的排出压力的传感器、检测空调用制冷剂的吸入压力的传感器、检测空调用制冷剂的排出温度的传感器、检测空调制冷剂的吸引温度的传感器、检测流入流出热源机侧热交换器103的空调用制冷剂的温度的传感器、检测被取入热源机A的外气温度的传感器、检测流入流出利用侧热交换器118的空调用制冷剂的温度的传感器、检测储存在储热水槽32内的水的温度的传感器等。由这些各种传感器检测到的信息(温度信息、压力信息等)被送到控制供热水空调复合装置100的动作的省略图示的控制机构，用于空调用压缩机101的驱动频率、四通阀102的切换、供热水用压缩机21的驱动频率、水循环用泵31的驱动、各节流机构的开度等的控制。另外，空调用制冷循环I和供热水用制冷循环2，如上所述，是分别独立的制冷剂回路构造(构成空调用制冷循环I的第I制冷剂回路和构成供热水用制冷循环2的第2制冷剂回路)，所以，在各制冷剂回路中循环的制冷剂可以是相同的种类，也可以是不同的种类。即，各制冷剂回路的制冷剂进行流动，以不混合地在制冷剂一制冷剂热交换器41及热介质一制冷剂热交换器51中相互进行热交换。另外，用临界温度低的制冷剂作为供热水用制冷剂时，假定在供给高温的热水时在热介质一制冷剂热交换器5 1的散热过程的供热水用制冷剂为超临界状态。但是，通常，散热过程中的制冷剂是超临界状态时，散热器压力、散热器出口温度的变化会导致COP的变动增大，为了进行得到高COP的运转，要求高级的控制。另一方面，通常，临界温度低的制冷剂，对于同一温度的饱和压力高，相应地需要增大配管、压缩机的壁厚，所以，成为成本增加的原因。另外，为了抑制军团菌等的繁殖，储存在储热水槽32内的水的推荐温度是62 °C以上，鉴于这一点，大多设供热水的目标温度最低应在62°C以上。基于此，供热水用制冷剂使用临界温度为至少62°C以上的制冷剂。把这样的制冷剂作为供热水用制冷循环2的供热水用制冷剂时，可以更低成本、更稳定地得到高COP。另外，示出了在空调用制冷循环I中用贮液器(储液器104)储存剩余的制冷剂的情况，但并不限定于此，如果在制冷循环中由作为散热器的热交换器进行储存，则也可以不要储液器104。另外，在图1中示出了连接2台以上的室内机B的情况，但连接台数并没有特别限定，例如，只要连接I台以上的室内机B即可。另外，构成空调用制冷循环I的各室内机的容量可以全部相同，也可以大小不同。如上所述，在本实施方式的供热水空调复合装置100中，由于用两级循环构成供热水负荷系统，所以，在要满足高温的热水需求(例如80°C)时，只要使供热水用制冷循环2的散热器的温度成为高温(例如85°C)即可，在还有制热负荷时，也不必增加室内机B的冷凝温度(例如50°C)就行，所以变得节能。另外，例如在夏季的空调制冷运转中有高温的热水需求时，以往需要用锅炉等提供热水，但是，在供热水空调复合装置100中，由于把以往排出到大气中的热能回收并加以再利用，进行供热水，所以，系统COP的大幅度提高，变得f倉泛。另外，在供热水空调复合装置100中，可以用例如流路切换阀等流路切换装置来切换室内机B的负荷和供热水机的负荷。这样，可以适当地切换室内机B中白天的空调负荷和供热水机中夜间的冷却负荷、或者切换室内机B中白天的空调负荷和供热水机中的加热负荷，可实现电力均衡化，可省掉多余的设备费用，设备运转费也降低。即，由于能切换空调负荷和供热水用负荷，所以，能有效地使用夜间电力。图2是表示热源机侧热交换器103的热交换能力与制热运转容量比/室外负荷的关系的曲线图。下面，参照图2说明可终年进行制热运转的热源机侧热交换器103。在图2中，纵轴表示热源机侧热交换器103的热交换能力(室外AK)，横轴表示制热运转容量比(室内负荷+供热水负荷)/室外负荷。在将供热水空调复合装置100只用于通常的空调用途时，一般是在外气湿球温度为15°C以下时进行制热运转。另一方面，在夏季等的外气湿球温度超过15°C的条件下用供热水空调复合装置100进行供热水运转时，必须与外气温度无关地进行供热水运转。另外，在夏季等的外气湿球温度超过15°C的条件下使用能切换制冷运转、制热运转的供热水空调复合装置时，蒸发能力相对于冷凝能力过剩。因此，容易产生高压上升，从而不能供给高温的热水。为此，在供热水空调复合装置100中，当外气湿球温度上升到了 32°C时，使热源机侧热交换器103的热交换能力(室外AK)降低，这样，不脱离空调用压缩机101的运转范围，同时又抑制高压上升。具体地说，如图2所示，在供热水空调复合装置100中，在制热运转时控制热源机侧热交换器103的容量，使热源机A的负荷与多台室内机B及供热水机的总计负荷达到均衡，即使在夏季那样外气温度高的情况下，也能提供稳定的热源。例如，用于驱动热源机A内的空调用压缩机101的控制器，为了相应于空调用压缩机101的输入量进行预定量的散热，必须使风量为预定风量以上。为此，热源机A的热交换能力(室外AK)有下限(最小AK)，不能把热交换能力(室外AK)降低到该下限以下。可从该最小AK起在热源机热交换器103的热交换能力(室外AK)和制热运转容量比((室内负荷+供热水负荷)/室外负荷)为均衡状态(实线)的范围内继续运转，以该实线为界，左上的范围是高压上升的范围，右下的范围是高压不上升的范围。尤其是外气湿球温度为32°C那样的高外气温度时，接近最小AK。另外，例如，可以通过调整流向构成热交换器的传热管的制冷剂量、或者调整供给热交换器的风量，进行热源机侧热交换器103的容量控制。另外，在只是供热水机运转时，可以将热源机侧热交换器103的容量控制成从空调用压缩机101排出的制冷剂的高压压力在预定范围。根据上述构造的供热水空调复合装置100，通过控制热源机侧热交换器103的容量，能实现空调负荷和供热水负荷的均衡，即使在夏季那样的高外气温度的情况下，也能实现稳定的制热运转。另外，通过切换空调负荷和供热水负荷，从而在白天进行工作室、一般办公室等的空调，而在夜间，在夏季将储存水冷却，在冬季将储存水加热，这样，可以共用空调机器和供热水机器，所以，不仅降低了建设成本，而且有效地利用夜间电力而使得电力均衡化，变得节能。另外，根据供热水空调复合装置100，即使在外气温度高时，也能稳定地供给高温热水，而且不需要特别的构造，所以，能相应地减低成本。图3是表示供热水空调复合装置100的设置例的示意图。下面，参照图3，详细说明基于供热水空调 复合装置100的设置的运转方法。图3中，示意地表示把供热水空调复合装置100用在体育场馆、宾馆、福利设施等建筑物500内的状态。建筑物500具有配备了供热水用利用室406的居住空间408和配备了厨房411的商用设施410。供热水空调复合装置100是用制冷剂配管412 (相当于气体侧连接配管106、液体侧连接配管107)将室外机400、供热水装置401和5台室内空调机407连接而构成的。室外机400相当于图1所示的热源机A。供热水装置401相当于图1所示的供热水机。室内空调机407相当于图1所示的室内机B。供热水装置401经由储热水循环用配管203与相当于储热水槽32的储热水槽403连接。储热水槽403，经由供给主配管415，与供热水用利用室406的供热水用出热水装置405连接；经由供给配管414，与厨房411的供热水用出热水装置405连接。下面，说明供热水空调复合装置100的终年运转方法。<夏季时供热水空调复合装置100的运转方法>这时，室外机400大多进行制热运转，室内空调机407大多进行制冷运转。另外，在设置在居住空间408的供热水用利用室406中，不管是什么时间，大多使用热水。即，在供热水用利用室406中，多数是出于淋浴、盆浴的用途而使用热水。另外，在厨房411，终年利用供热水用途和制冷用途。但是，在夏季，通常外气温度高。因此，在供热水空调复合装置100中，将设定温度设定得低，使储存在储热水槽403中的热水量增加。另外，供热水空调复合装置100中，在供热水装置401，利用以往作为废热在室外机400排掉的热来烧热水，所以，可进行节能运转。另外，夏季时，供热水用的温度带是低温即可，可以降低设定温度，缩短供热水装置401的运转时间，作为系统，也可减少运转时间，可进行节能运转。而且，在夏季、在居住空间408内不使用空调负荷时，用供热水装置401执行加热运转，对居住空间408排热，可进行系统的节能运转。上面 说明了经由制冷剂的空调用途，但是也可以利用风扇盘管装置等把在供热水装置401制作的冷 水用于制冷。<冬季时供热水空调复合装置100的使用状态>这时，室外机400大多进行制冷运转，室内空调机407大多进行制热运转。另外，在设置在居住空间408的供热水用利用室406中，不管是什么时间，大多使用热水。而且，在夜间、早晨，由于外气温度低，所以，要求对供给配管414和供给主配管415进行配管冻结保护运转。另外，厨房411必须终年供热水、制冷。冬季时，要考虑水通过的水配管发生冻结的问题。因此，以往，是将电加热器等卷绕在水配管上来进行冻结保护运转的。而与之相对地，在供热水空调复合装置100中，通过在夜间、外气温度低时供给储存在储热水槽403内的中温度的水，可以防止配管冻结。根据上述构造的供热水空调复合装置100，在制热运转时，控制热源机侧热交换器103的容量，使热源机A的负荷与室内机B及供热水机的总计负荷达到均衡，所以，即使在特别是夏季等外气温度高的情况下，也能供给稳定的高温热水，可实现终年能量效率最佳的运转。实施方式2图4是表示本发明实施方式2的供热水空调复合装置100A的制冷剂回路构造之一例的制冷剂回路图。下面，参照图4说明供热水空调复合装置100A。在提供中温的供热水需求(例如45°C)的情况下，该供热水空调复合装置100A，与实施方式I的供热水空调复合装置100同样地，设置于例如体育场馆、宾馆、福利设施等，通过利用使制冷剂循环的制冷循环(热泵循环)，可同时供给制冷负荷、制热负荷和供热水负荷。供热水空调复合装置100A，如图4所示，没有设置供热水用制冷循环2。S卩，供热水空调复合装置100A是经由热介质一制冷剂热交换器51连接空调用制冷循环和供热水用负荷3。当然也可以把供热水空调复合装置100A设置成图3所示的方式。另外，在供热水器上，至少搭载着热介质一制冷剂热交换器51的一部分。根据上述构造的供热水空调复合装置100A，与实施方式I的供热水空调复合装置100同样地，通过控制热源机侧热交换器103的容量，使空调负荷和供热水负荷达到均衡，即使在夏季那样外气温度高的情况下，也能实现稳定的制热运转。另外，通过切换空调负荷和供热水负荷，从而在白天进行工作室、一般办公室等的空调，而在夜间，在夏季将储存水冷却，冬季将储存水加热，这样，共用空调机器和热水器，所以，不仅降低建设成本，而且有效地利用夜间电力而使电力均衡化，变得节能。另外，根据供热水空调复合装置100A，即使在外气温度高时，也能稳定地供给高温热水，而且不需要特别的构造，所以，可相应地降低成本。另外，在供热水空调复合装置100A中，可切换室内机B的负荷和供热水机的负荷。这样，可适当地切换室内机B中白天的空调负荷和供热水机中夜间的冷却负荷，或者切换室内机B中白天的空调负荷和供热水机中的加热负荷，可实现电力的均衡化，可省掉多余的设备费用，设备运转费用也降低。即，通过切换空调负荷和供热水用负荷，可有效地利用夜间电力。实施方式3图5是表示本发明实施方式3的供热水空调复合装置100B的制冷剂回路构造之一例的制冷剂回路图。下面，参照图5说明供热水空调复合装置100B。该供热水空调复合装置100B，与实施方式I 的供热水空调复合装置100同样地，设置在例如体育场馆、宾馆、福利设施等内，通过利用使制冷剂循环的制冷循环(热泵循环)，可同时供给制冷负荷、制热负荷和供热水负荷。供热水空调复合装置100B，如图5所示，与实施方式I或实施方式2的供热水空调复合装置不同之处是，设有旁通热源机侧热交换器103的旁通管10。该旁通管10被设置成连接热源机侧热交换器103的出入口侧。另外，在旁通管10上，设置了开闭旁通管10的旁通阀11。即，通过控制旁通阀11的开闭，可以使流入热源机侧热交换器103的制冷剂的一部分流入旁通管10，从而控制热源机侧热交换器103的容量。另外，当然也可以把供热水空调复合装置100B设置成图3所示的方式。根据上述构造的供热水空调复合装置100B，与实施方式I的供热水空调复合装置100同样地，通过控制热源机侧热交换器103的容量，使空调负荷和供热水用负荷达到均衡，即使在夏季那样外气温度高时，也能实现稳定的制热运转。另外，通过切换空调负荷和供热水负荷，从而白天进行工作室、一般办公室等的空调，在夜间，在夏季将储存水冷却，在冬季的夜间将储存水加热，这样，共用空调机器和供热水器，所以，不仅降低了建设成本，而且有效地利用夜间电力而使电力均衡化，变得节能。另外，根据供热水空调复合装置100B，即使在外气温度高时，也能稳定地供给高温热水，而且不需要特别的构造，所以，可相应地降低成本。
另外，在供热水空调复合装置100B中，可用流路切换阀等流路切换装置来切换室内机B的负荷和供热水机的负荷。这样，可适当地切换室内机B中白天的空调负荷和供热水机中夜间的冷却负荷，或者切换室内机B中白天的空调负荷和供热水机中的加热负荷，可实现电力的均衡化，可省掉多余的设备费用，设备运转成本也降低。即，通过切换空调负荷和供热水负荷，可有效地利用夜间电力。附图标记的说明I…空调用制冷循环，2…供热水用制冷循环,3…供热水用负荷，10…旁通管，11…旁通阀，21...供热水用压缩机，22…供热水用节流机构，31...水循环用泵，32…储热水槽，41…制冷剂热交换器,45…制冷剂配管,51…制冷剂热交换器,100…供热水空调复合装置，100A…供热水空调复合装置，100B…供热水空调复合装置，101…空调用压缩机，102…四通阀，103…热源机侧热交换器,104…储液器，106...气体侧连接配管，107…液体侧连接配管，117...空调用节流机构，118...利用侧热交换器，119...供热水热源用节流机构，203...储热水循环用配管，400…室外机，401...供热水装置，403…储热水槽，405…供热水用出热水装置，406…供热水利用室,407…室内空调机,408…居住空间,410…商用设施,411…厨房,412…制冷剂配管，414…供给配管,415…供给`主配管,500…建筑物，A…热源机，B...室内机，C...供热水热源用回路。
权利要求
1.一种供热水空调复合装置，其特征在于，具有: 至少I台热源机，搭载有用于压缩第I制冷剂的空调用压缩机和热源机侧热交换器； 多台室内机，相对于上述热源机并联连接，搭载有上述第I制冷剂流经的利用侧热交换器；以及 至少I台供热水机，相对于上述热源机并联连接，搭载有上述第I制冷剂和上述第2制冷剂流经的制冷剂一制冷剂热交换器、热介质和上述第2制冷剂流经的热介质一制冷剂热交换器、以及压缩上述第2制冷剂的供热水用压缩机； 在制热运转时，控制被搭载于上述热源机的上述热源机侧热交换器的容量，使上述热源机的负荷与上述室内机及上述供热水机的总计负荷均衡。
2.一种供热水空调复合装置，其特征在于，具有: 至少I台热源机，搭载有用于压缩第I制冷剂的空调用压缩机和热源机侧热交换器； 多台室内机，相对于上述热源机并联连接，搭载有上述第I制冷剂流经的利用侧热交换器；以及 至少I台供热水机，相对于上述热源机并联连接，至少搭载有热介质和上述第I制冷剂流经的热介质一制冷剂热交换器； 在制热运转时，控制被搭载于上述热源机的上述热源机侧热交换器的容量，使上述热源机的负荷与上述室内机及上述供热水机的总计负荷均衡。
3.如权利要求1或2所述的供热水空调复合装置，其特征在于，设有旁通上述热源机侧热交换器的旁通管、以及设置于上述旁通管的旁通阀，通过控制上述旁通阀来调整流入上述旁通管的上述第I制冷剂的流量，从而控制搭载于上述热源机的上述热源机侧热交换器的容量。
4.如权利要求1至3中任一项所述的供热水空调复合装置，其特征在于，可切换上述室内机的负荷和上述供热水机的负荷。
5.如权利要求1至4中 任一项所述的供热水空调复合装置，其特征在于，在只有上述供热水机运转的状态下，将搭载于上述热源机的上述热源机侧热交换器的容量控制成，使得从上述空调用压缩机排出的上述第I制冷剂的高压压力在预定范围内。
全文摘要
本发明提供即使在夏季那样外气温度高的情况下也能供给稳定热源的供热水空调复合装置。供热水空调复合装置(100)，在制热运转时，控制搭载于热源机(A)的热源机侧热交换器(103)的容量，使热源机(A)的负荷与室内机(B)及供热水机的总计负荷均衡。
文档编号F25B13/00GK103229006SQ201080070358
公开日2013年7月31日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者高下博文, 川越智一 申请人:三菱电机株式会社