[发明专利]热泵式制热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别是使用了二级压缩型热泵单元的热泵式制热装置。

背景技术

以往，此种热泵式制热装置将使制冷剂循环的冷冻回路用作热泵单元，产生供应于制热等用的热水。例如，专利文献1所示的热泵式制热装置具备：制热单元，该制热单元使制热剂在制热终端循环；一级侧热泵单元，该一级侧热泵单元使制冷剂依次在第1压缩机、第1热交换器、级联热交换器、第1膨胀阀及蒸发器中循环，并在该第1热交换器中与制热单元的制热剂进行热交换；以及二级侧热泵单元，该二级侧热泵单元使制冷剂依次在第2压缩机、第2热交换器、第2膨胀阀及所述级联热交换器中循环，并在该第2热交换器中与制热单元的制热剂进行热交换。

并且，作为一例，如专利文献1中列举的以往具备一级侧及二级侧热泵单元的热泵式制热装置，其基于从制热终端流出的回流制热剂的温度(回流制热剂温度)，在一级运行、二级运行及待机运行之间进行转移控制，该一级运行是运行第1(低级侧)压缩机，使第2(高级侧)压缩机停止，该二级运行是运行第1压缩机和第2压缩机，该待机运行是使第1压缩机和第2压缩机停止。

例如，在进行一级运行的状态下，当前的回流制热剂温度低于规定的低温阈值时，进一步使第2压缩机启动转移至二级运行。在进行该二级运行的状态下，当前的回流制热剂温度高于规定的高温阈值时，使第2压缩机停止并转移至一级运行。在进行该一级运行的状态下，当前的回流制热剂温度再次高于规定的高温阈值时，再使第1压缩机停止并转移至待机运行。

如此，以往的热泵式制热装置基于从制热终端流出的制热剂的回流温度，判断制热终端的制热能力不足，使一级运行、二级运行、待机运行交替转移，从而致力于实现有效的制热运行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-97993号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，以往的热泵式制热装置由于进行二级运行导致回流制热剂温度上升时，在二级侧(高级侧)的制冷剂回路的制冷剂和制热单元的制热剂进行热交换的热交换器中使从第2压缩机喷出的制冷剂的温度变得无法下降。于是，被吸入第2压缩机的制冷剂的温度和压力异常地上升，变得超出为确保该压缩机适当使用的吸入温度范围、吸入压力范围。因此，以往将压缩机的吸入温度和吸入压力不超过适当使用范围的制热剂回流温度设定为第2压缩机的停止温度。

但是，从二级运行转换为一级运行，变为仅使一级侧(低级侧)热泵单元运行的状态时，在外部空气温度较低的情况下制热能力立即不足。并且，由于制热剂回流温度急剧下降，因此必须尽快从一级运行转换为二级运行。但即使在此种情况下，为了避免压缩机频繁地启停，必须在停止后经过规定时间，压缩机才能够重新运行。因此，即使外部空气温度较低，要求更高的制热能力的情况下，第2压缩机也无法立即重新运行。由此，导致被制热空间的温度下降，会产生感觉制热不足的问题。而使第2压缩机暂时停止时，在重新开始运行后为了使运行状态稳定也需要规定时间，因此在重新开始运行后也难以立即解决被制热空间的温度下降、感觉制热不足的问题。

此外，如上文所述的以往的热泵式制热装置中，在一级侧(低级侧)热泵单元的蒸发器中从外部空气集热，进行制热单元的热水的生成。因此，在热泵式制热装置运行中，在低温的一级侧蒸发器上结霜。若蒸发器结霜，则热泵式制热装置的加热能力下降，因此要进行除霜运行将附着于该蒸发器的霜溶化。例如，除霜运行是指检测流入蒸发器的制冷剂温度，在该温度为规定阈值以下的情况下，判断已发生结霜，于是将第1膨胀阀完全打开使热气直接流入蒸发器。

但是，在高湿度条件下，蒸发器上容易结霜，会频繁地执行除霜运行。在该除霜运行中，无法将高温的热水提供至制热终端，因此产生感觉制热不足的问题。

因此，市场提出了开发一种热泵式制热装置的需求，该热泵式制热装置即使在制热剂回流温度已达到规定的高温的情况下也可继续进行二级运行，从而能够改善由于第2压缩机停止导致感觉制热不足的情况。并且，还希望开发出能够改善由于频繁地除霜运行导致感觉制热不足的热泵式制热装置。

解决技术问题所采用的技术方案

因此，本案发明人深入研究后，最终提供一种热泵式制热装置，该热泵式制热装置即使在制热剂回流温度已达到规定的高温的情况下，也可使高级侧压缩机不停止地，继续进行二级运行，从而能够改善由于高级侧压缩机停止导致感觉制热不足，以及频繁地实施除霜运行导致感觉制热不足的情况。