專利名稱：液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用液體進行供暖的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
—直以來，已知有利用鍋爐或電加熱器生成熱水并使用該熱水進行供暖的液體循 環(huán)式供暖系統(tǒng)。近年來，作為代替鍋爐或電加熱器的熱源，研究采用能夠高效生成熱水的熱 泵。例如，在日本特開2008-39306號公報中，公開有利用熱泵生成熱水并將該熱水蓄積在 貯熱水箱中的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)。在該液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)中，蓄積在貯熱水箱中的熱 水被送入例如配置在居室內(nèi)的供暖用散熱器，在此處散熱后返回貯熱水箱。
熱泵具有使制冷劑循環(huán)的熱泵回路。熱泵回路通過例如壓縮機、散熱器、膨脹閥和 蒸發(fā)器由配管連接而構(gòu)成。這樣，在制冷劑和水之間通過散熱器進行熱交換，水被加熱而生 成熱水。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)中，例如當被送入供暖用散熱器的熱水的流量大時， 認為從供暖用散熱器流出的水的溫度不會下降太多。這時，被供給到熱泵的散熱器的水的 溫度上升。當供給到散熱器的水的溫度上升時，如圖2的虛線所示，制冷循環(huán)的高壓上升。
但是，當制冷循環(huán)的高壓上升時，有時其壓力超過保證構(gòu)成熱泵的設(shè)備運轉(zhuǎn)的上 限壓力。 本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供一種液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)及其控制方法， 該供暖系統(tǒng)能夠抑制被供給到制冷劑散熱器的液體的溫度上升時的制冷循環(huán)的高壓的上升。 然而，高沸點制冷劑與低沸點制冷劑相比，被供給到制冷劑散熱器的液體的溫度 上升時的制冷循環(huán)的高壓的上升幅度較小。而且，當使它們混合時，被供給到制冷劑散熱 器的液體的溫度上升時的制冷循環(huán)的高壓的上升幅度由它們的混合比例決定。因此，本發(fā) 明的發(fā)明者們想到在使用由沸點不同的制冷劑混合而成的非共沸混合制冷劑時，通過積 極地利用在熱泵回路循環(huán)的制冷劑的組成發(fā)生變化這一點，能夠抑制制冷循環(huán)的高壓的上 升。本發(fā)明是從這樣的觀點出發(fā)而完成的。 S卩，本發(fā)明提供的液體式供暖系統(tǒng)，是對液體加熱生成加熱液體并使該加熱液體 的熱從供暖用散熱器散出而進行供暖的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，具備使制冷劑循環(huán)的熱泵回 路，上述熱泵回路具有使上述制冷劑散熱而加熱上述液體，生成上述加熱液體的制冷劑散 熱器，在上述熱泵回路中，填充有由沸點不同的兩種以上的制冷劑混合而成的非共沸混合 制冷劑作為上述制冷劑，當供給到上述制冷劑散熱器的液體的溫度相對高時，在上述熱泵 回路中循環(huán)的制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率變高。 另外，本發(fā)明提供液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)的控制方法，是對液體加熱生成加熱液體 并使該加熱液體的熱從供暖用散熱器散出而進行供暖的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)的控制方法，上述液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)具備使制冷劑循環(huán)的熱泵回路，該熱泵回路包括使上述制冷劑
散熱而加熱上述液體，生成上述加熱液體的制冷劑散熱器、壓縮上述制冷劑的壓縮機、使上
述制冷劑減壓的減壓機構(gòu)、使上述制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器、和使上述制冷劑分離為氣體制冷
劑和液體制冷劑的氣液分離器，在上述熱泵回路中，填充有由沸點不同的兩種以上的制冷
劑混合而成的非共沸混合制冷劑作為上述制冷劑，當供給到上述制冷劑散熱器的液體的溫
度相對高時，控制上述減壓機構(gòu)的動作，使上述氣液分離器內(nèi)的液體制冷劑的量減少。 利用本發(fā)明，能夠抑制被供給到制冷劑散熱器的液體的溫度上升時的制冷循環(huán)的
高壓的上升。


圖1是本發(fā)明的第一實施方式涉及的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是熱泵的莫里爾圖。 圖3是用于說明伴隨著在熱泵回路中循環(huán)的制冷劑的組成變更，制冷循環(huán)的高壓 的上升受到抑制的說明圖。 圖4是本發(fā)明的第二實施方式涉及的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明的第三實施方式涉及的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6是變形例1的熱泵的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖7是變形例2的熱泵的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式以下參照

本發(fā)明的實施方式。另外，以下的說明是本發(fā)明的一例，本發(fā)明
并不被這些所限定。(第一實施方式) 圖1表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1A。該液體循環(huán)式供 暖系統(tǒng)1A對液體加熱生成加熱液體，使該加熱液體的熱從供暖用散熱器3散出，由此進行 例如居室內(nèi)的供暖。具體而言，液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1A具備供暖用散熱器3、用于生成加熱 液體的熱泵2、和進行設(shè)備的整體控制的集中控制裝置5。 在本實施方式中，供暖用散熱器3通過后述的供給管31和回收管32與熱泵2直 接連接，液體不停留地循環(huán)。因為這樣的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1A能夠?qū)⑸傻臒崴苯佑?于供暖，所以散熱損失小、能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省能源。作為液體，例如能夠使用在水中混入丙二醇 等而得的防凍溶液，不過優(yōu)選使用能夠廉價且大量取得的水。以下，以液體為水，加熱液體 為熱水進行說明。 熱泵2具有使制冷劑循環(huán)的熱泵回路20。該熱泵回路20具有壓縮制冷劑的壓縮 機21、使被壓縮的制冷劑散熱的散熱器(制冷劑散熱器)22、使已散熱的制冷劑減壓的減壓 機構(gòu)即膨脹閥23、和使已減壓的制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器24，這些設(shè)備21 24由配管依次連 接構(gòu)成該熱泵回路20。另外，熱泵2具有根據(jù)來自集中控制裝置5的指令控制壓縮機21和 膨脹閥23的熱泵控制裝置(相當于本發(fā)明的控制機構(gòu))26。 在散熱器22中，在通過散熱器22的水和制冷劑之間進行熱交換，水被加熱而生成 熱水。在蒸發(fā)器24中，在由風扇25送風而來的空氣和制冷劑之間進行熱交換，制冷劑吸熱。
5
在本實施方式中，在熱泵回路20，填充有由沸點不同的兩種以上的制冷劑混合而 成的非共沸混合制冷劑作為制冷劑。此處，非共沸混合制冷劑是，在氣液兩相狀態(tài)下平衡的 氣體制冷劑和液體制冷劑具有不同混合組成(氣體制冷劑中的混合比例和液體制冷劑中 的混合比例不同)的混合制冷劑。即，如果比較氣體制冷劑和液體制冷劑，則氣體制冷劑中 低沸點制冷劑的混合率高，而在液體制冷劑中高沸點制冷劑的混合率高。作為這樣的制冷 劑，能夠列舉由R32、R125和R134a混合而得的R407C ;由R32、HF01234yf (2， 3， 3， 3-四氟丙 烯)混合而得的混合制冷劑；由R32、HF01234yf、R125混合而得的混合制冷劑等。
另外，優(yōu)選使用高沸點制冷劑與低沸點制冷劑之間的沸點差為2(TC以上的非共 沸混合制冷劑。例如，在R407C中，作為高沸點制冷劑的R32 (沸點-52 °C )和R125 (沸 點:-49°C )與作為低沸點制冷劑的R134a(沸點:-26。C )之間的沸點差為23°C。
此外，在本實施方式中，在蒸發(fā)器24和壓縮機21之間，設(shè)置有儲蓄器 (accumlator) 27。該儲蓄器27將被蒸發(fā)器24蒸發(fā)的制冷劑分離為氣體制冷劑和液體制冷 劑，構(gòu)成本發(fā)明的氣液分離器。在本實施方式中，因為使用了非共沸混合制冷劑，所以在儲 蓄器27的底部，蓄積有富含高沸點制冷劑的狀態(tài)的液體制冷劑。例如，在非共沸混合制冷 劑是由R32(沸點:-52。C )和HF01234yf(沸點:-29。C )混合而得的混合制冷劑的情況下， 在儲蓄器27的底部，蓄積有富含HF01234yf的狀態(tài)的液體制冷劑。 供暖用散熱器3 —邊使熱水流動一邊進行散熱，具有使熱水流入內(nèi)部的流入口和 使已散熱的熱水從內(nèi)部流出的流出口。例如，作為供暖散熱器3，可以采用設(shè)置在建筑物的 居室內(nèi)的暖氣片(radiator)，也可以采用敷設(shè)在地板上的熱水板。 供暖用散熱器3的流出口通過對散熱器22供給水的供給管31與散熱器22連接， 供暖用散熱器3的流入口通過將在散熱器22中生成的熱水進行回收的回收管32與散熱器 22連接。在供給管31，設(shè)置有檢測被供給到散熱器22的水的溫度(以下也稱為"入水溫 度")的入水溫度傳感器72，并且在比入水溫度傳感器72靠向上游側(cè)設(shè)置有泵61。入水溫 度傳感器72與熱泵控制裝置26連接。另一方面，在回收管32，設(shè)置有檢測在散熱器22生 成的熱水的溫度的熱水溫度傳感器71 。這樣，當泵61旋轉(zhuǎn)時，水通過供給管31從供暖用散 熱器3向散熱器22導入，并且在散熱器22生成的熱水通過回收管32從散熱器22向供暖 用散熱器3導入。 集中控制裝置5由微型計算機或DSP (digital signal processor :數(shù)字信號處理 器)等構(gòu)成，與上述熱泵控制裝置26、熱水溫度傳感器71以及泵61連接。
下面，對集中控制裝置5和熱泵控制裝置26所進行的控制進行具體說明。
當用戶將省略圖示的供暖開關(guān)打開時，集中控制裝置5使泵61旋轉(zhuǎn)，并對熱泵控 制裝置26發(fā)送運轉(zhuǎn)開始的信號。由此，在散熱器22水被加熱而生成熱水，該熱水被送至供 暖用散熱器3進行供暖。另外，集中控制裝置5控制泵61的轉(zhuǎn)速而調(diào)整在供給管31流動 的水的流量，使得由熱水溫度傳感器71檢測出的水的溫度成為規(guī)定溫度(例如70°C )。
當供給到散熱器22的水的溫度(入水溫度)相對高時，熱泵控制裝置26進行使儲 蓄器27內(nèi)的液體制冷劑的量減少的控制。具體而言，當由入水溫度傳感器72檢測出的溫 度比預先決定的設(shè)定溫度(例如，55tO高時，熱泵控制裝置26使膨脹閥23的開度變小。 這樣，制冷劑在蒸發(fā)器24有效地吸熱，向儲蓄器27內(nèi)流入的制冷劑的干度變大，因此在儲 蓄器27內(nèi)滯留的液體制冷劑的量減少。由此，在熱泵回路20中循環(huán)的制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率變高，制冷循環(huán)的高壓的上升受到抑制。 此處，以非共沸混合制冷劑為R32與HF01234yf混合而得的混合制冷劑的情況 為例，參照圖3說明上述現(xiàn)象。在圖3中，用實線分別表示制冷劑僅為R32的情況和僅為 HF01234yf的情況，以點劃線表示在熱泵回路20中循環(huán)的混合制冷劑中的HF01234yf的組 成比率為某一值的情況，以雙點劃線表示與其相比HF01234yf的組成比率高的情況。
首先，當入水溫度低時，使制冷循環(huán)的高壓在點劃線上的a點。在儲蓄器27內(nèi)的 液體制冷劑的量為一定的情況下，在熱泵回路20中循環(huán)的制冷劑的組成不變。因此，當入 水溫度上升至例如65°C時，制冷循環(huán)的高壓從a點沿點劃線移動至b點。但是，在本實施方 式中，使在儲蓄器27內(nèi)滯留的液體制冷劑的量減少。因此，在熱泵回路20中循環(huán)的制冷劑 中的高沸點制冷劑的組成比率變高，制冷循環(huán)的高壓從a點移動至雙點劃線上的c點。由 此，能夠抑制入水溫度上升時的制冷循環(huán)的高壓的上升。 S卩，當使膨脹閥23的開度變小時，圖2所示的莫里爾圖中的A點向右方移動，干度
變大，因此在儲蓄器27內(nèi)滯留的液體制冷劑的量減少。因此，通過使在熱泵回路20中循環(huán)
的制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率變高，能夠抑制制冷循環(huán)的高壓的上升。 另外，儲蓄器27內(nèi)的液體制冷劑不一定需要清除，熱泵控制裝置26可以在儲蓄器
27內(nèi)的液體制冷劑的量減少某種程度時，將膨脹閥23的開度保持在該附近。(第二實施方式) 接著，圖4表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1B。另外，在本
實施方式中，對與第一實施方式相同結(jié)構(gòu)部分標注相同符號并省略其說明。 第二實施方式的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1B在供暖用散熱器3和散熱器22通過貯熱
水箱8連接這一點與第一實施方式的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1A不同，但其它的結(jié)構(gòu)基本上與
第一實施方式相同。 另外，因為填充到熱泵回路20中的制冷劑是與第一實施方式說明的制冷劑相同 的非共沸混合制冷劑，所以對于非共沸混合制冷劑也省略說明。在這一點上，后述的實施方 式和變形例也相同。 貯熱水箱8是在垂直方向上延伸的圓筒狀的密閉容器，內(nèi)部裝滿水。貯熱水箱8 的下部通過供給管31與散熱器22連接，貯熱水箱8的上部通過回收管32與散熱器22連 接。 這樣，當使泵61旋轉(zhuǎn)時，水通過供給管31從貯熱水箱8的下部向散熱器22導入， 并且，在散熱器22生成的熱水通過回收管32從散熱器22向貯熱水箱8的上部導入。由此， 生成的熱水從上側(cè)蓄積在貯熱水箱8內(nèi)。另外，在貯熱水箱8的側(cè)面，用于判定貯熱水箱8 內(nèi)殘留多少熱水的多個貯熱水溫度傳感器74設(shè)置在上下分離的位置。貯熱水溫度傳感器 74與集中控制裝置5連接。 另外，在本實施方式中，在貯熱水箱8內(nèi)的上側(cè)位置配設(shè)有供給熱水用的熱交換 器92，在該熱交換器92連接有供水管91和出熱水管93。 S卩，在本實施方式中，能夠?qū)⑸?的熱水作為供給熱水用的熱源加以利用。另外，在貯熱水箱8內(nèi)的上側(cè)位置，還配設(shè)有用于 將熱水再次加熱的加熱器85。 另一方面，供暖用散熱器3的流入口通過輸送管81與貯熱水箱8的上部連接，供 暖用散熱器3的流出口通過返回管82與貯熱水箱8的下部連接。在本實施方式中，在返回
7管82設(shè)置有循環(huán)用泵66，但循環(huán)用泵66也可以設(shè)置于輸送管81。循環(huán)用泵66與集中控 制裝置5連接。這樣，當使循環(huán)用泵66旋轉(zhuǎn)時，蓄積在貯熱水箱8中的熱水通過輸送管81 被輸送至供暖用散熱器3，并且在供暖用散熱器3散熱的熱水通過返回管82返回貯熱水箱 8。 下面，對集中控制裝置5和熱泵控制裝置26所進行的控制進行具體說明。
〈熱水貯存運轉(zhuǎn)> 集中控制裝置5，當例如處在夜間時間帶(例如23點 7點)時，如果根據(jù)由熱水 貯存溫度傳感器74檢測出的溫度判定殘留熱水量較少，則使泵61旋轉(zhuǎn)并對熱泵控制裝置 26發(fā)送運轉(zhuǎn)開始的信號。由此，在散熱器22中水被加熱而生成熱水，生成的熱水蓄積在貯 熱水箱8中。另外，集中控制裝置5控制泵61的轉(zhuǎn)速而調(diào)整在供給管31中流動的水的流 量，使得由熱水溫度傳感器71檢測出的水的溫度成為規(guī)定溫度(例如70°C )。
當供給到散熱器22的水的溫度(入水溫度)相對高時，熱泵控制裝置26進行使 儲蓄器27內(nèi)的液體制冷劑的量減少的控制。具體而言，當由入水溫度傳感器72檢測出的 溫度比預先決定的設(shè)定溫度(例如，55tO高時，熱泵控制裝置26減小膨脹閥23的開度。 這樣，制冷劑在蒸發(fā)器24高效吸熱，向儲蓄器27內(nèi)流入的制冷劑的干度變大，因此在儲蓄 器27內(nèi)滯留的液體制冷劑的量減少。由此，在熱泵回路20中循環(huán)的制冷劑中的高沸點制 冷劑的組成比率變高，制冷循環(huán)的高壓的上升受到抑制。 S卩，當減小膨脹閥23的開度時，圖2所示的莫里爾圖中的A點向右方移動，干度變
大，因此在儲蓄器27內(nèi)滯留的液體制冷劑的量減少。由此，通過使在熱泵回路20中循環(huán)的
制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率變高，能夠抑制制冷循環(huán)的高壓的上升。 另外，儲蓄器27內(nèi)的液體制冷劑不一定需要清除，熱泵控制裝置26可以在儲蓄器
27內(nèi)的液體制冷劑的量減少某種程度時，將膨脹閥23的開度保持在該附近?！垂┡\轉(zhuǎn)〉 當用戶將省略圖示的供暖開關(guān)打開時，集中控制裝置5使循環(huán)用泵66旋轉(zhuǎn)。由此，
蓄積在貯熱水箱8內(nèi)的熱水被輸送至供暖用散熱器3并在此處散熱而進行供暖。 在以上說明的第二實施方式的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1B中，能夠在供暖運轉(zhuǎn)初期
將蓄積在貯熱水箱8中的高溫的熱水輸送到供暖用散熱器3，因此能夠在供暖開關(guān)打開后
立即開始供暖。(第三實施方式) 接著，圖5表示本發(fā)明的第三實施方式涉及的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1C。另外，在 本實施方式中，對與第一實施方式和第二實施方式相同結(jié)構(gòu)部分標注相同符號并省略其說 明。 在第三實施方式的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1C中，能夠?qū)⑿罘e在貯熱水箱8中的熱水 直接使用于供給熱水。具體而言，供水管91與貯熱水箱8的下部連接，出熱水管93與貯熱 水箱8的上部連接。另外，在貯熱水箱8內(nèi)的上側(cè)位置，配設(shè)有用于在蓄積于貯熱水箱8中 的熱水和載熱液體(第二液體)之間進行熱交換的熱交換器83。熱交換器83通過輸送管 81和返回管82與供暖用散熱器3連接。這樣，當使循環(huán)用泵66旋轉(zhuǎn)時，被熱交換器83加 熱的載熱液體通過輸送管81被輸送至供暖用散熱器3，在供暖用散熱器3散熱的載熱液體 通過返回管82返回熱交換器83。作為載熱液體，例如能夠使用防凍溶液，不過優(yōu)選使用能夠廉價且大量取得的水。 另外，因為集中控制裝置5進行的控制與第二實施方式相同，所以省略其說明。不 過，在供暖運轉(zhuǎn)時，按照下述方式進行供暖與蓄積在貯熱水箱8內(nèi)的熱水進行了熱交換的 載熱液體在供暖用散熱器3放熱，即熱水的熱經(jīng)由載熱液體移動至供暖用散熱器3。
在這樣的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)1C中，能夠通過來自供水管91的供水將貯熱水箱8 內(nèi)的下部的溫度保持為低溫。因此，能夠?qū)ι崞?2供給溫度低的水，能夠提高熱泵2的 效率。(變形例1) 另外，在上述各實施方式中，能夠采用圖6所示的熱泵2A。在該熱泵2A中，當供給 到散熱器22的水的溫度(入水溫度)相對高時，從蒸發(fā)器24向儲蓄器27輸送的制冷劑被 加熱。 具體而言，在熱泵回路20中，在蒸發(fā)器24和儲蓄器27之間設(shè)置有熱交換器(加 熱機構(gòu))29，并且設(shè)置有以通過熱交換器29的方式將膨脹閥23旁通的旁通路29A。因此， 通過熱交換器29，在旁通路29A中流動的制冷劑和從蒸發(fā)器24向儲蓄器27輸送的制冷劑 之間進行熱交換。此外，在旁通路29，開關(guān)閥29B設(shè)置在比熱交換器29靠向上游側(cè)。開關(guān) 閥29B與熱泵控制裝置26連接，通常由熱泵控制裝置26關(guān)閉。 這樣，當由入水溫度傳感器72檢測出的溫度比預先決定的設(shè)定溫度高時，熱泵控 制裝置26打開開關(guān)閥29B。于是，在蒸發(fā)器24蒸發(fā)的制冷劑被熱交換器29進一步加熱， 向儲蓄器27內(nèi)流入的制冷劑的干度變大，滯留在儲蓄器27內(nèi)的液體制冷劑的量減少。由 此，在熱泵回路20中循環(huán)的制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率變高，冷凍循環(huán)的高壓的 上升得到抑制。 S卩，當打開開關(guān)閥29B時，圖2所示的莫里爾圖中的A點向右方移動，干度變大，因
此在儲蓄器27內(nèi)滯留的液體制冷劑的量減少。因此，通過使在熱泵回路20中循環(huán)的制冷
劑中的高沸點制冷劑的組成比率變高，能夠抑制制冷循環(huán)的高壓的上升。 另外，儲蓄器27內(nèi)的液體制冷劑不一定需要清除，熱泵控制裝置26可以在儲蓄器
27內(nèi)的液體制冷劑的量減少某種程度時，將膨脹閥29B保持在該狀態(tài)。 另外，當入水溫度相對高時，只要從蒸發(fā)器24向儲蓄器27輸送的制冷劑被熱交換
器29加熱的加熱量變大即可，開關(guān)閥23的初始狀態(tài)不一定需要完全關(guān)閉。 在本變形例1中，采用熱交換器29作為本發(fā)明的加熱機構(gòu)，但本發(fā)明的加熱機構(gòu)
并不限定于此，也可以是例如電加熱器等。不過，如果像本變形例l那樣設(shè)置熱交換器29
和旁通路29A，則能夠利用通過了散熱器22的制冷劑的熱，對從蒸發(fā)器24向儲蓄器27輸送
的制冷劑進行加熱。
(變形例2) 另外，在上述各實施方式中，能夠采用如圖7所示的熱泵2B。在該熱泵2B中，采用 使在散熱器22散熱的制冷劑減壓的第一膨脹閥23A和使在第一膨脹閥23A減壓了的制冷 劑進一步減壓的第二膨脹閥23B，作為本發(fā)明的減壓機構(gòu)。另外，在第一膨脹閥23A和第二 膨脹閥23B之間設(shè)置有貯存器(receiver) 28。該貯存器28將被第一膨脹閥23A減壓的制 冷劑分離為氣體制冷劑和液體制冷劑，構(gòu)成本發(fā)明的氣液分離器。 這樣，當由入水溫度傳感器72檢測出的溫度比預先決定的設(shè)定溫度高時，熱泵控制裝置26使第一膨脹閥23A的開度變小并使第二膨脹閥23B的開度變大。于是，制冷劑在 蒸發(fā)器24高效吸熱，向貯存器28內(nèi)流入的制冷劑的干度變大，因此在貯存器28內(nèi)滯留的 液體制冷劑的量減少。由此，在熱泵回路20中循環(huán)的制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率 變高，制冷循環(huán)的高壓的上升受到抑制。 另外，貯存器28內(nèi)的液體制冷劑不一定需要清除，熱泵控制裝置26可以在貯存器 28內(nèi)的液體制冷劑的量減少某種程度時，將第一膨脹閥23A和第二膨脹閥23B的開度保持 在該附近。(其它的變形例) 在上述各實施方式和各變形例中，本發(fā)明的控制機構(gòu)由熱泵控制裝置26構(gòu)成，但 也可以為入水溫度傳感器72與集中控制裝置5連接，由熱泵控制裝置26和集中控制裝置 5構(gòu)成本發(fā)明的控制機構(gòu)。 另外，作為本發(fā)明的減壓機構(gòu)，也能夠采用用于從膨脹的制冷劑回收動力的膨脹 機。 另外，當供給到散熱器22的水的溫度相對高時，利用精餾分離、膜分離、膜分離 等，能夠使在熱泵回路20中循環(huán)的制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率高。
權(quán)利要求
一種液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其是對液體加熱生成加熱液體并使該加熱液體的熱從供暖用散熱器散出而進行供暖的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于具備使制冷劑循環(huán)的熱泵回路，所述熱泵回路具有使所述制冷劑散熱而加熱所述液體，生成所述加熱液體的制冷劑散熱器，在所述熱泵回路中，填充有由沸點不同的兩種以上的制冷劑混合而成的非共沸混合制冷劑作為所述制冷劑，當供給到所述制冷劑散熱器的液體的溫度相對高時，在所述熱泵回路中循環(huán)的制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率變高。
2. 如權(quán)利要求1所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵回路還具有壓縮所述制冷劑的壓縮機、使所述制冷劑減壓的減壓機構(gòu)、使所 述制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器、和使所述制冷劑分離為氣體制冷劑和液體制冷劑的氣液分離器，還具備控制機構(gòu)，該控制機構(gòu)進行控制，使得當供給到所述制冷劑散熱器的液體的溫 度相對高時使所述氣液分離器內(nèi)的液體制冷劑的量減少。
3. 如權(quán)利要求2所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于 所述氣液分離器是設(shè)置在所述蒸發(fā)器和所述壓縮機之間的儲蓄器。
4. 如權(quán)利要求3所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于 所述減壓機構(gòu)是膨脹閥，當供給到所述制冷劑散熱器的液體的溫度相對高時，所述控制機構(gòu)使所述膨脹閥的開 度減小。
5. 如權(quán)利要求3所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于 所述熱泵回路還具有設(shè)置在所述蒸發(fā)器和所述儲蓄器之間的加熱機構(gòu)， 當供給到所述制冷劑散熱器的液體的溫度相對高時，所述控制機構(gòu)使由所述加熱機構(gòu)加熱從所述蒸發(fā)器向所述儲蓄器輸送的制冷劑的加熱量變大。
6. 如權(quán)利要求5所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于 所述熱泵回路還具有將所述減壓機構(gòu)旁通的旁通路，所述加熱機構(gòu)是熱交換器，其用于在所述旁通路中流動的制冷劑和從所述蒸發(fā)器向所 述儲蓄器輸送的制冷劑之間進行熱交換。
7. 如權(quán)利要求2所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于所述減壓機構(gòu)包括使在所述制冷劑散熱器散熱的制冷劑減壓的第一膨脹閥和使被所述第一膨脹閥減壓后的制冷劑進一步減壓的第二膨脹閥，所述氣液分離器是設(shè)置在所述第一膨脹閥和所述第二膨脹閥之間的貯存器， 當供給到所述制冷劑散熱器的液體的溫度相對高時，所述控制機構(gòu)使所述第一膨脹閥的開度變小并使所述第二膨脹閥的開度變大。
8. 如權(quán)利要求1所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于，還包括 從所述供暖用散熱器向所述制冷劑散熱器導入所述液體的供給管；禾口 從所述制冷劑散熱器向所述供暖用散熱器導入所述加熱液體的回收管。
9. 如權(quán)利要求1所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于，還包括 蓄積生成的所述加熱液體的水箱；從所述水箱的下部向所述制冷劑散熱器導入所述液體的供給管； 從所述制冷劑散熱器向所述水箱的上部導入所述加熱液體的回收管； 將蓄積在所述水箱內(nèi)的所述加熱液體輸送到所述供暖用散熱器的輸送管；禾口 使在所述供暖用散熱器散熱的所述加熱液體返回所述水箱的返回管。
10. 如權(quán)利要求1所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于，還包括 蓄積生成的所述加熱液體的水箱；從所述水箱的下部向所述制冷劑散熱器導入所述液體的供給管； 從所述制冷劑散熱器向所述水箱的上部導入所述加熱液體的回收管； 配置在所述水箱內(nèi)、用于在蓄積于所述水箱內(nèi)的所述加熱液體和載熱液體之間進行熱 交換的熱交換器；將由所述熱交換器所加熱的載熱液體輸送到所述供暖用散熱器的輸送管；禾口 使在所述供暖用散熱器散熱的載熱液體返回所述熱交換器的返回管。
11. 如權(quán)利要求1所述的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)，其特征在于 所述液體是水，所述加熱液體是熱水。
12. —種液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)的控制方法，其是對液體加熱生成加熱液體并使該加熱 液體的熱從供暖用散熱器散出而進行供暖的液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)的控制方法，其特征在 于所述液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)具備熱泵回路，所述熱泵回路使制冷劑循環(huán)，包括使所述制 冷劑散熱而加熱所述液體，生成所述加熱液體的制冷劑散熱器、壓縮所述制冷劑的壓縮機、 使所述制冷劑減壓的減壓機構(gòu)、使所述制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器、和使所述制冷劑分離為氣體 制冷劑和液體制冷劑的氣液分離器，在所述熱泵回路中，填充有由沸點不同的兩種以上的制冷劑混合而成的非共沸混合制 冷劑作為所述制冷劑，當供給到所述制冷劑散熱器的液體的溫度相對高時，控制所述減壓機構(gòu)的動作，使所 述氣液分離器內(nèi)的液體制冷劑的量減少。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)及其控制方法。該液體循環(huán)式供暖系統(tǒng)具備用于生成加熱液體的熱泵和供暖用散熱器。熱泵具有依次連接壓縮機、散熱器、減壓機構(gòu)、蒸發(fā)器的熱泵回路。在熱泵回路中填充有由沸點不同的兩種以上的制冷劑混合而成的非共沸混合制冷劑。當供給到散熱器的液體的溫度相對高時，使在熱泵回路中循環(huán)的制冷劑中的高沸點制冷劑的組成比率變高。
文檔編號F24D3/18GK101793422SQ201010108289
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者中谷和生, 諫山安彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社