CN101627263A - 热泵式热水供给装置 - Google Patents

热泵式热水供给装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101627263A
CN101627263A CN200880007183A CN200880007183A CN101627263A CN 101627263 A CN101627263 A CN 101627263A CN 200880007183 A CN200880007183 A CN 200880007183A CN 200880007183 A CN200880007183 A CN 200880007183A CN 101627263 A CN101627263 A CN 101627263A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot water
heat
water supply
heat exchanger
side part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880007183A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101627263B (zh
Inventor
古井秀治
沼田光春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Publication of CN101627263A publication Critical patent/CN101627263A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101627263B publication Critical patent/CN101627263B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0206—Heat exchangers immersed in a large body of liquid
    • F28D1/0213—Heat exchangers immersed in a large body of liquid for heating or cooling a liquid in a tank
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F24D11/0228—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with conventional heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • F24D3/087—Tap water heat exchangers specially adapted therefore
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F24H4/04—Storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0472—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being helically or spirally coiled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/08—Electric heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/06—Heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/08—Storage tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/20—Heat consumers
    • F24D2220/209—Sanitary water taps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2240/00—Characterizing positions, e.g. of sensors, inlets, outlets
    • F24D2240/10—Placed within or inside of
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2240/00—Characterizing positions, e.g. of sensors, inlets, outlets
    • F24D2240/12—Placed outside of
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2240/00—Characterizing positions, e.g. of sensors, inlets, outlets
    • F24D2240/20—Placed at top position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2240/00—Characterizing positions, e.g. of sensors, inlets, outlets
    • F24D2240/22—Placed at bottom position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0078—Heat exchanger arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2210/00—Heat exchange conduits
    • F28F2210/08—Assemblies of conduits having different features
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Details Of Fluid Heaters (AREA)

Abstract

一种热泵式热水供给装置，具有：用于对水进行加热的热源侧的热泵机组(2)；热水箱(1)，其储存经该热源侧的热泵机组(2)加热后的热水；热水供给用热交换器(10)，其配置在所述热水箱(1)内，使水在其内部从下侧朝向上侧流动。使所述热水供给用热交换器(10)的下段侧部分(10b)的热交换性能和上段侧部分(10a)的热交换性能不相同。

Description

热泵式热水供给装置
技术领域
本发明涉及热泵式热水供给装置，该装置利用热泵机组将热水箱内的水加热，利用该热水箱内的加热水，对在设于热水箱内的热水供给用热交换器内贯流的水进行加热而供给热水。
背景技术
以往，热泵式热水器具有将水加热的热泵机组、和储存由热泵机组加热后的热水的热水箱，利用热水箱内的热水进行制热和供给热水(例如，参照日本特开2006-329581号公报)。
在所述热泵式热水器中，储存在热水箱内的热水直接流出，而有的热泵式热水器考虑到卫生因素等，在热水箱内配置热水供给用热交换器，从注水口通过热水供给用热交换器流出热水。在使用这种热水供给用热交换器的热泵式热水器中，存在以下问题：即，不容易实现能够在热水箱内的热水和供给用热水之间高效地进行热交换的热水供给用热交换器。
发明内容
本发明就是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供一种热泵式热水供给装置、及使用该热泵式热水供给装置的制热热水供给装置，能够利用简单的结构提高热水供给用热交换器的热交换效率，能够提供高温的热水。
为了达到上述目的，本发明构成为具有下述的有效解决课题的手段。
在本发明的热泵式热水供给装置中，其特征在于，该装置具有：对水进行加热的热源侧热泵机组；热水箱，其储存经所述热源侧的热泵机组加热后的热水；和热水供给用热交换器，其配置在所述热水箱内，使水在内部从下侧朝向上侧流动，使所述热水供给用热交换器的下段侧部分的热交换性能和上段侧部分的热交换性能不相同。
根据上述结构，在储存由热泵机组加热后的热水的热水箱中，在热水的温度分布从下侧朝向上侧逐渐升高的状态下，从热水供给用热交换器的下侧流入内部的温度低的热水，在热水箱内的下侧温度比较低的热水区域中进行热交换，并随着在热水供给用热交换器的内部朝向上侧流动，而在热水箱内的上侧的高温的热水区域中进行热交换，成为高温的热水流出。这样，按照所述热水箱内的温度梯度，热水从下侧朝向上侧流动同时通过热交换而被加热，所以热水箱内的温度分布不会紊乱，能够获得较高的热交换效率。另外，在热水箱内的上下方向设计较大的温度梯度，利用热泵机组对热水箱内的下侧的低温水进行加热，由此热泵机组的COP(效率系数)提高。因此，能够尽可能地增大热水箱内的上下方向的温度梯度，尽可能地提高作为热水供给装置的加热性能。
另外，例如使热水供给用热交换器的下段侧部分的热交换性能高于上段侧部分的热交换性能，由此抑制热水箱内的下侧的热水区域的温度上升，从而热泵机组的COP进一步提高。另外，相反，通过使热水供给用热交换器的上段侧部分的热交换性能高于下段侧部分的热交换性能，在热水箱内的上下方向设计较大的温度梯度，能够把储存在热水箱内的上侧的高温区域的热源有效地用于供给热水。
另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，具有：所述热源侧的热泵机组，其具有通过使制冷剂冷凝而使来自制冷剂的热量散热的散热热交换器；热水提供单元，其由以下部分构成：储存水的所述热水箱；水循环配管，其与所述热水箱的底部侧和上部侧连通，使所述热水箱内的水以旁通状态从底部侧循环到上部侧；吸热热交换器，其位于所述水循环配管的中途，以能够吸热的方式与所述热源侧的热泵机组的所述散热热交换器接合；以及环状盘管型的所述热水供给用热交换器，水从其外部以贯流状态流入并以贯流状态流出，借助所述水循环配管中途的所述吸热热交换器，由所述热源侧的热泵机组的所述散热热交换器对所述热水箱内的水进行加热，另一方面，利用所述热水箱内的水对在所述热水供给用热交换器内流动的被加热水进行加热。
根据上述实施方式，借助水循环配管中途的吸热热交换器，由热源侧的热泵机组的散热热交换器将从热水箱的底部侧供给的水加热，并使其返回到热水箱的上部侧，由此能够容易在热水箱内的上下方向设置温度梯度(上侧为高温，下侧为低温)。
另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，所述热水供给用热交换器的下段侧部分或上段侧部分中的任一方的环状盘管的传热管使用内面加工管，由此使所述下段侧部分或上段侧部分中的任一方的传热管部分的热导率高于所述下段侧部分或上段侧部分中的任一另一方。
根据上述实施方式，所述热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管的传热管使用内面加工管，由此根据该内面加工管的传热性能的高低，针对热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管部分的储存水的冷却性能(吸热性能)提高，该部分的储存水的温度容易下降。
结果，相应地能够降低在与热泵机组侧的散热热交换器对应的热水供给单元侧吸热热交换器内流动的储存水的温度，能够确保与热泵机组侧的散热热交换器的冷凝制冷剂之间的有效温度差。
或者，所述热水供给用热交换器的上段侧部分的环状盘管的传热管使用内面加工管，提高上段侧部分的环状盘管的传热管部分的热导率，由此能够使热水箱内的上侧高温区域的热源有效地用于供给热水。
另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，使所述热水供给用热交换器的下段侧部分或上段侧部分中的任一方的环状盘管的传热管的内径，小于另一部分的环状盘管的传热管的内径，提高在传热管内部贯流的水的流速，由此使所述下段侧部分或上段侧部分中的任一方的传热管部分的热导率高于所述下段侧部分或上段侧部分中的任一另一方。
根据上述实施方式，热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管的传热管的内径小于上段侧部分的环状盘管的传热管的内径，在传热管内部贯流的流体的流速大于上段侧部分的流速，所以该部分的传热管部分的热导率提高，针对下段侧部分的环状盘管部分的储存水的冷却性能(吸热性能)提高，该部分的储存水的温度容易下降。
结果，相应地能够降低在与热泵机组侧的散热热交换器对应的热水供给单元侧吸热热交换器内流动的储存水的温度，能够确保与热泵机组侧的散热热交换器的冷凝制冷剂之间的有效温度差。
或者，使所述热水供给用热交换器的上段侧部分的环状盘管的传热管的内径小于下段侧部分的环状盘管的传热管的内径，提高在传热管内部贯流的水的流速，提高上段侧部分的环状盘管的传热管部分的热导率，由此能够将热水箱内的上侧高温区域的热源有效地用于供给热水。
另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，使所述热水供给用热交换器的下段侧部分或上段侧部分中的任一方的环状盘管的盘绕节距小于另一部分的环状盘管的盘绕节距，由此使所述下段侧部分或上段侧部分中的任一方的环状盘管的传热面积，大于所述下段侧部分或上段侧部分中的另一方的环状盘管的传热面积。
根据所述实施方式，热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管的盘绕节距小于上段侧部分的环状盘管的盘绕节距，所以下段侧部分的环状盘管的传热面积大于上段侧部分的环状盘管的传热面积，针对下段侧部分的环状盘管部分的储存水的冷却性能(吸热性能)提高，该部分的储存水的温度容易下降。
结果，相应地能够降低在与热泵机组侧的散热热交换器对应的热水供给单元侧吸热热交换器内流动的储存水的温度，能够确保与热泵机组侧的散热热交换器的冷凝制冷剂之间的有效温度差。
或者，使所述热水供给用热交换器的上段侧部分的环状盘管的盘绕节距小于下段侧部分的环状盘管的盘绕节距，使上段侧部分的环状盘管的传热面积大于下段侧部分的环状盘管的传热面积，由此能够将热水箱内的上侧高温区域的热源有效地用于供给热水。
另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，通过逐渐减小所述热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管的外径，该环状盘管的下部被盘绕成螺旋状。
根据上述实施方式，通过逐渐减小热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管的下部的外径来盘绕成螺旋状，使该部分的环状盘管以下述状态闭塞，即，使该下段侧部分的环状盘管的底面侧开口面朝向下方收敛的状态，由此来阻止从下方到上方、从上方到下方的储存水的自然对流，热水箱内的底部侧的水的温度不易上升，能够有效实现水温的低温化。
因此，如果针对该作用再结合上述任一结构的热泵机组式热水供给装置的作用，则能够更有效地实现热水箱内底部温度的低温化。
结果，该部分的储存水的温度更容易下降，能够更有效地降低在与热泵机组侧的散热热交换器对应的热水供给单元侧的吸热热交换器内流动的储存水的温度，能够充分确保与散热热交换器的冷凝制冷剂之间的有效温度差。
另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，通过逐渐减小所述热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管的外径，该环状盘管的下部被盘绕成平面涡流状。
根据上述实施方式，通过逐渐减小热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管的外径，该环状盘管的下部被盘绕成平面涡流状态，该部分的环状盘管以下述状态闭塞，即，使该下段侧部分的环状盘管的底面侧开口面呈平面状收敛的状态，由此来阻止从下方到上方、从上方到下方的储存水W0的自然对流，热水箱内的底部侧的水的温度不易上升，能够实现水温的低温化。
因此，如果针对该作用再结合上述任一结构的热泵机组式热水供给装置的作用，则能够更有效地实现热水箱内底部温度的低温化。
结果，该部分的储存水的温度更容易下降，能够更有效地降低在与热泵机组侧的散热热交换器对应的热水供给单元侧的吸热热交换器内流动的储存水的温度，能够充分确保与散热热交换器的冷凝制冷剂之间的有效温度差。
另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，使所述热水供给用热交换器的下段侧部分的热交换性能高于上段侧部分的热交换性能。
根据上述实施方式，针对沿上下方向延伸的环状盘管型的热水供给用热交换器的下段侧部分的储存水的冷却性能(吸热性能)高于上段侧部分，该下段侧部分的储存水的温度容易下降。
结果，相应地能够降低在与热泵机组侧的散热热交换器对应的热水供给单元侧的吸热热交换器内流动的储存水的温度，能够确保与热泵机组侧的散热热交换器的冷凝制冷剂之间的有效温度差。
如以上说明所明确的那样，根据本发明的热泵式热水供给装置，能够实现可以利用简单的结构提高热水供给用热交换器的热交换效率，并可以供给高温热水的热泵式热水供给装置。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的热泵式热水供给装置的结构的图。
图2是图1中的II-II线切断剖面图。
图3是表示图1所示的热水箱内的热交换器主要部分的内部构造的部分立体图。
图4是表示本发明的第2实施方式的热泵式热水供给装置的结构的图。
图5是表示本发明的第3实施方式的热泵式热水供给装置的结构的图。
图6是表示上述第3实施方式的热泵式热水供给装置的变形例2的结构的图。
图7是表示本申请发明人等的研发示例涉及的热泵式热水供给装置的结构的图。
图8是表示该热泵式热水供给装置的问题点和解决课题的说明图。
具体实施方式
首先，在说明本发明的实施方式之前，使用图7说明本申请发明人等的研发示例涉及的热泵式热水供给装置的基本结构。
在该图7的热泵式热水供给装置中，热水供给单元侧的热水箱1和吸热热交换器42通过中间设有第1水泵P1的低位置侧水循环配管21和高位置侧水循环配管22这两个水循环配管连接成旁通状态。并且，由第1水泵P1将热水箱1底部的储存水W0以循环状态提供给与热泵机组2侧的散热侧热交换器41对应设置的吸热热交换器42，通过该吸热热交换器42使储存水W0在预定时间内循环，由此把该储存水W0加热到所期望的温度(例如85℃左右)。
另一方面，在所述热水箱1内，热水供给用热交换器10的传热管首先从热水箱1的上部1a侧直线进入底部1b侧，然后从底部1b侧呈螺旋状地旋转着延伸到上部1a侧而进行迂回(Uタ一ン)配置，整体上形成为在上下方向上是相等直径的环状盘管构造。
并且，来自外部注水配管14的水W1以贯流状态流入该构造的传热管内，并沿着旋转方向流动较长时间，同时被有效加热，成为上述的所期望温度的热水W2，然后从供热水管15流出。
另一方面，标号30表示例如靠近室内的壁面设置的室内空间制热用的作为辐射热交换器的散热器。该散热器30的热水导入口通过热水导入配管32与热水箱1的上部1a连接，另一个热水排出口通过热水排出配管31与热水箱1的下部1b连接。由此，利用第2水泵P2从热水箱1的上部1a侧导入的热水的热量，经由该散热器30辐射到室内空间，实现有效的制热作用。
可是，在上述的结构中，在热泵机组2侧的散热热交换器41和热水供给单元侧的吸热热交换器42部分，冷凝制冷剂与被加热水W0之间的温度差越大，对被加热水W0的加热效率越高。
但是，在上述图7所示的结构中，存在由于热水箱1内的储存水(被加热水)W0的自然对流，使得热水箱1内的上下方向的水的温度分布被平均化的问题。例如，如图8中作为“现状”而示出的温度梯度曲线图所示，温度梯度平缓，所以下部温度较高，朝向热泵机组2的入水温度升高(参照图8的A1)。因此，热泵机组2侧的散热热交换器41的冷凝制冷剂与吸热热交换器42侧的储存水W0的温度差不能取较大的值，热泵式热水供给装置的加热性能的提高存在限制。
为了改善该限制，有效提高该加热性能，例如，如图8中的曲线图中的<改善目标>所示，需要改善热水箱1内的水的上下方向的温度分布，尽可能地降低热水箱1内的下部侧的水的温度，增大与上部侧温度的温度梯度(参照图8的A2)。
下面，关于本发明的结构，示例几个用于实施本发明的最佳实施方式进行具体说明。
<第1实施方式>
首先，图1表示使用了本发明的第1实施方式的热泵式热水供给装置的制热热水供给装置的结构。该制热热水供给装置构成为具有作为热水供给单元的热水箱1、热水供给用热交换器10、吸热热交换器42、作为热泵机组2的压缩机3、散热热交换器41、膨胀阀5、吸热热交换器6、和作为制热终端的一例的散热器30等。
所述热水箱1具有纵向较长的圆筒状的闭塞机体，在其内部储存有大致到达上端附近的水W0，后面叙述的热水供给用热交换器10从上部1a一直配置到底部1b之间。
所述热水供给用热交换器10首先把预定直径的传热管从热水箱1的上部1a侧直线插入底部1b侧，然后从底部1b侧呈螺旋状地旋转到上部1a侧，同时呈盘管状地延伸进行迂回(Uタ一ン)配置，整体上形成为在上下方向上大致相等直径的环状盘管构造。并且，该热水供给用热交换器10以立设状态被收纳在热水箱1内，其上段侧部分10a的环状盘管的端部与外部的热水管15连接，而直管的上端部与外部的注水管14连接。
因此，来自所述注水管14的注水流到所述直管的下端部后，以贯流状态从所述环状盘管的下段部分10b朝向上段侧部分10a旋转着流动较长时间，在该环状盘管内流动的期间中，该来自所述注水管14的注水与热水箱1内的水W0高效地进行热交换而升温(例如达到85℃左右)，并作为热水W2从所述热水管15流出，被用于所期望的用途。
另外，在该实施方式中，只在所述热水供给用热交换器10的所述环状盘管(传热管)中的下段侧部分10b的上下方向的预定长度范围的部分(例如，图1中利用斜线示出的下面起的5个)，利用在其内周面形成有螺旋状的凹槽13、13...的例如图3所示的内面加工管(内面带槽管)构成，并且与其他部分(上段侧)相比，传热性能尤其高。另外，除该部分以外的部分(上段侧)利用没有凹槽的普通的内面平滑管构成。
另外，在所述热水箱1内，利用例如冲孔板等多孔板构成的挡板(阻板)9被配置成为，在俯视时例如图2所示将热水箱1内部沿径向分成两部分，并且在侧视时例如图1所示从热水箱1的上部1a一直配置到底部1b。因此，由于该挡板9的配置，所述热水箱1形成为横宽尺寸减半的一对半圆筒状箱体的接合构造。
另一方面，热泵机组2是对储存在热水箱1内的水W0进行加热的加热源，具有将制冷剂进行压缩的压缩机3、使被压缩的制冷剂冷凝而散热的散热热交换器41、使冷凝后的制冷剂膨胀的膨胀阀5、和使制冷剂蒸发而从空气中吸热的吸热热交换器6。
并且，所述散热热交换器41通过低位置侧水循环配管21与热水箱1的底部1b侧连接，并通过高位置侧水循环配管22与热水箱1的上部1a侧连接。储存水W0通过所述低位置侧水循环配管21从热水箱1的底部1b侧流入与散热热交换器41对应设置的吸热热交换器42内，该储存水W0经过与吸热热交换器42之间的热交换被加热，该被加热升温后的储存水W0通过高位置侧水循环配管22向热水箱1的上部1a侧回流。通过反复该动作，所述热水箱1内的水W0被加热到预定的温度(例如所述的85℃左右)。
另一方面，标号30表示例如靠近室内的壁面设置的室内空间制热用的作为辐射热交换器的散热器，该散热器30的热水导入口通过热水导入配管32与热水箱1的上部1a连接，另一个热水排出口通过热水排出配管31与热水箱1的下部1b连接。并且，利用作为循环泵的一例的第2水泵P2从热水箱1的上部1a侧导入的热水的热量，经由该散热器30辐射到室内空间，实现有效的制热作用。
另外，在所述热水箱1的主体部的靠近上部的位置安装有辅助加热器40。在由热泵机组2加热的热水箱1内的储存水W0的水温低于预定值、上升不到设定水温的情况下、或者在特别需要高温的热水的情况下、或者在虽然不至于再次驱动热泵机组2但为了恒温(保温)而需要辅助加热的情况下等，该辅助加热器40接通进行动作，加热所述储存水W0。
下面，说明如上所述构成的本实施方式的热泵式热水供给装置的动作及作用效果。
储存在所述热水箱1内的水W0通过低位置侧水循环配管21和高位置侧水循环配管22以及吸热热交换器42，以旁通状态从底部侧向上部侧循环，被热泵机组2侧的散热热交换器4加热到所期望的温度(85℃左右)。
另一方面，把该热水箱1内的水W0达到所期望的温度(85℃)作为条件，从注水管14提供给热水供给用热交换器10的供给热水用的水W1，在从该热水供给用热交换器10的上部向下部、从下部向上部侧贯流的期间，与热水箱1内的升温后的水W0进行热交换，而成为所期望温度(例如42℃)的热水W2，并通过所述热水管15提供到例如浴室或厨房等使用热水的地方。
并且，在使用所述散热器30进行房间的制热时，热水箱1的上部侧的高温(85℃)热水W0被导入散热器30侧循环散热。
另外，如前面所述，在所述热泵机组2中，散热热交换器41中的冷凝制冷剂的温度与从热水箱1的底部1b侧导入吸热热交换器42的储存水W0的温度之间的温度差越大，加热效率越高。因此，为了提高所述热泵机组2的加热效率，需要按照图8中的改善示例所示，把热水箱1内的储存水W0的温度分布保持为在热水箱1的上部1a侧高、在下部1b侧尽可能低。
但是，所述热水箱1内的水W0由于因自然对流形成的温度均匀化作用，上下方向上的温度分布容易被平均化，在该状态下提高所述热泵机组2的加热效率是有限度的。
在此，在本实施方式的制热热水供给装置中，根据上述的结构，能够使热水箱1的底部1b侧的水温更低，能够稳定地获得更高温的热水。
即，在以上所述的结构中，首先，利用例如图3所示的传热性能特别高的内面加工管(例如内面带槽管)构成所述热水供给用热交换器10的下段侧部分10b。
这样，如果利用内面加工管构成热水供给用热交换器10的下段侧部分10b，则在该下段侧部分10b中，由于传热面积的增加和在其内部流动的水W1的流水的乱流，与储存水W0的热导率提高。由此，来自热水箱1的下部侧的储存水W0的吸热量(除热量)增加，该储存水W0的水温被抑制得比较低，其被抑制程度与该吸热量的增加量对应。
结果，能够增大所述热泵机组2侧的散热热交换器41中的冷凝制冷剂与在吸热热交换器42内流动的储存水W0之间的温度差，能够进一步提高作为热泵式热水供给装置的加热性能。
并且，在以上所述的结构中，在所述热水箱1内设置沿纵向延伸的挡板9，以便将该热水箱1内部沿径向划分为两部分。
当形成这种结构时，所述热水箱1的纵横尺寸比增大，容易形成热水箱1内的上下方向上的温度层(上层部比较高，下层部比较低)，能够抑制热水箱1内的水温度的平均化。因此，所述热水箱1的底部1b侧的水温被保持得更低，热泵机组2侧的散热热交换器41中的冷凝制冷剂与在吸热热交换器42内流动的储存水W0之间的温度差能够取较大的值。
因此，所述热泵机组2的加热性能提高，能够使热水箱1的上部1a侧的储存水W0的温度成为更高的温度，经过与该高温储存水W0的效率良好的热交换，能够稳定地从所述热水管15获得更高温的热水W2。
并且，由于挡板9的存在，在进行上述的制热时，另一侧半圆筒部的温度层不容易紊乱。
另外，以上说明的制热用的散热器30、挡板9、辅助加热器40等不是本发明的必须结构，而只是用来提高本发明的功能和通用性的装置。
这样，根据上述热泵式热水供给装置，在储存由热泵机组2加热后的热水的热水箱1中，在热水的温度分布从下侧朝向上侧逐渐升高的状态下，从热水供给用热交换器10的下侧流入内部的温度较低的热水，在热水箱1内的下侧的温度比较低的热水区域中进行热交换，并随着在热水供给用热交换器10的内部朝向上侧流动，在热水箱1内的上侧的高温的热水区域中进行热交换，成为高温的热水流出。这样，按照所述热水箱1内的温度梯度，热水一边从下侧朝向上侧流动，一边通过热交换被加热，所以热水箱1内的温度分布不会紊乱，能够获得比较高的热交换效率。另外，在热水箱1内的上下方向上设置较大的温度梯度，利用热泵机组将热水箱1内的下侧的低温水加热，由此热泵机组的COP(效率系数)提高。由此，能够尽可能地增大热水箱1内的上下方向的温度梯度，尽可能地提高作为热水供给装置的加热性能。
另外，通过使热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的热交换性能高于上段侧部分10a的热交换性能，抑制热水箱1内的下侧的热水区域的温度上升，由此热泵机组2的COP进一步提高。
<第2实施方式>
下面，图4表示使用了本发明的第2实施方式的热泵式热水供给装置的制热热水供给装置的结构。该制热热水供给装置的基本结构与上述第1实施方式的制热热水供给装置相同，不同之处是在上述第1实施方式的制热热水供给装置中，将热水供给用热交换器10的管径在从其上段侧部分10a到下段侧部分10b的整个区域中设定为相同直径，而在该实施方式中，使下段侧部分10b的管径比除其之外的上段侧部分10a的管径细。
当形成这种结构时，在所述热水供给用热交换器10的下段侧部分10b中，在其内部流动的水W1的流速提高，相应地其热导率提高，来自热水箱1的底部1b侧的储存水W0的吸热量(除热量)增加，该储存水W0的水温被抑制得比较低，其被抑制程度与该吸热量(除热量)的增加量对应。
结果，所述热泵机组2侧的散热热交换器4中的冷凝制冷剂与在吸热热交换器42内流动的储存水W0之间的温度差能够取较大的值。由此，所述热泵机组2的加热性能进一步提高，作为热泵式热水供给装置的加热性能进一步提高。
另外，上述之外的结构及作用效果与上述第1实施方式中的情况相同，可以引用相应的记述，所以此处省略具体说明。
<第3实施方式>
下面，图5表示使用了本发明的第3实施方式的热泵式热水供给装置的制热热水供给装置的结构。该制热热水供给装置的基本结构也与上述第1实施方式的制热热水供给装置相同，不同之处是在上述第1实施方式的制热热水供给装置中，将热水供给用热交换器10的盘管部的节距和传热管盘管部的外径设定为在从其上端到下端的整个区域中为相等尺寸，而在本实施方式中，将下段侧部分10b中的该盘管部的节距设定为小于上段侧部分10a，并且随着朝向下端侧而逐渐减小该盘管部的外径，并盘绕成缩小的螺旋状。
通过形成这种结构，在所述热水供给用热交换器10的下段侧部分10b中，由于因传热管盘管状部的紧密化而导致的传热面积的增加，热导率提高，来自热水箱1的下部侧的储存水的吸热量(除热量)增加，并且该高密度部分发挥上下方向的开口面的缓冲作用。由此，所述热水箱1内的储存水W0的自然对流被抑制，所以能够保持原来的温度层，根据这些效果的相乘作用，热水箱1的下部侧的储存水W0的水温能够被抑制得尽可能低。
结果，所述热泵机组2侧的散热热交换器41中的冷凝制冷剂与在吸热热交换器42内流动的储存水W0之间的温度差能够取较大的值。由此，所述热泵机组2的加热性能进一步提高，作为热泵式热水供给装置的加热性能进一步提高。
另外，上述之外的结构及作用效果与上述第1实施方式中的情况相同，通过引用相应的记述，而在此省略具体说明。
(变形例1)
此外，作为按照上面所述缩小传热管盘管部的外径来进行盘绕，并使该部分具有缓冲作用的结构，不限于如上所述盘绕成螺旋状的情况，通过在平面位置上沿中心轴方向减小该传热管盘管的外径，也能够盘绕成平面涡流状态。
这样，热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的传热管盘管部的下部，通过逐渐减小盘管的外径而盘绕成平面涡流状，该部分的盘管以下述状态闭塞，即，使该下段侧部分10b的盘管的底面侧开口面呈平面收敛的状态。由此，有效阻止了从下方到上方、从上方到下方的储存水W0的自然对流，热水箱1内底部侧的水的温度不易上升，能够有效实现水温的低温化。
(变形例2)
另外，在该第3实施方式中，在所述热水供给用热交换器10的下段侧部分10b中，使该传热管盘管部的节距和外径都变化，但作为其他的实施方式，例如图6所示，还能够只将该传热管盘管部的节距设定为小于该上段侧部分10a的节距，使传热管盘管的外径自身不变。
另外，在所述热水箱1内的下侧的比较低温的热水区域中，使热水供给用热交换器10的盘管状的管的节距较密，由此热交换能力提高，抑制了热水箱1内的下侧的热水区域的温度上升。由此，通过在热水箱1内的上部和下部设置较大的温度梯度，利用热泵机组2对热水箱1内的下侧的低温水进行加热，能够提高热泵机组2的COP。
另外，与此相反，也能够设定成为只使盘管部的外径变化。
根据这些结构，也能够提高下部侧的热交换性能，降低热水箱1的底部侧的水的温度。
在上述第1～第3实施方式中，使热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的热交换性能高于上段侧部分10a的热交换性能，但不限于此，也可以使热水供给用热交换器的上段侧部分的热交换性能高于下段侧部分的热交换性能。该情况时，在热水箱内的上下方向上设置较大的温度梯度，能够使储存在热水箱内的上侧的高温区域的热源有效地用于加热。
在上述第1、第2实施方式中，使从热水箱1的上部流入的水从热水供给用热交换器10的下侧朝向上侧流动，但也可以把从热水箱的下部流入的水提供给热水供给用热交换器。
并且，本发明的热泵式热水供给装置具有：热源侧热泵机组，其具有通过使制冷剂冷凝而将来自制冷剂的热量散热的散热热交换器41；和热水提供单元，其由储存水W0的热水箱1、水循环配管21、22、吸热热交换器42、和环状盘管型的热水供给用热交换器10构成，所述水循环配管21、22与该热水箱1的底部1b侧和上部1a侧连通，使所述热水箱1内的水W0以旁通状态从底部1b侧循环到上部1a侧，所述吸热热交换器42位于该水循环配管21、22的中途，与所述热源侧热泵机组的所述散热热交换器41接合成能够吸热，所述热水供给用热交换器10从所述热水箱1内的上部1a侧向底部1b侧、从底部1b侧向上部1a侧延伸进行迂回(Uタ一ン)配置，用于使水W1从外部以贯流状态流入、流出，通过所述水循环配管21、22中途的吸热热交换器42，由所述热源侧热泵机组的散热热交换器41将所述热水箱1内的水W0加热，另一方面，利用该热水箱1内的水W0将在所述热水供给用热交换器10内流动的被加热水W1加热，这种热泵式热水供给装置的特征在于，使所述热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的热交换性能高于上段侧部分10a的热交换性能。
根据这种结构，针对沿上下方向延伸的环状盘管型的热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的储存水W0的冷却性能(吸热性能)高于上段侧部分，该下段侧部分的储存水W0的温度容易下降。
结果，相应地能够使在与热泵机组侧的散热热交换器41对应的热水供给单元侧吸热热交换器42内流动的储存水W0的温度较低，能够确保与热泵机组侧的散热热交换器41的冷凝制冷剂的有效温度差。
另外，本发明的热泵式热水供给装置构成为，在热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的热交换性能高的部分中，该下段侧部分10b的环状盘管的传热管使用内面加工管，由此提高传热管部分的热导率。
根据这种结构，根据该内面加工管的传热性能的高低，针对热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的环状盘管部分的储存水W0的冷却性能(吸热性能)提高，该部分的储存水W0的温度容易下降。
结果，相应地能够使在与热泵机组2侧的散热热交换器41对应的热水供给单元侧吸热热交换器42内流动的储存水W0的温度较低，能够确保与热泵机组侧的散热热交换器41的冷凝制冷剂的有效温度差。
另外，本发明的热泵式热水供给装置构成为，在热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的热交换性能高的部分中，使该下段侧部分10b的环状盘管的传热管的内径小于上段侧部分10a的环状盘管的传热管的内径，提高在传热管内部贯流的流体的流速，由此提高传热管部分的热导率。
根据这种结构，热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的环状盘管的传热管的内径，小于上段侧部分10a的环状盘管的传热管的内径，在传热管内部贯流的流体的流速高于上段侧部分10a的流速，所以该部分的传热管部分的热导率提高，针对下段侧部分10b的环状盘管部分的储存水W0的冷却性能(吸热性能)提高，该部分的储存水W0的温度容易下降。
结果，相应地能够使在与热泵机组侧的散热热交换器41对应的热水供给单元侧吸热热交换器42内流动的储存水W0的温度较低，能够确保与热泵机组侧的散热热交换器41的冷凝制冷剂的有效温度差。
并且，本发明的热泵式热水供给装置构成为，在热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的热交换性能高的部分中，使该下段侧部分10b的环状盘管的盘绕节距小于上段侧部分10a的环状盘管的盘绕节距，由此使下段侧部分10a的环状盘管的传热面积大于上段侧部分10a的环状盘管的传热面积。
根据这种结构，热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的环状盘管的盘绕节距，小于上段侧部分10a的环状盘管的盘绕节距，所以下段侧部分10b的环状盘管的传热面积大于上段侧部分10a的环状盘管的传热面积，针对下段侧部分10b的环状盘管部分的储存水W0的冷却性能(吸热性能)提高，该部分的储存水W0的温度容易下降。
结果，相应地能够使在与热泵机组侧的散热热交换器41对应的热水供给单元侧吸热热交换器42内流动的储存水W0的温度较低，能够确保与热泵机组侧的散热热交换器41的冷凝制冷剂之间的有效温度差。
另外，本发明的热泵式热水供给装置构成为，热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的环状盘管的下部，通过逐渐减小该环状盘管的外径来盘绕成螺旋状态。
这样，通过逐渐减小热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的环状盘管的下部的外径来盘绕成螺旋状态，该部分的环状盘管以下述状态闭塞，即，使该下段侧部分10b的环状盘管的底面侧开口面朝向下方收敛的状态，由此来阻止从下方到上方、从上方到下方的储存水W0的自然对流，热水箱1内底部侧的水的温度不易上升，能够有效实现水温的低温化。
因此，如果针对该作用再结合上述任一结构的作用，则能够更有效地实现热水箱内底部温度的低温化。
结果，该部分的储存水W0的温度更容易下降，能够更有效地降低在与热泵机组侧的散热热交换器41对应的热水供给单元侧吸热热交换器42内流动的储存水W0的温度，能够充分确保与散热热交换器41的冷凝制冷剂之间的有效温度差。
另外，本发明的热泵式热水供给装置构成为，热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的环状盘管的下部通过逐渐减小该环状盘管的外径来盘绕成平面涡流状态。
这样，热水供给用热交换器10的下段侧部分10b的环状盘管的下部，通过逐渐减小该环状盘管的外径来盘绕成平面涡流状态，该部分的环状盘管以下述状态闭塞，即，使该下段侧部分10b的环状盘管的底面侧开口面呈平面状收敛的状态，由此来阻止从下方到上方、从上方到下方的储存水W0的自然对流，热水箱1内底部侧的水的温度不易上升，能够实现水温的低温化。
因此，如果针对该作用再结合上述任一结构的作用，则能够更有效地实现热水箱内底部温度的低温化。
结果，该部分的储存水W0的温度更容易下降，能够更有效地降低在与热泵机组2侧的散热热交换器41对应的热水供给单元侧的吸热热交换器42内流动的储存水W0的温度，能够充分确保与散热热交换器41的冷凝制冷剂的有效温度差。
根据上述结构，如图8中的改善示例所示，能够适当改善热水箱内的水的上下方向的温度分布，能够充分确保与热泵机组侧的散热热交换器的冷凝制冷剂之间的有效温度差，所以能够有效提高作为热泵式热水供给装置的水加热性能。

Claims (8)

1.一种热泵式热水供给装置，其特征在于，该热泵式热水供给装置具有：
热源侧的热泵机组(2)，其用于对水进行加热；
热水箱(1)，其储存经所述热源侧的热泵机组(2)加热后的热水；以及
热水供给用热交换器(10)，其配置在所述热水箱(1)内，使水在其内部从下侧朝向上侧流动，
使所述热水供给用热交换器(10)的下段侧部分(10b)的热交换性能和上段侧部分(10a)的热交换性能不相同。
2.根据权利要求1所述的热泵式热水供给装置，其特征在于，该热泵式热水供给装置具有：
所述热源侧的热泵机组(2)，其具有通过使制冷剂冷凝而将来自制冷剂的热量散热的散热热交换器(41)；以及
热水供给单元，其由以下部分构成：储存水(W0)的所述热水箱(1)；水循环配管(21)、(22)，其与所述热水箱(1)的底部(1b)侧和上部(1a)侧连通，使所述热水箱(1)内的水(W0)以旁通状态从底部(1b)侧循环到上部(1a)侧；吸热热交换器(42)，其位于所述水循环配管(21)、(22)的中途，以能够吸热的方式与所述热源侧的热泵机组(2)的所述散热热交换器(41)接合；以及环状盘管型的所述热水供给用热交换器(10)，水(W1)从其外部以贯流状态流入并以贯流状态流出，
借助所述水循环配管(21)、(22)中途的所述吸热热交换器(42)，由所述热源侧的热泵机组(2)的所述散热热交换器(41)对所述热水箱(1)内的水(W0)进行加热，另一方面，利用所述热水箱(1)内的水(W0)对在所述热水供给用热交换器(10)内流动的被加热水(W1)进行加热。
3.根据权利要求2所述的热泵式热水供给装置，其特征在于，所述热水供给用热交换器(10)的下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的任一方的环状盘管的传热管使用内面加工管，由此使所述下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的任一方的传热管部分的热导率高于所述下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的任一另一方。
4.根据权利要求2所述的热泵式热水供给装置，其特征在于，使所述热水供给用热交换器(10)的下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的任一方的环状盘管的传热管的内径小于另一部分(10a、10b)的环状盘管的传热管的内径，提高在传热管内部贯流的水的流速，由此使所述下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的任一方的传热管部分的热导率高于所述下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的任一另一方。
5.根据权利要求2所述的热泵式热水供给装置，其特征在于，使所述热水供给用热交换器(10)的下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的任一方的环状盘管的盘绕节距小于另一部分(10a、10b)的环状盘管的盘绕节距，由此使所述下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的任一方的环状盘管的传热面积大于所述下段侧部分(10b)或上段侧部分(10a)中的另一方的环状盘管的传热面积。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的热泵式热水供给装置，其特征在于，通过逐渐减小所述热水供给用热交换器(10)的下段侧部分(10b)的环状盘管的外径，该环状盘管的下部被盘绕成螺旋状。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的热泵式热水供给装置，其特征在于，通过逐渐减小所述热水供给用热交换器(10)的下段侧部分(10b)的环状盘管的外径，该环状盘管的下部被盘绕成平面涡流状。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的热泵式热水供给装置，其特征在于，使所述热水供给用热交换器(10)的下段侧部分(10b)的热交换性能高于上段侧部分(10a)的热交换性能。
CN2008800071832A 2007-03-27 2008-03-24 热泵式热水供给装置 Expired - Fee Related CN101627263B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007081210 2007-03-27
JP081210/2007 2007-03-27
JP069674/2008 2008-03-18
JP2008069674A JP4787284B2 (ja) 2007-03-27 2008-03-18 ヒートポンプ式給湯装置
PCT/JP2008/055414 WO2008123185A1 (ja) 2007-03-27 2008-03-24 ヒートポンプ式給湯装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101627263A true CN101627263A (zh) 2010-01-13
CN101627263B CN101627263B (zh) 2012-07-25

Family

ID=39830682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800071832A Expired - Fee Related CN101627263B (zh) 2007-03-27 2008-03-24 热泵式热水供给装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100101767A1 (zh)
EP (1) EP2136150A1 (zh)
JP (1) JP4787284B2 (zh)
CN (1) CN101627263B (zh)
WO (1) WO2008123185A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105466077A (zh) * 2016-01-20 2016-04-06 马鞍山市博浪热能科技有限公司 一种防混水恒定流量节能水箱
CN111194391A (zh) * 2017-07-17 2020-05-22 莱兹厄尔斯私人有限公司 热水箱

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4539777B2 (ja) * 2008-02-01 2010-09-08 ダイキン工業株式会社 貯湯式給湯機および貯湯式暖房給湯機
JP5387320B2 (ja) * 2009-10-15 2014-01-15 パナソニック株式会社 給湯装置
FR2963414B1 (fr) * 2010-07-28 2014-10-31 Muller & Cie Soc Condenseur pour chauffe-eau thermodynamique
KR102043173B1 (ko) * 2011-09-30 2019-11-12 웅진코웨이 주식회사 빙축열조 및 이를 구비하는 냉수기
ES2442247B1 (es) * 2012-04-30 2014-09-02 Jessica GUTIERREZ MURIANO Equipo enfriador-recuperador para refrigeración de instalaciones
SE537267C2 (sv) 2012-11-01 2015-03-17 Skanska Sverige Ab Förfarande för drift av en anordning för lagring av termiskenergi
SE536723C2 (sv) 2012-11-01 2014-06-24 Skanska Sverige Ab Termiskt energilager innefattande ett expansionsutrymme
SE536722C2 (sv) * 2012-11-01 2014-06-17 Skanska Sverige Ab Energilager
GB201302761D0 (en) * 2013-02-18 2013-04-03 Ideal Boilers Ltd Water heating apparatus
WO2017027857A1 (en) * 2015-08-12 2017-02-16 Sarkis Sr Anthony Michael Hot water heating system and related methods
IL243858A0 (en) * 2016-01-31 2016-07-31 Gerafi Neria Heat pump and heat exchanger heating system for local hot water tank
US10514206B2 (en) * 2017-02-24 2019-12-24 Intellihot, Inc. Multi-coil heat exchanger
US11353270B1 (en) * 2019-04-04 2022-06-07 Advanced Cooling Technologies, Inc. Heat pipes disposed in overlapping and nonoverlapping arrangements
GR1010412B (el) * 2022-07-13 2023-02-20 Clima Control Ανωνυμη Εμπορικη Εταιρια Συστηματων Θερμανσης Και Κλιματισμου, Συστημα αντλιας θερμοτητας με δοχειο διπλου εναλλακτη

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1157959A (en) * 1911-11-13 1915-10-26 American Air Liquefying Company Art or process of liquefying air and separating the same into oxygen and nitrogen.
US3545228A (en) * 1968-12-04 1970-12-08 Ice Ind Intern Inc Limited subcooling condenser-receiver assembly for refrigerating systems
JPS5881441U (ja) * 1981-11-26 1983-06-02 塩見　市太郎 タンク
US4474018A (en) * 1982-05-06 1984-10-02 Arthur D. Little, Inc. Heat pump system for production of domestic hot water
EP0173173A3 (de) * 1984-08-29 1986-07-30 Konvektco Nederland B.V. Wärmetauscher
US5228505A (en) * 1986-02-21 1993-07-20 Aqua Systems Inc. Shell and coil heat exchanger
JPH07117290B2 (ja) * 1987-12-18 1995-12-18 ダイキン工業株式会社 給湯装置
DE4227457A1 (de) * 1992-08-19 1994-02-24 Siemens Ag Dampferzeuger
US5485879A (en) * 1993-06-29 1996-01-23 Bradford White Corporation Combined water heater and heat exchanger
JP2000035290A (ja) * 1998-05-15 2000-02-02 Noboru Maruyama 熱交換コイル組立体
TW445366B (en) * 1998-05-15 2001-07-11 Noboru Maruyama Assembly body of heat exchange coils
JP4104261B2 (ja) * 1999-11-30 2008-06-18 株式会社デンソー 給湯装置
JP3843683B2 (ja) * 2000-02-07 2006-11-08 松下電器産業株式会社 ヒートポンプ給湯システム
JP3737381B2 (ja) * 2000-06-05 2006-01-18 株式会社デンソー 給湯装置
JP2003130457A (ja) * 2001-10-26 2003-05-08 Sanyo Electric Co Ltd 貯湯タンク及び貯湯システム
JP2003185271A (ja) * 2001-12-17 2003-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 温水器
FR2848653B1 (fr) * 2002-12-13 2005-03-11 Technologies De L Echange Ther Echangeur thermique procedes et moyens de fabrication de cet echangeur
JP2004251593A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Sekisui Chem Co Ltd 蓄熱式給湯装置
JP3900098B2 (ja) * 2003-03-20 2007-04-04 株式会社デンソー 給湯装置
KR100519358B1 (ko) * 2003-04-08 2005-10-07 엘지전자 주식회사 온수 공급을 위한 순간 가열 장치 및 이를 구비한 냉장고
JP3918786B2 (ja) * 2003-07-30 2007-05-23 株式会社デンソー 貯湯式ヒートポンプ給湯装置
JP4501446B2 (ja) * 2004-02-06 2010-07-14 ダイキン工業株式会社 給湯用熱交換器
US20050217839A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-06 Papapanu Steven J Integral primary and secondary heat exchanger
JP2006275357A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Corona Corp 給湯装置
JP4736533B2 (ja) * 2005-05-18 2011-07-27 パナソニック株式会社 熱交換器
JP2006329581A (ja) 2005-05-30 2006-12-07 Hitachi Appliances Inc 電気給湯機
WO2008124475A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-16 Global Heating Solutions, Inc. Spa having heat pump system
JP4539777B2 (ja) * 2008-02-01 2010-09-08 ダイキン工業株式会社 貯湯式給湯機および貯湯式暖房給湯機
JP4820430B2 (ja) * 2009-04-20 2011-11-24 パナソニック株式会社 放電ランプおよび照明装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105466077A (zh) * 2016-01-20 2016-04-06 马鞍山市博浪热能科技有限公司 一种防混水恒定流量节能水箱
CN105466077B (zh) * 2016-01-20 2018-02-02 马鞍山市博浪热能科技有限公司 一种防混水恒定流量节能水箱
CN111194391A (zh) * 2017-07-17 2020-05-22 莱兹厄尔斯私人有限公司 热水箱
CN111194391B (zh) * 2017-07-17 2022-11-01 莱兹厄尔斯私人有限公司 热水箱
US11549693B2 (en) 2017-07-17 2023-01-10 Wise Earth Pty Ltd Hot water tank

Also Published As

Publication number Publication date
EP2136150A1 (en) 2009-12-23
US20100101767A1 (en) 2010-04-29
JP4787284B2 (ja) 2011-10-05
WO2008123185A1 (ja) 2008-10-16
JP2008267792A (ja) 2008-11-06
CN101627263B (zh) 2012-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101627263B (zh) 热泵式热水供给装置
CN101627264B (zh) 热泵式热水供给装置及制热热水供给装置
CN101839547B (zh) 一种热泵热水器
JPH10254U (ja) 水加熱装置
CN103759437A (zh) 一种相变蓄热型太阳能集热放热装置
CN101622502A (zh) 采暖热水供应装置
CN2826284Y (zh) 带导流套筒换热器的储热水箱
CN109539838B (zh) 一种根据温度实现自主蓄热的智能控制药液蓄热器
CN201000293Y (zh) 热管式散热器
CN109539839B (zh) 一种智能控制的环路热管换热器
CN103528412A (zh) 一种内外双螺旋管式储热器
CN103388907A (zh) 水箱及具有其的热泵热水器和太阳能热水器
KR101729238B1 (ko) 축열탱크 내장형 컴팩트 하이브리드 열교환기
KR101152661B1 (ko) 전열식 코일형 열교환기를 이용한 보일러
CN109539840B (zh) 一种智能控制环路热管药液加热蓄热器
CN111397414B (zh) 一种环路热管蓄热器
CN205957488U (zh) 水箱换热结构及热水器
CN109539845B (zh) 一种双温度智能协调控制的换热器
CN201575589U (zh) 一种热泵热水器
CN206321087U (zh) 换热器及相变蓄热式热水器
CN205300312U (zh) 一种新型容积式换热器设备
CN202562046U (zh) 水箱及具有其的热泵热水器和太阳能热水器
CN216244943U (zh) 一种基于相变储能技术的太阳能一体化储能箱
CN202002311U (zh) 外盘式空气源热水机
CN212081413U (zh) 一种空气能取暖器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120725

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee