CN102353088A - 热泵供应热水式地板加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的要解决的问题是：在兼具有地板加热功能的热泵供应热水式地板加热系统中，为实现小型轻量化虽然开发出了直接供应热水方式，但由于在供应热水运转时和地板加热运转时所需要的加热能力的差很大，通过现有的压缩机转数控制不能满足要求，尤其是在地板加热运转时进行低速运转，产生压缩机构部的脱离、失调、噪音等问题。本发明提供的热泵供应热水式地板加热系统，通过在使用热水时进行热泵运转，在将加热了的水直接对使用终端供应热水的直接供应热水式热泵供应热水机上增加地板加热功能的同时，作为压缩机的控制方法，通过巧妙地分别使用转数控制和容量控制而解决了现有技术存在的问题。

Description

热泵供应热水式地板加热系统

本申请是申请号为200610008344.2、申请日为2006年2月17日、发明名称为“热泵供应热水式地板加热系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及热泵供应热水式地板加热系统，尤其是提供一种能扩大压缩机能力的变化范围，能以高的运转效率相应地实现从需要大容量的供应热水运转到以小容量完成的地板加热运转的热泵供应热水式地板加热系统。

背景技术

近年来，伴随着热泵供应热水机的普及，提出了具有地板加热功能的技术方案。

作为这样的热泵供应热水机，有例如在专利文献1-日本特开2003-247753号公报中所公开的机器。这种机器预先在电费便宜的夜间进行热泵运转，使热水沸腾而贮存在热水贮存罐中，根据需要使用热水贮存罐中贮存的热水，从龙头中放出热水使用，或者使热水循环对地板进行加热。

通常，与热水贮存温度为60-90℃相反，从龙头放出热水使用的温度约为40℃，而对地板进行加热时的循环热水温度约为55-60℃，在从龙头放出热水或对地板加热的任何一种情况下，使用温度都比贮存热水温度低，在从龙头放出热水使用时需补充供水，在对地板加热时，需将贮存热水混入到对地板加热后返回的热水中进行温度调整。

对于具有上述现有的地板加热功能的热泵供应热水机来说，需要400L-600L那样大容量的热水贮存罐，在热水贮存罐贮满热水的情况下，由于仅仅热水量就达到400kg-600kg，因而需分开单独设置热泵单元和热水贮存罐单元，设置面积及安装工作量大以及需要以现场作业方式在热泵单元和热水贮存罐单元之间进行水管的连接等，在设置施工方面存在种种问题。

另外，由于气候及来客等原因，在一天中的热水使用量大的情况下，有可能出现热水贮存罐贮存的热水使用完了，而不能供给洗澡热水等尴尬情况。

尤其是在冬季，由于从龙头供应的热水量，供洗澡热水补充加热的热水使用量以及地板加热用热水的使用量等各种热水使用量都增多，因而热水贮存罐中的热水量容易出现不足，需要加大热水贮存罐的容量，致使除冬季外其容量超过需要量。

再有，由于具有地板加热功能，所需要的热水供应量因家庭构成等不同而有很大差异，作为使用热泵热水供应机的地板加热功能较多的家庭，贮存罐贮存的热水量呈现不足，而作为使用其它供暖设备而不怎么使用热泵热水供应机的地板加热功能的家庭来说，则热水贮存罐又大到超过需要。

另外，在冬季进行热水贮存运转时，由于要将10℃左右的水加热到60℃-90℃，虽然需要有提高温度50℃-80℃的加热能力，但在地板加热运转时，由于只要使一旦加热了的水循环，则仅对循环中已冷却的部分进行加热即可，例如，在对地板加热的情况下，由于输送55℃-60℃的热水对地板加热，而返回热水的温度达到45℃-50℃左右，因而加热能力只要较小的10℃左右就足够了。因此，在冬季进行供应热水运转时，需要使压缩机以高转数(例如7000转/分)运转，而在地板加热运转时，需要使压缩机以低转数(例如1000转/分)运转。而且，虽然压缩机设计成以其最大能力可以满足供应热水时的要求，但由于在环境温度高时的地板加热运转时为低速运转，因而，成为涡轮压缩机构产生因脱离、失调等不正常情况引起的能力极度降低或噪音等不正常情况的主要原因，且有可能使可靠性降低。

即，由于在供应热水运转时所需要的加热能力和对地板加热时所需要的加热能力之差很大，通过现有的压缩机转速控制不能满足其要求，在地板加热运转的低速运转时，有可能产生压缩机构部的脱离或失调、噪音等问题。

另一方面，从节能的观点来看，热泵运转在供水温度一定时，由于加热放出热水温度越高其运转效率越低，因而，相对于使用温度在热水贮存温度高的条件下，从龙头供应热水、对地板加热都是在运转效率低的条件下进行热泵运转。

再有，由于在热水贮存罐中贮存有大量的高温热水，因而，因散热造成的能量损失也是个大问题。

发明内容

本发明的目的在于，对于兼有对地板加热功能的热泵热水供应机提高在对地板加热时的可靠性。

本发明作为解决上述现有技术的具有地板加热功能的热水贮存式热泵供应热水机的问题的手段提供的热泵供应热水式地板加热系统，它不在夜间预先进行热泵运转，而是在使用热水时进行热泵运转，在将加热了的水直接对使用终端供应热水的直接供应热水式热泵供应热水机上增加地板加热功能的同时，作为压缩机的控制方法通过分别有效地使用转数控制和容量控制，从而解决了现有技术存在的问题。

本发明第一方案的热泵供应热水式地板加热系统，具有：由压缩机、制冷剂开关阀、供应热水用换热器、地板加热用换热器、减压装置、蒸发器构成的热泵制冷剂回路构成的热源回路，加热所供应的水并供应热水的供应热水回路，加热循环的载热体并供热的地板加热回路；其特征在于：具有在对上述供应热水回路供热时，对上述压缩机进行转数控制；在对上述地板加热回路供热时，对上述压缩机进行容量控制的运转控制装置，由于不需要大容量的热水贮存罐，故在可以实现产品的小型轻量化，可以大幅度地改善设置施工条件的同时，可以消除热水中断并减小从热水贮存罐散发的热。另外，由于可以使热泵运转时经加热后放出的热水温度分别与各种使用的热水温度一致，因而，可以相应提高使用热水温度低于现有技术的热水贮存温度部分的运转效率。

进而，由于压缩机的控制分别采用高负荷时的转数控制和低负荷时的容量控制，因而，可以扩大压缩机的加热能力的可变化范围，并消除因低负荷运转时的压缩机构部的脱离、失调导致的性能降低及噪声等现有技术的问题，且可以有效地满足从需要大容量的冬季的供应热水运转到小容量即可的地板加热运转的要求。另外，采用本发明，可提高直接供应热水式的热泵供应热水式地板加热系统的可靠性，并且可实现小型轻量化。

本发明第二方案的热泵供应热水式地板加热系统，在第一方案的基础上，上述热泵制冷剂回路在上述压缩机的制冷剂压缩中间部分和上述蒸发器与上述压缩机之间具有容量控制阀，上述容量控制阀在上述压缩机进行转数控制时预先关闭，且在进行容量控制时打开，所以，在现有的压缩机结构中，利用在制冷剂压缩的中间部分设置中间排出口，并连接具有开关功能的容量控制阀的简单的机构，就可以实现压缩机的容量控制，从而实现以小容量就可提高地板加热运转时的运转效率。另外，由于通过容量控制便减轻了压缩机的制冷剂压缩负荷，因而可以消除低速运转导致的涡轮机构的脱离、失调、噪声等问题。另外，采用这种结构，无需开发内置有新的容量控制机构的新型压缩机，从而可以实现压缩机开发费用的节约和可靠性的提高。

本发明第三方案的热泵供应热水式地板加热系统，在第一方案的基础上，上述热源回路由多个热泵制冷剂回路构成，在供应热水运转时，多个热泵制冷剂回路运转，在地板加热运转时，单独的热泵制冷剂回路运转。因此，供应热水能力的范围进一步扩大，且从需要大容量的冬季供应热水运转到以小容量就能满足的地板加热运转都能进行最佳运转。

另外，通过在需要大容量的供应热水时使用多个热泵制冷剂回路，并在以小容量即可的地板加热时使用单独的热泵制冷剂回路，可以进行与用途一致的最佳运转，从而可以获得顺利地控制、节能等效果。

本发明第四方案的热泵供应热水式地板加热系统，在第三方案的基础上，上述热源回路由具有容量控制功能的热泵制冷剂回路和没有容量控制功能的热泵制冷剂回路两个热泵制冷剂回路构成；在供应热水运转时，两个热泵制冷剂回路都运转；在地板加热运转时，只有具有容量控制的热泵制冷剂回路运转；在洗澡水补充加热时，只有没有容量控制的热泵制冷剂回路运转。由于进行容量控制的压缩机只用一个即可，因而减少了一次投资，且在两个热泵制冷剂回路有效地用于满足供应热水负荷并且使用方便性良好的同时，由于将两个热泵制冷剂回路分别使用于地板加热运转和洗澡水补充加热运转，因而，可实现运转时间的平衡并提高寿命可靠性。

本发明第五方案的热泵供应热水式地板加热系统，在第一方案的基础上，上述运转控制装置在同时进行供应热水用和地板加热用或洗澡水补充加热用时，优先进行供应热水运转的转数控制。例如，在地板加热过程中，在用厨房龙头供应热水进行餐具的清洗时，由于厨房供应热水优先，因而，不会影响对餐具的清洗，在餐具清洗的几分钟时间里，虽然也有降低了地板加热能力的情况，但因循环的载热体在地板加热前后的温度差本来就只有10℃左右，因而影响很小。再有，在洗澡水补充加热时在厨房龙头供应热水进行餐具的清洗的情况下，虽然存在洗澡水补充加热推迟的情况，但防止了清洗餐具时变为冷水的情况，且可减小影响。另外，在供应洗澡热水中，利用厨房龙头供应热水进行餐具的清洗时，由于厨房供应热水优先，虽然也有洗澡水加热时间要延长5分钟左右的情况，但可以说影响很小。

这样，当由于供应热水和地板加热或洗澡水补充加热同时使用而出现加热能力不足的情况下，通过采用厨房供应热水最优先，可以将对其它的影响降低到最小限度，从而可以提高使用的方便性。

本发明第六方案的热泵供应热水式地板加热系统，在第一方案的基础上，上述供应热水回路具有从热水贮存罐对使用终端供应热水的贮存罐供应热水回路，和将由供应热水用换热器加热的热水直接对使用终端供应热水的直接供应热水回路。在热水贮存罐中总是预先贮存了热水，在供应热水时，利用贮存罐供应热水以弥补热泵运转刚开始后的加热能力的不足，当热泵运转的加热能力达到供应热水的适当温度(约40℃)时，通过停止贮存罐供应热水而切换成只直接供应热水，则可以用小容量的热水贮存储实现缩短供应热水时的温度上升时间。

另外，通过将热泵运转稳定后的热水温度设定在比贮存罐贮存的热水温度(约65℃)低的终端使用温度(约40℃)，可以提高加热运转的效率。

根据本发明，可以提高地板加热运转时的可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施例的热泵供应热水式地板加热系统的热泵制冷剂回路、供应热水回路、地板加热回路、运转控制装置及零部件的大致结构的一个实施例的示意图。

图2是表示本发明的热泵供应热水式地板加热系统的安装及管道连接时的确认过程的一个实施例的流程图。

图3是表示本发明的热泵供应热水式地板加热系统的对厨房供应热水时的过程的一个实施例的流程图。

图4是表示在本发明的热泵供应热水式地板加热系统中，转数控制及容量控制时的压缩机的转速与加热能力的关系的一个实施例的运转特性图。

图5是表示本发明的热泵供应热水式地板加热系统的通过洗澡水自动运转而使洗澡热水注满浴缸时的过程的一个实施例的流程图。

图6是表示本发明的热泵供应热水式地板加热系统的洗澡水自动运转的洗澡热水保温时的过程的一个实施例的流程图。

图7是表示本发明的第二实施例的热泵供应热水式地板加热系统的热泵制冷剂回路、供应热水回路、地板加热回路、运转控制装置及零部件的大致结构的一个实施例的示意图。

具体实施方式

实施例1

下面，根据图1-图6说明本发明的第一实施例。

图1中，热泵供应热水式地板加热系统的结构具有：由地板加热侧制冷剂回路41及洗澡水侧制冷剂回路42这两个系统的热泵制冷剂回路构成的热源回路40，供应热水回路45，作为地板加热回路50的构成部件的地板加热用换热器8及运转控制装置55。

上述热源回路40、供应热水回路45及地板加热用换热器8成为一体地容纳于同一个箱体中，运转控制装置55由另外单独设置的厨房遥控器56及洗澡水遥控器57构成。

此外，作为上述地板加热回路50的构成部件的地板加热装置31、32就如地板加热用配电盘那样，与热泵供应热水式地板加热系统分开单独设置，利用地板加热用供应热水五金件29及地板加热用热水返回五金件30与热泵供应热水式地板加热系统连接以使用。

热源回路40是作为供应热水、对地板加热及对洗澡水补充加热时的加热源发挥作用的设备，采用地板加热侧制冷剂回路41及洗澡水侧制冷剂回路42这种双循环热泵方式。地板加热侧制冷剂回路41由通过水管依次连接有压缩机1a、制冷剂开关阀2a、配置于供应热水用换热器3上的制冷剂侧传热管3a、减压装置4a、蒸发器5a的回路，和通过水管依次连接有压缩机1a、制冷剂开关阀2b、配置于地板加热用换热器8上的地板加热用制冷剂管8a、减压装置4c、蒸发器5a的回路构成；洗澡水侧制冷剂回路42由通过水管依次连接有压缩机1b、制冷剂开关阀2c、配置于供应热水用换热器3上的制冷剂侧传热管3b、减压装置4b，蒸发器5b的回路，和通过水管依次连接有压缩机1b、制冷剂开关阀2d、配置于洗澡水用换热器7上的洗澡水用制冷剂管7a、减压装置4b、蒸发器5b的回路构成。制冷剂封装在这些回路中，回路间的制冷剂流道的切换通过使制冷剂开关阀2a、2b、2c、2d开关来进行。

压缩机1a、1b是能适用于直接供应热水式热泵供应热水机那样大容量的压缩机，并且是可以根据供应热水量改变转数的转数控制式压缩机。即，压缩机1a、1b通过PWM控制，电压控制(例如PAM控制)及它们的组合，进行从低速(例如1000转/分)到高速(例如7000转/分)的转数控制。

另外，在地板加热侧制冷剂回路41的压缩机1a的制冷剂压缩中间部分和蒸发器5a与压缩机1a之间设置容量控制阀6，通过在供应热水时预先关闭容量控制阀6，在地板加热运转时打开该阀而使压缩机1a的中间制冷剂返回，就可以对制冷剂循环量进行调整，进行减轻制冷剂压缩负荷的容量控制运转。

即，在厨房供应热水和供应洗澡热水的情况下，地板加热侧制冷剂回路41、洗澡水侧制冷剂回路42都进行转数控制运转。在地板加热的情况下，地板加热侧制冷剂回路41进行容量控制运转，而洗澡水侧制冷剂回路42预先停止。另外，在洗澡水补充加热的情况下，使地板加热侧制冷剂回路41预先停止，对洗澡水侧制冷剂回路42进行控制，使其进行转数控制运转。

此外，供应热水时的转数控制，在需要大能力的冬季设定在高速7000转/分附近，在不需要大能力的夏季设定在中速3000转/分附近。

另一方面，为了以转数控制来满足需要热量少的地板加热运转，有时需要使用一个循环，并且以1000转/分左右的低速进行运转，则有可能产生压缩机构部的脱离、失调、噪音等。因此，本发明在需要进行低速运转的地板加热时，则只对地板加热侧制冷剂回路41进行容量控制运转。

供应热水用换热器3的构成为具有制冷剂侧传热管3a、3b及供水侧传热管3c、3d，并在制冷剂侧传热管3a、3b与供水侧传热管3c、3d之间进行热交换。

减压装置4a、4b、4c通常使用毛细管或温度式膨胀阀、电动膨胀阀等，对经供应热水用换热器3、洗澡水用换热器7、地板加热用换热器8送过来的中温高压制冷剂进行减压后，作为易蒸发的低压制冷剂送到蒸发器5a、5b。另外，在热泵供应热水机的情况下，减压装置4a、4b、4c宜采用电动膨胀阀。这是因为，它能与加热能力相应地改变制冷剂流道的节流量，起到调节热泵回路内的制冷剂循环量的作用，或者将上述节流量全开，使中温制冷剂大量送到蒸发器5a、5b，起到融霜的除霜装置的作用。

另外，蒸发器5a、5b由进行空气与制冷剂的热交换的空气制冷剂换热器构成。

下面，对供应热水运转、地板加热运转、洗澡水补充加热运转时的热泵运转进行说明。

供应热水运转时，地板加热侧制冷剂回路41及洗澡水侧制冷剂回路42都运转，被压缩机1a、1b压缩的高温高压的制冷剂通过制冷剂开关阀2a及制冷剂开关阀2c流到制冷剂侧传热管3a、3b，加热流经供水侧传热管3c、3d所供应的水，通过减压装置4a、4b、蒸发器5a、5b，变成低压低温的制冷剂返回到压缩机1a、1b。通过反复进行这种制冷剂循环，可以对所供应的水连续加热后供应热水。

此外，在上述供应热水运转中，压缩机1a、1b进行与供水温度及供应热水温度等供应热水负荷相应的转数控制运转。

在地板加热运转时，只进行地板加热侧制冷剂回路41运转，被压缩机1a压缩的高温高压的制冷剂通过制冷剂开关阀2b而流入地板加热用制冷剂管8a中，对流经地板加热用水管8b的载热体加热，通过减压装置4c、蒸发器5a，变成低压低温的制冷剂返回到压缩机1a。通过反复进行这种制冷剂循环，可以连续地加热地板加热用载热体以实现取暖。

此外，在上述地板加热运转时，通过使制冷剂的一部分从压缩机1a的制冷剂压缩中间部分返回到蒸发器5a和压缩机1a之间而进行容量控制，则可以减小热泵制冷剂回路的制冷剂循环量，可以减轻压缩机1a的负荷，即使其以低转数(约1000转/分)运转，也能得到稳定的运转。

另外，在洗澡水补充加热时，只进行洗澡水侧制冷剂回路42的运转，被压缩机1b压缩的高温高压的制冷剂通过制冷剂开关阀2d流入洗澡水用制冷剂管7a，加热流经洗澡水用水管7b的浴缸用水，通过减压装置4b、蒸发器5b后变成低压低温的制冷剂返回到压缩机1b。通过反复进行这种制冷剂循环，可以连续地加热浴缸用水而实现洗澡水的补充加热。

此外，在上述洗澡水补充加热运转中，压缩机1b进行与浴缸用水温度及环境温度等的供应热水负荷相应的转数控制运转。

下面，说明具有用于进行厨房供应热水、洗澡水供应热水、洗澡水补充加热的水循环回路的供应热水回路45的结构。

厨房热水供应回路由通过水管依次连接的供水五金件10、减压阀11、供水水量传感器12、供水用单向阀13、供水侧传热管3c、3d、供应热水混合阀16、热水凉水混合阀17、流量调节阀18、厨房放出热水五金件19构成。

此外，供水五金件10与自来水管等供水源连接，厨房放出热水五金件19与厨房龙头20等连接。

洗澡热水供应回路由通过水管依次连接的供水五金件10、减压阀11、供水水量传感器12、供水用单向阀13、供水侧传热管3c、3d、供应热水混合阀16、热水凉水混合阀17、流量调节阀18、洗澡热水注入阀21、液压开关22、洗澡水循环泵23、水位传感器24、热水出入五金件25构成。

洗澡水补充加热回路由通过水管依次连接的热水出入五金件25、水位传感器24、洗澡水循环泵23、液压开关22、洗澡水用换热器7的洗澡水用水管7b、洗澡热水放出五金件28构成。此外，热水出入五金件25的结构是，通过洗澡水循环控制阀26与浴缸27连接，在供应洗澡热水时，从水位传感器24侧向浴缸27侧供应热水，在洗澡水补充加热时，从浴缸27侧向水位传感器24侧进行水循环。

另外，在洗澡水补充加热时，洗澡水循环泵23运转，在利用上述洗澡水补充加热回路进行浴缸水的水循环的同时，通过洗澡水侧制冷剂回路42的转数控制进行热泵运转，由洗澡水用换热器7加热浴缸27的剩余热水并使其返回浴缸27以进行洗澡水的补充加热。

另外，地板加热运转是这样进行的：通过对压缩机1a进行容量控制运转，在进行地板加热用制冷剂回路41的容量控制运转的同时，通过地板加热用循环泵9的运转，使在地板加热用换热器8内被加热的载热体在由地板加热用水管8b、地板加热用供应热水五金件29、地板加热用供应热水管31a、32a、地板加热用回水五金件30、地板加热用循环泵9、地板加热用水管8b构成的地板加热回路中循环，载热体在地板加热用水管8b中吸热，而在地板加热用供应热水管31a、32a中散热以进行地板加热运转。

并且，运转控制装置55通过厨房遥控器56及洗澡水遥控器57的操作设定来进行热源回路40的运转或停止的控制及压缩机1a、1b的转数控制或容量控制的同时，通过控制制冷剂开关阀2a 2d的开关、减压装置4a、4b、4c的制冷剂节流量的调整、地板加热用循环泵9、贮存罐循环泵15及洗澡水循环泵23的运转或停止的控制以及控制供应热水混合阀16、热水凉水混合阀17、流量调节阀18、洗澡热水注入阀21来进行供应热水运转、注满洗澡热水运转、洗澡水补充加热运转及地板加热运转等。

另外，运转控制装置55还进行如下控制，即：控制压缩机1a、1b的转数，在运转开始之后马上以预定的高转速运转以便缩短加热升温时间，在热负荷比较轻的洗澡水补充加热运转时，则以与加热温度相应的低转速运转。

再有，在热泵供应热水机中，还设有检测供水温度的供水热敏电阻、检测供应热水用换热器3的热水出口温度的换热器热敏电阻、检测供应热水温度的供应热水热敏电阻、检测浴缸水的温度的洗澡水热敏电阻、以及检测压缩机1a、1b的排出压力的压力传感器(以上均未图示)、检测浴缸27内的水位的水位传感器24；各检测信号都被输入到运转控制装置55中。运转控制装置55根据这些信号对各种设备进行控制。

另外，在运转控制装置55中，还设定了因使用终端同时使用导致加热能力不足的情况下的优先顺序，即在同时进行供应热水用和地板加热用或洗澡水补充加热用的使用时，优先供应热水；在同时进行厨房供应热水用和供应洗澡热水使用的情况下，厨房供应热水优先。

另外，减压阀11用于将例如从供水源的自来水管供给的压力在200-600kPa范围内波动的高水压控制到压力约为170kPa左右的使用上适当的一定水压；供水用单向阀13用于使水只在一个方向上流动以防止逆流。

下面，参照图1的热源回路40及供应热水回路45并根据图2-图6的流程图等对本发明的热泵供应热水机的运转过程进行说明。

图2是表示安装时所需要的操作的流程图的一个实施例。

热泵供应热水机从制造场所运输并安装到使用者所希望的设置场所，在将供水五金件10连接到自来水管等供水源上，将厨房出热水五金件19连接到厨房龙头20上，将热水进出五金件25及洗澡热水放出五金件28连接到洗澡水循环控制阀26上(步骤60)之后，为了排气打开厨房龙头20(步骤61)，打开供水源的旋塞(步骤62)时，便开始从供水源向机内供水，水经减压阀11减压并调节到一定压力后，流入到供应热水用换热器3及各水管内(步骤63)。当通过水从厨房龙头20的溢出确认了机内水回路已处于注满水的状态(步骤64)之后，关闭厨房龙头20，结束向机内供水(步骤65)。

随后，在安装热泵供应热水机时将各设备设定为如下的初始状态。即，供应热水混合阀16及热水凉水混合阀17处于三向打开状态，流量调节阀18处于全开状态，洗澡热水注入阀21处于全关状态。

接着，接通电源开关(步骤66)，进行浴缸水注满运转(步骤67)。浴缸水注满运转是将洗澡热水流入阀21打开，对浴缸27注入水，直到水溢出为止，判断浴缸27已注满水(步骤68)；利用水位传感器24和供水水量传感器12检测浴缸27内的水位和水量，运转控制装置55自动计算浴缸27的总容量及水量和水位高度的关系(步骤69)，进行浴缸27的适当水量和由补充水量决定的水位变化量的设定(步骤70)，并运用到设定以后的洗澡水自动运转的洗澡热水注满或洗澡热水未注满时的热水量控制等。因此，上述的洗澡热水注满运转只需要在热泵供应热水机设定时进行一次。

其次，图3是表示打开厨房龙头20供应热水用时的工作过程的流程图的一个实施例。

当打开厨房龙头20开始使用热水时(步骤71)，供水水量传感器12检测流量并进行开始供应热水的判断(步骤72)，只要流量超过一定值则判断为开始供应热水，运转控制装置55便启动压缩机1a、1b，开始热泵运转(步骤73)，通过由供水五金件10、减压阀11、供水水量传感器12、供水用单向阀13、供水侧传热管3c、3d、供应热水混合阀16、热水凉水混合阀17、流量调节阀18、厨房出热水五金件19、厨房龙头20构成的供应热水回路开始供应热水(步骤74)。

在此，运转控制装置55以转速控制运转压缩机1a、1b，使被压缩的高温高压制冷剂循环的同时，通过打开热源回路40的制冷剂开关阀2a及2c，关闭制冷剂开关阀2b及2d，虽然在供应热水用换热器3中使制冷剂循环，但在洗澡水用换热器7和地板加热用换热器8中却不进行制冷剂循环。另外，打开减压装置4a、4b并进行调节，而减压装置4c却关闭。

即，将被压缩机1a、1b压缩了的高温高压制冷剂送入到供应热水用换热器3的制冷剂侧传热管3a、3b中，加热流经供水侧传热管3c、3d所供应的水并流向热水凉水混合阀16侧，但是，由于在运转刚开始之后，送入到供应热水用换热器3中的制冷剂没有充分地达到高温高压而温度较低，并且整个供应热水用换热器3较冷，因而，加热水的加热能力不足。随着经过一定时间后制冷剂达到高温高压，与之相应，由经压缩的制冷剂散发的热量增加，对水的加热能力也逐渐增加，但从该运转开始直到供应热水温度达到适当的温度(约40℃)的运转升温期间，预先贮存在热水贮存罐中的高于适当温度的热水流出，利用供应热水混合阀17与从供水侧传热管3c、3d流出来的热水混合成为高于适当温度的高温水，进而，利用热水凉水混合阀17与从供水水量传感器12侧流过来的凉水适量混合达到适于使用的温度后，通过流量调节阀18、厨房出热水五金件19向厨房龙头20供应热水。

在上述供应热水运转中，图1的地板加热侧制冷剂回路41及洗澡水侧制冷剂回路42都运转，压缩机1a、1b通过运转控制装置55进行如图4(a)所示的转速控制；在从水源的自来水管道等供给的水温较高的夏季，由于以小的加热量即可，可以进行如B点所示的低转速运转；但在供水温度低的冬季，由于需要大的加热量，因而可以进行如C点所示的高转速运转。

在现有的热水贮存式热泵供应热水机中，预先以2000-3000转/分的转速使压缩机运转并贮存高温热水。在地板加热用的情况下，使贮存在热水贮存罐中的热水循环来进行地板加热，而压缩机不运转。

但是，在本实施例的即时式热泵热水供应机中，以与供应热水使用负荷相应的压缩机转数进行运转，如瞬间热水沸腾器那样供应热水。如热水贮存式热泵供应热水机那样，在地板加热时使用热水贮存罐贮存的热水进行地板加热时，由于其效率极低，因而，在地板加热时也如瞬间式一样使压缩机运转以提高效率。因此，如地板加热时那样的轻负荷(如上所述例如，温度差小于10℃)的情况下，需要以低转速运转，以进行容量控制作为其对策。

此外，图4(b)是表示压缩机以转数控制和容量控制运转情况下的压缩机转数与加热能力的关系图。在地板加热运转时，如先前说明的那样，由于地板加热用载热体的出入温度差只有10℃左右，因而，在本发明中，如A点所示，进行可以以低速稳定运转的容量控制运转。

即，在图1中，只进行地板加热侧制冷剂回路41的运转，在压缩机1a运转的同时，打开容量控制阀6，使制冷剂从压缩机1a的中间压力部分返回到蒸发器5a和压缩机1a之间，以减小制冷剂循环量，从而在调节加热能力的同时，减小了压缩机的负荷，可使压缩机继续进行稳定的运转。

再返回图3，在上述供应热水运转开始(步骤74)后，利用供水水量传感器12、供水热敏电阻、供热水热敏电阻等的检测数据，运转控制装置55进行供应热水温度和流量的调节(步骤75)，继续进行适当温度、适当流量的供应热水运转。此外，对供应热水温度及流量的判断不断地进行(步骤76)，只要在规定范围内都继续进行供应热水直到关闭龙头20(步骤77)。

当厨房龙头20关闭、使用热水结束时(步骤78)，运转控制装置55便停止压缩机1a、1b(步骤79)，运转结束(步骤80)。

图5是表示洗澡水自动运转的注满热水的工作过程的流程的一个实施例。

预先按压洗澡水自动按钮使其接通“ON”(步骤91)，当设定的时刻到来时，开始注满洗澡热水运转(步骤92)，打开洗澡热水注入阀21，进行洗澡热水的供应(步骤93)。

这种洗澡热水的供应(步骤93)与图3中说明的供应热水用同样地进行热泵运转，通过上述洗澡热水供应回路对浴缸27供应热水，以代替向厨房龙头20供应热水。

另外，在洗澡热水供应运转中，用洗澡水热敏电阻检测供应的洗澡热水温度并判断供应热水温度(步骤94)，若在规定范围外就进行温度调节(步骤94a)，若在规定范围内则继续洗澡热水的供应(步骤95)。

再有，用水位传感器24检测浴缸内的水位，判断洗澡热水的注入量(步骤96)。在该洗澡热水注入量的判断中(步骤96)，若其量在规定外，则继续供应洗澡热水(步骤95)，若其量达到规定范围内，则停止供应洗澡热水(步骤97)，通过停止压缩机1a、1b(步骤98)，注入洗澡热水的运转结束(步骤99)。

图6是表示洗澡水自动运转的洗澡水补充加热的流程的一个实施例。

预先按压洗澡水自动按钮使其接通“ON”(步骤100)，当设定的时刻来到时，开始上述图5已说明的洗澡热水注入运转(步骤101)，其后当结束洗澡热水注入运转时(步骤102)，开始洗澡水保温运转(步骤103)。

开始洗澡水保温运转(步骤103)后，由洗澡水热敏电阻检测热水温度，在判断浴缸内的热水温度(步骤104)时，若温度在规定值内则继续洗澡水保温，在温度低于规定值的情况下，则进行洗澡水补充加热运转(步骤105)。另外，每隔一定时间(例如10分钟)由水位传感器24检测浴缸内的热水量，在进行洗澡热水注入量判断(步骤106)时，若其量在规定值内则继续保温，若在低于规定值的情况下，则进行补足洗澡热水的运转(步骤107)。

进而，在经过所设定的洗澡水自动运转的时间后，则结束洗澡水保温运转(步骤108)，洗澡水自动运转便结束(步骤109)。

上述实施例虽然说明的是具有热水贮存罐的适用于直接供应热水式的热泵方式的情况，但是，即使在没有热水贮存罐的直接供应热水式的热泵方式中也可以适用并具有同样的效果。

实施例2

下面，根据图7说明本发明的第二实施例。

图7中，与图1不同的零部件有以下三个：作为洗澡水用换热器37的加热侧的加热用水管37a，开关流向上述加热用水管37a的加热用水的加热用水开关阀35及检测供应热水用换热器3的流量的换热用流量传感器36。

图7中，与在图1中已说明的第一实施例不同之点在于：将作为洗澡水用换热器7的加热侧的洗澡水用制冷剂管7a置换成加热用水管37a；该加热用水管37a用于使从被供应热水用换热器3加热了的供水侧传热管3c、3d通过加热用水开关阀35流入的热水流过。

另外，其目的和效果是，通过将图1所示的洗澡水用换热器7的的洗澡水用制冷剂管7a置换成加热用水管37a，由于能避免使高压力的制冷剂流经洗澡水用换热器37，因而能使加热用水管37a的壁很薄且重量很轻，从而可减小洗澡水用换热器37的体积，可以将整个洗澡水用换热器37做成双层管结构，从而可实现小形轻量化，并降低成本。

另外，将加热用水开关阀35做成只在洗澡水补充加热时打开，使来自供水侧传热管3c、3d的加热用水流经加热用水管37a，从而可以加热流过洗澡水用水管37b的浴缸水。

此外，换热器用流量传感器36用来检测供应热水用换热器3的流量，以进行更精细地控制，它也可适用于实施例1。

第二实施例采用以上的结构，其热泵运转、供应热水运转、地板加热运转及洗澡热水注入、洗澡水自动运转等都可以与第一实施例一样进行相同的动作，发挥相同的作用并获得同样的效果。

Claims (5)

1.一种热泵供应热水式地板加热系统，具有：由压缩机、制冷剂开关阀、供应热水用换热器、地板加热用换热器、减压装置、蒸发器构成的热泵制冷剂回路构成的热源回路，加热所供应的水并供应热水的供应热水回路，加热循环的载热体并供热的地板加热回路；其特征在于：

上述热泵制冷剂回路在上述压缩机的制冷剂压缩中间部分和上述蒸发器与上述压缩机之间具有容量控制阀，

具有运转控制装置，

所述运转控制装置在对上述供应热水回路供热时，关闭上述容量控制阀，对上述压缩机进行转数控制；在对上述地板加热回路供热时，打开上述容量控制阀，进行使部分制冷剂从上述压缩机的制冷剂压缩中间部向上述蒸发器与上述压缩机之间回流的容量控制。

2.根据权利要求1所述的热泵供应热水式地板加热系统，其特征在于：

上述热源回路由多条热泵制冷剂回路构成，供应热水时，运转多条热泵制冷剂回路，对地板加热时，运转单独的热泵制冷剂回路。

3.根据权利要求2所述的热泵供应热水式地板加热系统，其特征在于：

上述热源回路由具有容量控制功能的热泵制冷剂回路和没有容量控制功能的热泵制冷剂回路两条热泵制冷剂回路构成；在供应热水运转时，两种热泵制冷剂回路都运转；在地板加热运转时，只有具有容量控制的热泵制冷剂回路运转；在洗澡水补充加热时，只有没有容量控制的热泵制冷剂回路运转。

4.根据权利要求1所述的热泵供应热水式地板加热系统，其特征在于：

上述运转控制装置在同时进行供应热水用和地板加热用或洗澡水补充加热用时，优先进行供应热水运转的转数控制。

5.根据权利要求1所述的热泵供应热水式地板加热系统，其特征在于：

上述供应热水回路具有从热水贮存罐对使用终端供应热水的贮存罐供应热水回路，和将由供应热水用换热器加热的热水直接对使用终端供应热水的直接供应热水回路。

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