CN1837708A - 热泵热水供应装置 - Google Patents

热泵热水供应装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1837708A
CN1837708A CNA2006100005551A CN200610000555A CN1837708A CN 1837708 A CN1837708 A CN 1837708A CN A2006100005551 A CNA2006100005551 A CN A2006100005551A CN 200610000555 A CN200610000555 A CN 200610000555A CN 1837708 A CN1837708 A CN 1837708A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot water
water
heat
water supply
transfer pipe
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
CNA2006100005551A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100478626C (zh
Inventor
齐藤健一
村山昌巳
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.)
Hitachi Appliances Inc
Original Assignee
Hitachi Appliances Inc
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 Hitachi Appliances Inc filed Critical Hitachi Appliances Inc
Publication of CN1837708A publication Critical patent/CN1837708A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100478626C publication Critical patent/CN100478626C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/02Heat pumps of the compression type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明解决了把水换热器以等节距卷绕在立式热水储存罐的外圆周上的热泵循环热水供应装置中,安装在储存罐表面上的温度传感器受到水换热器妨碍,难以进行维修的问题。装置的特征是,在使构成热泵循环的水—制冷剂换热器的制冷剂侧传热管和供水侧传热管进行传热接触,并以螺旋状卷绕在圆筒形热水储存罐的外圆周上,将利用水—制冷剂换热器加热后的热水储存在上述热水储存罐内,并且利用安装在热水储存罐表面上的温度传感器来检测所储存的热水量,在上述卷绕成螺旋状的制冷剂侧传热管和供水侧传热管上,设有离开上述热水储存罐的距离局部向外侧扩大的卷绕变形部分,利用这个卷绕变形部分,可以把上述温度传感器从外部安装在上述热水储存罐的表面上。

Description

热泵热水供应装置
技术领域
本发明涉及热泵热水供应装置。
背景技术
以往的热泵热水供应装置,都使用普通的热水储存方式,即,设有容量与电热热水器容量相同的大容量热水储存罐,预先使用夜里廉价的打折扣的电力,在夜里用热泵电路把热水烧开,储存在热水储存罐里,以备白天使用。
可是,在上述热水储存方式中,只有把热水储存在热水储存罐里的热水储存回路,和从热水储存罐向使用终端供应热水的热水供应回路。
这样,在用于洗澡时,当向浴池中放满热水后有很多人入浴时,由于热水冷却而需要追加热量时,但由于只有单纯从热水储存罐供应热水的功能,因而不能采取其它适当的措施。
作为改善上述情况的对策,近年来,有了在以往的储存热水方式上附加对洗澡水追加热量的功能的装置。在日本特开2002-106963号公报(专利文献1)中,公开了这一类热泵热水供应装置,它是在用使浴池(浴盆)中的热水与高温的制冷剂进行热交换的方式,把制冷剂用的传热管、储存热水用的传热管和洗澡水用的补充加热用的传热管设置在整体的水-制冷剂换热器(散热器)内,用使热水储存罐的水沸腾的制冷剂温度加热浴池中的热水,进行洗澡水的补充加热。
此外,作为与储存在浴池中的热水进行热交换的方式,还有在日本特开2003-336894号公报(专利文献2)中公开的,在储存热水用的换热器之外,另外设置洗澡水用换热器,用这个洗澡水用换热器,使储存在热水储存罐中的一定温度的高温热水与浴池中剩余的热水进行热交换,以对洗澡水进行补充加热。
此外,由上述制冷剂用的传热管、储存热水用的传热管构成的水-制冷剂换热器,卷绕在热水储存罐的外圆周上。
还有,在上述热水储存罐的表面上安装了多个温度传感器,用以检测热水储存罐内的热水量的有无,或者热水的温度等等,以便进行热泵运转。
可是,在把水-制冷剂换热器安装在热水储存罐上之后,由这种制冷剂传热管、储存热水用的传热管所构成的水-制冷剂换热器的传热管就会妨碍上述温度传感器的装卸,存在无法装卸这些温度传感器,特别是中间的温度传感器的问题。
在上述以往的热泵热水供应装置中,贯串了一种“夜间运转的电费便宜,尽可能在热水储存罐中多储存一些热水”这样的想法,而没有对在洗澡水中补充加热运转中的因加热温度差所造成的加热效率(即,所谓用加热能力÷消耗的电力表示的COP)进行任何考虑。
因此,由于认为在洗澡水补充加热运转中,用热水储存罐中储存的热水温度来加热是当然的事情,在以往的任何一个例子中,都是用热交换把加热侧的流体加热到与所储存的热水温度相当的一定的高温状态,因而在入浴的过程中进行补充加热运转时,接近超过了适宜温度的储存热水的高温热水有可能会回流,而且,从加热效率方面看,也不是最适当的控制方式。
此外,在热水储存罐的外圆周上卷绕水-制冷剂换热器的热泵热水供应装置中,为了正确掌握储存在热水储存罐内的热水的温度,安装多个温度传感器,并对这些温度传感器进行管理是很重要的。为了对温度传感器进行持续地管理,要求将喝些温度传感器做成便于经常维修的安装结构,然而,在先前公知的例子中都没有在这个问题上提出解决的方案。
发明内容
本发明就是为了解决以往存在的上述问题而提出的,其目的是提供一种取消在洗澡水补充加热运转的高温热水的回流,与以往相比能大幅度提高热泵运转的加热效率的热泵热水供应装置。
本发明的另一目的是,提供一种对热水储存罐内的热水温度进行经常管理,能高效率地进行热水供应装置的运转的热泵热水供应装置。
本发明的热泵热水供应装置,为了解决上述以往的的热泵热水供应装置的洗澡水补充加热运转中的问题,着眼于减小热泵运转时减压装置的制冷剂节流量,使其进行低速转动,在降低其加热温度的同时提高其运转效率,以及在换热器中也在降低加热侧温度的同时,减少向周围散发的热量,而不管以往的储存热水温度,通过把洗澡水用换热器的加热侧流体温度降低到低于储存热水温度,从而可消除高温热水的回流,并且还提高了加热效率。此外,还能始终正确掌握上述热水储存罐内的热水温度。
即,这种热泵热水供应装置具有下列各部分:通过制冷剂管道依次连接了压缩机、进行水与制冷剂的热交换的水-制冷剂换热器、减压装置、进行空气与制冷剂的热交换的蒸发器的热泵制冷剂回路;由上述水-制冷剂换热器、储存预先由水-制冷剂换热器加热后的热水用的热水储存罐、使机内的热水循环的机内循环泵、热水混合阀、流量调节阀,以及连接在这些零部件之间的水管构成的热水供应回路;进行浴池里的热水与加热侧的流体的热交换的洗澡水用换热器;由使上述浴池内的热水循环的洗澡水循环泵、流量开关,以及连接在这些零部件之间的水管构成的洗澡水补充加热回路;控制上述压缩机、减压装置、机内循环泵、热水混合阀、流量调节阀、洗澡水循环泵等的工作过程的运转控制装置。洗澡水补充加热运转是在让洗澡热水在机内循环的同时,还进行热泵运转,使上述洗澡水用换热器的加热侧流体温度,控制得低于储存罐所储存的热水的温度,并且,高于从浴池内流出进行循环的剩余热水的温度。此外,由于在洗澡水补充加热运转时,还进行热泵运转,不使用热水储存罐中的热水,所以,不会在刚进行洗澡水补充加热运转后,没有可供应的热水的危险。
按照上述结构,相对于以往洗澡水补充加热运转的热泵运转时储存在热水储存罐中的热水温度来说,由于本发明的热泵运转是以低于储存热水温度的温度运转的,所以,在消除浴池内的高温水返回的可能性的同时,还能有利于提高加热效率。
此外,在将热泵循环的水-制冷剂换热器设置成制冷剂侧传热管与供水侧传热管进行传热接触,并且布置成在圆筒形热水储存罐的外圆周上具有螺旋状的形状,将利用水-制冷剂换热器加热后的热水储存在上述热水储存罐内,并且利用安装在热水储存罐表面上的温度传感器来检测所储存的热水量的的热泵热水供应装置中,因为在上述螺旋状的制冷剂侧传热管与供水侧传热管上,设有离开上述热水储存罐的距离局部向外侧扩大的卷绕变形部分,并设有利用这个卷绕变形部分,可把温度传感器从外部安装在热水储存罐的表面上的空间;因而,能正确地测定卷绕了两根管子的热水储存罐的例如中央的温度。此外,当在维修等时需要更换上述温度传感器时,也能很方便地进行更换。
此外,因为在与制冷剂侧传热管和供水侧传热管的卷绕变形部分对应的部位的绝热材料上设置窗口,在从该窗口朝向热水储存罐的表面上,安装有温度传感器;因而,即使有绝热材料覆盖在热水储存罐的表面上,也能越过这种绝热材料,测定热水储存罐表面的温度。
此外,以等节距卷绕成螺旋状的制冷剂侧传热管和供水侧传热管局部扩大形成的变形部分的空隙,作为能使安装在热水储存罐表面上的温度传感器容易装卸的比温度传感器大的空隙。因此,作业者在组装时或者维修时,就能利用原先通过扩大间距和使管子变形而形成的空隙,用自己的手很方便地进行温度传感器的装卸。
此外,由于使进行传热接触的制冷剂侧传热管和供水侧传热管局部向外侧扩大形成的变形部分的位置与构成热水供应装置主体的外轮廓的矩形壳体的角部相对;因而,不必扩大热水供应装置的外形,也能够容纳下变形部分。
此外,由于在由进行传热接触的制冷剂侧传热管和供水侧传热管所构成的水-制冷剂换热器的卷绕节距扩大部分之间,夹有保持这种扩大尺寸的间隔保持管,并且不会因为卷绕在立式的热水储存罐上的两根管子本身的重量而使扩大部分缩小,因而,变形部分始终能保持一定的形状,并能很方便地通过这个变形部分装卸温度传感器。
此外,因为当在立式配置的热水储存罐上安装有多个温度传感器时,上、下的温度传感器安装在未卷绕有制冷剂侧传热管和供水侧传热管的部分上,中间的温度传感器安装在上述两种传热管的卷绕节距扩大,并且使上述传热管局部扩大的变形部分上;因而,就能正确地测定热水储存罐的热水量(热量),在自动运转等中,始终确保在热水储存罐内有规定量的热水。
此外,由于使两组热泵循环的制冷剂侧传热管和供水侧传热管[配置成可进行热交换的接触,并具有隔着绝热材料将它们卷绕在热水储存罐的外圆周部分上的形状;因而,除了必然能使热水储存罐小型化之外,还能在短时间内使供水侧传热管的管子温度上升到规定的温度。
此外,由于将卷绕在热水储存罐上的水换热器,预先由第一、第二水换热器构成,并把该第一、第二水换热器的连接部分作为离开热水储存罐的距离局部扩大的卷绕变形部分;因而,为了使用连接管连接水-制冷剂换热器的管子之间,虽然前、后的管径不同,但是,通过把这种管径不同的部分扩大到热水储存罐的外圆周的卷绕半径的外侧,从而其它部分都能够卷绕成同样的节距和同样的直径。
此外,由于焊接远离储存罐而能很容易地进行,因而可以使用长的管子。因此,也提高了生产率。
如上所述,按照本发明,能正确测定卷绕了热泵循环的水-制冷剂换热器管子和供水侧传热管管子的热水储存罐的例如中央部分的温度。此外,即使在进行维修等时要更换上述温度传感器时,也能很容易地进行更换。
附图说明
图1是表示本发明的热泵热水供应装置的热泵制冷剂回路、热水供应回路、运转控制装置、以及各种部件的大致结构的乁个实施例的示意图;
图2是表本发明的一个实施例的热泵热水供应装置的安装和连接管道时的确认工作过程的流程图;
图3是表示本发明的一个实施例的热泵热水供应装置的储存热水运转时的工作过程的流程图;
图4是表示本发明的一个实施例的热泵热水供应装置的使用热水时的工作过程的流程图;
图5是表示洗澡水自动运转的洗澡水灌水时的工作过程的流程图;
图6是表示洗澡水自动运转的洗澡水保温时的工作过程的流程图;
图7是表示洗澡水用换热器的加热侧流体与浴池水的温度差,与加热效率之间的关系的一个例子的曲线图;
图8是表示浴池中剩下的热水有些冷却的情况下,经过一段洗澡水补充加热时间,浴池水的温度变化与加热侧流体的温度设定值的曲线图;
图9是在第二天浴池中剩下的热水相当冷需要补充加热运转的情况下,经过一段洗澡水补充加热时间,浴池水的温度变化与加热侧流体的温度设定值的曲线图;
图10是本发明的另一个实施例的热泵热水供应装置的热泵制冷剂回路、热水供应回路、运转控制装置以及部件的大致结构的示意图;
图11是本实施例的热泵热水供应装置的、把前面板取下来时的正视图,;
图12是图11的侧视图;
图13是图11的俯视图;
图14是图13的A部的放大图;
图15是用于图12中的水-制冷剂换热器管与供水侧传热管道的放大正视图;
图16是图15所示的变形部分的说明图;
图17是与图16不同的实施例的说明图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的一个实施例。
实施例1
首先,参照图1说明本发明的实施例1。
热泵热水供应装置由热泵制冷剂回路30、热水供应回路40和运转控制装置50构成。
热泵制冷剂回路30是每一种零件各有两个的双循环式回路,是分别通过制冷剂管道,把下列各部分依次连接起来而构成的:压缩机1a、1b;布置在水-制冷剂换热器2中的制冷剂侧传热管2a、2b;减压装置3a、3b;蒸发器4a、4b。在这两条回路中都封装了制冷剂。
压缩机1a、1b的容量是可以控制的,在大量供应热水时,它就以大容量运转。这时,压缩机1a、1b是借助于PWM控制、电压控制(例如,PAM控制)和这两种控制的组合控制,把它的运转速度控制在低速(例如700转/分)到高速(例如,7000转/分)之间。
水-制冷剂换热器2的结构是:具有制冷剂侧传热管2a、2b和供水侧传热管2c、2d,在冷剂侧传热管2a、2b与供水侧传热管2c、2d之间进行热交换。
作为减压装置3a、3b,通常使用膨胀阀等,对经过水-制冷剂换热器2送来的中温高压制冷剂进行减压,使其成为容易蒸发的低压制冷剂后,再送入蒸发器4a、4b。此外,减压装置3a、3b还起改变制冷剂通道的节流量,调节热泵回路中的制冷剂循环量的作用,以及在不进行上述节流,把大量中温制冷剂送入蒸发器4a、4b中以进行融霜的除霜装置的任务。
此外,蒸发器4a、4b是由进行空气与制冷剂的热交换的空气-制冷剂换热器构成的。
热水供应回路40由具有用于进行热水储存、直接供应热水、储存罐供应热水、储存罐补充加热、灌洗澡热水、洗澡水补充加热的各种水循环回路构成。
热水储存回路通过水管依次连接下列各部件构成:热水储存罐8、机内循环泵9、热交换水量传感器11、供水侧传热管2c、2d、热水供应混合阀12、热水储存罐8。
直接供应热水回路通过水管依次连接下列各部件:供水管接头5、减压阀6、供水水量传感器7、供水单向阀10、热交换水量传感器11、供水侧传热管2c、2d、热水供应混合阀12、热水混合阀13、流量调节阀14、厨房热水供应管接头15。
另外,供水管接头5连接在自来水管之类的供水源上,而、厨房热水供应管接头15则与厨房水龙头16等连接。
储存罐热水供应回路通过水管依次连接下列各部件构成:供水管接头5、减压阀6、供水水量传感器7、热水储存罐8、热水供应混合阀12、热水混合阀13、流量调节阀14、厨房热水供应管接头15。
储存罐补充加热回路通过水管依次连接下列各部件构成:热水储存罐8、机内循环泵9、热交换水量传感器11、供水侧传热管2c、2d、热水供应混合阀12、热水储存罐8。
灌洗澡热水回路通过水管依次连接下列各部件构成:供水管接头5、减压阀6、供水水量传感器7、供水单向阀10、热交换水量传感器11、供水侧传热管2c、2d、热水供应混合阀12、热水混合阀13、流量调节阀14、灌洗澡热水阀17、流量开关18、洗澡水循环泵19、热水进出管接头20、洗澡水循环控制阀21、浴池22。此外,热水进出管接头20连接成既能向浴池22供应热水,也能向洗澡水龙头26和喷头(未图示)供应热水。
另外,在灌洗澡热水时,除了由上述灌洗澡热水回路直接供应热水之外,在不让热水储存罐8的热水量处于最小必要量以下的范围内,也可以从热水储存罐8向浴池22供应热水。
洗澡水补充加热回路通过水管依次连接下列各部件构成:浴池22、洗澡水循环控制阀21、热水进出管接头20、洗澡水循环泵19、流量开关18、洗澡水传热管23b、洗澡热水出口管接头24、洗澡水循环控制阀21、浴池22。
另外,在洗澡水补充加热时,在由上述洗澡水补充加热回路使浴池水的水循环的同时,还使热泵和机内循环泵9运转,以使得用水-制冷剂换热器2加热后的热水在洗澡水用换热器23所设置在的热水传热管23a中循环,在热水传热管23a与洗澡水传热管23b之间进行热交换,对洗澡水进行补充加热。
其次,运转控制装置50通过设定厨房遥控器51和洗澡水遥控器52的操作,进行热泵制冷剂回路30的运转、停止和压缩机1a、1b的转动控制,并通过调节减压装置3a、3b的制冷剂节流量,以及运转、停止机内循环泵9、洗澡水循环泵19,和控制热水供应混合阀12、热水混合阀13、流量调节阀14、灌洗澡热水阀17、热水开关阀25来进行储存热水的运转,直接供应热水的运转,储存罐供应热水的运转,储存罐补充加热运转,洗澡水灌热水运转,洗澡水补充加热运转。
另外,运转控制装置50对压缩机1a、1b的转数进行控制,在运转刚开始后为了缩短加热升温时间以一定的高转速运转,而在热负荷比较小的洗澡水补充加热运转时,则以与加热温度应的低转速运转。
此外,在由水的使用终端使用了供给的热水之后,通过在进行储存罐储存热水的运转之后而停止运转,从而无论什么时候热水储存罐内都具有每一次控制规定温度的热水处于在罐内储满的状态的热水储存运转功能。
还有,在热泵热水供应装置中,设有下列各种检测装置:检测供水温度的供水热敏电阻7a,检测水-制冷剂换热器2的出口热水温度的热交换热敏电阻2e,检测热水储存罐8的储存热水温度和热水储存量的储存罐热敏电阻8a、8b、8c、8d,检测所供应的热水温度的供应热水热敏电阻14a,检测浴池水的温度的洗澡水热敏电阻18a,以及检测压缩机1a、1b的排出压力的压力传感器1c、1d,检测浴池22内水位的水位传感器22a。各种检测信号都输入到运转控制装置中。运转控制装置50根据这些信号来控制各种部件。
另外,热水开关阀25设置在水-制冷剂换热器2与洗澡水用换热器23之间,除了在洗澡水补充加热时以外,把热水的回路关闭,以便防止从水-制冷剂换热器2向洗澡水用换热器23泄漏热量。
此外,供水单向阀10是只让水向一个方向流动,防止水倒流的部件;溢流阀27是在热水储存罐8内的热水压力超过规定压力的情况下才动作,以对水回路中的零件起压力保护作用的部件。
下面,参照图1的热泵回路30和热水供应回路40,并根据图2~图6的流程图,说明本热泵热水供应装置的运转过程。
图2是表示安装时的必要操作的流程的一个实施例。
热泵热水供应装置从制造厂运出来后,安装在使用者所希望的设置场所,在把供水管接头5连接在自来水管之类的水源上,把厨房出热水的管接头15连接在厨房的龙头16上,把洗澡水出热水的管接头24连接在洗澡水龙头26上(步骤60)之后,打开放空气用的龙头16、26或溢流阀27(步骤61),当打开供水源的栓塞(步骤62)时,便开始从供水源向机内供水。在借助于减压阀6把水的压力调节减小到一定压力之后,水便流入热水储存罐8和水-制冷剂换热器2,以及各条水管内(步骤63)。根据水从龙头16、26或溢流阀27中流出来,确认机内已经处于充满水的状态(步骤64)之后,就把龙头16、26和溢流阀27关闭,结束向机内供水(步骤65)。
另外,热泵热水供应装置安装时,各种部件的初始状态设定如下:热水供应混合阀12、热水混合阀13设定为双向状态,流量调节阀14、热水开关阀25设定为打开状态,灌洗澡热水阀17设定为关闭状态。
接着,接通电源开关(步骤66),进行浴池灌水运转(步骤67)。
浴池灌水运转如下进行:打开灌洗澡热水阀17,注水到水溢出浴池为止(步骤68);借助于水位传感器22a和供水量传感器7,自动计算浴池的容量(步骤69);设定浴池的容量(步骤70)。在设定以后的洗澡水自动运转中的洗澡水灌热水和洗澡水补充加热时的热水量控制等等,可以灵活运用。因此,上述浴池灌水运转,只需在设定热泵热水供应装置时进行一次。
接着,图3是表示使热水储存罐的水沸腾的热水储存运转工作过程的流程图的一个实施例。
当通过运转控制装置50的控制,发出进行热水储存运转的指令时(步骤71),便由储存罐热敏电阻8a~8d进行所储存热水的温度和储存量的判断(步骤72),如果在规定范围内,就不再进行这样的运转,当储存的热水使用到规定范围以下时,就开始热水储存运转(步骤73)。
在这种热水储存运转(步骤73)中,压缩机1a、1b开始运转,在压缩机1a、1b内的气体状的制冷剂被压缩加热,成为高温高压的制冷剂,被送入水-制冷剂换热器2中。这样,在水-制冷剂换热器2中,流过制冷剂侧传热管2a、2b内的高温制冷剂便与流过供水侧传热管2c、2d内的水进行热交换,制冷剂放出热量,将水加热。散热后的制冷剂由减压装置3a、3b减压后,再由蒸发器4a、4b使其膨胀蒸发,再次变成气体,回到压缩机1a、1b中。通过不断地进行这种热泵运转,把通过水-制冷剂换热器2中的水加热。
在上述热泵运转中,若提高压缩机1a、1b的转速,并增大减压装置3a、3b的制冷剂节流量时,加热的能力就增大,但机械损失和热损失增加,运转效率降低。相反,通过降低压缩机1a、1b的转速,并减小减压装置3a、3b的制冷剂节流量,则加热能力就减小,但机械损失和热损失也减少,运转效率相对提高。即,可以这样说,在由热泵进行加热运转时,以较低温度较长时间进行加热,则加热效率提高。
在热水储存运转步骤73中,与上述热泵运转同时,在热水储存回路中,热水供应混合阀12从水-制冷剂换热器2一侧向热水储存罐8一侧是打开的,而向热水混合阀13一侧是关闭的,从而关闭热水开关阀25(步骤73a)。再有,开始机内循环泵9的运转,水从热水储存罐8下部的通水口开始,依次经机内循环泵9、热交换水量传感器11、水-制冷剂换热器2、热水供应混合阀12、热水储存罐8进行循环。这样,在水-制冷剂换热器2中经过加热的热水,便从上部逐渐储存在热水储存罐8中,一直到热水储存罐8达到全部沸腾的状态时,便判断为热水储存完成(步骤76),于是就停止运转(步骤77)。
另外,判断从水-制冷剂换热器2排出来的加热后的热水的温度是否适当的排出热水温度判断(步骤74),由热交换热敏电阻2e来进行,当排出热水的温度在规定值以内时,就继续不变进行热水储存运转(步骤75),而当在规定值以外时,便控制压缩机1a、1b的转速,调整减压装置3a、3b的节流量,通过控制机内循环泵9的转速来调节排出热水的温度(步骤74a)。
储存热水的温度和储存热水量的判断,由上述储存罐热敏电阻8a~8d来进行,如果储存罐热敏电阻8a~8d全部达到规定温度以内,则判断为热水储存完成,停止运转,储存罐储存热水结束(步骤77)。
图4是表示打开厨房龙头16,使用所供应的热水的情况的工作过程的流程图的一个实施例。
当打开厨房龙头16开始使用热水时(步骤80),运转控制装置50便启动压缩机1a、1b,开始热泵回路30的运转,并且,通过包括供水管接头5、减压阀6、供水水量传感器7、供水单向阀10、热交换水量传感器11、水-制冷剂换热器2、热水供应混合阀12、热水混合阀13、流量调节阀14、厨房出热水管接头15、厨房龙头16的热水供应回路直接进行供应热水的运转(步骤81)。同时,通过包括供水管接头5、减压阀6、供水水量传感器7、热水储存罐8、热水供应混合阀12、热水混合阀13、流量调节阀14、厨房出热水管接头15、厨房龙头16的热水供应回路进行储存罐供应热水的运转:(步骤82)。
此时,热泵制冷剂回路30把用压缩机1a、1b压缩的高温制冷剂送入水-制冷剂换热器2的制冷剂侧传热管2a、2b中,对从供水侧传热管2c、2d流入的水加热后,再向热水供应混合阀12一侧流出,但,在运转开始时,送入水-制冷剂换热器2中的制冷剂温度较低,还未达到足够的高温和高压,而且,由于水-制冷剂换热器2整体还是冷的,因而将水加热的加热能力不足。经过一段时间之后,制冷剂达到高温高压了,与之相应,由所产生的制冷剂散发出的热量增加,对水的加热能力逐渐提高。
此外,直到热泵运转的加热能力达到高温稳定的状态,通常需要约5~6分钟的时间,所以,运转控制装置50在刚开始运转之后直到达到高温稳定状态之前的规定时间里,对压缩机进行运转控制使其转速比平常的速度高,以便能把开始水加热到供应热水的运转时间缩短到3~4分钟左右,但刚开始运转之后的规定时间(4~5分钟),进行了从热水储存罐供应热水的储存罐热水供应运转(步骤82)之后,运转控制装置50便工作,停止储存罐热水供应运转(步骤84b),转换为只直接供应热水的运转,继续进行供应热水的运转(步骤85)。
在这期间里,借助于热水供应热敏电阻14a、供水水量传感器7,对供应热水的温度和流量进行判断,如果超过规定,就要调节温度和流量(步骤84a),如果在规定的范围内,便进一步进行直接供应热水的温度判断(步骤84)。
在直接供应热水的温度的判断步骤84中,在水-制冷剂换热器2中的加热温度是不充分的,在直接供应热水的温度未达到规定温度的状态下,就继续调节热泵运转的温度和流量(步骤84a),储存罐供应热水的运转也同时进行(步骤82)。此外,若水-制冷剂换热器2中的加热温度提高到充分地达到供应热水的温度,达到直接供应热水的温度时,便停止储存罐供应热水的运转(步骤84b),单独进行直接供应热水的运转(步骤81),继续供应热水(步骤85)。
因此,热水储存罐的作用,是在热泵运转的加热能力直到充分地达到供应热水的温度(通常为40~42℃)之前的开始阶段起辅助的作用,热泵制冷剂回路30的能力越大,特别是压缩机的输出功率越大,则可以缩短开始的时间,就能减小热水储存罐。
此外,为了能只以直接供应热水的方式满足在灌洗澡水热水的同时,向厨房供应热水等多个地方同时使用的要求,以往一般都要把所使用的压缩机1a、1b的容量从功率5KW左右增加到四倍以上的20KW左右,不但需要开发新型的压缩机,还必需研制热泵制冷剂回路30的各种新型的零部件,这是非常困难的。因此,本实施例采用了只有以往压缩机两倍左右的压缩机的双循环热泵方式30a、30b,灵活运用现有的技术,就确保了实质上的可靠性,如果压缩机的容量足够的话,即使使用单循环的热泵方式,本发明也可以使用,其效果也不变。
接着,当关闭龙头,结束使用热水时(步骤86),若停止储存罐供应热水的运转,只进行直接供应热水的运转,则停止直接供应热水的运转,若在刚使用了热水之后,在同时并用储存罐供应热水的运转与直接供应热水的运转的情况下,则直接供应热水的运转和储存罐供应热水的运转两者都停止(步骤87)。
进而,在运转控制装置50停止了储存罐供应热水的运转与直接供应热水的运转(步骤87)之后,必须开始储存罐储存热水的运转(步骤88),由储存罐热敏电阻8a~8d检测所储存热水的温度和热水量,当判断为储存热水结束(步骤89),并在规定值的范围内之后,便停止运转,结束储存罐储存热水(步骤90)。
但是,由储存罐热敏电阻8a~8d来检测储存罐储存热水的状态,是经常在进行的,即使因使用的时间极短,在停止了水加热供应热水的运转之后,,在热水储存罐8中剩下的热水的温度和热水量都在规定值以上的情况下,也判断为储存热水结束,不再进行储存罐储存热水的运转(步骤88)。
如上所述,在运转控制装置50中,由于具有在所有的运转中作为目标的运转结束之后,直到储存热水结束之前一定要进行储存罐储存热水的运转(步骤88)的每次都进行储存热水运转的功能,所以,在热水储存罐8中始终都储存了规定量以上的规定温度的热水,从而可消除对刚开始运转时热水温度很低,或者在使用过程中热水中断的担心。
图5是表示通过洗澡水自动运转的灌热水工作过程的一个实施例的流程图。预先按下洗澡水自动按钮,使其接通(步骤91),当达到设定的时间时,便开始洗澡水灌热水的运转(步骤92),打开灌洗澡水阀17,便进行洗澡水热水供应(步骤93)。
洗澡水热水供应(步骤93),与图4中所说明的热水使用一样,也是同时使用直接供应热水的运转与储存罐供应热水的运转。即,在热泵运转刚开始4~5分钟的时间里,同时进行直接供应热水的运转和储存罐供应热水的运转,当直接供应热水的温度达到稳定状态时,便停止储存罐供应热水的运转,只进行直接供应热水的运转。不过,在定时器预定的洗澡水供应热水的情况下,尽可能不由储存罐供应热水,可以只用热泵运转来单独供应热水。
此外,在洗澡水供应热水的运转中,用洗澡水热敏电阻18a来检测洗澡水供应热水的温度,判断所供应的热水的温度(步骤94),若在规定温度范围以外,则对温度进行调节(步骤94a),若在规定范围内,则继续供应洗澡用的热水(步骤95)。
再有,用水位传感器22a检测浴池内的水位,判断洗澡水灌热水的量(步骤96)。
在判断洗澡水灌热水的量(步骤96)中,若未达到规定量,便继续为洗澡水供应热水(步骤95),若达到了规定量,则停止为洗澡水供应热水和热泵运转(步骤97),结束洗澡水灌热水的运转(步骤98)。
图6是表示通过洗澡水自动运转进行洗澡水补充加热的流程图的一个实施例。
预先按下洗澡水自动按钮,使其接通(步骤100),当达到设定时间时,便开始上述图5中说明的洗澡水灌热水的运转(步骤101),然后,当洗澡水灌热水的运转结束时(步骤102),便开始洗澡水保温运转(步骤103)。
洗澡水灌热水的运转(步骤102)结束之后,用洗澡水热敏电阻18a检测灌热水的情况,在判断浴池内的热水温度(步骤104)时,若在判断值的范围内,便继续对洗澡水进行保温,而当低于规定值时,则进行洗澡水的补充加热运转(步骤105)。此外,每隔规定的时间(例如,10分钟)都都用水位传感器22a检测浴池内的热水量,在判断为洗澡水灌热水的量(步骤106)时,若在规定值以内,则继续对洗澡水进行保温,若低于规定值时,则进行洗澡水热水的补足(步骤107)。
进而,当经过了洗澡水自动运转的设定时间时,便结束洗澡水保温运转(步骤108),结束洗澡水自动运转便(步骤109)。
下面,说明上述洗澡水补充加热运转(步骤105)的热效率。
图7表示图1所示的热泵热水供应装置的洗澡水换热器23的加热侧的流体与浴池中的水的温度差,与加热效率(COP)之间的关系的曲线图。温度差越小,加热效率就越高,当温度差约为10K时达到最高值。
图8是表示多次入浴的情况下的图。作为一个例子,图中表示了把热水冷却到30℃的浴池中的水,通过洗澡水补充加热运转大致达到适宜的温度40℃时所经过的补充加热时间,与加热侧的流体温度及浴池侧的循环水的温度的变化。
图8中的线条Y表示浴池侧的循环水的温度,表示在补充加热开始时为30℃,在补充加热结束时加热大40℃的情况。
线条T表示以往的加热侧流体的温度,由于热水储存罐中所储存的热水温度是一定的,大约为65℃,因而与浴池侧循环水温度的温度差为25K~35K,与图7中加热效率最高的值离得相当的远。
线条A表示本发明的加热侧流体温度的一个例子,由于把加热侧流体温度与浴池侧循环水温度之间的温度差,作为从补充加热开始到补充加热结束的加热效率最高值的预定值(大约10K),所以与补充加热的时间无关,适合于加热效率最优先的情况。
线条B是浴池循环水温度很低,开始补充加热时,用高温进行加热,随着经过一定补充加热时间,加热侧流体的温度慢慢下降的曲线,加热效率虽比上述线条A低,但却比以往的(线条T)高,能进行重视补充加热的时间的补充加热运转。
图9是在从节水考虑,在第二天对洗澡水补充加热后入浴的情况下的一个例子,它表示把冷却到20℃的浴池水进行洗澡水补充加热的运转达到大致适宜的温度40℃时所经过的补充加热时间,和加热侧流体的温度与浴池侧循环水温度的变化。线条Y和线条T与图8相同,表示浴池侧循环水的温度和以往的加热侧流体的温度。
线条C是随着经过一段补充加热的时间,加热侧流体的温度逐渐上升的曲线,由于开始补充加热时浴池侧循环水的温度低,开始补充加热时的温度差很大,因而它可以进行既重视热效率,同时也考虑了补充加热的时间的补充加热运转。
线条D是为了使补充加热运转中的温度控制简单化,使加热侧流体温度呈阶梯状变化的曲线,它能借助于追踪热敏电阻的温度的性能,减少数据离散的主要因素。
线条E是进一步推进线条D所考虑的方式,使加热流体侧的温度与补充加热所经过的时间无关,并为低于储存热水的温度的一定温度的曲线,它能进行浴池侧循环水的温度越低,补充加热开始时的温度差越大,并考虑了补充加热的时间的一种固定的热泵运转。
另外,虽然线条A~线条E分别在图8、图9中进行了说明,但,如果使用时不考虑浴池侧的循环水的温度的高低,也能获得同样的效果。
以上,用线条A~线条E所表示的补充加热运转具有各自的特征,在这些运转方式中,可以把任何几种补充加热运转模式组合在热泵的运转控制方式中,就能根据浴池中剩余热水的温度,通过选择上述洗澡水补充加热运转的模式,从而能根据剩余热水的温度和时间的长度,以及季节等等,进行适当的洗澡水补充加热。
实施例2
下面,参照图10说明本发明的另一个实施例。
图10是表示热泵的加热能力非常大,供应热水的运转,没有热水储存罐,可以只使用直接供应热水便能满足要求这种情况的实施例。
热泵制冷剂回路30、热水供应回路40、运转控制装置50的零部件结构等,基本上都与实施例1相同,不同之处是没有储存罐和与其相关的零部件,并且洗澡水用换热器23的结构不同。
在实施例1中,当进行供应热水的运转时,刚开始运转时,同时使用了储存罐供应热水和直接供应热水,但,在本实施例2中,由于只使用直接供应热水,所以没有图1中的热水储存罐8、机内循环泵9、热交换水量传感器11和热水供应混合阀12。
此外,在图10中,在热泵制冷剂回路的一部分30a中,使用了两个制冷剂开关阀28,并将它们设置在压缩机1a与水-制冷剂换热器2之间,以及设置在压缩机1a与洗澡水用换热器上,并对其进行控制,使得在洗澡水补充加热时,使制冷剂向洗澡水用换热器23一侧循环;在除此之外的运转时,使制冷剂向水-制冷剂换热器2一侧进行循环;在加热负荷轻的洗澡水补充加热时,由于只运转一条热泵制冷剂回路30a,并且不使制冷剂向水-制冷剂换热器2一侧进行循环,所以热量损失少,有利于进一步提高热效率。
在图10的热泵结构中,本发明的改善洗澡水补充加热的效果完全没有改变,通过把加热侧流体的温度设定得比以往的储存罐储存的热水温度低,而比从浴池内出来循环的剩余热水的温度高,从而可减少高温水回流的可能性,有利于提高加热效率。
如上所述,无论洗澡水换热器23的加热侧流体是热水,还是制冷剂,本发明都能使用,无论是否有热水储存罐8,也无论热泵制冷剂回路30的数量是一个还是多个,本发明都能够使用,而且都有很好的效果。
具有如上所述的结构的热泵热水供应装置,特别是设有构成热泵制冷剂回路的压缩机和蒸发器的结构,都汇集在图11~图15中所示的形式和结构中。下面,参照附图对这些加以说明。
图11是本实施例1、2的热泵热水供应装置、把前面板取下来后的正视图。图12是图11的侧视图。图13是图11的俯视图。
图14是图13的A部的放大图。图15是用于图12中的构成水-制冷剂换热器的制冷剂传热管和供水侧传热管的放大正视图。图16是图15所示的变形部分的说明图。图17是说明与图16不同的实施例的说明图。
附图中,热泵热水供应装置主体31用分隔板37把箱形壳体31a的内部分隔成左、右两个空间,在左侧的空间中容纳下列各种结构部件:构成热泵循环的压缩机1a、1b;蒸发器4a、4b;风扇34、35;以及电器箱35等。
另一方面,在分隔板37右侧的空间内,容纳了下列各种结构部件:设置成螺旋(线圈)状的水-制冷剂换热器2;插入该水-制冷剂换热器2的线圈内部内的圆筒形的热水储存罐8;位于右侧空间的背面一侧的角部的补充加热换热器(未图示);位于水-制冷剂换热器2的前面一侧的电器箱41等。即,分隔板37是把蒸发器4a(4b)一侧与热水储存罐8一侧的空气隔开,并进行绝热的部件。箱形壳体31a底部的底板38通过腿42设置成架在安装面上。
此外,分隔板37在箱形壳体31a的背面一侧,以绕着熱水储存罐8的内側的方式彎曲地設置。這样,即使箱形壳体31a的横向寬度很窄,也能夠确保蒸发器4a、4b的必要的散熱面積。另外,水-制冷剂换热器2的结构做成使制冷剂侧传热管2a、2b与供水側传热管2c、2d进行传热接触。
压缩机1a、1b和热水储存罐8分别固定并支承在底板38上。此外,设有蒸发器4a、4b和风扇34的上部空间和设有压缩机1a、1b的下部空间,用隔板39隔开。如图中所示,隔板39设置成覆盖了压缩机1a、1b的上面和前面。即,借助于底板6、隔板39、分隔板37、箱形壳体31a的前后壁和侧壁,分隔出压缩机1a、1b的压缩机室32。特别是,压缩机1a、1b做成具有圆筒形的外壳,如图11所示,将这个外壳的圆筒形轴线置于横向,在箱形壳体31a内前后并排布置。
蒸发器4a、4b分成上、下两段,或者做成具有互相混合布置的两条制冷剂回路的结构。例如,蒸发器4a、4b把构成制冷剂回路的传热管布置成蛇行的形状,做成在传热管上装有许多翅片的,所谓横向翅片管式换热器。此外,如图11所示,蒸发器4a、4b弯曲成L字形,形成了箱形壳体31a的一个侧面和背面的一大半,形成热泵热水供应装置31的外壳。
此外,风扇34在图11所示的上下方向上,安装在沿着蒸发器4a、4b设置的安装腿43上。风扇34从箱形壳体31a的外部吸入空气,并向热水供应装置主体31的正面排出,以便强制性地使蒸发器4a、4b内的低温、低压的制冷剂蒸发。
电器箱35构成箱形壳体31a的上面,在电器箱35内容纳了控制压缩机1a、1b和风扇34运转的控制电路。此外,第二电器箱41布置在箱形壳体31a的前面,在电器箱41内容纳了设定热泵热水供应装置31的遥控操作等的控制电路,和借助于各传感器的检测值,使热泵供应热水的回路停止运转的控制电路等。
此外,水-制冷剂换热器2做成把制冷剂侧传热管2a、2b和供水侧传热管2c、2d,像图中所示的那样,卷绕在热水储存罐8的外圆周上。例如,做成把制冷剂侧传热管2a、2b交替重叠地卷绕成线圈状,再把供水侧传热管2c、2d卷绕在这些重叠部分上,通过锡焊等方式牢固地结合在一起并可进行传热。此外,制冷剂侧传热管2a、2b的上方的端部通过管道连接在压缩机1a、1b的排出侧,而下方的端部则通过管道、膨胀阀、管道,连接在蒸发器4a、4b的一端上。此外,蒸发器4a、4b的另一端通过管道连接在压缩机1a、1b的吸入侧。
下面,参照图14,说明用上述水-制冷剂换热器2进行加热,储存在热水储存罐8中的热水温度(热量)的检测。
对储存在热水储存罐8中的热水进行管理的部件,是温度传感器,例如储存罐热敏电阻。这种储存罐热敏电阻8a、8b、8c安装在热水储存罐8的上、中、下表面位置上。而且,上、下的储存罐热敏电阻8a、8c安装成面向未卷绕有水-制冷剂换热器2的空间。
另外,热水储存罐8的表面虽用绝热材料44覆盖,但在安装了上述储存罐热敏电阻8a、8c的部位开有窗口。在热水储存罐8表面上直接安装储存罐热敏电阻8a、8c的位置上的绝热材料,具有开口部分。此外,储存罐热敏电阻8b安装在立式热水储存罐8的中央部分。
在热水储存罐8的中央部分,当然,将水-制冷剂换热器2隔着绝热材料44设置在表面上。变形部分46基本上设置在水-制冷剂换热器2的中央。
上述变形部分46具有如下形状,即,把构成水-制冷剂换热器的传热管2a、2b、2c、2d的卷绕节距局部扩大,并进一步局部增大其卷绕直径,并相对于凸出于其它部分。
如图所示,其结构可以做成大致三角形的形状,并利用这个三角形把手指伸入热水储存罐8的表面侧,把温度传感器安装在热水储存罐8的表面上。
在与上述变形部分46对应的绝热材料44上设有窗口45,当要从变形部分46把位于窗口45上的绝热盖44b卸下来时,可以把手指伸进去,把储存罐热敏电阻8b安装在热水储存罐8上,或者从其上拆卸下来。当然,除了作业时间之外,窗口45是用绝热盖44b盖住的。
把进行传热接触的制冷剂侧传热管和供水侧传热管局部扩大而做成的上述变形部分46,朝向构成热水供应装置主体31的外壳的矩形壳体的角部。换言之,变形部分46可以说是处于热水供应装置主体31的无效空间的位置上。
还有,如图15所示,由于水-制冷剂换热器2具有的形状是隔着绝热材料44,从热水储存罐8的上部一直卷绕到下部的形状,所以,无论是制冷剂侧传热管2a、2b,还是供水侧传热管2c、2d都非常长。
因此,这种卷绕作业是很庞大的作业,当然也是重量非常的重的作业,是难于用人工进行的作业。
为此,可以把水-制冷剂换热器2分成上、下两部分,用前述的变形部分46把它们连接起来。这种结构,不仅解决了原先由很长的传热管构成的水-制冷剂换热器2,在装置组装之前重量过重的问题,而且,由于把两个水-制冷剂换热器2的传热管焊接在一起,不会对热水储存罐8、绝热材料44等产生热影响。
保持间隔的管子47并不具有绕着热水储存罐8前方圆周的长度,而是,例如,只有具有半个圆周或者2/3圆周的长度的管子。
这根管子47布置在水-制冷剂换热器2的大致中央的卷绕节距加大的部位上,其布置不会引起水-制冷剂换热器2的位置错移。
换言之,在装入这根管子47的部位上,设有变形部分46。即,由于这根管子47并不具有卷绕在整个圆周上的长度,而是做成缺少一半或者1/3部分。因此,就能够在没有管子47的部分上布置管子的变形部分46。
这样,把手指从变形部分46伸进热水储存罐8一侧,就能安装或拆卸储存罐传感器8b。当然,此时要事先把窗口45内的绝热盖44b拆卸下来。
接着,在图16、17中,换热管48是把制冷剂侧传热管和供水侧传热管做成一体的管子。图16中所示的管子,为了制作变形部分46,如图所示,把两段管子48的一部分向外侧凸出去,做成变形部分46。
在这种情况下,就不需要先前的保持间隔的管子47了。而且,能把手指从做成箭头P1所示的尺寸L1的开口伸进去,把温度传感器(储存罐传感器8b)安装在热水储存罐8上。
尺寸L1应选择为易于安装和拆卸上述温度传感器的尺寸。
图17表示把管子48的卷绕节距局部扩大,而且,使管子48的一部分向外侧凸出去的变形部分46。
在图17中,必须有前面说明的保持间隔的管子47。这根保持间隔的管子47的直径和长度,可以根据尺寸L1的大小变化。图17的温度传感器(储存罐传感器8b)在储存罐8上的安装和拆卸,与图16一样,也是以把绝热盖44b取下来的状态由箭头P的方向进行。当然,尺寸L1的选定也和图16一样。
按照如上所述的结构,当然,除了容易组装,容易进行储存罐传感器8a、8b、8c的维修检查之外,还能正确地确认热水储存罐8内剩余的热水量,发出正确的运转指示。
即,上部储存罐传感器8a,除了能检测出热水储存罐8内的热水中断之外,还能判断热水储存罐内的温度是否适当。
中间储存罐传感器8b,用于检测热水储存罐8内剩余热水的水位,并判断其温度是否适当。换言之,可以作为沸腾的触发器使用。
下部储存罐传感器8c是用来判断沸腾是否结束,以及判断储存罐下部的热水温度是否适当。
在具有这种结构的热水供应装置主体31中,例如,在开始储存热水运转的情况下,在图1所示的热泵运转的同时,在热水储存回路中,热水供应混合阀12从水-制冷剂换热器2侧打开热水储存罐8一侧,关闭热水混合阀13一侧,并关闭热水开关阀25。接着,开始机内循环泵9的运转,水便从热水储存罐8下部的通水口经过下列各部件进行循环:机内循环泵9、热交换水量传感器11、水-制冷剂换热器2、热水供应混合阀12、热水储存罐8。这样,由水-制冷剂换热器2加热的热水便从热水储存罐8的上部逐渐储存在储存罐8中,当整个热水储存罐8都达到沸腾状态时,便判断热水储存结束,停止运转。在这个时侯,上述储存罐传感器8a、8b、8c便分别起以上所述的作用。
由于本实施例具有如上所述的结构,因而能获得如下的效果。
即,在一种热泵热水供应装置中,使构成热泵循环的水-制冷剂换热器的制冷剂侧传热管与供水侧传热管进行传热接触,将利用螺旋状地卷绕在圆筒形热水储存罐的外圆周上的水-制冷剂换热器加热后的热水储存在上述热水储存罐中,而且,用安装在热水储存罐表面上的温度传感器检测所储存的热水量,其中,由于在卷绕成上述螺旋状的制冷剂侧传热管与供水侧传热管上,设有离开热水储存罐的距离局部向外侧扩大的卷绕变形部分,利用这个卷绕变形部分,就能把温度传感器从外部安装在热水储存罐的表面上,所以,就能正确地测定卷绕了两根管子的热水储存罐,例如,中央部分等的温度。此外,当在维修等时要更换上述温度传感器,也很容易进行更换。
此外,由于在与制冷剂侧传热管和供水侧传热管的卷绕变形部分相对应的部位的绝热材料上开有窗口,通过这个窗口把温度传感器可自由装卸地安装在热水储存罐的表面上,所以,即使在热水储存罐的表面上覆盖了绝热材料,也能够越过这种绝热材料测定热水储存罐的表面温度。
此外,由于把以等节距卷绕成螺旋状的制冷剂侧传热管和供水侧传热管局部扩大后做成的变形部分的空隙,做成能很容易地装卸安装在热水储存罐表面上的温度传感器的空隙,所以,在组装时或者检修时,作业者可以使用通过扩大原来的节距和让管子变形所造成的空隙,很容易地用自己的手装卸温度传感器。
此外,由于把进行传热接触的制冷剂侧传热管和供水侧传热管局部向外侧扩大而形成的变形部分的位置,正好对着构成热水供应装置主体的外轮廓的矩形壳体的角部,所以,不必扩大热水供应装置的外形就能够容纳变形部分。
此外,由于在由进行传热接触的制冷剂侧传热管和供水侧传热管构成的水-制冷剂换热器的卷绕节距的扩大部分之间,插进了保持这种扩大尺寸的间隔保持管,卷绕在立式的热水储存罐上的两根管子,不会因为本身所具有的重量而缩小扩大部分,所以,变形部分始终能保持一定的形状,可以通过这个变形部分很容易地进行温度传感器的装卸。
此外,当把多个温度传感器安装在立式配置的热水储存罐上时,由于上、下的温度传感器安装在没有卷绕制冷剂侧传热管和供水侧传热管的部位上,而中间的温度传感器则安装在上述两种管子的卷绕节距扩大了的,而且使上述管子局部扩大的变形部分上,所以,能正确地测定热水储存罐的热水量(热量),在采用自动运转等时,能在热水储存罐内始终确保具有规定的热水量。
此外,由于使两组热泵循环的制冷剂侧传热管和供水侧传热管进行热交换接触,并且隔着绝热材料卷绕在热水储存罐的外圆周上,所以,除了有利于热水储存罐的小型化之外,还能在短时间内使供水侧传热管的管子的温度上升到规定的温度。
此外,由于将卷绕在热水储存罐上的水换热器预先由第一、第二水换热器构成,而且,把这两个第一、第二水换热器的连接部分做成离开热水储存罐的距离局部扩大的卷绕变形部分,所以,为了在连接水-制冷剂换热器的管子之间时使用连接管,前后两种管子的直径虽然不同,但是,通过把这种管径不同的部分从卷绕的热水储存罐的外圆周向外侧扩大,就能让其它部分卷绕成相同的节距和相同的直径。
此外,由于焊接离开储存罐,可以很容易地进行,因而可以不使用很长的管子。因而也提高了生产率。

Claims (8)

1.一种热泵热水供应装置,它的热泵循环的水—制冷剂换热器设置成制冷剂侧传热管与供水侧传热管进行传热接触,并且布置成在圆筒形热水储存罐的外圆周上具有螺旋状的形状,将利用水—制冷剂换热器加热后的热水储存在上述热水储存罐内,并且利用安装在热水储存罐表面上的温度传感器来检测所储存的热水量,其特征在于,在上述螺旋状的制冷剂侧传热管与供水侧传热管上,设有离开上述热水储存罐的距离局部向外侧扩大的卷绕变形部分,利用这个卷绕变形部分,可以把上述温度传感器从外部安装在上述热水储存罐的表面上。
2.如权利要求1所述的热泵热水供应装置,其特征在于,在与制冷剂侧传热管和供水侧传热管的卷绕变形部分对应的部位的绝热材料上设置窗口,在从该窗口朝向热水储存罐的表面上,设有温度传感器。
3.如权利要求1所述的热泵热水供应装置,其特征在于,以等节距卷绕成螺旋状的上述制冷剂侧传热管和上述供水侧传热管局部扩大的上述变形部分的空隙,作为能使安装在上述热水储存罐表面上的温度传感器容易装卸的空隙。
4.如权利要求1所述的热泵热水供应装置,其特征在于,上述制冷剂侧传热管和上述供水侧传热管局部向外侧扩大的上述变形部分的位置与构成热水供应装置主体的外轮廓的矩形壳体的角部相对。
5.如权利要求1所述的热泵热水供应装置,其特征在于,在由上述制冷剂侧传热管和上述供水侧传热管所形成的上述水—制冷剂换热器的卷绕节距扩大部分之间,夹有保持这种扩大尺寸的间隔保持管。
6.如权利要求1所述的热泵热水供应装置,其特征在于,在立式配置的热水储存罐上设有多个温度传感器,上、下的温度传感器设置在未卷绕有上述制冷剂侧传热管和上述供水侧传热管的部分上,中间的温度传感器设置在上述两种传热管的卷绕节距扩大,并且使上述传热管局部扩大的变形部分上。
7.如权利要求1所述的热泵热水供应装置,其特征在于,使两组热泵循环的制冷剂侧传热管和供水侧传热管进行热交换的接触,并隔着绝热材料将它们设置在上述热水储存罐的外圆周部分上。
8.如权利要求1所述的热泵热水供应装置,其特征在于,卷绕在上述热水储存罐上的上述水换热器,预先由第一、第二水换热器构成,并把该第一、第二水换热器的连接部分作为离开上述热水储存罐的距离局部扩大的卷绕变形部分。
CNB2006100005551A 2005-03-24 2006-01-09 热泵热水供应装置 Expired - Fee Related CN100478626C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005085188A JP4284292B2 (ja) 2005-03-24 2005-03-24 ヒートポンプ給湯装置
JP2005085188 2005-03-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1837708A true CN1837708A (zh) 2006-09-27
CN100478626C CN100478626C (zh) 2009-04-15

Family

ID=37015178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100005551A Expired - Fee Related CN100478626C (zh) 2005-03-24 2006-01-09 热泵热水供应装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4284292B2 (zh)
KR (1) KR100746894B1 (zh)
CN (1) CN100478626C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102679647A (zh) * 2011-12-13 2012-09-19 广西天润热能科技发展有限公司 大型水源热泵系统的控制方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101726103B (zh) * 2008-10-24 2012-07-04 南京理工大学 双水箱热泵热水器及其加热方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6273033A (ja) * 1985-09-27 1987-04-03 Toshiba Corp 給湯システム
JPH1026406A (ja) * 1996-07-12 1998-01-27 Daikin Ind Ltd 湯量制御装置
JP3663828B2 (ja) * 1997-05-21 2005-06-22 松下電器産業株式会社 ヒートポンプ式風呂給湯システム
JP2000154934A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Tokyo Gas Co Ltd 給湯器における熱交換機構
JP2000257954A (ja) * 1999-03-10 2000-09-22 Toto Ltd ヒートポンプ給湯機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102679647A (zh) * 2011-12-13 2012-09-19 广西天润热能科技发展有限公司 大型水源热泵系统的控制方法
CN102679647B (zh) * 2011-12-13 2014-07-23 广西天涌节能科技股份有限公司 大型水源热泵系统的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100746894B1 (ko) 2007-08-07
KR20060103087A (ko) 2006-09-28
JP4284292B2 (ja) 2009-06-24
CN100478626C (zh) 2009-04-15
JP2006266594A (ja) 2006-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1229596C (zh) 热泵式热水供给机
CN1782612A (zh) 带导流套筒换热器储水箱的空气源热泵热水器
CN1509396A (zh) 热泵式热水供应装置
CN1912481A (zh) 储热式空调机
JP4971838B2 (ja) 給湯装置および給湯暖房装置
CN110044066A (zh) 储水式燃气采暖热水炉及控制方法
JP2008057910A (ja) ヒートポンプ給湯装置
JP2013155991A (ja) ヒートポンプサイクル装置
CN1837708A (zh) 热泵热水供应装置
JP2006200777A (ja) ヒートポンプ給湯機
JP2007322065A (ja) ヒートポンプ式給湯機
CN106996661B (zh) 冷凝器组件、壁挂式空调一体机和冷凝器组件的控制方法
JP6394329B2 (ja) ヒートポンプ式暖房給湯装置
CN1154806C (zh) 空调系统
JP2007205618A (ja) 給湯装置
JP4175445B2 (ja) 温水供給システム及び該温水供給システムを備える構造物
JP7236333B2 (ja) 給湯器
JP2008224068A (ja) 給湯機
JP2008032239A (ja) 貯湯式給湯暖房装置
JP2019215092A (ja) 給湯装置
JP2006162205A (ja) 貯湯式給湯システム
JP7288806B2 (ja) 給湯器
WO2023209868A1 (ja) ヒートポンプ装置及び給湯システム
JP2006266590A (ja) ヒートポンプ給湯装置
JP3918624B2 (ja) 貯湯式給湯機

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: 20090415

Termination date: 20160109

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