专利名称：热泵式热水供暖装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热泵式热水供暖装置。
背景技术：
将现有的热泵式热水供暖装置用图3表示。现有技术在欧洲等寒冷地区普及的热泵式热水供暖装置是使热水循环进行建筑物内的供暖的热水供暖循环系统。热泵式热水供暖装置具有热泵16、贮存热水的容器(tank) 18、控制单元17和供暖循环泵21。控制单元17内置三通阀23、24和热水循环泵22。将由构成热泵16的热交换器19生成的热水用热水循环管26供给至容器18内。容器18内的热水从三通阀23用供暖循环泵21通过供暖循环输出管27a被送到建筑物用于供暖。作为供暖而散热的热水通过供暖循环返回管27b从三通阀24返回至容器18内。容器18内的热水通过热水循环泵22被送到热泵16，由热交换器19再加热并送到容器18内。在供热水运转中，使来自供水管28的水通过容器18内的供热水用热交换器20，与容器18内的热水进行热交换生成供热水，且通过供热水管29进行供给。另外，在容器18内的热水未能通过热泵16进行充分加热的情况下，用加热器25进行加热(例如，参照专利文献I)。
另外，将以北欧为中心而普及的热泵式热水供暖装置示于图4中。图4所示结构与图3相比，容器规格不同。由热泵16生成的热水从控制单元17内的三通阀23，不通过容器30而利用供暖循环泵21通过供暖循环输出管27a被送到建筑物。在供热水运转中，由热泵16生成的热水从三通阀23被送到容器30内的供热水用热交换器31，在容器30内进行散热。另外，在容器30内的热水未能通过热泵16充分加热的情况下，用加热器25进行加热。容器30由供水管28供水，由供热水管29供热水。而且，在热泵式热水供暖装置的通常的供暖运转中，用热水循环泵22使热水循环，并且当检测到温度传感器32检测的热水的温度比用遥控装置等(未图示)设定的设定温度高出规定温度时，停止热泵16的运转。在容器30内生成热水的情况也同样，当检测到温度传感器32检测的热水的温度比决定的设定温度高出规定温度时，停止热泵16的运转。该情况的设定温度由遥控装置等的设定温度和以保护热泵16内的压缩机(未图示)为目的的温度而决定(例如，参照专利文献2、专利文献3)。先行技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-39305号公报专利文献2:特开2011 — 47607号公报
专利文献3:特开2004 - 156848号公报
发明内容
发明要解决的课题现有技术中，在欧洲等寒冷地区，在热泵式热水供暖装置普及以前，以使用石油或天然气的锅炉等为热源的热水供暖装置已普及。因此，在设置热泵式热水供暖装置的情况下，有时使用原有的贮热水用容器。原有的贮热水用容器的供热水用热交换器，以使用石油或天然气的锅炉等为对象，从热交换效率高的到热交换效率低的有各种各样。当在热交换效率低的供热水用热交换器设置热泵式热水供暖装置而运转时，有时容器内的水的温度未充分地上升。当供热水用热交换器的热交换效率低时，循环的热水的热未传到容器内的水中，循环的热水的温度上升。因此，检测到温度传感器检测的热水的温度比决定的设定温度高出规定温度，热泵式热源器的运转停止。因此，加热器的运转变多，不能得到充分利用热泵的特性的热效率或省电效果。就不具有加热器的容器而言，产生不能在容器内充分地生成热水的现象。另外，即使不使用原有的贮热水用容器，在使用提供热泵式热水供暖装置的销售公司不推荐的容器的情况下，有时产生与上述同样的现象。本发明解 决所述现有的课题，目的在于提供一种热泵式热水供暖装置，其在使用具有原有的供热水用热交换器的贮热水用容器而运转的情况下，也能使贮热水用容器内的供热水的温度充分上升。用于解决课题的方法为了解决所述现有的课题，本发明的热泵式热水供暖装置的特征在于，包括:热泵式热源器；以循环水和由上述热泵式热源器加热后的制冷剂进行热交换的水制冷剂热交换器；使由上述水制冷剂热交换器加热后的上述循环水循环的循环泵；贮存供热水的贮热水用容器；对上述循环水和上述供热水进行热交换的供热水用热交换器；和控制单元，其中上述控制单元多次反复进行上述热泵式热源器的运转停止和再次运转，由此加热上述供热水。由此，多次反复进行热泵式热源器的运转停止和再次运转，直至使由水制冷剂热交换器生成的循环水的热充分地传到贮热水用容器内的水中，由此与供热水用热交换器的热交换效率无关地使贮热水用容器内的供热水的温度充分地上升。发明效果根据本发明，在使用具有原有的供热水用热交换器的贮热水用容器而运转的情况下，也能使贮热水用容器内的供热水的温度充分地上升。
图1是本发明的一个实施方式的热泵式热水供暖装置的结构图。图2是表示该热泵式热水供暖装置运转时的循环水输出温度与容器内供热水温度的关系的图。图3是现有的热泵式热水供暖装置的结构图。
图4是现有的其它的热泵式热水供暖装置的结构图。附图符号说明I热泵式热源器3贮热水用容器4水制冷剂热交换器5供热水用热交换器6循环泵7三通阀13循环水用温度传感器14供热水用温度传感器
具体实施例方式第一发明是一种热泵式热水供暖装置，其特征在于，包括:热泵式热源器；以循环水和由上述热泵式热源器加热后的制冷剂进行热交换的水制冷剂热交换器；使由上述水制冷剂热交换器加热后的上述循环水循环的循环泵；贮存供热水的贮热水用容器；对上述循环水和上述供热水进行热交换的供热 水用热交换器；和控制单元，其中上述控制单元多次反复进行上述热泵式热源器的运转停止和再次运转，由此加热上述供热水。由此，能够提供一种热泵式热水供暖装置，其多次反复进行热泵式热源器的运转停止和再次运转，直至使由水制冷剂热交换器生成的循环水的热充分地传到贮热水用容器内的水中，与供热水用热交换器的热交换效率无关地能够使贮热水用容器内的供热水的温度充分地上升。第二发明是一种热泵式热水供暖装置，其特征在于，具有检测上述循环水的温度的循环水用温度传感器，当上述循环水用温度传感器检测到高温侧设定温度时，上述控制单元进行上述热泵式热源器的运转停止。在贮热水用容器中除供热水用热交换器之外还具有加热器。当加热器和检测供热水的温度的温度传感器配置于比供热水用热交换器更靠容器的上部时，有时通过加热器的加热，容器的上部的供热水的温度上升，但是供热水用热交换器周边的容器下部的供热水的温度未充分地上升。于是，使热泵式热源器多次反复运转，直至检测循环水的温度的温度传感器检测到高温侧设定温度，由此能够使温度充分地上升，直至贮热水用容器的下部的供热水。第三发明是一种热泵式热水供暖装置，其特征在于，具有检测上述循环水的温度的循环水用温度传感器，当上述循环水用温度传感器检测到低温侧设定温度时，上述控制单元进行上述热泵式热源器的再次运转。通过反复进行该运转，能够保护热泵式热源器内的压缩机地对贮热水用容器内的供热水进行加热。第四发明是一种热泵式热水供暖装置，其特征在于，具有检测上述供热水的温度的供热水用温度传感器，当上述供热水用温度传感器检测到规定温度时，上述控制单元进行上述热泵式热源器的运转停止。反复多次运转热泵式热源器，直至贮热水用容器内的供热水的温度上升至用遥控器等设定的设定温度，并且使循环水反复循环进行热交换，所以能够使贮热水用容器的供热水上升至设定温度。
第五发明是一种热泵式热水供暖装置，其特征在于，当上述热泵热源器连续运转预先设定的规定时间时，上述控制单元进行上述热泵式热源器的运转停止，所以能够防止热泵式热源器的保护和不必要的加热。以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，并不由本实施方式限定本发明。图1是本实施方式的热泵式热水供暖装置的结构图。首先，用图1对本实施方式的热泵式热水供暖装置的结构进行说明。在热泵式热源器I中，对制冷剂进行加热。加热后的制冷剂通过制冷剂配管12被送到水制冷剂热交换器4。制冷剂使用R410A，另外能够使用氟碳化合物类的制冷剂。水制冷剂热交换器4使用重叠不锈钢板而成的热交换器，但是也可以使用由双层的铜管构成的热交换器。循环泵6将循环水通过循环水返回管Ilb送到水制冷剂热交换器4。在水制冷剂热交换器4中，由循环水和加热后的制冷剂进行热交换。制冷剂给循环水带来热。升温后的循环水通过循环水输出管11a，在供暖运转中，从三通阀7通过供暖循环输出管15a被送到建筑物内。在建筑物内散热的循环水，通过供暖循环返回管15b由循环泵6被送到水制冷剂热交换器4进行再加热。水制冷剂热交换器4、循环泵6、三通阀7和遥控器等控制单元(未图示)组装到外壳2内，主要设置在室内。在供暖运转中，循环水的温度能够用遥控器设定，主要在35°C至55°C的范围内进行调整。在供热水运转中，由水制冷剂热交换器4升温后的循环水，从三通阀7被送到贮热水用容器3内的供热水用热交换器5。在供热水用热交换器5中，循环水对贮热水用容器3内的供热水进行散热。三通阀7通过切换，在供暖运转中，将水输出管Ila和供暖循环输出管15a连通，在供热水运转中，将水输出管11 a和供热水用热交换器5连通。供热水用热交换器5由卷绕成螺旋状的不锈钢管构成，被焊接固定于贮热水用容器3的内部。贮热水用容器3由供水管9进行供水，由供热水管10对供给供热水。贮热水用容器3中积存的供热水的温度也可以由遥控器设定，主要在35°C至75°C进行调整。在从常温状态对全部的贮热水用容器3内的供热水进行加热的情况下，循环水被送到供热水用热交换器5，对贮热水用容器3内的水进行加热。由遥控器设定的一定时间之后，加热器8工作，开始加热。即，控制单元在由遥控器设定的一定时间内，不使加热器8通电地使热泵式热源器I和循环泵6运转。由遥控器设定的贮热水用容器3内的供热水的设定温度(例如50°C)为基准设定温度(例如55°C)以下的情况下，供热水用温度传感器14检测到设定温度(例如50°C)时，控制单元停止热泵式热源器I和循环泵6的运转，停止加热器8的通电。由遥控器设定的供热水的设定温度(例如75°C )为基准设定温度(例如55°C )以上的情况下，供热水用温度传感器14检测到基准设定温度(例如55°C)时，控制单元停止热泵式热源器I和循环泵6的运转，而加热器8持续通电直至检测设定温度，进行加热。在本实施方式的 热泵式热水供暖装置中，热泵式热源器I的输出为16kW，推荐的贮热水容器的供热水用热交换器的表面积约1.4m2，能够生成55°C的供热水。此时，由在制冷剂水热交换的循环水输出管Ila上安装的循环水用温度传感器13检测到的循环水的温度约为60°C。在使循环水的温度上升的情况下，制冷剂温度也上升，热泵式热源器I内的压缩机(未图示)的压力升高。在控制单元中，预先设定用于保护压缩机的循环水的高温侧设定温度，循环水用温度传感器13检测到高温侧设定温度时，控制单元停止热泵式热源器I的运转。高温侧设定温度例如设定为60°C。在使用供热水用热交换器5的热交换效率小的贮热水用容器3的情况下，例如，供热水用热交换器5的表面积为0.8m2的情况下，传至贮热水用容器3内的供热水的热量减少，所以在贮热水用容器3内的供热水的温度未充分地上升时循环水的温度到达高温侧设
定温度。循环水的温度即使达到60°C，贮热水用容器3内的供热水的温度也约为40°C左右。为了使供热水的温度进一步上升，对加热器8通电。然后通过加热器8的加热，使贮热水用容器3内的供热水的温度为设定温度。加热器8使用护套式加热器(sheathed heater)，与热泵相比热效率较差，所以尽可能通过热泵生成供热水的方式变得更为省电。因此，如图2的图表所示，控制单元多次反复进行热泵式热源器I的运转停止和再次运转，由此对贮热水用容器3内的供热水进行加热。在对贮热水用容器3内的供热水进行加热时，循环水的温度和供热水的温度上升，循环水用温度传感器13检测高温侧设定温度，控制单元停止热泵式热源器I的运转。供热水温度在由遥控器设定的设定温度以下以及55°C以下时，控制单元持续循环泵6的运转。当停止热泵式热源 器I的运转且持续循环泵6的运转时，循环水的温度下降。因此，在循环水用温度传感器13检测到预先设定的低温侧设定温度时，控制单元使热泵式热源器I再次运转，以使热泵式热源器I再次运转，对容器3内的供热水进行加热。这样，多次反复进行热泵热源器I的再次运转和停止之后，供热水用温度传感器14检测到设定温度时，控制单元停止热泵式热源器I和循环泵6的运转。在本实施方式中，即使供热水用热交换器5的表面积为0.8m2时热交换效率小，也能够使供热水的温度上升至 55。。。另外，在对贮热水用容器3内的供热水进行加热时，在对热泵式热源器I和加热器8同时通电时，贮热水用容器3的上部的供热水在较快的时间内达到设定温度，但是有时比加热器8更下部的供热水未达到设定温度。于是，就热泵式热源器I而言，使热泵式热源器I运转使供热水的温度充分地上升，直至循环水用温度传感器13检测到高温侧设定温度，由此能够在较短的时间内使用少量的供热水，并且在整个贮热水用容器3中生成升温至设定温度的供热水。另外，在贮热水用容器3的供热水用热交换器5的热交换效率小，且为不具有加热器8的容器或者取下加热器8的配线的容器的情况下，即使反复使热泵式热源器I运转对贮热水用容器3内的供热水进行加热，也有时不能达到设定温度。于是，热泵式热源器I持续运转预先设定的规定时间之后，停止运转，防止热泵式热源器I的保护和不必要的加热。产业上的利用可能性
如上所述，本发明的热泵式热水供暖装置，即使在使用具有原有的供热水用热交换器的贮热水用容器而运转的情况下，也能够使贮热水用容器内的供热水的温度充分地上升，所以对以使用现有的石油或天然气使用的锅炉等为热源的热水供暖装置或以电加热器为热源的热水供暖装置也有用。 ·
权利要求
1.一种热泵式热水供暖装置，其特征在于，包括: 热泵式热源器； 以循环水和由所述热泵式热源器加热后的制冷剂进行热交换的水制冷剂热交换器； 使由所述水制冷剂热交换器加热后的所述循环水循环的循环泵； 贮存供热水的贮热水用容器； 对所述循环水和所述供热水进行热交换的供热水用热交换器；和 控制单元，其中 所述控制单元多次反复进行所述热泵式热源器的运转停止和再次运转，由此加热所述供热水。
2.如权利要求1所述的热泵式热水供暖装置，其特征在于， 具有检测所述循环水的温度的循环水用温度传感器，当所述循环水用温度传感器检测到高温侧设定温度时，所述控制单元进行所述热泵式热源器的运转停止。
3.如权利要求1所述的热泵式热水供暖装置，其特征在于: 具有检测所述循环水的温度的循环水用温度传感器，当所述循环水用温度传感器检测到低温侧设定温度时，所述控制单元进行所述热泵式热源器的再次运转。
4.如权利要求1 3中任一项所述的热泵式热水供暖装置，其特征在于: 具有检测所述供热水的温度的供热水用温度传感器，当所述供热水用温度传感器检测到规定温度时，所述控制单元进行所述热泵式热源器的运转停止。
5.如权利要求1 4中任一项所述的热泵式热水供暖装置，其特征在于: 当所述热 泵热源器连续运转预先设定的规定时间时，所述控制单元进行所述热泵式热源器的运转停止。
全文摘要
本发明的热泵式热水供暖装置，其特征在于，包括热泵式热源器(1)；由循环水和用所述热泵式热源器(1)加热后的制冷剂进行热交换的水制冷剂热交换器(4)；使由所述水制冷剂热交换器(4)加热后的所述循环水循环的循环泵(6)；贮存供热水的贮热水用容器(3)；对所述循环水和所述供热水进行热交换的供热水用热交换器(5)；和控制单元，所述控制单元多次反复进行所述热泵式热源器(1)的运转停止和再次运转，由此加热所述供热水。因此，即使在使用具有原有的供热水用热交换器的贮热水用容器的情况下，也能够使贮热水用容器内的供热水的温度充分地上升。
文档编号F24D19/10GK103244985SQ20131004758
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月6日 优先权日2012年2月7日
发明者苅田督郎, 堀内敏弘 申请人:松下电器产业株式会社