[發(fā)明專利]熱泵熱水供給機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680045853.0
• 申請日: 2006-11-30
• 公開（公告）號: CN101326407A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴田悅雄
• 申請（專利權(quán)）人: 夏普株式會社
• 主分類號: F24H1/00
• 分類號: F24H1/00;F24H1/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱泵熱水供給機(jī)，通過與在設(shè)置有壓縮機(jī)及膨脹器等 的冷卻介質(zhì)循環(huán)路徑中循環(huán)的冷卻介質(zhì)的熱交換而加熱水而供給熱水，特 別是涉及一種實現(xiàn)了該熱泵熱水供給機(jī)的能耗效率(COP)的提高的技術(shù)。

背景技術(shù)

一般而言，公知有一種熱泵熱水供給機(jī)，具備通過與在設(shè)置有壓縮機(jī) 及膨脹器等的冷卻介質(zhì)循環(huán)路徑中循環(huán)的冷卻介質(zhì)的熱交換而加熱水的 水加熱用熱交換器(相當(dāng)于第一水熱交換器)，在熱水蓄存容器中蓄存被 該水加熱用熱交換器加熱后的熱水，根據(jù)需要而供給該熱水蓄存容器內(nèi)的 熱水。另外，在上述熱水蓄存容器內(nèi)的上層層疊有上述水加熱用熱交換器 加熱的高溫的熱水，在下層層疊有由自來水管供給的低溫的水。在上述熱 泵熱水供給機(jī)中設(shè)置水的流通路徑，以便蓄存在上述熱水蓄存容器的下層 的低溫的水在被上述水加熱用熱交換器加熱之后層疊在上述熱水蓄存容 器的上層。

此外，在上述熱泵熱水供給機(jī)上，有時連接有使用蓄存在上述熱水蓄 存容器中的高溫的熱水作為熱介質(zhì)的地面采暖等的采暖回路或者浴室的 追加燃燒的回路(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

圖8是示意地表示以往的熱泵熱水供給機(jī)的構(gòu)成的圖。

如圖8所示，以往的熱泵熱水供給機(jī)具有：順序連接壓縮機(jī)81、水 加熱用熱交換器82、節(jié)流機(jī)構(gòu)(膨脹器)83、室外空氣熱交換器84的冷 卻介質(zhì)回路85；和從熱水蓄存容器86的下部通過循環(huán)泵87和水加熱用熱 交換器82而流入到熱水蓄存容器86的上部的水回路88。在熱泵熱水供 給機(jī)的負(fù)荷側(cè)上設(shè)置經(jīng)由采暖用熱交換器90的采暖機(jī)92和熱水供給口 94。

說明這樣地構(gòu)成的以往的熱泵熱水供給機(jī)的動作。

在冷卻回路85中，從壓縮機(jī)81排出的高溫高壓的冷卻介質(zhì)按箭頭所 示的方向流動，在借助水加熱用熱交換器82向水提供熱量之后，借助節(jié) 流機(jī)構(gòu)83被減壓而變?yōu)榈蜏兀谑彝饪諝鉄峤粨Q器84中從空氣吸收熱量， 再次返回到壓縮機(jī)81。另一方面，在水回路88中，水借助循環(huán)泵87，按 箭頭所示的方向從熱水蓄存容器86的下部流到水加熱用熱交換器82，從 冷卻介質(zhì)回路85的冷卻介質(zhì)吸收熱量而變?yōu)楦邷刂螅魅氲綗崴畲? 容器86的上部，層疊在熱水蓄存容器86的上部，由此，高溫的水被貯藏 在熱水蓄存容器86中。

在負(fù)荷側(cè)，若打開熱水供給口94，則貯藏在熱水蓄存容器86的上部 的高溫的水由于被在水壓的作用下從供水口95流入到熱水蓄存容器86的 下部的水推壓，而按箭頭所示的方向流動而被供給到外部。在采暖機(jī)92 側(cè)的水回路中，借助采暖用一次側(cè)循環(huán)泵91而從熱水蓄存容器86的上部 流出的高溫的水按箭頭所示的方向流動，在采暖用熱交換器90中向采暖 用載冷劑提供熱量之后，流入到熱水蓄存容器86內(nèi)的下部。另一方面， 采暖用載冷劑借助采暖用二次側(cè)循環(huán)泵93而按箭頭所示的方向循環(huán)，借 助采暖機(jī)92將利用采暖用熱交換器90提供的熱量釋放而進(jìn)行采暖。

但是，在如上所述地構(gòu)成的以往的熱泵熱水供給機(jī)中存在以下所示的 問題。

在進(jìn)行采暖運轉(zhuǎn)時，從熱水蓄存容器86的上部流出的高溫的水在采 暖用熱交換器90中放熱而溫度降低10～20℃左右，溫度相對高的水流入 到熱水蓄存容器86的下部。另一方面，熱泵循環(huán)的冷卻介質(zhì)回路85中， 加熱熱水蓄存容器86的下部的溫度稍高的水，將會以低COP(效率系數(shù)) 運轉(zhuǎn)。例如，將溫度15℃的水加熱到65℃時的COP是3～4左右，但是將 溫度稍微高一些的45℃的水加熱到65℃時的COP則變?yōu)?～2左右，所以 存在進(jìn)行效率相當(dāng)?shù)偷倪\轉(zhuǎn)的問題。此外，還存在隨著被加熱的水的溫度 的變高，熱泵循環(huán)的冷卻介質(zhì)回路85中壓縮機(jī)81的排出壓力過度上升而 不能運轉(zhuǎn)的問題。

另一方面，考慮設(shè)置水冷卻用熱交換器(相當(dāng)于第二水熱交換器)， 通過在冷卻介質(zhì)回路中與從水加熱用熱交換器經(jīng)由膨脹器而流動的低溫 的冷卻介質(zhì)的熱交換而冷卻中溫水(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在這樣的構(gòu) 成中，在用上述水冷卻用熱交換器暫時冷卻上述中溫水后使其流入上述水 加熱用熱交換器，從而可改善在上述水加熱用熱交換器中的熱交換效率。

專利文獻(xiàn)1：特開2004-211986號公報