专利名称：热泵式热水供给机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用了热泵回路的热水供给机。
背景技术：
在现有的热水供给机中，有燃烧式热水供给机和电热水器等，该燃烧式热水供给机不具有储热水桶，而是使燃气等燃烧以其强力的燃烧热瞬间烧热水而供给热水；上述电热水器具有大容量的储热水桶，它是把利用夜间打折的比较便宜的深夜电力在夜间由电加热器加热的大量的热水储存在储热水桶中，在白天使用储存在储热水桶中的热水。
但是，在最近，公认为比电热水器能量效率好300～500％的热泵式热水供给机开始普及。热泵式热水供给机由于将制冷剂的状态变化利用在热源中，因此，其能量效率比电加热器加热好数倍，另外，由于不燃烧燃气等，因此不排出CO2，对环境有利。但是，由于没有像燃烧燃气等时那样的强力的热量，一般是与电热水器同样设有大容量的储热水桶，使用夜间的廉价电力在夜间由热泵回路烧沸热水并储存在储热水桶中，在白天使用储藏的热水的方法。因此，在现有的热泵式热水供给机中将热泵回路和大量地储藏着由热泵回路烧沸的热水的储热水桶作为分别的装置设置，由配管等连接而发挥热水供给机的功能。
作为该例子人们知道的有日本特开平9-126547号公报记载的热泵式热水供给机。它设有热泵回路和烧水回路，该热泵回路由压缩机、冷凝器、减压装置、蒸发器构成，该烧水回路具有大容量的储热水桶，从储热水桶的下部通过循环泵将水配管连接到成为热泵回路的冷凝器的水热交换器，将热水配管连接到水热交换器的出口和储热水桶的上部。
而且，利用夜间的廉价电力使能量效率良好的热泵回路运转，用循环泵一边使储热水桶内的水循环一边在水热交换器中渐渐地加热到规定的水温，用温度检测器检测到达到了规定的温度时，停止热泵回路的运转。
在白天，在末端使用热水时，由混合阀混合从储热槽上部取出的热水和自来水，由此使其成为适当的温度而供给热水。储热水桶的热水温度降低了时，虽然对于出热水路径未作详细记载，但是记载着用水热交换器及加热器再加热储热水桶的热水后供给到使用末端的情况。
但是，当考虑到用储存在储热水桶中的热水充满浴缸时，储热水桶的容量接近与浴缸同样的200L，而且，当对应于其它的热水使用而具有某种程度的富余量时，也有需要500L容量的情况。在以储热水桶的容量满满地储存了热水时，其质量超过200kg～500kg。因此，热泵式热水供给机由于需要坚固的地基而要进行基础施工，而且若不是充分大的设置空间则不能设置热泵式热水供给机。
为烧沸大量的热水，需要大量的能量，而且，作为高温的热水进行储存时，由于与外气温度的温度差大，由于散热产生的热损失也变大，因此，使用了更多无谓的能量。
因此，在公寓和高级公寓的阳台那样的狭窄的场所或强度不足够的场所不能安装。
而且，现有的热泵式热水供给机由于基本是进行利用夜间的便宜的电在夜间运转热泵回路来形成高温的热水后储存在储热水桶中，在白天不使热泵回路运转，使用储存在储热水桶中的热水的使用方法，因此有时会产生使用尽储热水桶的热水而不能马上进行烧热水的断热水的情况。即使在上述日本特开平9-126547号公报记载的热泵式热水供给机中，也与电热水器同样利用夜间电力储存热水，在热水不足了时进行再烧水(追炊さ)运转，该再烧水运转是辅助性的措施。
另外，由于储存了比外气温度高的大量的热水，从储热水桶的表面放射热量而浪费能量，因此，需要以温度下降的量在夜间具有富余地加热。
本发明的目的是提供一种设置所需要的空间及质量小的能量效率良好的热水供给机。
本发明的第二目的是提供一种在是设置所需要的空间和质量小的热水机时，在进行供热水时可以缩短到热水温度稳定的时间的热水供给机。
本发明的第三目的是提供一种设置所需要的空间及质量小的供水机，该供水机可以辅助性地烧浴缸的热水。
发明内容
为了达到上述目的，本发明的热泵式热水供给机，具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器、储存由上述第一热交换器加热了的水的供热水箱、将该供热水箱内的水通过上述第一热交换器返回到该供热水箱的水循环路径，其特征在于，具有将从供水管导入的水通过上述第一热交换器供给到使用侧末端的运转模式。
为了达到上述第二目的，本发明的热泵式热水供给装置，具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器、储存由上述第一热交换器加热了的水的供热水箱、将该供热水箱内的水通过上述第一热交换器返回到该供热水箱的水循环路径，其特征在于，具有混合通过上述第一热交换器从供水管导入的水与上述供热水箱的水并供给到使用侧末端的模式。
另外，为了达到上述目的本发明的热泵式热水供给装置，具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器、储存由上述第一热交换器加热了的水的供热水箱、将该供热水箱内的水通过上述第一热交换器返回到该供热水箱的水循环路径，其特征在于，具有混合通过上述第一热交换器从供水管导入的水和从上述供水管导入的水并供给到使用侧末端的运转模式。
为了达到上述第二目的，本发明的热泵式热水供给装置，具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器、储存由上述第一热交换器加热了的水的供热水箱、将该供热水箱内的水通过上述第一热交换器返回到该供热水箱的水循环路径，其特征在于，具有混合通过上述第一热交换器从供水管导入的水与上述供热水箱的水、再与从供水管导入的水混合并供给到使用侧末端的模式。
为了达到上述第三目的，本发明的热泵式热水供给装置，具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器、储存由上述第一热交换器加热了的水的供热水箱、将该供热水箱内的水通过上述第一热交换器返回到该供热水箱的水循环路径，其特征在于，具有将来自浴缸的水通过上述第一热交换器返回到上述浴缸的再烧水模式。
为了达到上述目的，本发明的热泵式热水供给装置，具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器、储存由上述第一热交换器加热了的水的供热水箱、将该供热水箱内的水通过上述第一热交换器返回到该供热水箱的水循环路径，其特征在于，将上述供热水箱的容量做成为60升～100升。
为了达到上述目的，本发明的热泵式热水供给装置，具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器、储存由上述第一热交换器加热了的水的供热水箱、将该供热水箱内的水通过上述第一热交换器返回到该供热水箱的水循环路径，其特征在于，上述供热水箱的容量为60升～100升，上述压缩机、上述第一热交换器、上述第二热交换器、上述减压装置及上述供热水箱收纳在相同的箱体内。
为了达到上述目的，本发明的热泵式热水供给装置，具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器、储存由上述第一热交换器加热了的水的供热水箱、将该供热水箱内的水通过上述第一热交换器返回到该供热水箱的水循环路径，其特征在于，上述供热水箱的容量为60升～100升，上述压缩机、上述第一热交换器、上述第二热交换器、上述减压装置及上述供热水箱收纳在相同的箱体内，将上述供热水箱设置在箱体的上部。
图1是表示本发明的热泵式热水供给机的热泵回路及水回路的一图2是热泵回路运转开始后的水的温度与时间的特性曲线。
图3是将供热水箱组装入热泵回路的下部的构成图。
图4是将供热水箱组装入热泵回路的上部的构成图。
图5是将供热水箱组装入热泵回路的侧部的构成图。
图6是将供热水箱设置到热泵回路本体之外的构成图。
具体实施例方式
以下，根据
本发明的实施例。图1是本发明的热泵式热水供给机的一实施例。
首先从冷冻循环起进行说明。各自的机器由制冷剂配管连接着，在其中封入制冷剂并对其密封，构成热泵回路10，为了实现供给热水所需要的大能力，由增加了另一个热泵回路10a的两个回路构成。另外，在本实施例中，虽然由两个热泵回路构成热水供给器，但是根据压缩机或热交换器的性能、供热水能力既可以是一个回路也可以是使用三个以上回路。
由压缩机1及压缩机1a压缩的制冷剂(二氧化碳)流入热交换器2。热交换器2中一体地组装入了使制冷剂冷凝的冷凝器3、3a和烧热热水的水热交换器11、浴缸水热交换器44。从热交换器2流出的制冷剂在减压装置5、减压装置5a的作用下被减压而成为低温低压的制冷剂。然后在蒸发器6、蒸发器6a中从由送风机9及送风机9a送来的外气吸收热量，然后通过散热器7、散热器7a再次被吸入到压缩机1及压缩机1a中。
8及8a是旁通阀，通过打开该旁通阀使从压缩机1及压缩机1a排出的高温高压的制冷剂流过蒸发器6及6a，使附着在蒸发器6及6a上的霜熔解(除霜控制)。该除霜控制的时刻既可以是两个制冷剂回路同时进行，也可以是相互错开地进行。在错开的情况下，虽然能力多少降低些，但是具有可无间断地供给热水的效果。
接着，对从自来水管16取入水、通过热交换器2直接将热水供给到使用侧、或如后所述地通过在内部使水循环使其加热到规定的温度的水循环回路22的供热水回路进行说明。
在该水循环回路22中，通过由水配管连接热交换器2、减压单向阀17、流量传感器21、单向阀48、49、供热水箱13、循环泵15、混合来自供热水箱13的热水和来自水热交换器11的热水混合阀61、混合来自混合阀61的热水与水的混合阀62、调整热水的流量的热水调整阀63而构成。
另外，浴缸水回路由热交换器2、注热水电磁阀51、单向阀50、水位传感器60、浴缸用的循环泵46构成。
本实施例的热泵式热水供给机不像原来的那样使用大型的储热水桶，它是小型轻量的热供给机。即在通过用水热交换器11对热泵回路10的高温冷制剂与水循环回路22的水进行热交换而烧热热水的热水供给机中，通过做成为由水热交换器11使从供水管16导入的水升温，原样地供给到使用末端27的瞬间式，可以不需要现有技术那样的大型的储热水箱。另外，由于直到热泵回路10的运转刚刚开始后的压力条件稳定的期间不能产生用于加热水的充分的冷凝热，因此，其上升的短时间通过混合储存在供热水箱13中的热水和来自水热交换器11的水来供给热水，可以实现一边保持设定温度一边实现供热水箱13的小型化。而且，在热泵回路10的运转稳定、成为了烧好了设定温度的热水的状态时，停止储存在供热箱13中的热水的使用而直接供给热水。以下进行详细的说明。
说明向热泵式热水供给机供给水。从供水管16供给的水流入减压单向阀17，此后，一方通过供水管19分流到供热水箱13，另一方通过连接在与热交换器11之间的水配管分流到热交换器2，另外，向使用末端27的供热水通过混合阀61、62、流量调整阀63被变成为设定温度后进行供给。
本实施例所示的热泵式热水供给机设想为基本上是由热交换器2将从供水管16供给的水上升到使用者设定的温度，向使用末端27供给热水的瞬间热水器。因此，在冷冻循环的能力高时或如果水交换器11的性能高，则不需要设置供热水箱13。因此有可能成为比重量及设置空间大的现有的电热热水器紧凑得多的热水供给机。
但是，由于被供给的水的温度低、冷冻循环不稳定、热交换器2不充分热的理由，也有供热水温度达不到设定温度情况。
因此，在本实施例中设置了必要最小限的供热水箱13，辅助性地使用存储在供热箱13中的热水来确保使用末端27处的热水供给温度，直到在从热交换器2输出的水的温度到达设定温度。
根据情况不同，也考虑到了从热交换器2输出的热水的温度永远不上升的情况。在这种情况下，在使用末端27处的热水的使用中断了时，通过在供热水箱13内储存规定高的温度的热水，在下次使用热水时可以确保供给设定温度的热水。对于各部的动作由以下的说明就可明白。
混合阀61是如下这样的阀，该阀在如上述那样地在热泵回路刚刚运转开始后，从热交换器2(水热交换器11)出来的热水的温度未充分地上升到头时，辅助性地混合供热水箱13的热水而将成为设定温度的热水供给到使用末端27。混合阀61和供热水箱13由供热水管20连接。
混合阀62具有在从混合阀61供给的热水的温度比设定温度高时通过与从供水管16供给的水混合使热水温度降低而使其成为设定温度的功能。
另外，流量调整阀63是具有为了使供热水量不超过预定总量而控制流量的功能的阀。
另外，在各部上配置供水温度传感器52、水热交换器出口水温传感器53、测量被混合的供水箱的热水和水热交换器出口的水的温度的水温传感器54、测量最终供出热水水温的供出热水温度传感器55、用于测量供热水箱13的剩余热水量的箱温度传感器56(a、b、c)，在冷冻循环侧配置测量蒸发器6、6a的中间温度的蒸发器温度传感器58、58a、感知压缩机的吸入温度的吸入温度传感器59、59a。
而且，在后述的箱体23中收容着热泵回路10、10a、含有供热水箱13的水循环回路22及其它的机器。
使用末端27设置有厨房等的水龙头24、浴室的淋浴器25、由注热水电磁阀51和单向阀50划分的浴缸26等。该单向阀50是从卫生上考虑用于使浴缸26的热水不混入到从供水管16供给的热水中的阀。在本实施例中虽未特别说明，但是也可以根据需要在各自的末端上附设水用末端。
本实施例的热泵式热水供给机具有这样的构成，进行以下说明那样的动作。热泵式热水供给机与电热水器相比其能量效率好300～500％。利用该热泵式回路10向瞬间热水器那样地直接向使用末端供给热水。但是，如在前也说明过的那样，热泵回路10在从运转刚刚开始后到热泵回路稳定的期间不能充分地供给由水热交换器加热水所需要的冷凝热，不能直接向使用末端27供给热水。在本实施例的热泵式热水供给机中，在其上升的数分钟期间，辅助性地供给储存在小容量的供热水箱13内的高温的热水进行使用。
首先，对于供水箱13的容量进行说明。除了极端的情况外，一般家庭中的淋浴的水箱是11.8升/分，厨房是8.5升/分，洗漱间是7.5升/分，连续使用时间是，淋浴9.7分钟，厨房是13.4分钟。若不考虑同时使用的情况，必要的连续的热水供给量是114升。将供热水温度设定为40℃、将储存在供热水箱13中的热水温度设定为可以杀灭沙门氏菌等的60℃，考虑到最差状态而将从热交换器2供给的水的温度假定为8℃。在该条件下，当计算必须储存在供热水箱13中的热水量时，是约70升。但是，由于不能认为从热交换器2供给的水的温度经常是8℃，因此若比其高10℃而为约18℃，则供热水箱13的温度可以是60升。
另外，当将现在市场上销售的组装式空调(バツケ-ジエアコン)的室外机的大小作为家庭用供热水机的允许的大小时，是高度为1.4m、宽度为0.9m、厚度为0.3m左右，将供热水箱13的形状形成为圆筒形状，将供热水箱13收纳在室外机的箱体内时，供热水箱13的可以允许的最大的大小是，直径为0.3m、高度为1.4m。该容量是0.1立方米(100升)。
综上所述，供热水箱13的储热水量最好是60升～100升的范围。当将供热水箱13的储热水容量收在该范围中时，如上所述在不给热水使用带来障碍的范围内，可以向组装式空调机和室内空调机那样地将室外机收纳在一个箱子中。即，可以将供热水箱13与作为主要构成要素的压缩机1、室外热交换器6、水热交换器11及减压装置5一起收容在一个框体内。
在使用CFC类氟制冷剂的冷冻循环中，60℃是最高的烧热温度，但是在制冷剂使用二氧化碳时，可以使热水温度进一步上升，与进一步使其上升的部分对应地可以减少供热水箱13的储热水能量。
在使用浴缸26以外的使用末端时，流量传感器21感知末端的使用，起动压缩机1而开始热泵回路10的运转。在运转初始阶段，热泵回路10还是上升状态，因此，成为利用供热水箱10的供热水运转。从供水管16导入的水通过减压阀17、供水管19到达供热水箱13的下部。在供热水箱13中从其下部供给水，由其水压将储存在供热水箱13的上部的高温的热水压出到供热水管20中。
另外，来自供水管16的水为了由冷冻循环10加热水，被分到流入水热交换器10的水回路。为了在混合来自供热水箱13的热水和来自水热交换器11的热水的混合阀61中成为设定的温度而由温度传感器54感知温度，由来自储热水箱13的热水和来自由冷冻循环10加热的水热交换器11的水的量进行调整。在该运转初期的情况下，通过水热交换器11来的水由于不充分的热，因此来自供热水箱13的热水的量多，流过水热交换器11的水的量变少(混合运转模式)。在此，在运转初始阶段中，在减少了流过水热交换器11的水的量时，可以急剧地使少量的水的温度上升。
在该混合运转模式中，当使用末端27的热水温度过高(成为设定值以上)时，混合阀62被打开，混合来自供水管16的水来调节热水温度。
当继续运转时，热泵回路10渐渐地开始稳定，从水热交换器11出来的热水的温度也成为高温，混合来自供热水箱13的热水和来自水热交换器11的热水的混合阀61渐渐地减少来自供热水箱13的热水供出，在来自水热交换器11的热水温度成为设定温度时，将从供热水箱13的热水供给完全关闭，只由通过由热泵回路10加热的水热交换器11的热水向末端供给热水(瞬间热水模式)。
这时，为了以设定的温度向末端供给热水，由温度传感器55测量温度，用混合从水热水交换器出来并通过了混合阀61的热水和被分支的水的混合阀62向末端供给被设定的热水。特别是在夏季等的从供水管16供给的水的温度高时，从水热交换器11输出的热水的温度比设定温度高。这时，为了使之成为设定温度，通过调节混合阀61来混合适当的水而向末端供给热水(水混合模式)。
另外，若将冷冻循环10做成为可以控制压缩机1的转速的变换器控制(インバ-タ制御)，用温度传感器53感知水热交换器11的出水温度，控制压缩机1的转速可以使其成为被设定的水温。
而且，冷冻循环10本身调整膨胀阀5而使配置在蒸发器6的中间的温度传感器58与压缩机吸入温度传感器的差成为一定。
而且在关闭了使用末端时，流量传感器21感知其状态，在供热水箱13的热水温度是设定定值以下时，转移到供热水箱13的再烧水运转。
供热水箱的再烧水运转在使冷冻循环10在运转的状态下等待水热交换器出口温度成为高温(储热水温度)，使泵15运转。由此，储存在供热水箱13的下部的水到达水热交换器11成为高温的热水，通过单向阀49返回到供热水箱13的上部。该单向阀49起到防止在上述通常供热水时从箱的热水供出由混合阀61成为全闭时的从供热水箱13供出热水的作用。
这时的水热交换器出口温度通过使压缩机1的转速、循环泵15的流量变化进行，由箱温度传感53感知供热水箱烧水完毕，结束供热水箱13的再烧水，成为待机状态。
从供热水箱13向末端的供热水由于由来自供管16的水的供给进行，保持满箱的状态，原则上没有供热水箱13内的热水量减少的情况。在安装完毕时或长期间不使用时，由于将供热水箱13内的热水放出后的使用开始时在供热水箱13内没有热水，需要供水(供热水)。这时，当打开使用末端27的浴淋器25或水龙头24时，来自供水管16的水通过水热交换器11流到使用末端11。这时，由于供出热水温度传感器55的检测值为低温，混合阀62只成为热水侧(来自供水管16的水不被混合)。另外，由于供出热水温度传感器54的检测值也为低温，混合阀61打开，使来自水热交换器11的热水和来自供热水箱20的热水混合。但是，由于在供热水箱13内水还未装满，因此不通过混合阀61从供热水箱13输出水。而且，由于混合阀61也打开了供热水箱13侧而排出的空气，因此，来自供水管16的水流入水热交换器11的同时也流入供热水箱13中。而且，在成为满箱时，当关闭使用侧末端21的栓时，开始在先说明了的供热箱13的再烧水。
可是，即使使冷冻循环10的压缩机1变换器化(インバ-タ化)，在冷冻循环中也存在着最低能力和最高能力，供热水所需要的能力可以由供水温度传感器52、流量传感器21、设定出热水温度推测。
在必要供热水能力为冷冻循环的最低能力以下时，冷冻循环10不运转，使用与通常供热水时同样的回路(混合来自水热交换器11的热水(水)和来自供热水箱13的热水的运转回路)只由供热水箱13以设定温度供出热水。在箱内的剩余热水量(热水温度变低)变少时，进行箱再烧水运转，成为向箱内补给热水的运转。
在燃气热水供给机那样的瞬间热水机由于不具有辅助箱，在最低能力以下不能供给热水(由使用侧末端的混合栓调整温度)，但是，在本实施例中，由于具有供热水箱13，即使在这样的情况下也可以以设定温度向末端供给热水。
另外，在供给热水能力超过了冷冻循环10的最大能力时，将流量调整阀63做成为通过调整节流流量使其成为设定供出热水温度来供热水的构造。
通常的热泵式热水供给机是利用深夜电力将水烧热为70℃～90℃并储存在300升以上的大型箱内，由于必须以高温进行烧水，因此热效率低，但是若采用本发明，由于以末端所需要的热水的温度(例如一般所使用的42℃)烧热水，因此与其它的热泵式热水供给机相比，其热效率非常好。
在向浴缸26供给热水进行充满热水时，进行上述同样的供热水运转，通过打开注热水电磁阀51，将热水装满浴缸26。另外，由于考虑到在向浴缸26的注热水中断了时，浴缸26的热水会逆流，因此，从卫生方面考虑，由单向阀50防止该逆流。
另外，向浴缸27注热水、注满由于是充满容量为180升以上的热水，也可以改变上述的供给热水运转的情况，在运转初期，不使用供热水箱13的热水，运转热泵回路10直接注入水热交换器11的运转。这是因为，为了向浴缸26内充满热水，需要180升以上的热水，冷冻循环10的上升时间相对于全体来说只是微小的时间。浴缸26的水位由于由水位传感器60监视着，在成为设定水位时，中止向浴缸的注入热水、充满热水运转。
以下对洗澡水的再烧水进行说明。与现有的浴锅同样地已经在浴缸26中充满水，在想要烧热它时，在大型的水箱内储存着热水的电热水器等中不能烧热装满在浴缸中的水。
但是，在本实施例中，由于做成为一体地组装入了使制冷剂冷凝的冷凝器3、将水烧热的水热交换器11、浴缸水热交换器44的热交换器2，因此，通过运转热泵回路10、使循环泵16运转来使充满浴缸26的水循环，可以烧热浴缸内的水。即、充满浴缸26的水由循环泵46送到浴缸水热交换器被升温，再返回到浴缸26，而且，具有在设在浴缸水热交换器44上游侧的、用于检测浴缸内的水温的洗澡水温度传感器57的检测值为设定温度时，停止热泵回路(主要是压缩机1)及循环泵46的运转的功能。即、带有自动地将浴缸内的热水温度保持为设定值的自动功能。
如上所述，由于可以完成对于浴缸26的注热水、充满热水、烧热水，因此具有浴缸26的热水变少时的补足热水，热水变凉时的再烧水等的多彩的洗澡水自动功能。
将运转初期的过渡时期的时间与水温度关系的实验特性曲线表示在图2中。
在一般家庭中的使用末端27使用的热水的温度和热水的量公认为是约40～42℃、6～8升/分。以此为基础、加上冬季的外气条件，在实验中将供给的水温设定为8℃。
曲线图表示与运转热泵回路10同时向水热水交换器11供给水时的、水热交换器11出口的水温的变化。向水热交换器11的入口供给8℃的水，到水热交换器11出口的热水温度成为42℃需要约7分钟。
在厨房的水龙头24或淋浴器25处持续等待到水温上升了的7分钟是不能忍耐的。
在本实施例中，以该实验为基础，设置了约30升的小容量的供热水箱13(在现实中具有富余的是90升)，储存着约60℃的热水。
在使用末端处，由于在60℃的热水中加入初始值为8℃的来自水热交换器11的自来水而被降温为42℃进行使用，因此，例如来自水热交换器11的水温即使保持8℃的状态不变，如果有30升的60℃的热水，则可以补偿5分钟。另外，如果是该程度大小的供热水箱则可以一体地收纳在热泵回路箱中，因此，也不会像现有技术的热泵式热水供给机那样需要大的设置空间，另外，由于其质量也小，也不需要牢固的地基，因此，可以设置在公寓或高级公寓的阳台等上。
以下对供热水箱11的组装位置进行说明。供热水箱13的安装位置如图3所示考虑了设在热泵回路10的下部的构造、如图4所示设在热泵回路10的上部的构造、或如图5所示设在热泵回路10的侧部的构造。
如图3所示，在设在热泵回路10的下部时，加入了热水的供热水箱13由于处于在箱体的下部，热泵式热水供给机的稳定性好，而且，由于在制造工程中也可以顺序地组装在供热水箱13之上，因此，其作业性良好，由于在维修中只要将箱体23卸下就可以检修内部的机器，因此提高了维修性。另外，30是控制电路，是根据各种传感器等的输出控制压缩机1、减压装置5、各种混合阀、风扇9等的控制电路。对于以下的图也是相同的。
但是，在设在箱体的下部时，由于储存着高温的热水的供热水箱13接近地面，因此从供热水箱13的表面散出的热量多，浪费能量。为了避免这种现象，通过若干牺牲组装性、维修性而将供热水箱13如图4所示地设置在热泵回路10的上部。在这时，由于由热泵回路10产生的热量包裹着供热水箱13，因此，可以减少来自供给热水箱13的无谓的散热。
另外，如图5所示，通过设置在热泵回路10的侧部，可以在确保了组装性、维修性不变的状态下，可以减少来自供热水箱13的无谓的散热量。
或者如图6所示，不一体地收纳在箱体之中，将供热水箱13设置在收纳了热泵回路10的箱体的旁边。这时，分别地构成与制冷剂有关的热泵回路10和与供热水有关的水回路部分，可以分别平行地生产产品，因此产品的生产性变好，即使在安装中，由于可以分别个别地进行作业，因此安装工程容易，在维修中可以进一步改善维修的作业性。
根据本发明，可以提供一种设置所需的空间小、质量小的能量效率好的热水供给机。
另外，根据本发明可以提供一种设置所需的空间小、质量小的热水供给机，并且该热水供给机在供给热水时可以缩短到热水温度稳定的时间。
根据本发明，可以提供一种设置所需的空间小、质量小的热水供给机，而且该热水供给机可以辅助烧浴缸的热水。
权利要求
1.热泵式热水供给机，其特征在于，包括具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂和从供水管导入的水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器的热泵回路；对供给到使用末端的热水的流量进行调整的流量调整阀。
2.如权利要求1所述的热泵式热水机，其特征在于，上述流量调整阀在供热水所需要的能力超过上述热泵回路的最大能力时，对向上述使用末端供给的热水进行节流。
3.如权利要求1所述的热泵式热水机，其特征在于，具有储存由上述第一热交换器加热的热水的供热水箱；对从上述供水管导入并经过了上述第一热交换器的水和上述供热水箱中储存的热水进行混合的混合机构。
4.如权利要求1所述的热泵式热水机，其特征在于，具有将从上述供水管导入的水混合到由上述第一热交换器加热的热水中的水混合机构。
5.热泵式热水供给机，其特征在于，包括具有压缩机、对从该压缩机排出的制冷剂和从供水管导入的水进行热交换的第一热交换器、对来自该第一热交换器的制冷剂进行减压的减压装置、设在该减压装置与上述压缩机之间的第二热交换器的热泵回路；在第一热交换器，根据与制冷剂进行了热交换的热水的温度以及所设定的温度控制上述压缩机的转数的控制机构；对向使用末端供给的热水的流量进行调整的流量调整阀。
全文摘要
本发明的热泵式热水供给机提供一种小型轻量的热水供给机。在由水热交换器(11)使热泵回路(10)的高温制冷剂和水循环回路(22)的水热交换而烧热水的热水供给机中，通过做成由水热水交换器(11)使从供水管(16)导入的水升温并直接供给到使用末端(27)的瞬间式，可以不需要现有技术那样的大型的储热水箱。另外，由于到热泵回路(10)的刚刚运转开始后的压力条件稳定不能使其产生用于烧水的充分的冷凝热，因此其上升的短时间通过混合储存在供热水箱(13)中的热水与来自水热交换器(11)的水进行供给热水，可以在保持设定温度同时实现供热水箱(13)的小型化。
文档编号F24H4/04GK1740652SQ20051010758
公开日2006年3月1日 申请日期2003年1月30日 优先权日2002年3月20日
发明者齊藤健一, 権守仁彥, 小暮博志, 芦田春子, 小泽武夫, 岡村哲信 申请人:株式会社日立制作所