專利名稱：熱泵型供熱水地板加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵型供熱水地板加熱裝置，特別涉及同時(shí)進(jìn)行熱水供給 和地板加熱時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著熱泵型供熱水機(jī)的普及，提出了除供熱水功能外還具有地板 加熱功能的裝置。
作為這種熱泵型供熱水機(jī)，例如公開(kāi)了具備供熱水功能和地板加熱功能的
熱泵型供熱水地板加熱裝置。所述供熱水功能是每天在夜間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間(約 5~6小時(shí))熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)，將供熱水用熱交換器加熱的高溫水(約65~85°C )貯 存在370-460L大小的貯熱水箱中，每當(dāng)使用時(shí)，在貯存熱水中混入冷水， 供給約4(TC的適溫水；所述地板加熱功能是 一邊通過(guò)泵使膨脹水箱中蓄存 的水循環(huán)， 一邊以熱泵的地板加熱用水冷媒熱交換器加熱，通過(guò)地板加熱板放 熱(參照專利文獻(xiàn)l: JP-A-2005-274021 )。
另 一方面，還公開(kāi)了具有加熱功能和如下功能的熱泵型供熱水加熱機(jī)(參 照專利文獻(xiàn)2: JP-A-2004-278876),上述功能是由于使貯存水箱小型輕量化， 與現(xiàn)有的貯存熱水式相比，熱泵的加熱能力大幅度才是高，在供熱水使用時(shí)進(jìn)行 熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)，直接供給根據(jù)使用溫度而加熱的熱水的功能。
該熱泵型供熱水地板加熱機(jī)，在供熱水和加熱同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將第一系統(tǒng)熱 泵環(huán)路(cycle)用于地板加熱，將第二系統(tǒng)熱泵環(huán)路用于供熱水，當(dāng)熱7jc使用 量增大，以兩個(gè)系統(tǒng)熱泵環(huán)路的加熱能力無(wú)法滿足時(shí)，使地板加熱用冷々某的一 部分轉(zhuǎn)移用于供熱水，或者暫時(shí)中止地板加熱，作為第一系統(tǒng)熱泵環(huán)路來(lái)用于 供熱水。

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1的貯存熱水式熱泵型供熱水地才反加熱裝置中，由于需要大貯 存熱水水箱，因此另行設(shè)置熱泵單元和水箱單元，需要較大的設(shè)置面積和充分的著地強(qiáng)度。另外，原來(lái)僅具有長(zhǎng)時(shí)間貯存熱水的能力，當(dāng)貯存熱水運(yùn)轉(zhuǎn)和地 板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致^存熱水能力降低或地板加熱溫度降低， 在日間的熱水使用量較多時(shí)，有時(shí)會(huì)將水箱中的熱水用盡。
與之相對(duì)，在專利文獻(xiàn)2的直接供熱水式熱泵型供熱水加熱機(jī)中，由于具 有兩個(gè)大容量的熱泵裝置，因此消除了在同時(shí)進(jìn)行貯存熱水運(yùn)轉(zhuǎn)和地板加熱運(yùn) 轉(zhuǎn)的情況下的貯存熱水能力降低的可能性，另夕卜，由于在^f吏用時(shí)進(jìn)4亍熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)， 因此消除水箱熱水用盡的可能性。
然而，雙環(huán)路的直接供熱水式熱泵中的地板加熱的附加功能提出時(shí)間不 長(zhǎng)，還沒(méi)有充分發(fā)揮雙環(huán)路的特征，因此要求更合適的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
本發(fā)明的課題在于，在雙環(huán)路的直接供熱水式的熱泵型供熱水地板加熱裝 置中，實(shí)現(xiàn)針對(duì)供熱水和地板加熱這兩種用途的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的最佳化，提高運(yùn)轉(zhuǎn) 效率。
本發(fā)明，通過(guò)應(yīng)用直接供熱水式、雙環(huán)路、大容量熱泵，可以消除現(xiàn)有的 具有地板加熱功能的貯存熱水式熱泵型供熱水地板加熱裝置中的熱水用盡、或 供熱水以及地板加熱同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的加熱能力不足的問(wèn)題。另夕卜，在這種熱泵型 供熱水地板加熱裝置中，針對(duì)壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和膨脹閥開(kāi)度的控制進(jìn)行研究 的結(jié)果，提供通過(guò)以下結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，來(lái)消除現(xiàn)有問(wèn)題的熱泵型供熱水地板加 熱裝置。
即，本發(fā)明的特征在于， 一種熱泵型供熱水地板加熱裝置，具備第一系 統(tǒng)熱泵冷媒回路，具有第一壓縮機(jī)、第一供熱水用熱交換器、第一供熱水用膨 脹閥、第一蒸發(fā)器、以及地板加熱用熱交換器、地板加熱用膨脹閥，第一供熱 水用熱交換器以及第一供熱水用膨脹閥，與地板加熱用熱交換器以及地板加熱 用膨脹閥并列地連接；第二系統(tǒng)熱泵冷媒回路，具有第二壓縮機(jī)、第二供熱水 用熱交換器、第二供熱水用膨脹閥、第二蒸發(fā)器；直接供熱水回路，從供熱水 接口直接供給通過(guò)第 一和第二供熱水用熱交換器加熱了的溫水；地板加熱回 路，使通過(guò)地板加熱用熱交換器加熱了的溫水循環(huán)；運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元，控制第一 和第二壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、第一和第二供熱水用膨脹閥以及地板加熱用膨脹閥 的開(kāi)度，其中，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元，當(dāng)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)供熱水和地板加熱時(shí)，4吏壓縮機(jī)旋 轉(zhuǎn)速度的控制量在第一、第二系統(tǒng)中都為供熱水用熱交換器的水出口溫度，使壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值在第一系統(tǒng)中為供熱水溫度目標(biāo)值和地板加熱供給
溫度目標(biāo)值中較高的一方，在第二系統(tǒng)中為供熱水溫度目標(biāo)值；使供熱水用膨 脹岡的開(kāi)度的控制量在第 一、第二系統(tǒng)中都為蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫 度，使目標(biāo)值成為預(yù)定的目標(biāo)值，使地板加熱用膨脹閥開(kāi)度的控制量為地板加
熱供給溫度，使目標(biāo)值為地板加熱供給溫度目標(biāo)值。
由此，在供熱水和地板加熱同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)確定了各個(gè)控制量和目標(biāo)值 的控制表，在第一系統(tǒng)的熱泵冷媒回路中控制第一壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、第一供 熱水用膨脹閥以及地板加熱用膨脹閥的開(kāi)度；在第二系統(tǒng)的熱泵冷媒回路中控 制第二壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、第二供熱水用膨脹閥。因此，可以將供熱水溫度和 地板加熱溫度同時(shí)控制到各個(gè)目標(biāo)溫度。由此，可以實(shí)現(xiàn)供熱水和地板加熱的 同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的雙環(huán)路方式的最佳控制，可以提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
在這種情況下，在第 一供熱水用熱交換器的水側(cè)傳熱管和第二供熱水用熱 交換器的水側(cè)傳熱管出口，可以分別具有溫度熱壽丈電阻。這樣，在第一、第二 系統(tǒng)中可以分別檢測(cè)通過(guò)供熱水用熱交換器加熱的熱交換水出口溫度，因此， 通過(guò)各個(gè)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，可以將水側(cè)傳熱管出口溫度控制到達(dá)到目標(biāo)值的適 當(dāng)溫度，可以實(shí)現(xiàn)供熱水溫度的穩(wěn)定化。
另外，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元可以具有根據(jù)使用條件來(lái)改變地板加熱溫度目標(biāo)值的 修正功能。由此，例如，可以根據(jù)地板加熱返回溫度的變化，適當(dāng)?shù)馗淖兊匕?加熱供給溫度目標(biāo)值，從而可以實(shí)現(xiàn)地板加熱溫度的穩(wěn)定化。
另外，可以使第一和第二供熱水用熱交換器一體化，在第一和第二供熱水 用熱交換器的供水側(cè)傳熱管匯合的緊后面的位置設(shè)置熱交換熱敏電阻。這樣， 通過(guò)使供熱水用熱交換器一體化，不僅可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，還可以減小熱交換器的 表面積，可以減小放熱損失。
另外，上述運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元也可以應(yīng)用于如下熱泵型供熱水地板加熱裝置， 該熱泵型供熱水地板加熱裝置具備第一系統(tǒng)熱泵冷媒回路，具有第一壓縮機(jī)、 第一供熱水用熱交換器、第一供熱水用膨脹閥、第一蒸發(fā)器、以及地板加熱用 熱交換器、地板加熱用膨脹閥，所述第一供熱水用熱交換器以及所述第一供熱 水用膨脹閥，與所述地板加熱用熱交換器以及地板加熱用膨脹閥并列地連接； 第二系統(tǒng)熱泵冷媒回路，具有第二壓縮機(jī)、第二供熱水用熱交換器、第二供熱水用膨脹閥、第二蒸發(fā)器；直接供熱水回路，從供熱水接口直接供給通過(guò)所述
第一和第二供熱水用熱交換器加熱了的溫水；地板加熱回路，使通過(guò)所述地板
加熱用熱交換器加熱了的溫水循環(huán)；貯熱水回路，由所述第一和第二供熱水熱 交換器、供熱水混合閥、貯存通過(guò)所述第一和第二供熱水用熱交換器加熱后的 溫水的j^熱水箱、以及^/L內(nèi)循環(huán)泵構(gòu)成；水箱供熱水回路，將通過(guò)所述第一和 第二供熱水用熱交換器加熱的溫水，與在所述貯熱水箱中j^存的溫水混合，從 所述供熱水接口進(jìn)行供給；以及運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元，控制所述第一和第二壓縮機(jī)的 旋轉(zhuǎn)速度、所述第 一和第二供熱水用膨脹閥以及所述地板加熱用膨脹閥的開(kāi) 度。
這樣，若具有在貯存水箱中貯存溫水的功能，則例如在熱泵冷媒回路的啟 動(dòng)后加熱功能不充分時(shí)，可以在直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)的溫水中混合貯存水箱的高溫 的溫水來(lái)供給熱水，因此可以提高供熱水性能。
根據(jù)本發(fā)明，在雙環(huán)路的直接供熱水式的熱泵供熱水地板加熱裝置中，可 以實(shí)現(xiàn)針對(duì)供熱水和地板加熱這兩種用途的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的最佳化，可以提高運(yùn)轉(zhuǎn) 效率。


圖1是表示本發(fā)明的熱泵型供熱水地板加熱裝置的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施 例的示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的熱泵型供熱水地板加熱裝置中的溫度控制的一個(gè)實(shí) 施例的溫度控制圖。
圖3是表示本發(fā)明的熱泵型供熱水地板加熱裝置中的熱水使用時(shí)的供熱 水運(yùn)轉(zhuǎn)的 一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖4是表示本發(fā)明的熱泵型供熱水地板加熱裝置中的地板加熱供給溫度 目標(biāo)值的初始值的一個(gè)實(shí)施例的溫度設(shè)定表。
圖5是表示本發(fā)明的熱泵型供熱水地板加熱裝置中的地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)的一 個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖6是表示本發(fā)明的熱泵型供熱水地板加熱裝置中的供熱水和地板加熱 同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的 一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下，使用圖1~圖6說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
在圖1中，熱泵型供熱水地板加熱裝置具備由第一系統(tǒng)熱泵冷々某回路 41和笫二系統(tǒng)熱泵冷媒回路42這兩個(gè)環(huán)路構(gòu)成的熱泵冷媒回路40、供熱水回 路45、地板加熱回路50以及運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55。
將熱泵冷i某回路40、供熱水回路45以及地才反加熱回路50的各構(gòu)成部件 一體地容納在同一箱體內(nèi)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55由供熱水用遙控器55a和地3反加 熱用遙控器55b構(gòu)成。此外，與熱泵型供熱水地^^加熱裝置分離地準(zhǔn)備作為供 熱水回路45的使用終端的廚房水龍頭14、具有浴盆循環(huán)適配器22的浴盆23、 以及地板加熱板33、 34，在使用的現(xiàn)場(chǎng)分別與供水接口 (fitting) 6、廚房出 熱水接口 13、熱水出入接口 21、浴盆出熱水接口 25、地板加熱用出熱7K4妻口 31、 32、以及地板加熱用返回接口 35連接來(lái)使用。
熱泵冷Jf某回路40作為地板加熱以及供熱水的加熱源而工作。第一系統(tǒng)熱 泵冷媒回路41由通過(guò)冷々某配管分別順次連接壓縮機(jī)la、冷媒開(kāi)閉閥2a、酉己 置在供熱水用熱交換器3中的冷媒側(cè)傳熱管3a、供熱水用膨脹閥4a、蒸發(fā)器 5a而形成的供熱水用密閉環(huán)路；以及通過(guò)冷媒配管分別順次連接壓縮機(jī)la、 冷媒開(kāi)閉閥2c、配置在地板加熱用熱交換器27中的地板加熱用冷媒管27a、 地板加熱用膨脹閥4c、蒸發(fā)器5a而形成的地板加熱用密閉環(huán)路構(gòu)成，在其中 封入了冷媒。
在此，壓縮機(jī)la以及蒸發(fā)器5a作為供熱水用密閉環(huán)路以及地板加熱用密 閉環(huán)路的公共部件來(lái)使用，通過(guò)冷媒開(kāi)閉閥2a、 2c的開(kāi)閉以及地板加熱用膨 脹閥4c的開(kāi)閉，來(lái)切換供熱水用密閉環(huán)路和地板加熱用密閉環(huán)路。另外，將 地板加熱用熱交換器27以及地板加熱用膨脹閥4c，與供熱水用熱交換器3以 及供熱水用膨脹閥4a并列地設(shè)置。
第二系統(tǒng)熱泵冷媒回路42由通過(guò)冷媒配管分別順次連接壓縮機(jī)lb、冷媒 開(kāi)閉閥2b、配置在供熱水用熱交換器3中的冷媒側(cè)傳熱管3b、供熱水用膨脹 閥4b、蒸發(fā)器5b而形成的供熱水用密閉環(huán)路構(gòu)成，在其中封入了冷媒。
壓縮機(jī)la、 lb具有大容量，以便可以適合于直接供給通過(guò)供熱水用熱交 換器3加熱后的溫水的直4矣供熱水式熱泵型供熱水機(jī)，并且該壓縮機(jī)la、 lb 是根據(jù)供熱水熱量來(lái)改變旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度控制型壓縮機(jī)。即，通過(guò)PWM控制、電壓控制(例如PAM控制)以及它們的組合控制，對(duì)壓縮機(jī)la、 lb 從低速(例如700轉(zhuǎn)/分鐘)到高速(例如7000轉(zhuǎn)/分鐘)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度控制。
供熱水熱交換器3具有冷^某側(cè)傳熱管3a、 3b以及供水側(cè)傳熱管3c、 3d, .被構(gòu)成為在冷^某側(cè)傳熱管3a、 3b和供水側(cè)傳熱管3c、 3d之間進(jìn)行熱交換。
膨脹閥4a、 4b、 4c將經(jīng)由供熱水用熱交換器3、地板加熱用熱交換器27 傳送的中溫高壓冷媒減壓，作為易蒸發(fā)的低壓冷媒而送至蒸發(fā)器5a、 5b。另 夕卜，在熱泵型供熱水地板加熱裝置的情況下，膨脹閥4a、 4b、 4c根據(jù)加熱能 力改變冷媒通路的開(kāi)度，來(lái)調(diào)節(jié)熱泵回路內(nèi)的冷媒循環(huán)量，在供熱水用密閉環(huán) 路中使節(jié)流量全開(kāi)，將中溫冷媒大量輸送至蒸發(fā)器5a、 5b,進(jìn)行將霜溶化的 除霜裝置的任務(wù)，因此，優(yōu)選節(jié)流量可變并且響應(yīng)性良好的電動(dòng)膨脹閥。
另外，所述蒸發(fā)器5a、 5b由通過(guò)風(fēng)扇(未圖示)的旋轉(zhuǎn)來(lái)吸入外部空氣、 進(jìn)行空氣和冷媒的熱交換的空氣冷媒熱交換器構(gòu)成。
接下來(lái)，對(duì)供熱水以及地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)是，由壓縮機(jī)la、 lb壓縮的高溫高壓的冷媒，通過(guò)冷媒開(kāi)閉 閥2a、 2b流入供熱水用熱交換器3的冷媒側(cè)傳熱管3a、 3b,對(duì)流過(guò)供水側(cè)傳 熱管3c、 3d的供水進(jìn)行加熱，在通過(guò)膨脹閥4a、 4b減壓后，通過(guò)蒸發(fā)器5a、 5b成為了低溫低壓氣體的冷媒返回壓縮機(jī)la、 lb。通過(guò)重復(fù)該冷媒循環(huán)，可 以對(duì)供水進(jìn)行連續(xù)加熱來(lái)供給熱水。
在供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)中，壓縮機(jī)la、 lb通過(guò)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于供水溫度以及供熱水溫 度等供熱水負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)速度控制來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，在供熱水熱交換器3內(nèi)加熱了的溫水與來(lái)自供水側(cè)傳熱管3c、 3d 的水流匯合，經(jīng)過(guò)供熱水混合閥10、冷熱水混合閥11、流量調(diào)節(jié)閥12、廚房 出熱水接口 13，從作為使用終端的廚房水龍頭14供給熱水。
在此期間，供熱水混合閥IO控制混合岡開(kāi)度，以使出口部的混合水熱敏 電阻(thermistor) 10s的檢測(cè)溫度達(dá)到目標(biāo)值；當(dāng)通過(guò)所述供熱水混合閥10 混合的溫水高于使用適溫時(shí)，冷熱水混合閥11混合來(lái)自供水接口 6的水，進(jìn) 行成為適溫水的任務(wù)；流量調(diào)節(jié)閥12根據(jù)終端使用狀況和來(lái)自運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元 55的供熱水溫度指令，調(diào)節(jié)流量以便維持供熱水加熱溫度。
接著，地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)，將第一系統(tǒng)熱泵冷媒回路41運(yùn)轉(zhuǎn)，由壓縮機(jī)la壓縮的高溫高壓的冷J 某通過(guò)冷媒開(kāi)閉閥2c流入地板加熱用冷媒管27a，對(duì)流過(guò) 地板加熱用傳熱管27b的熱媒體進(jìn)行加熱，通過(guò)膨脹閥4c減壓后，由蒸發(fā)器 5a成為低溫低壓氣體的冷媒返回壓縮機(jī)la。通過(guò)重復(fù)該冷媒循環(huán)，連續(xù)加熱 地板加熱用熱Jf某體。
另外，在地板加熱用熱交換器27內(nèi)加熱的熱士某體，^U也板加熱用傳熱管 27b經(jīng)過(guò)分支管28、地板加熱用開(kāi)閉閥29、 30以及地板加熱用供熱水-接口 31、 32，在地板加熱板33、 34的放熱管33a、 34a中加熱地板后，經(jīng)過(guò)地玲反力口熱用 返回接口 35、地板加熱用水箱36、地板加熱用循環(huán)泵37,到達(dá)地板加熱用熱 交換器27,由此形成熱媒體循環(huán)環(huán)路。熱媒體通過(guò)地板加熱用循環(huán)泵37的運(yùn) 轉(zhuǎn)而循環(huán)，連續(xù)地進(jìn)行在地板加熱用熱交換器27內(nèi)的加熱、以及地板加熱板 33、 34內(nèi)的方文熱。
此外，靈活使用地板加熱板33、 34,通過(guò)地板加熱用開(kāi)閉閥29、 30的開(kāi) 閉，可以選擇^f吏用其中一個(gè)或同時(shí)使用兩個(gè)。 接下來(lái)，說(shuō)明水系統(tǒng)的供熱水回路。
供熱水回if各，根據(jù)用途可以包括廚房供熱水回路、浴盆供熱水回路、浴盆 再加熱回路以及p!i存熱水箱再加熱回路。
存在以下兩種供熱水單元直接供熱水回路，通過(guò)熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)，直4妄供給通 過(guò)供熱水用熱交換器3根據(jù)要求溫度而加熱的溫水；水箱供熱水回路，在預(yù)先 貯存有熱水的貯存熱水箱15內(nèi)的高溫水中混合來(lái)自供水的低溫水，以適當(dāng)溫 度供給熱水。
通過(guò)水管順次連接供水接口 6、減壓閥7、供水水量傳感器8、水止回閥9、 供水側(cè)傳熱管3c、 3d、供熱水混合閥10、冷熱水混合閥11、流量調(diào)節(jié)閥12、 廚房出熱水接口 13來(lái)構(gòu)成廚房供熱水回路。此外，供水接口 6與上水道等水 源相連，廚房出熱7j^妻口 13與廚房水龍頭14等相連。
通過(guò)水管順次連接供水接口 6、減壓閥7、供水水量傳感器8、水止回閥9、 供水側(cè)傳熱管3c、 3d、供熱水混合閥10、冷熱水混合閥11、流量調(diào)節(jié)閥12、 浴盆熱水注入閥17、流量開(kāi)關(guān)18、浴盆循環(huán)泵19、水位傳感器20、熱水出入 接口 21來(lái)構(gòu)成浴盆供熱水回路。
通過(guò)水管順次連接熱水出入接口 21、水位傳感器20、浴盆循環(huán)泵19、流量開(kāi)關(guān)18、浴盆用熱交換器24的浴盆用水管24b、浴盆出熱水接口 25而構(gòu)成 浴盆再加熱回路。此外，熱水出入接口 21通過(guò)浴盆循環(huán)適配器22與浴盆23 相連，在浴盆供熱水時(shí)，從水位傳感器20側(cè)向浴盆23側(cè)供熱水，在浴盆再加 熱時(shí)，水從浴盆23側(cè)向水位傳感器20側(cè)循環(huán)。另外，在浴盆再加熱時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)浴盆循環(huán)泵19，通過(guò)浴盆再加熱回路進(jìn)行 浴盆水的水循環(huán)，并且通過(guò)熱泵冷媒回路40進(jìn)行熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)打開(kāi)浴盆熱 交換開(kāi)閉閥26，形成供水側(cè)傳熱管3c、 3d、浴盆熱交換開(kāi)閉閥26、浴盆用冷 汷某管24a、機(jī)內(nèi)循環(huán)泵16的溫水循環(huán)環(huán)路。通過(guò)機(jī)內(nèi)循環(huán)泵16的運(yùn)4爭(zhēng)，以供 熱水用熱交換器3加熱的溫水，通過(guò)浴盆用熱交換器24對(duì)在浴盆用水管24b 中循環(huán)的浴盆23的剩余熱水進(jìn)行加熱，返回浴盆23，進(jìn)行浴盆再加熱。通過(guò)水管順次連接P&存熱水箱15、機(jī)內(nèi)循環(huán)泵16、供熱水用熱交換器3 的供水側(cè)傳熱管3c、 3d、供熱水混合閥10而構(gòu)成貯存熱水箱再加熱回路。貯存熱水箱再加熱運(yùn)轉(zhuǎn)，貯存熱水箱15的下側(cè)低溫水，通過(guò)^/L內(nèi)循環(huán)泵 16的運(yùn)轉(zhuǎn)，向供水側(cè)傳熱管3c、 3d輸送，被加熱而成為高溫水，經(jīng)過(guò)供熱水 混合閥IO貯存在貯存熱水箱15的上側(cè)。通過(guò)重復(fù)該循環(huán)加熱，從貯存熱水箱 15的上側(cè)順次為高溫水，不久，貯存熱水箱內(nèi)被預(yù)定溫度的高溫水充滿，結(jié) 束貯存熱水箱再加熱運(yùn)行。接著，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55，通過(guò)供熱水用遙控器55a以及地板加熱用遙控 器55b的操作設(shè)定，進(jìn)行第一系統(tǒng)以及第二系統(tǒng)熱泵冷^f某回路41、 42的運(yùn)轉(zhuǎn)/ 停止以及壓縮機(jī)la、 lb的旋轉(zhuǎn)速度控制，并且，通過(guò)控制冷媒開(kāi)閉閥2a、 2b、 2c的開(kāi)閉、膨脹閥4a、 4b、 4c的開(kāi)度、浴盆熱交換開(kāi)閉閥26的開(kāi)閉、地板加 熱用開(kāi)閉閥29、 30的開(kāi)閉、機(jī)內(nèi)循環(huán)泵16、浴盆循環(huán)泵19以及地板加熱用 循環(huán)泵37的運(yùn)轉(zhuǎn)/停止、以及供熱水混合閥10、冷熱水混合閥11、流量調(diào)節(jié) 閥12、浴盆熱水注入閥17的開(kāi)閉，而平滑地進(jìn)行廚房供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)、浴盆熱水 注入運(yùn)轉(zhuǎn)、浴盆再加熱運(yùn)轉(zhuǎn)、貯存熱水箱再加熱運(yùn)轉(zhuǎn)、地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)等。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55控制壓縮機(jī)la、 lb的旋轉(zhuǎn)速度，在運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始后立 即以預(yù)定的高速旋轉(zhuǎn)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，以便加快加熱上升時(shí)間，在熱負(fù)荷比較輕的穩(wěn)定 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行控制，以便以與加熱溫度相匹配的中低速旋轉(zhuǎn)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，在熱泵型供熱水地板加熱裝置中設(shè)有才企測(cè)壓縮機(jī)la、 lb的排出溫度的排出口熱敏電阻ls、 lt、檢測(cè)蒸發(fā)器5a、 5b的結(jié)霜或過(guò)熱度的蒸發(fā)器 熱敏電阻5s、 5t、檢測(cè)從供7JC接口 6供給的供水溫度的供水熱敏電阻8s、檢測(cè) 供熱水用熱交換器3的出口溫度的熱交換熱敏電阻3s、 3t、檢測(cè)供熱水混合閥 10的出口部的水溫的混合水熱敏電阻10s、檢測(cè)供水調(diào)節(jié)后的供熱水溫度的供 熱水熱敏電阻11s、用于檢測(cè)貯存熱水箱15內(nèi)的貯存熱水溫度以及貯存熱水量 的多個(gè)熱敏電阻15s、檢測(cè)浴盆供熱水用溫水的溫度的浴盆熱敏電阻18s、檢 測(cè)通過(guò)地板加熱用熱交換器27加熱了的熱媒體的溫度的供給溫度熱敏電阻 27s、檢測(cè)由地板加熱板33、 34加熱后的返回?zé)崦襟w的溫度的返回溫度熱敏電 阻36s、以及^:測(cè)浴盆23內(nèi)水位的水位傳感器20等，將各檢測(cè)信號(hào)輸入運(yùn)轉(zhuǎn) 控制單元55。運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55根據(jù)這些信號(hào)控制各設(shè)備。另外，減壓閥7將從例如作為水源的上水道供給的、具有約200 500kPa 的波動(dòng)的高水壓，控制到約170kPa左右的適于使用的恒定水壓。水止回閥9 使水僅單方向流過(guò)，防止逆流。此外，在本實(shí)施例中，將供熱水用熱交換器3分為第一系統(tǒng)熱泵冷J 某回路 和第二系統(tǒng)熱泵冷媒回路，在供水側(cè)傳熱管3c、 3d的各個(gè)上設(shè)有熱交換熱敏 電阻3s、 3t，但供熱水用熱交換器3可以將第一系統(tǒng)、第二系統(tǒng)一體化，通過(guò) 在供水側(cè)傳熱管3c、 3d的出口匯合的后方設(shè)置熱交熱交換敏電阻來(lái)檢測(cè)熱交 換水出口溫度，可以實(shí)現(xiàn)供熱水用熱交換器3的小型化以及成本的降低、減少 1個(gè)熱交換熱敏電阻。接著，參照?qǐng)D1的第一系統(tǒng)以及第二系統(tǒng)熱泵冷媒回路41、 42,供熱水 回路45、地板加熱回路50以及運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55，同時(shí)根據(jù)圖2的溫度控制表，對(duì)本發(fā)明的熱泵型供熱水地板加熱裝置中的溫度控制的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。 圖2表示供熱水、地板加熱、供熱水+地板加熱的各運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度控制表。此外，在圖2的溫度控制表中，將供熱水用熱交換器水出口溫度簡(jiǎn)稱為熱交換水出口溫度來(lái)表示。通過(guò)控制第一系統(tǒng)、第二系統(tǒng)壓縮機(jī)la、 lb的旋轉(zhuǎn)速度、以及第一系統(tǒng)供熱水用、第二系統(tǒng)供熱水用以及地板加熱用膨脹岡4a、 4b、 4c的開(kāi)度，以使控制量達(dá)到控制目標(biāo)值，來(lái)進(jìn)行供熱水、地板加熱、供熱水+地板加熱的各運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度控制。首先，在供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，以使第一系統(tǒng)、第二系統(tǒng)中 的控制量、即熱交換水出口溫度都達(dá)到作為目標(biāo)值的供熱水溫度目標(biāo)值?？刂乒崴谝幌到y(tǒng)以及第二系統(tǒng)的供熱水用膨脹閥4a、 4b的開(kāi)度，以使控制量、 即蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫度達(dá)到作為目標(biāo)值的蒸發(fā)器過(guò)熱度目標(biāo)值或 壓縮機(jī)排出溫度目標(biāo)值。此外，通過(guò)將蒸發(fā)器過(guò)熱度以及壓縮機(jī)排出溫度控制 到預(yù)定目標(biāo)值，可以形成高效率的制冷環(huán)路。
接著，在地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制第一系統(tǒng)的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，以使控制量、 即地板加熱供給溫度達(dá)到作為目標(biāo)值的地板加熱供給溫度目標(biāo)值，控制第一系 統(tǒng)的地板加熱用膨脹閥4c的開(kāi)度，以使控制量、即蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排 出溫度達(dá)到作為目標(biāo)值的蒸發(fā)器過(guò)熱度目標(biāo)值或壓縮機(jī)排出溫度目標(biāo)值。
另外，在供熱水+地板加熱同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制第一系統(tǒng)的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度， 以使控制量、即熱交換水出口溫度達(dá)到作為目標(biāo)值的供熱水溫度目標(biāo)值和地板 加熱供給溫度目標(biāo)值中的較高的一方，控制第二系統(tǒng)的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，以使 控制量、即熱交換水出口溫度達(dá)到作為目標(biāo)值的供熱水溫度目標(biāo)值?？刂乒?水第一系統(tǒng)以及第二系統(tǒng)的供熱水用膨脹閥4a、 4b的開(kāi)度，以使控制量、即 蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫度達(dá)到作為目標(biāo)值的蒸發(fā)器過(guò)熱度目標(biāo)值或壓 縮機(jī)排出溫度目標(biāo)值?？刂频谝幌到y(tǒng)的地板力口熱用膨脹閥4c的開(kāi)度，以使控 制量、即地板加熱供給溫度達(dá)到作為目標(biāo)值的修正后的地板加熱供給溫度目標(biāo) 值。
圖2的溫度控制表中，在供熱水+地板加熱同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使第一系統(tǒng)的壓 縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值成為供熱水溫度目標(biāo)值和地板加熱供給溫度目標(biāo)值中 較高的一方，使第二系統(tǒng)的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值成為供熱水溫度目標(biāo)值， 使地板加熱用膨脹閥開(kāi)度的控制量成為地板加熱供給溫度、修正目標(biāo)值后的地 板加熱供給溫度目標(biāo)值，因此，在供熱水+地板加熱同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不可能由供 熱水溫度引起地板加熱溫度降低。另外，關(guān)于供熱水溫度，即使在地板加熱供 給溫度目標(biāo)值比供熱水溫度目標(biāo)值高，為使熱交換水出口溫度成為地板加熱供 給溫度目標(biāo)值而控制第一 系統(tǒng)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的情況下，由于第二系統(tǒng)壓縮機(jī) 旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值為供熱水溫度目標(biāo)值，在熱交換出口后方的冷熱水混合閥 11中添加供水來(lái)調(diào)節(jié)到適宜溫度，因此可以完全沒(méi)有問(wèn)題地獲得對(duì)供熱水、地板加熱都適宜的溫度，進(jìn)行最佳溫度控制。在此，根據(jù)供熱水負(fù)荷、地板加熱負(fù)荷、水箱剩余熱水量等的關(guān)系對(duì)地板 加熱供給溫度目標(biāo)值進(jìn)行修正，例如為了優(yōu)先供給熱水而抑制地板加熱，因此 設(shè)想將地板加熱供給溫度目標(biāo)值設(shè)定得較低的情況。圖3表示使用熱水時(shí)的供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖，通過(guò)圖1的供熱水回路45 以及圖3的流程圖，說(shuō)明廚房水龍頭14的熱水使用時(shí)的供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)打開(kāi)廚房水龍頭14開(kāi)始使用熱水時(shí)(步驟60)，供水水量傳感器8檢 測(cè)流量，進(jìn)行供熱水開(kāi)始的判定，若流量在一定值以上則判定為供熱水開(kāi)始， 運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55使壓縮機(jī)la、 lb啟動(dòng)來(lái)開(kāi)始熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)供水4妄口 6、減 壓閥7、供水水量傳感器8、水用止回岡9、供水側(cè)傳熱管3c、 3d、供熱水混 合閥10、冷熱水混合閥11、流量調(diào)節(jié)閥12、廚房出熱水接口 13、廚房水龍頭 14的供熱水回路，開(kāi)始直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟61)。在此，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55通過(guò)旋轉(zhuǎn)速度控制單元運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)la、 lb,在使 壓縮后的高壓冷媒循環(huán)的同時(shí)，通過(guò)打開(kāi)冷媒開(kāi)閉閥2a、 2b并關(guān)閉冷媒開(kāi)閉 閥2c,在供熱水用熱交換器3中進(jìn)行冷媒循環(huán)，而在地板加熱用熱交換器27 中不進(jìn)行冷媒循環(huán)。另外，打開(kāi)調(diào)節(jié)膨脹閥4a、 4b，將膨脹閥4c關(guān)閉。即，將通過(guò)壓縮機(jī)la、 lb壓縮的高溫高壓冷媒送入供熱水用熱交換器3 的冷媒側(cè)傳熱管3a、 3b中，將供水側(cè)傳熱管3c、 3d中流過(guò)的供水加熱，向冷 熱水混合閥ll側(cè)循環(huán)。但在剛開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)后，送入供熱水用熱交換器3的冷媒 未成為足夠的高溫高壓，溫度較低，且供熱水用熱交換器3整體較冷，加熱水 的加熱能力不夠。因此，與直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟61)并行地進(jìn)行水箱供熱 水運(yùn)轉(zhuǎn)，供給預(yù)先通過(guò)水箱貯存熱水運(yùn)轉(zhuǎn)而貯存的高溫水(例如60~65°C) (步驟62)。水箱供給的高溫水，通過(guò)供熱水混合閥IO與從供熱水用熱交換 器3供給的熱水混合，為了達(dá)到適當(dāng)溫度(約40°C ),進(jìn)一步通過(guò)冷熱水混合 閥11適量混合來(lái)自供水水量傳感器8側(cè)的冷水，然而通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥12、廚 房出熱水接口 13，向廚房水龍頭14供給熱水。在直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始后，冷媒隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)而變?yōu)楦邷馗邏?，因此而產(chǎn) 生的來(lái)自冷^^某的放熱量增加，對(duì)水的加熱能力增加。通過(guò)熱交換熱^t電阻3s、 3t、混合水熱敏電阻10s、供熱水熱敏電阻lls、供水水量傳感器8的順次檢測(cè)，判定供熱水溫度以及流量(步驟63)，若在規(guī)定值以外，則為使供熱水溫度成 為適當(dāng)值(約40°C)而進(jìn)行壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度以及膨脹閥的控制、供熱水混合 閥IO以及冷熱水混合閥11的調(diào)節(jié)(步驟64)來(lái)修正。在此，壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制以及膨脹閥控制(步驟64)如圖2中說(shuō)明的 那樣，為使供熱水用熱交換器3的水出口溫度成為供熱水溫度目標(biāo)值而控制壓 縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，為使蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫度成為蒸發(fā)器過(guò)熱度目標(biāo)值 或壓縮機(jī)排出溫度目標(biāo)值而控制膨脹閥開(kāi)度，由此實(shí)現(xiàn)供熱水溫度的最佳控制。另外，進(jìn)行直接供熱水溫度的判定(步驟65),若直接供熱水溫度低于適 當(dāng)值(約40。C),在規(guī)定值以下，則繼續(xù)直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)和水箱供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)的 同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，若直接供熱水溫度達(dá)到適當(dāng)值(約4(TC),在規(guī)定值內(nèi)，則停止水 箱供熱7jc運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟66 ),僅進(jìn)行直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟67 )，在關(guān)閉水龍頭， 結(jié)束使用熱水(步驟68)前，繼續(xù)直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)。在直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)中，將圖1的第一系統(tǒng)熱泵冷々某回路41以及第二系統(tǒng) 熱泵冷媒回路42同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元對(duì)壓縮機(jī)la、 lb進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度 控制。夏季從作為水源的上水道等供給的供水溫度較高，較小的加熱量便足夠， 因此使旋轉(zhuǎn)速度減慢；冬季供水溫度較低，需要較大的加熱量，因此使旋轉(zhuǎn)速 度加快來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元減小啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的膨脹閥4a、 4b的開(kāi)度 來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)減小冷媒的循環(huán)量來(lái)實(shí)現(xiàn)冷媒的高溫化，為縮短熱泵的加熱 上升時(shí)間而進(jìn)行控制。當(dāng)關(guān)閉廚房水龍頭14結(jié)束使用熱水時(shí)(步驟68 )，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元55停止 熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)，停止直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟69)，但同時(shí)，通過(guò)水箱熱l文電阻15s 判定貯存熱水箱15的貯存熱水溫度以及貯存熱水量(步驟70)，若在規(guī)定值 內(nèi)，則結(jié)束貯存熱7jc運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟73)，若未達(dá)到規(guī)定值則進(jìn)行水箱貯存熱水運(yùn) 轉(zhuǎn)(步驟71)，再次判定貯存熱水溫度以及貯存熱水量(步驟72)。在達(dá)到規(guī) 定值內(nèi)后，結(jié)束水箱貯存熱水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟73)。接著，參照?qǐng)D1,通過(guò)圖4、圖5說(shuō)明地板加熱單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中的地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度控制，如圖2中所述，為使地板加熱供 給溫度成為地板加熱供給溫度目標(biāo)值而控制壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，為使蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫度成為預(yù)定目標(biāo)值而控制膨脹閥開(kāi)度，由此控制地板加熱溫 度。圖4表示在地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)中的地板加熱供給溫度目標(biāo)值的初始設(shè)定值的 一例。溫度目標(biāo)值的初始設(shè)定值，主要根據(jù)室溫確定為3段?？紤]到房間的放 熱，還加上外部空氣溫度，當(dāng)外部空氣溫度超過(guò)11。C時(shí)，將初始設(shè)定值下調(diào)5 °C。即，當(dāng)外部空氣溫度比較高時(shí)，由于從房間向外部的放熱較少，即使將地 板加熱溫度設(shè)定得略低也獲得足夠的舒適性，因此將初始目標(biāo)溫度設(shè)定得較 低。運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元，根據(jù)圖4的溫度設(shè)定表，對(duì)地板加熱供給溫度目標(biāo)值進(jìn)行 了初始設(shè)定，地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始后直到預(yù)定時(shí)間前(例如20分鐘)，4吏地板加 熱供給溫度目標(biāo)值成為初始設(shè)定值，在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間以后根據(jù)使用條件來(lái)改變 地板加熱供給溫度目標(biāo)值。通過(guò)圖1、圖5,對(duì)地板加熱單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作以及溫度控制進(jìn)行說(shuō)明。 使地板加熱用遙控器55b的地板加熱按鈕為ON來(lái)開(kāi)始使用地板加熱(步驟 80)，同時(shí)，從兩個(gè)區(qū)域33、 34中選擇地板加熱范圍，設(shè)定地板加熱返回溫度 以及地板力口熱使用時(shí)間時(shí)(步驟81),開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)第一系統(tǒng)熱泵冷媒回路以及地 板加熱用循環(huán)泵37 (步驟82)。即，在圖1中，在第一系統(tǒng)熱泵冷媒回路41中，關(guān)閉冷媒開(kāi)閉閥2a,打 開(kāi)冷媒開(kāi)閉閥2c，以壓縮機(jī)la—冷媒開(kāi)閉閥2c—地板加熱用冷媒管27a—地 板加熱用膨脹閥4c—蒸發(fā)器5a—壓縮機(jī)la的熱泵回路進(jìn)行地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在地板加熱回路50中，通過(guò)地板加熱用遙控器55b的選擇，打開(kāi) 地板加熱用開(kāi)閉閥29、 30的某個(gè)或雙方，通過(guò)地斧反加熱用循環(huán)泵37的運(yùn)轉(zhuǎn)， 熱媒體在地板加熱用水箱36—地板加熱用循環(huán)泵37—地板加熱用傳熱管 27b—地板加熱用開(kāi)閉閥29、 30—地板加熱用供熱水接口 31、 32—放熱管33a、 34a—地板加熱用返回接口 35—地板加熱用水箱36的封閉回路中循環(huán)，由地 板加熱用熱交換器27加熱的熱媒體通過(guò)地板加熱板33、 34加熱地板，進(jìn)行放 熱。關(guān)于在地板加熱回路50中循環(huán)的熱媒體，通過(guò)供給溫度熱敏電阻27s檢 測(cè)地板加熱用傳熱管27b的出口部的供給溫度，通過(guò)返回溫度熱敏電阻36s檢測(cè)地板加熱用水箱36的入口部的返回溫度，隨時(shí)將各個(gè)溫度信息向運(yùn)轉(zhuǎn)控制 單元55發(fā)送。返回圖5，在地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始后的上升運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使第一系統(tǒng)壓縮機(jī)的控 制量為地板加熱供給溫度，使目標(biāo)值為地板加熱供給溫度初始設(shè)定值來(lái)進(jìn)行運(yùn) 轉(zhuǎn)，由此，縮短地才反加熱到適宜溫度的時(shí)間。供給溫度控制運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)地板加熱供給溫度以及地板加熱返回溫度的檢測(cè) (步驟83 )信息，每到預(yù)定時(shí)間(例如10分鐘)改變地板加熱供給溫度目標(biāo) 值(步驟84 )，例如在地板加熱返回溫度低于"地板加熱返回溫度目標(biāo)值- 1 。C"時(shí)升高地板加熱供給溫度目標(biāo)值，在地板加熱返回溫度高于地板加熱返回 溫度目標(biāo)值時(shí)降低地板加熱供給溫度目標(biāo)值，在其他情況下維持當(dāng)前地板加熱 供給溫度目標(biāo)值。另外，對(duì)于地板加熱供給溫度目標(biāo)值設(shè)置最低值(例如3(TC)以及最高 值(例如70°C )，在改變地板加熱供給溫度目標(biāo)值(步驟84 )后，進(jìn)行地板加 熱供給溫度目標(biāo)值的判定(步驟85 )，當(dāng)改變后的地板加熱供給溫度目標(biāo)值在 最低值(例如30°C)以上時(shí)，為使地板加熱供給溫度達(dá)到地板加熱供給溫度 目標(biāo)值而進(jìn)行壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制，同時(shí)為使蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫度 達(dá)到蒸發(fā)器過(guò)熱度目標(biāo)值或壓縮機(jī)排出溫度目標(biāo)值而進(jìn)行膨脹閥開(kāi)度控制(步 驟86),來(lái)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)改變后的地板加熱供給溫度目標(biāo)值未達(dá)到最低值(例 如30°C)時(shí)，停止第一系統(tǒng)熱泵冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)，僅進(jìn)行地板加熱用循環(huán)泵 37的運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟87 )。另外，通過(guò)計(jì)時(shí)器的時(shí)間測(cè)量(步驟83)，判定地板加熱使用時(shí)間是否經(jīng) 過(guò)了設(shè)定時(shí)間(步驟88),若在設(shè)定時(shí)間以內(nèi)，則每到預(yù)定時(shí)間返回地板加熱 供給溫度目標(biāo)值修正(步驟84)并繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，若超過(guò)^L定時(shí)間，則停止熱泵 運(yùn)轉(zhuǎn)以及地板加熱用泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)束地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟89 )。此外，在流程圖中連續(xù)地記載了各動(dòng)作，但這是出于方便，而不一定規(guī)定 順序。例如，也可以一直進(jìn)行經(jīng)過(guò)設(shè)定時(shí)間的判定(步驟88),有時(shí)在第一系 統(tǒng)熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)停止(步驟87)以前達(dá)到規(guī)定時(shí)間，結(jié)束地4反加熱運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟89 )。接下來(lái)，對(duì)于圖6中同時(shí)進(jìn)行由使用廚房水龍頭而導(dǎo)致的供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)和地 板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度控制進(jìn)行說(shuō)明。此外，對(duì)于供熱水以及地板加熱的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的詳細(xì)情況，在圖4、圖5中已進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。當(dāng)打開(kāi)廚房水龍頭14,開(kāi)始使用熱水時(shí)(步驟90)，并行地進(jìn)行水箱供熱 水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟91 )和基于熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟92 )的直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟93 )。熱泵冷士某回路40，為了縮短啟動(dòng)時(shí)間、，提高供熱水加熱能力而進(jìn)行壓縮 機(jī)旋轉(zhuǎn)速度控制以及膨脹閥開(kāi)度控制(步驟94),在直接供熱水溫度判定(步 驟95 )中，當(dāng)達(dá)到適當(dāng)供熱水溫度(約40°C )時(shí)，停止水箱供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)(步 驟96 ),僅以直接供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)繼續(xù)供給熱水(步驟97 )。另一方面，與供熱水運(yùn)轉(zhuǎn)并行地使地板加熱按鈕為ON，開(kāi)始使用地板加 熱(步驟100)時(shí)，打開(kāi)冷^某開(kāi)閉閥2c以及地板加熱用膨脹閥4c,運(yùn)轉(zhuǎn)地板 加熱用泵(步驟101 ),開(kāi)始地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟102 )。地板加熱供給溫度目標(biāo)值，在地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始后預(yù)定時(shí)間(例如20分 鐘)內(nèi)為初始設(shè)定值(步驟103)，在經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間(例如20分鐘)以后， 成為修正地板加熱供給溫度目標(biāo)值。另外，通過(guò)在圖2中詳細(xì)說(shuō)明的溫度控制表，如下來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制(步驟 104 )。為使熱交換水溫度成為供熱水溫度目標(biāo)值和地板加熱供給溫度目標(biāo)值中 較高的一方，而控制第一系統(tǒng)的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度(步驟104a),為使熱交換水 出口溫度成為供熱水溫度目標(biāo)值，而控制第二系統(tǒng)額壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。為使蒸 發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫度達(dá)到作為預(yù)定目標(biāo)值的蒸發(fā)器過(guò)熱度目標(biāo)值或 壓縮機(jī)排出溫度目標(biāo)值，而控制第一系統(tǒng)的供熱水用膨脹4a以及第二系統(tǒng)的 膨脹閥4b的開(kāi)度(步驟104b)。為使地板加熱供給溫度達(dá)到修正后的地板加 熱供給溫度目標(biāo)值，而控制第一系統(tǒng)的地板加熱用膨脹閥4c的開(kāi)度(步驟 104c)。根據(jù)供熱水負(fù)荷、地板加熱負(fù)荷、水箱剩余熱水量等的關(guān)系，進(jìn)行在此的 地板加熱供給溫度目標(biāo)值的修正，例如，為了優(yōu)先供給熱水，抑制地板加熱， 而將地板加熱供給溫度目標(biāo)值設(shè)定得較低。具體而言，例如，當(dāng)使第一系統(tǒng)的供熱水溫度目標(biāo)值為60°C,使地板加 熱供給溫度目標(biāo)值為50。C時(shí)，由于以60。C來(lái)控制第一系統(tǒng)的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度， 因此即使直接供給被加熱的溫水，供熱水也沒(méi)有問(wèn)題。與之相對(duì)，地板加熱供給溫度需要下降10°C，因此，通過(guò)比當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)一步減小第一系統(tǒng)的地板加 熱用膨脹閥4c的開(kāi)度，減小地板加熱用冷媒管27a側(cè)的冷媒循環(huán)量，可以降 低加熱溫度。相反地，當(dāng)使第一系統(tǒng)的供熱水溫度目標(biāo)值為5CTC，使地板加 熱供給溫度目標(biāo)值為60。C時(shí)，由于以60。C來(lái)控制第一系統(tǒng)的壓縮機(jī)和地板加 熱用膨脹閥，因此對(duì)于地板加熱沒(méi)有問(wèn)題。在此，廚房出熱水接口 13或熱水 出入接口 21的供熱水溫度需要P爭(zhēng)低l(TC，但通過(guò)增加來(lái)自冷熱水混合閥11 的供水量，可以保持50。C。
如上所述，使第一系統(tǒng)的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值成為供熱水溫度目標(biāo)值 和地板加熱供給溫度目標(biāo)值中的較高的一方，使第二系統(tǒng)的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的 目標(biāo)值成為供熱水溫度目標(biāo)值，使地4反加熱用膨脹閥4c的開(kāi)度的控制量成為 對(duì)地板加熱供給溫度目標(biāo)值修正后的地板加熱供給溫度目標(biāo)值，因此，在供熱 水和地板加熱同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不必?fù)?dān)心由供熱水溫度導(dǎo)致地板加熱溫度下降。另 外，當(dāng)?shù)匕寮訜峁┙o溫度目標(biāo)值高于供熱水溫度目標(biāo)值，為使供熱水溫度成為 熱交換水出口溫度較高的一方的地板力。熱供給溫度目標(biāo)值，而控制第一系統(tǒng)壓 縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的情況下，由于第二系統(tǒng)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值是供熱水溫度 目標(biāo)值，在熱交換出口以后的冷熱水混合閥11中添加冷水，調(diào)節(jié)到適宜溫度， 因此也可以完全沒(méi)有問(wèn)題地獲得對(duì)于供熱水、地板加熱都適宜的溫度，進(jìn)行最 佳溫度控制。
在供水使用中， 一邊繼續(xù)溫度控制(步驟104), —邊繼續(xù)直接供熱水運(yùn) 轉(zhuǎn)(步驟105)，當(dāng)關(guān)閉水龍頭，結(jié)束使用熱水時(shí)(步驟106),進(jìn)行貯存熱水 溫度以及!^存熱水量的判定(步驟107)，若有必要?jiǎng)t進(jìn)行水箱貯存熱水運(yùn)轉(zhuǎn) (步驟108 ),在充分貯存熱水后結(jié)束貯存熱水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟109 )。
另夕卜， 一邊繼續(xù)溫度控制(步驟104)， 一邊繼續(xù)地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟IIO), 重復(fù)進(jìn)行地板加熱供給溫度目標(biāo)值的改變以及溫度控制。在地板加熱供給溫度 判定(步驟lll)中，在改變后的地板加熱供給溫度目標(biāo)值未達(dá)到規(guī)定值時(shí)， 停止熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)，僅進(jìn)行地板加熱用泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，進(jìn)行地板加熱使用時(shí)間經(jīng) 過(guò)設(shè)定時(shí)間的判定(步驟113),若超過(guò)了設(shè)定時(shí)間，則停止熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)以及地 板加熱用泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)束地板加熱運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟114 )。
如上詳細(xì)說(shuō)明的那樣，本發(fā)明涉及在具有以雙環(huán)路直接供熱水的回路的熱泵供熱水地板加熱裝置中，同時(shí)使用供熱水和地板加熱時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。若具有 直接供熱水回路，則可以與貯存熱水水箱的大小或有無(wú)在夜間貯存熱水無(wú)關(guān)地 進(jìn)行應(yīng)用，具有同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種熱泵型供熱水地板加熱裝置，具備第一系統(tǒng)熱泵冷媒回路，其具有第一壓縮機(jī)、第一供熱水用熱交換器、第一供熱水用膨脹閥、第一蒸發(fā)器、地板加熱用熱交換器、以及地板加熱用膨脹閥，所述第一供熱水用熱交換器以及所述第一供熱水用膨脹閥，與所述地板加熱用熱交換器以及地板加熱用膨脹閥并列地連接；第二系統(tǒng)熱泵冷媒回路，其具有第二壓縮機(jī)、第二供熱水用熱交換器、第二供熱水用膨脹閥、第二蒸發(fā)器；直接供熱水回路，其從供熱水接口直接供給通過(guò)所述第一和第二供熱水用熱交換器加熱了的溫水；地板加熱回路，其使通過(guò)所述地板加熱用熱交換器加熱了的溫水循環(huán)；以及運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元，其對(duì)所述第一和第二壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、所述第一和第二供熱水用膨脹閥以及所述地板加熱用膨脹閥的開(kāi)度進(jìn)行控制，所述熱泵型供熱水地板加熱裝置的特征在于，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元，當(dāng)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)供熱水和地板加熱時(shí)，使壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的控制量在第一、第二系統(tǒng)中都為供熱水用熱交換器的水出口溫度，使壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值在第一系統(tǒng)中為供熱水溫度目標(biāo)值和地板加熱供給溫度目標(biāo)值中較高的一方，在第二系統(tǒng)中為供熱水溫度目標(biāo)值；使供熱水用膨脹閥的開(kāi)度的控制量在第一、第二系統(tǒng)中都為蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫度，使目標(biāo)值為預(yù)定目標(biāo)值，使地板加熱用膨脹閥開(kāi)度的控制量為地板加熱供給溫度，使目標(biāo)值為地板加熱供給溫度目標(biāo)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵型供熱水地板加熱裝置，其特征在于， 在所述第一供熱水用熱交換器的水側(cè)傳熱管出口和所述第二供熱水用熱—交換器的水側(cè)傳熱管出口，分別具有溫度熱敏電阻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵型供熱水地板加熱裝置，其特征在于， 所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元具有根據(jù)使用條件來(lái)改變所述地板加熱供給溫度目標(biāo)值的修正功能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵型供熱水地板加熱裝置，其特征在于， 使所述第一和第二供熱水用熱交換器一體化，在該第 一和第二供熱水用熱交換器的供水側(cè)傳熱管匯合后的位置，設(shè)有熱交換熱敏電阻。
5. —種熱泵型供熱水地板加熱裝置，具備第一系統(tǒng)熱泵冷媒回路，其具有第一壓縮機(jī)、第一供熱水用熱交換器、第 一供熱水用膨脹閥、第一蒸發(fā)器、地板加熱用熱交換器、以及地板加熱用膨脹 閥，所述第一供熱水用熱交換器以及所述第一供熱水用膨脹閥，與所述地板加 熱用熱交換器以及地板加熱用膨脹閥并列地連接；第二系統(tǒng)熱泵冷媒回路，其具有第二壓縮機(jī)、第二供熱水用熱交換器、第 二供熱水用膨脹閥、第二蒸發(fā)器；直接供熱水回路，其從供熱水接口直接供給通過(guò)所述第 一和第二供熱水用 熱交換器加熱了的溫水；地板加熱回路，其使通過(guò)所述地板加熱用熱交換器加熱了的溫水循環(huán)；貝i存熱水回路，其由所述第一和第二供熱水熱交換器、供熱水混合閥、JSi 存通過(guò)所述第一和第二供熱水用熱交換器加熱后的溫水的貯存熱水箱、以及枳j 內(nèi)循環(huán)泵構(gòu)成；水箱供熱水回路，其將通過(guò)所述第一和第二供熱水用熱交換器加熱的溫 水，與在所述]ie:存熱水箱中P&存的溫水混合，從所述供熱水接口進(jìn)行熱水供給； 以及運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元，其對(duì)所述第一和第二壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、所述第一和第二 供熱水用膨脹閥以及所述地板加熱用膨脹閥的開(kāi)度進(jìn)行控制， 所述熱泵型供熱水地板加熱裝置的特征在于，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元，當(dāng)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)供熱水和地板加熱時(shí)，使壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度 的控制量在第一、第二系統(tǒng)中都為供熱水用熱交換器的水出口溫度，使壓縮機(jī) 旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值在第一系統(tǒng)中為供熱水溫度目標(biāo)值和地板加熱供給溫度目 標(biāo)值中較高的一方，在第二系統(tǒng)中為供熱水溫度目標(biāo)值；使供熱水用膨脹閥的開(kāi)度的控制量在第一、第二系統(tǒng)中都為蒸發(fā)器過(guò)熱度 或壓縮機(jī)排出溫度，使目標(biāo)值為預(yù)定的目標(biāo)值，使地板加熱用膨脹閥開(kāi)度的控 制量為地板加熱供給溫度，使目標(biāo)值為地板加熱供給溫度目標(biāo)值。
全文摘要
本發(fā)明提供熱泵型供熱水地板加熱裝置，具備第一系統(tǒng)熱泵冷媒回路(41)、第二系統(tǒng)熱泵冷媒回路(42)、地板加熱回路(50)、運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元(55)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制單元在同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)供熱水和地板加熱時(shí)，使壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的控制量在第一、第二系統(tǒng)中都為供熱水用熱交換器(3)的水出口溫度；使壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值在第一系統(tǒng)中為供熱水溫度目標(biāo)值和地板加熱供給溫度目標(biāo)值中較高一方，在第二系統(tǒng)中為供熱水溫度目標(biāo)值；使供熱水用膨脹閥開(kāi)度(4a、4b)的控制量在第一、第二系統(tǒng)中都為蒸發(fā)器過(guò)熱度或壓縮機(jī)排出溫度，使目標(biāo)值為預(yù)定目標(biāo)值；使地板加熱用膨脹閥開(kāi)度的控制量為地板加熱供給溫度，使目標(biāo)值為地板加熱供給溫度目標(biāo)值。由此進(jìn)行最佳溫度控制。
文檔編號(hào)F24D3/12GK101298924SQ200710140359
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月1日
發(fā)明者伏木隆之, 增田正, 店網(wǎng)太一, 權(quán)守仁彥, 水谷圭一, 福島功一, 遠(yuǎn)藤和廣, 高木純一 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社;關(guān)西電力株式會(huì)社