專利名稱：熱泵式供熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵式供熱水器，特別是涉及利用深夜電力等在所期望時間內(nèi)將所期 望溫度的熱水儲存到熱水儲槽中的技術(shù)。
背景技術(shù)：
已知具有燒熱功能的熱泵式供熱水器，該熱泵式供熱水器利用深夜電力等驅(qū)動熱 泵循環(huán)，加熱低溫水，將所期望溫度的熱水儲存在熱水儲槽中。這樣的熱泵式供熱水器使 從熱水儲槽的底部抽出了的低溫水流到設(shè)于熱泵循環(huán)的水_制冷劑換熱器，燒熱到設(shè)定溫 度，將其返回到熱水儲槽的上部。這樣，能夠在熱水儲槽內(nèi)確保必要量的所期望溫度的熱 水。在這樣的熱泵式供熱水器中，一般使得能夠在規(guī)定時間燒熱地將熱泵的加熱能力 設(shè)定為規(guī)定的值。另外，以使低溫水在水-制冷劑換熱器中流過1次而將其燒熱到所期望 的溫度為前提進(jìn)行計(jì)劃。為此，按照專利文獻(xiàn)1記載的燒熱控制，檢測流入到水-制冷劑換 熱器的低溫水的溫度，計(jì)算出將該低溫水加熱到所期望的燒熱設(shè)定溫度所需要的熱量，根 據(jù)熱泵的加熱能力計(jì)算出能夠加熱到燒熱設(shè)定溫度的低溫水的循環(huán)流量。然后，控制從熱 水儲槽的底部將低溫水抽出、使其流入到水-制冷劑換熱器的循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，將其控制為 目標(biāo)循環(huán)流量。熱泵的加熱能力隨外氣溫度而變動，所以，根據(jù)外氣溫度對循環(huán)流量進(jìn)行修 正控制。另外，按照專利文獻(xiàn)2記載的燒熱控制，根據(jù)水_制冷劑換熱器的加熱能力、燒熱 設(shè)定溫度、及水_制冷劑換熱器的流入水的檢測溫度，確定循環(huán)路中的循環(huán)流量的目標(biāo)值， 同時，用流量傳感器檢測循環(huán)路中的循環(huán)流量，使循環(huán)流量的檢測值與目標(biāo)值一致地控制 循環(huán)泵，由溫度傳感器檢測由水_制冷劑換熱器加熱了的熱水溫度，使檢測溫度與燒熱設(shè) 定溫度一致地控制壓縮機(jī)的壓縮容量。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-222396號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-327725號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
可是，形成燒熱循環(huán)路的循環(huán)配管的長度相應(yīng)于熱水儲槽與水-制冷劑換熱器間 的距離而不同。另外，彎曲的數(shù)量隨配管的路徑而不同。為此，相應(yīng)于熱泵式供熱水器的設(shè) 置狀況，燒熱循環(huán)路的壓力損失的值分別不同。因此，如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，在按循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速控制循環(huán)流量的方式的場 合，與泵轉(zhuǎn)速相應(yīng)的泵流量相應(yīng)于燒熱循環(huán)路的壓力損失而改變，所以，存在不能控制為目 標(biāo)循環(huán)流量的問題。另外，如專利文獻(xiàn)2記載的那樣，使用流量傳感器直接測定循環(huán)路內(nèi)的 循環(huán)流量進(jìn)行控制，即使在發(fā)生的燒熱循環(huán)路的壓力損失的值相應(yīng)于熱泵式供熱水器的設(shè) 置狀況而不同的場合，也能夠控制為所期望的循環(huán)流量，但由于使用流量傳感器，所以，存 在部件數(shù)量增加的問題、流量傳感器的雜質(zhì)堵塞等導(dǎo)致傳感器發(fā)生誤動作的問題。本發(fā)明以熱泵式供熱水器為對象，該熱泵式供熱水器具有壓縮制冷劑的壓縮機(jī)；利用從該壓縮機(jī)排出的高溫、高壓的制冷劑對水進(jìn)行加熱的水_制冷劑換熱器；使從該 水_制冷劑換熱器通過膨脹閥流入的低溫、低壓的制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換后將其返回到 所述壓縮機(jī)的蒸發(fā)器；連通到供水源的熱水儲槽；由循環(huán)泵將該熱水儲槽的水抽出、使其 流到所述水_制冷劑換熱器后將其返回到所述熱水儲槽的循環(huán)路；將由所述水_制冷劑換 熱器加熱的熱水溫度控制為燒熱設(shè)定溫度的控制裝置；及對由所述水_制冷劑換熱器加熱 的熱水溫度的加熱能力進(jìn)行控制的控制裝置。解決上述問題的本發(fā)明第一方式的特征在于具有這樣的功能，即，在循環(huán)的水流 量因處于所述熱水儲槽與所述水_制冷劑換熱器間的循環(huán)路的長度、彎曲數(shù)量造成的阻力 而與設(shè)定值不同的場合，以使所述循環(huán)的水流量成為設(shè)定值的方式修正循環(huán)泵的輸出。解決上述問題的本發(fā)明第二方式的特征在于每隔規(guī)定時間確認(rèn)上述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn) 速，在轉(zhuǎn)速比基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速大規(guī)定值以上的場合，使循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速減少規(guī)定值。解決上述問題的本發(fā)明第三方式的特征在于每隔規(guī)定時間確認(rèn)上述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn) 速，在轉(zhuǎn)速比基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速小規(guī)定值以上的場合，使循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速增加規(guī)定值。解決上述問題的本發(fā)明第四方式的特征在于存儲上述循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速的改變值， 在下一次的運(yùn)行時附加考慮(加味)改變值進(jìn)行循環(huán)泵的運(yùn)行。解決上述問題的本發(fā)明第五方式的特征在于在切斷電源時將存儲了的上述循環(huán) 泵的轉(zhuǎn)速的改變值清除。因此，即使在熱泵式供熱水器被移設(shè)等、循環(huán)路徑被改變了的場 合，也能夠?qū)ρh(huán)泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行改變。按照本發(fā)明，即使不使用流量傳感器，在與熱水儲槽和水_制冷劑換熱器間的距 離對應(yīng)的長度產(chǎn)生不同、因配管的路徑不同造成彎曲數(shù)量不同而導(dǎo)致燒熱循環(huán)路的壓力損 失不同時，也能夠?qū)嵤┯糜诎l(fā)揮所期望的加熱能力的循環(huán)泵控制，能夠?qū)裏徇\(yùn)行時間保 持為規(guī)定時間。



12熱水供給配管13外氣溫度傳感器14進(jìn)水溫度傳感器15送出熱水溫度傳感器21、36 減法器22馬達(dá)控制裝置31燒熱運(yùn)行指令32、34 運(yùn)算器33目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值35泵驅(qū)動轉(zhuǎn)速37泵控制裝置
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以熱泵式供熱水器為對象，該熱泵式供熱水器具有壓縮制冷劑的壓縮機(jī)， 利用從該壓縮機(jī)排出的高溫、高壓的制冷劑對水進(jìn)行加熱的水_制冷劑換熱器，使從該 水_制冷劑換熱器通過膨脹閥流入的低溫、低壓的制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換后將其返回到 上述壓縮機(jī)的蒸發(fā)器，連通到供水源的熱水儲槽，由循環(huán)泵將該熱水儲槽的水抽出、使其流 到上述水_制冷劑換熱器后將其返回到熱水儲槽的循環(huán)路，將由上述水_制冷劑換熱器加 熱的熱水溫度控制為燒熱設(shè)定溫度的控制裝置，及對由上述水_制冷劑換熱器加熱的熱水 溫度的加熱能力進(jìn)行控制的控制裝置。另外，本發(fā)明的特征在于具有這樣的功能，即，在基于處在熱水儲槽與水-制冷 劑換熱器間的循環(huán)路的長度、彎曲數(shù)量的阻力使得循環(huán)的水流量與設(shè)定值不同的場合，使 循環(huán)的水流量成為設(shè)定值地修正循環(huán)泵的輸出。另外，本發(fā)明的特征在于每隔規(guī)定時間確認(rèn)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)速比基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速大 規(guī)定值以上的場合，使循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速減少規(guī)定值。另外，本發(fā)明的特征在于每隔規(guī)定時間確認(rèn)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)速比基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速小 規(guī)定值以上的場合，使循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速增加規(guī)定值。另外，本發(fā)明的特征在于存儲循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速的改變值，在下一次的運(yùn)行時附加考 慮改變值地進(jìn)行循環(huán)泵的運(yùn)行。另外，本發(fā)明的特征在于在切斷電源時將存儲了的循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速的改變值清除。 因此，即使在熱泵式供熱水器被移設(shè)，改變了循環(huán)路徑的場合，也能夠改變循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速。按照本發(fā)明，即使不使用流量傳感器，即使產(chǎn)生與熱水儲槽和水_制冷劑換熱器 間的距離對應(yīng)的長度的不同，即使配管的路徑不同使得彎曲數(shù)量不同而導(dǎo)致燒熱循環(huán)路的 壓力損失不同，也能夠?qū)嵤┯糜诎l(fā)揮所期望的加熱能力的循環(huán)泵控制，能夠?qū)裏徇\(yùn)行時 間保持為規(guī)定時間。本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)可以根據(jù)與附圖相關(guān)的以下的本發(fā)明實(shí)施例的說明而
變得明確。實(shí)施例下面使用

本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1表示本發(fā)明熱泵式供熱水器的系統(tǒng) 構(gòu)成圖。圖2為本發(fā)明壓縮機(jī)的控制框圖。圖3為作為本發(fā)明特征部的循環(huán)泵的控制裝置 的控制框圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的熱泵式供熱水器由熱泵單元1和槽單元2構(gòu)成；該熱泵 單元1在箱體內(nèi)部搭載了圖左側(cè)所示的包含水-制冷劑換熱器的制冷劑循環(huán)；該槽單元2 在箱體內(nèi)部搭載了圖右側(cè)所示的包含熱水儲槽的熱水供給循環(huán)；熱泵單元1和槽單元2在 熱泵式供熱水器的施工現(xiàn)場使用連接配管3連接。制冷劑循環(huán)通過制冷劑配管將壓縮機(jī)4、 水_制冷劑換熱器5、膨脹閥6、及蒸發(fā)器7連接成環(huán)狀；該壓縮機(jī)4對制冷劑進(jìn)行壓縮；該 水_制冷劑換熱器5使從壓縮機(jī)4排出的高溫 高壓的制冷劑與從熱水儲槽引導(dǎo)的水進(jìn)行 熱交換；該膨脹閥6使從水-制冷劑換熱器5流出的制冷劑減壓；該蒸發(fā)器7使由膨脹閥6 減壓了的低溫 低壓的制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換。由風(fēng)扇8使外氣通風(fēng)到蒸發(fā)器7。水循 環(huán)由循環(huán)配管將熱水儲槽9、循環(huán)泵10、水-制冷劑換熱器5連接成環(huán)狀，該熱水儲槽9儲 存必要量的熱水，該循環(huán)泵10引導(dǎo)熱水儲槽9的底部的水，該水-制冷劑換熱器5使從循 環(huán)泵10排出的水與制冷劑進(jìn)行熱交換；從水_制冷劑換熱器5排出的水被返回到熱水儲槽 9的頂部。另外，在熱水儲槽9的底部通過供水配管11連接圖中未表示的水管等供水源，頂 部連接向使用場所供給熱水的熱水供給配管12。在蒸發(fā)器7的近旁設(shè)有測量外氣溫度的外氣溫度傳感器13。在設(shè)于水_制冷劑換 熱器5前后的水循環(huán)內(nèi)的配管，設(shè)有測量流入到水_制冷劑換熱器5的水的溫度的進(jìn)水溫 度傳感器14和測量從水-制冷劑換熱器5流出的水的溫度的送出熱水溫度傳感器15。圖2表示壓縮機(jī)4的控制方式。壓縮機(jī)4的運(yùn)行對壓縮容量進(jìn)行控制，將送出熱 水溫度傳感器15的檢測溫度保持為燒熱設(shè)定溫度地控制。如圖2所示，控制裝置將可變地 設(shè)定的燒熱設(shè)定溫度Two*取入，同時，將送出熱水溫度傳感器15的檢測溫度Two取入，在減 法器21中求出它們的溫差A(yù)TW0(TW0*-TW0)，將該溫差Δ Two輸出到馬達(dá)控制裝置22。馬 達(dá)控制裝置22減小該溫差A(yù)Two地控制壓縮機(jī)4的馬達(dá)轉(zhuǎn)速，從而控制壓縮容量，控制熱 泵的加熱能力。圖3表示循環(huán)泵10的控制方式。在圖3中，如輸入燒熱運(yùn)行指令31，則使用分別 從外氣溫度傳感器13、進(jìn)水溫度傳感器14獲得的外氣溫度、進(jìn)水溫度、及燒熱目標(biāo)溫度和 必要的加熱能力的值，在運(yùn)算器32中計(jì)算出循環(huán)泵10的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在運(yùn)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)速后， 使用存儲在微機(jī)中的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值33，由運(yùn)算器34進(jìn)行目標(biāo)轉(zhuǎn)速的修正，決定泵驅(qū)動轉(zhuǎn) 速35。為了按決定了的泵驅(qū)動轉(zhuǎn)速35運(yùn)行循環(huán)泵10，用運(yùn)算器36計(jì)算出現(xiàn)在的泵轉(zhuǎn)速與 泵驅(qū)動轉(zhuǎn)速35的差，減小該差地由泵控制裝置37控制循環(huán)泵10的轉(zhuǎn)速。循環(huán)泵10驅(qū)動后，一旦經(jīng)過規(guī)定時間，則確認(rèn)經(jīng)過規(guī)定時間時的壓縮機(jī)4的轉(zhuǎn)速是 否處于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)，在比范圍內(nèi)高的場合，以減小循環(huán)泵10的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的方式重新設(shè) 定目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值33，在壓縮機(jī)4的轉(zhuǎn)速比基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)低的場合，以提高循環(huán)泵10的 目標(biāo)轉(zhuǎn)速的方式重新設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值33。在燒熱運(yùn)行指令31繼續(xù)的期間，反復(fù)進(jìn)行該 動作，一旦解除了燒熱運(yùn)行指令31，則將解除時的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值33存儲在微機(jī)中。按照本實(shí)施例，即使不使用流量傳感器等，即使產(chǎn)生與熱水儲槽和水_制冷劑換 熱器間的距離對應(yīng)的長度的不同，即使配管的路徑不同使得彎曲數(shù)量不同而導(dǎo)致燒熱循環(huán)路的壓力損失不同，也能夠?qū)嵤┯糜诎l(fā)揮所期望的加熱能力的循環(huán)泵控制，能夠?qū)裏徇\(yùn) 行時間保持為規(guī)定時間。 上述說明對實(shí)施例進(jìn)行，但本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在本發(fā)明 的精神和附上的請求保護(hù)的技術(shù)的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更及修正。
權(quán)利要求
一種熱泵式供熱水器，具有壓縮制冷劑的壓縮機(jī)；利用從該壓縮機(jī)排出的高溫、高壓的制冷劑對水進(jìn)行加熱的水 制冷劑換熱器；使從該水 制冷劑換熱器通過膨脹閥流入的低溫、低壓的制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換后將其返回到所述壓縮機(jī)的蒸發(fā)器；連通到供水源的熱水儲槽；由循環(huán)泵將該熱水儲槽的水抽出、使其流到所述水 制冷劑換熱器后將其返回到所述熱水儲槽的循環(huán)路；將由所述水 制冷劑換熱器加熱的熱水溫度控制為燒熱設(shè)定溫度的控制裝置；及對由所述水 制冷劑換熱器加熱的熱水溫度的加熱能力進(jìn)行控制的控制裝置，其特征在于；具有這樣的功能，即，在循環(huán)的水流量因處于所述熱水儲槽與所述水 制冷劑換熱器間的循環(huán)路的長度、彎曲數(shù)量造成的阻力而與設(shè)定值不同的場合，以使所述循環(huán)的水流量成為設(shè)定值的方式修正循環(huán)泵的輸出。
2.一種熱泵式供熱水器，具有壓縮制冷劑的壓縮機(jī)；利用從該壓縮機(jī)排出的高溫、高 壓的制冷劑對水進(jìn)行加熱的水_制冷劑換熱器；使從該水_制冷劑換熱器通過膨脹閥流入 的低溫、低壓的制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換后將其返回到所述壓縮機(jī)的蒸發(fā)器；連通到供水 源的熱水儲槽；由循環(huán)泵將該熱水儲槽的水抽出、使其流到所述水-制冷劑換熱器后將其 返回到所述熱水儲槽的循環(huán)路；將由所述水_制冷劑換熱器加熱的熱水溫度控制為燒熱設(shè) 定溫度的控制裝置；及對由所述水_制冷劑換熱器加熱的熱水溫度的加熱能力進(jìn)行控制的 控制裝置，其特征在于；每隔規(guī)定時間確認(rèn)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)速比基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速大規(guī)定值以上的場合，使循 環(huán)泵的轉(zhuǎn)速減少規(guī)定值。
3.一種熱泵式供熱水器，具有壓縮制冷劑的壓縮機(jī)；利用從該壓縮機(jī)排出的高溫、高 壓的制冷劑對水進(jìn)行加熱的水_制冷劑換熱器；使從該水_制冷劑換熱器通過膨脹閥流入 的低溫、低壓的制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換后將其返回到所述壓縮機(jī)的蒸發(fā)器；連通到供水 源的熱水儲槽；由循環(huán)泵將該熱水儲槽的水抽出、使其流到所述水-制冷劑換熱器后將其 返回到所述熱水儲槽的循環(huán)路；將由所述水_制冷劑換熱器加熱的熱水溫度控制為燒熱設(shè) 定溫度的控制裝置；及對由所述水_制冷劑換熱器加熱的熱水溫度的加熱能力進(jìn)行控制的 控制裝置，其特征在于；每隔規(guī)定時間確認(rèn)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)速比基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速小規(guī)定值以上的場合，使循 環(huán)泵的轉(zhuǎn)速增加規(guī)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱泵式供熱水器，其特征在于存儲所述循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速 的改變值，在下一次的運(yùn)行時附加考慮改變值進(jìn)行循環(huán)泵的運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵式供熱水器，其特征在于在切斷電源時將存儲了的所 述循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速的改變值清除。
全文摘要
在以往的熱泵式供熱水器中，形成燒熱循環(huán)路的循環(huán)配管的長度相應(yīng)于熱水儲槽與水-制冷劑換熱器間的距離而不同。另外，彎曲的數(shù)量隨配管的路徑而不同，在按循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速控制循環(huán)流量的方式的場合，與泵轉(zhuǎn)速相應(yīng)的泵流量相應(yīng)于燒熱循環(huán)路的壓力損失而改變，所以，存在不能控制為目標(biāo)循環(huán)流量的問題；另外，如使用流量傳感器直接測定循環(huán)路內(nèi)的循環(huán)流量進(jìn)行控制，則雖然能夠控制為所期望的循環(huán)流量，但由于使用流量傳感器，所以，存在部件數(shù)量增加的問題、流量傳感器的雜質(zhì)堵塞等導(dǎo)致傳感器發(fā)生誤動作的問題。本發(fā)明在基于處在熱水儲槽與水-制冷劑換熱器間的循環(huán)路的長度、彎曲數(shù)量的阻力使得循環(huán)的水流量與設(shè)定值不同的場合，使其成為設(shè)定值地修正循環(huán)泵的輸出。
文檔編號F24H1/00GK101946132SQ20088012659
公開日2011年1月12日 申請日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者北村哲也, 小池忠夫, 脅大輔, 高木純一 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會社