加热装置及加热方法制造方法及图纸

加热装置(1)设置于负荷侧热交换器(3)的入口(3a)侧的返回流路(6)与循环路(5)的连接部分，且具备：流量调整部(10)，能够调整经由返回流路(6)从负荷侧热交换器(3)的出口(3b)朝向负荷侧热交换器(3)的入口(3a)的水(W)的流量即第1流量(Q1)及制冷剂即CO2反复冷凝和蒸发并进行循环的从热交换部(2)的出口(2b)朝向负荷侧热交换器(3)的入口(3a)的水(W)的流量即第2流量(Q2)；及控制部(11)，根据设置有负荷侧热交换器(3)的环境温度，使流量调整部(10)动作，并调整第1流量(Q1)及第2流量(Q2)的比率。

Heating device and heating method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加热装置及加热方法
本专利技术涉及一种使用了CO2制冷剂的加热装置及被加热液体的加热方法。本申请主张基于2017年3月30日申请的日本专利申请2017-067487号的优先权，并将其内容援用于此。
技术介绍
以往，已知有使用了被称为对环境影响较少的自然制冷剂的CO2(二氧化碳)的加热泵(参考专利文献1)。这种加热泵是在CO2的特性上以高温状态下的直流式加热运转为优势的系统。因此在低温状态下，当进行了入口温度与出口温度的温度差较少的运转时，存在导致COP(CoefficientOfPerformance：性能系数)大幅下降这一问题。于是，当加热泵的负荷侧例如为地暖时，地暖为低温低负荷，因此供于加热泵与地暖之间的热交换的介质(水等)的温度变得相对较低。因此该介质的加热泵的入口与出口中的温度差变小，例如，若要对地暖等低负荷使用CO2制冷剂的加热泵，则加热泵的效率(COP)下降。于是，目前例如使用通过混合阀搅拌热水储存罐内的介质(水)以使介质的温度下降的系统，由此即便使用CO2制冷剂的加热泵，也能够抑制运转效率的下降，并且能够实现地暖等的低温循环加热运转。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010101549号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题然而，当使用了这种CO2制冷剂的加热泵系统时，对负荷只能供给一定温度、一定流量的介质。假如加热泵的负荷为地暖时，根据季节，从负荷返送的介质的温度发生变动。尤其在相对不冷的季节，负荷即地暖中的热交换量变少，从负荷返送的介质的温度变高。其结果，加热泵的入口的介质的温度变高，加热泵的入口与出口的温度差变小。于是，本专利技术提供一种即使在负荷发生变动的情况下也能够维持高效率的加热装置及加热方法。用于解决技术课题的手段本专利技术的第1方式所涉及的加热装置具备：热交换部，具有制冷剂即CO2反复冷凝和蒸发并进行循环的制冷剂回路，并且将从入口导入的被加热液体进行加热并从出口排出；循环路，与所述热交换部的所述入口和所述出口连接而所述被加热液体进行循环；负荷侧热交换器，与所述循环路的所述被加热液体进行热交换而对该被加热液体进行冷却；返回流路，在所述负荷侧热交换器的入口侧与出口侧之间连接所述循环路；流量调整部，设置于所述负荷侧热交换器的所述入口侧的所述返回流路与所述循环路的连接部分，且能够调整经由所述返回流路从所述负荷侧热交换器的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第1流量及从所述热交换部的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第2流量；及控制部，根据设置有所述负荷侧热交换器的环境温度，使所述流量调整部动作，并调整所述第1流量及所述第2流量的比率。根据这种加热装置，根据负荷侧热交换器的环境温度，控制流量调整部，并能够调整被加热液体的第1流量及第2流量的比率。因此，例如当负荷侧热交换器的环境温度变高时，使从负荷侧热交换器的出口经由返回流路再次流入于负荷侧热交换器的入口的被加热液体的第1流量少于从热交换部的出口流入于负荷侧热交换器的入口的被加热液体的第2流量。如此，能够降低负荷侧热交换器的入口中的被加热液体的温度。其结果，能够避免导致因设置有负荷侧热交换器的环境温度的上升而负荷侧热交换器的出口中的被加热液体的温度变高。因此能够将从负荷侧热交换器的出口向热交换部的入口导入的被加热液体的温度抑制为较低。并且，本专利技术的第2方式所涉及的加热装置具备：热交换部，具有制冷剂即CO2反复冷凝和蒸发并进行循环的制冷剂回路，并且将从入口导入的被加热液体进行加热并从出口排出；循环路，与所述热交换部的所述入口和所述出口连接而所述被加热液体进行循环；负荷侧热交换器，与所述循环路的所述被加热液体进行热交换而对该被加热液体进行冷却；返回流路，在所述负荷侧热交换器的入口侧与出口侧之间连接所述循环路；第1流量调整部，设置于所述负荷侧热交换器的所述入口侧的所述返回流路与所述循环路的连接部分，且能够调整经由所述返回流路从所述负荷侧热交换器的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第1流量及从所述热交换部的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第2流量；第2流量调整部，设置于所述负荷侧热交换器的所述出口与所述第1流量调整部之间，且能够调整所述负荷侧热交换器的所述出口侧的所述被加热液体的流量；出口侧控制部，以将所述负荷侧热交换器的所述入口侧与所述出口侧的所述被加热液体的温度差保持为一定的方式使所述第2流量调整部动作，并调整所述负荷侧热交换器的所述出口侧的所述被加热液体的流量；及入口侧控制部，以将所述负荷侧热交换器的所述入口侧的所述被加热液体的温度保持为一定的方式使所述第1流量调整部动作，并调整所述第1流量及所述第2流量的比率。根据这种加热装置，根据负荷侧热交换器的环境温度，控制第2流量调整部，从而能够调整负荷侧热交换器的出口侧中的所述被加热液体的流量。例如当负荷侧热交换器的环境温度变高时，以将负荷侧热交换器的入口侧与出口侧的被加热液体的温度差保持为一定的方式，能够减少从负荷侧热交换器的出口经由返回流路再次流入于负荷侧热交换器的入口的被加热液体的流量来减少负荷侧热交换器中的热交换量。由此，能够抑制负荷侧热交换器的出口侧的被加热液体的温度上升。因此，能够将从负荷侧热交换器的出口向热交换部的入口导入的被加热液体的温度抑制为较低。本专利技术的第3方式所涉及的加热装置在上述第2方式中，所述入口侧控制部可以根据设置有所述负荷侧热交换器的环境温度，使所述第1流量调整部动作，并调整所述第1流量及所述第2流量的比率。根据这种加热装置，能够将从负荷侧热交换器的出口再次导入于热交换部的入口的被加热液体的温度抑制为较低。而且，通过使第1流量少于第2流量，能够降低负荷侧热交换器的入口中的被加热液体的温度。由此，能够避免导致伴随设置有负荷侧热交换器的环境温度的上升而负荷侧热交换器的出口中的被加热液体的温度变高。因此，能够将从负荷侧热交换器的出口向热交换部的入口导入的被加热液体的温度进一步抑制为较低。本专利技术的第4方式所涉及的加热装置在上述第1至第3方式中，还可以具备：储存槽，上部在所述循环路和所述返回流路的连接部分与所述热交换部的所述出口之间与所述循环路连接，下部在所述循环路和所述返回流路的连接部分与所述热交换部的所述入口之间与所述循环路连接，并储存所述被加热液体；及运转控制部，根据在所述储存槽的上部成为规定温度以上的所述被加热液体的液量，进行停止及运转所述热交换部的控制。通过设置有这种储存槽，通过热交换部进行开启/关闭控制，并且能够朝向负荷侧热交换器排出始终一定温度的被加热液体。并且，能够将设置有储存槽的CO2制冷剂的加热泵装置(CO2供热水机)直接适用于本方式的加热装置中。由此能够抑制加热装置的成本。本专利技术的第5方式所涉及的CO2制冷剂加热装置在上述第1至第3方式中，还可以具备：运转控制部，根据设置有所述负荷侧热交换器的环境温度，调整所述热交换部的热交换能力。通过这种运转控制部，即便没有储存被加热液体的储存槽，也能够朝向负荷侧热交换器排出始终规定温度的被加热液体。并且，变得无需设置储存槽，从而能够简化加热装置。本专利技术的第6方式的加热方法通过如下装置对所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热装置，其具备：热交换部，具有制冷剂即CO2反复冷凝和蒸发并进行循环的制冷剂回路，并且将从入口导入的被加热液体进行加热并从出口排出；循环路，与所述热交换部的所述入口和所述出口连接而所述被加热液体进行循环；负荷侧热交换器，与所述循环路的所述被加热液体进行热交换而对该被加热液体进行冷却；返回流路，在所述负荷侧热交换器的入口侧与出口侧之间连接所述循环路；流量调整部，设置于所述负荷侧热交换器的所述入口侧的所述返回流路与所述循环路的连接部分，且能够调整经由所述返回流路从所述负荷侧热交换器的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第1流量及从所述热交换部的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第2流量；及控制部，根据设置有所述负荷侧热交换器的环境温度，使所述流量调整部动作，并调整所述第1流量及所述第2流量的比率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.30 JP 2017-0674871.一种加热装置，其具备：热交换部，具有制冷剂即CO2反复冷凝和蒸发并进行循环的制冷剂回路，并且将从入口导入的被加热液体进行加热并从出口排出；循环路，与所述热交换部的所述入口和所述出口连接而所述被加热液体进行循环；负荷侧热交换器，与所述循环路的所述被加热液体进行热交换而对该被加热液体进行冷却；返回流路，在所述负荷侧热交换器的入口侧与出口侧之间连接所述循环路；流量调整部，设置于所述负荷侧热交换器的所述入口侧的所述返回流路与所述循环路的连接部分，且能够调整经由所述返回流路从所述负荷侧热交换器的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第1流量及从所述热交换部的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第2流量；及控制部，根据设置有所述负荷侧热交换器的环境温度，使所述流量调整部动作，并调整所述第1流量及所述第2流量的比率。2.一种加热装置，其具备：热交换部，具有制冷剂即CO2反复冷凝和蒸发并进行循环的制冷剂回路，并且将从入口导入的被加热液体进行加热并从出口排出；循环路，与所述热交换部的所述入口和所述出口连接而所述被加热液体进行循环；负荷侧热交换器，与所述循环路的所述被加热液体进行热交换而对该被加热液体进行冷却；返回流路，在所述负荷侧热交换器的入口侧与出口侧之间连接所述循环路；第1流量调整部，设置于所述负荷侧热交换器的所述入口侧的所述返回流路与所述循环路的连接部分，且能够调整经由所述返回流路从所述负荷侧热交换器的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第1流量及从所述热交换部的所述出口朝向所述负荷侧热交换器的所述入口的所述被加热液体的流量即第2流量；第2流量调整部，设置于所述负荷侧热交换器的所述出口与所述第1流量调整部之间，且能够调整所述负荷侧热交换器的所述出口侧的所述被加热液体的流量；出口侧控制部，以将所述负荷侧热交换器的所述入口侧与所述出口侧的所述被加热液体的温度差保持为一定的方式使所述第2流量调整部动作，并调整所述负荷侧热交换器的所述出口侧的所述被加热液体的流量；及入口侧控制部，以将所述负荷侧热交换器的所述入口侧的所述被加热液体的温度保持为一定的方式使所述第1流量调整部动作，并调整所述第1流量及所述第2流量的比率。3.根据权利要求2所述的加热装置，其中，所述入口侧控制部根据设置有所述负荷侧热交换器的环境温度，使所述第1流量调整部动作，并调整所述第1流量及所述第2流量的比率。4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热装置，其还具备：储存槽，上部在所述循环路和所述返回...

【专利技术属性】
技术研发人员：小阪正朋，藤野哲尔，
申请(专利权)人：三菱重工制冷空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP