热泵型供热水地板加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供热泵型供热水地板加热装置，具备第一系统热泵冷媒回路（４１）、第二系统热泵冷媒回路（４２）、地板加热回路（５０）、运转控制单元（５５），运转控制单元在同时运转供热水和地板加热时，使压缩机旋转速度的控制量在第一、第二系统中都为供热水用热交换器（３）的水出口温度；使压缩机旋转速度的目标值在第一系统中为供热水温度目标值和地板加热供给温度目标值中较高一方，在第二系统中为供热水温度目标值；使供热水用膨胀阀开度（４ａ、４ｂ）的控制量在第一、第二系统中都为蒸发器过热度或压缩机排出温度，使目标值为预定目标值；使地板加热用膨胀阀开度的控制量为地板加热供给温度，使目标值为地板加热供给温度目标值。由此进行最佳温度控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热泵型供热水地板加热装置，特别涉及同时进行热水供给 和地板加热时的运转控制。
技术介绍
近年来，随着热泵型供热水机的普及，提出了除供热水功能外还具有地板 加热功能的装置。作为这种热泵型供热水机，例如公开了具备供热水功能和地板加热功能的热泵型供热水地板加热装置。所述供热水功能是每天在夜间进行长时间(约 5~6小时)热泵运转，将供热水用热交换器加热的高温水(约65~85°C )贮 存在370-460L大小的贮热水箱中，每当使用时，在贮存热水中混入冷水， 供给约4(TC的适温水；所述地板加热功能是 一边通过泵使膨胀水箱中蓄存 的水循环， 一边以热泵的地板加热用水冷媒热交换器加热，通过地板加热板放 热(参照专利文献l: JP-A-2005-274021 )。另 一方面，还公开了具有加热功能和如下功能的热泵型供热水加热机(参 照专利文献2: JP-A-2004-278876),上述功能是由于使贮存水箱小型轻量化， 与现有的贮存热水式相比，热泵的加热能力大幅度才是高，在供热水使用时进行 热泵运转，直接供给根据使用温度而加热的热水的功能。该热泵型供热水地板加热机，在供热水和加热同时运转时，将第一系统热 泵环路(cycle)用于地板加热，将第二系统热泵环路用于供热水，当热7jc使用 量增大，以两个系统热泵环路的加热能力无法满足时，使地板加热用冷々某的一 部分转移用于供热水，或者暂时中止地板加热，作为第一系统热泵环路来用于 供热水。
技术实现思路
在专利文献1的贮存热水式热泵型供热水地才反加热装置中，由于需要大贮 存热水水箱，因此另行设置热泵单元和水箱单元，需要较大的设置面积和充分的着地强度。另外，原来仅具有长时间贮存热水的能力，当贮存热水运转和地 板加热运转同时进行时，可能会导致^存热水能力降低或地板加热温度降低， 在日间的热水使用量较多时，有时会将水箱中的热水用尽。与之相对，在专利文献2的直接供热水式热泵型供热水加热机中，由于具 有两个大容量的热泵装置，因此消除了在同时进行贮存热水运转和地板加热运 转的情况下的贮存热水能力降低的可能性，另夕卜，由于在^f吏用时进4亍热泵运转， 因此消除水箱热水用尽的可能性。然而，双环路的直接供热水式热泵中的地板加热的附加功能提出时间不 长，还没有充分发挥双环路的特征，因此要求更合适的运转控制。本专利技术的课题在于，在双环路的直接供热水式的热泵型供热水地板加热装 置中，实现针对供热水和地板加热这两种用途的运转控制的最佳化，提高运转 效率。本专利技术，通过应用直接供热水式、双环路、大容量热泵，可以消除现有的 具有地板加热功能的贮存热水式热泵型供热水地板加热装置中的热水用尽、或 供热水以及地板加热同时运转时的加热能力不足的问题。另夕卜，在这种热泵型 供热水地板加热装置中，针对压缩机的旋转速度和膨胀阀开度的控制进行研究 的结果，提供通过以下结构进行控制，来消除现有问题的热泵型供热水地板加 热装置。即，本专利技术的特征在于， 一种热泵型供热水地板加热装置，具备第一系 统热泵冷媒回路，具有第一压缩机、第一供热水用热交换器、第一供热水用膨 胀阀、第一蒸发器、以及地板加热用热交换器、地板加热用膨胀阀，第一供热 水用热交换器以及第一供热水用膨胀阀，与地板加热用热交换器以及地板加热 用膨胀阀并列地连接；第二系统热泵冷媒回路，具有第二压缩机、第二供热水 用热交换器、第二供热水用膨胀阀、第二蒸发器；直接供热水回路，从供热水 接口直接供给通过第 一和第二供热水用热交换器加热了的温水；地板加热回 路，使通过地板加热用热交换器加热了的温水循环；运转控制单元，控制第一 和第二压缩机的旋转速度、第一和第二供热水用膨胀阀以及地板加热用膨胀阀 的开度，其中，运转控制单元，当同时运转供热水和地板加热时，4吏压缩机旋 转速度的控制量在第一、第二系统中都为供热水用热交换器的水出口温度，使压缩机旋转速度的目标值在第一系统中为供热水温度目标值和地板加热供给温度目标值中较高的一方，在第二系统中为供热水温度目标值；使供热水用膨 胀岡的开度的控制量在第 一、第二系统中都为蒸发器过热度或压缩机排出温 度，使目标值成为预定的目标值，使地板加热用膨胀阀开度的控制量为地板加热供给温度，使目标值为地板加热供给温度目标值。由此，在供热水和地板加热同时运转时，根据确定了各个控制量和目标值 的控制表，在第一系统的热泵冷媒回路中控制第一压缩机的旋转速度、第一供 热水用膨胀阀以及地板加热用膨胀阀的开度；在第二系统的热泵冷媒回路中控 制第二压缩机的旋转速度、第二供热水用膨胀阀。因此，可以将供热水温度和 地板加热温度同时控制到各个目标温度。由此，可以实现供热水和地板加热的 同时运转时的双环路方式的最佳控制，可以提高运转效率。在这种情况下，在第 一供热水用热交换器的水侧传热管和第二供热水用热 交换器的水侧传热管出口，可以分别具有温度热壽丈电阻。这样，在第一、第二 系统中可以分别检测通过供热水用热交换器加热的热交换水出口温度，因此， 通过各个压缩机旋转速度，可以将水侧传热管出口温度控制到达到目标值的适 当温度，可以实现供热水温度的稳定化。另外，运转控制单元可以具有根据使用条件来改变地板加热温度目标值的 修正功能。由此，例如，可以根据地板加热返回温度的变化，适当地改变地板 加热供给温度目标值，从而可以实现地板加热温度的稳定化。另外，可以使第一和第二供热水用热交换器一体化，在第一和第二供热水 用热交换器的供水侧传热管汇合的紧后面的位置设置热交换热敏电阻。这样， 通过使供热水用热交换器一体化，不仅可以简化结构，还可以减小热交换器的 表面积，可以减小放热损失。另外，上述运转控制单元也可以应用于如下热泵型供热水地板加热装置， 该热泵型供热水地板加热装置具备第一系统热泵冷媒回路，具有第一压缩机、 第一供热水用热交换器、第一供热水用膨胀阀、第一蒸发器、以及地板加热用 热交换器、地板加热用膨胀阀，所述第一供热水用热交换器以及所述第一供热 水用膨胀阀，与所述地板加热用热交换器以及地板加热用膨胀阀并列地连接； 第二系统热泵冷媒回路，具有第二压缩机、第二供热水用热交换器、第二供热水用膨胀阀、第二蒸发器；直接供热水回路，从供热水接口直接供给通过所述第一和第二供热水用热交换器加热了的温水；地板加热回路，使通过所述地板加热用热交换器加热了的温水循环；贮热水回路，由所述第一和第二供热水热 交换器、供热水混合阀、贮存通过所述第一和第二供热水用热交换器加热后的 温水的j^热水箱、以及^/L内循环泵构成；水箱供热水回路，将通过所述第一和 第二供热水用热交换器加热的温水，与在所述贮热水箱中j^存的温水混合，从 所述供热水接口进行供给；以及运转控制单元，控制所述第一和第二压缩机的 旋转速度、所述第 一和第二供热水用膨胀阀以及所述地板加热用膨胀阀的开 度。这样，若具有在贮存水箱中贮存温水的功能，则例如在热泵冷媒回路的启 动后加热功能不充分时，可以在直接供热水运转的温水中混合贮存水箱的高温 的温水来供给热水，因此可以提高供热水性能。根据本专利技术，在双环路的直接供热水式的热泵供热水地板加热装置中，可 以实现针对供热水和地板加热这两种用途的运转控制的最佳化，可以提高运转 效率。 附图说明图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵型供热水地板加热装置，具备：第一系统热泵冷媒回路，其具有第一压缩机、第一供热水用热交换器、第一供热水用膨胀阀、第一蒸发器、地板加热用热交换器、以及地板加热用膨胀阀，所述第一供热水用热交换器以及所述第一供热水用膨胀阀，与所述地板加热用热交换器以及地板加热用膨胀阀并列地连接；第二系统热泵冷媒回路，其具有第二压缩机、第二供热水用热交换器、第二供热水用膨胀阀、第二蒸发器；直接供热水回路，其从供热水接口直接供给通过所述第一和第二供热水用热交换器加热了的温水；地板加热回路，其使通过所述地板加热用热交换器加热了的温水循环；以及运转控制单元，其对所述第一和第二压缩机的旋转速度、所述第一和第二供热水用膨胀阀以及所述地板加热用膨胀阀的开度进行控制，所述热泵型供热水地板加热装置的特征在于，所述运转控制单元，当同时运转供热水和地板加热时，使压缩机旋转速度的控制量在第一、第二系统中都为供热水用热交换器的水出口温度，使压缩机旋转速度的目标值在第一系统中为供热水温度目标值和地板加热供给温度目标值中较高的一方，在第二系统中为供热水温度目标值；使供热水用膨胀阀的开度的控制量在第一、第二系统中都为蒸发器过热度或压缩机排出温度，使目标值为预定目标值，使地板加热用膨胀阀开度的控制量为地板加热供给温度，使目标值为地板加热供给温度目标值。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：店网太一，权守仁彦，伏木隆之，福岛功一，高木纯一，远藤和广，增田正，水谷圭一，
申请(专利权)人：日立空调家用电器株式会社，关西电力株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]