專(zhuān)利名稱(chēng)：儲(chǔ)熱水式供熱水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將熱泵加熱后的熱水予以?xún)?chǔ)存并進(jìn)行使用的儲(chǔ)熱水式供熱水裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，存在有如下儲(chǔ)熱水式供熱水裝置，其在電費(fèi)較低的時(shí)間段將利用高效率 的熱泵加熱燒開(kāi)的熱水儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱水容器內(nèi)，通過(guò)使用所儲(chǔ)存的熱水進(jìn)行熱水供應(yīng)、浴缸 的放熱水、續(xù)燒等，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。上述儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置的儲(chǔ)熱水容器一般制成從下部供應(yīng)冷水、從上方供應(yīng) 經(jīng)熱泵燒開(kāi)的熱水這樣的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的熱水的高溫側(cè)和低溫側(cè)被分層加以?xún)?chǔ)存。此外，在浴 缸的續(xù)燒等時(shí)，采用高溫側(cè)的熱水與浴缸的熱水進(jìn)行熱交換，經(jīng)過(guò)上述熱交換而使溫度降 低后的水、即中溫水返回至儲(chǔ)存容器的中間部，形成中溫水層。然而，由于上述中溫水的溫度低，因而存在不僅無(wú)法再次用于與浴缸的熱水的熱 交換等，還從熱泵的性質(zhì)上看，當(dāng)用熱泵燒開(kāi)中溫水時(shí)COP(特性系數(shù)(日文成續(xù)効率)) 比燒開(kāi)低溫水差這樣的問(wèn)題。因此，出現(xiàn)了如下儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置(例如，參照日本專(zhuān)利特開(kāi)2004-101134 號(hào)公報(bào))，其包括第一儲(chǔ)熱水容器和第二儲(chǔ)熱水容器，將經(jīng)續(xù)燒等熱交換所產(chǎn)生的中溫水返 回第一儲(chǔ)熱水容器的上部，在熱水供應(yīng)時(shí)，通過(guò)優(yōu)先使用上述第一儲(chǔ)熱水容器的高溫?zé)崴?或中溫水，而使中溫水用掉。但是，在儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置中，當(dāng)檢測(cè)到儲(chǔ)熱水容器內(nèi)的熱水減少時(shí)，會(huì)利用 熱泵啟動(dòng)使用續(xù)沸(日文沸t増L· )等追加燒開(kāi)動(dòng)作。這種燒開(kāi)動(dòng)作是當(dāng)因熱水供應(yīng)或 浴缸的放熱水而導(dǎo)致儲(chǔ)熱水容器的剩余熱水量減少、剩余熱水的溫度低時(shí)啟動(dòng)的。尤其是，當(dāng)進(jìn)行浴缸的放熱水時(shí)，與單純的熱水供應(yīng)相比，由于長(zhǎng)時(shí)間供應(yīng)大量熱 水，因此，很多情況下會(huì)在儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置中同時(shí)進(jìn)行燒開(kāi)動(dòng)作和熱水供應(yīng)動(dòng)作。在此，一般情況下，上述燒開(kāi)動(dòng)作是將熱水從儲(chǔ)熱水容器上部放入儲(chǔ)熱水容器內(nèi) 的動(dòng)作，而熱水供應(yīng)動(dòng)作是將儲(chǔ)熱水容器內(nèi)的熱水從儲(chǔ)熱水容器上部放出的動(dòng)作，這兩個(gè) 動(dòng)作會(huì)使熱水在儲(chǔ)熱水容器內(nèi)產(chǎn)生相反方向的流動(dòng)。熱水的這種相反方向的流動(dòng)會(huì)打亂儲(chǔ) 熱水容器內(nèi)以高溫?zé)崴?、中溫水、低溫水的順序呈層狀的熱水分布，使中溫水層擴(kuò)大，進(jìn)而 增大中溫水的水量。尤其是，浴缸的放熱水是根據(jù)電磁閥的開(kāi)關(guān)動(dòng)作來(lái)進(jìn)行熱水供應(yīng)的，與單純的熱 水供應(yīng)相比，由于在儲(chǔ)存熱水容器內(nèi)移動(dòng)的熱水的流量和流速增大，因此，儲(chǔ)熱水容器內(nèi)的 熱水分布的打亂、進(jìn)而中溫水的水量增大會(huì)進(jìn)一步顯著。然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于這種中溫水的增大并沒(méi)有加以特別考慮，雖然積極 的進(jìn)行中溫水的消耗，但是在下次半夜燒開(kāi)的結(jié)束時(shí)刻，不得不對(duì)剩余的中溫水進(jìn)行COP 低的燒開(kāi)，結(jié)果會(huì)有導(dǎo)致儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置的COP降低這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于上述技術(shù)問(wèn)題發(fā)明而成，其目的在于提供一種通過(guò)防止儲(chǔ)熱水容器內(nèi) 的熱水分布打亂來(lái)抑制中溫水的增加，從而能大幅提高COP的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置是將熱泵燒開(kāi)的熱水予以?xún)?chǔ)存 并進(jìn)行使用的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置，其特征在于，包括儲(chǔ)熱水容器，用熱泵燒開(kāi)的高溫 熱水從一端側(cè)流入上述儲(chǔ)熱水容器而低溫水從另一端側(cè)流入上述儲(chǔ)熱水容器，上述儲(chǔ)熱水 容器內(nèi)部的熱水以高溫?zé)崴?、溫度比高溫?zé)崴偷鹊蜏厮叩闹袦厮?、低溫水的順序?層狀進(jìn)行儲(chǔ)存；熱水供應(yīng)元件，該熱水供應(yīng)元件使儲(chǔ)熱水容器的熱水從儲(chǔ)熱水容器內(nèi)的一 端側(cè)流出；熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件，該熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件對(duì)經(jīng)熱水供應(yīng)元件供應(yīng)的熱水供 應(yīng)量進(jìn)行檢測(cè)；以及控制單元，該控制單元在當(dāng)用熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件檢測(cè)出的熱水供應(yīng) 量為規(guī)定的熱水供應(yīng)量以上時(shí)，使通過(guò)熱泵對(duì)熱水的燒開(kāi)動(dòng)作的啟動(dòng)等待。根據(jù)上述儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置，能防止因同時(shí)進(jìn)行熱水的燒開(kāi)動(dòng)作和熱水供應(yīng) 動(dòng)作而導(dǎo)致儲(chǔ)熱水容器內(nèi)的熱水分布的打亂，從而能抑制中溫水的增加，從而能大幅提高 儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置的COP。較為理想的是，在上述儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置中，控制單元在熱水供應(yīng)元件的熱 水供應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后啟動(dòng)燒開(kāi)動(dòng)作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于能在因熱水供應(yīng)而引起的儲(chǔ)熱水容器內(nèi)的熱水分布的打亂穩(wěn) 定后開(kāi)始燒開(kāi)動(dòng)作，因此，能進(jìn)一步有效抑制中溫水的增加，從而能進(jìn)一步提高儲(chǔ)熱水式熱 水供應(yīng)裝置的COP。較為理想的是，在上述儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置中，控制單元在燒開(kāi)動(dòng)作中當(dāng)用熱 水供應(yīng)量檢測(cè)元件檢測(cè)出的熱水供應(yīng)量為規(guī)定的熱水供應(yīng)量以上時(shí)停止燒開(kāi)動(dòng)作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使已是燒開(kāi)動(dòng)作中，在可能會(huì)因熱水供應(yīng)量增大而產(chǎn)生儲(chǔ)熱水 容器內(nèi)的熱水分布打亂的情況下，能防止這種情況的發(fā)生，并能進(jìn)一步有效抑制中溫水的 增加，從而能進(jìn)一步提高儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置的COP。較為理想的是，在上述儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置中，熱水供應(yīng)元件隨用控制單元執(zhí) 行的浴缸放熱水流程進(jìn)行向浴缸的熱水供應(yīng)，控制單元在到浴缸放熱水流程結(jié)束之前使燒 開(kāi)動(dòng)作的啟動(dòng)等待，在結(jié)束浴缸放熱水流程之后，啟動(dòng)燒開(kāi)動(dòng)作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使是在儲(chǔ)熱水容器中移動(dòng)的熱水的流量和流速增大的浴缸的放 熱水的情況下，也能有效防止儲(chǔ)熱水容器內(nèi)的熱水分布的打亂，并進(jìn)一步有效抑制中溫水 的增加，從而能提高熱水供應(yīng)裝置的COP。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示在圖1的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置中當(dāng)在熱水供應(yīng)期間或浴缸放熱水期 間啟動(dòng)熱水的燒開(kāi)這樣的情況下的燒開(kāi)控制的控制程序的流程圖。圖3是表示在圖1的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置中當(dāng)在熱水燒開(kāi)過(guò)程中開(kāi)始供應(yīng)熱水 或開(kāi)始向浴缸放熱水這樣的情況下的燒開(kāi)控制的控制程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示本發(fā)明的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。這種熱水供應(yīng)裝置1由 對(duì)熱水進(jìn)行加熱的熱泵2和具有對(duì)熱水進(jìn)行儲(chǔ)存的儲(chǔ)熱水容器4的容器單元6構(gòu)成，將經(jīng) 熱泵2加熱燒開(kāi)的熱水儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱水容器4內(nèi)，使用所儲(chǔ)存的熱水來(lái)進(jìn)行未圖示的浴缸的 放熱水和續(xù)燒，還向浴缸、廚房、洗面臺(tái)、沖淋房等未圖示的熱水龍頭供應(yīng)熱水等。熱泵2使制冷劑在未圖示的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器中循環(huán)，通過(guò)與流經(jīng) 上述冷凝器的制冷劑的熱交換來(lái)對(duì)儲(chǔ)熱水容器4的熱水進(jìn)行加熱從而進(jìn)行燒開(kāi)動(dòng)作是現(xiàn) 有技術(shù)，因而省略其詳細(xì)說(shuō)明。容器單元6具有高溫容器4a和低溫容器4b這兩個(gè)容器作為儲(chǔ)熱水容器4。上述 高溫容器4a和低溫容器4b分別為相同形狀，高溫容器4a的下端部和低溫容器4b的上端 部被連結(jié)通路12串聯(lián)連接。也就是說(shuō)，將上述儲(chǔ)熱水容器4制成以高溫容器4a的上部為 一端、以低溫容器4b的下部為另一端的一體結(jié)構(gòu)。此外，在上述高溫容器4a和低溫容器4b的內(nèi)部分別設(shè)有熱敏電阻組14a、14b，該 熱敏電阻組14a、14b以在上下方向上具有規(guī)定間隔的形態(tài)來(lái)安排位置。上述熱敏電阻組 14a、14b對(duì)各位置上的熱水溫度進(jìn)行檢測(cè)。此外，在低溫容器4b的下端部連接有從城市自來(lái)水等外部供水源16延伸的供水 通路18。而且，在上述低溫容器4b的下端部和高溫容器4a的上端部上連接有在中途夾設(shè) 有熱泵2的燒開(kāi)循環(huán)路20。在上述燒開(kāi)循環(huán)路20的低溫容器4b與熱泵2之間設(shè)有燒開(kāi) 循環(huán)泵22、對(duì)流過(guò)上述燒開(kāi)循環(huán)路20的熱水溫度進(jìn)行檢測(cè)的燒開(kāi)熱敏電阻23。上述燒開(kāi) 循環(huán)泵22具有經(jīng)過(guò)燒開(kāi)循環(huán)路20使低溫容器4b內(nèi)的下端部側(cè)的熱水流出從而通過(guò)熱泵 2流入高溫容器4a內(nèi)的上端部側(cè)這樣的功能。此外，在高溫容器4a的上端部和低溫容器4b的側(cè)面的上下方向中間部上連接有 在中途夾設(shè)有續(xù)燒熱交換器24的續(xù)燒循環(huán)路26。在上述續(xù)燒循環(huán)路26中的續(xù)燒熱交換器 24與低溫容器4b之間設(shè)有續(xù)燒循環(huán)泵28。上述續(xù)燒循環(huán)泵28具有流過(guò)續(xù)燒循環(huán)路26使 高溫容器4a內(nèi)的上端部側(cè)的熱水流出、經(jīng)由續(xù)燒熱交換器24流入低溫容器4b內(nèi)的中間部 這樣的功能。 續(xù)燒熱交換器24也夾設(shè)在浴缸熱水循環(huán)路30中，具有進(jìn)行經(jīng)過(guò)上述浴缸熱水循 環(huán)路30的熱水與流過(guò)續(xù)燒循環(huán)路26的熱水的熱交換這樣的功能。浴缸熱水循環(huán)路30以與浴缸8的浴槽連接、并使上述浴槽內(nèi)的熱水循環(huán)的方式構(gòu) 成。此外，在上述浴缸熱水循環(huán)路30中，除了上述續(xù)燒熱交換器24之外，還設(shè)有對(duì)浴槽內(nèi) 的水位進(jìn)行檢測(cè)的水位傳感器32、用于對(duì)流過(guò)上述浴缸熱水循環(huán)路30的熱水即浴槽內(nèi)的 熱水的溫度進(jìn)行檢測(cè)的浴缸熱水熱敏電阻34、以及浴缸熱水循環(huán)泵36。上述浴缸熱水循環(huán) 泵36具有流過(guò)浴缸熱水循環(huán)路30使浴槽內(nèi)的熱水流出從而通過(guò)續(xù)燒熱交換器24再次流 入浴槽內(nèi)這樣的功能。此外，在上述高溫容器4a的上端部連接有高溫出熱水通路38，在低溫容器4b的上 端部連接有低溫出熱水通路40。此外，上述高溫出熱水通路38和低溫出熱水通路40由管構(gòu)件形成，在規(guī)定的合流點(diǎn)上通過(guò)容器側(cè)混合閥(熱水供應(yīng)元件)42合流并與合流出熱水通路44連接。上述合流 出熱水通路44與高溫出熱水通路38和低溫出熱水通路40 —樣是由管構(gòu)件形成，在中途設(shè) 有對(duì)流過(guò)上述合流出熱水通路44的熱水的溫度進(jìn)行檢測(cè)的合流出熱水熱敏電阻46。而且，上述合流出熱水通路44在合流出熱水熱敏電阻46的下游側(cè)分岔成兩路， 一路與浴缸側(cè)混合閥(熱水供應(yīng)元件)48連接，另一路與熱水供應(yīng)側(cè)混合閥(熱水供應(yīng)元 件)50連接。上述浴缸側(cè)混合閥48和熱水供應(yīng)側(cè)混合閥50分別連接有上述供水通路18，并且 在浴缸側(cè)混合閥48上連接有浴缸放熱水通路52，在熱水供應(yīng)側(cè)混合閥50上連接有熱水供 應(yīng)通路54。此外，上述浴缸側(cè)混合閥48和熱水供應(yīng)側(cè)混合閥50具有對(duì)來(lái)自合流出熱水通 路44的熱水與來(lái)自供水通路18的冷水的混合比率進(jìn)行調(diào)節(jié)、從而向浴缸放熱水通路52和 熱水供應(yīng)通路54出熱水這樣的功能。另外，在上述供水通路18中設(shè)有對(duì)經(jīng)過(guò)上述供水通 路的冷水的溫度進(jìn)行檢測(cè)的供水熱敏電阻56。浴缸放熱水通路52與上述浴缸熱水循環(huán)路30連接，在中途設(shè)有對(duì)流過(guò)上述浴缸 放熱水通路52的熱水的溫度進(jìn)行檢測(cè)的浴缸放熱水熱敏電阻58、通過(guò)打開(kāi)關(guān)閉來(lái)進(jìn)行上 述浴缸放熱水通路52的流通和斷開(kāi)的電磁閥60、以及對(duì)熱水從上述浴缸放熱水通路52向 浴缸熱水循環(huán)路30的流量進(jìn)行檢測(cè)的浴缸放熱水流量傳感器(熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件)62。另一方面，熱水供應(yīng)通路54與上述熱水龍頭10連接，在中途設(shè)有對(duì)流過(guò)上述熱水 供應(yīng)通路54的熱水的溫度進(jìn)行檢測(cè)的熱水供應(yīng)熱敏電阻64、以及對(duì)熱水從上述熱水供應(yīng) 通路54向熱水龍頭10的流量進(jìn)行檢測(cè)的熱水供應(yīng)流量傳感器(熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件)66。此外，在熱水供應(yīng)裝置1上設(shè)有未圖示的控制單元，上述控制單元根據(jù)任意的設(shè) 定、并基于由上述各熱敏電阻14a、14b、23、34、46、56、58、64、水位傳感器32、流量傳感器 62、66等檢測(cè)出的信息來(lái)進(jìn)行熱泵2、各循環(huán)泵22、28、36、各混合閥42、48、50、電磁閥60等 的控制。以下，對(duì)如上所述構(gòu)成的本發(fā)明的熱水供應(yīng)裝置1的工作進(jìn)行說(shuō)明。首先，在高溫 容器4a內(nèi)和低溫容器4b內(nèi)始終裝滿熱水，上述熱水根據(jù)溫度呈層狀儲(chǔ)存。當(dāng)因熱水供應(yīng)等而流出容器內(nèi)的熱水時(shí)，從供水源16向低溫容器4b補(bǔ)充供應(yīng)溫 度較低的低溫水(例如0 20°C )，在上述低溫容器4b的下部形成有低溫水層。隨后，通過(guò)使熱泵2和燒開(kāi)循環(huán)泵22工作來(lái)進(jìn)行熱水供應(yīng)裝置1中的燒開(kāi)。詳細(xì)而言，通過(guò)燒開(kāi)循環(huán)泵22的工作，低溫水經(jīng)過(guò)燒開(kāi)循環(huán)路20被從低溫容器4b 內(nèi)的下端部側(cè)送向熱泵2，經(jīng)上述熱泵2加熱而被燒開(kāi)到高溫的高溫?zé)崴?例如65 90°C 左右)流入高溫容器4a內(nèi)的上端部側(cè)。通過(guò)這種熱泵2進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的熱水循環(huán)，從而高溫?zé)崴畬訌母邷厝萜?a內(nèi)的上 部擴(kuò)大至下部，并且通過(guò)連接通路12從低溫容器4b內(nèi)的上部擴(kuò)大至下部。另外，上述高溫 熱水的量、即剩余熱水量根據(jù)由各容器4a、4b內(nèi)的熱敏電阻組14a、14b檢測(cè)出的溫度分布 加以檢測(cè)。此外，上述燒開(kāi)主要是在電費(fèi)較便宜的規(guī)定的半夜時(shí)間段進(jìn)行的。此外，當(dāng)由水位傳感器32檢測(cè)出的浴缸8的浴槽內(nèi)的水位為規(guī)定水位以上時(shí)，通 過(guò)使續(xù)燒循環(huán)泵28和浴缸熱水循環(huán)泵36工作來(lái)進(jìn)行熱水供應(yīng)裝置1中的續(xù)燒。詳細(xì)而言，通過(guò)續(xù)燒循環(huán)泵28的工作，高溫?zé)崴鬟^(guò)續(xù)燒循環(huán)路26被從高溫容器 4a內(nèi)的上端部側(cè)送向續(xù)燒熱交換器24，經(jīng)過(guò)與上述續(xù)燒熱交換器24中的浴缸熱水的熱交換而溫度降低的中溫水(例如40 60°C )流入至低溫容器4b的中間部。通過(guò)這種續(xù)燒熱交換器24來(lái)進(jìn)行熱水的循環(huán)，從而在低溫容器4b內(nèi)的中間部、即 在高溫?zé)崴畬优c低溫水層之間形成中溫水層。另外，會(huì)有例如因高溫?zé)崴L(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存導(dǎo)致 溫度降低從而也產(chǎn)生中溫水層這樣的情況。另一方面，通過(guò)浴缸熱水循環(huán)泵36的工作，浴缸8的浴槽內(nèi)的熱水流過(guò)浴缸熱水 循環(huán)路30被送至續(xù)燒熱交換器24，通過(guò)使經(jīng)在上述續(xù)燒熱交換器24中與上述高溫?zé)崴?熱交換而被加熱的熱水返回浴槽內(nèi)，從而來(lái)進(jìn)行續(xù)燒。而且，在上述熱水供給裝置1中，通過(guò)打開(kāi)電磁閥60來(lái)進(jìn)行浴缸8的放熱水，通過(guò) 打開(kāi)熱水龍頭10來(lái)進(jìn)行熱水供應(yīng)。詳細(xì)而言，通過(guò)打開(kāi)電磁閥60，使熱水從浴缸放熱水通路52流向浴缸熱水循環(huán)路 30，通過(guò)使上述熱水流過(guò)上述浴缸循環(huán)路30流向浴槽內(nèi)，藉此來(lái)進(jìn)行浴缸放熱水。此外，通 過(guò)打開(kāi)熱水龍頭10，使熱水供應(yīng)通路54的熱水流向熱水龍頭10外，藉此來(lái)進(jìn)行熱水供應(yīng)。在上述浴缸放熱水和熱水供應(yīng)中流出的熱水、即流過(guò)浴缸放熱水通路52和熱水 供應(yīng)通路54的熱水利用容器側(cè)混合閥42、浴缸側(cè)混合閥48和熱水供應(yīng)側(cè)混合閥50和控制 單元的控制來(lái)調(diào)整來(lái)自合流出熱水通路44的熱水和來(lái)自供水通路18的低溫水的混合比率 而成為任意的設(shè)定溫度。而且，經(jīng)過(guò)上述合流出熱水通路44的熱水是流過(guò)高溫出熱水通路38的熱水與流 過(guò)低溫出熱水通路40的熱水混合而成的熱水。由于上述高溫出熱水通路38與流入高溫?zé)崴母邷厝萜?a的上端部連接，因此， 從上述高溫出熱水通路38流出的熱水是儲(chǔ)存在高溫容器4a內(nèi)的上端部側(cè)的高溫?zé)崴Ａ?一方面，從低溫出熱水通路40流出的熱水是儲(chǔ)存在低溫容器4b內(nèi)的上端部側(cè)的熱水，雖然 該熱水也有是低溫水或高溫?zé)崴那闆r，但由于從低溫出熱水通路40的低溫容器4b的中 間部流入中溫水，因此主要是中溫水。這樣，在由高溫容器4a和低溫容器4b構(gòu)成的儲(chǔ)熱水 容器4內(nèi)從上依次形成有以高溫?zé)崴⒅袦厮?、低溫水的順序呈層狀的熱水邊界層。在此，在本?shí)施方式中，控制單元除了如上所述對(duì)在放熱水和熱水供應(yīng)中從儲(chǔ)熱 水容器4流出的熱水的溫度、流量進(jìn)行控制之外，還根據(jù)從儲(chǔ)熱水容器4流出的熱水的流量 即熱水供應(yīng)量進(jìn)行熱泵2的熱水的燒開(kāi)控制。以下，參照?qǐng)D2所示的流程圖，對(duì)在控制單元中所進(jìn)行的上述燒開(kāi)控制的控制程 序進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。首先，當(dāng)因儲(chǔ)存于儲(chǔ)熱水容器4的剩余熱水量的減少或溫度降低等而需要進(jìn)行熱 泵2的燒開(kāi)動(dòng)作時(shí)，執(zhí)行上述燒開(kāi)控制而轉(zhuǎn)移至Sl (以下，S表示步驟)。Sl中，判斷是否進(jìn)行朝向熱水龍頭10的熱水供應(yīng)，當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、即判 定為熱水供應(yīng)中的情況下，轉(zhuǎn)移至S2，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為非熱水供應(yīng)中的 情況下，轉(zhuǎn)移至S3。當(dāng)轉(zhuǎn)移至S2時(shí)，判斷用熱水供應(yīng)流量傳感器66檢測(cè)出的向熱水龍頭10的熱水的 流量F是否為規(guī)定流量Fs以上、即判斷F彡Fs是否成立。當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、即判 定為F彡Fs成立的情況下，轉(zhuǎn)移至S4,當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為F彡Fs不成立的 情況下，轉(zhuǎn)移至S7。當(dāng)轉(zhuǎn)移至S4時(shí)，判斷處于F > Fs狀態(tài)的熱水供應(yīng)時(shí)間T是否持續(xù)進(jìn)行規(guī)定時(shí)間Ts以上、即判斷T彡Ts是否成立。當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、即判定為T(mén)≥Ts成立的情況 下，轉(zhuǎn)移至S5，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為T(mén)彡Ts不成立的情況下，轉(zhuǎn)移至S7。另一方面，在Sl中轉(zhuǎn)移至S3時(shí)，判斷是否在對(duì)浴缸8放熱水，當(dāng)判定結(jié)果為真 (“是”)、即判定為在浴缸放熱水中的情況下，轉(zhuǎn)移至S5，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定 為未在浴缸放熱水中的情況下，轉(zhuǎn)移至S7。在S3、S4中轉(zhuǎn)移至S5時(shí)，基于由各流量傳感器62、66等檢測(cè)出的信息判斷熱水供 應(yīng)或浴缸放熱水是否結(jié)束。當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、即判定為熱水供應(yīng)或浴缸放熱水已 結(jié)束的情況下，轉(zhuǎn)移至S6，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為熱水供應(yīng)或浴缸放熱水尚未 結(jié)束的情況下，再次執(zhí)行本步驟。另外，浴缸放熱水結(jié)束具體而言是根據(jù)用控制單元執(zhí)行的 浴缸放熱水流程是否結(jié)束來(lái)進(jìn)行判斷的。當(dāng)轉(zhuǎn)移至S6時(shí)，判斷熱水供應(yīng)或浴缸放熱水結(jié)束后的續(xù)燒動(dòng)作的等待時(shí)間T1是 否為規(guī)定時(shí)間Tsi以上、即判斷T1 > Fsi是否成立。當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、即判定為 T1 ≥ Fsi成立的情況下，轉(zhuǎn)移至S7，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為F1≥ Fsi不成立的情 況下，再次執(zhí)行本步驟。當(dāng)在S3、S4、S6中轉(zhuǎn)移至S7時(shí)，啟動(dòng)燒開(kāi)動(dòng)作從而開(kāi)始通過(guò)熱泵2對(duì)儲(chǔ)熱水容器 4內(nèi)的熱水進(jìn)行燒開(kāi)。另一方面，在圖3的流程圖中，表示已經(jīng)在燒開(kāi)動(dòng)作中開(kāi)始熱水供應(yīng)或浴缸放熱 水的情況下的上述燒開(kāi)控制的控制程序，此時(shí)，首先轉(zhuǎn)移至S11。Sll中，判斷是否開(kāi)始進(jìn)行熱水供應(yīng)，當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、即判定為已開(kāi)始熱 水供應(yīng)的情況下，轉(zhuǎn)移至S12，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為尚未開(kāi)始熱水供應(yīng)的情況 下，轉(zhuǎn)移至S13。當(dāng)轉(zhuǎn)移至S12時(shí)，與S2時(shí)一樣，判斷F彡Fs是否成立，當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、 即判定為F≥Fs成立的情況下，轉(zhuǎn)移至S14，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為F≥Fs不 成立的情況下，再次返回S11。當(dāng)轉(zhuǎn)移至S14時(shí)，與S4時(shí)一樣，判斷T彡Ts是否成立，當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、 即判定為τ≥Ts成立的情況下，轉(zhuǎn)移至S15，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為T(mén)≥Ts不 成立的情況下，再次返回S11。另一方面，在Sll中轉(zhuǎn)移至S 13時(shí)，判斷是否開(kāi)始浴缸放熱水，當(dāng)判定結(jié)果為真 (“是”)、即判定為開(kāi)始浴缸放熱水的情況下，轉(zhuǎn)移至S15，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判 定為尚未開(kāi)始浴缸放熱水的情況下，再次返回至S11。當(dāng)在S13、S14中轉(zhuǎn)移至S15時(shí)，停止通過(guò)熱泵2對(duì)熱水的燒開(kāi)動(dòng)作，轉(zhuǎn)移至S16。S16中，與S5時(shí)一樣，判斷熱水供應(yīng)或浴缸放熱水是否結(jié)束，當(dāng)判定結(jié)果為真 (“是”)、即判定為熱水供應(yīng)或浴缸放熱水已結(jié)束的情況下，轉(zhuǎn)移至S17，當(dāng)判定結(jié)果為假 (“否”)、即判定為熱水供應(yīng)或浴缸放熱水尚未結(jié)束的情況下，再次執(zhí)行本步驟。當(dāng)轉(zhuǎn)移至S17時(shí)，與S6時(shí)一樣，判斷T1彡Tsi是否成立，當(dāng)判定結(jié)果為真(“是”)、 即判定為T(mén)1 ≥ Tsi成立的情況下，轉(zhuǎn)移至S18，當(dāng)判定結(jié)果為假(“否”)、即判定為T(mén)1 ≥ Tsi 不成立的情況下，再次執(zhí)行本步驟。當(dāng)轉(zhuǎn)移至S18時(shí)，再次啟動(dòng)燒開(kāi)動(dòng)作，從而再次開(kāi)始熱水的燒開(kāi)。如上所述，在本實(shí)施方式中，利用上述燒開(kāi)控制，通過(guò)控制成在規(guī)定的條件下不同時(shí)進(jìn)行包括浴缸放熱水在內(nèi)的熱水供應(yīng)動(dòng)作和熱泵2的燒開(kāi)動(dòng)作，藉此，能防止打亂熱水 邊界層、換言之能防止打亂熱水分布，繼而能有效抑制中溫水的增大。具體而言，當(dāng)用熱水供應(yīng)流量傳感器66檢測(cè)出的向熱水龍頭10的熱水的流量F 為規(guī)定流量Fs以上、且在這種狀態(tài)下進(jìn)行熱水供應(yīng)的熱水供應(yīng)時(shí)間T持續(xù)進(jìn)行規(guī)定時(shí)間Ts 以上時(shí)，控制單元在不啟動(dòng)熱泵2對(duì)熱水的燒開(kāi)動(dòng)作的情況下等待，當(dāng)熱水供應(yīng)結(jié)束后的 等待時(shí)間T1為規(guī)定時(shí)間Tsi以上時(shí)，啟動(dòng)上述燒開(kāi)動(dòng)作。在此，由于通過(guò)將規(guī)定的流量Fs與規(guī)定時(shí)間Ts相乘，能計(jì)算出不會(huì)引起儲(chǔ)熱水容 器4內(nèi)的熱水邊界層打亂程度的規(guī)定的熱水供應(yīng)量Vs作為從儲(chǔ)熱水容器4流出的熱水的 體積流量，當(dāng)流量F與時(shí)間T相乘的熱水供應(yīng)量V為規(guī)定的熱水供應(yīng)量Vs以上時(shí)，通過(guò)等 待利用熱泵2對(duì)熱水的燒開(kāi)動(dòng)作的啟動(dòng)，從而能防止因同時(shí)進(jìn)行熱水的燒開(kāi)動(dòng)作和熱水供 應(yīng)動(dòng)作而引起的儲(chǔ)熱水容器4內(nèi)的熱水分布的打亂從而抑制中溫水的增加。而且，由于通過(guò)在結(jié)束熱水供應(yīng)后經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間Tsi之后啟動(dòng)燒開(kāi)動(dòng)作，能在使因 熱水供應(yīng)引起的儲(chǔ)熱水容器4內(nèi)的熱水分布的打亂減少之后開(kāi)始燒開(kāi)動(dòng)作，因此，能有效 抑制中溫水的增加，藉此，由于盡可能減少了 COP差的中溫水的燒開(kāi)，因此，能大幅提高熱 水供應(yīng)裝置1的COP。另一方面，當(dāng)在浴缸放熱水中、熱水供應(yīng)裝置1隨著由控制單元執(zhí)行的浴缸放熱 水流程而工作時(shí)，控制單元以在至浴缸放熱水流程結(jié)束之前不啟動(dòng)燒開(kāi)動(dòng)作的方式等待， 當(dāng)浴缸放熱水流程結(jié)束后的等待時(shí)間T為規(guī)定時(shí)間Tsi以上時(shí)，啟動(dòng)上述燒開(kāi)動(dòng)作。藉此， 即使是在儲(chǔ)熱水容器4中移動(dòng)的熱水的流量和流速增大的浴缸8的放熱水的情況下，也能 可靠防止儲(chǔ)熱水容器4內(nèi)的熱水分布的打亂并有效抑制中溫水的增加，從而能提高熱水供 應(yīng)裝置1的COP。與此相對(duì)的是，在上述燒開(kāi)動(dòng)作中，流量F為規(guī)定流量Fs以上且熱水供應(yīng)持續(xù)進(jìn) 行規(guī)定時(shí)間Ts以上，結(jié)果在熱水供應(yīng)量V為規(guī)定的熱水供應(yīng)量Vs以上或已開(kāi)始浴缸放熱水 的情況下，控制單元在停止上述燒開(kāi)動(dòng)作之后、熱水供應(yīng)或浴缸放熱水結(jié)束后經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí) 間Tsi之后，再次啟動(dòng)上述燒開(kāi)動(dòng)作。藉此，即使已經(jīng)是在燒開(kāi)動(dòng)作中，也能防止因熱水供應(yīng) 量V的增大而產(chǎn)生儲(chǔ)熱水容器4內(nèi)的熱水分布的打亂，并能抑制中溫水的增加，繼而能提高 熱水供應(yīng)裝置1的COP。雖然結(jié)束了以上對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式的說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式， 只要在不脫離本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)能進(jìn)行各種改變。例如，在上述實(shí)施方式中，在熱水供應(yīng)或浴缸放熱水結(jié)束后經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間Tsi之后 啟動(dòng)燒開(kāi)動(dòng)作，但也可以使規(guī)定時(shí)間Tsi為零而在熱水供應(yīng)或浴缸放熱水結(jié)束之后馬上啟 動(dòng)燒開(kāi)動(dòng)作，此時(shí)，至少能防止同時(shí)進(jìn)行熱水的燒開(kāi)動(dòng)作和熱水供應(yīng)動(dòng)作，并能防止儲(chǔ)熱水 容器4內(nèi)的熱水分布的打亂從而能抑制中溫水的增加。 此外，在上述實(shí)施方式中，作為儲(chǔ)熱水容器4為包括高溫容器4a和低溫容器4b的 結(jié)構(gòu)，但不限定于如上所述包括兩個(gè)容器的結(jié)構(gòu)，例如還可以是由一個(gè)容器構(gòu)成。另外，當(dāng) 由一個(gè)容器構(gòu)成儲(chǔ)熱水容器的情況下，為了在出熱水時(shí)使中溫水從低溫出熱水通路流出， 較為理想的是，將上述低溫出熱水通路以位于續(xù)燒循環(huán)路26上側(cè)的形態(tài)與容器連接。
權(quán)利要求
儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置，其用于將熱泵燒開(kāi)的熱水予以?xún)?chǔ)存并進(jìn)行使用，其特征在于，包括儲(chǔ)熱水容器，用所述熱泵燒開(kāi)的高溫?zé)崴畯囊欢藗?cè)流入所述儲(chǔ)熱水容器而低溫水從另一端側(cè)流入所述儲(chǔ)熱水容器，所述儲(chǔ)熱水容器內(nèi)部的熱水以所述高溫?zé)崴?、溫度比所述高溫?zé)崴偷人龅蜏厮叩闹袦厮?、所述低溫水的順序呈層狀進(jìn)行儲(chǔ)存；熱水供應(yīng)元件，該熱水供應(yīng)元件使所述儲(chǔ)熱水容器的熱水從所述儲(chǔ)熱水容器內(nèi)的所述一端側(cè)流出；熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件，該熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件對(duì)經(jīng)所述熱水供應(yīng)元件供應(yīng)的熱水供應(yīng)量進(jìn)行檢測(cè)；以及控制單元，該控制單元在當(dāng)用所述熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件檢測(cè)出的熱水供應(yīng)量為規(guī)定的熱水供應(yīng)量以上時(shí)，使通過(guò)所述熱泵對(duì)熱水的燒開(kāi)動(dòng)作的啟動(dòng)等待。
2.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置，其特征在于，所述控制單元在所述熱 水供應(yīng)元件的熱水供應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后啟動(dòng)所述燒開(kāi)動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置，其特征在于，所述控制單元在所述 燒開(kāi)動(dòng)作中當(dāng)用所述熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件檢測(cè)出的熱水供應(yīng)量為所述規(guī)定的熱水供應(yīng)量 以上時(shí)停止所述燒開(kāi)動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置，其特征在于，所述熱水供應(yīng)元件隨用所述控制單元執(zhí)行的浴缸放熱水流程進(jìn)行向浴缸的熱水供應(yīng)，所述控制單元在到所述浴缸放熱水流程結(jié)束之前使所述燒開(kāi)動(dòng)作的啟動(dòng)等待，在結(jié)束 所述浴缸放熱水流程之后，啟動(dòng)所述燒開(kāi)動(dòng)作。
全文摘要
一種儲(chǔ)熱水式熱水供應(yīng)裝置，其包括儲(chǔ)熱水容器(4)，用熱泵(2)燒開(kāi)的高溫?zé)崴畯囊欢藗?cè)流入儲(chǔ)熱水容器(4)而低溫水從另一端側(cè)流入儲(chǔ)熱水容器(4)，所述儲(chǔ)熱水容器(4)內(nèi)部的熱水以高溫?zé)崴?、溫度比該高溫?zé)崴偷鹊蜏厮叩闹袦厮⒃摰蜏厮捻樞虺蕦訝钸M(jìn)行儲(chǔ)存；熱水供應(yīng)元件(42、48、50)，該熱水供應(yīng)元件(42、48、50)使所述儲(chǔ)熱水容器(4)的熱水從所述儲(chǔ)熱水容器(4)內(nèi)的一端側(cè)流出；熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件(62、66)，該熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件(62、66)對(duì)經(jīng)所述熱水供應(yīng)元件(42、48、50)供應(yīng)的熱水供應(yīng)量進(jìn)行檢測(cè)；以及控制單元，該控制單元在當(dāng)用所述熱水供應(yīng)量檢測(cè)元件(62、66)檢測(cè)出的熱水供應(yīng)量(V)為規(guī)定的熱水供應(yīng)量(VS)以上時(shí)，使通過(guò)熱泵(2)對(duì)熱水的燒開(kāi)動(dòng)作的啟動(dòng)等待。
文檔編號(hào)F24H1/00GK101952666SQ20098010609
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
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