[发明专利]热泵式热水供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及热泵式热水供给装置，该装置利用热泵机组将热水箱内的水加热，利用该热水箱内的加热水，对在设于热水箱内的热水供给用热交换器内贯流的水进行加热而供给热水。 

背景技术

以往，热泵式热水器具有将水加热的热泵机组、和储存由热泵机组加热后的热水的热水箱，利用热水箱内的热水进行制热和供给热水(例如，参照日本特开2006-329581号公报)。 

在所述热泵式热水器中，储存在热水箱内的热水直接流出，而有的热泵式热水器考虑到卫生因素等，在热水箱内配置热水供给用热交换器，从注水口通过热水供给用热交换器流出热水。在使用这种热水供给用热交换器的热泵式热水器中，存在以下问题：即，不容易实现能够在热水箱内的热水和供给用热水之间高效地进行热交换的热水供给用热交换器。 

发明内容

本发明就是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供一种热泵式热水供给装置、及使用该热泵式热水供给装置的制热热水供给装置，能够利用简单的结构提高热水供给用热交换器的热交换效率，能够提供高温的热水。 

为了达到上述目的，本发明构成为具有下述的有效解决课题的手段。 

在本发明的热泵式热水供给装置中，其特征在于，该装置具有：对水进行加热的热源侧热泵机组；热水箱，其储存经所述热源侧的热泵机组加热后的热水；和热水供给用热交换器，其从所述热水箱内的底部侧 呈螺旋状地旋转到上部侧，同时呈盘管状地延伸，使水在内部从下侧朝向上侧流动，使所述热水供给用热交换器的下段侧部分的热交换性能和上段侧部分的热交换性能不相同。 

根据上述结构，在储存由热泵机组加热后的热水的热水箱中，在热水的温度分布从下侧朝向上侧逐渐升高的状态下，从热水供给用热交换器的下侧流入内部的温度低的热水，在热水箱内的下侧温度比较低的热水区域中进行热交换，并随着在热水供给用热交换器的内部朝向上侧流动，而在热水箱内的上侧的高温的热水区域中进行热交换，成为高温的热水流出。这样，按照所述热水箱内的温度梯度，热水从下侧朝向上侧流动同时通过热交换而被加热，所以热水箱内的温度分布不会紊乱，能够获得较高的热交换效率。另外，在热水箱内的上下方向设计较大的温度梯度，利用热泵机组对热水箱内的下侧的低温水进行加热，由此热泵机组的COP(效率系数)提高。因此，能够尽可能地增大热水箱内的上下方向的温度梯度，尽可能地提高作为热水供给装置的加热性能。 

另外，例如使热水供给用热交换器的下段侧部分的热交换性能高于上段侧部分的热交换性能，由此抑制热水箱内的下侧的热水区域的温度上升，从而热泵机组的COP进一步提高。另外，相反，通过使热水供给用热交换器的上段侧部分的热交换性能高于下段侧部分的热交换性能，在热水箱内的上下方向设计较大的温度梯度，能够把储存在热水箱内的上侧的高温区域的热源有效地用于供给热水。 

另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，具有：所述热源侧的热泵机组，其具有通过使制冷剂冷凝而使来自制冷剂的热量散热的散热热交换器；热水提供单元，其由以下部分构成：储存水的所述热水箱；水循环配管，其与所述热水箱的底部侧和上部侧连通，使所述热水箱内的水以旁通状态从底部侧循环到上部侧；吸热热交换器，其位于所述水循环配管的中途，以能够吸热的方式与所述热源侧的热泵机组的所述散热热交换器接合；以及环状盘管型的所述热水供给用热交换器，水从其外部以贯流状态流入并以贯流状态流出，借助所述水循环配管中途的所述吸热热交换器，由所述热源侧的热泵机组的所述散热热交换器对所述热水箱内的水进行加热，另一方面，利用所述热水箱内的水对在所述热水供给用热交换器内流动的被加热水进行加热。 

根据上述实施方式，借助水循环配管中途的吸热热交换器，由热源侧的热泵机组的散热热交换器将从热水箱的底部侧供给的水加热，并使其返回到热水箱的上部侧，由此能够容易在热水箱内的上下方向设置温度梯度(上侧为高温，下侧为低温)。 

另外，在一个实施方式的热泵式热水供给装置中，所述热水供给用热交换器的下段侧部分或上段侧部分中的任一方的环状盘管的传热管使用内面加工管，由此使所述下段侧部分或上段侧部分中的任一方的传热管部分的热导率高于所述下段侧部分或上段侧部分中的任一另一方。 

根据上述实施方式，所述热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管的传热管使用内面加工管，由此根据该内面加工管的传热性能的高低，针对热水供给用热交换器的下段侧部分的环状盘管部分的储存水的冷却性能(吸热性能)提高，该部分的储存水的温度容易下降。