[发明专利]热泵式暖气装置

说明书

本申请为2006年1月9日递交的、申请号为200610000553.2、发明名称为“热泵式暖气装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明，涉及在使由热泵加热的流体循环来供给暖气的暖气装置中、谋求设备高效率化的热泵式暖气装置。

背景技术

一般，热水暖气装置，用热水管路连接热源机和暖气末端，在热源机内，例如，使被加热到约60℃的热水在管路内循环，在暖气末端供暖。例如，基于地板下暖气设备暖气舒适性高，所以正在普及。另外，以石油或燃气作燃料的燃烧式热水暖气装置，在耗能或安全性方面存在问题，作为它们的代用品，热泵式热水暖气装置正在被商品化。

例如，提出了通过根据加热热水的水制冷剂热交换器的温度控制热水循环量，来缩短地板下暖气设备的上升时间的热泵式地板下暖气装置(参照专利文献1)。

另外，提出了通过检测热水暖气回路的回水温度、在规定的时间之间把压缩机转速控制到最低转速，稳定热水温度，提高效率的热泵式地板下暖气装置(参照专利文献2)。

【专利文献1】特开2002-122334

【专利文献2】特开2000-46417

发明内容

一般，在热泵式地板下暖气装置上连接的地板下暖气板，根据房间的大小，例如根据榻榻米数变化。此时，对于每一榻榻米数存在COP(供暖能力/输入)成为最高的热水循环量。其理由后面叙述。

图5表示某榻榻米数的地板下暖气板的热水入口温度和地板下供暖能力(图5(a))以及热水出口温度(图5(b))的关系，并把热水循环量作为参数(大，中，小)。另外假定室温一定。以下把地板下暖气板的热水取入口处的水温作为热水入口温度、把该地板下暖气设备的热水流出口处的水温作为热水出口温度进行说明。

在相同的地板下供暖能力的条件下，若降低热水循环量，则需要升高热水入口温度。在这种情形下，反过来降低热水出口温度，热水入口和热水出口的温度差就变大。

此时，热泵式地板下暖气装置，由地板下暖气板的热水出口温度加热到热水入口温度。图6表示热泵式地板下暖气装置的冷冻周期图。在图6中，把热水循环量作为参数(大，中，小)，并表示在莫里尔图上。使用的制冷剂是二氧化碳。

因为热水循环量越小，在热泵式地板下暖气装置中的热水加热的温升幅度会越大，所以气体冷却器的制冷剂侧入口和出口处的温度差也变大。因此，每单位质量的焓差也变大。

另一方面，由于热水循环量越小流速越低，水制冷剂热交换器(气体冷却器)的水侧的热传导率会减小。因此，要获得相同的供暖能力，水侧和制冷剂侧的温差就变大，其结果压缩机的输出压力上升，每单位质量的压缩功增加。

亦即，热水循环量越小，焓差及压缩功则越增加，但是因为它们的增加比例不同，所以存在在某热水循环量下COP(但是假定压缩机效率一定，不包含循环泵输入)成为峰值的点。

另外，在用DC泵供给热水的情形下，越减少热水循环量，泵输入越降低。因此，包含泵输入的COP的峰值，比不包含泵输入的COP的峰值，变成在热水循环量小的一方移动了若干的分布。

综上所述，图7概略表示对每榻榻米数(大，中，小)的热水循环量的COP。从图中可知，对于每一榻榻米数存在COP成为峰值的热水循环量。但是，在热泵式地板下暖气装置中，在现有技术中，不能对于每一榻榻米数调节热水循环量。另外，同样在热泵式热水暖气装置中，也不能对于每一暖气末端调节热水循环量。

本发明是要解决上述问题、提供谋求设备高效率化的热泵式暖气装置。

为解决上述问题，本发明的热泵式暖气装置，其特征在于，具有：用制冷剂管路连接压缩机、进行由该压缩机压缩的制冷剂和流体的热交换的热交换器、减压热交换后的制冷剂的减压装置、进行减压后的制冷剂和空气的热交换的蒸发器的热泵制冷剂回路；用管路连接给所述热交换器供给所述流体的循环泵、具有用所述水制冷剂热交换器加热的流体流入的流体入口和该流体流出的流体出口、释放该流体热量的暖气末端的暖气回路；运行控制所述热泵制冷剂回路和暖气回路的设备的运行控制单元；和根据所述暖气末端的流体入口温度以及流体出口温度控制所述循环泵的循环量控制单元。

在本发明中，暖气回路也可以根据暖气末端的流体入口温度、流体出口温度以及设置暖气末端的房间的室温，控制循环泵的热水循环量。

在上述发明中，也可以在暖气回路上装备热水循环量传感器。另外，在上述发明中，也可以装备循环泵的循环量设定单元。

上述发明也可以在暖气回路上有多个暖气末端，可以对于这些暖气末端的每一个变化循环泵的循环量。