[发明专利]供水加温系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用有热泵的供水加温系统。本申请基于在2012年3月30日向日本提出申请的日本特愿2012-079191号而主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

一直以来，如下述专利文献1所公开的那样，已知有能够使用热泵(12)对向锅炉(24)的供水槽(23)的供水进行加温的系统。另外，如下述专利文献2所公开的那样，还已知有在使用热泵(10)而产生蒸汽的系统(S1)中分为加温直至水接近沸点的加温部(21(第一换热器40))和使水蒸发的蒸发部(22(第二换热器41))的系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-25431号公报(图2、图3)

专利文献2：日本特开2007-120914号公报(图1、段落编号0024-0027、0032)

发明概要

发明要解决的课题

上述专利文献所记载的发明均在通过热泵的蒸发器后的热源流体中残留尚可利用的热量，而无法将其利用。并且，在由热泵负担所有供水的加温的情况下，系统大型化，压缩机的消耗电力也变多，热泵的效率(性能系数COP)差。

另外，上述专利文献所记载的发明均是想要利用热泵进行加温的水的流量为恒定，因此无法与供水源的水温、通向热泵的蒸发器的热源流体的温度变化相应地将来自热泵的热水涌出温度(在专利文献2所记载的发明中，由于蒸发部22成为规定压力下的饱和温度，因此与由加温部21加温后的水温相当)维持为所期望的温度。

发明内容

对此，本发明要解决的课题在于，在使用有热泵的供水加温系统中，提高热泵的效率。另外，优选地将热水涌出温度维持为所期望的温度。

解决方案

本发明是为了解决所述课题而完成的，技术方案1所记载的发明是一种供水加温系统，其特征在于，所述供水加温系统具备：热泵，其由压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器依次呈环状地连接而成，使制冷剂循环，从通向所述蒸发器的热源流体中汲取热量，并对通向所述冷凝器的水进行加温；供水槽，能够利用供水路依次通过废热回收换热器、过冷却器及所述冷凝器而向该供水槽进行供水，所述废热回收换热器是经由所述供水路的向所述供水槽的供水与通过所述蒸发器后的热源流体之间的间接换热器，所述过冷却器是经由所述供水路的向所述供水槽的供水与从所述冷凝器向所述膨胀阀的制冷剂之间的间接换热器。

根据技术方案1所记载的发明，向供水槽的供水依次通过废热回收换热器、过冷却器及冷凝器，另一方面，热泵的热源流体依次通过蒸发器及废热回收换热器。使用通过蒸发器后的热源流体的废热、通过冷凝器后的制冷剂的热量，对向冷凝器的供水进行预热，由此能够提高热泵的效率。

技术方案2所记载的发明是技术方案1所记载的供水加温系统，其特征在于，在经由所述供水路的向所述供水槽的供水期间，使所述热泵运转，并且以将所述热泵的冷凝器的出口侧水温维持为设定温度的方式调整向所述冷凝器的通水量。

根据技术方案2所记载的发明，在经由供水路的向供水槽的供水期间，以使冷凝器的出口侧水温维持为设定温度的方式调整向冷凝器的通水量(经由供水路的向供水槽的供水流量)，由此与供水源的水温、热源流体的温度无关而能够获得所期望温度的温水。此外，为了将冷凝器的出口侧水温维持为设定温度，不控制热泵而控制向冷凝器的通水量，因此能够使热泵以高效率的高负载运转、或与供水槽的水位等相应而进行负载调整。

技术方案3所记载的发明是技术方案1或技术方案2所记载的供水加温系统，其特征在于，在所述冷凝器中，实现所述热泵的制冷剂的冷凝，由此向所述供水槽的供水被所述热泵的制冷剂的潜热及显热加热，在所述过冷却器中，实现来自所述冷凝器的液态制冷剂的冷却，由此向所述供水槽的供水被所述热泵的制冷剂的显热加热。

根据技术方案3所记载的发明，关于热泵的制冷剂，由冷凝器来进行从气相向液相的冷凝，并由过冷却器来进行冷凝后的液态制冷剂的进一步的冷却。通过将换热器分为制冷剂的冷凝用和过冷却用，换热器的设计变得容易，能够以简易的构造使换热器小型化，能够实现成本降低。另外，还能够实现通用的换热器的利用。

技术方案4所记载的发明是技术方案1至3中任一项所记载的供水加温系统，其特征在于，能够对是否使通过所述蒸发器后的热源流体通向所述废热回收换热器进行切换，当所述废热回收换热器的入口侧处的所述供水的温度比所述蒸发器的出口侧处的所述热源流体的温度高时，不使通过所述蒸发器后的热源流体通向所述废热回收换热器。