热泵装置转让专利

申请号 : CN201580080077.7

文献号 : CN107614987B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 高山启辅橘宏幸小出彻

申请人 : 三菱电机株式会社

摘要 :

热泵装置(1)具有:压缩制冷剂的压缩机构;驱动压缩机构的马达;收纳压缩机构和马达的外壳(31);位于外壳(31)之外的排出消声器(2);将压缩机构与排出消声器(2)相连的第一管;以及隔热件第一隔热物(15)、第二隔热物(17)。外壳(31)和排出消声器(2)在空间上彼此相邻而不彼此接触。隔热件至少部分地位于外壳(31)的外表面与排出消声器(2)的外表面之间的距离最小的空间。

权利要求 :

1.一种热泵装置,具有:

压缩制冷剂的压缩机构;

驱动所述压缩机构的马达;

收纳所述压缩机构和所述马达的外壳;

位于所述外壳之外的排出消声器;

将所述压缩机构与所述排出消声器相连的第一管;以及隔热件,

所述排出消声器以及所述外壳配置在箱体内部的第一空间,所述隔热件至少部分地位于所述外壳的外表面与所述排出消声器的外表面之间的距离最小的空间,所述隔热件具有至少部分地覆盖所述排出消声器的第一隔热物、以及至少部分地覆盖所述外壳的第二隔热物;

所述第一隔热物具有比所述第二隔热物大的热阻。

2.如权利要求1所述的热泵装置,其特征在于,还具有第一热交换器,该第一热交换器与所述排出消声器相连并在所述制冷剂与热介质之间交换热;

所述第一隔热物至少部分地覆盖所述第一热交换器。

3.如权利要求1或2所述的热泵装置,其特征在于,所述第一隔热物至少部分地覆盖所述第一管。

4.如权利要求1所述的热泵装置,其特征在于,所述外壳具有制冷剂入口和制冷剂出口;

所述热泵装置还具有:

第一热交换器,该第一热交换器具有制冷剂入口和制冷剂出口并在所述制冷剂与热介质之间交换热;

第二管,该第二管将所述排出消声器与所述第一热交换器的所述制冷剂入口相连;

第三管,该第三管将所述第一热交换器的所述制冷剂出口与所述外壳的所述制冷剂入口相连;

第二热交换器,该第二热交换器具有制冷剂入口并在所述制冷剂与所述热介质之间交换热;以及第四管,该第四管将所述外壳的所述制冷剂出口与所述第二热交换器的所述制冷剂入口相连。

5.如权利要求1所述的热泵装置,其特征在于,还具有第一热交换器,该第一热交换器与所述排出消声器相连并在所述制冷剂与热介质之间交换热;

所述排出消声器具有不经由隔热物而接触或接近所述第一热交换器的部分。

6.如权利要求1或2所述的热泵装置,其特征在于,所述排出消声器具有串联连接的多个消声器部。

7.如权利要求1或2所述的热泵装置,其特征在于,所述排出消声器不固定于所述外壳。

说明书 :

热泵装置

技术领域

[0001] 本发明涉及热泵装置。

背景技术

[0002] 下述专利文献1公开了具有气体冷却器和供热水用压缩机的供热水循环装置。该气体冷却器具有高温侧制冷剂配管、低温侧制冷剂配管和水配管。该供热水用压缩机具有外壳、压缩机构、马达、吸入管、排出管、制冷剂再导入管和制冷剂再排出管。该装置如下动作。吸入管将低压制冷剂直接导向压缩机构。由压缩机构压缩了的高压制冷剂不释放到外壳内而由排出管直接排出到外壳外。排出的高压制冷剂通过高温侧制冷剂配管而进行热交换。热交换后的制冷剂通过制冷剂再导入管而被导向外壳内。在外壳内通过了马达后的制冷剂从制冷剂再排出管被再排出到外壳外并送往低温侧制冷剂配管。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2006-132427号公报

发明内容

[0006] 发明要解决的课题
[0007] 在上述的现有装置中,由压缩机构压缩了的制冷剂不释放到外壳内而被直接排出到外壳外。因此,压缩机构产生的压力的脉动传递给气体冷却器,从而可能会发生振动和噪音。
[0008] 本发明是为了解决上述那样的课题而完成的,其目的在于提供一种既能抑制加热效率的降低又能减少振动和噪音的热泵装置。
[0009] 用于解决课题的方案
[0010] 本发明的热泵装置具有:压缩制冷剂的压缩机构;驱动压缩机构的马达;收纳压缩机构和马达的外壳;位于外壳之外的排出消声器;将压缩机构与排出消声器相连的第一管;以及隔热件;外壳和排出消声器在空间上彼此相邻而不彼此接触;隔热件至少部分地位于外壳的外表面与排出消声器的外表面之间的距离最小的空间。
[0011] 发明效果
[0012] 根据本发明的热泵装置,具有至少部分地位于用于收纳压缩机构和马达的外壳的外表面与排出消声器的外表面之间的距离最小的空间的隔热件,从而既能够抑制加热效率的降低,又能够减少振动和噪音。

附图说明

[0013] 图1是表示本发明的实施方式1的热泵装置的制冷剂回路结构的图。
[0014] 图2是本发明的实施方式1的压缩机和排出消声器的两向视图。
[0015] 图3是表示具有图1所示的热泵装置的储热水式供热水系统的结构图。
[0016] 图4是表示图1所示的热泵装置的示意性的主视图。
[0017] 图5是表示本发明的实施方式2的热泵装置的制冷剂回路结构的图。
[0018] 图6是从上方观察本发明的实施方式2的压缩机、排出消声器、和第一热交换器的图。
[0019] 图7是表示本发明的实施方式2的热泵装置所具有的第一热交换器的传热管的剖面图。
[0020] 图8是表示本发明的实施方式3的热泵装置的制冷剂回路结构的图。

具体实施方式

[0021] 下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。对各图中共用的要素赋予相同的符号并简化或省略重复的说明。需要说明的是,原则上来说,本发明中的装置、器具和配件等的个数、配置、朝向、形状和大小不限于附图所示的个数、配置、朝向、形状和大小。另外,本发明包括在下面的各实施方式中说明的结构中可组合的结构的所有组合。在本说明书中,“水”是包括从低温的冷水到高温的热水为止的所有温度的液体的水在内的概念。
[0022] 实施方式1.
[0023] 图1是表示本发明的实施方式1的热泵装置的制冷剂回路结构的图。如图1所示,本实施方式1的热泵装置1具有包括排出消声器2、压缩机3、第一热交换器4、第二热交换器5、膨胀阀6和蒸发器7在内的制冷剂回路。第一热交换器4和第二热交换器5是利用制冷剂的热来加热热介质的热交换器。第一热交换器4具有制冷剂通路4a、热介质通路4b、制冷剂入口4c和制冷剂出口4d。在流过制冷剂通路4a的制冷剂与流过热介质通路4b的热介质之间交换热。第二热交换器5具有制冷剂通路5a、热介质通路5b、制冷剂入口5c和制冷剂出口5d。在流过制冷剂通路5a的制冷剂与流过热介质通路5b的热介质之间交换热。在本实施方式1中,对热介质为水的情况进行说明。本发明中的热介质也可以是例如载冷剂、防冻液等水以外的流体。
[0024] 膨胀阀6是对制冷剂进行减压的减压装置的例子。蒸发器7是使制冷剂蒸发的热交换器。本实施方式1中的蒸发器7是在空气与制冷剂之间交换热的空气-制冷剂热交换器。热泵装置1还具有送风机8和高低压热交换器9。送风机8向蒸发器7送风。高低压热交换器9在高压制冷剂与低压制冷剂之间交换热。在本实施方式1中,作为制冷剂,例如能够使用二氧化碳。在采用二氧化碳作为制冷剂的情况下,制冷剂回路的高压侧的压力成为超临界压力。在本发明中,也可以使用二氧化碳以外的制冷剂,使制冷剂回路的高压侧的压力小于临界压力。本发明中的蒸发器7不限于在空气与制冷剂之间交换热的热交换器,例如也可以是在地下水、太阳能加热水等与制冷剂之间交换热的热交换器。高低压热交换器9具有高压通路
9a和低压通路9b。在流过高压通路9a的高压制冷剂与流过低压通路9b的低压制冷剂之间交换热。
[0025] 压缩机3具有外壳31、压缩机构32和马达33。外壳31是密闭的金属制的容器。外壳31隔开内部空间和外部空间。外壳31收纳压缩机构32和马达33。也就是说,压缩机构32和马达33配置于外壳31的内部空间。外壳31具有制冷剂入口31a和制冷剂出口31b。制冷剂入口
31a和制冷剂出口31b与外壳31的内部空间相连通。压缩机构32压缩制冷剂。压缩机构32具有封入并压缩制冷剂的压缩空间(省略图示)。在压缩机构32中,低压制冷剂被压缩而成为高压制冷剂。压缩机构32可以是例如往复式、涡旋式、回转式等任一种。压缩机构32由马达
33驱动。马达33是具有定子33a和转子33b的电动机。
[0026] 在马达33的下侧配置压缩机构32。外壳31的内部空间包括压缩机构32与马达33之间的内部空间38、和马达33的上侧的内部空间39。在压缩机3上连接着第一管35、第三管36、第四管37和第五管34。由压缩机构32压缩了的高压制冷剂不释放到外壳31的内部空间38、39而直接向第一管35排出。该高压制冷剂通过第一管35而被送往排出消声器2。
[0027] 排出消声器2配置于外壳31之外。排出消声器2是金属制的。排出消声器2具有入口2a和出口2b。第一管35将压缩机构32的排出侧与排出消声器2的入口2a相连。排出消声器2从第一管35接受由压缩机构32压缩了的高压制冷剂。排出消声器2与第一管35相比,具有较大的内部空间。从压缩机构32排出的高压制冷剂具有压力的脉动。排出消声器2的内部空间具有能够足够抑制该高压制冷剂的压力的脉动的容积。高压制冷剂通过从第一管35进入排出消声器2内而降低流速。通过降低高压制冷剂的流速而减少压力的脉动。排出消声器2的外表面积比第一管35的外表面积大。
[0028] 第二管40将排出消声器2的出口2b与第一热交换器4的制冷剂入口4c相连。压力的脉动在排出消声器2减小了的高压制冷剂通过第二管40而流入第一热交换器4的制冷剂通路4a。高压制冷剂在通过第一热交换器4的制冷剂通路4a期间由水冷却。第三管36将第一热交换器4的制冷剂出口4d与外壳31的制冷剂入口31a相连。通过了第一热交换器4的高压制冷剂通过第三管36而从第一热交换器4返回压缩机3。
[0029] 根据本实施方式,通过具有排出消声器2,能够获得如下的效果。能够抑制从压缩机构32排出的高压制冷剂的压力的脉动作用于第一热交换器4。能够抑制第一热交换器4的振动。能够抑制噪音。
[0030] 外壳31的制冷剂入口31a和第三管36的出口,与在马达33与压缩机构32之间的内部空间38相连通。通过第三管36而被再吸入了压缩机3的高压制冷剂被释放到马达33与压缩机构32之间的内部空间38。第四管37将外壳31的制冷剂出口31b与第二热交换器5的制冷剂入口5c相连。外壳31的制冷剂出口31b和第四管37的入口与马达33的上侧的内部空间39相连通。内部空间38的高压制冷剂通过马达33的转子33b与定子33a的间隙等而到达马达33的上侧的内部空间39。此时,成为高温的马达33由高压制冷剂冷却。高压制冷剂由马达33的热来加热。内部空间38的高压制冷剂由第一热交换器4冷却,所以,与从压缩机构32排出了的高压制冷剂相比,温度低。根据本实施方式,由于能够由具有较低温度的该高压制冷剂来冷却马达33,所以,其冷却效果好。马达33的上侧的内部空间39的高压制冷剂不被压缩而通过第四管37向第二热交换器5的制冷剂通路5a供给。
[0031] 高压制冷剂在通过第二热交换器5的制冷剂通路5a期间由水冷却。通过了第二热交换器5的高压制冷剂流入高低压热交换器9的高压通路9a。通过了高压通路9a的高压制冷剂到达膨胀阀6。高压制冷剂通过在膨胀阀6膨胀而减压,成为低压制冷剂。该低压制冷剂流入蒸发器7。在蒸发器7,低压制冷剂由于被由送风机8引导的外气加热而蒸发。通过了蒸发器7的低压制冷剂流入高低压热交换器9的低压通路9b。通过了低压通路9b的低压制冷剂通过第五管34而被吸入压缩机3。第五管34将高低压热交换器9的低压通路9b的出口与压缩机构32的吸入侧相连。通过了第五管34的低压制冷剂不释放到外壳31的内部空间38、39而被导向压缩机构32。需要说明的是,通过高低压热交换器9的热交换,高压通路9a的高压制冷剂被冷却而低压通路9b的低压制冷剂被加热。
[0032] 外壳31的内部空间38、39的高压制冷剂的压力比从压缩机构32排出的高压制冷剂的压力稍低。其理由是因为存在高压制冷剂通过第一管35、排出消声器2、第二管40、第一热交换器4的制冷剂通路4a和第三管36时的压力损失。
[0033] 热泵装置1具有热介质入口10、热介质出口11、第一通路12、第二通路13和第三通路14。第一通路12连接热介质入口10与第二热交换器5的热介质通路5b的入口之间。第二通路13连接第二热交换器5的热介质通路5b的出口与第一热交换器4的热介质通路4b的入口之间。第三通路14连接第一热交换器4的热介质通路4b的出口与热介质出口11之间。
[0034] 热泵装置1加热水(热介质)的加热运转如下。加热前的水从热介质入口10进入热泵装置1。水按照热介质入口10、第一通路12、第二热交换器5的热介质通路5b、第二通路13、第一热交换器4的热介质通路4b、第三通路14、热介质出口11的顺序依次通过。加热后的热水从热介质出口11向热泵装置1外流出。在本实施方式中,水由位于热泵装置1的外部的泵来输送。不限于该结构,热泵装置1也可以具有输送热介质的泵。水通过由第二热交换器5加热而使得温度上升。由第二热交换器5加热了的水通过由第一热交换器4加热而使得温度进一步上升。
[0035] 排出消声器2的内部的高压制冷剂的温度比压缩机3的外壳31的内部空间38、39的高压制冷剂的温度高。其理由是因为外壳31的内部空间38、39的高压制冷剂由第一热交换器4冷却了。排出消声器2的外表面的温度比压缩机3的外壳31的外表面的温度高。若从排出消声器2向压缩机3的外壳31传热的话,第一热交换器4从排出消声器2接受的高压制冷剂的温度降低。结果,第一热交换器4的效率降低,从而水的加热效率降低。
[0036] 作为例子,在热泵装置1将水加热到65℃的情况下,成为如下情况。由压缩机构32压缩了的制冷剂的温度成为大约90℃。由第一热交换器4冷却后的制冷剂的温度成为大约60℃。在此情况下,排出消声器2和第一管35的外表面的温度成为大约90℃。压缩机3的外壳
31的外表面的温度成为大约60℃。在热泵装置1将水加热到更高温度的情况下,有时排出消声器2和第一管35的外表面的温度与压缩机3的外壳31的外表面的温度之差变得更大。
[0037] 图2是本实施方式1的压缩机3和排出消声器2的两向视图。图2中的上层是从上方观察压缩机3和排出消声器2的图。图2中的下层是从水平方向观察压缩机3和排出消声器2的图。压缩机3和排出消声器2实际上以图2所示的位置关系配置。图1是示意性地示出热泵装置1的制冷剂回路结构而并未示出实际的位置关系的图。
[0038] 如图2所示,外壳31和排出消声器2在空间上彼此相邻。排出消声器2的外表面并未接触外壳31的外表面。热泵装置1具有隔热件,该隔热件的至少一部分位于外壳31的外表面与排出消声器2的外表面之间的距离最小的空间中。在本实施方式中,该隔热件具有至少部分地覆盖排出消声器2的第一隔热物15和至少部分地覆盖外壳31的第二隔热物17。在图2中示出了第一隔热物15和第二隔热物17的剖面。根据本实施方式,通过具有该隔热件而能够获得如下的效果。能够切实地抑制从排出消声器2向压缩机3的外壳31的传热。能够抑制第一热交换器4从排出消声器2接受的高压制冷剂的温度降低的问题。能够抑制第一热交换器4的效率的降低。能够抑制水的加热效率的降低。
[0039] 本发明中的隔热件或者隔热物优选采用例如泡沫塑料、玻璃棉、石棉、真空隔热件等。另外,本发明中的隔热件或者隔热物也可以包括它们中的多种。
[0040] 第一隔热物15具有位于外壳31的外表面与排出消声器2的外表面之间的距离最小的空间的部分15a。第一隔热物15的部分15a能够切实地抑制热从排出消声器2的外表面向外壳31的外表面移动。第二隔热物17具有位于外壳31的外表面与排出消声器2的外表面之间的距离最小的空间的部分17a。第二隔热物17的部分17a能够切实地抑制热从排出消声器2的外表面向外壳31的外表面移动。在本发明中,也可以仅第一隔热物15和第二隔热物17中的任一方具有位于外壳31的外表面与排出消声器2的外表面之间的距离最小的空间的部分。
[0041] 排出消声器2优选不固定于外壳31。也就是说,排出消声器2优选不通过金属托架、金属带等导热性高的部件连结于外壳31。通过这样构成,能够更切实地抑制热从排出消声器2的外表面向外壳31的外表面移动。
[0042] 根据本实施方式,通过具有至少部分地覆盖排出消声器2的第一隔热物15,能够获得如下的效果。能够抑制来自排出消声器2的外表面的散热损失。能够抑制第一热交换器4从排出消声器2接受的高压制冷剂的温度降低的问题。能够抑制第一热交换器4的效率的降低。能够抑制水的加热效率的降低。第一隔热物15优选覆盖排出消声器2的整个外表面或大半外表面。第一隔热物15优选接触排出消声器2的外表面。也可以在第一隔热物15与排出消声器2的外表面之间存在间隙。
[0043] 根据本实施方式,通过具有至少部分地覆盖压缩机3的外壳31的第二隔热物17,能够获得如下的效果。能够抑制来自压缩机3的外壳31的外表面的散热损失。能够抑制第二热交换器5从压缩机3接受的高压制冷剂的温度降低。能够抑制第二热交换器5的效率的降低。能够抑制水的加热效率的降低。第二隔热物17优选覆盖压缩机3的外壳31的整个外表面或大半外表面。第二隔热物17优选接触压缩机3的外壳31的外表面。也可以在第二隔热物17与压缩机3的外壳31的外表面之间存在间隙。
[0044] 第一隔热物15优选具有比第二隔热物17大的热阻。排出消声器2的外表面的温度比压缩机3的外壳31的外表面的温度高。通过使第一隔热物15的热阻比第二隔热物17的热阻大,能够切实地抑制从与外壳31的外表面相比成为高温的排出消声器2的外表面的散热损失。压缩机3的外壳31的外表面的温度比排出消声器2的外表面的温度低。因此,即使覆盖压缩机3的外壳31的第二隔热物17的热阻比第一隔热物15的热阻稍小,对散热损失的影响也小。通过使第二隔热物17的热阻比第一隔热物15的热阻小,能够廉价地构成第二隔热物17。
[0045] 也可以将第一隔热物15的导热系数设为比第二隔热物17的导热系数低。例如,第一隔热物15可以包括真空隔热件。例如,第二隔热物17可以包括玻璃棉、石棉、泡沫塑料等。第一隔热物15的材质可以与第二隔热物17的材质相同。在此情况下,通过使第一隔热物15的厚度比第二隔热物17的厚度厚,能够使第一隔热物15的热阻比第二隔热物17的热阻大。
[0046] 在本实施方式中,第一隔热物15覆盖第一管35的一部分。由此,能够抑制从成为高温的第一管35的外表面的散热损失。不限于这样的结构,也可以是与第一隔热物15不同的隔热物覆盖第一管35。也可以由隔热物覆盖整个第一管35。
[0047] 在本实施方式中,第一隔热物15覆盖第二管40的一部分。由此,能够抑制从成为高温的第二管40的外表面的散热损失。不限于这样的结构,也可以是与第一隔热物15不同的隔热物覆盖第二管40。也可以由隔热物覆盖整个第二管40。
[0048] 也可以将构成排出消声器2的材料的导热系数设为比构成制冷剂管(第一管35、第二管40、第三管36、第四管37、第五管34等)的材料的导热系数低。例如,排出消声器2可以由由铁系或铝系的材料构成,制冷剂管可以由铜系的材料构成。通过这样,能够更切实地抑制从排出消声器2的散热损失。
[0049] 若是在压缩机的外壳内设置了大的排出消声器的情况下,具有如下的缺点。需要大幅地改变结构。招致外壳的大型化。由于刚由压缩机构压缩之后的制冷剂在排出消声器中流动,所以在冷冻循环中排出消声器的温度最高。由第一热交换器冷却了的制冷剂流入外壳。与排出消声器相比,外壳内的制冷剂温度低。若是在外壳内设置大的排出消声器的话,排出消声器的外表面积增加,会产生从排出消声器向外壳内的制冷剂的热移动,从而会产生损失。根据本发明,不会产生这些缺点。
[0050] 图3是表示具有图1所示的热泵装置1的储热水式供热水系统的结构图。如图3所示,本实施方式的储热水式供热水系统100具有上述的热泵装置1、储热水箱41和控制装置50。储热水箱41形成上侧为高温而下侧为低温的温差层来储存水。储热水箱41的下部和热泵装置1的热介质入口10经由入口管42而连接。在入口管42的中途设置有泵43。在储热水箱
41的上部连接着上部管44的一端。上部管44的另一端侧分成两支而分别与供热水混合阀45的第一入口和沐浴混合阀46的第一入口相连。热泵装置1的热介质出口11经由出口管47而与上部管44的中途位置相连。
[0051] 在储热水箱41的下部连接着用于供给来自自来水等水源的水的供水管48。在供水管48的中途设置有用于将水源压力减压到预定压力的减压阀49。水从供水管48流入,从而储热水箱41内总能维持满水状态。供水管51从储热水箱41与减压阀49之间的供水管48分支。供水管51的下游侧分成两支而分别与供热水混合阀45的第二入口和沐浴混合阀46的第二入口相连。供热水混合阀45的出口经由供热水管52而与供热水栓53相连。在供热水管52上设置有供热水流量传感器54和供热水温度传感器55。沐浴混合阀46的出口经由沐浴管56而与浴缸57相连。在沐浴管56上设置有开关阀58和沐浴温度传感器59。在热泵装置1的热介质出口11附近的出口管47上设置有热泵出口温度传感器61,该热泵出口温度传感器61用于检测从热泵装置1出来的水的温度即热泵出口温度。
[0052] 控制装置50是例如由微机等构成的控制机构。控制装置50具有:包括ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、非易失性存储器等在内的存储器;基于存储于存储器的程序来执行运算处理的处理器;以及相对于处理器输入输出外部的信号的输入输出端口。控制装置50分别与储热水式供热水系统100所具有的各种执行器和传感器电连接。另外,控制装置50与操作部60可相互通信地连接。使用者能够通过操作操作部60设定供热水温度、浴缸热水量、浴缸温度等、或者定时预约浴缸注热水时刻。控制装置50基于由各传感器检测的信息和来自操作部60的指示信息等,按照存储于存储部的程序来控制各执行器的动作,从而控制储热水式供热水系统100的运转。
[0053] 接下来,对蓄热运转进行说明。蓄热运转是使储热水箱41内的储热水量和蓄热量增加的运转。在蓄热运转时,控制装置50使热泵装置1和泵43工作。在蓄热运转中,从储热水箱41的下部由泵43导出的低温水通过入口管42而被送到热泵装置1,在热泵装置1被加热而成为高温水。该高温水通过出口管47和上部管44而流入储热水箱41的上部。通过这样的蓄热运转,高温水从上侧蓄积到储热水箱41内。
[0054] 在蓄热运转中,控制装置50将由热泵出口温度传感器61检测的热泵出口温度控制成与目标值(例如65℃)一致。通过将泵43控制成使得流过热泵装置1的水的流量变大,热泵出口温度降低。通过将泵43控制成使得流过热泵装置1的水的流量变小,热泵出口温度上升。
[0055] 接下来,对供热水动作进行说明。供热水动作是向供热水栓53供热水的动作。当使用者打开供热水栓53时,来自供水管48的水在水源压力的作用下流入储热水箱41内的下部,从而储热水箱41内的上部的高温水向上部管44流出。在供热水混合阀45,从供水管51供给来的低温水与从储热水箱41通过上部管44供给来的高温水混合。该混合水通过供热水管52而从供热水栓53释放到外部。此时,混合水的通过由供热水流量传感器54来检测。控制装置50控制供热水混合阀45的混合比率,以使得由供热水温度传感器55检测的供热水温度成为由使用者预先在操作部60设定的供热水温度设定值。
[0056] 接下来,对注热水动作进行说明。注热水动作是在浴缸57蓄积热水的动作。在使用者在操作部60实施了注热水动作的起动操作的情况下、或者在到了定时预约的时刻的情况下,开始注热水动作。在注热水动作时,控制装置50将开关阀58设为开状态。来自供水管48的水在水源压力的作用下流入储热水箱41的下部,从而储热水箱41的上部的高温水向上部管44流出。在沐浴混合阀46,从供水管51供给来的低温水与从储热水箱41通过上部管44供给来的高温水混合。该混合水通过沐浴管56、通过开关阀58而释放到浴缸57内。此时,控制装置50控制沐浴混合阀46的混合比率,以使得由沐浴温度传感器59检测的供热水温度成为由使用者预先在操作部60设定的浴缸温度设定值。
[0057] 在本实施方式的储热水式供热水系统100中,热泵装置1直接加热水。不限于该结构,也可以是具有通过在水与热泵装置1加热了的热介质之间交换热来加热水的热交换器从而间接加热水的结构。另外,本发明的热泵装置不限于用于储热水式供热水系统的热泵装置。本发明的热泵装置也能够适用于例如对用于进行制热而循环的液体(液状热介质)进行加热的装置等。
[0058] 图4是表示图1所示的热泵装置1的示意性的主视图。在图4中,省略制冷剂和水的配管、隔热件等的图示。热泵装置1所具有的设备事实上以图4所示的位置关系来配置。图1是示意性地示出热泵装置1的制冷剂回路结构而并未示出热泵装置1所具有的设备的实际的位置关系的图。
[0059] 如图4所示,热泵装置1具有箱体62。图4示出拆下了箱体62的正面的面板的状态。在箱体62的内部存在第一空间63和第二空间64。隔壁65隔开第一空间63和第二空间64。在第一空间63中配置排出消声器2、压缩机3和第一热交换器4。在第二空间64中配置第二热交换器5、蒸发器7和送风机8。
[0060] 压缩机3的外壳31的外形为圆筒状。压缩机3的外壳31以轴方向成为铅垂方向的姿势配置。排出消声器2的外形为圆筒状。排出消声器2以轴方向成为铅垂方向的姿势配置。排出消声器2的外径比压缩机3的外壳31的外径小。排出消声器2的轴向长度比压缩机3的外壳31的轴向长度小。在本实施方式中,配置压缩机3的外壳31的高度的范围与配置排出消声器
2的高度的范围有重叠。在本实施方式中,配置排出消声器2的高度的范围包含在配置压缩机3的外壳31的高度的范围内。在本实施方式中,配置排出消声器2的高度的范围与配置第一热交换器4的高度的范围有重叠。在本实施方式中,配置排出消声器2的高度的范围包含在配置第一热交换器4的高度的范围。
[0061] 第一热交换器4在铅垂方向上的尺寸比第一热交换器4在水平方向上的尺寸大。第二热交换器5在铅垂方向上的尺寸比第二热交换器5在水平方向上的尺寸小。
[0062] 第二热交换器5收纳于盒体66中。收纳了第二热交换器5的盒体66配置于第二空间64的下部。在盒体66之上配置送风机8。蒸发器7配置于热泵装置1的背面。送风机8配置成与蒸发器7相向。通过送风机8的工作,空气从热泵装置1的背面侧通过蒸发器7而被吸入箱体
62的第二空间64。蒸发器7冷却空气。该冷却了的空气通过第二空间64。该冷却了的空气通过形成于箱体62的正面的面板的开口而被向热泵装置1的正面侧排出。
[0063] 第二空间64的容积优选比第一空间63的容积大。通过使第二空间64的容积比第一空间63的容积大,能够增大蒸发器7,能够增大通过蒸发器7的空气的流量。通过了蒸发器7的空气不流向第一空间63。
[0064] 在冬季,热泵装置1的热介质入口10的水温为例如9℃,热介质出口11的水温为例如65℃。在此情况下,热泵装置1将水从例如9℃加热到65℃。在这样的情况下,第一热交换器4和第二热交换器5的内部的水流路的全长在水的流动方向上需要为一定程度的长度(例如几m~10m左右)。第二热交换器5对水的加热量比第一热交换器4对水的加热量大。第二热交换器5的内部所需的水流路的全长比第一热交换器4的内部所需的水流路的全长长。因此,第二热交换器5所占的空间比第一热交换器4所占的空间大。根据本实施方式,通过将较大的第二热交换器5配置于第二空间64,能够使第一空间63的容积较小。因此,能够使热泵装置1小型化。
[0065] 第二热交换器5的外表面的温度比第一热交换器4的外表面的温度低。因此,即使在供冷却了的空气流过的第二空间64配置第二热交换器5,也能够抑制从第二热交换器5的外表面的散热损失。
[0066] 较小的第一热交换器4能够不费力地配置于第一空间63。根据本实施方式,通过将第一热交换器4与压缩机3一起配置于第一空间63,能够缩短第一管35和第二管40的长度。通过缩短成为高温的第一管35和第二管40的长度,能够更切实地抑制从第一管35和第二管
40的外表面的散热损失。另外,能够减少第一管35和第二管40的压力损失。
[0067] 第一空间63的气温比第二空间64的气温高。根据本实施方式,通过将外表面为高温的排出消声器2、压缩机3和第一热交换器4配置于气温高的第一空间63,能够更切实地抑制从排出消声器2、压缩机3和第一热交换器4的外表面的散热损失。
[0068] 实施方式2.
[0069] 接下来,参照图5至图7对本发明的实施方式2进行说明,以与上述的实施方式1的不同点为中心进行说明,对相同部分或相当部分赋予同一名称并简化或省略说明。
[0070] 图5是表示本发明的实施方式2的热泵装置的制冷剂回路结构的图。如图5所示,本实施方式2的热泵装置1具有第一隔热物16来代替实施方式1中的第一隔热物15。第一隔热物16至少部分地覆盖排出消声器2和第一热交换器4双方。
[0071] 图6是从上方观察本发明的实施方式2的压缩机3、排出消声器2、和第一热交换器4的图。在图6中示出了第一隔热物16和第二隔热物17的剖面。图6示出了压缩机3、排出消声器2和第一热交换器4的实际的位置关系。图5是示意性地示出热泵装置1的制冷剂回路结构而并未示出实际的位置关系的图。
[0072] 如图6所示,第一隔热物16具有部分16a,该部分16a位于外壳31的外表面与排出消声器2的外表面之间的距离最小的空间中。第一隔热物16的部分16a能够切实地抑制热从排出消声器2的外表面向外壳31的外表面移动。
[0073] 图7是表示本发明的实施方式2的热泵装置1所具有的第一热交换器4的传热管的剖面图。如图7所示,第一热交换器4具有制冷剂管4e和热介质管4f作为传热管。制冷剂管4e的内部相当于制冷剂通路4a。热介质管4f的内部相当于热介质通路4b。制冷剂管4e呈螺旋缠绕状地卷绕在热介质管4f的外侧。制冷剂通路4a一边旋转一边向热介质通路4b的长度方向移位。制冷剂管4e通过例如硬钎焊等而固定于热介质管4f。在热介质管4f的外周存在螺旋缠绕状的槽。制冷剂管4e沿着该槽固定。制冷剂管4e部分地位于该槽内。由此,能够增加制冷剂管4e与热介质管4f之间的传热面积。
[0074] 通过制冷剂通路4a的制冷剂的温度比通过热介质通路4b的热介质的温度高。在本实施方式的第一热交换器4中,在热介质通路4b的外侧存在制冷剂通路4a。在本实施方式中,制冷剂管4e的外表面占据着第一热交换器4的几乎整个外表面。制冷剂管4e的外表面成为高温。因此,第一热交换器4的外表面成为高温。根据本实施方式,第一隔热物16至少部分地覆盖第一热交换器4,从而能够抑制从成为高温的第一热交换器4的外表面的散热损失。
[0075] 根据本实施方式,共用的第一隔热物16至少部分地覆盖排出消声器2和第一热交换器4双方。由此,与分别设置覆盖排出消声器2的隔热物和覆盖第一热交换器4的隔热物的情况相比,既能够抑制隔热物的使用量又能够抑制散热损失。
[0076] 第一热交换器4的外表面的平均温度比压缩机3的外壳31的外表面的平均温度高。排出消声器2的外表面的平均温度与第一热交换器4的外表面的平均温度之差比排出消声器2的外表面的平均温度与压缩机3的外壳31的外表面的平均温度之差小。因此,热难以从排出消声器2的外表面向第一热交换器4的外表面传导。如图6所示,排出消声器2可以具有不经由隔热物而接触或接近第一热交换器4的部分。即使排出消声器2具有不经由隔热物而接触或接近第一热交换器4的部分,热也比较难以从排出消声器2的外表面向第一热交换器
4的外表面传导。排出消声器2具有不经由隔热物而接触或接近第一热交换器4的部分,从而既能够抑制隔热物的使用量又能够抑制散热损失。
[0077] 实施方式3.
[0078] 接下来,参照图8对本发明的实施方式3进行说明,以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明,对相同部分或相当部分赋予同一名称并简化或省略说明。
[0079] 图8是表示本发明的实施方式3的热泵装置的制冷剂回路结构的图。如图8所示,本实施方式3的热泵装置1所具有的排出消声器2具有串联连接的多个消声器部2c、2d、2e。消声器部2c、2d、2e分别具有比第一管35大的内部空间。消声器部2c、2d、2e经由管2f而相互连接。消声器部2c、2d、2e各自外表面积的总和比实施方式1和2的排出消声器2的外表面积小。根据本实施方式3,由于能够减小排出消声器2的外表面积,所以,能够更切实地抑制从排出消声器2的外表面的散热损失。在本实施方式的排出消声器2中,3个消声器部2c、2d、2e串联连接,但也可以是2个消声器部串联连接,还可以是4个以上的消声器部串联连接。
[0080] 需要说明的是,在上述的各实施方式中,以第一热交换器4和第二热交换器5是分开的结构为例进行了说明,但在本发明中,也可以是第一热交换器4和第二热交换器5一体化了的结构。另外,本发明的热泵装置的制冷剂回路结构不限于实施方式的结构。例如,本发明也能够适用于在外壳的内部具有低级压缩部和高级压缩部的两级压缩式热泵装置。在两级压缩式热泵装置的第一例中,由低级压缩部压缩了的中间压的制冷剂充满外壳的内部,由高级压缩部压缩了的高压制冷剂被供给排出消声器。在该第一例中,排出消声器的外表面的温度变得比外壳的外表面的温度高。通过在该第一例中适用本发明,能够切实地抑制热从排出消声器的外表面向外壳的外表面移动。在两级压缩式热泵装置的第二例中,由低级压缩部压缩了的中间压的制冷剂被供给排出消声器,由高级压缩部压缩了的高压制冷剂充满外壳的内部。在该第二例中,排出消声器的外表面的温度变得比外壳的外表面的温度低。通过在该第二例中适用本发明,能够切实地抑制热从外壳的外表面向排出消声器的外表面移动。
[0081] 符号说明
[0082] 1 热泵装置、2 排出消声器、2a 入口、2b 出口、2c、2d、2e 消声器部、2f 管、3 压缩机、4 第一热交换器、4a 制冷剂通路、4b 热介质通路、4c 制冷剂入口、4d 制冷剂出口、4e 制冷剂管、4f 热介质管、5 第二热交换器、5a 制冷剂通路、5b 热介质通路、5c 制冷剂入口、5d 制冷剂出口、6 膨胀阀、7 蒸发器、8 送风机、9 高低压热交换器、9a 高压通路、9b 低压通路、10 热介质入口、11 热介质出口、12 第一通路、13 第二通路、14 第三通路、15 第一隔热物、15a 部分、16 第一隔热物、16a 部分、17 第二隔热物、17a 部分、31 外壳、31a 制冷剂入口、31b 制冷剂出口、32 压缩机构、33 马达、33a 定子、33b 转子、34 第五管、35 第一管、36 第三管、37 第四管、38、39 内部空间、40 第二管、41 储热水箱、42 入口管、43 泵、44 上部管、45 供热水混合阀、46 沐浴混合阀、47 出口管、48 供水管、49 减压阀、50 控制装置、51 供水管、52 供热水管、53 供热水栓、54 供热水流量传感器、55 供热水温度传感器、56 沐浴管、57 浴缸、58 开关阀、59 沐浴温度传感器、60 操作部、61 热泵出口温度传感器、62 箱体、63 第一空间、64 第二空间、65 隔壁、66 盒体、100 储热水式供热水系统。