热泵热水供应系统及热泵热水供应系统的控制方法 【技术领域】
本发明涉及一种热泵热水供应系统及热泵热水供应系统的控制方法。背景技术 银离子产生装置是为了对供应到浴缸的热水进行净化、 杀菌而利用。银离子产生 装置的设置方法有很多种， 例如可列举 ： 直接设置在浴缸内， 或者设置在用于热水保温、 补 充加热的循环回路内等。
另外， 在以下的专利文献 1 中， 也揭示了一种用来组装银离子产生装置， 且共通地 构成浴缸的热水供应管路、 与对浴缸内热水进行保温、 补充加热的热水保温回路的一部分 的贮热水式热水供应装置。
[ 现有技术文献 ]
[ 专利文献 ]
[ 专利文献 1] 日本专利特开 2006-183911 号公报
但是， 将银离子产生装置直接设置于浴缸内、 或者设置于循环回路内的方法， 由于 银离子产生装置设置在直接接触热水的部位， 因此使用过程中或使用后污垢大多会附着在 银离子产生装置上。为了避免此附着污垢的状态， 而出现必须频繁进行维护的繁琐性。
另外， 在所述专利文献 1 揭示的贮热水式热水供应装置中， 构成热水保温回路的 回流管路是直接引入到贮热水箱内。但是， 此构成必须在和贮热水箱的高度方向的中间部 相比的更上部设置贯通回流管路的孔， 导致贮热水箱的密闭性也会下降。
发明内容
本发明是为了解决上述课题开发而成， 本发明的目的在于提供一种通过将银离子 产生装置设置在浴缸的热水蓄积路径上来极力抑制污垢附着， 同时提高维护性， 并且不对 贮热水箱实施多余加工也可构成热水保温回路的热泵热水供应系统及热泵热水供应系统 的控制方法。
为了达成所述目的， 本发明的热泵热水供应系统的特征在于包括 ： 热泵单元， 依次 将压缩机、 在冷水与制冷剂之间进行热交换的冷水热交换器、 膨胀阀、 在制冷剂与空气之间 进行热交换的空气热交换器以管道连接而成 ； 贮热水箱， 连结到冷水热交换器的冷水回路 中， 并储存由冷水热交换器生成的高温水 ； 浴缸， 贮热水箱内的高温水与冷水经浴用混合栓 混合后， 此经混合的热水经由包含供水阀、 排水阀、 止回阀及流量传感器的漏斗而供给到该 浴缸 ； 热水保温回路， 由使浴缸热水进行循环的浴用循环泵、 以及在热水与贮热水箱内的所 述高温水之间进行热交换的浴用热交换器构成 ； 银离子产生装置， 设置在漏斗与热水保温 回路之间 ； 以及控制部， 控制热泵单元及银离子产生装置。
另外， 为了达成所述目的， 本发明的热泵热水供应系统的控制方法的特征在于包 括以下步骤 ： 控制部开始运行对浴缸的热水蓄积 ； 开始运行对浴缸的热水蓄积， 并且控制 部对银离子产生装置进行通电 ； 控制部结束运行对浴缸的热水蓄积 ； 结束运行对浴缸的热水蓄积， 并且控制部切断对银离子产生装置所进行的通电。
另外， 为了达成所述目的， 本发明的热泵热水供应系统的控制方法的特征在于包 括以下步骤 ： 控制部对设于漏斗内的流量传感器检测出热水蓄积运行下热水向浴缸内流动 的情况进行探测 ； 当检测出热水流动时， 控制部对银离子产生装置进行通电 ； 控制部对流 量传感器不再检测出热水流动的情况进行探测 ； 当不再检测出热水流动时， 控制部切断对 银离子产生装置所进行的通电。
[ 发明的效果 ]
根据本发明， 可以提供一种通过将银离子产生装置设置在浴缸的热水蓄积路径上 以极力抑制污垢附着， 同时提高维护性， 并且不对贮热水箱实施多余加工也可构成热水保 温回路的热泵热水供应系统及热泵热水供应系统的控制方法。 附图说明
图 1 是表示本发明实施形态中的热泵热水供应系统的整体构成的回路图。
图 2 是表示本发明实施形态中的控制部的内部构成的框图。
图 3 是表示本发明实施形态中的贮热水箱的整体的外观图。
图 4 是表示本发明第 1 实施形态中的热泵热水供应系统的控制流程的流程图。 图 5 是表示本发明第 2 实施形态中的热泵热水供应系统的控制流程的流程图。 [ 符号的说明 ] 1 热泵热水供应系统 10 热泵单元 11 压缩机 12 冷水热交换器 13 膨胀阀 14 空气热交换器 15 制冷回路 20 泵 21 冷水回路 30 贮热水单元 31 贮热水箱 32 热水供应用混合栓 33 浴用混合栓 34 漏斗 34a 供水阀 34b 流量传感器 34c 排水阀 35 银离子产生装置 40 热水保温回路 41 浴用循环泵 42 浴用热交换器 43 浴用热交换泵 50 浴 60 控制部 61 控制电路 62 恒定电流电路 E 商用电源 H 热水供应管 P1 热水蓄积管路 R 减压阀 SW 开关 W 供水管具体实施方式
以下， 参照图式来对本发明的实施形态进行详细说明。
( 第 1 实施形态 )
图 1 是表示本发明实施形态中的热泵热水供应系统 1 的整体构成的回路图。如图 1 所示， 热泵热水供应系统 1 大致由热泵单元 10、 贮热水单元 30、 以及使用所 供给的热水的浴缸 50 构成。另外， 热泵热水供应系统 1 是通过控制部 60 来控制其系统。
热泵单元 10 与贮热水单元 30 是通过所谓的冷水回路 21 而连接， 另外， 贮热水单 元 30 与浴缸 50 通过后述的热水保温回路 40 而连接。此外， 冷水回路 21 及热水保温回路 40 的各管路上所示的三角形是止回阀， 且冷水或者热水只能沿该止回阀锐角所示的方向流 动。
在热泵单元 10 中设置有制冷回路 15， 此制冷回路 15 依次以管道连接着压缩机 11， 对制冷回路内循环的制冷剂进行压缩 ； 冷水热交换器 12， 利用制冷剂的热量， 经由冷水 回路 21 来对由供水管 W 供给的冷水进行加热， 生成储存在贮热水箱中的高温水 ； 膨胀阀 13 ； 以及空气热交换器 14， 使通过膨胀阀 13 且在冷水热交换器 12 中变成液体的制冷剂成 为气体。
制冷回路 15 是使用空气热交换器 14 作为蒸发器， 且此空气热交换器导入外部气 体， 将制冷剂变成气体。
贮热水单元 30 由存储利用制冷回路 15 所生成的高温水的贮热水箱 31， 对浴缸 50 进行热水蓄积的热水蓄积管路 P1、 以及与浴缸 50 连接且用于对浴缸 50 内的热水进行保温 或补充加热的热水保温回路 40 构成。
此处， 关于热泵热水供应系统 1 中的制冷回路， 以所述制冷回路 15 为例进行简单 说明。首先， 作为气体的制冷剂在压缩机 11 中受到压力变成高温高压状态后， 供给到冷水 热交换器 12 中。
另一方面， 从供水管 W 中经由减压阀 R 所供给的冷水暂时储存在贮热水箱 31 中， 视需要而在贮热水运行时从贮热水箱 31 经由水管而由泵 20 输送到冷水热交换器 12 中 ( 参 照图 1 所示的实线箭头 )。
冷水热交换器 12 内， 在制冷剂与冷水之间进行热交换。即， 制冷剂的热量将利用 泵 20 送入到冷水热交换器 12 中的冷水加热， 且制冷剂经此冷水冷却而由气体变成液体。 此被加热的冷水变成高温水后， 经由冷水回路 21 按图 1 所示的实线箭头方向而在管道中流 动， 并储存在贮热水箱 31 中。
储存于贮热水箱 31 中的高温水在热水供应用混合栓 32 中与由供水管 W 供给的冷 水适当进行混合， 且此经混合的热水经由热水供应管 H 而供给到厨房等各使用场所。因冷 水热交换器 12 失去热量而成为液体的制冷剂通过膨胀阀 13、 空气热交换器 14 而再次变成 气体， 且重复进行至此为止的循环。
储存于贮热水箱 31 内的高温水在浴用混合栓 33 中与由供水管 W 供给的冷水适当 进行混合而变成热水， 并通过热水蓄积管路 P1 而供给到浴缸 50 中。 此处， 热水蓄积管路 P1 是由浴用混合栓 33 连接到浴缸 50 为止的路径。
此外， 供给到浴缸 50 中的热水的温度当然可由用户自由设定。根据用户的设定温 度， 控制部 60 控制浴用混合栓 33 的开度， 使冷水与高温水混合而形成热水。由此， 温度经 设定的热水被供给到浴缸 50 中。
热水蓄积管路 P1 在由浴用混合栓 33 连接到浴缸 50 的路径中的浴用混合栓 33 的 下游具备漏斗 34、 银离子产生装置 35， 使热水依次通过漏斗 34 与银离子产生装置 35， 而供 给到浴缸 50。即， 热水按图 1 中粗实线箭头所示的方向流动。漏斗 34 在图 1 中由虚线表示， 其承担不使热水等从下游侧向贮热水箱 31 等上游 侧进行逆流的作用。此漏斗 34 通常在大气压下开放， 但当下游的压力高于上游的压力时则 释放压力， 以防止朝上游侧的逆流。
漏斗 34 的内部从上游到下游具备供水阀 34a、 流量传感器 34b、 排水阀 34c、 以及止 回阀。供水阀 34a 例如为供水电磁阀， 其根据控制部 60 的指令而进行开闭。
另外， 流量传感器 34b 对在热水蓄积管路 P1 中流动的热水流量进行测量。排水阀 34c 用于排放热水蓄积运行后残留在热水蓄积管路 P1 中的热水。
此外， 此流量传感器 34b 是对浴缸 50 的热水蓄积运行时的热水流量进行测量的传 感器， 可以使用公知的各种流量测量传感器。另外， 此流量传感器 34b 也可以是测量热水是 否仅在热水蓄积管路 P1 内流动的传感器。
银离子产生装置 35 设置在漏斗 34 的下游且热水保温回路 40 的上游。银离子产 生装置 35 主要由供给到浴缸 50 中的热水所流经的管路、 以及设置成在该管路内与水流平 行的一对银板构成。
控制部 60 通过使后述的开关 SW 接通 (ON) 而对银离子产生装置 35 进行通电， 从 而在该一对银板之间产生银离子。 所产生的银离子将溶解在流动于构成银离子发生装量 35 的管 ( 热水蓄积管路 P1) 内的热水中， 并供给到浴缸 50。 一对银板中至少作为正极侧电极的板是由银或含银合金形成， 如果根据控制部 60 的指令而通电， 那么将因电解而析出银离子。
构成银离子产生装置 35 的管路与构成热水蓄积管路 P1 的管路的一部分连接。另 外， 如上所述， 由于此管路内设置有一对银板， 因此可以简单地一体安装银离子产生装置 35。
热水蓄积管路 P1 的一部分与热水保温回路 40 的一部分共用它们的流路。 浴缸 50 连接着用于保持浴缸 50 内部所储存的热水的温度的热水保温回路 40。
此热水保温回路 40 由使浴缸中所储存的热水在热水保温回路 40 内循环的浴用循 环泵 41、 以及使该浴缸 50 内部所储存的热水与贮热水箱 31 内的高温水之间进行热交换的 浴用热交换器 42 构成。
关于供给到浴缸 50 的热水的保温或补充加热时的热水的流动， 具体而言， 如下所 述 ( 参照图 1 所示的虚线箭头 )。
即， 浴缸 50 内的热水通过与热水蓄积管路 P1 共用的管路， 并经由浴用循环泵 41 而输送到浴用热交换器 42。 此热水的流动与热水蓄积运行时热水流入浴缸 50 的方向相反。
在浴用热交换器 42 内设置有用于供贮热水箱 31 内的高温水通过的管路， 并在该 高温水与由浴缸 50 输送的热水之间进行热交换。经热交换后温度上升的热水将再次流回 浴缸 50 内。
另一方面， 浴用热交换泵 43 将高温水从贮热水箱 31 供给到浴用热交换器 42， 并且 使通过热交换而生成的温度下降的热水再次流回贮热水箱 31。
控制部 60 对本发明实施形态中的热泵热水供应系统 1 的整体系统进行控制。在 本发明的实施形态中， 此控制部 60 设置在贮热水箱 31 中。
图 1 中， 为了方便图示而省略了控制部 60 与热泵热水供应系统 1 的各部分的连 接， 但控制部 60 对例如热水供应用混合栓 32、 浴用混合栓 33、 或者热水保温回路 40 内的浴
用循环泵 41 或浴用热交换泵 43 等的驱动进行控制。
图 2 是表示本发明实施形态中的控制部 60 的内部构成的框图。控制部 60 在本发 明实施形态中如上所述， 设置在贮热水箱 31 中。控制部 60 的内部设置有用于对热泵单元 10 或贮热水单元 30 内的各设备进行控制的控制电路 61， 但图 2 中仅特别表示了用来表现 与银离子产生装置 35 连接的部分。
控制部 60 从商用电源 E 获得电源供给。此商用电源 E 进而经由恒定电流电路 62 也对银离子产生装置 35 供给电源。但是， 通过开关 SW 使恒定电流电路 62( 银离子产生装 置 35) 通常处于电源关闭状态。控制电路 61 与浴缸 50 的热水蓄积时序同步地使开关 SW 接通或断开。
图 3 是表示本发明实施形态中的贮热水箱 31 的整体的外观图。在该图 3 中， 未表 示热泵单元 10 及浴缸 50， 但两者以外的各设备均集中配置于贮热水箱 31 的周围， 因此热泵 热水供应系统 1 整体变得紧凑。
由供水管 W 供给的冷水经由热泵单元 10 而生成高温水， 并使此高温水储存于贮热 水箱 31 中的流程， 以及热水保温回路 40 的浴缸 50 内的热水保温、 补充加热的流程如上所 述。 其次， 利用图 4 所示的流程图， 说明包括银离子产生装置 35 的驱动控制在内， 浴缸 50 进行热水蓄积时的流程。
控制部 60 对例如浴缸 50 附近是否作出了对浴缸 50 开始运行热水蓄积的指令 (ST1) 进行确认。通常以设置于浴室中的遥控装置上所设置的例如 「热水蓄积按钮」 是否被 按下来进行判断。只要未作出热水蓄积运行开始的指令 (ST1 的否 “NO” )， 那么控制部 60 保持待机。
当热水蓄积按钮被按下， 收到热水蓄积运行开始的指令时 (ST1 的是 “YES” )， 控制 部 60 将开始热水蓄积运行， 并且使开关 SW 接通 ( 使继电器接通 )， 使电源从商用电源 E 经 由恒定电流电路 62 而供给到银离子产生装置 35。由此， 使银离子产生装置 35 启用 (ST2)。
通过将电源供给到银离子产生装置 35， 而对一对银板间进行通电， 产生银离子。 由 于热水蓄积运行已经开始， 因此通过浴用混合栓 33 以达到设定温度的方式而混合后的热 水将穿过热水蓄积管路 P1 内而供给到浴缸 50。此时， 也将使此热水通过银离子产生装置 35 时所产生的银离子进行流动， 因此银离子也一并供给到浴缸 50 内。
控制部 60 随时或适当地获得来自漏斗 34 内的流量传感器 34b 的流量检测信息， 判断是否已达到热水蓄积运行中所指定的热水量。当对浴缸 50 已供给规定的热水量时， 控 制部 60 使热水蓄积运行结束 (ST3 的是 “YES” )， 且一并对银离子产生装置 35 发出电源关 闭的指令 (ST4)。
由此， 开关 SW( 继电器 ) 断开， 对银离子产生装置 35 的银板的通电被切断。因此， 在热水对浴缸 50 的供给结束的同时， 银离子产生装置 35 产生银离子也结束。
如以上说明， 可以提供一种通过将银离子产生装置 35 设置在浴缸的热水蓄积路 径上以极力抑制污垢附着， 且提高维护性， 并且不对贮热水箱 31 实施多余加工也可构成热 水保温回路 40 的热泵热水供应系统及热泵热水供应系统的控制方法。
尤其， 热水蓄积管路 P1 是仅用于浴缸 50 的热水蓄积的流路， 浴缸的使用中或使用 后的热水不会流入此热水蓄积管路 P1 中。另外， 由于除热水蓄积以外不使用此热水蓄积管
路 P1， 因此也不存在热水残留在管内的情况。
因此， 通过将银离子产生装置 35 设置在此热水蓄积管路 P1 的漏斗 34 与热水保温 回路 40 之间， 可以极力抑制污垢附着在银离子产生装置 35 上。 另外， 与银离子产生装置 35 一体化构成相结合， 也可以提高不关闭原来的水栓便可更换银离子产生装置 35 等维护性。
同时， 通过在热水保温回路 40 内设置浴用热交换器 42 而无需对贮热水箱 31 实施 多余加工， 因此可以保持贮热水箱 31 的气密性， 并且可以确保配管的处理等、 贮热水单元 的设计自由度。
( 第 2 实施形态 )
其次， 对本发明第 2 实施形态进行说明。此外， 在第 2 实施形态中， 对与所述第 1 实施形态中说明的构成要素相同的构成要素标注相同的符号， 相同的构成要素的说明因重 复而省略。
在第 1 实施形态中， 是以热水蓄积运行的开始、 结束来控制银离子产生装置 35 的 启用、 关闭。第 2 实施形态的特征在于 ： 利用漏斗 34 内的流量传感器 34b 来进行银离子产 生装置 35 的控制。
如图 5 的流程图所示， 控制部 60 检查热水蓄积时的热水是否在热水蓄积管路 P1 内流动。具体而言， 该控制部 60 检查流量传感器 34b 是否探测到热水的流动 (ST11)。 当通过流量传感器 34b 未探测到热水的流动时 (ST11 的否 “NO” )， 控制部 60 保持 原来的状态而待机， 银离子产生装置 35 呈关闭状态。
当控制部 60 使热水蓄积运行开始且流量传感器 34b 已探测到热水的流动时 (ST11 的是 “YES” )， 控制部 60 使开关 SW 接通 ( 使继电器接通 )， 使电源从商用电源 E 经由恒定电 流电路 62 而供给到银离子产生装置 35。由此， 使银离子产生装置 35 启用 (ST12)。
通过将电源供给到银离子产生装置 35， 而对一对银板间进行通电， 以产生银离子。 如果使热水蓄积运行开始， 那么通过浴用混合栓 33 以达到设定温度的方式而混合后的热 水将通过热水蓄积管路 P1 内而供给到浴缸 50。
此时， 也使此热水通过银离子产生装置 35 时产生的银离子进行流动， 因此银离子 也一并被供给到浴缸 50 内。
控制部 60 从漏斗 34 内的流量传感器 34b 随时或适当地获得关于热水是否在热水 蓄积管路 P1 内流动的信息， 以判断热水是否在热水蓄积管路 P1 内流动。
如果对浴缸 50 供给规定的热水量后控制部 60 使热水蓄积运行结束， 那么热水将 不再于热水蓄积管路 P1 内流动。即， 流量传感器 34b 将无法探测到热水的流动 ( 非探测 ) (ST13 的是 “YES” )。
因此， 控制部 60 根据此非探测的状态， 对银离子产生装置 35 发出电源关闭的指令 (ST14)。由此， 开关 SW( 继电器 ) 断开， 使得对银板的通电被切断。因此， 在热水对浴缸 50 的供给结束的同时， 银离子产生装置 35 产生银离子也结束。
如以上说明， 可以提供一种通过将银离子产生装置 35 设置在浴缸 50 的热水蓄积 管路 P1 的路径中来极力抑制污垢附着， 且提高维护性， 并且不对贮热水箱 31 实施多余的加 工也可构成热水保温回路 40 的热泵热水供应系统及热泵热水供应系统的控制方法。
尤其， 热水蓄积管路 P1 是仅用于浴缸 50 的热水蓄积的流路， 浴缸 50 的使用中或 使用后的热水不会流入此热水蓄积管路 P1 中。另外， 由于除热水蓄积以外不使用此热水蓄
积管路 P1， 因此也不存在热水残留在管内的情况。
因此， 通过使用此热水蓄积管路 P1 的路径中所设置的流量传感器， 可以准确地把 握热水是否在热水蓄积管路内流动。因此， 也可以准确地控制银离子产生装置的开启、 关 闭。
除此以外， 可通过将银离子产生装置 35 设置在此热水蓄积管路 P1 的漏斗 34 与热 水保温回路 40 之间， 而极力抑制污垢附着在银离子产生装置 35 上。
另外， 与银离子产生装置一体化的构成相结合， 也可以不关闭原来的水栓便可更 换银离子产生装置等而使维护性提高。
同时， 通过在热水保温回路 40 内设置浴用热交换器 42 而无需对贮热水箱 31 实施 多余的加工， 因此可以保持贮热水箱 31 的气密性， 并且可以确保配管的处理等、 贮热水单 元的设计自由度。
此外， 本发明并不限定于所述实施形态， 在实施阶段中可以在不脱离其主旨的范 围内使构成要素变形而具体化。另外， 可以通过将所述实施形态中揭示的多个构成要素适 当进行组合， 而形成各种发明。 例如， 也可以从实施形态所示的所有构成要素中删除若干个 构成要素。进而， 也可以适当地组合涉及不同实施形态的构成要素。