热泵空调系统

1.一种热泵空调系统，具备：热源水回路，对热源水进行循环；水热源热泵式空调机，与上述热源水进行热交换，并送出调和后的空气；水槽，蓄存以及排出生活排水；热源用热交换器，在上述热源水和蓄存在上述水槽内的生活排水之间进行热交换；以及控制机构，控制上述热源水的温度，其特征在于，
上述水槽具备多个；
上述热源水回路具备：分支部，将上述热源水的流通分支；
上述控制机构具备：生活排水温度检测部，检测所蓄存的生活排水的温度；热源水温度检测部，检测上述热源水的温度；和切换阀，切换上述分支部中的上述热源水流通方向；
基于上述生活排水温度检测部及热源水温度检测部的检测结果，上述控制机构切换上述热源水的流通方向，并进行控制，以使在蓄存于上述多个水槽中所设定的水槽内的生活排水和上述热源水之间进行热交换。
2.一种热泵空调系统，具备：热源水回路，对热源水进行循环；水热源热泵式空调机，与上述热源水进行热交换，并送出调和后的空气；水槽，蓄存以及排出生活排水；热源用热交换器，在上述热源水和蓄存在上述水槽内的生活排水之间进行热交换；以及控制机构，控制上述热源水的温度，其特征在于，
上述水槽具备多个；
上述控制机构具备：生活排水温度检测部，检测所蓄存的生活排水的温度；热源水温度检测部，检测上述热源水的温度；和生活排水蓄存器，将生活排水蓄存在上述水槽内；
上述生活排水蓄存器基于上述生活排水温度检测部及上述热源水温度检测部的检测结果，将生活排水蓄存在上述水槽内。
3.一种热泵空调系统，具备：热源水回路，对热源水进行循环；水热源热泵式空调机，与上述热源水进行热交换，并送出调和后的空气；水槽，蓄存以及排出生活排水；热源用热交换器，在上述热源水和蓄存在上述水槽内的生活排水之间进行热交换；以及控制机构，控制上述热源水的温度，其特征在于，
上述水槽具备多个；
上述控制机构具备：生活排水温度检测部，检测所蓄存的生活排水的温度；热源水温度检测部，检测上述热源水的温度；生活排水排出器，将蓄存在上述水槽内的生活排水排出；和生活排水蓄存器，将生活排水蓄存在上述水槽内；
基于上述生活排水温度检测部及热源水温度检测部的检测结果，上述生活排水排出器将蓄存在上述水槽内的生活排水排出，上述生活排水蓄存器将生活排水蓄存在上述水槽内。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的热泵空调系统，其特征在于，具备多个上述水热源热泵式空调机。
5.如权利要求4所述的热泵空调系统，其特征在于，上述水热源热泵式空调机具有椭圆的传热管。
6.如权利要求5所述的热泵空调系统，其特征在于，还具备：
空气热源热泵式空调机，将调和后的空气送出。
7.如权利要求6所述的热泵空调系统，其特征在于，
上述空气热源热泵式空调机具备：排气侧热交换器，从空气中进行热回收；和送气侧热交换器，利用该回收的热，对要送出的空气进行调和。
8.如权利要求7所述的热泵空调系统，其特征在于，上述空气热源热泵式空调机具有椭圆的传热管。
9.一种热泵空调系统，具备：热源水回路，对热源水进行循环；水热源热泵式空调机，与上述热源水进行热交换，并送出调和后的空气；水槽，蓄存以及排出生活排水；热源用热交换器，在上述热源水和蓄存在上述水槽内的生活排水之间进行热交换；以及控制机构，控制上述热源水的温度，其特征在于，
上述控制机构具备：生活排水温度检测部，检测所蓄存的生活排水的温度；热源水温度检测部，检测上述热源水的温度；和生活排水蓄存器，将生活排水蓄存在上述水槽内，基于上述生活排水温度检测部及上述热源水温度检测部的检测结果，上述生活排水蓄存器将生活排水蓄存在上述水槽内。
10.一种热泵空调系统，具备：热源水回路，对热源水进行循环；水热源热泵式空调机，与上述热源水进行热交换，并送出调和后的空气；水槽，蓄存以及排出生活排水；热源用热交换器，在上述热源水和蓄存在上述水槽内的生活排水之间进行热交换；以及控制机构，控制上述热源水的温度，其特征在于，
上述控制机构具备：生活排水温度检测部，检测所蓄存的生活排水的温度；热源水温度检测部，检测上述热源水的温度；生活排水排出器，将蓄存在上述水槽内的生活排水排出；和生活排水蓄存器，将生活排水蓄存在上述水槽内，
基于上述生活排水温度检测部及上述热源水温度检测部的检测结果，上述生活排水排出器将蓄存在上述水槽内的生活排水排出，上述生活排水蓄存器将生活排水蓄存在上述水槽内。
11.一种热泵空调系统，具备：热源水回路，对热源水进行循环；水热源热泵式空调机，与上述热源水进行热交换，并送出调和后的空气；水槽，蓄存以及排出生活排水；热源用热交换器，在上述热源水和蓄存在上述水槽内的生活排水之间进行热交换；以及控制机构，控制上述热源水的温度，其特征在于，
上述水槽具备多个；
上述热源水回路具备：分支部，将上述热源水的流通分支；
上述控制机构具备：生活排水温度检测部，检测所蓄存的生活排水的温度；和切换阀，切换上述分支部中的上述热源水的流通方向，
基于上述生活排水温度检测部的检测结果，上述控制机构切换上述热源水的流通方向，并进行控制，以使在蓄存于上述多个水槽中所设定的水槽内的生活排水和上述热源水之间进行热交换。
12.一种热泵空调系统，具备：热源水回路，对热源水进行循环；水热源热泵式空调机，与上述热源水进行热交换，并送出调和后的空气；水槽，蓄存以及排出生活排水；热源用热交换器，在上述热源水和蓄存在上述水槽内的生活排水之间进行热交换；以及控制机构，控制上述热源水的温度，其特征在于，
上述水槽具备多个；
上述热源水回路具备：分支部，将上述热源水的流通分支；
上述控制机构具备：热源水温度检测部，检测上述热源水的温度；和切换阀，切换上述分支部中的上述热源水的流通方向；
基于上述热源水温度检测部的检测结果，上述控制机构切换上述热源水的流通方向，并进行控制，以使在蓄存于上述多个水槽中所设定的水槽内的生活排水和上述热源水之间进行热交换。

热泵空调系统 \n技术领域\n[0001] 本发明涉及热泵空调系统。 \n背景技术\n[0002] 已公知有使用水热源热泵式空调机向建筑物内送出调和后的空气的系统。 [0003] 例如，在专利文献1中公开有一种热泵空调系统，具备：水热源热泵式空调机；对热源水进行循环的热源水回路；以及调节热源水的温度的锅炉及冷却塔等热源装置；其中，水热源热泵式空调机与热源水进行热交换。 \n[0004] 锅炉及冷却塔等热源装置将循环在热源水回路中的热源水的温度调节在规定温度范围。使用调节成规定温度范围的热源水，水热源热泵式空调机送出调和后的空气。 [0005] 专利文献1：日本特开2001-304618号公报 \n[0006] 锅炉及冷却塔等热源装置在设备方面花费成本。而且，运转时需要石油或煤气、电等能源。因此，利用锅炉及冷却塔等热源装置进行热源水的温度调节时，存在耗费热泵式空调系统的设备成本和运行成本的问题。 \n发明内容\n[0007] 本发明所要解决的问题是耗费设备成本和运行成本的问题，其目的在于提供一种能够抑制设备成本和运行成本的热泵式空调系统。 \n[0008] 为了解决上述课题，本发明涉及的热泵空调系统的特征在于，具备：热源水回路，对热源水进行循环；水热源热泵式空调机，与上述热源水进行热交换并送出调和后的空气；\n水槽，蓄存以及排出生活排水；热源用热交换器；在上述热源水和蓄存在上述水槽内的生活排水之间进行热交换。 \n[0009] 发明效果 \n[0010] 根据本申请发明，不需要锅炉及冷却塔等热源装置，能够以低成本构 筑热泵空调系统。而且，不需要热源装置运转用的石油或煤气、电，因此水热源热泵式空调机的制冷制热冷运行成本降低。通过对原本被浪费地扔掉的生活排水的热能进行再利用，具有很大的节能效果。另外，还有防止CO2增加和防止热岛(heat island)的效果。 [0011] 根据技术方案2～11、15及16的发明，具备多个水槽，通过选择蓄存有适当温度的生活排水的水槽来作为用于与热源水进行热交换的水槽，使热泵式空调系统能够连续运行。能够从水热源热泵式空调机连续地向建筑物内送出调和后的空气，制冷制热运行稳定，并实现舒适的空调。并且，由于连续运行因此不需要多余地增大水槽，从而能够实现水槽的小型紧凑化。 \n[0012] 由于能够根据水槽数的增减来设定变更从水热源热泵式空调机送出的调和后的空气连续运行时间，因此设计构筑与各种条件相适应的最佳热泵空调系统变得容易。 [0013] 将蓄存在水槽内的生活排水全部换掉，增大进行热交换的生活排水和热源水之间的温度差，由此，与利用了1个水槽的水热源热泵系统相比较，热源水持有的单位水量的热泵运行用热能增加。因此，水热源热泵式空调机运行时的特性系数(COP：Coefficient Of Performance)提高，能够实现水槽的小型紧凑化。 \n[0014] 根据技术方案9～11的发明，通过空气热源热泵式空调机进行热回收，能够减轻与调和后的空气的送出相关的负担，因此能够进一步使水槽小型化，能够大幅度地削减设备成本和运行成本。 \n[0015] 根据技术方案8及11的发明，由于传热管是椭圆管，因此压力损失少，能够增长传热管的有效长度而不增加送风动力，所以能够抑制伴随着热交换的能量损失。 附图说明\n[0016] 图1是本发明的实施例1所涉及的热泵空调系统的简略说明图。 [0017] 图2是本发明的实施例2所涉及的热泵空调系统的简略说明图。 [0018] 图3是空气热源热泵式空调机的简略说明图。 \n具体实施方式\n[0019] <实施例1> \n[0020] 图1示出了本发明的热泵空调系统的一实施例。热泵空调系统具备向省略了图示的建筑物内送出调和后的空气的2个水热源热泵式空调机1、1，能够自由进行制冷运行·制热运行的切换。 \n[0021] 进而，热泵空调系统具备：2个水槽3、3，对在建筑物内产生的生活排水进行蓄存并使其成为蓄热水，并且，能够将所蓄存的蓄热水自由排出；以及热源水回路2，循环有在与水热源热泵式空调机1、1之间的热交换时所利用的热源水。 \n[0022] 另外，在本发明中，生活排水包括在建筑物内的生活器具9中用过的、洗脸、洗澡、烹饪、烧水等的排出，及/或雨水。由于生活排水混合有雨水等常温排水(例如夏季期间为\n20～25℃，冬季期间为10℃～15℃)和洗澡或烧水等高温排水，因此，一年内为大致一定范围的温度(例如，20℃～25℃)。 \n[0023] 热源水回路2与具备水热源热泵式空调机1的热泵用水热交换器5自由流通地连接。此外，热源水回路2具有将热源水的流通分支的热源水路切换机构7(分支部)，该热源水回路2被配置成在各个水槽3、3内往复。在各个水槽3、3内配置有在水槽3的蓄热水和热源水之间进行热交换的管状的热源用热交换器6。 \n[0024] 热源水回路2的热源水通过送水泵4被向图中空心箭头方向送出。送水泵4构成为可自由调节热源水的流量。送出至水热源热泵式空调机1的热源水如后所述一样，在通过热泵用水热交换器5与循环制冷剂之间热交换之后，被送至热源用热交换器6，再次在热源水回路2内循环。 \n[0025] 8是控制机构，利用水槽3的蓄热水将热源水的温度调节在热泵能够运行的温度范围内(水热源热泵式空调机1的能够运行制冷制热的温度范围)。热泵能够运行的温度范围是例如10～45℃。 \n[0026] 控制机构8具备向规定的热源用热交换器6选择性地送出热源水的热源水路切换机构7(切换阀)。而且，控制机构8具备：蓄热水排出机构19(生活排水排出器)，将规定的水槽3所蓄存的蓄热水排出；生活排水注入路径切换机构20(生活排水蓄存器)，向规定的水槽3注入生活排水；以及 洗手间处理水路径切换机构24，从规定的水槽3向洗手间10供给洗手间处理用水。 \n[0027] 热源水路切换机构7通过三通阀等控制阀切换流路，使热源水流至规定的热源用热交换器6。蓄热水排出机构19利用设置在水槽3内的排水管11和设置在排水管11内的开闭阀或流量调整阀等的控制阀12，自由地将蓄热水从水槽3排出。生活排水注入路径切换机构20具备向水槽3注入生活排水的供水管22和三通阀等的控制阀23，切换流路，从而生活排水被供给至规定的水槽3。洗手间处理水路径切换机构24具备汲水管和三通阀等的控制阀，切换流路，从而从规定的水槽3汲取蓄热水。 \n[0028] 并且，控制机构8具备：蓄热水温度检测器18(生活排水温度检测器)，检测水槽3的蓄热水温度；热源水入口温度检测器25(热源水温度检测器)，检测热泵用水热交换器5的热源水入口侧的热源水温度；以及控制器21，向各机构输出控制信号。 [0029] 控制机构8基于蓄热水温度检测器18及/或热源水入口温度检测器25的检测结果，将热源水的温度调节在热泵能够运行的温度范围。 \n[0030] 控制器21比较由蓄热水温度检测器18检测的蓄热水温度及由热源水入口温度检测器25检测的热源水温度，判定水槽3的蓄热水的温度是否在所需的温度范围内(在能够将热源水的温度调节在热泵能够运行温度范围的温度范围内)。根据判定结果，控制器21向各机构输出控制信号。 \n[0031] 当判定为蓄存在水槽3内的蓄热水的温度在所设定的温度范围外时，控制器21向热源水路切换机构7输出控制信号。输入了控制信号的热源水路切替机构7切换热源水的送出路径。热源水不在所蓄存的蓄热水的温度在所设定的温度范围外的水槽3内循环，而在蓄存的蓄热水的温度在所设定的温度范围内的其他水槽3内循环。热源水与在所设定的温度范围内的蓄热水进行热交换。 \n[0032] 并且，当判定为蓄存在水槽3内的蓄热水的温度在所设定的温度范围外时，控制器21向蓄热水排出机构19、洗手间处理水路径切换机构24和生活排水注入路径切换机构\n20输出控制信号。输入了控制信号的蓄热水排出机构19将在所设定的温度范围外的蓄热水从水槽3排出。输入了控制信号的洗手间处理水路径切换机构24将在所设定的温度范围外的蓄热水从水 槽3向洗手间10进行供给。输入了控制信号的生活排水注入路径切换机构20向被判定为蓄存有在所设定的温度范围外的蓄热水的水槽3注入建筑物的新的生活排水。通过排出蓄热水并重新进行蓄存，该水槽3蓄存的蓄热水的温度变为所设定的温度范围内。通过反复进行排出蓄热水并重新蓄存的循环，即使长时间连续运行水热源热泵式空调机1，也能够稳定地利用在所设定的温度范围内的蓄热水。 \n[0033] 注入生活排水及排出蓄热水的重复进行，只要使用省略了图示的计时器或水量检测器控制即可，能够自由地变更该方法及结构。 \n[0034] 一部分省略了图示，水热源热泵式空调机1在壳体内具备热泵13和供气用扇14。\n热泵13至少具备：供气用空气热交换器15及热泵用水热源交换器5，进行循环制冷剂的蒸发工序及冷凝工序；压缩机16，压缩循环制冷剂；膨胀阀等减压机构，使循环制冷剂膨胀；\n以及气门等制冷剂流路切换机构，对供气用空气热交换器15及热泵用水热交换器5中的蒸发工序及冷凝工序进行切换；对上述各部分进行配管连接以便循环循环制冷剂。 [0035] 热泵用水热交换器5在热源水和循环制冷剂之间进行热交换。供气用空气热交换器15经由与循环制冷剂之间的热交换来调和空气，供气用扇14将调和后的空气送出至建筑物内部。 \n[0036] 根据上述结构，热泵式空调系统能够自由切换水热源热泵式空调机1的制冷运行和制热运行，自动进行节能连续运行。 \n[0037] 对于产生大量生活排水的宾馆或医院等各种设施的建筑物而言也可以是，例如在将生活排水收集在水槽3内并进行净化之后，通过送水泵流入洗手间10的供水管中从而将大小便处理水排出至建筑物外。水槽3也可以具有净化用以外的功能。热源用热交换器6也可以是管状以外的形状。 \n[0038] 另外，也可以省略蓄热水温度检测器18或热源水入口温度检测器25的一个。当省略热源水入口温度检测器25时，将能够进行热源水的温度调节的蓄热水的温度范围设定在热泵能够运行水温范围。控制器21比较所设定的蓄热水的温度范围和蓄热水温度检测器18所检测到的蓄热水温度。当所检测到的温度在所设定的温度范围内时，控制器21判定蓄热水的温度在所需的温度范围内。当所检测到的温度在所设定的温度范围外时，控制器21判定蓄热水的温度在所需的温度范围外。根据判定结果，控制器21输出 所述控制信号，控制机构8将热源水的温度调整在热泵能够运行温度范围。 \n[0039] 当省略蓄热水温度检测器18时，设定热泵能够运行的热源水的温度范围。控制器\n21比较所设定的热源水的温度范围和热源水入口温度检测器25所检测到的热源水温度。\n当所检测到的温度在所设定的温度范围内时，控制器21判定热源水的温度在所需的温度范围内。当所检测到的温度在所设定的温度范围外时，控制器21判定热源水的温度在所需的温度范围外。根据判定结果，控制器21输出所述控制信号，控制机构8将热源水的温度调节在热泵能够运行的温度范围。 \n[0040] 图1示出了利用落差来注入生活排水的生活排水注入路径切换机构20及排出蓄热水的蓄热水排出机构19，但是也可以是利用送水泵来注入生活排水的生活排水注入路径切换机构20及排出蓄热水的蓄热水排出机构19。可以自由地变更热源水路切换机构7、蓄热水排出机构19、生活排水注入路径切换机构20及洗手间处理水路径切换机构24的结构。 \n[0041] 水槽3的个数也可以是单个。当判定为蓄热水的温度在所设定的温度范围外时，通过向单个水槽3注入新的生活排水、及/或进行所蓄存的蓄热水的排出和新的生活排水的注入，使蓄热水的温度成为所设定的温度范围内。 \n[0042] 水槽3的个数也可以3个以上。通过增加水槽数，能够增长从水热源热泵式空调机送出调和后的空气的连续运行时间。并且，水热源热泵式空调机1的个数也可以是1个或3个以上。 \n[0043] 热源水回路2可以自由变更为异程式(direct return)、同程式(reversereturn)或并用它们的各种方式。并且，省略洗手间处理水路径切换机构24，不将水槽3的蓄热水利用于洗手间处理，这也是自由的。另外，也可以根据需要在热源水回路2内并设冷却塔或锅炉等热源装置，来减轻空气调和的负担。 \n[0044] <实施例2> \n[0045] 图2示出了进一步设置有将调和后的空气送气至建筑物内部的2个空气热源热泵式空调机27、27的实施例2的热泵空调系统。在空气热源热泵式空调机27中，空气热源热泵26的排气侧热交换器29从建筑物内部的空气进行热回收，空气热源热泵26的送气侧热交换器28与建筑物外部的空 气进行热交换，从而将调和后的空气送出至建筑物内部。 [0046] 空气热源热泵式空调机27在壳体内具有空气热源热泵26、供气用扇及排气用扇。\n空气热源热泵26对循环制冷剂依次重复蒸发·压缩·冷凝·膨胀的工序。送气侧热交换器28及排气侧热交换器29分别进行从与循环制冷剂进行热交换的空气吸热的蒸发工序及放热的冷凝工序。压缩机30进行压缩循环制冷剂的压缩工序。膨胀阀等减压机构进行使循环制冷剂膨胀的膨胀工序。气门等切换机构对送气侧热交换器28及排气侧热交换器29的蒸发工序和冷凝工序进行切换。空气热源热泵式空调机27至少具备上述结构，并对上述结构进行配管连接以便循环循环制冷剂。 \n[0047] 空气热源热泵26的排气侧热交换器29从建筑物内部的空气进行热回收。被热回收的空气通过排气用扇送出至建筑物外部。送气侧热交换器28利用回收热使建筑物外部的空气冷却或加热。调和后的空气通过供气用扇送出至建筑物内部。 \n[0048] 通过空气热源热泵式空调机27利用回收热，能够再利用建筑物内部空气的排热能量，从而减轻空气调和的负担。\n[0049] 控制器21向空气热源热泵26输出控制信号，以便成为预先设定的供气温度。 [0050] 对于与实施例1相同、相对应的部分赋予同一附图标记，并省略其详细说明。 [0051] 对于水热源热泵式空调机1的供气用空气热交换器15与空气热源热泵式空调机\n27的送气侧热交换器28及排气侧热交换器29之间传热管，优选椭圆管，但是圆形管也可以。 \n[0052] 另外，可以自由增减空气热源热泵式空调机27的台数。