專利名稱：冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與展示拒等接通的冷凍機、空調(diào)裝置等冷凍裝置的排 熱利用系統(tǒng)，尤其涉及適合設(shè)置在除具有冷凍裝置外還具有用于向洗 滌臺等供給熱水的熱水供給裝置的店鋪等中的冷凍裝置的排熱利用系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已往，作為與展示拒等連接的冷凍機、空調(diào)機等冷凍裝置的排熱 利用系統(tǒng)，如專利文獻l所示，提出了在具備與設(shè)置于店鋪的展示柜 等連接的冷凍機和對店鋪內(nèi)進行空氣調(diào)節(jié)的空調(diào)裝置的情況下，根據(jù) 這些機器間的運轉(zhuǎn)狀況，進行最佳運轉(zhuǎn)控制，謀求節(jié)能化的方案。特 別是記載了在空調(diào)裝置的制熱運轉(zhuǎn)時，通過空調(diào)裝置的空冷室外熱交 換器，對冷凍機的冷凝排熱進行吸熱，提高制熱效率的發(fā)明。
專利文獻lj日本專利第40886<71號
在上述現(xiàn)有的技術(shù)中，在設(shè)置于店鋪的空調(diào)裝置中，利用冷凍機 的冷凝排熱，在空調(diào)裝置的制熱運轉(zhuǎn)時有效，特別是在低外氣溫度地 域有效。但是，針對在不進行空調(diào)裝置的制熱運轉(zhuǎn)而是進行制冷運轉(zhuǎn) 的夏季、中間期等中的節(jié)能化，則沒有進行過考慮。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，獲得即使就夏期、中間期而言也能夠利用冷凍 裝置的冷凝排熱、能夠?qū)崿F(xiàn)全年節(jié)能化的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是一種冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)，其 特征在于，設(shè)有冷凍裝置和熱水器；所述冷凍裝置通過制冷劑配管將 壓縮機、冷凝器、受液器、膨脹閥、蒸發(fā)器依次連接，所述熱水器具 有儲水箱并制造熱水進行熱水供給，在將來自所述壓縮機的高壓氣體 制冷劑向所述冷凝器進行運送的所述制冷劑配管的途中，設(shè)置用于利用所述高壓氣體制冷劑的冷凝排熱的排熱熱交換器，使來自所述儲水 箱的水在該排熱熱交換器中進行循環(huán)，使所述高壓氣體制冷劑和水進 行熱交換，加熱儲水箱的水。
優(yōu)選為，具備用于使來自所述儲水箱的水在排熱熱交換器中進行 循環(huán)的循環(huán)泵，通過將向所述儲水箱供給的自來水等低溫的水與所述 循環(huán)泵的吸入側(cè)的配管連通，優(yōu)先將低溫的水供給到所述排熱熱交換 器進行加熱。
另外，優(yōu)選為，將電加熱器設(shè)置在所述儲水箱內(nèi)的上部、并具備 用于使來自所述儲水箱的水在所述排熱熱交換器中進行循環(huán)的循環(huán)泵 的回路，吸引所述儲水箱的下部的水并使之返回到儲水箱內(nèi)的上下方 向中央部附近，通過所述電加熱器進一步加熱被所述排熱熱交換器加 熱了的水可獲得所需溫度的熱水。
優(yōu)選為，將儲水箱內(nèi)的熱水用于熱水供給、地板采暖、道路供熱 中的至少任意一種。
本發(fā)明的另一冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)的特征是，設(shè)有冷凍裝置 和熱水器，所述冷凍裝置通過制冷劑配管將壓縮機、冷凝器、受液器、 膨脹閥、蒸發(fā)器依次連接，所述熱水器具有儲水箱并制造熱水進行熱 水供給，在所述儲水箱內(nèi)設(shè)置用于使所述冷凍裝置的制冷劑通過而對 儲水箱內(nèi)的水進行加熱的熱交換器，來自所述壓縮機的高壓氣體制冷 劑在通過了所述儲水箱內(nèi)的所述熱交換器后，被運送到所述冷凝器， 以此，通過所述高壓氣體制冷劑對所述儲水箱內(nèi)的水進行加熱。
在此，優(yōu)選為，具備設(shè)置在所述儲水箱內(nèi)的上部的電加熱器、設(shè) 置在所述儲水箱的上部的熱敏電阻，和通過來自該熱敏電阻的信號控 制所述加熱器并將所述儲水箱內(nèi)的水加溫到由所述控制器設(shè)定的溫度 的控制器。
根據(jù)本發(fā)明，因為具備冷凍裝置和熱水器，所述冷凍裝置具備壓 縮機、冷凝器等，所述熱水器具有儲水箱，在通過來自壓縮機的高壓 氣體制冷劑加熱了上述儲水箱的水后，向上述冷凝器運送，所以，能 夠得到就夏季、中間期而言，也能夠利用冷凍裝置的冷凝排熱，能夠?qū)崿F(xiàn)全年節(jié)能化的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)。
圖1是說明將本發(fā)明作為便利店等店鋪用來采用的情況下的實施 例1的店鋪的概略立體圖。
圖2是圖1所示的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成圖。 圖3是說明本發(fā)明的實施例2的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)的系統(tǒng) 構(gòu)成圖。
圖4是表示壓縮機效率和冷凝液制冷劑溫度的關(guān)系的線圖。 圖5是表示冷凝器用送風機轉(zhuǎn)速和高壓壓力.冷凝液制冷劑溫度的 關(guān)系的線圖。
附圖標記說明
1冷凍機
3熱水器
4洗滌臺
5排熱熱交換器
5a熱交換器
7、55控制器
9開放式展示拒
11店鋪
13制冷劑配管
23通信線
25水配管
27壓縮機
28送風機
29冷凝器
31受液器
37蒸發(fā)器
51儲水箱
52電加熱器
具體實施例方式
本發(fā)明是通過將冷凍裝置的冷凝排熱用于熱水器的水的加熱，進 行熱水供給，來謀求省電化、節(jié)能化的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)。實施例1
首先，說明本發(fā)明的實施例1。該實施例在將由冷凍裝置的壓縮 機壓縮的高溫高壓的制冷劑氣體向冷凝器運送的制冷劑配管的途中， 設(shè)置用于利用高壓氣體制冷劑的冷凝排熱的排熱熱交換器，使積存在 熱水器的儲水箱的用于制造熱水的水在該排熱熱交換器中進行循環(huán)， 與高壓氣體制冷劑和水進行熱交換。
另外，在本實施例中，被構(gòu)成為，雖然是將通過上述排熱熱交換 器暖熱的水導入儲水箱，加溫到某種程度，但是；在此后，在沒有達 到由控制機器(控制器)設(shè)定的設(shè)定溫度的情況下，由在儲水箱內(nèi)設(shè) 置的電加熱器進一步加溫，達到設(shè)定溫度。據(jù)此，能夠大幅降低在熱 水器的加熱器加熱量，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅度的節(jié)能化。還能夠使上述電加 熱器的容量小，還能謀求降低熱水器的成本。
再有，通過上述構(gòu)成，由于在排熱熱交換器中高壓氣體制冷劑被 水冷卻，所以，高壓氣體制冷劑在降低了壓力的狀態(tài)下被導入冷凍裝 置的冷凝器，據(jù)此，能夠使制冷劑的冷凝溫度降低幾攝氏度。具有若 制冷劑冷凝溫度降低，則壓縮機效率提高的特性，據(jù)此，還使冷凍裝 置本身的節(jié)能化成為可能。另外，在冷凝器為空冷式的情況下，雖然 是通過冷凝液的制冷劑溫度或者制冷劑壓力值來進行冷凝器用送風機 的轉(zhuǎn)速控制，但是，通過采用本實施例，由于溫度以及壓力降低了的 制冷劑被導入冷凝器，所以，能夠使冷凝器用送風機的轉(zhuǎn)速降低，從 這點出發(fā)也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能，同時，還能夠降低送風機的運轉(zhuǎn)噪音。因 此，本實施例的系統(tǒng)作為住宅密集的便利店等店鋪用來采用，效果特 別大。
下面，根據(jù)附圖，詳細說明實施例l。 圖1是說曰7 方式的店鋪的概略立體圖在店鋪11設(shè)置通過制冷劑配管13與開放式展示柜9等連接的冷 凍機1，另外，不同于該冷凍裝置，作為熱水供給系統(tǒng)，設(shè)置用于向 洗滌臺4等供給熱水的熱水器3。熱水器3通過通信線23與控制器7 連接。另外，5是排熱熱交換器，在該排熱熱交換器5通過制冷劑配 管13引導從冷凍機l的壓縮機到冷凝器的途中的高壓制冷劑氣體，還 通過水配管25引導來自一個熱水器3的水。通過這樣的構(gòu)成，在排熱 熱交換器5由上述高壓氣體制冷劑加熱熱水器的水，被加熱的水返回 到熱水器，由水冷卻的高壓氣體制冷劑返回到冷凍機的冷凝器。
圖2是圖l所示的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成圖，標注 了與圖1相同的符號的部分表示相同的部分。在圖1所示的冷凍機1 內(nèi)，設(shè)置壓縮機27、冷凝器29、受液器31以及蓄壓器39,與圖l所 示的開放式展示拒9等的蒸發(fā)器37連接，構(gòu)成冷凍循環(huán)。展示拒等的 蒸發(fā)器37在便利店等中通常設(shè)置數(shù)臺，在各自的向蒸發(fā)器37的入口 側(cè)的制冷劑配管分別設(shè)置膨脹閥35和開閉閥(電磁閥)33，能夠按照 各個蒸發(fā)器37進行控制而構(gòu)成。在冷凝器29安裝送風機28。另外， 在壓縮機27和冷凝器29之間的制冷劑配管13設(shè)置連接口 19，從該 連接口 19將制冷劑配管13引出到冷凍機1的外部，如圖1所示，來 自壓縮機27的高溫高壓的氣體制冷劑向在冷凍機1和熱水器3之間所 設(shè)置的排熱熱交換器5流動后，向冷凍機1內(nèi)的冷凝器29流動而構(gòu)成。
51是設(shè)置在熱水器3 (參照圖1)的內(nèi)部的儲水箱，引導該儲水 箱51的水，向上述排熱熱交換器5流動，然后，使之返回到儲水箱 51的大致上下方向中央部的循環(huán)路由水配管25構(gòu)成，在該水配管25 配置用于使水循環(huán)的循環(huán)泵53。在本實施例中，上述循環(huán)泵53設(shè)置 在將儲水箱內(nèi)下部和上述排熱熱交換器5連接的水配管25上，優(yōu)選為 配置在與儲水箱51的底相比低的位置，來自水管等的供水配管與該循 環(huán)泵53的吸入側(cè)的水配管25連接。另外，在儲水箱51內(nèi)設(shè)置用于對 儲水箱內(nèi)的水(也包括被加熱制造的熱水，有時為了方便稱為水)進 行加溫的電加熱器52，另外，用于檢測儲水箱上部的水的溫度的熱敏 電阻54設(shè)置在儲水箱51的上部。55是控制器，獲取來自熱敏電阻54的溫度信息，控制上述電加熱器52，對儲水箱內(nèi)的水進行加熱，直至 達到設(shè)定溫度。
接著，說明本實施例的動作。
由壓縮機27壓縮的高溫高壓的氣體制冷劑為了排熱利用，從連接 口 19通過制冷劑配管13被導入排熱熱交換器5，與通過循環(huán)泵53從 熱水器的儲水箱51導入到上述排熱熱交換器5的水進行熱交換。由高 溫高壓的氣體制冷劑加溫的熱水通過水配管25流入儲水箱51內(nèi)的上 下方向中央部附近的中熱水部。在現(xiàn)有的熱水器中，由于僅通過電加 熱器將水加溫而暖熱成為設(shè)定的熱水，所以，電加熱器的電量大。與
此相對，在本實施例中，由于是利用由冷凍裝置的壓縮機27壓縮的高 溫高壓氣體制冷劑的排熱，對熱水器的水進行加溫，由儲水箱51內(nèi)的 水溫測量用的熱敏電阻54檢測熱水溫度，通過控制器55，計算設(shè)定 溫度和檢測溫度的差，向電加熱器52通電，將熱水加溫到設(shè)定溫度的 構(gòu)成，所以，能夠以必要的最小限度的電量，將水加溫到必要的溫度。
另外，通過本實施例制造的熱水除熱水供給以外，還能夠用于地 板采暖、道路供熱，與現(xiàn)有的僅由電加熱器制造熱水的熱水器相比， 能夠?qū)崿F(xiàn)大幅的節(jié)能化。
圖4是表示壓縮機效率和冷凝液制冷劑溫度的關(guān)系的線圖。在本 實施例中，因為是利用來自壓縮機27的高溫高壓氣體制冷劑的排熱， 對熱水器的水進行加溫的構(gòu)成，所以，導入冷凝器29的制冷劑的溫度 由于被來自熱水器的水冷卻，所以，其溫度降低，如圖4所示，本實 施例的利用排熱時的壓縮機效率能夠以比沒有利用高壓氣體制冷劑的 排熱的現(xiàn)有的標準條件高的效率進行運轉(zhuǎn)。
即，根據(jù)本實施例，向冷凍裝置的冷凝器導入與通常相比溫度降 低的制冷劑氣體，因此，冷凝液制冷劑溫度比通常降低幾攝氏度，高 壓氣體制冷劑壓力也降低，所以，能夠進行在壓縮機效率好的條件下 的運轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率化。象這樣，根據(jù)本實施例，因為能夠提高 壓縮機的運轉(zhuǎn)效率，所以，能夠降低消耗電量，謀求節(jié)能化。
圖5是表示設(shè)置在冷凝器29上的冷凝器用送風機28的轉(zhuǎn)速和高壓壓力.冷凝液制冷劑溫度的關(guān)系的線圖。冷凝器用送風機28的轉(zhuǎn)速 控制一般根據(jù)高壓壓力或者冷凝液制冷劑溫度進行。在本實施例中， 因為利用高溫高壓氣體制冷劑的排熱，所以，壓力以及溫度降低的氣 體制冷劑被導入冷凝器29。其結(jié)果為，如圖5所示，本實施例的排熱 利用時的送風機轉(zhuǎn)速，能夠相應(yīng)于制冷劑壓力以及溫度降低的量將送 風機轉(zhuǎn)速控制得比沒有利用高壓氣體制冷劑的排熱的現(xiàn)有的標準條件 低。
象這樣，根據(jù)本實施例，在使用空冷式的冷凝器的情況下，能夠 降低送風機28的運轉(zhuǎn)噪音，在采用在住宅密集地等的便利店等的情況 下，具有能夠提供在環(huán)境方面進行了特別考慮的系統(tǒng)的效果。 如上所述，根據(jù)本實施例，具有下述的效果。
(1)能夠?qū)⒗鋬鲅b置的冷凝排熱有效活用于水的加溫，能夠大幅 降低對水進行加溫的熱水器的電加熱器的熱量，能夠有助于節(jié)能化。
(2 )由于在冷凍裝置的冷凝器的制冷劑冷凝溫度以及壓力降低， 所以，能夠提高壓縮機效率，由于作為冷凍裝置也能夠進行更高效率 的運轉(zhuǎn)，所以，能夠進一步有助于節(jié)能化。
(3)由于在冷凍機的冷凝器的制冷劑冷凝溫度以及壓力降低，所 以，能夠?qū)⒗淠饔盟惋L機的轉(zhuǎn)速控制得更低，使大幅降低送風機運 轉(zhuǎn)噪音成為可能，能夠得到考慮到環(huán)境的系統(tǒng)。
實施例2
通過圖3，說明本發(fā)明的實施例2。在圖3中，標注了與圖1、圖 2相同的符號的部分表示相同或者相當?shù)牟糠帧?br>
該實施例是通過不設(shè)置圖2所示的實施例中的排熱熱交換器5, 來實現(xiàn)同樣的系統(tǒng)的實施例。即，在本實施例中，是將熱交換器5a 設(shè)置在儲水箱51內(nèi)，將來自壓縮機27的高溫高壓的氣體制冷劑直接 向儲水箱51內(nèi)的上述熱交換器5a引導，對儲水箱51內(nèi)的水進行加熱 的實施例。即，是將制冷劑配管13從連接口 19的部分引出到冷凍機 l外，與在儲水箱51內(nèi)設(shè)置的熱交換器5a連接，據(jù)此，直接通過制 冷劑配管13，將來自壓縮機的高溫高壓氣體制冷劑向儲水箱51內(nèi)引導，對儲水箱內(nèi)的水進行加溫的構(gòu)成的實施例。
另外，替代在儲水箱內(nèi)設(shè)置特別的熱交換器，也可以將上述制冷
劑配管13引導到儲水箱內(nèi)，將制冷劑配管本身作為熱交換器5a。 根據(jù)本實施例，也能得到與實施例l相同的作用、效果。
工業(yè)利用的可能性
本發(fā)明在設(shè)置了冷凍裝置、熱水供給裝置以及熱水利用裝置的店 鋪(便利店、超市)利用，效果特別大。特別是，由于存在很多便利 店，所以，通過在各店鋪采用本發(fā)明，節(jié)能化帶來的削減C02的效果 非常大，對改善環(huán)境問題是極其有用的發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有冷凍裝置和熱水器；所述冷凍裝置通過制冷劑配管將壓縮機、冷凝器、受液器、膨脹閥、蒸發(fā)器依次連接，所述熱水器具有儲水箱并制造熱水進行熱水供給，在將來自所述壓縮機的高壓氣體制冷劑向所述冷凝器進行運送的所述制冷劑配管的途中，設(shè)置用于利用所述高壓氣體制冷劑的冷凝排熱的排熱熱交換器，使來自所述儲水箱的水在該排熱熱交換器中進行循環(huán)，使所述高壓氣體制冷劑和水進行熱交換，加熱儲水箱的水。
2. 如權(quán)利要求1所述的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)，其特征在于，具備用于使來自所述儲水箱的水在排熱熱交換器中進行循環(huán)的循環(huán)泵，通過將向所述儲水箱供給的自來水等低溫的水與所述循環(huán)泵的吸入側(cè)的配管連通，優(yōu)先將低溫的水供給到所述排熱熱交換器進行加熱。
3. 如權(quán)利要求2所述的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)，其特征在于，將電加熱器設(shè)置在所述儲水箱內(nèi)的上部、并具備用于使來自所述儲水箱的水在所述排熱熱交換器中進行循環(huán)的循環(huán)泵的回路，吸引所述儲水箱的下部的水并使之返回到儲水箱內(nèi)的上下方向中央部附近，通過所述電加熱器進一步加熱被所述排熱熱交換器加熱了的水。
4. 如權(quán)利要求3所述的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)，其特征在于，將儲水箱內(nèi)的熱水用于熱水供給、地板采暖、道路供熱中的至少任意一種。
5. —種冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有冷凍裝置和熱水器，所述冷凍裝置通過制冷劑配管將壓縮機、冷凝器、受液器、膨脹閥、蒸發(fā)器依次連接，所述熱水器具有儲水箱并制造熱水進行熱水供給，在所述儲水箱內(nèi)設(shè)置用于使所述冷凍裝置的制冷劑通過而對儲水箱內(nèi)的水進行加熱的熱交換器，熱交換器后，被運送到所述冷凝器，以此，通過所述高壓氣體制冷劑對所述儲水箱內(nèi)的水進行加熱。
6.如權(quán)利要求1或5所述的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)，其特征在于，具備設(shè)置在所述儲水箱內(nèi)的上部的電加熱器、設(shè)置在所述儲水箱的上部的熱敏電阻，和通過來自該熱敏電阻的信號控制所述加熱器并將所述儲水箱內(nèi)的水加溫到由所述控制器設(shè)定的溫度的控制器。
全文摘要
本發(fā)明提供的冷凍裝置的排熱利用系統(tǒng)，即使就夏季、中間期而言也能夠利用冷凍裝置的冷凝排熱，能夠?qū)崿F(xiàn)全年節(jié)能化。其具備冷凍機等冷凍裝置和熱水器，所述冷凍裝置具有壓縮機(27)、冷凝器(29)等，所述熱水器具有儲水箱(51)，在將來自壓縮機(27)的高壓氣體制冷劑向冷凝器(29)進行運送的制冷劑配管(13)的途中，設(shè)置用于利用上述高壓氣體制冷劑的冷凝排熱的排熱熱交換器(5)。使來自儲水箱(51)的水在該排熱熱交換器(5)中進行循環(huán)，使高壓氣體制冷劑和水熱交換，加熱儲水箱的水。
文檔編號F25B29/00GK101598472SQ200910141558
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者加藤木健一郎, 太田和昌, 宇野正記, 青柳正晃 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會社