[发明专利]供热水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用热泵热源生成高温水的供热水装置。

背景技术

现有技术中，这种供热水装置在使用二氧化碳制冷剂的热泵热源中加热水，与使用氟利昂类制冷剂的热泵热源相比，生成更高温的热水。所生成的高温水贮存在贮热水槽中，用于供热水（例如，参照专利文献1）。

图8表示专利文献1所述的供热水装置。如图8所示，该供热水装置包括：具有气体冷却器（供热水热交换器）51的热泵单元52；和具有将气体冷却器51中烧热的热水贮存的贮热水槽53的贮热水单元54。

热泵单元52包括：用制冷剂配管将压缩机55、气体冷却器51、膨胀阀（减压装置）56、蒸发器57连接成环状的制冷剂回路，作为制冷剂的二氧化碳（CO₂）在其中循环。另外，贮热水单元54包括：使热水循环的循环泵58、贮热水槽53、从自来水管向贮热水槽53供水的供水管60、利用贮存在贮热水槽53的高温水进行供热水的供热水管59。用水配管将循环泵58、贮热水槽53、气体冷却器51连接成环状，由此构成水回路。

通过循环泵58贮存在贮热水槽53下部的水，被输送到气体冷却器51，在气体冷却器51中，被输送的水与被压缩机55压缩后的高温高压的气体制冷剂进行热交换，生成高温水（例如85℃）。所生成的高温水通过水回路被输送并贮存在贮热水槽53中，根据需要从供热水管59流出用于供热水。像这样，将二氧化碳用作制冷剂，与使用氟利昂类制冷剂的情况相比，能够生成更高温的水。

另外，现有的其他供热水装置，在贮热水槽的外壁面上卷绕传热管，作为热源使用蒸气压缩式的制冷循环。使从压缩机排出的高温高压的制冷剂流入到卷绕于贮热水槽的传热管内而加热贮热水槽内的水（例如，参照专利文献2）。

图9表示专利文献2所述的供热水装置。如图9所示，供热水装置100包括：使制冷剂循环的制冷剂回路90；和贮存热水的贮热水槽110。

制冷剂回路90通过用制冷剂配管将压缩机101、贮热水侧热交换器116、膨胀装置104和空气侧热交换器106连接成环状而构成。

在贮热水槽110中，作为贮热水侧热交换器116，以与贮热水槽110的外壁面接触的方式配置传热管。另外，通过供水管119向贮热水槽110供水。

在生成高温水的贮热水运转时，制冷剂朝着图9的实线箭头的方向在制冷剂回路90中流动。从压缩机101排出的气相状态的高温高压的制冷剂流入到贮热水侧热交换器116，隔着贮热水槽110的分隔壁向内部的水散热并冷凝。其结果是，制冷剂从气液二相状态相变成过冷却液体状态。即，贮热水侧热交换器116作为制冷剂的冷凝器发挥作用，在贮热水槽110的内部生成高温水。

在贮热水侧热交换器116中液化冷凝后的过冷却液体状态的制冷剂在膨胀装置104中被减压变成低压的气液二相状态，并流入到空气侧热交换器106（蒸发器）。制冷剂在空气侧热交换器106（蒸发器）中从被室外风扇105吸引的外部空气中吸热从而蒸发，从气液二相状态相变成过热气体状态。然后，制冷剂流入到压缩机101中被再次压缩，变成高温高压的气相状态。

通过进行这种制冷剂循环，加热贮热水槽110内部的热水，从而能够贮存高温水。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－69572号公报

专利文献2：日本特开昭62-59337号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中，通过供水管60供给到贮热水槽53的水，在气体冷却器51中与二氧化碳制冷剂热交换而被加热。因此，特别是在加热所含的硬度成分多的水的情况下，在高温水所流经的气体冷却器51和水配管中，硬度成分作为水垢析出，存在该水垢成分堆积从而导致水配管堵塞这样的问题。

为了抑制这种水垢成分的堆积，在专利文献2的结构中，也有使用二氧化碳制冷剂生成高温水的方法。但是，在使用二氧化碳制冷剂的情况下，为了使其能够承受与氟利昂类制冷剂相比大约2～3倍的压力，必须进行增大配管管径的耐压设计。因此，存在使其与贮热水槽110的外周紧贴的配管的加工工时和加工成本增大的问题。

本发明就是为了解决上述现有的课题，其目的在于，提供一种能够抑制水垢的析出，并且能够高效地生成高温水的供热水装置。

用于解决课题的方法