供热水装置 |
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| 申请号 | CN201310182920.5 | 申请日 | 2013-05-17 | 公开(公告)号 | CN103423808A | 公开(公告)日 | 2013-12-04 |
| 申请人 | 松下电器产业株式会社; | 发明人 | 尾浜昌宏; 山田宗登; 西山吉继; 佐野光宏; 宇野克彦; 安井圭子; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种供热 水 装置，包括：贮热水槽（57）、供热水 热交换器 （52）、入水管路（64）、出热水管路（65）、入水 温度 检测单元（67）、控制单元（83）和污垢抑制单元（76），上述污垢抑制单元（76）具有能够在上述入水管路（64）上装卸的入连 接口 （77）和出连接口（78），在上述控制单元（83）中，根据是否安装有所述污垢抑制单元（76），变更使上述加热运转结束的所述入水设定温度（T1），因此能够延长污垢防止剂的寿命，减少其替换、补充等维护和维持成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种供热水装置，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 供热水装置技术领域[0001] 本发明涉及具有污垢抑制单元的供热水装置。 背景技术[0003] 图7表示现有的供热水装置。如该图所示，该供热水装置包括：具有气体冷却器（gas cooler）（供热水热交换器）1的热泵单元2；和具有将在气体冷却器1中烧开的热水蓄积的贮热水槽3的贮热水单元4。 [0005] 而且，使被压缩机5压缩后的高温高压的气体制冷剂在气体冷却器1中与蓄积于贮热水槽3中的水进行热交换，将水烧开。而且，在从贮热水槽3至气体冷却器1的水循环通路中，安装有供给抑制污垢生成的添加剂的添加器（污垢抑制单元）9。 [0006] 先行技术文献 [0007] 专利文献 [0008] 专利文献1：日本特开2011-69572号公报 发明内容[0009] 发明要解决的课题 [0010] 但是，在现有的结构中，在烧开运转结束后，在滞留在添加器9的内部的高温的热水中溶解添加剂，具有添加剂的消耗量增大的问题。 [0011] 图8中，横轴表示用于在贮热水槽3中蓄积热水的烧开运转的烧开时间，纵轴表示供给到气体冷却器1的入水温度，表示相对于烧开时间的入水温度的变化。 [0012] 例如，将充满贮热水槽3内的9℃的水烧开的情况是，贮热水槽3下部的水，被循环泵8送到气体冷却器1，使水的温度上升至必要的温度（例如85℃）之后，被送到贮热水槽3的上部。由此，从贮热水槽3的上部蓄积高温的热水。 [0013] 其结果是，在贮热水槽3的内部，在上部形成85℃高温的热水的层，在下部残留9℃的水的层。另外，在这两层之间存在从85℃变化至9℃的混合层。将贮热水槽3内的全部水烧开时，最终是将该混合层的水烧开（该图所示的混合层的部分）。 [0014] 此时，由于作为送到气体冷却器1的水的温度的入水温度上升，所以添加器9内部的水温也同样变化，如该图所示，贮热水槽3最终被60℃左右的水充满。 [0015] 像这样，当添加器9的内部被高温的热水充满时，添加剂的溶解度变大，随时间经过溶解量增加，因此成为必要以上的添加剂浓度，添加剂的消耗量增大。 [0016] 另外，在使用聚磷酸盐作为添加剂的情况下，温度越高加水分解的进行速度越快，聚磷酸变为正磷酸。由此，污垢生成的抑制效果变小，对于污垢抑制效果的可靠性降低。 [0017] 本发明是为了解决上述现有的问题而研发的，目的在于提供一种供热水装置，其通过实现污垢防止剂的溶解量的适当化，使污垢防止剂高寿命化，实现低成本化。 [0018] 用于解决课题的方法 [0019] 为了解决上述现有的课题，本发明的供热水装置的特征在于，包括：蓄积热水的贮热水槽；对从上述贮热水槽导入的水进行加热的供热水热交换器；将上述贮热水槽的下部与上述供热水热交换器连接的入水管路；将上述供热水热交换器和上述贮热水槽的上部连接的出热水管路；检测流入到上述供热水热交换器的入水温度的入水温度检测单元；当由上述入水温度检测单元检测的上述入水温度成为入水设定温度时使上述供热水热交换器的加热运转结束的控制单元；和添加抑制污垢生成的污垢防止剂的污垢抑制单元，上述污垢抑制单元具有能够在上述入水管路上装卸的入连接口和出连接口，在上述控制单元中，通过是否安装有上述污垢抑制单元，来变更使上述加热运转结束的上述入水设定温度。 [0020] 由此，即使在设置了供热水装置后安装有污垢抑制单元的情况下，也能够调整滞留在污垢抑制单元中的热水的温度，因此能够实现污垢防止剂的高寿命化，能够减少其替换和补充等的维持成本。 [0021] 发明效果 [0023] 图1是本发明的一个实施方式的供热水装置中安装有污垢抑制单元时的结构图。 [0024] 图2是该供热水装置的未安装污垢抑制单元时的结构图。 [0025] 图3是说明相对于该供热水装置的烧开时间的入水温度的变化的说明图。 [0026] 图4是该供热水装置中设置有输入单元时的结构图。 [0027] 图5是该供热水装置中将遥控器作为输入单元时的结构图。 [0029] 图7是现有的供热水装置的结构图。 [0030] 图8是说明相对于该供热水装置的烧开时间的入水温度的变化的说明图。 [0031] 附图符号说明 [0032] 52 供热水热交换器 [0033] 55 热泵单元（加热单元） [0034] 56 贮热水单元 [0035] 57 贮热水槽 [0036] 64 入水管路 [0037] 65 出热水管路 [0038] 67 入水温度检测单元 [0039] 76 污垢抑制单元 [0040] 77 入连接口 [0041] 78 出连接口 [0042] 80 污垢防止剂 [0043] 83 控制单元 [0044] 84 遥控器 [0045] 85 供水温度检测单元 [0046] 86 输入单元 [0047] 87 流量传感器 具体实施方式[0048] 第一发明是一种供热水装置，其特征在于，包括：蓄积热水的贮热水槽；对从上述贮热水槽导入的水进行加热的供热水热交换器；将上述贮热水槽的下部与上述供热水热交换器连接的入水管路；将上述供热水热交换器和上述贮热水槽的上部连接的出热水管路；检测流入到上述供热水热交换器的入水温度的入水温度检测单元；当由上述入水温度检测单元检测的上述入水温度成为入水设定温度时使上述供热水热交换器的加热运转结束的控制单元；和添加抑制污垢生成的污垢防止剂的污垢抑制单元，上述污垢抑制单元具有能够在上述入水管路上装卸的入连接口和出连接口，在上述控制单元中，通过是否安装有上述污垢抑制单元，来变更使上述加热运转结束的上述入水设定温度。 [0049] 由此，即使在设置了供热水装置后安装有污垢抑制单元的情况下，也能够调整滞留在污垢抑制单元热水的温度。由此，能够实现污垢防止剂的高寿命化，能够减少其替换和补充等的维持成本。 [0050] 第二发明是特别在第一发明的供热水装置中，特征在于：安装有上述污垢抑制单元的情况与未安装上述污垢抑制单元的情况相比，上述入水设定温度较低。 [0051] 由此，能够在烧开运转停止后降低滞留于污垢抑制单元的热水的温度，能够减少添加剂的溶解量、溶解度以及加水分解。由此，能够延长污垢防止剂的寿命，能够减少替换和补充等的维持成本。 [0052] 第三发明是特别在第一或第二发明的供热水装置中，特征在于：设置有设定供热水温度的遥控器，在上述遥控器设置有输入是否安装有上述污垢抑制单元的信息的输入单元。 [0053] 由此，不设置新的输入单元，就能够判别是否安装有污垢抑制单元。由此，能够简化供热水装置的结构，另外，能够实现安装作业的简易化。 [0054] 第四发明是特别在第一到第三发明的供热水装置中，特征在于：上述污垢抑制单元具有检测通水的流量传感器，基于上述流量传感器的检测值识别有无安装上述污垢抑制单元。 [0056] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明并不被本实施方式限定。 [0057] 图1是本发明的一个实施方式的安装有污垢抑制单元76时的供热水装置的结构图，图2是未安装污垢抑制单元76时的结构图。 [0058] 图1中，供热水装置包括热泵单元55和贮热水单元56。热泵单元55具有作为供热水装置的热源的加热单元。加热单元由热泵循环构成，该热泵循环包括：压缩机51、供热水热交换器52、减压装置53和从大气进行吸热的蒸发器54。本实施方式中，在热泵循环中，使用二氧化碳作为制冷剂，使高压侧的制冷剂压力为临界压力以上进行运转。 [0059] 在贮热水单元56收纳有贮热水槽57。向贮热水槽57的供水从连接于贮热水槽57下部的供水管58进行。在贮热水槽57的上部连接有供热水管路59。贮热水槽57内的热水，被从供热水管路59导出。在供热水管路59设置有供热水混合阀60。在供热水混合阀60处，在从供热水管路59导出的热水中混合来自供水管58的水，成为所设定的规定温度的热水。该热水通过供热水配管61从供热水终端（水龙头62）导出。 [0060] 另外，贮热水槽57的下部与供热水热交换器52通过入水管路64连接。供热水热交换器52与贮热水槽57的上部通过出热水管路65连接。在入水管路64设置有循环泵63。入水管路64、供热水热交换器52和出热水管路65构成烧开回路。从贮热水槽57的下部由循环泵63送来的水，在供热水热交换器52被制冷剂热加热，从贮热水槽57的上部蓄积于贮热水槽57。 [0061] 烧开温度检测单元66设置于出热水管路65，检测供热水热交换器52的水侧出口的温度。即，烧开温度检测单元66检测由加热单元加热后的热水的温度。另外，入水温度检测单元67设置于入水管路64，检测供热水热交换器52的水侧入口的入水温度。 [0062] 入水管路64包括入水管68和入水侧连接配管69，出热水管路65包括出热水管70和出热水侧连接配管71。 [0063] 在贮热水单元56设置有连接入水侧连接配管69的入水贮热水侧连接口72。在热泵单元55设置有连接入水侧连接配管69的入水热源侧连接口73。另外，在贮热水单元56设置有连接出热水侧连接配管71的出热水贮热水侧连接口74。在热泵单元55设置有连接出热水侧连接配管71的出热水热源侧连接口75。 [0064] 供水温度检测单元85设置于供水管58，检测对贮热水槽57供水的供水温度。 [0065] 污垢抑制单元76具有作为污垢抑制单元76的入口的入连接口77和作为污垢抑制单元76的出口的出连接口78。在入连接口77与出连接口78之间连接有水流路79。在水流路79连接有收纳有污垢防止剂80的容器81。水流路79和容器81被壳体82覆盖。入连接口77和出连接口78设置于壳体82。 [0066] 图1所示的将污垢抑制单元76连接在供热水装置的情况下，用入水侧连接配管69连接入水贮热水侧连接口72和入连接口77，用入水侧连接配管69连接出连接口78和入水热源侧连接口73。 [0067] 另外，控制单元83控制热泵单元55和贮热水单元56的动作，来控制作为使贮热水槽57的水烧开的加热运转的烧开运转。遥控器84设定使用者期望的供热水温度即供热水设定温度。在此，当打开水龙头62时，由遥控器84设定的供热水设定温度的热水被从水龙头62导出。 [0068] 另一方面，在图2所示的没有安装污垢抑制单元76的情况下，用入水侧连接配管69连接入水贮热水侧连接口72和入水热源侧连接口73。其他结构与图1相同。 [0069] 关于如上构成的供热水装置，为了比较，以下先针对图2所示的没有安装污垢抑制单元76的供热水装置说明其动作、作用。 [0070] 首先，在图2所示结构的供热水装置中，对使贮热水槽57内的水烧开的烧开运转进行说明。 [0071] 当有烧开运转的要求（未图示）时，控制单元83开始热泵单元55的运转。通过热泵单元55的运转使压缩机51动作。 [0072] 在这种情况下，从压缩机51排出的临界压力以上的高温高压的制冷剂，流入到供热水热交换器52，在从贮热水槽57的下部送来的水中进行放热后，在减压装置53被减压。而且，减压后的制冷剂，在蒸发器54从大气吸热，气化后回到压缩机51。 [0073] 此时，控制单元83对循环泵63的转速进行控制，以使得由烧开温度检测单元66检测出的供热水热交换器52的出口温度成为规定温度。从供热水热交换器52导出的规定温度的热水，从贮热水槽57的上部流入并蓄积于贮热水槽57。然后，通过设置于贮热水槽57的温度检测单元（未图示）检测贮热水量。在检测出规定的贮热水量时，控制单元83停止烧开运转。 [0074] 或者，当由入水温度检测单元67检测出的入水温度成为规定的入水设定温度时，控制单元83停止烧开运转。 [0075] 图3表示相对于烧开时间的入水温度Tk的变化，其中横轴表示烧开时间，纵轴表示由入水温度检测单元67检测出的入水温度Tk。在从烧开运转开始的规定时间，入水温度Tk与由供水温度检测单元85检测的供水温度T3大致相同，若到了烧开运转的最后阶段，则现有例中说明过的对混合层进行加热，入水温度Tk随时间经过上升。 [0076] 而且，当入水温度Tk成为该图的入水设定温度T1（例如60℃）时，控制单元83停止烧开运转。该入水设定温度T1是没有安装污垢抑制单元76时的规定的入水设定温度。此时，入水管路64中的水的温度，成为与入水设定温度T1相同的温度（60℃）。该入水设定温度T1下，聚磷酸盐的溶解速度和加水分解的速度都大。 [0077] 接着，对图1所示的安装有污垢抑制单元76的情况，以下说明其动作、作用。 [0078] 首先，对在图1中加热贮热水槽57内的水的烧开运转进行说明。 [0079] 当有烧开运转的要求（未图示）时，控制单元83开始热泵单元55的运转，进行烧开运转。 [0080] 在这种情况下，从压缩机51排出的临界压力以上的高温高压的制冷剂，流入到供热水热交换器52，在从贮热水槽57的下部送来的水中放热后，在减压装置53减压。进而，减压后的制冷剂，在蒸发器54从大气吸热，气化后回到压缩机51。 [0081] 此时，由循环泵63从贮热水槽57的下部送来的水，通过贮热水单元56侧的入水侧连接配管69进入污垢抑制单元76的容器81。 [0082] 在污垢抑制单元76中，作为污垢防止剂80的聚磷酸盐溶解于水，成为规定的聚磷酸盐浓度的水。而且，水通过热泵单元55侧的入水侧连接配管69进入供热水热交换器52。而且，水被作为热源的热泵单元55加热成为规定的温度之后，从贮热水槽57的上部流入并蓄积于贮热水槽57。 [0083] 此时，在供热水热交换器52被加热的水中包含的污垢防止剂80，抑制供热水热交换器52中生成的碳酸钙的晶体的生长，防止污垢的产生。另外，当由入水温度检测单元67检测出的入水温度成为规定的入水设定温度时，控制单元83停止烧开运转。 [0084] 安装有该污垢抑制单元76时的规定的入水设定温度，设定得比没有安装上述污垢抑制单元76时的规定的入水设定温度低。例如，图3中，安装有污垢抑制单元76时的规定的入水设定温度为T2。通过将入水设定温度T2设定得比入水设定温度T1低，能够降低聚磷酸盐的溶解速度和加水分解的速度。 [0085] 另外，通过使规定的入水设定温度T2比入水设定温度T1低，贮热水槽57的贮热水量变少。但是，在贮热水槽57的残留热水量减少了的情况下，如果与没有安装污垢抑制单元76的情况相比在早的时刻开始烧开运转，则不会产生什么问题。 [0086] 像这样，通过将安装有污垢抑制单元76时的规定的入水设定温度T2设定得比没有安装污垢抑制单元76时的入水设定温度T1低的温度，能够减小聚磷酸盐的溶解速度和加水分解的速度，能够降低聚磷酸盐的消耗量的增大。 [0087] 在此，如果将烧开运转结束时的入水设定温度T2设定得比供水温度T3高，则存在烧开运转不开始的问题。另外，供水温度T3随着季节（外部气温）而变化，即，冬季低夏季高。 [0088] 由此，为了高效地决定规定的入水设定温度T2，只要将规定的入水设定温度T2设定为供水温度T3+ΔT，就能够简单地应对季节带来的供水温度T3的变化。作为ΔT，例如可以使用5K（K为绝对温度）或10K等值。 [0089] 图4中，设置有用于将安装有污垢抑制单元76的情况输入到控制单元83的输入单元86。其他的结构与图1的情况相同，所以标注相同的符号并省略说明。 [0090] 在已经设置了供热水装置之后，安装污垢抑制单元76的情况下，能够简单地设定是否安装有污垢抑制单元76，因此能够容易地变更规定的入水设定温度，所以能够反映供热水装置的运转控制。 [0091] 图5中，将用于将安装有污垢抑制单元76的情况输入到控制单元83的输入单元86的功能，设置在设定供热水设定温度等的遥控器84上。其他的结构与图1的情况相同，所以标注相同的符号并省略说明。 [0092] 由于不需要设置与遥控器84不同的其他的输入单元86，所以供热水装置的结构变得简单，另外能够实现安装作业的简易化。 [0093] 图6中，在污垢抑制单元76设置有检测通水的流量传感器87，将该流量传感器87作为输入单元86。其他的结构与图1的情况相同，所以标注相同的符号并省略说明。 [0094] 在使用了污垢抑制单元76的情况下，来自流量传感器87的信号被输入到控制单元83，因此控制单元83能够自动地判断安装了污垢抑制单元76，能够实现可靠性的提高。 [0095] 另外，也可以并用利用遥控器84进行的有无污垢抑制单元86的判别和利用流量传感器87进行的有无污垢抑制单元76的判别。 [0096] 像这样，根据本实施方式，在供热水装置安装有污垢抑制单元76的情况和没有安装污垢抑制单元76的情况，能够改变使烧开运转结束时的入水设定温度。其结果是，通过适当变更规定的入水设定温度，能够减少烧开运转停止后消耗的污垢防止剂80的溶解量和溶解度以及污垢防止剂80的加水分解。由此，能够延长污垢防止剂80的寿命，减少其替换、补充等维护和维持成本，进而能够实现污垢抑制单元76的安装的自由度。 [0097] 产业上的利用可能性 [0098] 如上所述，本发明的供热水装置，变更判断烧开运转的结束的规定的入水设定温度，能够实现污垢抑制单元的高寿命化，因此能够适用于家用和业务用等的供热水装置。 |
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