本發明專利技術的供熱水裝置包括:用制冷劑配管將壓縮制冷劑的壓縮機(11)、在制冷劑與熱介質之間進行熱交換的第1散熱器(12)、使制冷劑膨脹的膨脹裝置(13)、和使制冷劑蒸發的蒸發器(14)連接成環狀,制冷劑在內部循環的制冷劑回路(3);貯存水的貯熱水槽(21);和用熱介質配管將第1散熱器(12)、在熱介質與水之間進行熱交換的第2散熱器(22)、和循環裝置(23)連接成環狀,熱介質在內部循環的熱介質回路(4),在制冷劑回路(3)中循環的制冷劑為二氧化碳,第2散熱器(22)通過將熱介質配管配設在上述貯熱水槽(21)的內部,由此,上述熱介質的熱量向貯熱水槽(21)內的水散熱,所以能夠抑制水垢的析出,并且能夠有效地生成高溫水。
【技術實現步驟摘要】
供熱水裝置
本專利技術涉及一種利用熱泵熱源生成高溫水的供熱水裝置。
技術介紹
現有技術中,這種供熱水裝置在使用二氧化碳制冷劑的熱泵熱源中加熱水,與使用氟利昂類制冷劑的熱泵熱源相比,生成更高溫的熱水。所生成的高溫水貯存在貯熱水槽中,用于供熱水(例如,參照專利文獻I)。圖8表示專利文獻I所述的供熱水裝置。如圖8所示,該供熱水裝置包括:具有氣體冷卻器(供熱水熱交換器)51的熱泵單元52 ;和具有將氣體冷卻器51中燒熱的熱水貯存的貯熱水槽53的貯熱水單元54。熱泵單元52包括:用制冷劑配管將壓縮機55、氣體冷卻器51、膨脹閥(減壓裝置)56、蒸發器57連接成環狀的制冷劑回路,作為制冷劑的二氧化碳(CO2)在其中循環。另外,貯熱水單元54包括:使熱水循環的循環泵58、貯熱水槽53、從自來水管向貯熱水槽53供水的供水管60、利用貯存在貯熱水槽53的高溫水進行供熱水的供熱水管59。用水配管將循環泵58、貯熱水槽53、氣體冷卻器51連接成環狀,由此構成水回路。通過循環泵58貯存在貯熱水槽53下部的水,被輸送到氣體冷卻器51,在氣體冷卻器51中,被輸送的水與被壓縮機55壓縮后的高溫高壓的氣體制冷劑進行熱交換,生成高溫水(例如85°C)。所生成的高溫水通過水回路被輸送并貯存在貯熱水槽53中,根據需要從供熱水管59流出用于供熱水。像這樣,將二氧化碳用作制冷劑,與使用氟利昂類制冷劑的情況相比,能夠生成更高溫的水。另外,現有的其他供熱水裝置,使用蒸氣壓縮式的制冷循環作為熱泵熱源,將從壓縮機排出的高溫高壓的制冷劑流動的制冷劑配管配置在貯熱水槽的內部,從而加熱貯熱水槽內的水(例如,參照專利文獻2 )。圖8表示專利文獻2所述的供熱水裝置。如圖8所示,供熱水裝置100包括:使制冷劑循環的制冷劑回路90 ;和貯存熱水的貯熱水槽110。制冷劑回路90通過用制冷劑配管將壓縮機101、貯熱水側熱交換器116a、116b、膨脹裝置104和空氣側熱交換器106連接成環狀而構成。此處,貯熱水側熱交換器116a與116b將高溫高壓的制冷劑所流動的制冷劑配管配置于貯熱水槽110的內部。貯熱水槽110的內部被分隔壁117上下分隔,在分隔壁117的上方配置貯熱水側熱交換器116a,在分隔壁117的下方配置貯熱水側熱交換器116b。另外,通過供水管119向貯熱水槽110供水。在生成高溫水的貯熱水運轉時,制冷劑朝著圖8的實線箭頭的方向在制冷劑回路90中流動,從壓縮機101排出的氣相狀態的高溫高壓的制冷劑流入到貯熱水側熱交換器116a,接著,流入到熱水側熱交換器116b,向貯熱水槽110的內部的水散熱。向貯熱水槽110內部的水散熱后的制冷劑冷凝,從氣液二相狀態相變成過冷卻液體狀態。即,貯熱水側熱交換器116a、116b作為制冷劑的冷凝器發揮作用,在貯熱水槽110的內部生成高溫水。在貯熱水側熱交換器116a、116b中液化冷凝后的過冷卻液體狀態的制冷劑在膨脹裝置104中被減壓變成低壓的氣液二相狀態,并流入到空氣側熱交換器106(蒸發器)。制冷劑在空氣側熱交換器106 (蒸發器)中從被室外風扇105吸引的外部空氣中吸熱從而蒸發,從氣液二相狀態相變成過熱氣體狀態。然后,制冷劑流入到壓縮機101中被再次壓縮,變成高溫高壓的氣相狀態。通過進行這種制冷劑循環,加熱貯熱水槽110內部的熱水,從而能夠貯存高溫水。先行技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2011 - 69572號公報專利文獻2:日本特開昭60-78243號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題在專利文獻I中,通過供水管60供給到貯熱水槽53的水,在氣體冷卻器51中與二氧化碳制冷劑熱交換而被加熱。因此,特別是在加熱所含的硬度成分多的水的情況下,在高溫水所流經的氣體冷卻器51和水配管中,硬度成分作為水垢析出,存在該水垢成分堆積從而導致水配管堵塞這樣的問題。為了抑制這種水垢成分的堆積,在專利文獻2的結構中,也有使用二氧化碳制冷劑生成高溫水的方法。但是,在使用二氧化碳制冷劑的情況下,為了使其能夠承受與氟利昂類制冷劑相比大約2?3倍的壓力,必須進行增大配管管徑的耐壓設計。因此,存在制冷劑回路的加工工時增大的問題。本專利技術就是為了解決上述現有的課題,其目的在于,提供一種能夠抑制水垢的析出,并且能夠高效地生成高溫水的供熱水裝置。用于解決課題的方法為了解決前述課題,本專利技術的供熱水裝置,其特征在于,包括:制冷劑回路,其用制冷劑配管將壓縮制冷劑的壓縮機、在上述制冷劑與熱介質之間進行熱交換的第I散熱器、使上述制冷劑膨脹的膨脹裝置、和使上述制冷劑蒸發的蒸發器連接成環狀,上述制冷劑在內部循環;貯存水的貯熱水槽;和熱介質回路,其用熱介質配管將上述第I散熱器、在上述熱介質與上述水之間進行熱交換的第2散熱器、和循環裝置連接成環狀,上述熱介質在內部循環,其中在上述制冷劑回路中循環的上述制冷劑為二氧化碳,在上述第2散熱器中,上述熱介質配管配設在上述貯熱水槽的內部,由此,上述熱介質的熱量向上述貯熱水槽內的上述水散熱。硬度成分多的水被加熱至高溫,該高溫水在氣體冷卻器的熱介質出口附近等管徑小的配管內流動,所以特別容易發生水垢的析出。于是,根據本專利技術的結構,因熱介質回路與供熱水回路被分離,所以能夠有效地抑制水垢的析出。另外,使用二氧化碳制冷劑,由此,制冷劑回路的高壓側壓力變成超臨界區域。由此,能夠使配設于貯熱水槽內的第2散熱器的入口側的熱介質變成高溫,在第2散熱器的熱介質配管中流動的熱介質與貯熱水槽內的水的溫差增大。因此,能夠減少加熱貯熱水槽內的水時的熱介質的循環量,并且確保加熱量。專利技術效果根據本專利技術,能夠提供一種能夠抑制水垢的析出,并且能夠有效地生成高溫水的供熱水裝置。【附圖說明】圖1是本專利技術的一個實施方式的供熱水裝置的概略結構圖。圖2是該供熱水裝置的貯熱水槽的結構圖。圖3是說明該供熱水裝置的制冷劑回路的制冷循環變化的莫里爾線圖。圖4是表示該供熱水裝置的貯熱水槽內的水溫變化的概念圖。圖5是該供熱水裝置的貯熱水運轉時的運轉效率比與管長L/管內截面積S的關系圖。圖6是該供熱水裝置的貯熱水運轉時的壓力損失dP與管長L/管內截面積S的關系圖。圖7是現有的供熱水裝置的概略結構圖。圖8是現有的其他供熱水裝置的概略結構圖。附圖符號說明I熱源單元2容器單元3制冷劑回路4熱介質回路5供熱水回路11壓縮機12制冷劑對熱介質熱交換器(第I散熱器)13膨脹閥(膨脹裝置)14制冷劑對空氣熱交換器(蒸發器)21貯熱水槽22貯熱水用熱交換器(第2散熱器)23循環泵(循環裝置)【具體實施方式】第I專利技術是一種供熱水裝置,其特征在于,包括:制冷劑回路,其用制冷劑配管將壓縮制冷劑的壓縮機、在上述制冷劑與熱介質之間進行熱交換的第I散熱器、使上述制冷劑膨脹的膨脹裝置、和使上述制冷劑蒸發的蒸發器連接成環狀,上述制冷劑在內部循環;貯存水的貯熱水槽;和熱介質回路,其用熱介質配管將上述第I散熱器、在上述熱介質與上述水之間進行熱交換的第2散熱器、和循環裝置連接成環狀,上述熱介質在內部循環,其中在上述制冷劑回路中循環的上述制冷劑為二氧化碳,在上述第2散熱器中,上述熱介質配管配設在上述貯熱水槽的內部,由此,上述熱介質的熱量向上述貯熱水槽內的上述水散熱。硬度成分多的水被加熱至高溫,該高溫水在氣體冷本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種供熱水裝置,其特征在于,包括:制冷劑回路,其用制冷劑配管將壓縮制冷劑的壓縮機、在所述制冷劑與熱介質之間進行熱交換的第1散熱器、使所述制冷劑膨脹的膨脹裝置、和使所述制冷劑蒸發的蒸發器連接成環狀,所述制冷劑在內部循環;貯存水的貯熱水槽;和熱介質回路,其用熱介質配管將所述第1散熱器、在所述熱介質與所述水之間進行熱交換的第2散熱器、和循環裝置連接成環狀,所述熱介質在內部循環,其中在所述制冷劑回路中循環的所述制冷劑為二氧化碳,在所述第2散熱器中,所述熱介質配管配設在所述貯熱水槽的內部,由此,所述熱介質的熱量向所述貯熱水槽內的所述水散熱。
【技術特征摘要】
2013.02.25 JP 2013-0341901.一種供熱水裝置,其特征在于,包括: 制冷劑回路,其用制冷劑配管將壓縮制冷劑的壓縮機、在所述制冷劑與熱介質之間進行熱交換的第I散熱器、使所述制冷劑膨脹的膨脹裝置、和使所述制冷劑蒸發的蒸發器連接成環狀,所述制冷劑在內部循環; 貯存水的貯熱水槽;和 熱介質回路,其用熱介質配管將所述第I散熱器、在所述熱介質與所述水之間進行熱交換的第2散熱器、和循環裝置連接成環狀,所述熱...
【專利技術屬性】
技術研發人員:山本照夫,青山繁男,中谷和人,西山吉繼,
申請(專利權)人:松下電器產業株式會社,
類型:發明
國別省市:日本;JP
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