供热水装置的制造方法_5

文档序号:9382852阅读:来源:国知局
流动方向与热介质流路60b的流动方向相对。即,在制冷剂流路60a流动的制冷剂的温度变化与在热介质流路60b流动的热介质的温度变化相对。制冷剂在温度高的状态下流入到制冷剂流路60a,与热介质进行热交换,而变得比流入时温度低并从制冷剂流路60a流出。另一方面,热介质在温度低的状态下流入到热介质流路60b,与制冷剂进行热交换,而变得比流入时温度高并从热介质流路60b流出。由此,制冷剂和热介质在将温度差确保在一定以上的状态下进行热交换。由此,在三通热交换器60中的热交换效率提高。因此,热栗装置30的运转效率提高。
[0212]接着,针对将热水供给到供热水终端17的供热水运转说明其动作。供热水运转是通过利用贮存在罐11内部的高温的热介质将水加热来生成用于向供热水终端17供给的热水的运转。
[0213]供热水终端17被使用者开放时,供热水回路16内部的水从供热水终端17流出。流量开关10检测到供热水回路16的水的流动时,开始供热水运转。而且,供热水运转也可以例如通过使用者从遥控器(未图示)进行指示而开始。
[0214]对在供热水回路16流动的水加热而生成热水、并从供热水终端17供给热水的供热水运转中,控制装置50控制切换阀15和栗14,以使得热介质在图9所示的虚线箭头的方向循环。由此,热介质和水在三通热交换器60进行热交换。而且,控制装置50也可以控制栗14的转速,以使得用热敏电阻22d检测的温度成为规定值。
[0215]在供热水运转中,控制装置50控制栗14和切换阀15,以使得热介质在图9所示的虚线箭头所示的方向流动。由此,贮存在罐11中的上部的高温的热介质从罐11的上部流出后在热介质回路4流动,并流入到三通热交换器60。流入到三通热交换器60的热介质在供热水回路16流动并与流入到三通热交换器60的水进行热交换。由此,产生热水。生成的热水在供热水回路16流动,并从供热水终端17流出。
[0216]此处,控制装置50控制切换阀15,以使得在供热水运转中热介质流路60b的流动方向与供热水流路60c的流动方向相对。即,在热介质流路60b流动热介质的温度变化与在供热水流路60c流动的水的温度变化相对。热介质在温度高的状态流入到热介质流路60b,与水进行热交换,而变得比流入时温度低并从热介质流路60b流出。另一方面,水在温度低的状态下流入到供热水流路60c,与热介质进行热交换,而变得比流入时温度高并从供热水流路60c流出。由此,热介质和水在温度差确保为一定以上的状态下进行热交换。由此,在三通热交换器60中的热交换效率提高。
[0217]在三通热交换器60中与水进行热交换,温度降低了的热介质流过切换阀15、栗
14、切换阀15,而从下部向罐11流入。由此,进行供热水运转时,在罐11的内部,低温度区域的热介质的量增加。这样,在三通热交换器60中与水进行热交换而温度降低了的热介质从罐11的下部流入到低温度区域。因此,能够维持罐11内部的温度分层,并且对水加热。
[0218]通过利用切换装置切换热介质的循环方向,维持罐11内部的热介质的温度分层,并且实施供热水运转和加热运转。由此,能够提高热栗装置30的运转效率。此外,能够调节向供热水终端17供给的热水的温度。
[0219]而且,例如在使用者利用遥控器控制从供热水终端17流出的热水的温度的情况下,控制装置50能够控制栗14的转速,以使得由热敏电阻22d检测的热水的温度成为设定的温度。由此,从供热水终端17供给使用者设定的温度的热水。此外,在供热水终端17具有温度控制功能的情况下,特别是不需要控制栗14的转速来调节生成的热水的温度,只要将规定温度的热水向供热水终端17供给即可。
[0220]这样,能够利用切换阀15切换热介质的循环方向。S卩,在加热运转中,热介质依次流过罐11的下部、切换阀15、栗14、切换阀15、三通热交换器60、罐11的上部。另一方面,在供热水运转中,热介质依次流过罐11的上部、三通热交换器60、切换阀15、栗14、切换阀
15、罐11的下部。
[0221]由此,控制装置50实施加热运转时,在三通热交换器60中制冷剂和热介质相对地流动,由此热交换效率提高。而且,控制装置50实施供热水运转时,在三通热交换器60中热介质和水相对地流动,由此热交换效率提高。由此,能够实现供热水装置的节能化。
[0222]此外,由于利用一个热介质回路4和一个栗14,热介质能够在不同的循环方向流动,所以能够提高供热水装置的运转效率,并且能够实现供热水装置的小型化和低成本化。此外,削减栗14的个数,能够实现因栗14动作而产生的噪音、振动的降低。
[0223]此外,本实施方式的供热水装置在罐单元2的内部配置有栗14。由此,能够防止压缩机5动作而产生的振动与栗14动作而产生的振动的共振。由此,使噪音降低,并且削减隔音材料的使用量,能够实现供热水装置的低成本化。
[0224]而且,切换阀15比栗14廉价,使切换阀15动作的控制电路也比使栗14动作的控制电路廉价。由此,当比较使用两个栗14来使热介质循环的情况和使用栗14以及切换阀15来使热介质循环的情况时,并用栗14和切换阀15来使热介质循环是低成本。
[0225]接着,说明供热水辅助运转,该供热水辅助运转如下所述:使热栗装置30动作来进行热介质的加热并且使热介质循环,由此对供热水终端17供给热水。
[0226]在罐11内部的高温度区域的热介质少的状态下进行供热水运转时,即使利用在供热水热交换器13进行的热介质与水的热交换,也存在供热水回路16中流动的水不能充分被加热的情况。
[0227]控制装置50基于安装在罐11的热敏电阻22a?22c的检测值能够检测到罐11内部的高温度区域的热介质比规定值少。在这样的状态下,有时需要向供热水终端17供给热水,控制装置实施并行进行利用热栗装置30实现的热介质的加热和利用热介质实现的水的加热的供热水辅助运转。而且,该情况下的规定值能够根据能在罐11贮存的热容量、栗14的扬程等供热水装置的设计值而设定。
[0228]而且,供热水辅助运转也可以通过使用者从遥控器进行指示来实施。
[0229]在供热水辅助运转中,控制装置50包括热栗装置30、栗14和切换阀15。在供热水辅助运转中,制冷剂在制冷剂回路3的内部在图9所示的实线箭头的方向循环。热介质在热介质回路4的内部在图9所示的虚线箭头的方向循环。S卩,热介质依次流过罐11的上部、三通热交换器60、切换阀15、栗14、切换阀15、罐11的下部。
[0230]供热水辅助运转和供热水运转中,热介质的循环方向相同。从自来水管流入到供热水回路16的水在三通热交换器60中与热介质和制冷剂进行热交换而成为规定温度的热水,并向供热水终端17流动。
[0231]这样,能够用制冷剂将流入到三通热交换器60的热介质加热,并且能够进行水的加热。由此,即使在高温度区域的热介质少的情况下,也能够使流入到三通热交换器60的热介质的温度上升。由此,在三通热交换器60中对水加热,能够生成热水,能够实现使用性高的供热水装置。
[0232]而且,从供热水终端17流出的热水的量大时,有时与在热栗装置30中热介质吸收的热量相比,在供热水热交换器13中热介质放出的热量多。由此,在实施供热水辅助运转的情况下,与没有进行供热水辅助运转的情况相比,优选使热栗装置30的加热能力大(例如 20kW)。
[0233]而且,在控制装置50检测到罐11内部的高温度区域的热介质比规定值少的状态下,在实施供热水辅助运转的情况下,优选控制装置50进行控制以使得热栗装置30的加热能力最大。
[0234]而且,供热水辅助运转,由于在制冷剂流路60a流动的制冷剂的流动方向与在热介质流路60b流动的热介质的流动方向为相同的方向,所以热栗装置30的运转效率降低。由此,遥控器优选具有选择是否自动实施供热水辅助运转的选择单元。即,优选具有禁止供热水装置自动地实施供热水辅助运转的单元。由此,使用者能够选择是否实施与供热水运转相比运转效率低的供热水辅助运转。由此,能够提高供热水装置的使用性。
[0235]此外,本实施方式的供热水装置能够使用包含较多硬度成分的水。以下说明其理由。
[0236]在一般情况下地形险峻、河川的长度短的日本,在河川流动的水中溶解的硬度成分的量少,从自来水管供给的水是软水的情况较多。而且,根据地域不同,也存在水中的硬度成分多的地方。此外,存在地下水包含较多硬度成分的情况。
[0237]另一方面,在地形平缓、河j 11的长度长的、例如欧洲或者中国,在河j 11流动水中溶解的硬度成分的量多,与日本比较从自来水管供给的水为硬水的情况较多。
[0238]在该硬水中例如溶解有较多的碳酸钙等硬度成分。该硬度成分具有随着水的温度变高而溶解度减少并且作为水垢析出的性质。由此,在供热水装置的高温部,水垢析出而附着在流路上,有时流路被堵塞。此外,即使流路没有堵塞,在流路使附着水垢时压力损失也增大,而供热水装置的运转效率恶化。
[0239]例如,作为硬度成分之一的碳酸钙(CaCO3)的溶解度,如图2所示,具有当水的温度上升时降低的倾向。S卩,水越变得高温,水中的硬度成分越容易作为水垢析出而附着在流路上O
[0240]此外,在持续供给包含较多硬度成分的水的状况下,连续产生水垢的析出和水垢的附着,所以水垢容易沉积。由此,水垢的析出容易在供热水装置之中高温的制冷剂流动的制冷剂流路60a附近的热介质流路60b产生。此外,由于硬度成分多的水连续供给到热介质流路60b,所以容易产生水垢的沉积。
[0241 ] 与此相对,本实施方式的供热水装置使热介质回路4为闭回路。因此,热介质回路4内的压力上升,从配管21排出少量的热介质的情况下,对热介质回路4补充新的水。
[0242]由此,在热介质回路4循环的热介质,能够长期不更换地使用,没有供给新的硬度成分,所以能够抑制在热介质流路60b的水垢的析出和沉积。
[0243]而且,对三通热交换器60的供热水流路60c总是供给新鲜的水。此处,向水龙头、浴缸、淋浴头等供热水终端17供给的热水的温度最大为50度左右。由此,在与热介质流路60b比较温度低的供热水热交换器中,难以产生水垢的析出。
[0244]此外,入水管18从比三通热交换器60靠上游侧的供热水回路16分支,而与罐11的下部连接,而且在入水管18配置有减压阀19。当通过使供热水装置运转而热介质膨胀,热介质回路4内部的压力上升时,膨胀了的热介质的一部分从具有泄压阀20的配管21放出。当热介质回路4内部的热介质的量减少,热介质回路4内部的压力降低到一定值以上时,水从供热水回路16流入到入水管18,对热介质回路4补充水(热介质)。由此,热介质回路4内部的压力自动调节。因此,使用者不需要补充热介质。而且,在代替减压阀19使用截止阀的情况下,通过使截止阀开放,能够对压力降低到一定值以上的热介质回路4供给水(热介质)。
[0245]而且,在本实施方式的热栗单元I配置有压缩机5、减压装置6、蒸发器7、送风风扇9。此外,热栗单元I和罐单元2由制冷剂流动的连接配管23连接。由此,热栗单元I与空气调节机的室外机为相同结构。由此,能够实现空气调节机的室外机和热栗单元I的共用。而且,制冷剂为在空调中通常使用的R410A制冷剂时,施工时的连接配管23的连接变得容易O
[0246]此外,由于热栗单元I和罐单元2由制冷剂进行循环的连接配管23连接,所以连接配管23内部的制冷剂不会冻结,此外也不需要进行冻结预防运转等。
[0247](实施方式9)
[0248]图10是本发明的实施方式9的供热水装置的三通热交换器60的概略结构图。在本实施方式中对与实施方式相同的地方添加相同的符号,省略其说明。
[0249]如图10所示,本实施方式的供热水装置具有三通热交换器60,其包括制冷剂流路60a、热介质流路60b、供热水流路60c,各个流路相互接触。由此,在制冷剂流路60a流动的制冷剂、在热介质流路60b流动的热介质、在供热水流路60c流动的水能够相互进行热交换。
[0250]接着,说明本实施方式的供热水装置的动作。
[0251]在加热运转中,制冷剂在制冷剂流路60a流动,并且热介质在热介质流路60b流动。由此,制冷剂和热介质相互进行热交换。此时,制冷剂和热介质成为相对流。
[0252]另一方面,在供热水运转中,热介质在热介质流路60b流动,并且水在供热水流路60c流动。由此,热介质和水相互进行热交换。此时,热介质和水成为相对流。
[0253]此外,在供热水辅助运转中,制冷剂在制冷剂流路60a流动,热介质在热介质流路60b流动,水在供热水流路60c流动。由此,在供热水流路60c流动的水从制冷剂和热介质两者吸热。即,能够利用高温高压的制冷剂和高温的热介质两者对水进行加热。此时,制冷剂和热介质在相同方向流动,制冷剂以及热介质和在供热水流路流动的水成为相对流。由此,由于即使在罐11内部的热介质少的情况下也能够生成热水,所以供热水装置的使用性提尚。
[0254]接着,说明应急供热水运转。应急供热水运转,在三通热交换器60中,在制冷剂流路60a流动的制冷剂和在供热水流路60
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