CN103727674A - 供热水装置 - Google Patents

Abstract

本发明的供热水装置，包括：对从贮热水箱（57）的下部经由入水管路（64）送来的水进行加热的加热单元（55）；配设于入水管路（64），输送贮热水箱（57）的下部的水的循环泵（63）；将由加热单元（55）加热后的水向贮热水箱（57）的上部导入的出热水管路（65）；和配设于入水管路（64），在送到加热单元（55）的水中添加水垢抑制剂（67）的水垢抑制单元（68），相比流入到加热单元（55）的水的温度高时，温度低时流入到加热单元（55）的水所含的水垢抑制剂（67）的浓度较大，根据供热水装置的运转条件，能够调整水垢抑制剂（67）的相对于水的溶解度，所以不浪费水垢抑制剂（67），能够高效地抑制水垢的生成。

Description

供热水装置

技术领域

本发明涉及具有水垢抑制单元的供热水装置。

背景技术

现有技术中，作为这种供热水装置，存在利用贮存于贮热水箱的高温的热水进行供热水的供热水装置（例如，参照专利文献1）。

图12表示的是专利文献1记载的现有供热水装置。如图12所示，该供热水装置包括：具有气体冷却器（供热水热交换器）1的热泵单元2；和具有对通过气体冷却器1被烧热的热水进行贮存的贮热水箱3的贮热水单元4。

另外，热泵单元2将压缩机5、气体冷却器1、膨胀阀（减压装置）6和蒸发器7连接而构成制冷剂循环路。贮热水单元4将循环泵8、气体冷却器1和贮热水箱3连接而构成水回路。

而且，由压缩机5压缩后的高温高压的气体制冷剂通过气体冷却器1而与贮存于贮热水箱3的水进行热交换，将水加热。另外，在从贮热水箱3到气体冷却器1的水循环路上设置有供给抑制水垢生成的抑制剂的添加器（水垢抑制单元）9。添加器9在流入到气体冷却器1之前的低温水中添加添加剂。通过将添加剂添加于水，抑制贮热水单元4的水回路的水垢生成，防止水回路的堵塞。

另外，专利文献1具有使添加器9旁路的旁通回路（未图示）。在该旁通回路的分支部位设有三通阀（未图示）。通过三通阀的切换，有选择地在添加器9或旁通回路流过水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2011－69572号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述现有结构中，不能根据供热水装置的运转条件的变化来调整水垢抑制剂的添加量，所以具有不能有效地防止水垢的生成的课题。另外，超出必要量地消耗水垢抑制剂，由此，具有水垢抑制剂的更换或维护的成本增大的课题。

本发明是解决上述课题的发明，目的在于提供一种供热水装置，其通过根据供热水装置的运转条件的变化来恰当地调整水垢抑制剂的添加量，不会浪费水垢抑制剂，能够抑制水垢的析出。

用于解决课题的技术方案

为了解决所述现有课题，本发明为一种供热水装置，其特征在于，包括：贮存热水的贮热水箱；将水供给到上述贮热水箱的下部的供水管；对从上述贮热水箱的上述下部经由入水管路送来的水进行加热的加热单元；配设于上述入水管路，将上述贮热水箱的上述下部的上述水送到上述加热单元的循环泵；将由上述加热单元加热后的水向上述贮热水箱的上部导入的出热水管路；和配设于上述入水管路，在送到上述加热单元的水中添加抑制水垢生成的水垢抑制剂的水垢抑制单元，相比流入到上述加热单元的水的温度高时，使温度低时流入到上述加热单元的上述水所含的上述水垢抑制剂的浓度较大。

另外，本发明为一种供热水装置，其特征在于，包括：贮存热水的贮热水箱；将水供给到上述贮热水箱的下部的供水管；对从上述贮热水箱的上述下部经由入水管路送来的水进行加热的加热单元；配设于上述入水管路，将上述贮热水箱的上述下部的上述水送到上述加热单元的循环泵；将由上述加热单元加热后的水向上述贮热水箱的上部导入的出热水管路；和配设于上述入水管路，在送到上述加热单元的水中添加抑制水垢生成的水垢抑制剂的水垢抑制单元，相比外部空气温度高时，使外部空气温度低时流入到上述加热单元的上述水所含的上述水垢抑制剂的浓度较大。

由此，能够根据易生成水垢的运转条件调整水垢抑制剂相对于流入到加热单元的水的浓度。因此，能够防止水垢抑制剂的浪费，从而能够降低水垢抑制剂的更换或补充等维护的维持成本，能够有效地抑制水垢的析出，能够提供可靠性高的供热水装置。

发明效果

根据本发明，能够提供一种供热水装置，其根据供热水装置的运转条件，调整水垢抑制剂的浓度，能够防止水垢抑制剂的浪费，并且能够抑制水垢生成。

附图说明

图1是本发明实施方式1的供热水装置的结构图。

图2是对水的温度和水垢成分的溶解度之间的关系进行说明的说明图。

图3是对本发明实施方式1的水的加热温度和加热流量之间的关系进行说明的说明图。

图4是对该供热水装置的外部空气温度和供热水负荷、加热温度和加热流量之间的关系进行说明的说明图。

图5是对该供热水装置的入水温度和水垢抑制剂的浓度和加热流量之间的关系进行说明的说明图。

图6是表示该供热水装置的入水温度和水垢抑制剂的浓度之间的关系的特性图。

图7是本发明实施方式2的供热水装置的结构图。

图8（a）是对在该供热水装置中外部空气温度低时的流量和水垢抑制剂的浓度之间的关系进行说明的说明图，（b）是对在该供热水装置中外部空气温度高时的流量和水垢抑制剂的浓度之间的关系进行说明的说明图。

图9（a）是表示该供热水装置的设定分流比率的流量调节单元的一例的结构图，（b）是表示该供热水装置的设定分流比率的流量调节单元的另一例的结构图。

图10是本发明实施方式3的供热水装置的结构图。

图11是本发明实施方式4的供热水装置的结构图。

图12是现有供热水装置的结构图。

符号说明

50供热水装置

52供热水热交换器

55加热单元

57贮热水箱

58供水管

63循环泵

64入水管路

65出热水管路

66加热温度检测单元

67水垢抑制剂

68水垢抑制单元

71入水温度检测单元

具体实施方式

第一发明为一种供热水装置，其特征在于，包括：贮存热水的贮热水箱；将水供给到上述贮热水箱的下部的供水管；对从上述贮热水箱的上述下部经由入水管路送来的水进行加热的加热单元；配设于上述入水管路，将上述贮热水箱的上述下部的上述水送到上述加热单元的循环泵；将由上述加热单元加热后的水向上述贮热水箱的上部导入的出热水管路；和配设于上述入水管路，在送到上述加热单元的水中添加抑制水垢生成的水垢抑制剂的水垢抑制单元，相比流入到上述加热单元的水的温度高时，使温度低时流入到上述加热单元的上述水所含的上述水垢抑制剂的浓度较大。

由此，从供水管供给到贮热水箱的下部的水从贮热水箱的下部经由入水管路流入到加热单元。因而，在入水管路内流动的水的温度因从供水管供水的水的温度而变化。在此，通常，外部空气温度越低，供水的温度越低，另外，外部空气温度越低，高温热水的使用量越多，供热水负荷越大。因此，要提高贮存于贮热水箱的热水的温度、即由加热单元加热的水的温度（加热温度）。

另外，如后所述，水的温度越高，水垢成分越易析出。

因此，在入水管路内流动的水的温度低时，可推定外部空气温度低，所以需要提高加热温度。因此，通过增大流入到加热单元的水所含的水垢抑制剂的浓度，能够高效地抑制水垢的生成。

因而，能够提供一种可靠性高的供热水装置，其通过运转条件，恰当地调节水垢抑制剂的浓度，防止了水垢抑制剂的浪费，并且防止了水回路的堵塞等。

第二发明为一种供热水装置，其特征在于，包括：贮存热水的贮热水箱；将水供给到上述贮热水箱的下部的供水管；对从上述贮热水箱的上述下部经由入水管路送来的水进行加热的加热单元；配设于上述入水管路，将上述贮热水箱的上述下部的上述水送到上述加热单元的循环泵；将由上述加热单元加热后的水向上述贮热水箱的上部导入的出热水管路；和配设于上述入水管路，在送到上述加热单元的水中添加抑制水垢生成的水垢抑制剂的水垢抑制单元，相比外部空气温度高时，使外部空气温度低时流入到上述加热单元的上述水所含的上述水垢抑制剂的浓度较大。

由此，从供水管供给到贮热水箱的下部的水从贮热水箱的下部经由入水管路流入到加热单元。因而，在入水管路内流动的水的温度因从供水管供水的水的温度而变化。在此，通常，外部空气温度越低，供水的温度越低，另外，外部空气温度越低，高温热水的使用量越多，供热水负荷越大。因此，要提高贮存于贮热水箱的热水的温度、即由加热单元加热的水的温度（加热温度）。

另外，如后所述，水的温度越高，水垢成分越易析出。

因此，在入水管路内流动的水的温度低时，外部空气温度也低，所以需要提高加热温度。因此，通过增大流入到加热单元的水所含的水垢抑制剂的浓度，能够高效地抑制水垢的生成。

因而，能够提供一种可靠性高的供热水装置，其通过运转条件，恰当地调节水垢抑制剂的浓度，防止了水垢抑制剂的浪费，并且防止了水回路的堵塞等。

第三发明特别是在第一或第二发明的基础上，其特征在于：相比流入到上述加热单元的上述水的温度高时，使温度低时流入到上述加热单元的上述水的流量较小。

由此，通过增大流量，来缩短水垢抑制单元的水的滞留时间，所以能够减小水垢抑制剂的浓度。另一方面，通过减小流量，能够增大水垢抑制剂的浓度。

另外，通过减小流量，加热单元的水的滞留时间变长，所以能够提高加热温度。另一方面，通过增大流量，能够降低加热温度。

即，当减小流量时，水垢抑制剂的浓度大，且能够提高加热温度。当增大流量时，水垢抑制剂的浓度就小，且能够降低加热温度。因而，通过根据在入水管路内流动的水的温度来调节流量，能够同时调整加热温度和水垢抑制剂的浓度。

第四发明特别是在第一或第二发明的基础上，其特征在于：在上述入水管路设置有使上述入水管路的一部分旁路的旁通回路，上述水垢抑制单元具有：配设于上述旁通回路并且对流过上述入水管路的流量与流过上述旁通回路的流量的流量比率进行调整的流量调节单元；和对流入到上述加热单元的上述水的温度进行测定的入水温度检测单元，基于上述入水温度检测单元的检测值调整上述流量比率。

由此，水垢抑制单元配设于与入水管路并列设置的旁通回路。因此，能够将在入水管路内流动的水的一部分分支，并使水垢抑制剂溶解，其他水能够保持原样地流入到加热单元。因而，能够根据运转条件而更恰当地调节水垢抑制剂相对于流入到加热单元的水的浓度。

第五发明特别是在第一～第四中的任一发明的基础上，其特征在于：上述水垢抑制剂以多磷酸盐为主要成分。

由此，溶解于水的多磷酸盐对作为水垢的主要成分的碳酸钙发挥作用，进行碳酸钙的晶体改性。即，能够使碳酸钙不是成为通常的大的菱面体，而是成为较小的球形晶体。球形晶体与菱面体晶体不同，晶体的凝聚力较弱，难以层叠，所以成为点凝聚，能够阻碍晶体的生长。因而，能够抑制碳酸钙的水垢化。

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不限定于该实施方式。

（实施方式1）

图1是本实施方式1的供热水装置的结构图。

如图1所示，供热水装置50具有加热单元55和贮热水单元56。作为热源的加热单元55是包括热泵循环的热泵单元，所述热泵循环包括：压缩机51、供热水热交换器52、减压装置53和吸收大气热的蒸发器54。而且，作为该热泵循环，使用高压侧的制冷剂压力为临界压力以上的二氧化碳作为制冷剂。

在贮热水单元56内收纳有贮热水箱57。贮热水箱57从与贮热水箱57下部连接的供水管58供水。在贮热水箱57上部贮存高温的热水。高温的热水通过供热水管路59而在供热水混合阀60与低温水混合，由此成为规定温度的热水。之后，通过供热水配管61而从供热水终端（水龙头62）进行供热水。另外，在入水管路64内流动且流入到加热单元55的水的温度由入水温度检测单元71检测。

另外，在贮热水箱57的下部连接有入水管路64。在入水管路64设有循环泵63。入水管路64与供热水热交换器52连接。在供热水热交换器52连接有出热水管路65。出热水管路65与贮热水箱57的上部连接。由循环泵63、入水管路64、供热水热交换器52和出热水管路65构成烧热（沸き上げ）回路。通过循环泵63而从贮热水箱57的下部送出的低温水在供热水热交换器52中通过制冷剂热进行加热，从贮热水箱57的上部起贮存。

另外，在供热水热交换器52的水侧出口连接有出热水管路65。在出热水管路65设有对由加热单元55加热后的热水的温度进行检测的加热温度检测单元66。另外，循环泵63的动作至少由接受到入水温度检测单元71和加热温度检测单元66的信号的控制单元70来调整。

另外，在入水管路64配设有填充有水垢抑制剂67的水垢抑制单元68。

下面，就如上所述构成的供热水装置50而言，对其动作、作用进行说明。

在图1中，对将贮热水箱57的水烧热的供热水加热运转进行说明。当要求将贮热水箱57的水烧热（沸き上げる）时，由加热单元55进行利用大气热的供热水加热运转。

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，对从贮热水箱57的下部送来的低温水放热。之后，制冷剂由减压装置53减压，在蒸发器54内从大气吸收热量而气化，返回到压缩机51。

经由供水管58而流入到贮热水箱57的下部进而从贮热水箱57的下部通过入水管路64而送出到供热水热交换器52的低温水，由循环泵63调整流量以使得供热水热交换器52的出口温度（加热温度）成为规定温度，在供热水热交换器52内由高温的制冷剂加热，成为规定温度的热水，从贮热水箱57的上部流入并贮存。

由于在入水管路64设有填充有水垢抑制剂67的水垢抑制单元68，所以由循环泵63从贮热水箱57的下部送来的水流入到水垢抑制单元68，将水垢抑制剂67溶解。溶解了水垢抑制剂67的水流入到供热水热交换器52，如上所述，被加热到规定的温度。

在此，水垢抑制剂67将以多磷酸盐为主要成分的颗粒填充于水垢抑制单元68。溶解于水的水垢抑制剂67对在供热水热交换器52内生成的碳酸钙的晶体的生长进行抑制，防止水垢发生。

作为多磷酸盐，代表性的是三聚磷酸钠或六偏磷酸钠，但也可以使用其他多磷酸盐。

另外，在本实施方式中，作为水垢抑制剂67，采用的是以多磷酸盐为主要成分的颗粒，但以膦酸或羧酸类高分子电解质等低分子聚合物为主要成分也没关系，只要具有水垢抑制作用即可。

接着，对水垢的析出和水的温度之间的关系进行说明。在图2中，横轴为水的温度，纵轴为水垢成分溶解于水的溶解度，图2表示的是水垢成分相对于水的溶解度。如图2所示，水的温度越高，水垢成分（例如，碳酸钙等）的溶解度越小，越易结晶化而析出于水。

在此，在贮热水式供热水装置50的情况下，主要利用电费便宜的深夜电力将相当于一天的供热水负荷的热水量贮存在贮热水箱57内。供热水负荷在外部空气温度低且使用热水的频率和使用量都多的冬天时较大，反之，在外部空气温度高的夏天时较小。

另外，外部空气温度的高低会影响到从供水管58供给到贮热水箱57的下部的供水温度。进而，供水温度会影响到从贮热水箱57的下部经由入水管路64流入到加热单元55的水的温度（入水温度）。即，每季节都变动的外部空气温度的高低能够根据在入水管路64内流动的水的温度（入水温度）进行推定。

另外，通常，外部空气温度越低，供水温度和入水温度越低，反之，外部空气温度越高，供水温度和入水温度越高。另外，外部空气温度在整个一天当中都会剧烈地变动，另一方面，供水温度在整个一天当中的温度变化较少。即，通过检测供水温度，能够恰当地掌握各季节的温度变化。

因而，用入水温度检测单元71检测流入到加热单元55的水的温度，根据该检测值推定外部空气温度，进行供热水装置50的烧热运转。由此，基于变动缓慢的值，能够根据按季节不同的供热水负荷来实现稳定的运转控制。

对于按季节不同的供热水负荷，变更贮存于贮热水箱57的热水的加热温度（例如，65℃～90℃）而对应。即，在供热水负荷大的冬天，以例如85℃～90℃程度的贮热水温度贮存热水，在供热水负荷小的夏天，以例如65℃～70℃程度的贮热水温度贮存热水。在春天或秋天的中间期，设为低于冬天高于夏天的中间的贮热水温度。

即，在如冬天那样外部空气温度低的运转条件下，提高加热温度（贮热水温度）进行烧热运转。因此，水的温度越高越易生成的水垢大多在加热温度高的运转条件下，即，在外部空气温度低的运转条件下生成。

因而，如果利用入水温度来推定这种易产生水垢析出的运转条件，并增大溶解于流入到加热单元55的水的水垢抑制剂67的浓度，就能够有效地抑制水垢的析出。另外，也可以在设置于室外的热泵单元或贮热水单元56设置外部空气温度检测单元（未图示），基于该外部空气温度检测单元的检测值，变更加热温度（贮热水温度）。

在此，在贮热水式供热水装置的情况下，通常，即使外部空气温度或供水温度发生变化，加热能力也大致一定。图3的横轴为加热温度（贮热水温度），纵轴为加热流量，图3表示的是加热能力一定时的加热温度与加热流量的关系。

当加热单元55的加热能力一定时，如图3所示，加热温度能够通过调节流入到加热单元55的水的流量（加热流量）来对应。例如，通过减小加热流量，与加热流量大的情况相比，水滞留于加热单元55的时间变长，所以每单位流量的水从高温的制冷剂得到的热量增多。因而，能够提高加热温度。因此，如图3所示，控制循环泵63的转速，以使得相比生成热水时的加热温度的目标值低时，目标值高时向加热单元55压送的水的流量较小。即，减小循环泵63的转速。通过变更循环泵63的转速，能够实现各种各样的加热温度。

关于上述的内容，利用图4进行说明。图4的横轴为外部空气温度，纵轴为供热水负荷、加热温度（贮热水温度）和加热流量，图4表示针对外部空气温度的变化的供热水负荷、加热温度（贮热水温度）和加热流量的变化。

如图4所示，在外部空气温度低的情况下，与外部空气温度高的情况相比，供热水负荷大。因而，需要提高贮热水温度（加热温度）。此时，由加热单元55加大给予每单位流量的水的热量，所以以加热流量减小的方式控制循环泵63的转速。

另外，当减小加热流量，即，减小流入到加热单元55的水的流量时，与加热流量大的情况相比，在入水管路64内流动的水在水垢抑制单元68内滞留的时间变长。即，水与水垢抑制剂67接触的时间变长。因而，能够增大水垢抑制剂67对于水的溶解量，所以能够增大向加热单元55流入到的每单位流量的水所含的水垢抑制剂67的量、即水垢抑制剂67的浓度。

在本实施方式中，利用入水温度检测单元71的检测值，推定外部空气温度的变动，如图5所示，调整加热流量和水垢抑制剂浓度。具体而言，入水温度越低，越要减小加热流量，由加热单元55加大每单位流量的水的受热量，使加热温度上升。进而，由水垢抑制单元68使较多的水垢抑制剂67溶解于水，增大水垢抑制剂67的浓度。

如上所述，在易析出水垢的状况下，即，在外部空气温度低的运转条件下，根据入水温度的检测值推定外部空气温度，以流入到加热单元55的水的流量减小的方式控制循环泵63的转速。由此，能够根据供热水负荷来提高加热温度，并且在水垢抑制单元68中，能够增大每单位流量的水所含的水垢抑制剂67的量，即，水垢抑制剂67的浓度，能够高效地抑制水垢的析出。

因而，能够根据供热水装置的运转条件来调整溶解于水的水垢抑制剂67的浓度，所以不会浪费水垢抑制剂，能够提供可靠性高的供热水装置。

另外，如图6所示，如果是在某种入水温度的范围内，则也可以调整水垢抑制剂67相对于流入到加热单元55的水的浓度。即，相比入水温度高时，入水温度低时水垢抑制剂67的浓度较大即可。

另外，在本实施方式中，由设置于入水管路64的入水温度检测单元71检测流入到加热单元55的水的入水温度，推定外部空气温度，基于入水温度，调整水垢抑制剂67的浓度。但是，如上所述，由于在入水温度、供水温度和外部空气温度之间具有相关关系，所以也可以在供水管58设置供水温度检测单元（未图示），直接测定供水温度，基于该温度调整水垢抑制剂67的浓度。

另外，溶解于流入到加热单元55的水的水垢抑制剂67的浓度也可以通过检测供水的硬度，基于设置于供水管58的供水硬度检测单元（未图示）的检测值来决定。即，如果供水硬度高，则为了成为能够抑制水垢生成的浓度，控制单元70也可以调整循环泵63的转速。

另外，供水的硬度也可以按照由利用者事先输入的方式构成。在这种情况下，能够通过输入到具有控制单元70的供热水装置50的遥控器72来对应。

另外，也可以将供水硬度、入水温度和加热温度、以及能够抑制水垢生成的水垢抑制剂67的浓度之间的关系存储于遥控器72。

（实施方式2）

图7是本发明实施方式2的供热水装置的结构图。在本实施方式中，关于与实施方式1相同的部分，附带同一符号，省略其详细说明。

在图7中，作为热源的加热单元55是包括热泵循环的热泵单元，该热泵循环包括：压缩机51、供热水热交换器52、减压装置53和吸收大气热的蒸发器54。而且，作为该热泵循环，使用高压侧的制冷剂压力为临界压力以上的二氧化碳作为制冷剂。

贮热水箱57从与贮热水箱57的下部连接的供水管58供水。在贮热水箱57上部贮存高温的热水。高温的热水通过供热水管路59而在供热水混合阀60与低温水混合，由此成为规定温度的热水。之后，通过供热水配管61，从水龙头62等供热水终端进行供热水。

另外，在贮热水箱57的下部连接有入水管路64。在入水管路64设有循环泵63。入水管路64与供热水热交换器52连接。在供热水热交换器52连接有出热水管路65。出热水管路65与贮热水箱57的上部连接。由循环泵63、入水管路64、供热水热交换器52和出热水管路65构成烧热回路。通过配设于入水管路64的循环泵63而从贮热水箱57的下部送出的低温水，在供热水热交换器52中由高温的制冷剂加热，经由出热水管路65，贮存在贮热水箱57的上部。另外，从入水管路64流入到加热单元55的水的温度由入水温度检测单元71来检测。

另外，在供热水热交换器52的水侧出口连接有出热水管路65。在出热水管路65设有对由加热单元加热后的热水的温度即加热温度进行检测的加热温度检测单元66。另外，在入水管路64并列（并联）地设置有使入水管路64的一部分旁路的作为另一入水管路的旁通回路74。在该旁通回路74设有填充有水垢抑制剂67的水垢抑制单元68。由此，未设置水垢抑制单元68的入水管路64形成主回路。而且，配置有水垢抑制单元68的旁通回路74形成入水管路64的副回路。

下面，就如上所述构成的供热水装置50而言，对其动作、作用进行说明。

在图7中，对将贮热水箱57的水烧热的供热水加热运转进行说明。当要求将贮热水箱57的水烧热时，由加热单元55进行利用大气热的供热水加热运转。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，对从贮热水箱57的下部送来的低温水放热。之后，制冷剂由减压装置53减压，在蒸发器54内从大气吸热而气化，返回到压缩机51。

供热水热交换器52的出口温度（由加热单元即加热温度检测单元66检测的温度）通过控制循环泵63的转速来调节，以使其成为规定温度。由此，通过供热水热交换器52，从贮热水箱57的下部通过入水管路64送来的水被加热，成为规定温度的热水，从贮热水箱57的上部流入并贮存。

在此，具有填充有水垢抑制剂67的水垢抑制单元68的旁通回路74与入水管路64并列连接。因而，通过循环泵63而从贮热水箱57的下部送来的水的一部分在连接部A流到旁通回路74，其余的水流到入水管路64。

然后，流到旁通回路74的水流入到水垢抑制单元68，水垢抑制剂67溶解，之后，在连接部B与流到入水管路64的水混合。在连接部B与在入水管路64内流动的水混合且溶解有水垢抑制剂67的水，流入到供热水热交换器52，被加热到规定的温度。此时，水中包含的水垢抑制剂67特别对在供热水热交换器52内生成的碳酸钙等晶体的生长进行抑制，防止水垢的发生。

图8是对在旁通回路和入水管路内流动的流量、以及水垢抑制剂67的浓度进行说明的说明图。图8（a）是外部空气温度低的情况，图8（b）是外部空气温度高的情况。

旁通回路74与位于入水管路64的连接部A和连接部B连接（连接部A比B更靠上游侧）。而且，旁通回路74具有收纳有水垢抑制剂67的水垢抑制单元68。

将在连接部A分流的流到入水管路64的水的流量和流到旁通回路的水的流量在图8（a）中分别设为J1、K1，在图8（b）中分别设为J2、K2。另外，将水垢抑制剂67相对于在水垢抑制单元68的出口部C流出的水的浓度在图8（a）中设为N1（C），在图8（b）中设为N2（C）。

在此，在图8（a）的情况下，与图8（b）的情况相比，外部空气温度低，所以加热流量变小，因此水垢抑制单元68内的流速变小。因此，流入到水垢抑制单元68内的水与水垢抑制剂67接触的时间变长，其结果是，流出水垢抑制单元68后的浓度在图8（a）的情况下较大。即，成为下面的关系式。

N1（C）＞N2（C）···（式1）

另外，当将连接部B的下游侧的水垢抑制剂67的浓度在图9（a）中设为N1（B），且在图9（b）中设为N2（B）时，可得到下面的关系式。

N1（B）＝N1（C）×K1／（J1＋K1）···（式2）

N2（B）＝N2（C）×K2／（J2＋K2）···（式3）

进而，将流到入水管路64和旁通回路74的水的流量的分流比率设为下面的关系式。

J1／K1＝J2／K2···（式4）

在这种情况下，连接部B的下游侧的水垢抑制剂67的浓度和流出水垢抑制单元68的出口部C后的水垢抑制剂67的浓度之间的关系如下。

N1（B）︰N2（B）＝N1（C）︰N2（C）···（式5）

根据以上的（式1）、（式5），流入到供热水热交换器52的连接部B的下游侧的水垢抑制剂67的浓度的关系如下。

N1（B）＞N2（B）···（式6）

由（式6）可知，在外部空气温度低时，流入到供热水热交换器52的水垢抑制剂67的浓度增大。在外部空气温度低时，加热温度高，且易生成水垢，但能够增大水垢抑制剂67的浓度，能够防止或减少向供热水热交换器52等的水垢附着。

因而，如图7和图8所示，通过能够设定分流比率的旁通回路74将流入到加热单元55的水分流，由此能够适当调整流入水垢抑制单元68的水的流量。由此，能够调整水垢抑制剂67的向水的溶解量。

图9是对设定向旁通回路74和入水管路64流动的水的流量的分流比率的方法进行说明的说明图。

如图9（a）所示，使入水管路64的连接部A和连接部B间的流路阻力通过例如以与旁通回路74不同的方式构成入水管路64的截面积来变化。由此，能够设定连接部AB间的压力损失，能够根据其压差，来决定分支流量的分流比率。

另外，在水垢抑制单元68的流路阻力大的情况下，如图9（b）所示，以对具有水垢抑制单元68的旁通回路74侧施加流体的动压的方式构成，变更连接部AB间的入水管路64的形状。由此，能够设定连接部AB间的压力损失，能够根据其压差来根据需要决定分支流量的分流比率。

如上所述，使来自贮热水箱57下部的水的一部分分支，然后使水垢抑制剂67溶解于分支后的一部分水，其他水保持原样地流入到供热水热交换器52，所以能够防止水垢抑制剂67的浪费。因而，具有水垢抑制剂的寿命变长，且降低水垢抑制剂67的更换或补充等维护的维持成本的效果。

（实施方式3）

图10是本发明实施方式3的供热水装置的结构图。

在本实施方式中，在与其他实施方式相同的部分附带同一符号，省略其详细说明。

如图10所示，本实施方式的供热水装置50在入水管路64的连接部A和连接部B之间装设有流量调节单元69，和控制流量调节单元69的动作的控制单元70。

作为流量调节单元69，例如，能够使用供热水装置一般使用的流量控制阀。驱动步进电机来改变流体通过的流路截面积，由此能够调节流量。

下面，就如上所述构成的供热水装置50而言，对其动作、作用进行说明。

在图10中，在将连接部B的下游的水垢抑制剂67的浓度变更为规定浓度的情况下，通过变更流量调节单元69的流路阻力（例如，变更流路截面积），且变更连接部A和连接部B之间的压力损失，来变更分支流到水垢抑制单元68侧的流量（分支流量）的比率。

即，当增大流量调节单元69的流路阻力（例如，通过减小阀开度，来减小流路截面积）时，连接部A和连接部B之间的压力损失增大，所以分支流量的比率增大。相反，通过减小流量调节单元69的流路阻力（例如，增大流路截面积），能够减小分支流量比率，由此能够调整分支流量。

在供热水热交换器52内水垢附着、生长的主要原因在于贮存在贮热水箱57内的贮热水温度（加热温度）。在加热温度高时，水垢的生成和生长较大。另外，加热温度和外部空气温度具有如图4所示的关系。即，在外部空气温度低时，加热温度升高，易生成水垢，另外，水垢的生长也快。

另外，外部空气温度会影响到对贮热水箱57的下部经由供水管58供给的供水温度。供水温度会影响到从贮热水箱57的下部经由入水管路64和水垢抑制单元68流入到加热单元55的水的入水温度。

于是，只要由入水温度检测单元71检测流入到加热单元的水的入水温度而推定外部空气温度，基于供水温度设定分支流量的比率，以使得溶解于流入到加热单元55的水的水垢抑制剂67的浓度成为针对入水温度的水垢的生成和生长受到抑制的浓度即可。此时，也可以事先求出能够抑制水垢的生成和生长的、水垢抑制剂67相对于水的浓度和供水温度之间的关系，且将该关系存储于遥控器72。

另外，分支流量的比率由流量调节单元69来调节，但必要的流量能够通过调整循环泵63的转速来得到。

这样，通过根据入水温度使流量调节单元69动作，能够设定能够抑制水垢生成的水垢抑制剂67的浓度，所以能够根据供热水装置的运转条件恰当地调整水垢抑制剂67相对于流入到加热单元55的水的浓度。因而，能够提供一种长期防止水垢的析出和附着的可靠性优异的供热水装置。另外，具有水垢抑制剂67的寿命变长，且能够降低水垢抑制剂67的更换或补充等维护的维持成本的效果。

另外，贮存于贮热水箱57的热水的温度（加热温度）通常为65～90℃程度。在此，在外部空气温度低且供热水负荷大的情况下，贮热水温度（加热温度）高，所以水垢的生成和生长较大，但如果贮热水温度（加热温度）为65℃～70℃左右，则水垢的生成较小，也几乎不生长。

因而，在相当于这种加热温度条件的入水温度时，只要控制单元70调整流量调节单元69以使得水垢抑制剂67的浓度最小即可。即，以使得流量调节单元69的流路阻力变成最小（使流量调节单元69的流体通过的流路截面积变成最大）的方式进行控制。

这样，在水垢的生成较少且也几乎不生长那样的入水温度的情况下，能够将水垢抑制剂67的浓度设定为最小，所以与更安全地设定为高浓度进行使用的情况相比，水垢抑制剂67的寿命变长。因而，具有降低水垢抑制剂67的更换或补充等维护的维持成本的效果。

（实施方式4）

图11是本发明实施方式4的供热水装置的结构图。在本实施方式中，关于与其他实施方式相同的部分，附带同一符号，省略其详细说明。

如图11所示，将流量调节单元69（三通阀）设置于连接部A，该流量调节单元69（三通阀），通过改变两个出口侧流路的截面积，能够调节流到两个出口侧流路的流量。即，流量调节单元69的流入口与贮热水箱57的入水管路64连接，流量调节单元69的两个流出口中的一个与加热单元55的入水管路64连接，两个流出口中的另一个与旁通回路74连接。控制单元70控制流量调节单元69的动作，以使得各自的出口侧的流量成为必要的分流比率。

作为流量调节单元69，例如，能够使用供热水装置一般使用的混合阀。通过驱动步进电机改变流体通过的出口侧的流路截面积，来变更流量。

下面，就如上所述构成的供热水装置50而言，对其动作、作用进行说明。在图11所示的供热水装置50中，在将连接部B的下游的水的水垢抑制剂67的浓度变更为规定浓度的情况下，变更流量调节单元69的流路阻力（例如，变更流路截面积）。由此，能够变更分支流到旁通回路74（水垢抑制单元68）的流量（分支流量）与在入水管路64内流动的流量（分支流量）的比率。即，通过流量调节单元69，适当调整在入水管路64内流动的流量和在旁通回路74内流动的流量两者。

在供热水热交换器52内水垢附着、生长的主要原因在于贮存在贮热水箱57内的贮热水温度（加热温度）。在加热温度高时，水垢的生成和生长较大。另外，加热温度和外部空气温度具有如图4所示的关系。即，在外部空气温度低时，加热温度升高，易生成水垢，另外，水垢的生长也快。

另外，外部空气温度会影响到对贮热水箱57的下部经由供水管58供给的供水温度，供水温度会影响到从贮热水箱57的下部经由入水管路64和水垢抑制单元68流入到加热单元55的水的入水温度。

因此，只要由入水温度检测单元71检测流入到加热单元的水的入水温度而推定外部空气温度，且由流量调节单元69基于入水温度设定分支流量的比率，以使得溶解于流入到加热单元55的水的水垢抑制剂67的浓度成为针对供水温度的水垢的生成和生长受到抑制的浓度即可。此时，也可以事先求出能够抑制水垢的生成和生长的水垢抑制剂67相对于水的浓度和入水温度之间的关系，且将该关系存储于遥控器72。

另外，分支流量的比率由流量调节单元69来调节，但必要的流量能够通过调整循环泵63的转速来得到。

这样，能够根据入水温度设定不发生水垢生成的水垢抑制剂67的浓度，所以能够根据供热水装置50的运转条件恰当地调整水垢抑制剂67相对于流入到加热单元55的水的浓度。因而，能够提供一种长期防止水垢的析出和附着的可靠性优异的供热水装置。另外，具有水垢抑制剂67的寿命变长且降低水垢抑制剂67的更换或补充等维护的维持成本的效果。

工业上的利用可能性

如上所述，本发明的供热水装置能够根据运转条件恰当地调整水垢抑制剂的溶解量，能够提高供热水装置的可靠性，并且能够实现水垢抑制单元的长寿命化，所以能够应用于家庭用和业务用等的供热水装置。

Claims (5)

1.一种供热水装置，其特征在于，包括：

贮存热水的贮热水箱；

将水供给到所述贮热水箱的下部的供水管；

对从所述贮热水箱的所述下部经由入水管路送来的水进行加热的加热单元；

配设于所述入水管路，将所述贮热水箱的所述下部的所述水送到所述加热单元的循环泵；

将由所述加热单元加热后的水向所述贮热水箱的上部导入的出热水管路；和

配设于所述入水管路，在送到所述加热单元的水中添加抑制水垢生成的水垢抑制剂的水垢抑制单元，

相比流入到所述加热单元的水的温度高时，使温度低时流入到所述加热单元的所述水所含的所述水垢抑制剂的浓度较大。

2.一种供热水装置，其特征在于，包括：

贮存热水的贮热水箱；

将水供给到所述贮热水箱的下部的供水管；

对从所述贮热水箱的所述下部经由入水管路送来的水进行加热的加热单元；

配设于所述入水管路，将所述贮热水箱的所述下部的所述水送到所述加热单元的循环泵；

将由所述加热单元加热后的水向所述贮热水箱的上部导入的出热水管路；和

配设于所述入水管路，在送到所述加热单元的水中添加抑制水垢生成的水垢抑制剂的水垢抑制单元，

相比外部空气温度高时，使外部空气温度低时流入到所述加热单元的所述水所含的所述水垢抑制剂的浓度较大。

3.如权利要求1或2所述的供热水装置，其特征在于：

相比流入到所述加热单元的所述水的温度高时，使温度低时流入到所述加热单元的所述水的流量较小。

4.如权利要求1或2所述的供热水装置，其特征在于：

在所述入水管路设置有使所述入水管路的一部分旁路的旁通回路，

所述水垢抑制单元具有：配设于所述旁通回路并且对流过所述入水管路的流量与流过所述旁通回路的流量的流量比率进行调整的流量调节单元；和对流入到所述加热单元的所述水的温度进行测定的入水温度检测单元，

基于所述入水温度检测单元的检测值调整所述流量比率。

5.如权利要求1～4中任一项所述的供热水装置，其特征在于：

所述水垢抑制剂以多磷酸盐为主要成分。

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