CN204202160U - 热水生成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的热水生成装置中，第二连接口(52)配置在比第一连接口(51)高的位置，第一热交换器(22)配置在铅垂方向上比第一连接口(51)低的位置，泵(54)的吸入口(54a)和排出口(54b)配置在第一连接口(51)以上且第二连接口(52)以下的高度，将第一热交换器(22)和泵(54)收纳在外壳体(1)内，所以使热水生成装置小型化，并且，能够提高温水生成装置的维护性。

Description

热水生成装置

技术领域

本实用新型涉及使用制冷循环加热水的热水生成装置。

背景技术

现有技术中，这种热水生成装置一体地具备热泵装置和水热交换器和泵(例如参照专利文献1)。在热泵装置中，利用制冷剂配管将在压缩机、在制冷剂和水之间进行热交换生成热水的水热交换器(散热器)、膨胀阀、以及在制冷剂和空气之间进行热交换的空气热交换器环状地连接。泵使热水在供暖终端、供热水终端之间循环。

在专利文献1中记载的热水生成装置在热泵单元的上方配置有热水单元。热泵单元收纳压缩机、膨胀阀、空气热交换器和其它的制冷剂回路的构成组件。热水单元收纳水热交换器、泵等的水回路的构成组件。由热泵装置生成的热水经由设置在热水单元的水配管连接部供给至供暖终端、供热水终端等。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－144986号公报

实用新型内容

实用新型要解决的课题

但是，在上述现有的结构中，具有以下的技术问题。热泵单元和热水单元各自单独设置，所以一体形成有这些单元的热水生成装置变得大型化。另外，热水单元设置在热泵单元的上方，所以在进行水配管的泄水作业的情况下，需要注意使水不碰到热泵单元地进行作业。另外，由于泵、水热交换器、水配管连接部的位置关系，空气滞留在水配管内，排气作业变得麻烦。

本实用新型解决上述现有的技术问题，目的在于提供一种小型且 维护性优良的热水生成装置。

用于解决课题的方法

为了解决上述现有的技术问题，本实用新型的一种热水生成装置，包括：用制冷剂配管将压缩机、第一热交换器、膨胀阀和第二热交换器连接为环状而成的制冷剂回路；用水配管连接上述第一热交换器和泵而成的水回路；对上述第二热交换器送风的风扇；至少配置上述风扇的送风室；至少配置上述压缩机的机械室；覆盖上述送风室和上述机械室的外壳体；形成上述水回路的第一端部的第一连接口；和形成上述水回路的第二端部的第二连接口，上述第二连接口配置在铅垂方向上比上述第一连接口高的位置，上述第一热交换器配置在铅垂方向上比上述第一连接口低的位置，上述泵的吸入口和排出口配置在铅垂方向上上述第一连接口以上且上述第二连接口以下的高度。

由此，能够将制冷剂回路和水回路收纳在外壳体内，能够使热水生成装置小型化。另外，容易进行泄水作业、排气作业，能够提高维护性。

实用新型的效果

根据本实用新型，能够提供小型且维护性优良的热水生成装置。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施方式的热水生成装置的外观立体图。

图2是表示该热水生成装置的内部结构的顶视图，

图3是表示该热水生成装置的内部结构的正面图。

图4是图1的B-B截面图。

图5是从A方向观看图1时的内部结构的侧面图。

图6是图3的主要部分放大图。

附图符号说明

1 外壳体

20 制冷剂回路 

21 压缩机

22 水热交换器(第一热交换器)

23 减压器(膨胀阀)

24 空气热交换器(第二热交换器)

33 风扇

35 支柱

41 隔热材料

42 壳体

50 水回路

51 第一连接口 

52 第二连接口 

54 泵

54a 吸入口

54b 排出口

55 排出管

56 排水管

56a 排水口

91 送风室

92 机械室

具体实施方式

第一方面是一种一种热水生成装置，包括：用制冷剂配管将压缩机、第一热交换器、膨胀阀和第二热交换器连接为环状而成的制冷剂回路；用水配管连接上述第一热交换器和泵而成的水回路；对上述第二热交换器送风的风扇；至少配置上述风扇的送风室；至少配置上述压缩机的机械室；覆盖上述送风室和上述机械室的外壳体；形成上述水回路的第一端部的第一连接口；和形成上述水回路的第二端部的第二连接口，上述第二连接口配置在铅垂方向上比上述第一连接口高的位置，上述第一热交换器配置在铅垂方向上比上述第一连接口低的位置，上述泵的吸入口和排出口配置在铅垂方向上上述第一连接口以上且上述第二连接口以下的高度。

由此，能够将制冷剂回路和水回路有效地布设在外壳体内，能够实现装置的小型化。

在热水生成装置的使用开始时，对水回路内注入水进行排气作业。 在该排气作业的维护中，在使第二连接口开放到大气中的状态下，从第一连接口注入水时，注入到水回路内的水被推高至第二连接口的高度。在此，第二连接口设置在第一热交换器的上方且与泵相同的的高度、或者泵的上方。由此，对水回路内注入水而产生的空气残留，向泵和第一热交换器的上方移动，被从第二连接口排出。由此，在水回路内不滞留空气，维护性提高，并且，当驱动泵时的液体的循环流量稳定，能够将第一热交换器的热交换效率维持得较高。另外，第一连接口设置在与泵相同的高度或泵的下方。由此，在水回路内的泄水作业中，通过仅开放第一连接口，就将滞留在泵内的水从第一连接口排出。所以，维护性进一步提高。

第二方面，尤其在第一方面中，连接上述排出口和上述第一热交换器的上述水配管的一部分，配置在铅垂方向上比上述第二连接口高的位置。

在热水生成装置的使用开始时，进行排气作业。在该情况下，在将第二连接口开放到大气的状态下，从第一连接口注入水，注入水回路内的水被推高至第二连接口的高度。此时，残留在水回路内的空气的量多的情况下，由泵压送的水的势头不能使空气移动，有时尤其在泵内残留空气。

在此，连接排出口和第一热交换器的水配管(排出管)的一部分配置在第二连接口的上方时，空气自然地从泵向排出管移动。由此，在残留在水回路内的空气量多的情况下，也不特别在泵内部残留空气，维护变得容易，并且，能够使通过泵循环的水的循环流量稳定。所以，循环流量稳定且能够提高第一热交换器的效率。另外，在泵内不残留空气，能够抑制驱动泵时的水流的紊乱，抑制流通声的产生，降低噪声。并且，第一热交换器的效率提高，能够削减第一热交换器和第二热交换器的容量，进行小型、轻量化。由此，能够实现热水生成装置的制造成本的削减。

此外，残留在水回路内的空气在尤其成为高温的第一热交换器中流动时，成为使水配管腐蚀的主要原因。另一方面，根据本实用新型，即使空气进入水回路内，也能够在成为高温的第一热交换器的上游侧的排出管的一部分滞留空气。由此，抑制空气流入第一热交换器，能 够提高装置的耐久性。

第三方面，尤其在第一方面中，上述排出口配置在水平方向上或朝向比水平方向更靠上方。

由此，流入到泵内的空气从配置成在水平方向上或比水平方向更朝向上方的排出口顺利地排出，抑制空气残留在泵内。另外，由于泵的驱动而产生的水流形成为与水平方向相比朝向上方。由此，利用泵的驱动，能够将流入泵内的空气顺利地排出。

在不长时间使用热水生成装置的情况下，能够进行排出水回路内的水的泄水作业。在该泄水作业的维护中，当开放第一连接口和第二连接口时，泵内的水和排出管内的水从第一连接口排出。此时，通过将泵的排出口配置成与水平方向相比朝向上方，使水从排出口朝向吸入口顺利地流动，能够使水从泵排出。由此，能够抑制水残留在泵内，能够防止因冻结而体积增大的水使泵破损。

并且，在残留在泵内的水冻结的状态下，当再次开始使用热水生成装置时，若从第一连接口和第二连接口对水回路内注入水，则水从泵的排出口流向吸入口。由此，能够提前消除在泵内冻结的水。

第四方面，尤其在第一方面中，在从上述水配管分支的排水管的前端具有排水口，上述排水管配置在比上述第一热交换器的水流路低的位置。

由此，在进行水回路内的泄水作业的情况下，当开放第一连接口、第二连接口、排水口时，空气流入水回路内能够将水回路内的水从排水口排出。通过泄水作业不能使得水回路内的全部的水完全排出。但是，空气流入水回路内，所以即使残留在水回路内的水冻结而体积膨胀，也能够防止水配管的破损。

第五方面，尤其在第四方面中，铅垂方向上的上述吸入口与上述排水口的高低差，大于上述吸入口与上述第一连接口的高低差。

由此，通过使铅垂方向上的吸入口与排水管的高低差大于吸入口与第一连接口的高低差，能够增大泵内的压差。由此，能够可靠地排出滞留在泵内的水。

下面，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外，本实用新型不受该实施方式限定。

图1是本实施方式的热水生成装置的外观立体图，图2是表示该热水生成装置的内部结构的顶视图，图3是表示该热水生成装置的内部结构的正面图，图4是图1的B－B截面图，图5是从A方向观看图1时的内部结构的侧面图，图6是图3的主要部分放大图。

此外，图2中，为了使说明简单，不记载上板1e的一部分，图3不记载风扇33和水热交换器(第一热交换器)22的隔热材料41的一部分。另外，图5中，为了使说明简单，记载水回路50、空气热交换器(第二热交换器)24、上板1e和底板1d。

如图1所示，本实施方式的热水生成装置具有外壳体1。另外，如图1～图5所示，外壳体1包括前板1a、右侧板1b、左侧板1c、底板1d和上板1e。右侧板1b以从外壳体1突出的方式设置有第一连接口51和第二连接口52。并且，设置有覆盖第一连接口51和第二连接口52的盖1f。第一连接口51将水供给到热水生成装置，第二连接口52流出由热水生成装置生成的热水。

如图4所示，前板1a具有喇叭形状的口(orifice)31。由此，形成空气从热水生成装置的内部流出的吹出口32。

此外，热水生成装置的与前板1a相反侧的面(背面)，由配置在底板1d之上的空气热交换器24覆盖。此外，例如空气热交换器24配置至热水生成装置的左侧的侧面，在构成为能够固定上板1e的情况下，可以没有左侧板1c。

热水生成装置具有构成制冷循环的制冷剂回路20。制冷剂回路20构成为将压缩制冷剂的压缩机21、水热交换器22、使制冷剂膨胀的膨胀阀(减压器)23、空气热交换器24各自用制冷剂配管连接为环状。在生成热水的加热运转时，驱动压缩机21、控制膨胀阀23的开度，由此使高温高压的气体制冷剂流入到水热交换器22。在水热交换器22中高温高压的气体制冷剂散热到水中，从而生成热水。

如图4所示，水热交换器22是在水流动的水管的内部收纳有制冷剂流动的制冷剂管的双重管式的热交换器。将该双重管式卷绕为线圈状，成形为大致长方体形状。水热交换器22的周围由隔热材料41覆盖。利用隔热材料41能够降低来自水热交换器22的散热损失。隔热材料41由发泡树脂材料构成。并且，在隔热材料41的周围之中、上 表面和侧面被由实施了耐腐蚀处理的金属构成的壳体42覆盖。利用壳体42抑制热、紫外线、雨水、臭氧等导致的隔热材料41的劣化，防止生成热水时的热交换性能的降低。此外，隔热材料41的上表面是指隔热材料41的上板1e侧的面，隔热材料41的侧面是指在隔热材料41中、上板1e侧和底板1d侧以外的面。

如图2、3所示，热水生成装置具有水回路50。另，如图2、3、5所示，水回路50通过利用水配管将形成水回路50的第一端部的第一连接口51、泵54、水热交换器22的水流路(水入口部22a)、形成水回路50的第二端部的第二连接口52连接而构成。在此，第一连接口51和泵54的吸入口54a通过水入口管(吸入管)53连接，排出口54b和水热交换器22通过排出管55连接，水热交换器22和第二连接口52通过热水出口管57连接。在排出管55设置有检测在内部流动的水的温度的进水传感器16，热水出口管57设置有出水传感器17。

另外，水回路50与排水管56连接。排水管56从形成水回路50的任一水配管分支而形成，在前端具有能够开闭的排水口56a。排水口56a设置为从外壳体1露出。由此，后述的泄水作业变得简便，维护性提高。本实施方式中，排水口56a设置在右侧板1b的下方。

优选排水管56形成在水回路50之中的最下方。由此，后述的泄水作业变得容易。本实施方式中，如图5所示，排水管56从排出管55之中位于最下方的部位开始分支，向排水口56a进一步向下方侧延伸设置地形成。由此，排水管56配置在比水热交换器22的水流路(水入口部22a)更靠下方。

泵54具有向内部压送水的离心叶轮。另外，在离心叶轮的旋转轴方向设置有吸入口54a，在收纳离心叶轮的壳的端部设置有水流出的排出口54b。排出口54b设置在吸入口54a的上方，并且，排出口54b配置成与水平方向相比朝向上方侧。

如图2、3所示，热水生成装置的内部由分隔板90分离为送风室91和机械室92。外壳体1构成为覆盖送风室91和机械室92的周围之中的至少上表面、底面、前表面、右侧面。

在送风室91配置有由隔热材料41覆盖周围的水热交换器22、空气热交换器24、用于将空气送风至空气热交换器24的风扇33、使风 扇33旋转的风扇电机34、和支承固定风扇电机34的支柱35。由隔热材料41覆盖的水热交换器22配置在底板1d之上。

如上文所述，隔热材料41的上表面和侧面由壳体42覆盖。由此，隔热材料41由壳体42和底板1d覆盖周围。由此，抑制隔热材料41暴露于热、紫外线、雨水、臭氧等的情况，能够抑制隔热材料41的劣化。

此外，水热交换器22与空气热交换器24相比配置于在送风室91中流动的空气的流动方向的下风侧。所以，空气热交换器24的周边在热水生成装置的运转中成为比外部空气温度低5～8K程度的温度。另一方面，水热交换器22在热水生成装置的运转中成为最高90℃左右的高温。即，在外部空气温度低、生成高温水的冬季中，空气热交换器24的周边与水热交换器22的温度差最大为100K左右。

由此，在由壳体42覆盖隔热材料41的周围的情况下，优选尤其在隔热材料41的上风侧，在壳体42和隔热材料41之间设置有空间。该空间形成隔热层，能够较高地维持水热交换器22的保温性能。另外，能够防止侵入到送风室91的雨水等与隔热材料41接触，能够防止隔热材料41的随时间经过老化。

另外，通过利用隔热材料41和壳体42覆盖水热交换器22，能够将水热交换器22靠近空气热交换器24地配置。即，能够将水热交换器22配置在送风室91内，能够使热水生成装置小型化。

机械室92配置有制冷剂回路20之中、构成压缩机21、膨胀阀23、制冷剂回路20的制冷剂配管。空气热交换器24以跨越送风室91和机械室92的方式配置在与前板1a相反侧的面(背面)侧。此外，空气热交换器24只要至少配置在送风室91即可，可以不从送风室91延伸设置至机械室92。

另外，机械室92配置有水回路50之中的、水入口管53、泵54、排出管55、热水出口管57。水入口管53和热水出口管57配置在与压缩机21相比更靠前板1a和右侧板1b侧。由此，在需要进行水热交换器22的维护的情况下，仅取下前板1a就使水热交换器22和与水热交换器22连接的水配管露出，所以维护性提高。

接着，基于图2、3和图6对在热水生成装置中生成热水的加热运 转中在水回路50内流动的水的动作、水回路50的构成组件的位置关系进行说明。

在加热运转中，压缩机21、膨胀阀23、泵54由控制部25控制。控制部25基于进水传感器16和出水传感器17的检测值控制压缩机21、膨胀阀23、泵54，使得出水传感器17的检测值成为规定温度。

从外部经由第一连接口51流入到水回路50的水，从第一连接口51在水平方向延伸设置的水入口管53中流动。流过水入口管53的水从泵54的吸入口54a流入到泵54内。在此，如图6所示，第一连接口51、水入口管53、吸入口54a配置成在铅垂方向上为同一高度。由此，如后文所述，泄水作业变得简便。此外，吸入口54a形成为成为第一连接口51以上的高度即可。另外，水入口管53形成为位置从第一连接口51侧向吸入口54a侧变高即可。由此，如后文所述，能够使泄水作业简便，能够提高维护性。

泵54配置成排出口54b与吸入口54a相比位于上方。另外，吸入口54a形成为在水平方向上或与水平方向相比更向上方侧。由此，抑制空气残留在泵54内。由此，在热水生成装置的使用开始时进行的维护性提高，泵54的耐久性也提高。

从吸入口54a流入到泵54的水从排出口54b流出，流过排出管55。排出管55从排出口54b的连接部向上方延伸设置，到达水回路50之中最高的位置。由此，流入到泵54内的空气，流向从泵54向上方延伸设置的排出管55，所以抑制空气残留在泵54内。另外，防止泵54在内部残留有空气的状态下被驱动。由此，如后文所述，在热水生成装置的使用开始时进行的排气作业变得简便，维护性提高。另外，泵54的耐久性也提高。并且，排出管55的一部分(最上部)配置在水回路之中最高的位置。由此，水回路50内的水面被推高至第二连接口52的位置时，流入到水回路50内的空气被推高至排出管55的最高的位置。因此，水回路50的其它的构成组件中不流过空气。

如图6所示，排出管55到达水回路50之中的最高的位置，与其相比，下游侧(水热交换器22侧)延伸设置至除排水管56之外的水回路50之中最低的位置。此外，除排水管56之外的水回路50之中最低的位置，为与形成水热交换器22的水流路(水入口部22a)之中最 低的位置相同或者比其低的位置。排出管55在除排水管56之外的水回路50之中最低的位置与水热交换器22的水流路(水入口部22a)连接。

流入到水热交换器22的水与高温高压的气体制冷剂进行热交换成为热水。生成的热水经由与水入口部22a相比形成在上方的水出口部22b，从水热交换器22向热水出口管57流出。热水出口管57连接水出口部22b和第二连接口52。第二连接口52与第一连接口51相比配置在铅垂上方。流过热水出口管57的热水从第二连接口52向水回路50的外部流出。此外，第二连接口52配置在泵54的排出口54b以上的高度、且比配置在水回路50之中最高的位置的排出管55的一部分(最上部)低的位置即可。由此，如后文所述，在排气作业中，注入到水回路50内的水被推高至第二连接口52的高度。由此，防止空气残留在泵54内，维护性提高。另外，当驱动泵54时的水的循环流量稳定，所以能够较高地维持水热交换器22的热交换效率。

接着，对例如在长时间不使用热水生成装置的情况下进行的泄水作业进行说明。

在长时间不使用热水生成装置的情况下，有时滞留在水回路50内的水冻结。滞留在水回路50内的水冻结时体积发生膨胀，所以使水回路50的构成组件破损。于是，在在长时间不使用热水生成装置的情况下，需要进行泄水作业(维护)。

泄水作业通过将第一连接口51、第二连接口52、排水口56a开放到大气来进行。当开放第一连接口51、第二连接口52、排水口56a时，滞留在水回路50内的水从第一连接口51和排水口56a排出。

即，在排出管55的最上部和第二连接口52之间滞留的水，经由从排出管55分支的排水管56，从排水口56a排出到外部。另外，在第一连接口51和排出管55的最上部之间滞留的水从第一连接口51排出到外部。

在此，排水管56配置在水回路50之中最下方。由此，在泄水作业中，能够可靠地排出在排出管55的最上部和第二连接口52之间滞留的水的大部分。

另外，吸入口54a配置在第一连接口51以上的高度，水入口管53 配置在水平方向上或配置成吸入口54a侧比第一连接口51侧高。另外，泵54配置成与吸入口54a相比排出口54b一方为上方。由此，在泄水作业中，能够从第一连接口51可靠地排出在第一连接口51和排出管55的最上部之间滞留的水的大部分。

并且，泵54的吸入口54a与排水口56a的高低差大于吸入口54a与第一连接口51的高低差。由此，在排水口56a与泵54之间产生压差变大。一般来讲，当泵54停止时，泵54的内部的离心叶轮固定，所以难以排出在泵54内滞留的水。另一方面，当增大吸入口54a与排水口56a的高低差时，能够增大在排水口56a与泵54之间产生的压差。由此，尤其在使泵54停止进行的泄水作业中，也能够可靠地排出水回路50内的大部分。由此，能够减少残留在水回路50内的水，防止因水的冻结而产生的破损。

接着，对在热水生成装置的使用开始时或者在热水生成装置的泄水作业后再次使用热水生成装置的情况下进行的排气作业进行说明。

排气作业通过关闭排水口56a、开放第二连接口52、从第一连接口51注入水来进行。在将第二连接口52开放的状态下从第一连接口51注入水时，水回路50内的水面被推高至第二连接口52的高度。第二连接口52与水热交换器22和泵54相比设置在上方，所以存在于水回路50内的空气向比泵54和水热交换器22更靠上方移动。由此，能够抑制空气残留在泵54和水热交换器22。并且，在将第二连接口52开放到大气的状态下，驱动泵54时，能够利用在水回路50内流动的水将残留在水回路50内的空气大致完全地排出。

由此，能够防止空气残留在泵54内，提高泵54的耐久性。另外，因泵54而流动的水的循环流量稳定，所以能够提高水热交换器22的热交换效率。另外，排出口54b与吸入口54a相比位于上方，排出口54b形成为与水平方向相比朝向上方，所以流入到泵54的空气容易被从排出口54b排出。

另外，排出管55的一部分(最上部)延伸设置至比第二连接口52更靠上方的位置。由此，即使流入到泵54内的空气较多，也能够形成使流入到泵54的空气逃逸的空间。所以，能够防止空气残留在泵54内。另外，残存在水回路50内的空气含氧。该空气变为高温时，成为 使水配管、水热交换器22的水流路(水入口部22a)腐蚀的主要原因。本实施方式中，水热交换器22的上游侧的排出管55的一部分在水回路50中配置在最上方，形成有空气逃逸的空间。由此，能够不使空气流入到水热交换器22地提高热水生成装置的耐久性。

如上所述，本实用新型的热水生成装置能够将水热交换器22和泵54收纳在外壳体1并进行小型化。另外，泵54的吸入口54a和排出口54b配置在第一连接口51以上的高度且第二连接口52以下的高度的范围L，所以能够简便地进行泄水作业和排气作业等的维护。此外，第一连接口51以上的高度是指第一连接口51的最下部以上的高度，第二连接口52以下的高度是指第二连接口52的最上部以下的高度。

产业上的利用可能性

如上所述，本实用新型的热水生成装置在外壳体内配置热交换器和泵来实现小型化，并且，维护性优良，所以作为家庭用、工业用的热水生成装置是有用的。

Claims (5)

1.一种热水生成装置，其特征在于，包括：

用制冷剂配管将压缩机、第一热交换器、膨胀阀和第二热交换器连接为环状而成的制冷剂回路；

用水配管连接所述第一热交换器和泵而成的水回路；

对所述第二热交换器送风的风扇；

至少配置所述风扇的送风室；

至少配置所述压缩机的机械室；

覆盖所述送风室和所述机械室的外壳体；

形成所述水回路的第一端部的第一连接口；和

形成所述水回路的第二端部的第二连接口，

所述第二连接口配置在铅垂方向上比所述第一连接口高的位置，

所述第一热交换器配置在铅垂方向上比所述第一连接口低的位置，

所述泵的吸入口和排出口配置在铅垂方向上所述第一连接口以上且所述第二连接口以下的高度。

2.如权利要求1所述的热水生成装置，其特征在于：

连接所述排出口和所述第一热交换器的所述水配管的一部分，配置在铅垂方向上比所述第二连接口高的位置。

3.如权利要求1所述的热水生成装置，其特征在于：

所述排出口配置在水平方向上或朝向比水平方向更靠上方。

4.如权利要求1所述的热水生成装置，其特征在于：

在从所述水配管分支的排水管的前端具有排水口，

所述排水管配置在比所述第一热交换器的水流路低的位置。

5.如权利要求4所述的热水生成装置，其特征在于：

铅垂方向上的所述吸入口与所述排水口的高低差，大于所述吸入 口与所述第一连接口的高低差。