JP2009243797A - Water heater - Google Patents
Water heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009243797A JP2009243797A JP2008091960A JP2008091960A JP2009243797A JP 2009243797 A JP2009243797 A JP 2009243797A JP 2008091960 A JP2008091960 A JP 2008091960A JP 2008091960 A JP2008091960 A JP 2008091960A JP 2009243797 A JP2009243797 A JP 2009243797A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- refrigerant
- heat transfer
- heat exchanger
- side heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
この発明は、ヒートポンプ式の給湯機に係り、水冷媒熱交換器の水流路内で発生する気泡を物理的に除去するようにした給湯機に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type water heater, and more particularly to a water heater that physically removes bubbles generated in a water flow path of a water-refrigerant heat exchanger.
近年、脱フロン化の流れを受けて天然冷媒を用いた冷凍サイクル装置の開発が進められている。なかでも二酸化炭素(CO2)を冷媒とした冷凍サイクル装置の普及は年々増加傾向であり、その用途もカーエアコン、空調機、冷凍機等に広がりつつある。CO2冷媒の特徴としては、オゾン破壊係数が0、地球温暖化係数が1で、環境への負荷は小さい。因みに、冷凍サイクル装置に長年用いられてきたHFC冷媒は、オゾン破壊係数が0であるが、地球温暖化係数は1000〜2000であった。また、CO2冷媒は、毒性が無く、可燃性も無く安価である。 In recent years, a refrigeration cycle apparatus using a natural refrigerant has been developed in response to the flow of defluorination. Among them, the popularization of refrigeration cycle apparatuses using carbon dioxide (CO2) as a refrigerant is increasing year by year, and uses thereof are expanding to car air conditioners, air conditioners, refrigerators and the like. The characteristics of the CO2 refrigerant are an ozone depletion coefficient of 0, a global warming coefficient of 1, and a low environmental load. Incidentally, the HFC refrigerant that has been used in the refrigeration cycle apparatus for many years has an ozone depletion coefficient of 0, but a global warming coefficient of 1000 to 2000. In addition, the CO2 refrigerant is not toxic, flammable and inexpensive.
一方で、大気熱等をヒートポンプ冷媒回路の熱源として、冷媒の凝縮熱等を用いて水を加熱するヒートポンプ式の給湯機が知られている。この給湯機に使用される水は水道水や地下水などである。一般に、水道水や地下水などはカルシウムやマグネシウム等の硬度成分を含んでいるが、地域によっては硬度成分を非常に多く含んでいる場合がある。そこで、硬度成分を比較的多く含む水を、ヒートポンプ式給湯機の水冷媒熱交換器で長期間高温に加熱すると、最も高温となる水流路の水出口部近傍を中心に、硬度成分がスケール (例えば、炭酸カルシウム)として析出することが多い。このようなスケールが、水冷媒熱交換器の水流路内の伝熱面に付着し蓄積していくと、水の流路抵抗となって圧力損失が増大する。また、冷媒と水とが熱交換する際の伝熱面の熱抵抗となり、熱交換器としての性能を著しく低減させる。さらに、水流路がスケールにより完全に閉塞されると、ヒートポンプ式給湯機による給湯運転が不可能になるおそれもある。 On the other hand, a heat pump type water heater is known that heats water using the heat of condensation of a refrigerant or the like using atmospheric heat or the like as a heat source of a heat pump refrigerant circuit. The water used for this water heater is tap water or groundwater. In general, tap water, groundwater, and the like contain hardness components such as calcium and magnesium, but depending on the region, they may contain a very large amount of hardness components. Therefore, when water containing a relatively large hardness component is heated to a high temperature for a long time with a water-refrigerant heat exchanger of a heat pump type hot water heater, the hardness component is scaled around the water outlet portion of the water channel that is at the highest temperature. For example, it often precipitates as calcium carbonate). When such a scale adheres and accumulates on the heat transfer surface in the water flow path of the water-refrigerant heat exchanger, the flow loss becomes water flow resistance and pressure loss increases. Moreover, it becomes the heat resistance of the heat transfer surface when the refrigerant and water exchange heat, and the performance as a heat exchanger is significantly reduced. Furthermore, if the water flow path is completely blocked by the scale, there is a possibility that the hot water supply operation by the heat pump type hot water heater becomes impossible.
ところで、高温出湯(90℃程度)が可能なCO2冷媒使用のヒートポンプ給湯機では、水に溶存可能な空気の量が低下するため、気泡の発生率が高くなる。気泡の発生が多くなると、水冷媒熱交換器の水流路の内面に気泡が溜まり、流路抵抗が大きくなる。また、スケールの原因となる炭酸カルシウムも水温が高いほど析出しやすくなる。連続運転ではスケールが析出してもそのほとんどが排出されるために水流路内面に付着する量は比較的少ないが、断続運転では停止時に浮遊しているスケールは排出されないため付着量が多くなる。高温出湯が可能なCO2冷媒使用のヒートポンプ式給湯機は気泡の発生率が高いので、連続運転中であっても水流路内に気泡が溜まっていくため、熱交換率が低下し性能が著しく低下する。また、溶存していた気体が気泡として発生し、水流路内面に溜まると流路抵抗が大きくなるため、浮遊しているスケールが付着しやすくなる。スケールが付着した場合、有効伝熱面積の低下に留まらず、配管の詰まりが発生するおそれがあるため、閉塞の可能性が高くなる。 By the way, in the heat pump water heater using a CO2 refrigerant capable of high temperature hot water (about 90 ° C.), the amount of air that can be dissolved in water is decreased, and the generation rate of bubbles is increased. When the generation of bubbles increases, bubbles accumulate on the inner surface of the water flow path of the water-refrigerant heat exchanger, and the flow path resistance increases. In addition, calcium carbonate that causes scales is more likely to precipitate as the water temperature increases. In the continuous operation, even if the scale is deposited, most of the scale is discharged, so that the amount adhering to the inner surface of the water flow path is relatively small. However, in the intermittent operation, the scale floating at the time of stop is not discharged and the amount of adhesion increases. The heat pump water heater using CO2 refrigerant that can discharge hot water has a high bubble generation rate, so bubbles accumulate in the water flow path even during continuous operation. To do. Moreover, since the dissolved gas is generated as bubbles and accumulated on the inner surface of the water channel, the channel resistance increases, so that the floating scale tends to adhere. When the scale adheres, the possibility of clogging increases because there is a risk that the clogging of the piping may occur, as well as a reduction in the effective heat transfer area.
従来のHFC冷媒を使用したヒートポンプ式給湯機は循環加温方式を採用していた。これは、HFC冷媒の特性が水を少しずつ昇温する方が高効率に運転できるためである。そのため、図11(A)に示すように、給湯機K1と貯湯槽60との間で水を数回循環させることにより目標出湯温度まで昇温していたのである。この場合、最高出湯温度が70℃までしか昇温出来ないため、給湯機K1の水流路における気泡の発生率は少ない。
A conventional heat pump type water heater using an HFC refrigerant has adopted a circulating heating method. This is because the characteristics of the HFC refrigerant can be operated more efficiently when the temperature of water is gradually increased. Therefore, as shown in FIG. 11A, the temperature is raised to the target hot water temperature by circulating water several times between the hot water supply device K1 and the hot
一方で、CO2冷媒を使用したヒートポンプ式給湯機は一過式昇温方式を採用しているものが多い。これは、CO2冷媒の特性が低温から高温へ一気に昇温した方が高効率に運転できるからである。CO2は低温時の温度に対する熱量変化が大きく、低温入水時に有利な冷媒である。ヒートポンプ式の給湯機K2と貯湯槽60の概略構成を図11(B)に示す。この構成では、給湯機K2の水冷媒熱交換器の水流路内で一気に90℃まで昇温させて貯湯槽60に供給するため、水流路における気泡の発生率が高い。
On the other hand, many heat pump water heaters using CO2 refrigerant adopt a one-time temperature rising method. This is because the characteristics of the CO2 refrigerant can be operated more efficiently when the temperature is increased from low temperature to high temperature all at once. CO2 has a large change in calorie with respect to temperature at low temperatures, and is an advantageous refrigerant at low temperature water entry. A schematic configuration of the heat pump type hot water heater K2 and the hot
図12に水温と水に対する溶存酸素濃度との一般的な関係を示す。図中の曲線から、水温80℃の近辺に変曲点があり、80℃を超えると、溶存可能な酸素の量が一段と下がってくることが分かる。 FIG. 12 shows a general relationship between the water temperature and the dissolved oxygen concentration with respect to water. From the curve in the figure, it can be seen that there is an inflection point in the vicinity of the water temperature of 80 ° C., and when it exceeds 80 ° C., the amount of dissolved oxygen further decreases.
図13に全国 平均の水質であるpH=7.0およびpH=8.0の水の水温と炭酸カルシウムの溶解度との関係を示す。図中の曲線から、水温が80℃を超えると、炭酸カルシウムが水にほとんど溶けず析出しやすいことが分かる。 FIG. 13 shows the relationship between the water temperature of pH = 7.0 and pH = 8.0, which is the national average water quality, and the solubility of calcium carbonate. From the curve in the figure, it can be seen that when the water temperature exceeds 80 ° C., calcium carbonate hardly dissolves in water and tends to precipitate.
つまり、上記したそれぞれの知見は、最高出湯温度の高いCO2冷媒を用いたヒートポンプ式給湯機特有の課題となることを示している。このように、水冷媒熱交換器の水流路のスケールが原因となって熱交換効率が低下したり閉塞による熱交換器の交換を行なうことになれば、運転コストやメンテナンス費が高くなる。 That is, each knowledge mentioned above has shown that it becomes a subject peculiar to the heat pump type water heater using the CO2 refrigerant | coolant with the highest maximum hot-water temperature. As described above, if the heat exchange efficiency is lowered due to the scale of the water flow path of the water-refrigerant heat exchanger or the heat exchanger is replaced due to blockage, the operation cost and the maintenance cost are increased.
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、水冷媒熱交換器の水側伝熱管内で多量に発生する気泡を除去することにより、スケール付着を抑制することのできる給湯機の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and scale adhesion can be suppressed by removing a large amount of bubbles generated in the water-side heat transfer tube of the water-refrigerant heat exchanger. The purpose is to provide a water heater.
この発明に係る給湯機は、圧縮機、水冷媒熱交換器の冷媒側伝熱管、膨張弁、および熱源側熱交換器を連結して成るヒートポンプ冷媒回路と、水ポンプ、および冷媒側伝熱管内の冷媒との間で熱交換を行なう水冷媒熱交換器の水側伝熱管を連結して成る給湯用水路とを有する給湯機において、水冷媒熱交換器の水側伝熱管の水出口部を振動させる水出口部振動手段を備えているものである。 A water heater according to the present invention includes a heat pump refrigerant circuit formed by connecting a compressor, a refrigerant side heat transfer tube, an expansion valve, and a heat source side heat exchanger of a water refrigerant heat exchanger, a water pump, and a refrigerant side heat transfer tube. The water outlet of the water-side heat transfer tube of the water-refrigerant heat exchanger is vibrated in a water heater having a hot-water supply channel formed by connecting water-side heat transfer tubes of a water-refrigerant heat exchanger that exchanges heat with other refrigerants. The water outlet portion vibrating means is provided.
この発明の給湯機では、給湯用水路内を流れる水が高温になる水冷媒熱交換器の水側伝熱管の水出口部で気泡の発生率が増加することに着目し、水冷媒熱交換器の水側伝熱管の水出口部を水出口部振動手段により振動させることにより気泡を除去するようにした。これは、鍋で湯を沸かすと内面に気泡が発生してくるが、その時、鍋に少しの振動を与えるだけで気泡を除去できるのと同じ理屈である。このように水流路内の気泡を取り除くことで流路抵抗の増大を抑制することができ、スケール付着を抑制できる。その結果、有効伝熱面積の低下及びスケールによる閉塞を抑制することができる。これにより、スケールの付着に対して信頼性に優れたヒートポンプ式の給湯機を提供できるのである。 In the water heater of the present invention, focusing on the fact that the rate of bubbles increases at the water outlet of the water-side heat transfer tube of the water-refrigerant heat exchanger where the water flowing in the hot-water supply channel becomes hot, the water-refrigerant heat exchanger Bubbles were removed by vibrating the water outlet portion of the water-side heat transfer tube by the water outlet portion vibration means. This is the same reason that bubbles are generated on the inner surface when boiling water in a pan, but at that time, the bubbles can be removed by applying a little vibration to the pan. Thus, by removing the bubbles in the water flow path, an increase in flow path resistance can be suppressed, and scale adhesion can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in effective heat transfer area and blockage due to scale. Thereby, it is possible to provide a heat pump type hot water heater excellent in reliability against the adhesion of scale.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における給湯機の回路構成図である。
図において、この実施の形態1に係る給湯機Kは、ヒートポンプ冷媒回路1と給湯用水路2とを備えている。ヒートポンプ冷媒回路1は、圧縮機4、水冷媒熱交換器3の伝熱管コイル24の冷媒側伝熱管30、膨張弁6、熱源側熱交換器7、およびアキュムレータ8が冷媒配管9で環状に連結されて構成されている。このヒートポンプ冷媒回路1には、二酸化炭素(CO2)が冷媒として用いられる。給湯用水路2は、水ポンプ22、水流量調整弁12、および水冷媒熱交換器3の伝熱管コイル24の水側伝熱管29が水配管14で一連に連結して構成されている。水冷媒熱交換器3においては、水側伝熱管29の水流路13内の水と冷媒側伝熱管30の冷媒流路5内の冷媒との間で熱交換を行なうようになっている。そして、熱源側熱交換器7には、モータ11により駆動されるファン10によって室外空気が送風される。また、出側水温度センサ18が伝熱管コイル24の水側伝熱管29の水出口部29Eに配備されている。この出側水温度センサ18による検出温度を給湯目標温度(例えば、90℃)とするように、ヒートポンプ冷媒回路1の運転容量が制御される。この給湯機Kは高温出湯が可能な一過式昇温方式を採用している。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a water heater in
In the figure, a water heater K according to the first embodiment includes a heat
次に、この給湯機Kの外郭構造を図2〜図4に示す。基盤41の前部に前パネル42、フィンガード43、および上部パネル44が配置され、基盤41の両側部にサイドパネル45およびサイドパネル46が配備され、基盤41の背部に後パネル49および後上部パネル47が配備されている。上部パネル44、サイドパネル45、サイドパネル46、および後上部パネル47に囲まれた上面開口にはファンガード48が設置されている。そして、サイドパネル45,46、ベルマウス50、および機械室仕切板51により形成された空気通路を横切るように熱源側熱交換器7が配置され、熱源側熱交換器7の上方にファン10およびモータ11が配置されている。また、ケーシング下部の機械室仕切板51、前パネル42、および後パネル49によって外環境から区画された機械室内には、圧縮機4、膨張弁6、アキュムレータ8、電磁弁36、水冷媒熱交換器3、水ポンプ22、水流量調整弁12、それらを接続する配管群、制御ボックス23、その他が配備されている。
Next, the outer structure of the water heater K is shown in FIGS. The
一方で、圧縮機4、膨張弁6、電磁弁36、制御ボックス23、水ポンプ22については、サービス頻度が高いため、基盤41の前部に配置されており、ユニット下部の前パネル42を外して修理・交換等の作業が行われる。よって、体積が大きくサービス頻度が比較的低い水冷媒熱交換器3は前部に配置することができず、基盤41の後部に配置されている。
On the other hand, the
尚、水冷媒熱交換器3の修理や交換等のサービス作業については、前方からは圧縮機4や制御ボックス23、冷媒配管群等が障害となるために困難であり、後パネル49からは作業スペースが狭いために作業ができない。また、サイドパネル45,46はファン10やその他パネル等の重量を支える構造部材となっているため、取外しが困難である。また、水冷媒熱交換器3の上部においても熱源側熱交換器7が配置されているため、作業が困難となる。
The service work such as repair and replacement of the water
水冷媒熱交換器3は、図5に示すように、5パスの伝熱管コイル24(1),24(2),24(3),24(4),24(5)と、伝熱管コイル24(1),24(2),24(3),24(4),24(5)への水側伝熱管29,29,29,29,29の水入側が接続された水入口ヘッダー26と、伝熱管コイル24(1),24(2),24(3),24(4),24(5)からの水側伝熱管29,29,29,29,29の水出側が接続された水出口ヘッダー25と、伝熱管コイル24(1),24(2),24(3),24(4),24(5)への冷媒側伝熱管30,30,30,30,30の冷媒入側が接続された冷媒入口ヘッダー27と、伝熱管コイル24(1),24(2),24(3),24(4),24(5)からの冷媒側伝熱管30,30,30,30,30の冷媒出側が接続された冷媒出口ヘッダー28とにより構成される。これらの伝熱管コイル24、水入口ヘッダー26、水出口ヘッダー25、冷媒入口ヘッダー27、および冷媒出口ヘッダー28はそれぞれ、ろう付け等により接続される。ところで、給湯能力を大きくするためには水冷媒熱交換器3を大きくする必要がある。しかし、水冷媒熱交換器3の伝熱管長さが長くなると水流路13側および冷媒流路5側の圧損が大きくなるため、複数パスに分流させることにより1パスの圧損を抑制する。したがって、給湯能力を大きくする場合には、図5のように伝熱管コイル24を複数パス並列に配置する。なお、この給湯機Kは最大能力20馬力相当の能力を有しているため、5パス(5本)の伝熱管コイル24(n=1〜5)を搭載している。1パスの伝熱管コイル24の長さは約10mである。
As shown in FIG. 5, the water-
図6(A)に図5の水冷媒熱交換器3の伝熱管コイル24の断面図の例を示す。この伝熱管コイル24は水側伝熱管29(内径約15mmφ)に3本の冷媒側伝熱管30,30,30(それぞれ内径約4mmφ)をねじって巻き付けて固着することで伝熱面積を増やし、水と冷媒を対向流にして熱交換を行なうようにしたものである。尚、この伝熱管コイル24は、高効率・省スペース化を図ることができるが、水側伝熱管29の内面構造が複雑なため、気泡が滞留しやすくなっている。滞留懸念場所を図6(A)中で一点鎖線の円内に示す。滞留懸念場所に気泡が滞留すると、有効な伝熱面積が低下する。そのため、気泡の確実な除去方法が必要となる。
FIG. 6A shows an example of a cross-sectional view of the heat
尚、この発明に用いる伝熱管コイルとしては、前記した伝熱管コイル24に限るものでなく、図6(B)に示すような伝熱管コイル24Aであっても構わない。この伝熱管コイル24Aは、冷媒側伝熱管30A内に水側伝熱管29Aが収容された二重管構造を有している。この場合、水と冷媒を対向流とし水側伝熱管29Aの周囲の冷媒流路5Aに冷媒を流すことにより水流路13A内の水と熱交換するようになっている。
The heat transfer tube coil used in the present invention is not limited to the heat
図7は異なる地区で使用してスケールが付着した給湯機の水冷媒熱交換器内における水温とスケール膜厚との関係を示している。図中の曲線からわかるように、傾向に多少の違いはあるが水温が80℃以上になる部分からスケールの付着が顕著になる傾向が認められる。地域によってカルシウムやマグネシウム等の硬度成分量に違いがあることより、溶け出し時のスケール膜圧に違いを生じるが、90℃以上では同等の膜厚となることが分かる。これより、硬度成分量に違いがあってもスケールの付着量に差異はなく、高温になるにつれて溶存できる空気の量が低下して気泡が発生し、水側伝熱管内面に溜まり、流路抵抗が大きくなったことでスケールの発生率が上がったと言える。 FIG. 7 shows the relationship between the water temperature and the scale film thickness in the water-refrigerant heat exchanger of the hot water heater used in different areas. As can be seen from the curve in the figure, although there is a slight difference in the tendency, there is a tendency that the adhesion of the scale becomes remarkable from the portion where the water temperature is 80 ° C. or higher. Although there is a difference in the amount of hardness components such as calcium and magnesium depending on the region, the scale film pressure at the time of melting varies, but it can be seen that the film thickness is equivalent at 90 ° C. or higher. As a result, even if there is a difference in the amount of hardness component, there is no difference in the amount of adhesion of the scale, and as the temperature rises, the amount of air that can be dissolved decreases and bubbles are generated, collecting on the inner surface of the water-side heat transfer tube, and the flow resistance It can be said that the occurrence rate of scale has increased due to the increase of.
図8はスケールが付着した水冷媒熱交換器の水側伝熱管内における水出口端からの距離とスケール膜厚との関係を示している。図中の曲線からわかるように、スケールが付着しやすい部分は熱交換器全体の4〜8%であり、この範囲において気泡が大量に発生するため、振動を与えて除去すればよいことがわかる。この給湯機Kの伝熱管コイル1パスの全長は約10mであるため、水出口端部から遡って全長の約1割(この場合、約1m)までの部分(水出口部29E)に振動を与えて気泡を除去すればスケール析出の抑制につながる。
FIG. 8 shows the relationship between the distance from the water outlet end in the water-side heat transfer tube of the water-refrigerant heat exchanger with the scale attached and the scale film thickness. As can be seen from the curve in the figure, the portion where the scale easily adheres is 4 to 8% of the entire heat exchanger, and a large amount of bubbles are generated in this range. . Since the total length of one path of the heat transfer tube coil of the water heater K is about 10 m, the vibration (
そこで、この給湯機Kでは、ケーシング内にあって振動する振動部品、例えば水ポンプ22、圧縮機4、圧縮機4の吸込み配管、または吐出配管と、水出口ヘッダー25または水側伝熱管29の露出部分とを結束バンド31などの連結部材で連結してある。この給湯機Kではケーシング内配管の取り廻し上の利便性により、図9に示すように、例えば、圧縮機4の吸込み配管9Aと、水冷媒熱交換器3の水側伝熱管29の水出口部29Eとが結束バンド31で連結されている。これにより、圧縮機4の運転中は常に振動部品の振動が水出口ヘッダー25から水側伝熱管29に伝わって水出口部29Eを共振させ、その結果、水出口部29Eの内面に気泡を付着させないか、あるいは内面から離脱させて除去する。尚、配管同士を直接接触させると騒音の原因となるため、間に緩衝材を介在させて固定するとよい。
すなわち、この結束バンド31が、水冷媒熱交換器の水側伝熱管の水出口部を振動させる、本発明にいう水出口部振動手段および連結部材の一例である。
Therefore, in this water heater K, vibration parts in the casing that vibrate, such as the
That is, the binding
上記したように、この実施の形態1の給湯機Kによれば、結束バンド31を介して振動伝達可能に連結された圧縮機4の吸込み配管9Aと共振させることで、水側伝熱管29の水流路13の内面に滞留させることなく、流通する水により気泡を水側伝熱管29内より追い出して、水出口ヘッダー25から排出することができる。これにより、十分な伝熱面積を確保することができ、性能低下およびスケール付着の抑制が可能となる。更には、付着していたスケールの剥離・離脱に寄与する。尚、水出口ヘッダー25は竪型配置にされており、且つ、水がヘッダー内を上向きに流れるので、水側伝熱管29からの気泡を効率よく迅速に排出することができる。
As described above, according to the water heater K of the first embodiment, the water-side
実施の形態2.
実施の形態1では、圧縮機4など振動部品の振動を利用した例を示したが、この実施の形態2では、水出口ヘッダー25または水側伝熱管29を直接振動させる例を示す。
図10(A)に示すように、小型の電動振動子でそれぞれ構成された振動駆動機32,32,32,32,32が、水冷媒熱交換器3の本体から出た水側伝熱管29,29,29,29,29の各露出部分に付設されている。これらの振動駆動機32,32,32,32,32は外部からの電源により駆動して水側伝熱管29,29,29,29,29の各露出部分を振動させる。これらの振動は各水側伝熱管29に伝わってそれぞれの水出口部29Eを共振させ、その内面の気泡を除去する。
In the first embodiment, the example using the vibration of the vibration component such as the
As shown in FIG. 10 (A), the
あるいは、図10(B)に示すように、バイブレータなどで構成される振動駆動機33が、水冷媒熱交換器3の水側伝熱管29,29,29,29,29が集まって連結された水出側ヘッダー25に付設されている。この振動駆動機33は外部からの電源により駆動して水出側ヘッダー25を振動させる。この振動は各水側伝熱管29に伝わってそれぞれの水出口部29Eを共振させ、その内面の気泡を除去する。
すなわち、これらの振動駆動機32,33が、水冷媒熱交換器の水側伝熱管の水出口部を振動させる、本発明にいう水出口部振動手段の別例となる。
Alternatively, as shown in FIG. 10 (B), the
That is, these
従って、この実施の形態2の給湯機Kによれば、実施の形態1で述べた効果を奏することはもとより、外部の電源により振動駆動機32,33を駆動するので、必要なタイミングで水側伝熱管29の水出口部29Eを振動させることができ、振動の大きさも変更できるという利点がある。
Therefore, according to the water heater K of the second embodiment, the
実施の形態3.
次に、前記した実施の形態2の振動駆動機32または振動駆動機33の制御例を説明する。この構成では、図1に示すように、水冷媒熱交換器3の水側伝熱管29の入側に、入側水温度センサ(入側水温度検出手段)15が配備されている。入側水温度センサ15は水側伝熱管29入側の水温度を検出する。水冷媒熱交換器3の水側伝熱管29の出側には、出側水温度センサ(出側水温度検出手段)16が配備されている。出側水温度センサ16は水側伝熱管29出側の水温度を検出する。水冷媒熱交換器3の水側伝熱管29の出側には、水流速センサ(水流速検出手段)17が配備されている。水流速センサ17は水冷媒熱交換器3の水側伝熱管29内を流通する出側水の流速を検出する。また、給湯機Kはその制御を行なう制御装置19を備えている。この制御装置19は、MPUなどで構成される制御部20と、給湯機Kに関する所定給湯運転効率などのデータを記憶したメモリ21を備えている。
Next, a control example of the
そこで、制御部20(制御手段)は、各センサ15,16,17によりそれぞれ検出された、水側伝熱管29の入側水温度と出側水温度との温度差を求め、求めた温度差と検出した水流速とから給湯運転効率を算出する。算出した給湯運転効率が、予めメモリ21に格納されている所定給湯運転効率よりも低い場合に振動駆動機32または振動駆動機33を駆動して水側伝熱管29の水出口部29Eを振動させるのである。
従って、この実施の形態3の給湯機Kによれば、給湯運転効率の低下を検出でき、給湯運転効率の低下が検出されたときに振動駆動機32,33の駆動により水側伝熱管29の水出口部29Eを振動させるので、水出口部29Eにおける気泡の滞留とスケール付着の抑制を図り、更には付着していたスケールの剥離にもつながることから給湯運転効率を現状に保持するか、または改善することができる。
Therefore, the control unit 20 (control means) obtains a temperature difference between the inlet side water temperature and the outlet side water temperature of the water side
Therefore, according to the hot water supply apparatus K of the third embodiment, a decrease in hot water supply operation efficiency can be detected. When a decrease in hot water supply operation efficiency is detected, the vibration
尚、水冷媒熱交換器3の水出口部29Eの水温を検出する出側水温度センサ18(図1参照)を配備し、出側水温度センサ18の水温検出値が、予め制御装置19のメモリ21に記憶されている所定水温(例えば気泡の発生が増えてくる70℃)を超えたときに、制御部20が振動駆動機32,33を作動させるように構成することも可能である。
An outlet water temperature sensor 18 (see FIG. 1) for detecting the water temperature of the
また、給湯機のヒートポンプ冷媒回路に用いる冷媒としては、先述した二酸化炭素が最も好適なのであるが、それ以外でも、出湯温度を70℃以上にする冷媒を用いることも可能である。
As the refrigerant used in the heat pump refrigerant circuit of the water heater, the carbon dioxide described above is most suitable, but other than that, it is also possible to use a refrigerant that makes the
1 ヒートポンプ冷媒回路、2 給湯用水路、3 水冷媒熱交換器、4 圧縮機、6 膨張弁、7 熱源側熱交換器、9 冷媒配管、9A 吸込み配管、14 水配管、15 入側水温度センサ、16 出側水温度センサ、17 水流速センサ、20 制御部、21 メモリ、22 水ポンプ、25 水出口ヘッダー、29,29A 水側伝熱管、29E 水出口部、30,30A 冷媒側伝熱管、31 結束バンド、32,33 振動駆動機、K 給湯機。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008091960A JP2009243797A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008091960A JP2009243797A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Water heater |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009243797A true JP2009243797A (en) | 2009-10-22 |
Family
ID=41305900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008091960A Pending JP2009243797A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009243797A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011151933A1 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-08 | 日立アプライアンス株式会社 | Heat pump hot-water supply device |
WO2012137281A1 (en) * | 2011-04-01 | 2012-10-11 | 三菱電機株式会社 | Hot water supply device and flow volumen control method |
JP5946563B1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-07-06 | イノベーティブ・デザイン&テクノロジー株式会社 | Purification device and heat exchange system using the purification device |
CN106225553A (en) * | 2016-08-24 | 2016-12-14 | 调兵山市尖峰科技有限公司 | Ultrasonic scale removal sewage heat exchanger |
US9657600B2 (en) | 2015-02-02 | 2017-05-23 | Innovative Designs & Technology Inc. | Heat exchanger, a purifier, an electrode-containing pipe, a power generation system, a control method for heat exchanger and a scale removing method |
WO2017095057A1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 인지에이엠티 주식회사 | Production method of low crank case for engine by hybrid die casting |
JP2017198365A (en) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 三浦工業株式会社 | Heat recovery system |
CN111692756A (en) * | 2020-06-09 | 2020-09-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | Heat exchange self-cleaning structure, gas water heater and control method |
CN112577193A (en) * | 2020-11-24 | 2021-03-30 | 王意舒 | Automatic cleaning device for gas water heater using temperature change |
-
2008
- 2008-03-31 JP JP2008091960A patent/JP2009243797A/en active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011252676A (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Hitachi Appliances Inc | Heat pump water heater |
CN102918332A (en) * | 2010-06-03 | 2013-02-06 | 日立空调·家用电器株式会社 | Heat pump hot-water supply device |
CN102918332B (en) * | 2010-06-03 | 2015-05-13 | 日立空调·家用电器株式会社 | Heat pump hot-water supply device |
WO2011151933A1 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-08 | 日立アプライアンス株式会社 | Heat pump hot-water supply device |
WO2012137281A1 (en) * | 2011-04-01 | 2012-10-11 | 三菱電機株式会社 | Hot water supply device and flow volumen control method |
CN103492828A (en) * | 2011-04-01 | 2014-01-01 | 三菱电机株式会社 | Hot water supply device and flow volumen control method |
JP5546680B2 (en) * | 2011-04-01 | 2014-07-09 | 三菱電機株式会社 | Water heater and flow rate control method |
US9021993B2 (en) | 2011-04-01 | 2015-05-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Water heater and flow rate control method |
US9657600B2 (en) | 2015-02-02 | 2017-05-23 | Innovative Designs & Technology Inc. | Heat exchanger, a purifier, an electrode-containing pipe, a power generation system, a control method for heat exchanger and a scale removing method |
JP5946563B1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-07-06 | イノベーティブ・デザイン&テクノロジー株式会社 | Purification device and heat exchange system using the purification device |
JP2017001004A (en) * | 2015-06-16 | 2017-01-05 | イノベーティブ・デザイン&テクノロジー株式会社 | Cleaning apparatus and heat exchange system using the same |
WO2017095057A1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 인지에이엠티 주식회사 | Production method of low crank case for engine by hybrid die casting |
KR101789658B1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-10-26 | 인지에이엠티 주식회사 | Manufacturing method of lower crank case for engine by hybrid die casting |
JP2017198365A (en) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 三浦工業株式会社 | Heat recovery system |
CN106225553A (en) * | 2016-08-24 | 2016-12-14 | 调兵山市尖峰科技有限公司 | Ultrasonic scale removal sewage heat exchanger |
CN111692756A (en) * | 2020-06-09 | 2020-09-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | Heat exchange self-cleaning structure, gas water heater and control method |
CN112577193A (en) * | 2020-11-24 | 2021-03-30 | 王意舒 | Automatic cleaning device for gas water heater using temperature change |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009243797A (en) | Water heater | |
JP5806581B2 (en) | Cooling system and cooling method | |
JP6827388B2 (en) | Heat pump device | |
JP2004144445A (en) | Heat pump water heater | |
JP2008111574A (en) | Heat pump heat supply system | |
KR20220030206A (en) | Valve systems and methods | |
CN102326036B (en) | Heat pump system | |
JP2013119954A (en) | Heat pump hot water heater | |
JP5501279B2 (en) | HEAT PUMP SYSTEM AND HEAT PUMP SYSTEM CONTROL METHOD | |
JP6570766B2 (en) | Heating control system and heat pump hot water supply heating system | |
JP5594220B2 (en) | Heat pump type water heater | |
JP2009092258A (en) | Refrigerating cycle device | |
JP2008267381A (en) | Turbine generator and refrigeration device provided with turbine generator | |
JP4665736B2 (en) | Control method for refrigeration cycle apparatus and refrigeration cycle apparatus using the same | |
JP2010133600A (en) | Heat pump water heater | |
CN101929770B (en) | Control circuit of hot water air conditioner | |
JP5107884B2 (en) | Heat pump type hot water heater | |
JP6152063B2 (en) | Heat pump hot water storage system | |
JP2009243798A (en) | Heater for water for hot-water supply system, and hot-water supply system | |
JP5516332B2 (en) | Heat pump type hot water heater | |
JP2005337550A (en) | Heat pump water heater | |
EP3130867B1 (en) | Heat pump type water heater system | |
JP2007178059A (en) | Heat pump type hot-water supply device | |
JP2013024458A (en) | Heat pump type hot water heating device | |
JP2010091177A (en) | Heat exchanger |