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1、(10)申请公布号 CN 104006534 A (43)申请公布日 2014.08.27 C N 1 0 4 0 0 6 5 3 4 A (21)申请号 201410064728.0 (22)申请日 2014.02.25 2013-034189 2013.02.25 JP F24H 4/04(2006.01) (71)申请人松下电器产业株式会社 地址日本大阪府 (72)发明人青山繁男 山本照夫 中谷和人 西山吉继 (74)专利代理机构北京尚诚知识产权代理有限 公司 11322 代理人龙淳 (54) 发明名称 供热水装置 (57) 摘要 本发明的供热水装置包括：用制冷剂配管将 压缩制冷剂的压缩。
2、机（11）、在制冷剂与热介质之 间进行热交换的第1散热器（12）、使制冷剂膨胀 的膨胀装置（13）、和使制冷剂蒸发的蒸发器（14） 连接成环状，制冷剂在内部循环的制冷剂回路 （3）；贮存水的贮热水槽（21）；和用热介质配管将 第1散热器（12）、在热介质与水之间进行热交换 的第2散热器（22）、和循环装置（23）连接成环状， 热介质在内部循环的热介质回路（4），在制冷剂 回路（3）中循环的制冷剂为二氧化碳，第2散热器 （22）通过将热介质配管卷绕在贮热水槽（21）的 外表面而构成，热介质的热量向贮热水槽（21）内 的水散热，所以能够抑制水垢的析出，并且能够有 效地生成高温水。 (30)优先权数。
3、据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书8页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104006534 A CN 104006534 A 1/1页 2 1.一种供热水装置，其特征在于，包括： 制冷剂回路，其用制冷剂配管将压缩制冷剂的压缩机、在所述制冷剂与热介质之间进 行热交换的第1散热器、使所述制冷剂膨胀的膨胀装置、和使所述制冷剂蒸发的蒸发器连 接成环状，所述制冷剂在内部循环； 贮存水的贮热水槽；和 热介质回路，其用热介质配管将所述第1散热器、在所述热介质与所述水之间进行热 交换的第2散热。
4、器、和循环装置连接成环状，所述热介质在内部循环，其中 在所述制冷剂回路中循环的所述制冷剂为二氧化碳， 在所述第2散热器中，所述热介质配管卷绕在所述贮热水槽的外表面，所述热介质的 热量向所述贮热水槽内的所述水散热。 2.如权利要求1所述的供热水装置，其特征在于： 设构成所述第2散热器的所述热介质配管的全长为L（m），所述热介质配管的管内截面 积为S（mm 2 ）时，L/S（m/mm 2 ）为2.8以上5.3以下。 3.如权利要求1或2所述的供热水装置，其特征在于： 所述热介质从所述第2散热器的上方向下方流动。 权 利 要 求 书CN 104006534 A 1/8页 3 供热水装置 技术领域 0。
5、001 本发明涉及一种利用热泵热源生成高温水的供热水装置。 背景技术 0002 现有技术中，这种供热水装置在使用二氧化碳制冷剂的热泵热源中加热水，与使 用氟利昂类制冷剂的热泵热源相比，生成更高温的热水。所生成的高温水贮存在贮热水槽 中，用于供热水（例如，参照专利文献1）。 0003 图8表示专利文献1所述的供热水装置。如图8所示，该供热水装置包括：具有气 体冷却器（供热水热交换器）51的热泵单元52；和具有将气体冷却器51中烧热的热水贮存 的贮热水槽53的贮热水单元54。 0004 热泵单元52包括：用制冷剂配管将压缩机55、气体冷却器51、膨胀阀（减压装置） 56、蒸发器57连接成环状的制冷。
6、剂回路，作为制冷剂的二氧化碳（CO 2 ）在其中循环。另外， 贮热水单元54包括：使热水循环的循环泵58、贮热水槽53、从自来水管向贮热水槽53供水 的供水管60、利用贮存在贮热水槽53的高温水进行供热水的供热水管59。用水配管将循 环泵58、贮热水槽53、气体冷却器51连接成环状，由此构成水回路。 0005 通过循环泵58贮存在贮热水槽53下部的水，被输送到气体冷却器51，在气体冷却 器51中，被输送的水与被压缩机55压缩后的高温高压的气体制冷剂进行热交换，生成高温 水（例如85）。所生成的高温水通过水回路被输送并贮存在贮热水槽53中，根据需要从供 热水管59流出用于供热水。像这样，将二氧化。
7、碳用作制冷剂，与使用氟利昂类制冷剂的情 况相比，能够生成更高温的水。 0006 另外，现有的其他供热水装置，在贮热水槽的外壁面上卷绕传热管，作为热源使用 蒸气压缩式的制冷循环。使从压缩机排出的高温高压的制冷剂流入到卷绕于贮热水槽的传 热管内而加热贮热水槽内的水（例如，参照专利文献2）。 0007 图9表示专利文献2所述的供热水装置。如图9所示，供热水装置100包括：使制 冷剂循环的制冷剂回路90；和贮存热水的贮热水槽110。 0008 制冷剂回路90通过用制冷剂配管将压缩机101、贮热水侧热交换器116、膨胀装置 104和空气侧热交换器106连接成环状而构成。 0009 在贮热水槽110中，作。
8、为贮热水侧热交换器116，以与贮热水槽110的外壁面接触 的方式配置传热管。另外，通过供水管119向贮热水槽110供水。 0010 在生成高温水的贮热水运转时，制冷剂朝着图9的实线箭头的方向在制冷剂回路 90中流动。从压缩机101排出的气相状态的高温高压的制冷剂流入到贮热水侧热交换器 116，隔着贮热水槽110的分隔壁向内部的水散热并冷凝。其结果是，制冷剂从气液二相状 态相变成过冷却液体状态。即，贮热水侧热交换器116作为制冷剂的冷凝器发挥作用，在贮 热水槽110的内部生成高温水。 0011 在贮热水侧热交换器116中液化冷凝后的过冷却液体状态的制冷剂在膨胀装置 104中被减压变成低压的气液二。
9、相状态，并流入到空气侧热交换器106（蒸发器）。制冷剂 说 明 书CN 104006534 A 2/8页 4 在空气侧热交换器106（蒸发器）中从被室外风扇105吸引的外部空气中吸热从而蒸发，从 气液二相状态相变成过热气体状态。然后，制冷剂流入到压缩机101中被再次压缩，变成高 温高压的气相状态。 0012 通过进行这种制冷剂循环，加热贮热水槽110内部的热水，从而能够贮存高温水。 0013 先行技术文献 0014 专利文献 0015 专利文献1：日本特开201169572号公报 0016 专利文献2：日本特开昭62-59337号公报 发明内容 0017 发明要解决的课题 0018 在专利文献。
10、1中，通过供水管60供给到贮热水槽53的水，在气体冷却器51中与 二氧化碳制冷剂热交换而被加热。因此，特别是在加热所含的硬度成分多的水的情况下，在 高温水所流经的气体冷却器51和水配管中，硬度成分作为水垢析出，存在该水垢成分堆积 从而导致水配管堵塞这样的问题。 0019 为了抑制这种水垢成分的堆积，在专利文献2的结构中，也有使用二氧化碳制冷 剂生成高温水的方法。但是，在使用二氧化碳制冷剂的情况下，为了使其能够承受与氟利昂 类制冷剂相比大约23倍的压力，必须进行增大配管管径的耐压设计。因此，存在使其与 贮热水槽110的外周紧贴的配管的加工工时和加工成本增大的问题。 0020 本发明就是为了解决上。
11、述现有的课题，其目的在于，提供一种能够抑制水垢的析 出，并且能够高效地生成高温水的供热水装置。 0021 用于解决课题的方法 0022 为了解决上述课题，本发明的供热水装置，其特征在于，包括：制冷剂回路，其用制 冷剂配管将压缩制冷剂的压缩机、在上述制冷剂与热介质之间进行热交换的第1散热器、 使上述制冷剂膨胀的膨胀装置、和使上述制冷剂蒸发的蒸发器连接成环状，上述制冷剂在 内部循环；贮存水的贮热水槽；和热介质回路，其用热介质配管将上述第1散热器、在上述 热介质与上述水之间进行热交换的第2散热器、和循环装置连接成环状，上述热介质在内 部循环，其中在上述制冷剂回路中循环的上述制冷剂为二氧化碳，在上述第。
12、2散热器中，上 述热介质配管卷绕在上述贮热水槽的外表面，上述热介质的热量向上述贮热水槽内的上述 水散热。 0023 硬度成分多的水被加热至高温，该高温水在气体冷却器的热介质出口附近等管径 小的配管内流动，所以特别容易发生水垢的析出。于是，根据本发明的结构，因热介质回路 与供热水回路被分离，所以能够有效地抑制水垢的析出。 0024 另外，使用二氧化碳制冷剂，由此，制冷剂回路的高压侧压力变成超临界区域。由 此，能够使配设于贮热水槽内的第2散热器的入口侧的热介质变成高温，在第2散热器的热 介质配管中流动的热介质与贮热水槽内的水的温差增大。因此，能够减少加热贮热水槽内 的水时的热介质的循环量，并且确保。
13、加热量。 0025 发明效果 0026 根据本发明，能够提供一种能够抑制水垢的析出，并且能够有效地生成高温水的 说 明 书CN 104006534 A 3/8页 5 供热水装置。 附图说明 0027 图1是本发明的一个实施方式的供热水装置的概略结构图。 0028 图2是该供热水装置的贮热水槽的结构图。 0029 图3是说明该供热水装置的制冷剂回路的制冷循环变化的莫里尔线图。 0030 图4是表示该供热水装置的贮热水槽内的水温变化的概念图。 0031 图5是该供热水装置的贮热水运转时的运转效率比与管长L/管内截面积S的关 系图。 0032 图6是该供热水装置的贮热水运转时的压力损失dP与管长L/。
14、管内截面积S的关 系图。 0033 图7是表示该供热水装置的贮热水用热交换器的热介质配管的管径d与贮热水槽 的接触长度W的关系的概略结构图。 0034 图8是现有的供热水装置的概略结构图。 0035 图9是现有的其他供热水装置的概略结构图。 0036 附图符号说明 0037 1热源单元 0038 2容器单元 0039 3制冷剂回路 0040 4热介质回路 0041 5供热水回路 0042 11压缩机 0043 12制冷剂对热介质热交换器（第1散热器） 0044 13膨胀阀（膨胀装置） 0045 14制冷剂对空气热交换器（蒸发器） 0046 21贮热水槽 0047 22贮热水用热交换器（第2散热。
15、器） 0048 23循环泵（循环装置） 具体实施方式 0049 第1发明是一种供热水装置，其特征在于，包括：制冷剂回路，其用制冷剂配管将 压缩制冷剂的压缩机、在上述制冷剂与热介质之间进行热交换的第1散热器、使上述制冷 剂膨胀的膨胀装置、和使上述制冷剂蒸发的蒸发器连接成环状，上述制冷剂在内部循环；贮 存水的贮热水槽；和热介质回路，其用热介质配管将上述第1散热器、在上述热介质与上述 水之间进行热交换的第2散热器、和循环装置连接成环状，上述热介质在内部循环，其中在 上述制冷剂回路中循环的上述制冷剂为二氧化碳，在上述第2散热器中，上述热介质配管 卷绕在上述贮热水槽的外表面，上述热介质的热量向上述贮热水。
16、槽内的上述水散热。 0050 硬度成分多的水被加热至高温，该高温水在气体冷却器的热介质出口附近等管径 小的配管内流动，所以特别容易发生水垢的析出。于是，根据本发明的结构，热介质回路与 说 明 书CN 104006534 A 4/8页 6 供热水回路被分离。即，高温的流体循环，容易发生水垢析出的温度条件下的热介质回路变 成闭回路。由此，硬度成分多的流体不会随时流经热介质回路，能够有效地抑制水垢的析 出。 0051 另外，使用二氧化碳制冷剂，由此，制冷剂回路的高压侧压力变成超临界区域。这 样，在第1散热器中将热介质加热至高温，从而能够使以与贮热水槽的外周接触的方式而 卷绕的第2散热器的入口侧的热介。
17、质变成高温，在第2散热器的热介质配管中流动的热介 质与贮热水槽内的水的温差增大。因此，能够减少加热贮热水槽内的水时的热介质的循环 量，并且确保加热量。 0052 另外，通过减少热介质的循环量，热介质在第2散热器中向贮热水槽内的水散热， 温度充分地下降。之后，从第2散热器中流出，流入到第1散热器。即，流入到第1散热器 的热介质的温度下降，所以制冷剂回路的高压侧的过度的压力上升得以抑制。另外，在热介 质配管中流动的热介质的循环量减少，所以能够抑制热介质配管内的压力损失的增大，并 且能够使第2散热器的热介质配管增长或者变细。 0053 因此，抑制压缩机的运转效率的下降。另外，通过增大热介质配管的管长。
18、度来增大 传热面积。另外，促进因热介质配管的管径变细而产生的湍流以增大热通过率。其结果是， 根据这些协同效果，能够实现供热水装置的贮热水运转时的高效化。 0054 第2发明其特征在于，特别是在第1发明中，设构成上述第2散热器的上述热介质 配管的全长为L（m），上述热介质配管的管内截面积为S（mm 2 ）时，L/S（m/mm 2 ）为2.8以上 5.3以下。 0055 由此，在使用二氧化碳制冷剂，通过热介质来加热贮热水槽内的水从而生成高温 水的结构的供热水装置中，能够最大限度提高运转效率，并且生成高温水。 0056 第3发明其特征在于，特别是在第1或第2发明中，上述热介质从上述第2散热器 的上方。
19、向下方流动。 0057 由此，在贮热水运转时，贮热水槽内的水从上方依次被加热，贮热水槽内的上部侧 的水温升高，下部侧的水温维持低温，即，抑制贮热水槽内的热水的自然对流，并且在贮热 水槽的内部形成温度分层。 0058 这样，能够适当维持热介质的温度与贮热水槽内部的水的温差。另外，能够抑制流 入到第1散热器的热介质的温度上升，并且有效地加热水。因此，能够提高作为供热水装置 的节能性。 0059 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，并不由本实施方式限定本发 明。 0060 图1是本发明的一个实施方式的供热水装置的概略图。本实施方式的供热水装置 包括：用于加热热介质的热源单元1；具有用于贮。
20、存由被加热的热介质生成的热水的贮热 水槽21的容器单元2。 0061 本实施方式的供热水装置包括：热泵单元；例如作为热源使制冷剂循环的制冷剂 回路3；热介质循环的热介质回路4；和向贮热水槽内供水从而供给被加热后的热水的供热 水回路5。此处，在本实施方式中，使用二氧化碳（CO 2 ）作为在制冷剂回路3的内部循环的 制冷剂，使用水作为在热介质回路4中循环的热介质。 0062 制冷剂回路3通过用制冷剂配管将压缩机11、制冷剂对热介质热交换器12、使制 说 明 书CN 104006534 A 5/8页 7 冷剂膨胀的膨胀阀（膨胀装置）13、制冷剂对空气热交换器14连接成环状而构成。制冷剂对 热介质热交。
21、换器12作为第1散热器发挥作用，在制冷剂与热介质之间进行热交换。另外， 制冷剂对热介质热交换器12包括制冷剂流动的制冷剂流路和热介质流动的热介质流路， 制冷剂与热介质隔着形成各个流路的分隔壁进行热交换，由此生成高温的热介质。制冷剂 对空气热交换器14是翅片管热交换器，作为蒸发器发挥作用，在制冷剂与空气之间进行热 交换。利用相邻配设的送风机16向制冷剂对空气热交换器14送出空气，送出的空气与制 冷剂进行热交换。 0063 热介质回路4利用热介质配管将制冷剂对热介质热交换器12、与热水的膨胀对应 的膨胀容器24、作为第2散热器发挥作用的贮热水用热交换器22、循环泵（循环装置）23连 接成环状而构成。
22、。 0064 贮热水用热交换器22以热介质配管与贮热水槽21的外表面接触的方式呈螺旋状 地卷绕在贮热水槽21的外周。即，在制冷剂对热介质热交换器12中生成的高温的热介质， 流入到贮热水用热交换器22，与贮热水槽21内的水进行热交换而加热贮热水槽21内的水。 热介质在与贮热水槽21内的水进行热交换后，从贮热水用热交换器22流出。此时，为了降 低构成贮热水用热交换器22的热介质配管与贮热水槽21的外表面之间的热阻，在贮热水 槽21的外表面涂敷用于促进紧贴性、热传导性的粘接剂25。另外，在本实施方式中，构成贮 热水用热交换器22的热介质配管以如下的方式构成：设热介质配管的长度为L（m），热介 质配管。
23、的管内截面积为S（mm 2 ）时，L/S（m/mm 2 ）为2.8以上5.3以下。 0065 供热水回路5包括：贮热水槽21；与贮热水槽21的下部连接向贮热水槽21供给 水的供水管5b；和与贮热水槽21的上部连接向使用者供给热水的供热水管5a。在加热贮 热水槽21内的水生成高温水的贮热水运转时，在制冷剂对热介质热交换器12中被加热后 的高温热介质流入到贮热水用热交换器22，该高温的热介质与贮存在贮热水槽21内部的 水通过贮热水用热交换器22的热介质配管和贮热水槽21进行热交换。将贮存在贮热水槽 21内的高温水通过供热水管5a供给使用者，由此，当贮热水槽21内的热水量减少时，从供 水管5b向贮热。
24、水槽21供给水。 0066 贮热水槽21如图2所示，由形成为圆筒状的中央部21a、一端开口且另一端形成为 半球的圆顶状的上部部件21b和下部部件21c构成。中央部21a、上部部件21b和下部部件 21c在接合部21d中被分别焊接接合。 0067 在贮热水槽21的外周配设有形成贮热水用热交换器22的热介质配管。该热介质 配管在入口部4a与贮热水槽21的外表面接触，呈螺旋状地卷绕至贮热水槽21的下方，在 下部部件21c的出口部4b从贮热水槽21的外周离开。另外，如图2所示，入口部4a设置 于上部部件21b，出口部4b设置于下部部件21c。 0068 即，如图2所示，从入口部4a至出口部4b的热介质。
25、配管与贮热水槽21的外表面 接触，形成贮热水用热交换器22。这样，将热介质配管呈螺旋状地从上部部件21b卷绕至下 部部件21c，所以能够在整个贮热水槽21中形成贮热水用热交换器22，所以能够将贮热水 槽21内部的水全部加热至高温。 0069 另外，从与下部部件21c的下方连接部5d连接的供水管5b向贮热水槽21中供给 水，在贮热水用热交换器22中被加热后的高温水从与上部部件21b的上方连接部5c连接 的供热水管5a流出并供给使用者。 说 明 书CN 104006534 A 6/8页 8 0070 像这样，将供热水配管或供水配管与上部部件21b和下部部件21c连接，由此集中 安装配管，能够提高贮。
26、热水槽21的加工性和耐压性能。 0071 此处，如图2所示，从供水管5b向贮热水槽21供水是从比出口部4b更靠上方的 位置进行的。即，下方连接部5d配设于比出口部4b更靠贮热水槽21的铅垂方向的上方。 由此，形成贮热水用热交换器22的热介质配管的至少一部分配置于比下方连接部5d更靠 下方，所以利用自然对流有效地加热容易滞留在贮热水槽21下部的低温水，从而能够在贮 热水槽21的整个内部生成高温水。 0072 另外，如图2所示，从供热水管5a向使用者供热水是从比入口部4a更靠上方的位 置进行的。即，上方连接部5c配设于比入口部4a更靠贮热水槽21的铅垂方向的上方。由 此，能够将被贮热水用热交换器2。
27、2加热、且因自然对流而贮存在贮热水槽21上方的高温水 有效地用于供热水。 0073 此外，能够分别有选择地应用供热水管5a与贮热水槽21的连接关系、供水管5b 与贮热水槽21的连接关系、入口部4a与上方连接部5c的位置关系、出口部4b与下方连接 部5d的位置关系。 0074 使用图1、图3、图4，对以如上所述构成的供热水装置的动作进行说明。图3是表 示制冷剂回路的制冷剂压力P与制冷剂焓h的关系的P-h线图（莫里尔线图），图4是表示 贮热水槽21内的水温变化的概略图。 0075 加热贮热水槽21内的水并开始贮存热水的贮热水运转时，在制冷剂回路3中CO 2 制冷剂向图1的实线箭头所示的方向循环。然。
28、后，饱和或过热状态的CO 2 制冷剂被吸入到压 缩机11（图3a点），被压缩机11压缩至超临界压力，变成高温高压的气体状态（图3b点）。 变成高温高压的气体状态的CO 2 制冷剂被送到制冷剂对热介质热交换器12，与热介质进行 热交换，由此生成高温的热介质。 0076 CO 2 制冷剂在制冷剂对热介质热交换器12中被冷却，从制冷剂对热介质热交换器 12流出后流入到膨胀阀13（图3c点）。之后，CO 2 制冷剂被膨胀阀13减压膨胀（图3c-d点） 变成液体状态，流入到制冷剂对空气热交换器14。之后，CO 2 制冷剂在制冷剂对空气热交换 器14中，从由送风机16送出的空气中吸热蒸发，变成饱和气体或者。
29、过热气体状态，再次流 入到压缩机11（图3a点）。 0077 另一方面，在热介质回路4中，在制冷剂对热介质热交换器12中生成的高温热介 质向图1的虚线箭头所示的方向流动。热介质通过位于贮热水槽21的入口侧的膨胀容器 24，从贮热水槽21的上方流入到贮热水用热交换器22。高温热介质所具有的热能通过贮热 水用热交换器22的热介质配管和贮热水槽21，向贮热水槽21内的水传递，生成高温水。 0078 根据这样的结构，流经热介质回路4内部和流经供热水回路5内部的流体被完全 分离。因硬度成分多的水被加热至高温，该高温水在管径小的配管内流动，特别容易发生水 垢的析出。根据该结构，能够有效地抑制水垢的析出。 。
30、0079 另外，使用CO 2 制冷剂，由此，能够使制冷剂回路3的高压侧的压力升高至超临界 区域。因此，在制冷剂对热介质热交换器12中生成高温热介质，能够使高温的热介质流入 到贮热水用热交换器22，所以能够增大贮热水用热交换器22的热介质与水的温差。 0080 由此，即使在热介质的循环量少的情况下，也能确保规定的加热量。而且，在热介 质向贮热水槽21内的水散热而温度充分下降后，会从贮热水用热交换器22流出，能够将流 说 明 书CN 104006534 A 7/8页 9 入到制冷剂对热介质热交换器12的热介质的温度维持得较低，所以制冷剂回路3的高压侧 压力的过度升高得以抑制。 0081 特别是如果。
31、采用使高温热介质从贮热水用热交换器22的上方流入，从下方流出 的结构，则贮热水槽21内的水从上方被依次加热，如图4所示，贮热水槽21内的热水的分 布与贮热水运转的进行一同从上方向下方移动。因此，在贮存在贮热水槽21底部的水的温 度升高之前，从贮热水用热交换器22流出的热介质的温度不会升高。于是，能够将流入到 制冷剂对热介质热交换器12的热介质的温度维持得更低，并且在制冷剂对热介质热交换 器12中能够将热介质加热至高温，所以能够抑制制冷剂回路3的高压侧压力的升高，并且 能够使热泵有效地运转。 0082 另外，在贮热水用热交换器22中流动的热介质的循环量减少，所以能够抑制压力 损失的增大，并且能够。
32、延长热介质的管长，以及使热介质配管的管径变细。 0083 如以上所述那样，热泵的运转效率提高。另外，通过增大热介质配管的管长来增大 接触面积。另外，促进因热介质配管的管径变细而产生的湍流以增大热通过率。其结果是， 根据这些协同效果，能够实现供热水装置的贮热水运转时的高效化。 0084 接着，使用图5图7，对贮热水用热交换器22的结构进行说明。 0085 此处，使热介质从上方流入到贮热水用热交换器22，并且从下方流出。在贮热水 用热交换器22的热介质配管的长度L2545（m）、传热管内径di328（mm）、贮 热水槽的内容积Vt150300（升）的条件下，确保平均加热能力Q2.02.5kW，运 。
33、转供热水装置。图5表示改变条件时平均运转效率的比率（以下称作“运转效率比”）与L/ S的关系。即，表示在贮热水槽21的水的加热温度是现有的使用氟利昂类制冷剂的55的 情况、和使用二氧化碳制冷剂的85的情况。 0086 另外，图6表示在与图5相同的条件下，贮热水用热交换器22的热介质配管内的 压力损失dP与L/S的关系。 0087 另外，图7是用于规定形成贮热水用热交换器22的热介质配管与贮热水槽21的 接触长度的概略图。 0088 此外，图5的作为纵轴的运转效率比，表示设将贮热水槽21的水的加热温度设定 在55时的运转效率的峰值o为100%的相对比率，作为横轴的L/S，构成贮热水用热 交换器2。
34、2的1根热介质配管的长度L变长，或者热介质配管的管内径di变小，则其数值增 大，长度L变短或者管内径di变大，则其数值减少。 0089 在本实施方式中，设构成贮热水用热交换器22的1根热介质配管的长度为L（m）， 热介质配管的管内截面积为S（mm 2 ）时，以L/S（m/mm 2 ）为2.8以上且5.3以下的方式构成 贮热水用热交换器22。根据该结构，能够考虑压缩机和其他制冷剂回路的构成部件的性能 误差，同时使运转效率最大。 0090 这基于以下的趋势：在贮热水槽21内配设热介质配管来加热贮热水槽21内部的 水的情况下，在相同的加热能力条件下，运转效率（COP）根据热介质配管的长度L与热介质 。
35、配管的管内截面积S之比，其峰值o发生变化，另外，其峰值o的变化因所生成的热水 的温度而大为不同。 0091 像这样，运转效率因L/S在峰值o时发生变化根据以下的现象。 0092 L/S从零逐渐增大，即随着贮热水用热交换器22的热介质配管的长度L变长，贮热 说 明 书CN 104006534 A 8/8页 10 水用热交换器22的表面积增大，所以运转效率呈现逐渐增大的趋势。另一方面，L/S增 大表示，热介质配管的长度L增长，或者热介质配管的管内径di变小。 0093 如图6所示，如果L/S增大，则热介质配管内部的压力损失dP增大L/S的平方以 上，因该压力损失dP增大，循环泵23的消耗电力也增大。
36、，运转效率逐渐下降。此外，如 果缩小热介质配管的管内径di，则热介质配管的内表面的热传递率增大，而与此相反，热介 质配管的传热面积减少。 0094 此外，如图7所示，涂敷在贮热水槽21的外表面的紧贴性和热传导性促进剂的厚 度tf相同的情况下，传热管的管径越小（d1d2），传热管的外表面与紧贴性和热传导性促 进剂接触的长度（传热面积）越减少（W1W2），所以L/S增大，即，存在贮热水用热交换器 22的热介质配管的管内径di越小，运转效率越低的趋势。 0095 因此，如图5所示，运转效率具有随着L/S的增大而逐渐增大，在运转效率 变成峰值o后，逐渐减少的特性。此外，如果贮热水槽21的水的加热温度为。
37、85，则与加 热温度为55时相比，必须进一步提高压缩机11的压缩比，所以压缩机动力增大，与加热 温度55时相比，运转效率降低。 0096 此处，在使用CO 2 制冷剂生成热介质，将贮热水槽21内部的水加热至85的高温 的情况下，与加热温度55时相比，能够增大贮热水槽21内的水与制冷剂的温差。由此，在 平均加热能力相同的条件下，能够减少循环的热介质的流量，所以构成贮热水用热交换器 22的热介质配管的压力损失如图6所示，与加热温度55相比，具有变低的特性。 0097 因此，通过使热介质配管的长度L变长使传热面积增大，或者使热介质配管的管 内截面积S变小使热介质的流速上升，热传递率提高。因此，将流入。
38、到贮热水用热交换器22 的热介质加热至85的高温，在贮热水槽21内生成热水的情况下，如图5所示，与加热温度 为55时相比，通过增大L/S，能够使运转效率最大。 0098 即，如图5所示，在使用氟利昂类制冷剂来加热热介质，利用加热后的热介质来加 热水从而生成55的热水的情况下，在L/S（m/mm 2 ）为1.2以上且1.8以下之间，成为运转 效率的峰值o。 0099 另一方面，在使用CO 2 制冷剂加热热介质，利用加热后的热介质来加热水从而生成 85的高温水的情况下，以使L/S（m/mm 2 ）处于2.8以上且5.3以下的范围的方式构成热 介质配管。由此，能够考虑压缩机和其他制冷剂回路的构成部件。
39、的性能误差（3%），同时使平 均运转效率最大。 0100 此外，在本实施方式中，作为在热介质回路4中循环的热介质使用了水，但是并不 限于此，也可以使用例如防冻液。 0101 另外，在本实施方式中，在热介质回路4中配备膨胀容器24，但是在热介质的循环 量少，且热介质的膨胀量少的情况下，也可以不装载膨胀容器。 0102 产业上的利用可能性 0103 如上所述，本发明的供热水装置能够抑制水垢的析出并且有效地生成高温水，所 以能够适用于家庭用和业务用等的供热水装置。 说 明 书CN 104006534 A 10 1/6页 11 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104006534 A 11 2/6页 12 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104006534 A 12 3/6页 13 图5 说 明 书 附 图CN 104006534 A 13 4/6页 14 图6 说 明 书 附 图CN 104006534 A 14 5/6页 15 图7 说 明 书 附 图CN 104006534 A 15 6/6页 16 图8 图9 说 明 书 附 图CN 104006534 A 16 。