熱水供給器制造技術

本發明專利技術的熱水供給器是高效地析出溶解在水中的水垢成分、抑制水垢向傳熱流路附著的熱水供給器。本發明專利技術的熱水供給器具備水垢析出機構、傳熱流路和熱源，該水垢析出機構具有水槽、在該水槽內相向配置的陽極和陰極以及在陽極和陰極之間施加電壓的第一電源，將溶解在滯留于水槽內的水中的水垢成分析出，該傳熱流路設于該水垢析出機構的下游，引導上述水，該熱源在該傳熱流路中通過熱交換對上述水進行加熱，其中，上述水垢析出機構具有把氧氣供給到向上述水槽供給水的供水配管中并溶解于水的氧氣供給溶解機構。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及具有析出溶解于水中的水垢成分的水垢析出機構的熱水供給器。
技術介紹
向浴室、廚房供給熱水的熱水供給器大體分為電熱水供給器、燃氣熱水供給器、燃油熱水供給器等，但它們都存在用于向水傳遞熱的被稱為熱交換器的部分。在電熱水供給器中，最近特別是從節能、作為地球變暖對策的二氧化碳減排的觀點出發，熱泵熱交換式的電熱水供給器(熱泵熱水供給器)倍受關注。其原理是把大氣的熱移向熱介質，由該熱燒開熱水。具體地說，通過借助于熱交換器把在壓縮氣體時產生的高熱移向水，由使其氣體膨脹時的冷氣再使熱介質的溫度降為大氣溫度，如此反復(冷熱循環)來實現。雖然從理論上來講不能取出投入能量以上的熱能， 但因為熱泵熱水供給器是利用大氣的熱的構造，所以，可利用比運行所需要的能量多的熱能。為了使熱交換器向水傳遞熱量，始終保持熱傳導面為清潔狀態是非常重要的。若壁面結垢，則有效的熱傳導面積減少，導致熱傳導性能降低。進而若結垢積蓄，在最差的情況則會產生流路堵塞。特別是在水中的硬度成分(鈣離子、鎂離子)高的地區，存在由加熱使被稱為水垢的碳酸鹽結晶析出、容易附著在熱交換器內的問題。作為解決該問題的熱水供給器已知如下類型，S卩，在熱交換中，在熱交換器的前段設置水垢成分的晶粒產生機構，對熱交換器的由銅或銅合金制基材構成的部分的至少在使用時會與水接觸的面進行覆膜(例如，參照專利文獻1)。在這種情況下，上述晶粒產生機構具有多個電極和在電極間施加電壓的電源，通過對水進行電解，陰極附近水的PH值上升，在陰極附近產生碳酸鈣結晶，使得Ca在熱交換器表面難以形成過飽和狀態，不易析出難溶性的Ca化合物。先前技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2001-317817號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題但是，在上述專利文獻1中，在由水電解使陰極附近的pH值上升、使碳酸鈣的水垢晶粒在液中析出的情況下，因為成為堿源的溶解氧不足，所以存在不能高效產生水垢晶粒的問題。另外，若成為堿源的氧不足，則因為含有水垢晶粒的水溶液的pH值為8以下，水溶液中的水垢晶粒帶正電，陰極帶負電，所以水溶液中產生的水垢晶粒由靜電被吸引并附著在陰極上。其結果，因為水垢繼續向陰極上附著，在陰極上形成導電性低的層，所以還存在晶粒產生機構不能有效運行的問題。本專利技術以解決這些問題為課題，其目的是獲得可高效地析出溶解在水中的水垢成分、抑制水垢向傳熱流路附著的熱水供給器。解決課題的機構本專利技術的熱水供給器具備水垢析出機構、傳熱流路和熱源，該水垢析出機構具有水槽、在該水槽內相向配置的陽極和陰極、以及在陽極和陰極之間施加電壓的電源，將溶解在滯留于水槽內的水中的水垢成分析出，該傳熱流路設于該水垢析出機構的下游，引導上述水，該熱源在該傳熱流路中通過熱交換對上述水進行加熱，其中，上述水垢析出機構具有氧氣供給溶解機構，該氧氣供給溶解機構將氧氣供給到向上述水槽供給上述水的供水配管中并溶解于水。專利技術的效果根據本專利技術的熱水供給器，由于水垢析出機構具有向供給水供給并溶解氧氣的氧氣供給溶解機構，所以可增加陰極附近的PH值，在水垢析出機構中高效地產生水垢晶粒， 另外抑制水垢向陰極的附著量，抑制水垢向傳熱流路的附著量，結果具有提高熱傳導性能的效果。附圖說明圖1是表示本專利技術的實施方式1中的熱水供給器的構成圖。圖2是表示圖1的噴射器的剖面圖。圖3是表示本專利技術的實施方式2中的熱水供給器的構成圖。圖4是表示本專利技術的實施方式3中的熱水供給器的構成圖。圖5是表示本專利技術的實施方式4中的熱水供給器的構成圖。圖6是表示本專利技術的實施例1和比較例1的比較值的圖。圖7是表示本專利技術的實施例1中的PH值和澤塔電位的關系的圖。圖8是表示本專利技術的實施例1、2及比較例1的各比較值的圖。圖9是表示本專利技術的實施例1-3的各比較值的圖。圖10是表示本專利技術的實施例4和比較例2的比較值的圖。具體實施例方式以下，基于附圖對本專利技術的各實施方式進行說明，對于各圖中相同或相當的部件、 部位賦予相同的附圖標記來進行說明。實施方式1.圖1是表示本專利技術的實施方式1中的熱水供給裝置的示意構成圖。該熱水供給裝置具有對水進行加熱的熱水供給裝置本體1、析出送到該熱水供給裝置本體1中的水中所含有的水垢成分的水垢析出機構2、和對由該水垢析出機構2析出的水垢進行回收的水垢獲取機構3。上述熱水供給裝置本體1具有作為用于將加熱外部空氣的熱移到熱介質的空氣-熱介質熱交換器的蒸發器4、用于壓縮由該蒸發器4氣化的熱介質的壓縮機5、作為用于由熱介質的熱加熱作為被加熱液的水的熱介質-水熱交換器并使熱介質液化的冷凝器6、貯存來自該冷凝器6的熱介質的貯液器7、和用于使來自該貯液器7的高溫高壓的液化熱制冷劑急速絕熱膨脹的膨脹閥8，這些部件依次連接，構成冷熱循環。作為熱源的冷凝器6與跟熱介質并流的水所經過的傳熱流路9熱接觸。該傳熱流路9的上游側與安裝了切換閥12的被加熱水入口配管10連接，傳熱流路9的下游側與被加熱水出口配管11連接。來自熱水入口配管10的水經過傳熱流路9流到被加熱水出口配管11，在經過傳熱流路9的過程中與熱介質進行熱交換而被加熱。被加熱水出口配管11與水龍頭、淋浴噴頭等的熱水排出機構(未圖示)連接。另外，在該實施方式中，在冷凝器6中流經的熱介質與在傳熱流路9中流經的水是并流，但熱介質和水也可以是逆向流動的對流。上述水垢析出機構2具有水槽13、在該水槽13內相向配置的陽極14及陰極15、 正極與陽極14連接而負極與陰極15連接的第一電源16、在陽極14和陰極15之間安裝在水槽13的頂部且長度為水槽13整個高度的1/100 1/2的隔離板31、和將氧氣向把水供給至水槽13的供水配管18中供給并溶解于水中的氧氣供給溶解機構。氧氣供給溶解機構具有安裝在供水配管18上的噴射器20、和一端部面對陽極14 的上部空間地與水槽13連接而另一端部與噴射器20連接的返回配管M。另外，在供水配管18中安裝作為供水檢測機構的流量傳感器36。該流量傳感器36與第一電源16連接，當水流經供水配管18時，由來自流量傳感器36的電信號接通第一電源16，在陽極14和陰極15之間施加電壓。陽極14由促進基材上的水的氧化反應的氧化催化劑構成。作為基材，使用由鈦 (Ti)金屬纖維的燒結體(織入纖維直徑為20 μ m、長度為50 IOOmm的單纖維而形成燒結體)構成的密度為200g/cm2的布(厚度為300 μ m)、鈦制的具有網眼構造的膨脹金屬。通過以0. 25 ang/cm2的密度鍍敷成為催化劑的鉬(Pt)或氧化銥(IrO2)而形成陽極14。由于水的氧化反應只在陽極14上進行，所以在作為基材使用膨脹金屬的情況下， 因網眼密度的不同會影響反應面的面積。具體的是，使用每1英寸開設了 10個以上的孔的膨脹金屬是理想的。另一方面，陰極15可以使用鉬、不銹鋼、鋁、銅、鐵、鎢等，或者使用由促進氧的還原反應的碳系列基材和促進氧的還原反應的還原催化劑構成的電極。作為碳系列基材，可以使用例如厚度為200 μ m的碳素纖維(纖維直徑約為5 50 μ m，空隙率為50 80% )。 碳素纖維由氟氣體進行防水處理是理想的。水槽13可以由聚氯乙烯、聚丙烯等的樹脂材料、或者不銹鋼、鋁等的金屬材料構成。水垢析出機構2的尺寸因為由接收水的流量而存在變化，故不能唯一確定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種熱水供給器，該熱水供給器具備水垢析出機構、傳熱流路和熱源，該水垢析出機構具有水槽、在該水槽內相向配置的陽極和陰極、以及在陽極和陰極之間施加電壓的電源，將溶解在滯留于水槽內的水中的水垢成分析出，該傳熱流路設于該水垢析出機構的下游，引導上述水，該熱源在該傳熱流路中通過熱交換對上述水進行加熱，其特征在于，上述水垢析出機構具有氧氣供給溶解機構，該氧氣供給溶解機構將氧氣供給到向上述水槽供給上述水的供水配管中并溶解于水。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：古川誠司，
申請(專利權)人：三菱電機株式會社，
類型：發明
國別省市：JP