【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートポンプ給湯機や電気温水器等の貯湯式給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の貯湯タンクを横置きにして使用するものでは、底部の給水口からの給水で水と高温水との境界面が壊されないように、給水口をバッフルで覆うと共に、底部に緩い登り傾斜を形成するものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特許第２５７９５００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来のものでは、給水の勢いが強過ぎてバッフルだけでは抑えきれず、勢い良く上方へ向かう水流が発生して、境界面が破壊されて高温水と水とが混合し温水温度が全体的に低下すると共に、高温水を効率良く供給することが出来ないものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、入水管と出湯管が接続され湯水を貯湯する横長形状をした貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段とを備え、前記貯湯タンク底部には入水管と連通し給水を行う給水補助管を長手方向に延設して備え、更に給水補助管の上側には複数の小孔から成る給水孔を設けると共に、この給水孔上方には給水の方向を下方に向ける方向変更手段を備えたものである。
【０００６】
これによって、給水補助管に流入した給水は勢いを抑えられると共に、複数に分割されて給水孔から供給され、そして一旦方向変更手段にぶつかり且つ該方向変更手段によって案内されて、上方への流れが一旦下方への流れに変更された後、流速も抑えられ給水補助管と方向変更手段との隙間から上方へ流れ込むので、水流に大きな乱れはなく、温水と水との境界面は破壊されることなく良好に保持され、貯湯した高温水を最後まで給湯することが出来るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は横置き式で建家の床下に設置される貯湯タンクユニット、２はヒートポンプユニットよりなる加熱手段、３は前記貯湯タンクユニット１と加熱手段２とを結ぶ配管ユニットである。
【０００８】
前記貯湯タンクユニット１は、湯水を貯湯する横長形状の貯湯タンク４と、貯湯タンク４の上面に接続された出湯管５及び加熱手段２からの戻り管６と、貯湯タンク４の下部に接続された入水管７、加熱手段２へ向かう往き管８とがそれぞれ接続しており、又貯湯タンク４内方中央には入水管７と連通し給水を行う円筒状の給水補助管９が長手方向に延設し２つの支持脚１０に支持され備えられ、終端部は閉塞されている。
【０００９】
更に前記給水補助管９の上側には、等間隔で複数の給水孔１１が設けられており、この給水孔１１と対向する給水補助管９の上方には、該給水補助管９に向かって断面円弧状の方向変更手段１２が備えられ、給水孔１１から上へ向かって放出される給水を一旦下方へ向かって流した後、上方へ向かわせるものであり、方向変更手段１２の大きさは給水補助管９同等以上で、該給水補助管９との間隔は貯湯タンク４の高さでも変わるが２０ｃｍ以内が最適である。
【００１０】
前記加熱手段２は、冷媒を圧縮するコンプレッサー１３と、凝縮器としての冷媒−水熱交換器１４と、減圧器１５と、蒸発器としての空気熱交換器１６よりなるヒートポンプ回路１７と、空気熱交換器１６に送風する送風機１８と、前記戻り管６と往き管８から成る循環回路１９途中に設けられた能力可変の循環ポンプ２０と、循環回路１９の冷媒−水熱交換器１４入口側に設けられ、冷媒−水熱交換器１４に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ２１と、循環回路１９の冷媒−水熱交換器１４出口側に設けられ、冷媒−水熱交換器１４から流出する湯水の温度を検出する熱交出口温度センサ２２と、この加熱手段２の制御を行う加熱制御部２３とを備えて構成されている。
【００１１】
前記配管ユニット３は、出湯管５からの高温水と入水管７から分岐された分岐管２４からの低温水とを混合するミキシング弁２５と、ミキシング弁２５の下流に接続された給湯栓２６を有する給湯管２７と、給湯管２７に設けられた給湯温度センサ２８と、給湯管２７に設けられた給湯流量センサ２９と、給湯管２７から分岐し浴槽３０の循環回路３１に接続した湯張り管３２と、循環回路３１中で浴槽水の保温を行う保温ヒ−タ３３及び風呂循環ポンプ３４と、入水管７の減圧弁３５及び出湯管５の圧力逃がし弁３６と、これらの機能部品を制御する給湯制御部３７とを備えて構成されており、配管及び機能部品をこの配管ユニット３に集中させることで、設置時の配管作業及び設置後のメンテナンス作業を簡単且つ効率よく行えるようにしているもので、特に貯湯タンクユニット１を建家の床下に設置するものでは特に有効である。
【００１２】
次にこの発明一実施例の作動について説明する。
先ず貯湯タンク４内の湯水を加熱する場合には、加熱制御部２３がヒートポンプ回路１７を作動させ、循環回路１９の循環ポンプ２０を駆動開始する。そして、循環ポンプ２０の駆動により貯湯タンク４下部から取り出された湯水が加熱手段２の冷媒−水熱交換器１４に流入して加熱され、循環回路１９を介して貯湯タンク４の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。
【００１３】
ここで、熱交入口温度センサ２１と熱交出口温度センサ２２の検出値に応じて、ヒートポンプ回路１７の出力と循環ポンプ２０の能力を適宜調整して加熱する湯水が所定の高温になるように可変されるものである。詳細には、それぞれの出力および能力は熱交入口温度センサ２１と熱交出口温度センサ２２の検出値に応じてフィードフォワード制御及び／又はフィードバック制御により調整されるものである。
【００１４】
そして、貯湯タンク４の側面に設けられた貯湯温度センサ（図示せず）が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、又は、熱交入口温度センサ２１が所定温度以上を検出すると、給湯制御部３７が加熱制御部２３へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路１７と循環ポンプ２０の作動が停止されるものである。
【００１５】
一方この貯湯タンク４に貯湯された高温水は、給湯栓２６を開くと、入水管７からの圧により貯湯タンク４上部の高温水が出湯管５に押し出され、給湯制御部３７により制御されるミキシング弁２５にて分岐管２４の低温水と給湯温度センサ２８の検出する温度が所定の温度になるように混合されて給湯管２７を介して給湯されるものであり、湯張り管３２を介して所定温度湯を浴槽３０へ湯張りすることも出来る。なお、前記所定の温度は操作用リモコン（図示せず）により任意に設定されるものである。
【００１６】
又この時、給湯使用で減った分の給水が給水圧で貯湯タンク４内に流入して来るが、この給水は給水補助管９上側の給水孔１１から放出されるが、給水孔１１上方には方向変更手段１２が備えられているので、上方に向けて放出された給水は方向変更手段１２にぶつかり勢いを弱められながら、一旦円弧状に沿って両側の２つに分かれて、下方に向かって流れた後、方向変更手段１２を抜けて両側から上方に向かって緩やかに流れるものであり、勢いも弱まると共に大きな水流又は水の固まりとなって上昇することが阻止され、温水と水との境界面が破壊されるのを防止し、高温水を高温水のまま最後まで良好に給湯することが出来るものである。
【００１７】
従って、横置き式の貯湯タンク４に於いても、安価な電力を利用して貯湯した満量の高温水を、全量良好に給湯として使用出来極めて使用勝手が良いものであり、又簡単な構造で有りながら大きな効果を得ることが出来るものである。
【００１８】
尚、この一実施形態では方向変更手段１２を断面円弧状としたが、これに限定されることなく、例えば断面山形形状としても良く、ただ給水の停滞を防止出来ることを考えれば円弧状が最適である。
【００１９】
更にこの実施形態では、ヒ−トポンプ式の給湯機で説明したが、これに限定されることなく、電気ヒ−タを加熱手段とした電気温水器でも同様な効果が得られるものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、給水補助管上側の給水孔から貯湯タンク内上方に向かって放出された給水は、方向変更手段にぶつかって勢いを弱めながら、２方向に分かれて下方に案内された後、この方向変更手段の両側から上昇するので、常に緩やかな給水となって水流は大きく乱れることはなく、温水と水との境界面は破壊されることなく良好に保持され、貯湯した高温水を最後まで給湯することが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を付した貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同貯湯タンクの断面図。
【符号の説明】
２ 加熱手段
４ 貯湯タンク
５ 出湯管
７ 入水管
９ 給水補助管
１１ 給水孔
１２ 方向変更手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hot water supply type hot water supply device such as a heat pump water heater or an electric water heater.
[0002]
[Prior art]
When the conventional hot water storage tank is used horizontally, the water supply port is covered with baffles and a gentle uphill slope is provided at the bottom so that the boundary between water and high-temperature water is not broken by the water supply from the bottom water supply port. Formed. (For example, refer to Patent Document 1.)
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2579500
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this conventional system, the water supply is too strong to be controlled by the baffle alone, and a water flow that goes upwards vigorously occurs, destroying the boundary surface, mixing high-temperature water and water, and increasing the temperature of the hot water as a whole. In addition, the high temperature water cannot be supplied efficiently.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention focuses on this point and solves the above-mentioned drawbacks. In particular, the configuration of the hot water storage tank is formed by connecting a water inlet pipe and a hot water outlet pipe, and has a horizontally long shape to store hot water, and heating the hot water in the hot water storage tank. And a water supply auxiliary pipe extending in the longitudinal direction and communicating with a water inlet pipe at the bottom of the hot water storage tank, and a water supply hole comprising a plurality of small holes is provided above the water supply auxiliary pipe. At the same time, a direction changing means for turning the direction of water supply downward is provided above the water supply hole.
[0006]
Thereby, the water supplied to the water supply auxiliary pipe is suppressed in momentum, is divided into a plurality of parts, is supplied from the water supply hole, and once collides with the direction changing means and is guided by the direction changing means, so that the upward flow is reduced. Once changed to a downward flow, the flow velocity is also suppressed and flows upward from the gap between the auxiliary water supply pipe and the direction change means, so there is no large disturbance in the water flow, and the interface between warm water and water is destroyed The hot water can be supplied to the end, and the hot water stored can be supplied to the end.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Reference numeral 1 denotes a hot water storage tank unit which is installed under the floor of a building in a horizontal position, 2 denotes a heating means including a heat pump unit, and 3 denotes a piping unit connecting the hot water storage tank unit 1 and the heating means 2.
[0008]
The hot water storage tank unit 1 is connected to a horizontally long hot water storage tank 4 for storing hot water, a hot water supply pipe 5 connected to an upper surface of the hot water storage tank 4 and a return pipe 6 from the heating means 2, and a lower part of the hot water storage tank 4. The water inlet pipe 7 and the outgoing pipe 8 leading to the heating means 2 are connected to each other, and a cylindrical water supply auxiliary pipe 9 communicating with the water inlet pipe 7 for supplying water is provided in the center of the hot water storage tank 4 in the longitudinal direction. It is extended and supported by the two support legs 10, and the terminal end is closed.
[0009]
Further, a plurality of water supply holes 11 are provided at equal intervals above the water supply auxiliary pipe 9. Above the water supply auxiliary pipe 9 opposed to the water supply hole 11, a cross section is formed toward the water supply auxiliary pipe 9. An arc-shaped direction changing means 12 is provided, and the supply water discharged upward from the water supply hole 11 is caused to flow once downward and then to the upper direction. The size of the direction change means 12 is water supply. The auxiliary pipe 9 is equal to or larger than the auxiliary pipe 9, and the interval between the auxiliary pipe 9 and the water supply auxiliary pipe 9 varies depending on the height of the hot water storage tank 4, but is optimally within 20 cm.
[0010]
The heating means 2 includes a compressor 13 for compressing a refrigerant, a refrigerant-water heat exchanger 14 as a condenser, a decompressor 15, a heat pump circuit 17 including an air heat exchanger 16 as an evaporator, A blower 18 that blows air to the exchanger 16, a circulating pump 20 of variable capacity provided in the middle of a circulating circuit 19 including the return pipe 6 and the outgoing pipe 8, and a refrigerant-water heat exchanger 14 inlet side of the circulating circuit 19. A heat exchange inlet temperature sensor 21 for detecting the temperature of hot and cold water flowing into the refrigerant-water heat exchanger 14, and a refrigerant-water heat exchanger provided on the refrigerant-water heat exchanger 14 outlet side of the circulation circuit 19; A heat exchange outlet temperature sensor 22 for detecting the temperature of hot and cold water flowing out of the heater 14 and a heating control unit 23 for controlling the heating means 2 are provided.
[0011]
The piping unit 3 includes a mixing valve 25 that mixes high-temperature water from the tapping pipe 5 and low-temperature water from a branch pipe 24 branched from the inlet pipe 7, and a hot-water tap 26 connected downstream of the mixing valve 25. A hot water supply pipe 27, a hot water supply temperature sensor 28 provided in the hot water supply pipe 27, a hot water supply flow rate sensor 29 provided in the hot water supply pipe 27, and a hot water supply pipe branched from the hot water supply pipe 27 and connected to a circulation circuit 31 of a bathtub 30. 32, a heat insulation heater 33 and a bath circulation pump 34 for keeping the temperature of the bath water in the circulation circuit 31, a pressure reducing valve 35 of the water inlet pipe 7 and a pressure relief valve 36 of the hot water pipe 5, and control of these functional parts. The piping and functional parts are concentrated in the piping unit 3 so that the piping work at the time of installation and the maintenance work after the installation can be performed easily and efficiently. And those that are particularly effective are those particularly installing the hot water storage tank unit 1 under the floor of the building block.
[0012]
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
First, when heating the hot water in the hot water storage tank 4, the heating control unit 23 operates the heat pump circuit 17 and starts driving the circulation pump 20 of the circulation circuit 19. Hot water taken out from the lower part of the hot water storage tank 4 by the drive of the circulation pump 20 flows into the refrigerant-water heat exchanger 14 of the heating means 2, is heated and returned to the upper part of the hot water storage tank 4 via the circulation circuit 19. As a result, hot water is stored.
[0013]
Here, the output of the heat pump circuit 17 and the capacity of the circulation pump 20 are appropriately adjusted according to the detection values of the heat exchange inlet temperature sensor 21 and the heat exchange outlet temperature sensor 22 so that the hot water to be heated has a predetermined high temperature. It is variable. Specifically, the respective outputs and capacities are adjusted by feedforward control and / or feedback control according to the detection values of the heat exchange inlet temperature sensor 21 and the heat exchange outlet temperature sensor 22.
[0014]
Then, a hot water storage temperature sensor (not shown) provided on the side surface of the hot water storage tank 4 detects that a predetermined amount of high-temperature water has been stored, or the heat exchange inlet temperature sensor 21 detects that the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. Then, the hot water supply control unit 37 instructs the heating control unit 23 to stop the heating operation, and the operations of the heat pump circuit 17 and the circulation pump 20 are stopped.
[0015]
On the other hand, when the hot water tap 26 is opened, the hot water stored in the hot water storage tank 4 is pushed out of the hot water storage tank 4 by the pressure from the water inlet pipe 7 to the hot water outlet pipe 5 and is controlled by the hot water supply controller 37. The mixing valve 25 mixes the low-temperature water in the branch pipe 24 with the temperature detected by the hot water supply temperature sensor 28 so as to be a predetermined temperature and supplies hot water through the hot water supply pipe 27. Hot water of a predetermined temperature can be applied to the bathtub 30. The predetermined temperature is arbitrarily set by an operation remote controller (not shown).
[0016]
Also, at this time, the water supply reduced by the use of hot water supply flows into the hot water storage tank 4 at the water supply pressure, and this water supply is discharged from the water supply hole 11 on the upper side of the water supply auxiliary pipe 9. Is provided with the direction changing means 12, so that the water supply discharged upwardly collides with the direction changing means 12 and is weakened momentarily, and is once divided into two on both sides along an arc shape, and is directed downward. After flowing, it flows gently upward from both sides through the direction changing means 12, the momentum also weakens, and it is prevented from rising as a large flow of water or a mass of water. The boundary surface is prevented from being destroyed, and the high-temperature water can be satisfactorily supplied with the high-temperature water to the end.
[0017]
Therefore, even in the horizontal hot water storage tank 4, the full amount of high-temperature water stored using inexpensive electric power can be used as a hot water supply in good quantity, and is extremely easy to use. However, it is possible to obtain a great effect while maintaining the above.
[0018]
In this embodiment, the direction changing means 12 has an arc-shaped cross section. However, the present invention is not limited to this. For example, the direction changing means 12 may have a mountain-shaped cross section. It is.
[0019]
Further, in this embodiment, the heat pump type water heater has been described, but the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained with an electric water heater using an electric heater as a heating means.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the water supplied from the water supply hole on the upper side of the water supply auxiliary pipe and discharged upward in the hot water storage tank is divided into two directions and guided downward while collapsing with the direction changing means and weakening the momentum. After that, it rises from both sides of this direction changing means, so it is always gentle water supply, the water flow is not greatly disturbed, the boundary between warm water and water is kept well without being destroyed, and the hot water is stored. High-temperature water can be supplied to the end.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water storage type hot water supply apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a sectional view of the hot water storage tank.
[Explanation of symbols]
2 heating means 4 hot water storage tank 5 tapping pipe 7 water inlet pipe 9 water supply auxiliary pipe 11 water supply hole 12 direction changing means
