JP2005147662A - Hot water supply system using bath heat - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は風呂熱利用の貯湯式給湯システムに関するものである。 The present invention relates to a hot water storage hot water supply system using bath heat.
従来、この種の給湯システムは特許文献1に示す如きものがある。以下、従来の技術について図面に基づき説明する。図6は従来の給湯システムの構成図である。図6において、貯湯タンク1の下部室1bの水を給湯ポンプ30の運転により熱交換器4に流して浴槽5の残湯水と熱交換して再び貯湯タンク1の下部室1bへ戻す。そして、圧縮機31からの凝縮熱を利用して凝縮器32で放熱し、貯湯タンク1の上部室1aおよび下部室1bの水を加熱し、貯湯するシステムである。
しかしながら、従来の給湯システムでは、浴槽5の残湯と熱交換する貯湯タンク1内の下部室1bの水をヒートポンプでも同時に加熱する。このため、ヒートポンプ、電気ヒータなどの他熱源と併用して残湯熱回収運転した場合に、貯湯タンク1内の下部室1bの水温は時間経過とともに上昇し、逆に浴槽の残湯温度は熱を奪われるため低下する。そして、他熱源の加熱能力が大きいため貯湯タンク内の湯温は急激に上昇して、短時間で浴槽の残湯温度と同温度に達する。従って、浴槽の残湯熱を効率よく回収できない。
However, in the conventional hot water supply system, the water in the
本発明は上記課題を解決するものであり、浴槽の残り湯が有している熱エネルギーを効率よく回収して、省エネルギー化をはかるとともに限られた時間内、例えば深夜時間帯内で貯湯タンク全体を沸き上げ湯切れを防止することを主目的とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, efficiently recovers the thermal energy of the remaining hot water in the bathtub, saves energy, and saves the entire hot water storage tank within a limited time, for example, at midnight. The main purpose is to prevent boiling out of hot water.
前記課題を解決するため、本発明は、貯湯タンクの上部に設けた加熱手段と、前記貯湯タンクの下部から上部へ水を流す給湯ポンプと、この給湯ポンプの循環回路に設けた熱交換器と、この熱交換器と熱交換関係を有する風呂熱交換器と、この風呂熱交換器と連通する浴槽を備えた風呂熱利用給湯システムとする。 In order to solve the above problems, the present invention comprises a heating means provided at the upper part of a hot water storage tank, a hot water supply pump for flowing water from the lower part to the upper part of the hot water storage tank, and a heat exchanger provided in a circulation circuit of the hot water supply pump. A bath heat exchanger having a heat exchange relationship with this heat exchanger and a bath heat utilizing hot water supply system provided with a bathtub communicating with the bath heat exchanger.
これにより、浴槽残湯水と熱交換する貯湯タンク内の水は絶えず初期給水温であるため、浴槽残湯水が運転時間とともに温度降下しても浴槽の残湯を給水温度と略同温度まで熱回収できる。 As a result, the water in the hot water storage tank that exchanges heat with the remaining hot water in the bathtub is constantly at the initial water supply temperature. it can.
また、貯湯タンクの上部に設けた加熱手段と、貯湯タンクの上部から下部へ湯を流す給湯ポンプと、給湯ポンプの循環回路に設けた熱交換器と、熱交換器と熱交換関係を有する風呂熱交換器と、風呂熱交換器と連通する浴槽を備えた風呂熱利用給湯システムとする。 Also, heating means provided in the upper part of the hot water storage tank, a hot water supply pump for flowing hot water from the upper part to the lower part of the hot water storage tank, a heat exchanger provided in the circulation circuit of the hot water pump, and a bath having a heat exchange relationship with the heat exchanger A hot water supply system using bath heat is provided with a heat exchanger and a bathtub communicating with the bath heat exchanger.
これにより、浴槽の水を加熱、保温する運転において、加熱手段で加熱された高温湯を貯湯タンクの上部から熱交換器へ流出させて、浴槽から送られてきた浴槽水を加熱する。よって、浴槽加熱できる湯量を短時間で沸き上げ利用することができるため、利便性が向上する。 Thereby, in the operation which heats and keeps the water in the bathtub, the hot water heated by the heating means is discharged from the upper part of the hot water storage tank to the heat exchanger, and the bathtub water sent from the bathtub is heated. Therefore, since the amount of hot water that can be heated in the bathtub can be used in a short time, the convenience is improved.
貯湯タンクの上部と熱交換器の接続管途中に設けて、貯湯タンクの上部接続口から貯湯タンクの下部への流路と、加熱手段の高さ位置よりも低位置の貯湯タンク接続口から貯湯タンクの下部への流路を切替える流路切替え手段と、風呂熱回収運転時に加熱手段の高さ位置よりも低位置の貯湯タンク接続口から貯湯タンクの下部への流路を構成するように流路切替え手段を切替える運転制御手段を備えた風呂熱利用給湯システムとする。 The hot water storage tank is installed in the middle of the connection pipe between the upper part of the hot water tank and the heat exchanger. The flow path switching means for switching the flow path to the lower part of the tank and the flow path from the hot water tank connecting port at a position lower than the height position of the heating means to the lower part of the hot water tank during the bath heat recovery operation. A bath heat-use hot water supply system provided with operation control means for switching the path switching means.
これにより、浴槽水の加熱と浴槽残湯熱の回収および貯湯タンク内の水全体を沸き上げる運転を簡単な装置(単一の給湯ポンプと流路切替え手段)で実現できる。 Thereby, heating of bathtub water, recovery of bathtub remaining hot water heat, and the operation which boils the whole water in a hot water storage tank can be realized with a simple device (single hot water supply pump and flow path switching means).
以上の説明からも明らかのように、請求項1記載の発明によれば、浴槽の残り湯が有している熱エネルギーを効率よく回収して、省エネルギー化をはかることができる。 As is clear from the above description, according to the first aspect of the invention, it is possible to efficiently recover the thermal energy of the remaining hot water in the bathtub and save energy.
また、請求項2記載の発明によれば、浴槽加熱できる湯量を短時間で沸き上げ利用することができるため、利便性が向上する。
Moreover, according to the invention of
さらに、請求項3記載の発明によれば、浴槽水の加熱と浴槽残湯熱の回収および貯湯タンク内の水全体を沸き上げる運転を簡単な装置で実現できる。 Furthermore, according to the third aspect of the present invention, it is possible to realize the operation of heating the bath water, collecting the remaining hot water of the bath, and boiling the entire water in the hot water storage tank with a simple device.
本発明の請求項1に記載の発明は、貯湯タンクの上部に設けた加熱手段と、貯湯タンクの下部から上部へ水を流す給湯ポンプと、給湯ポンプの循環回路に設けた熱交換器と、熱交換器と熱交換関係を有する風呂熱交換器と、風呂熱交換器と連通する浴槽を備えた風呂熱利用給湯システムであり、熱回収運転において、貯湯タンクの下部の給水を浴槽残湯水と熱交換して、昇温した中温水を貯湯タンクの上部へ循環させる。そして、貯湯タンク上部の加熱手段で高温に加熱する。よって、浴槽残湯水と熱交換する貯湯タンク内の水は絶えず初期給水温であるため、浴槽残湯水が運転時間とともに温度降下しても浴槽の残湯を給水温度と略同温度まで熱回収できる。
The invention according to
また、請求項2に記載の発明は、貯湯タンクの上部に設けた加熱手段と、貯湯タンクの上部から下部へ湯を流す給湯ポンプと、給湯ポンプの循環回路に設けた熱交換器と、熱交換器と熱交換関係を有する風呂熱交換器と、風呂熱交換器と連通する浴槽を備えた風呂熱利用給湯システムであり、浴槽の水を加熱、保温する運転において、加熱手段で加熱された高温湯を貯湯タンクの上部から熱交換器へ流出させて、浴槽から送られてきた浴槽水を加熱する。よって、浴槽加熱できる湯量を短時間で沸き上げ利用することができるため、利便性が向上する。
Further, the invention described in
また、請求項3に記載の発明は、貯湯タンクの上部と熱交換器の接続管途中に設けて、貯湯タンクの上部接続口から貯湯タンクの下部への流路と、加熱手段の高さ位置よりも低位置の貯湯タンク接続口から貯湯タンクの下部への流路を切替える流路切替え手段と、風呂熱回収運転時に加熱手段の高さ位置よりも低位置の貯湯タンク接続口から貯湯タンクの下部への流路を構成するように流路切替え手段を切替える運転制御手段を備えた風呂熱利用給湯システムであり、風呂熱回収運転時、加熱手段より下部の貯湯タンク内の水を熱交換器へ送り、浴槽の残湯水を集熱して、貯湯タンクの下部から流入する。次に、浴槽加熱運転時は貯湯タンクの上部接続口から高温湯を熱交換器へ送り、浴槽の水を加熱する。また、浴槽残湯水がない場合に貯湯タンク内の水を沸き上げる運転時、加熱手段で加熱された高温湯を貯湯タンクの上部から流路切替え手段、熱交換器を通り、貯湯タンクの下部へ戻し、貯湯タンク内の水を沸き上げる。従って、浴槽水の加熱と浴槽残湯熱の回収および貯湯タンク内の水全体を沸き上げる運転を簡単な装置(単一の給湯ポンプと流路切替え手段)で実現できる。
The invention according to
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、従来例および各実施例において、同じ構成、同じ動作をするものについては同一符号を付し、一部説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in a prior art example and each Example, the same code | symbol is attached | subjected about what has the same structure and the same operation | movement, and description is partially abbreviate | omitted.
(参考実施例1)
図1は参考実施例1の風呂熱利用給湯システムの構成図である。図1において、1は貯湯タンク、2は第1加熱手段であり、貯湯タンク1内の上部に設けられている。3は第2加熱手段であり、貯湯タンク1内の下部に設けられている。4は熱交換器であり、第2加熱手段3より貯湯タンク1内の下方あるいは少なくとも同位置に設けて、貯湯タンク1内媒体と浴槽5の水と熱交換する。6は検出手段であり、貯湯タンク1内の熱交換器4近傍の湯温を検出する温度検出手段7の検出温度と熱交換器4へ流入する浴槽残湯水の温度を検出する残湯温度検出手段8の検出温度が所定温度差に達した時、浴槽残湯水の熱回収終了を検出する。9は制御手段であり、浴槽残湯水からの熱回収運転時に第1加熱手段2を運転開始して、その後、検出手段6の信号を受けて第1加熱手段2を通電停止するとともに第2加熱手段3を通電開始する。10は風呂ポンプであり、浴槽5の残湯水を熱交換器4へ送り、貯湯タンク1と浴槽5の設置距離が長い場合に必要となる。
(Reference Example 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water supply system using bath heat according to the first embodiment. In FIG. 1,
そして、制御手段9の信号を受けて熱回収運転時に運転し、熱回収運転停止時に運転停止する。 And it receives the signal of the control means 9 and operates during the heat recovery operation and stops when the heat recovery operation stops.
以上の構成において、その動作、作用について説明する。風呂廃熱回収運転において、運転開始とともに上部の第1加熱手段2を運転開始して、第1加熱手段2より上部の貯湯タンク1内の水を沸き上げる。また同時に、第1加熱手段2より下部の貯湯タンク1内の水を浴槽5の残湯水で中温まで沸き上げる。そして、貯湯タンク1内の熱交換器4近傍の湯温と熱交換器4へ流入する浴槽5の残湯水の温度が所定温度差に達した時、上部の第1加熱手段2を通電停止するとともに下部の第2加熱手段3を通電開始する。そして、下部の第2加熱手段3を用いて貯湯タンク内の中温水を高温まで沸き上げる。従って、浴槽の残り湯を熱回収する場合に加熱手段で加熱された湯と浴槽の残り湯が熱交換しないため、効率よく熱回収でき、省エネルギーとなる。また、熱回収運転時に上部あるいは下部の加熱手段のいずれかを同時運転するため、深夜時間帯など所定時間内で充分に貯湯タンク内の水を沸き上げることができる。
The operation and action of the above configuration will be described. In the bath waste heat recovery operation, the upper first heating means 2 is started at the same time as the operation is started, and the water in the upper hot
また、検出手段6の他の方法として、運転開始時の熱交換器4近傍の温度検出手段7の検出温度と運転開始時の浴槽の残湯温度検出手段8の検出温度から、両温度の差が所定温度差内に達する時間を予め演算して、この演算結果に基づいてタイマーで設定し、熱回収終了の検出をおこなっても同様の効果がある。
Further, as another method of the detecting means 6, a difference between both temperatures is detected from the detected temperature of the temperature detecting means 7 near the
(参考実施例2)
図2は参考実施例2の風呂熱利用給湯システムの構成図である。図2において、11は湯温検出手段であり、貯湯タンク1内の上部の所定量の位置の湯温を検出する。12は運転制御手段であり、湯温検出手段の信号を受けて所定温度以上の場合には第1加熱手段2および第2加熱手段3を非通電にして浴槽残湯水の熱回収をおこなう。13は制御手段であり、検出手段6の信号を受けて第2加熱手段3を通電開始する。
(Reference Example 2)
FIG. 2 is a configuration diagram of a hot water supply system using bath heat according to the second embodiment. In FIG. 2,
以上の構成において、その動作、作用について説明する。熱回収運転開始時に貯湯タンク1内の上部の所定量の湯温が所定温度以上の場合、すなわち、貯湯タンク1内に高温残湯水が所定量貯湯されている場合に、第1加熱手段2および第2加熱手段3を非通電にして浴槽5の残湯水の熱回収をおこない、熱交換器4へ送られた浴槽5の残湯水で貯湯タンク1内の高温残湯水より下部(低位置)の給水された水量全体を次第に沸き上げ、貯湯タンク内の熱交換器4近傍の湯温と熱交換器4へ流入する浴槽5の残湯水の温度が所定温度差に達した時、下部の第2加熱手段3を通電開始して貯湯タンク1内の中温水を高温まで沸き上げる。従って、加熱手段の運転時間が少なくても充分に沸き上げることができ、貯湯タンク上部の高温湯の放熱ロスも少なく、省エネ化と湯量不足解消を達成する。
The operation and action of the above configuration will be described. When a predetermined amount of hot water in the upper part of the hot
(実施例1)
図3は本発明の実施例1の風呂熱利用給湯システムの構成図である。なお、参考実施例と同様の構成については参考実施例と同様の符号を用いて表す。
(Example 1)
FIG. 3 is a configuration diagram of the hot water supply system using bath heat according to the first embodiment of the present invention. In addition, about the structure similar to a reference example, it represents using the code | symbol similar to a reference example.
図3において、貯湯タンク内の水の流れを実線矢印で表わす。14は加熱手段であり、貯湯タンク1の上部に設けられている。15は給湯ポンプであり、貯湯タンク1の下部から上部へ水を流す。16は熱交換器であり、給湯ポンプ15の循環回路に設けられている。17は風呂熱交換器であり、熱交換器16と熱交換関係を有する。18は浴槽であり、風呂熱交換器17と連通する。
In FIG. 3, the flow of water in the hot water storage tank is represented by a solid arrow.
以上の構成において、その動作、作用について説明する。熱回収運転において、給湯ポンプ15を用いて貯湯タンク1の下部の給水を熱交換器16へ送り、浴槽5の残湯水と熱交換して昇温した中温水を貯湯タンク1の上部へ循環させる。そして、貯湯タンク1上部の加熱手段14で高温に加熱する。よって、浴槽5の残湯水と熱交換する貯湯タンク1内の水は絶えず初期給水温であるため、浴槽残湯水が運転時間とともに温度降下しても浴槽の残湯を給水温度と略同温度まで熱回収できる。よって、浴槽の残湯熱を効率よく回収できる。
The operation and action of the above configuration will be described. In the heat recovery operation, the hot
(実施例2)
図4は本発明の実施例2の風呂熱利用給湯システムの構成図である。なお、参考実施例と同様の構成については参考実施例と同様の符号を用いて表す。
(Example 2)
FIG. 4 is a configuration diagram of a hot water supply system using bath heat according to a second embodiment of the present invention. In addition, about the structure similar to a reference example, it represents using the code | symbol similar to a reference example.
図4において、貯湯タンク内の水の流れを実線矢印で表わす。19は給湯ポンプであり、貯湯タンクの上部から下部へ湯を流す。
In FIG. 4, the flow of water in the hot water storage tank is represented by solid arrows.
以上の構成において、その動作、作用について説明する。浴槽18の水を加熱、保温する運転において、加熱手段14で貯湯タンク1の上部の水が加熱され、給湯ポンプ19を用いて加熱された高温湯を貯湯タンク1の上部から熱交換器16へ流出させる。そして、ここで浴槽18から送られてきた浴槽水を風呂熱交換器17を介して加熱する。よって、浴槽加熱に利用する湯量を短時間で沸き上げて利用することができるため、利便性が向上する。
The operation and action of the above configuration will be described. In the operation of heating and keeping the water in the
(実施例3)
図5は本発明の実施例3の風呂熱利用給湯システムの構成図である。図5において、風呂熱回収運転時の貯湯タンク内の水の流れを実線矢印で表わし、浴槽加熱運転時の貯湯タンク内の水の流れを破線矢印で表わす。また、浴槽残湯水がない場合の貯湯タンク内の水を沸き上げる運転時の貯湯タンク内の水の流れは風呂熱回収運転時と同じ実線矢印で表わす。20は流路切替え手段であり、貯湯タンク1の上部と熱交換器16の接続管途中に設けて、貯湯タンク1の上部接続口から貯湯タンク1の下部への流路と、加熱手段14の高さ位置よりも低位置の貯湯タンク接続口から貯湯タンク1の下部への流路を切替える。21は運転制御手段であり、風呂熱回収運転時に加熱手段14の高さ位置よりも低位置の貯湯タンク接続口から貯湯タンク1の下部への流路を構成するように流路切替え手段20を切替える。
(Example 3)
FIG. 5 is a configuration diagram of a hot water supply system using bath heat according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the flow of water in the hot water storage tank during the bath heat recovery operation is represented by a solid arrow, and the flow of water in the hot water storage tank during the bath heating operation is represented by a dashed arrow. In addition, the flow of water in the hot water storage tank during the operation of boiling the water in the hot water storage tank when there is no remaining hot water in the bathtub is indicated by the same solid arrow as in the bath heat recovery operation.
以上の構成において、その動作、作用について説明する。風呂熱回収運転時、運転制御手段21は流路切替え手段20を加熱手段14の高さ位置よりも低位置の貯湯タンク接続口から貯湯タンク1の下部への流路を切替える。そして、加熱手段14より下部の貯湯タンク内の水を熱交換器17へ送り、浴槽の残湯水から集熱する。そして、貯湯タンクの下部から貯湯タンクへ流入する。このサイクルを繰り替えしながら次第に加熱手段14より下部の貯湯タンク内の水を昇温する。
The operation and action of the above configuration will be described. During the bath heat recovery operation, the operation control means 21 switches the flow path switching means 20 from the hot water tank connection port located lower than the height position of the heating means 14 to the lower part of the hot
次に、浴槽加熱運転時は貯湯タンクの上部接続口から高温湯を流路切替え手段20を介して熱交換器16へ送り、浴槽の水を加熱する。また、浴槽残湯水がない場合に貯湯タンク内の水を沸き上げる運転において、加熱手段14で加熱された高温湯は貯湯タンクの上部接続口から流路切替え手段20、熱交換器16を通り、貯湯タンク1の下部から貯湯タンクへ流入する。そして、貯湯タンク1内の下部の低温水の水面が貯湯タンク1内で上昇して、加熱手段14の位置に達すると加熱手段14で加熱されて高温湯となり、貯湯タンク1の上部接続口から貯湯タンク1の下部から貯湯タンクへ流入する。このサイクルを繰り返しながら、貯湯タンク1内の水を沸き上げる。従って、浴槽水の加熱と浴槽残湯熱の回収および貯湯タンク内の水全体を沸き上げる運転を簡単な装置(単一の給湯ポンプと流路切替え手段)で実現できる。
Next, at the time of bathtub heating operation, hot water is sent from the upper connection port of the hot water storage tank to the
本発明は風呂熱利用の貯湯式給湯システムに応用できるものである。 The present invention can be applied to a hot water storage hot water supply system using bath heat.
1 貯湯タンク
2 第1加熱手段
3 第2加熱手段
4 熱交換器
5 浴槽
6 検出手段
7 温度検出手段
8 残湯温度検出手段
9 制御手段
10 風呂ポンプ
11 湯温検出手段
12 運転制御手段
13 制御手段
14 加熱手段
15 給湯ポンプ
16 熱交換器
17 風呂熱交換器
18 浴槽
19 給湯ポンプ
20 流路切替え手段
21 運転制御手段
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JP2010121843A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Panasonic Corp | Heat pump water heater |
JP2010196992A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Chofu Seisakusho Co Ltd | Water heater |
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