JP2006207839A - Hot water supply device - Google Patents
Hot water supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006207839A JP2006207839A JP2005016436A JP2005016436A JP2006207839A JP 2006207839 A JP2006207839 A JP 2006207839A JP 2005016436 A JP2005016436 A JP 2005016436A JP 2005016436 A JP2005016436 A JP 2005016436A JP 2006207839 A JP2006207839 A JP 2006207839A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- water storage
- storage tank
- connection port
- heat exchanger
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
Landscapes
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、貯湯タンクに貯湯された湯を暖房に使用する給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply apparatus that uses hot water stored in a hot water storage tank for heating.
従来、貯湯タンク内に沸き上げた湯を貯湯し、この貯湯タンクに貯湯された湯を給湯する給湯装置がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a hot water supply device that stores hot water heated in a hot water storage tank and supplies hot water stored in the hot water storage tank.
貯湯タンク内に貯湯する湯を沸き上げる手段としては、冷媒回路を用いたヒートポンプユニットがある。このヒートポンプユニットでは、貯湯タンクの下部から貯湯タンク内の下部の水を取り出してヒートポンプユニットの沸上用熱交換器を通じて沸き上げ、この沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に取り入れることにより、湯と水との比重の差を利用して貯湯タンクの上部から湯を貯湯させている。 As means for boiling hot water stored in a hot water storage tank, there is a heat pump unit using a refrigerant circuit. In this heat pump unit, the water in the lower part of the hot water storage tank is taken out from the lower part of the hot water storage tank, boiled up through the heat exchanger for boiling of the heat pump unit, and the heated hot water is taken into the upper part of the hot water storage tank. Hot water is stored from the top of the hot water tank using the difference in specific gravity with water.
また、給湯時には、一般に、貯湯タンクの上部から湯を取り出して給湯している。その他には、貯湯タンクの上部から湯を取り出せるのに加えて貯湯タンクの中間部からも湯を取り出し可能とし、切換手段によって貯湯タンクの上部の湯と中間部の湯とを切り換えて取り出せるようにした給湯装置や(例えば、特許文献1参照。)、混合弁によって貯湯タンクの上部の湯と中間部の湯とを混合して取り出せるようにした給湯装置がある。 In addition, when hot water is supplied, the hot water is generally taken out from the upper part of the hot water storage tank. In addition to being able to remove hot water from the upper part of the hot water storage tank, hot water can also be taken out from the intermediate part of the hot water storage tank so that the hot water at the upper part of the hot water storage tank can be switched and taken out by the switching means. There is a hot water supply device (for example, refer to Patent Document 1), and a hot water supply device in which hot water in an upper portion of a hot water storage tank and hot water in an intermediate portion can be mixed and taken out by a mixing valve.
また、貯湯タンクに貯湯された湯を例えば床暖房などの暖房に使用する給湯装置がある。この給湯装置では、暖房用熱交換器および暖房パネルを設けた暖房回路を備え、暖房運転時に、貯湯タンクの上部から取り出した湯を暖房用熱交換器に送って熱交換し、この熱交換によって温度低下した中温水を貯湯タンクの下部に戻している(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、暖房運転時に、暖房用熱交換器にて熱交換して温度低下した中温水を貯湯タンクの下部に戻すため、貯湯タンクの下部の水の温度が上昇し、その後のヒートポンプユニットによる貯湯運転時において、貯湯タンクの下部から中温水を取り出してヒートポンプユニットで沸き上げることになり、ヒートポンプユニットの沸上効率(COP)が低下し、予め設定されている沸上目標温度に沸き上げることが困難になる問題がある。 However, during the heating operation, the temperature of the water in the lower part of the hot water tank rises to return the medium temperature water whose temperature has been lowered by heat exchange in the heating heat exchanger to the lower part of the hot water tank, and then the hot water storage operation by the heat pump unit At that time, the medium-temperature water is taken out from the lower part of the hot water storage tank and boiled up by the heat pump unit, so that the boiling efficiency (COP) of the heat pump unit is lowered and it is difficult to boil up to the preset boiling target temperature. There is a problem to become.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、貯湯タンクの湯を暖房運転に使用しても、貯湯運転時のヒートポンプユニットによる沸上効率を維持でき、沸上目標温度に沸き上げることができる給湯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and even when hot water in a hot water storage tank is used for heating operation, the boiling efficiency by the heat pump unit during hot water storage operation can be maintained, and the water is heated to the boiling target temperature. An object of the present invention is to provide a hot water supply device capable of performing the above.
請求項1記載の給湯装置は、上部に上部接続口が設けられ、下部に下部接続口が設けられ、これら上部接続口と下部接続口との間の中間部に2つの中間接続口が設けられた貯湯タンクと、圧縮機、沸上用熱交換器および蒸発器が設けられる冷媒回路を有するヒートポンプユニットと、前記貯湯タンクの下部接続口から取り出した水を前記ヒートポンプユニットの沸上用熱交換器を経て貯湯タンクの上部接続口に循環させる貯湯用循環路と、暖房用熱交換器を有する暖房回路と、前記貯湯タンクの一方の中間接続口から取り出した湯を前記暖房回路の暖房用熱交換器を経て貯湯タンクの他方の中間接続口に循環させる暖房用循環路とを具備しているものである。
The hot water supply apparatus according to
そして、暖房運転時に、貯湯タンクの一方の中間接続口から取り出した湯を暖房回路の暖房用熱交換器を経て貯湯タンクの他方の中間接続口に循環させることにより、貯湯タンクの下部の水の温度を低い状態に維持するため、その後の貯湯運転時に貯湯タンクの下部の水を取り出して沸き上げるヒートポンプユニットの沸上効率が維持され、沸上目標温度に沸き上げることが可能となる。 During the heating operation, the hot water taken out from one intermediate connection port of the hot water storage tank is circulated to the other intermediate connection port of the hot water storage tank through the heating heat exchanger of the heating circuit, thereby Since the temperature is kept low, the boiling efficiency of the heat pump unit that takes out and boiles water below the hot water storage tank during the subsequent hot water storage operation is maintained, and it is possible to boil up to the boiling target temperature.
請求項2記載の給湯装置は、請求項1記載の給湯装置において、貯湯タンクの一方の中間接続口と下部接続口と沸上用熱交換器の入口側との間で流路を切り換える第1の切換手段と、前記貯湯タンクの上部接続口と沸上用熱交換器の出口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口との間で流路を切り換える第2の切換手段と、貯湯運転時には前記第1の切換手段で貯湯タンクの下部接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに前記第2の切換手段で貯湯タンクの上部接続口と沸上用熱交換器の出口側とを接続して前記貯湯用循環路を形成させ、暖房運転時には前記第1の切換手段で貯湯タンクの一方の中間接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに前記第2の切換手段で沸上用熱交換器の出口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口とを接続して暖房用循環路を形成させる制御部とを具備しているものである。
The hot water supply device according to claim 2 is the hot water supply device according to
そして、貯湯運転時には、第1の切換手段で貯湯タンクの下部接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに第2の切換手段で貯湯タンクの上部接続口と沸上用熱交換器の出口側とを接続して貯湯用循環路を形成させ、また、暖房運転時には、第1の切換手段で貯湯タンクの一方の中間接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに第2の切換手段で沸上用熱交換器の出口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口とを接続して暖房用循環路を形成させることにより、貯湯タンクの中間部から湯を取り出すために専用の弁などが必要なく、第1および第2の切換手段のみで済み、構成が簡素化される。 During hot water storage operation, the first switching means connects the lower connection port of the hot water tank and the inlet side of the boiling heat exchanger, and the second switching means connects the upper connection port of the hot water tank and the heating heat. A hot water storage circuit is formed by connecting the outlet side of the exchanger, and at the time of heating operation, the first switching means connects one intermediate connection port of the hot water storage tank and the inlet side of the boiling heat exchanger. By connecting and connecting the outlet side of the boiling heat exchanger and the other intermediate connection port of the hot water storage tank through the heating heat exchanger by the second switching means to form a heating circulation path, A dedicated valve or the like is not necessary for taking out hot water from the middle part of the tank, and only the first and second switching means are required, and the configuration is simplified.
請求項3記載の給湯装置は、請求項1または2記載の給湯装置において、第2の切換手段と沸上用熱交換器の入口側との間に接続され、この第2の切換手段を通じて貯湯タンクの上部接続口および一方の中間接続口のいずれか一方から取り出される湯を給湯する給湯路と、制御部は、給湯時に、前記第2の切換手段で貯湯タンクの上部接続口および暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口のいずれか一方と給湯路とを接続させるものである。
The hot water supply apparatus according to claim 3 is the hot water supply apparatus according to
そして、第2の切換手段と沸上用熱交換器の入口側との間に給湯路を接続し、給湯時に、第2の切換手段で貯湯タンクの上部接続口および暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口のいずれか一方と給湯路とを接続させることにより給湯可能で、貯湯タンクの上部と中間部とから給湯するための専用の弁などが必要なく、貯湯運転や暖房運転に用いる第2の切換手段が兼用され、構成が簡素化される。 And the hot water supply path was connected between the 2nd switching means and the inlet side of the heat exchanger for boiling, and it passed through the upper connection port of the hot water storage tank and the heat exchanger for heating by the 2nd switching means at the time of hot water supply. Hot water can be supplied by connecting one of the other intermediate connection ports of the hot water storage tank to the hot water supply passage, and there is no need for a dedicated valve for hot water supply from the upper and intermediate parts of the hot water storage tank. The second switching means used for operation is also used, and the configuration is simplified.
請求項4記載の給湯装置は、請求項3記載の給湯装置において、貯湯タンク内の中間部の湯の温度を検知する中間部温度検知手段を具備し、第2の切換手段は、給湯路側に対して、貯湯タンクの上部接続口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口側との両方を開いて接続可能とするとともにそれら両方を開いたときの各流量の割合を調整可能とする調整弁であり、制御部は、給湯時に、前記中間部温度検知手段で検知される貯湯タンク内の中間部の湯の温度が給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より高ければ前記調整弁で貯湯タンクの他方の中間接続口から取り出した湯を給湯路に送り、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より低ければ前記調整弁で貯湯タンクの上部接続口から取り出した湯と貯湯タンクの他方の中間接続口から取り出した湯とを混合して給湯路に送るものである。 The hot water supply device according to claim 4 is the hot water supply device according to claim 3, further comprising intermediate temperature detecting means for detecting the temperature of the hot water in the intermediate portion in the hot water storage tank, and the second switching means is provided on the hot water supply side. On the other hand, both the upper connection port side of the hot water storage tank and the other intermediate connection port side of the hot water storage tank through the heating heat exchanger can be opened and connected, and the ratio of each flow rate when both are opened The control valve is an adjustment valve that can be adjusted, and the temperature of the hot water at the intermediate portion in the hot water storage tank detected by the intermediate temperature detecting means when hot water is supplied is the temperature required to supply hot water at the hot water supply set temperature. If it is higher, the hot water taken out from the other intermediate connection port of the hot water tank is sent to the hot water supply passage by the adjusting valve, and if it is lower than the temperature required to supply hot water of the hot water set temperature, the upper connection of the hot water tank is made by the adjusting valve. Hot water and hot water tank taken out from the mouth It is intended to send to the hot water supply passage and mixed with hot water taken out from the other intermediate connection port.
そして、給湯時に、中間部温度検知手段で検知される貯湯タンク内の中間部の湯の温度が給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より高ければ第2の切換手段である調整弁で貯湯タンクの他方の中間接続口から取り出した湯を給湯路に送り、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より低ければその調整弁で貯湯タンクの上部接続口から取り出した湯と貯湯タンクの他方の中間接続口から取り出した湯とを混合して給湯路に送ることにより、貯湯タンク内の中間部以下の湯が優先して使用され、貯湯タンク内の上部に高温の湯を残せる。 If the temperature of the hot water in the intermediate portion in the hot water storage tank detected by the intermediate temperature detecting means during hot water supply is higher than the temperature required to supply hot water at the hot water supply set temperature, the regulating valve that is the second switching means The hot water taken out from the other intermediate connection port of the hot water storage tank is sent to the hot water supply passage, and if it is lower than the temperature required to supply hot water at the hot water set temperature, the hot water taken out from the upper connection port of the hot water storage tank with the adjustment valve By mixing the hot water taken out from the other intermediate connection port of the hot water storage tank and sending it to the hot water supply path, the hot water below the intermediate part in the hot water storage tank is preferentially used, and hot water is added to the upper part of the hot water storage tank. I can leave.
請求項5記載の給湯装置は、請求項1ないし4いずれか記載の給湯装置において、第2の切換手段は、沸上用熱交換器の出口側に対して、貯湯タンクの上部接続口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口側との両方を開いて接続可能とするとともにそれら両方を開いたときの各流量の割合を調整可能とする調整弁であり、制御部は、暖房運転と貯湯運転とを並行して実行する貯湯暖房運転時に、第1の切換手段で貯湯タンクの下部接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに前記調整弁で沸上用熱交換器の出口側に対して貯湯タンクの上部接続口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口側との両方を開いて接続するものである。
The hot water supply apparatus according to claim 5 is the hot water supply apparatus according to any one of
そして、貯湯暖房運転時に、第1の切換手段で貯湯タンクの下部接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに第2の切換手段である調整弁で沸上用熱交換器の出口側に対して貯湯タンクの上部接続口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口側との両方を開いて接続することにより、第1の切換手段および第2の切換手段の切り換えで、暖房運転と貯湯運転とが同時に可能となる。 During hot water storage heating operation, the first switching means connects the lower connection port of the hot water tank and the inlet side of the boiling heat exchanger, and the adjustment valve that is the second switching means uses the heating valve for boiling. By opening and connecting both the upper connection port side of the hot water storage tank and the other intermediate connection port side of the hot water storage tank that has passed through the heating heat exchanger, the first switching means and the second switching device By switching the switching means, heating operation and hot water storage operation can be performed simultaneously.
請求項6記載の給湯装置は、請求項5記載の給湯装置において、貯湯タンク内の上部の湯の温度を検知する上部温度検知手段を具備し、制御部は、暖房運転時に、前記上部温度検知手段で検知される貯湯タンクの上部の温度がヒートポンプユニットで沸上可能とする温度より低くなりかつそれらの温度の差が予め設定された温度差より広くなったときに、貯湯暖房運転に切り換えるものである。 The hot water supply device according to claim 6 is the hot water supply device according to claim 5, further comprising upper temperature detection means for detecting the temperature of the hot water in the upper part of the hot water storage tank, and the control unit detects the upper temperature during the heating operation. When the temperature of the upper part of the hot water storage tank detected by the means becomes lower than the temperature that can be raised by the heat pump unit, and the difference between these temperatures becomes wider than the preset temperature difference, it switches to hot water storage heating operation It is.
そして、暖房運転を継続することで、貯湯タンクの中間部の湯の温度が下がり、さらに貯湯タンクの上部の湯の温度も下がってくるが、上部温度検知手段で検知される貯湯タンクの上部の温度がヒートポンプユニットで沸上可能とする温度より低くなりかつそれらの温度の差が予め設定された温度差より広くなったときに、貯湯暖房運転に切り換えることにより、貯湯タンクの上部に取り入れた高温の湯と中間部の中温水との温度差でこれらの間に混合層が形成され、貯湯タンクの上部に高温の湯が貯湯される。 And by continuing the heating operation, the temperature of the hot water in the middle part of the hot water storage tank is lowered, and further the temperature of the hot water in the upper part of the hot water storage tank is lowered, but the upper temperature of the hot water storage tank detected by the upper temperature detecting means is lowered. When the temperature becomes lower than the temperature that can be raised by the heat pump unit and the difference between the temperatures becomes wider than the preset temperature difference, the hot water taken into the upper part of the hot water storage tank is switched to hot water storage heating operation. Due to the temperature difference between the hot water and the intermediate temperature water, a mixed layer is formed between them, and hot water is stored in the hot water storage tank.
請求項1記載の給湯装置によれば、暖房運転時に、貯湯タンクの一方の中間接続口から取り出した湯を暖房回路の暖房用熱交換器を経て貯湯タンクの他方の中間接続口に循環させることにより、貯湯タンクの下部の水の温度を低い状態に維持できるため、その後の貯湯運転時に貯湯タンクの下部の水を取り出して沸き上げるヒートポンプユニットの沸上効率を維持でき、沸上目標温度に沸き上げることができる。
According to the hot water supply apparatus of
請求項2記載の給湯装置によれば、請求項1記載の給湯装置の効果に加えて、貯湯運転時には、第1の切換手段で貯湯タンクの下部接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに第2の切換手段で貯湯タンクの上部接続口と沸上用熱交換器の出口側とを接続して貯湯用循環路を形成させ、また、暖房運転時には、第1の切換手段で貯湯タンクの一方の中間接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに第2の切換手段で沸上用熱交換器の出口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口とを接続して暖房用循環路を形成させることができるため、貯湯タンクの中間部から湯を取り出すために専用の弁などが必要なく、第1および第2の切換手段のみで済み、構成を簡素化できる。
According to the hot water supply apparatus of claim 2, in addition to the effect of the hot water supply apparatus of
請求項3記載の給湯装置によれば、請求項1または2記載の給湯装置の効果に加えて、第2の切換手段と沸上用熱交換器の入口側との間に給湯路を接続し、給湯時に、第2の切換手段で貯湯タンクの上部接続口および暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口のいずれか一方と給湯路とを接続させることにより給湯でき、貯湯タンクの上部と中間部とから給湯するための専用の弁などが必要なく、貯湯運転や暖房運転に用いる第2の切換手段を兼用でき、構成を簡素化できる。
According to the hot water supply device of claim 3, in addition to the effect of the hot water supply device of
請求項4記載の給湯装置によれば、請求項3記載の給湯装置の効果に加えて、給湯時に、中間部温度検知手段で検知される貯湯タンク内の中間部の湯の温度が給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より高ければ第2の切換手段である調整弁で貯湯タンクの他方の中間接続口から取り出した湯を給湯路に送り、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より低ければその調整弁で貯湯タンクの上部接続口から取り出した湯と貯湯タンクの他方の中間接続口から取り出した湯とを混合して給湯路に送ることができ、貯湯タンク内の中間部以下の湯を優先して使用し、貯湯タンク内の上部に高温の湯を残すことができる。 According to the hot water supply apparatus of claim 4, in addition to the effect of the hot water supply apparatus of claim 3, the temperature of the hot water in the intermediate portion in the hot water storage tank detected by the intermediate temperature detecting means during hot water supply is the hot water set temperature. If the temperature is higher than the temperature required to supply hot water, the hot water taken out from the other intermediate connection port of the hot water storage tank is sent to the hot water supply passage by the adjusting valve as the second switching means, and hot water at the hot water supply set temperature is supplied. If the temperature is lower than the required temperature, the hot water taken out from the upper connection port of the hot water storage tank and the hot water taken out from the other intermediate connection port of the hot water storage tank can be mixed and sent to the hot water supply channel by the adjustment valve. Hot water below the middle part of the hot water can be used with priority, leaving hot water in the upper part of the hot water storage tank.
請求項5記載の給湯装置によれば、請求項1ないし4いずれか記載の給湯装置の効果に加えて、貯湯暖房運転時に、第1の切換手段で貯湯タンクの下部接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに第2の切換手段である調整弁で沸上用熱交換器の出口側に対して貯湯タンクの上部接続口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口側との両方を開いて接続することにより、第1の切換手段および第2の切換手段の切り換えで、暖房運転と貯湯運転とを同時にできる。
According to the hot water supply apparatus of claim 5, in addition to the effect of the hot water supply apparatus of any one of
請求項6記載の給湯装置によれば、請求項5記載の給湯装置の効果に加えて、暖房運転を継続することで、貯湯タンクの中間部の湯の温度が下がり、さらに貯湯タンクの上部の湯の温度も下がってくるが、上部温度検知手段で検知される貯湯タンクの上部の温度がヒートポンプユニットで沸上可能とする温度より低くなりかつそれらの温度の差が予め設定された温度差より広くなったときに、貯湯暖房運転に切り換えることにより、貯湯タンクの上部に取り入れた高温の湯と中間部の中温水との温度差でこれらの間に混合層を形成でき、貯湯タンクの上部に高温の湯を貯湯できる。 According to the hot water supply device of the sixth aspect, in addition to the effect of the hot water supply device of the fifth aspect, by continuing the heating operation, the temperature of the hot water in the intermediate portion of the hot water storage tank is lowered, and further, The temperature of the hot water also drops, but the temperature of the upper part of the hot water storage tank detected by the upper temperature detection means is lower than the temperature that can be raised by the heat pump unit, and the difference between these temperatures is greater than the preset temperature difference. By switching to hot water storage heating operation when it becomes wider, a mixed layer can be formed between the hot water taken in the upper part of the hot water tank and the intermediate temperature water in the middle part, and at the upper part of the hot water tank Can store hot water.
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、給湯装置11は、本体ユニット12、ヒートポンプユニット13、暖房ユニット14を備え、さらに、浴槽15に自動湯張りする自動湯張り機能および浴槽15に湯張りされた湯を追い焚きする追焚き機能などを有している。
As shown in FIG. 1, the hot
本体ユニット12は湯を貯湯する貯湯タンク21を有し、この貯湯タンク21には、上部、中間部および下部に上部接続口22、2つの中間接続口23a,23b、下部接続口24がそれぞれ設けられている。この貯湯タンク21の側面には、貯湯タンク21の上部から例えば60L、120L、180L、下から30L、60Lの容量の各高さ位置に、貯湯タンク21内の湯水温度を検知する複数の温度検知手段としてのサーミスタ25a〜25eが配設されている。上部のサーミスタ25aは、貯湯タンク21の上部に位置していて、上部温度検知手段として機能する。中間部のサーミスタ25b,25cは、貯湯タンク21の中間部に位置していて中間接続口23a,23bの上側および下側に位置し、中間部温度検知手段として機能する。
The
貯湯タンク21の上部接続口22には上部配管27が接続され、中間接続口23a,23bには中間配管28a,28bが接続され、下部接続口24には下部配管29が接続されている。下部配管29の途中位置には、水道管などの給水源に配管される給水管30が減圧弁31を介して接続されている。
An
貯湯タンク21とヒートポンプユニット13との間には、貯湯タンク21内の湯水をヒートポンプユニット13との間で循環させるヒートポンプ配管33が形成されている。このヒートポンプ配管33は、貯湯タンク21内の湯水がヒートポンプユニット13に流入する往き配管34、ヒートポンプユニット13から吐出する湯水が貯湯タンク21に戻る戻り配管35、往き配管34から戻り配管35に湯水が流れるように循環させる循環ポンプ36を備えている。
Between the hot
ヒートポンプ配管33の戻り配管35には給湯路38の給湯配管39が接続されている。
A hot
一方の中間配管28aと下部配管29とヒートポンプ配管33の往き配管34との間には、それらの間で流路を切り換える第1の切換手段としての三方弁41が配設されている。
Between the one
上部配管27と他方の中間配管28bとヒートポンプ配管33の戻り配管35および給湯路38の給湯配管39との間には、それらの間で流路を切り換える第2の切換手段としての調整弁42が配設されている。調整弁42は、貯湯タンク21の上部接続口22側のみを開く貯湯位置、暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23b側のみを開く暖房位置、沸上用熱交換器46の出口側および給湯路38の給湯配管39に対して、貯湯タンク21の上部接続口22側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23b側との両方を開いて接続可能とするとともにそれら両方を開いたときの各流量の割合を調整可能とする貯湯暖房位置に切換可能とする。貯湯暖房位置では、上部と中間部との各流量の割合を、例えば、全体流量を100%とした場合に、10%:90%、20%:80%、……90%:10%などの複数段階に可変するようにしてもよいし、あるいは連続的に可変するようにしてもよい。
Between the
調整弁42の給湯路38側には、調整弁42から給湯路38に給湯する湯水の温度を検知する給湯温度検知手段としてのサーミスタ42aが設けられている。
A
また、ヒートポンプユニット13は、冷媒が充填された冷媒回路44を有し、この冷媒回路44には圧縮機45、凝縮器として機能する沸上用熱交換器46、膨張弁47、蒸発器48、通常サイクル(正サイクル)と逆サイクルとにサイクルを切り換える四方弁49などが含まれて入る。通常サイクルでは、冷媒が圧縮機45、沸上用熱交換器46、膨張弁47、蒸発器48、圧縮機45の順に循環し、蒸発器48で外気から集熱して沸上用熱交換器46でヒートポンプ配管33を循環する水を沸き上げる。逆サイクルは除霜時に切り換えるもので、この逆サイクルでは、冷媒が圧縮機45、蒸発器48、膨張弁47、沸上用熱交換器46、圧縮機45の順に循環し、沸上用熱交換器46でヒートポンプ配管33を循環する湯水から集熱して蒸発器48の温度を上昇させて除霜する。圧縮機45、膨張弁47および蒸発器48などは本体ユニット12とは別の室外機50に配置され、また、沸上用熱交換器46などは本体ユニット12に配置されている。
The
また、暖房ユニット14は、例えば床暖房用などで、暖房用熱交換器52、暖房パネル53、シスターン54、暖房用循環ポンプ55などによって構成される暖房回路56を備え、この暖房回路56に熱交換用の循環液が充填されている。この暖房回路56の暖房用熱交換器52が貯湯タンク21の他方の中間接続口23bと調整弁42との間の他方の中間配管28bの途中位置に接続されている。暖房用熱交換器52、シスターン54および暖房用循環ポンプ55などは本体ユニット12に配置されている。
Further, the
また、給水管30および給湯路38の給湯配管39は、給湯用電動ミキシングバルブ57および風呂用電動ミキシングバルブ58にそれぞれ接続されている。これら給湯用電動ミキシングバルブ57および風呂用電動ミキシングバルブ58は、給水管30からの水と給湯配管39からの湯とを混合して、例えば台所などに設置されるメインリモコンおよび浴室に設置される浴室リモコンなどによりそれぞれ設定される給湯設定温度の湯水を給湯する。
The hot
給湯用電動ミキシングバルブ57から台所などに給湯するための給湯管59には、湯水の流量を検知する流量センサ60および湯水の温度を検知するサーミスタ61が配設されている。また、風呂用電動ミキシングバルブ58から浴槽15に給湯するための風呂用給湯管62には、湯水の流量を検知する流量センサおよび湯水の温度を検知する給湯温度センサなどを有するホッパ63が配設されている。
A
また、貯湯タンク21内の上部であって上部接続口22と中間接続口23a,23bとの間に風呂用熱交換器65が配置され、この風呂用熱交換器65と浴槽15とが風呂用循環路66の往路67および復路68で接続されている。往路67には浴槽湯水を循環させる風呂用循環ポンプ69が配設されている。この風呂用循環路66には風呂用三方弁70を介して風呂用給湯管62が接続され、浴槽15への自動湯張りおよび自動足し湯が可能となっている。
In addition, a
また、本体ユニット12は、給湯装置11を制御する制御部75を備えている。この制御部75は、各センサやサーミスタ(25a〜25e)などの検知手段から信号を入力し、ヒートポンプユニット13、暖房ユニット14、三方弁41、調整弁42、各ミキシングバルブ57,58、風呂用循環ポンプ69、風呂用三方弁70などを制御する。
The
そして、制御部75は、以下の機能を有している。
The
貯湯運転時に、三方弁41で貯湯タンク21の下部接続口24と沸上用熱交換器46の入口側とを接続するとともに調整弁42で貯湯タンク21の上部接続口22と沸上用熱交換器46の出口側とを接続して貯湯用循環路81を形成させる機能。この貯湯用循環路81では、貯湯タンク21の下部接続口24から取り出した水を沸上用熱交換器46を経て貯湯タンク21の上部接続口22に循環させる。
During hot water storage operation, the three-
暖房運転時に、三方弁41で貯湯タンク21の一方の中間接続口23aと沸上用熱交換器46の入口側とを接続するとともに調整弁42で沸上用熱交換器46の出口側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bとを接続して暖房用循環路82を形成させる機能。この暖房用循環路82では、貯湯タンク21の一方の中間接続口23aから取り出した湯を暖房回路56の暖房用熱交換器52を経て貯湯タンク21の他方の中間接続口23bに循環させる。
During heating operation, the three-
給湯時に、調整弁42で貯湯タンク21の上部接続口22および暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bのいずれか一方と給湯路38とを接続させる機能であって、中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21内の中間部の湯の温度が給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より高ければ調整弁42で貯湯タンク21の他方の中間接続口23bから取り出した湯を給湯路38に送り、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より低ければ調整弁42で貯湯タンク21の上部接続口22から取り出した湯と貯湯タンク21の他方の中間接続口23bから取り出した湯とを混合して給湯路38に送る機能。
The function of connecting the hot
貯湯暖房運転時に、三方弁41で貯湯タンク21の下部接続口24と沸上用熱交換器46の入口側とを接続するとともに調整弁42で沸上用熱交換器46の出口側に対して貯湯タンク21の上部接続口22側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23b側との両方を開いて接続する機能。
During hot water storage heating operation, the three-
暖房運転時に、上部のサーミスタ25aで検知される貯湯タンク21の上部の温度がヒートポンプユニット13で沸上可能とする温度より低くなりかつそれらの温度の差が予め設定された温度差より広くなったときに、貯湯暖房運転に切り換える機能。
During the heating operation, the temperature of the upper part of the hot
除霜運転時に、三方弁41で貯湯タンク21の一方の中間接続口23aと沸上用熱交換器46の入口側とを接続するとともに調整弁42で沸上用熱交換器46の出口側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bとを接続して暖房用循環路82と同じ流路を形成させる機能。
During the defrosting operation, the three-
このような運転や動作の各状態と三方弁41および調整弁42の位置との関係を図2に示す。通常とは各状態のみの動作位置を示し、給湯とは各状態中に給湯した場合を示す。三方弁41は貯湯タンク21から取り出す湯水の位置を示し、調整弁42は貯湯、暖房、貯湯暖房の各位置を示し、水温は給水温度を示し、調整弁42の貯湯暖房は60Lの上部のサーミスタ25aと180Lの中間部のサーミスタ25cとの検知温度によって各流量の割合を調整する。
FIG. 2 shows the relationship between each state of such operation and operation and the positions of the three-
次に、本実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
まず、図3において、貯湯運転について説明する。 First, the hot water storage operation will be described with reference to FIG.
三方弁41で貯湯タンク21の下部接続口24と沸上用熱交換器46の入口側とを接続し、調整弁42を貯湯位置として貯湯タンク21の上部接続口22と沸上用熱交換器46の出口側とを接続し、貯湯用循環路81を形成する。
The three-
ヒートポンプユニット13の圧縮機45を運転開始した後、貯湯用循環路81中に位置する循環ポンプ36を駆動し、貯湯タンク21の下部接続口24から取り出した水をヒートポンプユニット13の沸上用熱交換器46に送り込んで沸上目標温度に沸き上げ、この沸上用熱交換器46で沸き上げた湯を貯湯タンク21の上部接続口22に循環させる。貯湯タンク21の上部に取り入れた湯は、貯湯タンク21の上部から下方に向かって順次貯湯する。
After the
次に、図4において、例えば食器洗い機を使用するために高温水の給湯設定温度に設定されている場合に、貯湯タンク21の上部からの高温水の給湯動作について説明する。
Next, a hot water supply operation from the upper part of the hot
調整弁42を貯湯位置として貯湯タンク21の上部接続口22と給湯路38の給湯配管39とを接続する。
The
例えば食器洗い機などで湯を使用すると、給湯管59から出湯し、貯湯タンク21の上部接続口22から取り出される湯を給湯路38、給湯用電動ミキシングバルブ57などを通じて給湯する。
For example, when hot water is used in a dishwasher or the like, hot water is discharged from the hot
なお、浴槽15に湯張りしたり足し湯すると、風呂用給湯管62から出湯し、風呂用電動ミキシングバルブ58で貯湯タンク21の上部接続口22から取り出される湯と給水管30から給水される水とを混合して風呂設定温度の湯を浴槽15に給湯する。
In addition, when hot water is added to the
次に、図5において、中温水の給湯設定温度に設定されている場合に、中温水を給湯する給湯動作について説明する。 Next, in FIG. 5, a hot water supply operation for supplying hot hot water when the hot water supply set temperature is set to medium hot water will be described.
中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度が、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より高ければ、貯湯タンク21の中間部の湯のみを給湯する中間給湯の状態とする。例えば、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度を給湯設定温度+5℃とした場合、この温度より中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度が高ければ、中間給湯の状態とする。
If the temperature of the hot water in the intermediate part of the hot
中間給湯では、調整弁42を暖房位置とし、暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bと給湯路38とを接続する。
In the intermediate hot water supply, the
台所や浴室のシャワーなどで湯を使用すると、給湯管59から出湯し、給湯用電動ミキシングバルブ57で貯湯タンク21の中間接続口23bから取り出される湯と必要に応じて給水管30から給水される水とを混合して給湯設定温度の湯を給湯する。
When hot water is used in a shower in the kitchen or bathroom, the hot water is discharged from the hot
同様に、浴槽15に湯張りしたり足し湯すると、風呂用給湯管62から出湯し、風呂用電動ミキシングバルブ58で貯湯タンク21の中間接続口23bから取り出される湯と必要に応じて給水管30から給水される水とを混合して風呂設定温度の湯を浴槽15に給湯する。
Similarly, when hot water is added to the
また、中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度が、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より低ければ、貯湯タンク21の上部の湯と中間部の湯とを混合して給湯する混合給湯の状態とする。例えば、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度を給湯設定温度+5℃とした場合、この温度より中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度が低ければ、混合給湯の状態とする。
If the temperature of the hot water in the intermediate portion of the hot
混合給湯では、調整弁42を貯湯暖房位置とし、給湯路38に対して、貯湯タンク21の上部接続口22側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23b側との両方を開くとともに、両方から流れる湯の各流量の割合を調整する。各流量の割合は、給湯設定温度と、上部のサーミスタ25aで検知される温度と、中間部のサーミスタ25cで検知される温度とから、給湯設定温度の湯を給湯するのに適した割合を決定する。
In the mixed hot water supply, the regulating
このとき、貯湯タンク21の上部から取り出す割合Xは、X={(給湯目標温度−中間部のサーミスタ25cで検知される温度)・10}÷(上部のサーミスタ25aで検知される温度−中間部のサーミスタ25cで検知される温度)となる。給湯目標温度は、給湯設定温度+5℃とする。例えば、給湯設定温度42℃、上部のサーミスタ25aで検知される温度が75℃、中間部のサーミスタ25cで検知される温度が43℃とした場合、X=(42℃+5℃−43℃)・10÷(75℃−43℃)=1.25となり、貯湯タンク21の上部から取り出す割合を1.25とする。割合を10%単位で可変する場合には、上部20%:中間80%とする。
At this time, the ratio X taken out from the upper part of the hot
台所や浴室のシャワーなどで湯を使用すると、給湯管59から出湯し、貯湯タンク21の上部接続口22から取り出した湯と貯湯タンク21の他方の中間接続口23bから取り出した湯とを混合して給湯路38に送り、給湯用電動ミキシングバルブ57で必要に応じて給水管30から給水される水を混合して給湯設定温度の湯を給湯する。
When hot water is used in a shower in the kitchen or bathroom, the hot water is discharged from the hot
同様に、浴槽15に湯張りしたり足し湯すると、風呂用給湯管62から出湯し、貯湯タンク21の上部接続口22から取り出した湯と貯湯タンク21の他方の中間接続口23bから取り出した湯とを混合して給湯路38に送り、風呂用電動ミキシングバルブ58で必要に応じて給水管30から給水される水を混合して風呂設定温度の湯を浴槽15に給湯する。
Similarly, when hot water is added to the
また、調整弁42が貯湯暖房位置で給湯しているときには、給湯管59のサーミスタ61やホッパ63の給湯温度センサなどで給湯温度を定期的に監視し、調整弁42の割合を補正する。例えば、給湯温度が給湯設定温度+5℃より低ければ、貯湯タンク21の上部から湯を取り出す割合を増加し、また、給湯温度が給湯設定温度+15℃より高くなれば、貯湯タンク21の上部から湯を取り出す割合を各なくする。
When the
次に、図6において、中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度が暖房に利用可能とする温度よりも高い場合における暖房運転について説明する。
Next, in FIG. 6, the heating operation in the case where the temperature of the hot water in the intermediate portion of the hot
三方弁41で貯湯タンク21の一方の中間接続口23aと沸上用熱交換器46の入口側とを接続し、調整弁42を暖房位置として沸上用熱交換器46の出口側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bとを接続し、暖房用循環路82を形成する。
A three-
この暖房用循環路82中に位置する循環ポンプ36を駆動し、貯湯タンク21の一方の中間接続口23aから取り出した湯を暖房回路56の暖房用熱交換器52を経て貯湯タンク21の他方の中間接続口23bに循環させる。
The
暖房ユニット14では、暖房回路56の暖房用循環ポンプ55を駆動し、シスターン54内の循環液を暖房用熱交換器52に送り込んで貯湯タンク21の湯と熱交換して温度を上昇させ、この温度上昇した循環液を暖房パネル53に送り込んで暖房し、暖房パネル53を通過して温度低下した循環液をシスターン54に戻す。
In the
ところで、図7に示すように、暖房用熱交換器52を経て温度低下した湯を他方の中間接続口23bを通じて貯湯タンク21の中間部に戻す暖房運転時を継続することで、貯湯タンク21の中間部の湯の温度が下がってくるために、貯湯タンク21の上部の高温水と中温水との境界の混合層ができなくなって貯湯タンク21の上部の湯の温度も下がってくる。貯湯タンク21の上部の湯の温度が下がると、浴槽15に湯張りした湯水を追い焚きする場合に、風呂用熱交換器65が配置された貯湯タンク21の上部の湯の温度が低いために、追い焚きや保温に能力不足が発生する。この場合、暖房運転に並行して貯湯運転を行なう貯湯暖房運転に切り換えればよいが、貯湯タンク21の上部の湯の温度とヒートポンプユニット13で沸上可能とする温度との差が少ないときに開始すると、ヒートポンプユニット13で沸き上げた湯を貯湯タンク21の上部に入れても、混合層ができずに混ざってしまう。
By the way, as shown in FIG. 7, by continuing the heating operation in which the hot water whose temperature has been lowered through the
そのため、上部のサーミスタ25aで検知される貯湯タンク21の上部の温度がヒートポンプユニット13で沸上可能とする温度より低くなり、かつそれらの温度の差が予め設定された例えば15〜30℃の温度差まで広くなったときに、貯湯暖房運転に切り換える。
Therefore, the temperature of the upper part of the hot
次に、図8において、貯湯暖房運転について説明する。 Next, the hot water storage / heating operation will be described with reference to FIG.
三方弁41で貯湯タンク21の下部接続口24と沸上用熱交換器46の入口側とを接続し、調整弁42を貯湯暖房位置として沸上用熱交換器46の出口側に対して貯湯タンク21の上部接続口22側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23b側との両方を開くとともに、両方から流れる湯の各流量の割合を調整する。各流量の割合は、給湯設定温度と、上部のサーミスタ25aで検知される温度と、中間部のサーミスタ25cで検知される温度とから、給湯設定温度の湯を給湯するのに適した割合を決定する。
The three-
ヒートポンプユニット13の圧縮機45を運転開始した後、貯湯用循環路81中に位置する循環ポンプ36を駆動し、貯湯タンク21の下部接続口24から取り出した水をヒートポンプユニット13の沸上用熱交換器46に送り込んで沸上目標温度に沸き上げ、この沸上用熱交換器46で沸き上げた湯を調整弁42に送り込む。調整弁42では、上部接続口22側と暖房用熱交換器52を経た他方の中間接続口23b側とへの流量の割合を調整し、湯が暖房回路56の暖房用熱交換器52を経て貯湯タンク21の他方の中間接続口23bに循環するとともに、湯が貯湯タンク21の上部接続口22に循環して貯湯タンク21の上部に貯湯する。例えば、調整弁42による上部接続口22側と暖房用熱交換器52を経た他方の中間接続口23b側とへの流量の割合は、昼間時間帯は貯湯7:暖房3、23時以降の深夜時間帯は貯湯5:暖房5とする。
After the
暖房ユニット14では、暖房回路56の暖房用循環ポンプ55を駆動し、シスターン54内の循環液を暖房用熱交換器52に送り込んで貯湯タンク21の湯と熱交換して温度を上昇させ、この温度上昇した循環液を暖房パネル53に送り込んで暖房し、暖房パネル53を通過して温度低下した循環液をシスターン54に戻す。
In the
そして、貯湯タンク21の上部には高温水が入り、中間部には暖房用熱交換器52を経て温度低下した中温水が入るため、貯湯暖房運転中は、貯湯タンク21の上部と中間部との間で十分な温度差ができて混合層を形成することができ、貯湯タンク21の上部の湯温を高いままに維持できる。
And since hot water enters the upper part of the hot
その後、貯湯タンク21の中間部付近まで高温の湯を貯湯したら、貯湯暖房運転から暖房運転にしても、混合層ができているため、貯湯タンク21の上部の湯温を高いままに維持できる。
After that, if hot water is stored up to the vicinity of the middle part of the hot
そのため、浴槽15に湯張りした湯水を追い焚きする場合に、風呂用熱交換器65が配置された貯湯タンク21の上部の湯の温度が高いために、追い焚きや保温に十分な能力が得られる。
Therefore, when the hot water filled in the
なお、この貯湯給湯運転時に、暖房が所定温度になった場合などは、調整弁42で暖房用熱交換器52への湯の流れを止め、貯湯タンク21の上部にのみ湯を入れることにより、貯湯タンク21の上部の湯の温度を高める時間を短縮できる。
In addition, when the heating reaches a predetermined temperature during this hot water storage hot water operation, the flow of hot water to the
次に、図9において、暖房運転時に、中温水を給湯する給湯動作について説明する。 Next, in FIG. 9, a hot water supply operation for supplying hot medium water during heating operation will be described.
暖房運転時には、三方弁41で貯湯タンク21の一方の中間接続口23aと沸上用熱交換器46の入口側とを接続し、調整弁42を暖房位置として沸上用熱交換器46の出口側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bとを接続し、暖房用循環路82を形成する。
During heating operation, the three-
この暖房用循環路82中に位置する循環ポンプ36を駆動し、貯湯タンク21の一方の中間接続口23aから取り出した湯を暖房回路56の暖房用熱交換器52を経て貯湯タンク21の他方の中間接続口23bに循環させる。
The
暖房ユニット14では、暖房回路56の暖房用循環ポンプ55を駆動し、シスターン54内の循環液を暖房用熱交換器52に送り込んで貯湯タンク21の湯と熱交換して温度を上昇させ、この温度上昇した循環液を暖房パネル53に送り込んで暖房し、暖房パネル53を通過して温度低下した循環液をシスターン54に戻す。
In the
この暖房運転中において、台所や浴室のシャワーなどで湯を使用したり、浴槽15に湯張りしたり足し湯し、給湯路38から出湯すると、中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度が、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より高ければ、貯湯タンク21の中間部の湯のみを給湯するように調整弁42は暖房位置のまま維持する。例えば、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度を給湯設定温度+5℃とした場合、この温度より中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度−5℃が高ければ、調整弁42は暖房位置のまま維持する。そのため、貯湯タンク21の一方の中間接続口23aから取り出した湯が給湯路38に流れるとともに、貯湯タンク21の他方の中間接続口23bから取り出して暖房用熱交換器52を経て温度低下した湯が給湯路38に合流して流れる。
During this heating operation, if hot water is used in a shower in the kitchen or bathroom, etc., or if hot water is added to the
また、中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度が、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より低ければ、貯湯タンク21の上部の湯と中間部の湯とを混合して給湯するように調整弁42を貯湯暖房位置に切り換える。例えば、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度を給湯設定温度+5℃とした場合、この温度より中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21の中間部の湯の温度−5℃が低ければ、調整弁42を貯湯暖房位置に切り換える。
If the temperature of the hot water in the intermediate portion of the hot
調整弁42を貯湯暖房位置とすることで、給湯路38に対して、貯湯タンク21の上部接続口22側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23b側との両方を開くとともに、両方から流れる湯の各流量の割合を調整する。これにより、貯湯タンク21の一方の中間接続口23aから取り出した湯が給湯路38に流れるとともに、調整弁42で貯湯タンク21の他方の中間接続口23bから取り出して暖房用熱交換器52を経て温度低下した湯と上部接続口22から取り出した湯(高温水)とを混合した湯が給湯路38に流れる。給湯路38に流れる湯の温度を給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度よりも高くなるように調整弁42で割合を調整する。なお、給湯しているときには暖房用熱交換器52に対して貯湯タンク21の湯が通常の暖房運転時とは逆方向に流れ、給湯が止まれば暖房用熱交換器52に対して貯湯タンク21の湯が通常の暖房運転時の方向に流れる。
By setting the
次に、図10において、ヒートポンプユニット13の運転中に蒸発器48に霜が付着した場合の除霜運転について説明する。
Next, the defrosting operation in the case where frost is attached to the
三方弁41で貯湯タンク21の一方の中間接続口23aと沸上用熱交換器46の入口側とを接続し、調整弁42を暖房位置として沸上用熱交換器46の出口側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bとを接続し、暖房用循環路82と同じ流路を形成する。
A three-
この暖房用循環路82中に位置する循環ポンプ36を駆動し、貯湯タンク21の一方の中間接続口23aから取り出した湯をヒートポンプユニット13の沸上用熱交換器46に送り、沸上用熱交換器46の温度を上昇させて除霜する。沸上用熱交換器46を通過して温度低下した湯水は貯湯タンク21の他方の中間接続口23bに循環させる。
The
以上のように、給湯装置11によれば、暖房運転時に、貯湯タンク21の一方の中間接続口23aから取り出した湯を暖房回路56の暖房用熱交換器52を経て貯湯タンク21の他方の中間接続口23bに循環させることにより、貯湯タンク21の下部の水温を低い状態に維持できるため、その後の貯湯運転時に貯湯タンク21の下部の水を取り出して沸き上げるヒートポンプユニット13の沸上効率を維持でき、沸上目標温度に沸き上げることができる。
As described above, according to the hot
また、三方弁41および調整弁42のみで、貯湯運転、給湯、暖房運転、貯湯暖房運転、除霜運転などを切り換えることができるとともに、貯湯タンク21の中間接続口23a,23bからの湯の取り出しおよび取り入れができ、貯湯タンク21の中間部から湯を取り出すために専用の弁などが必要なく、構成を簡素化できる。
Moreover, hot water storage operation, hot water supply, heating operation, hot water storage heating operation, defrosting operation, etc. can be switched only by the three-
つまり、貯湯運転時には、三方弁41で貯湯タンク21の下部接続口24と沸上用熱交換器46の入口側とを接続するとともに調整弁42で貯湯タンク21の上部接続口22と沸上用熱交換器46の出口側とを接続して貯湯用循環路81を形成させ、また、暖房運転時には、三方弁41で貯湯タンク21の一方の中間接続口23aと沸上用熱交換器46の入口側とを接続するとともに調整弁42で沸上用熱交換器46の出口側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bとを接続して暖房用循環路82を形成させることができるため、貯湯タンク21の中間部から湯を取り出すために専用の弁などが必要なく、三方弁41および調整弁42のみで済み、構成を簡素化できる。
That is, at the time of hot water storage operation, the three-
また、調整弁42と沸上用熱交換器46の入口側との間に給湯路38を接続し、給湯時に、調整弁42で貯湯タンク21の上部接続口22および暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23bのいずれか一方と給湯路38とを接続させることにより給湯でき、貯湯タンク21の上部と中間部とから給湯するための専用の弁などが必要なく、貯湯運転や暖房運転に用いる調整弁42を兼用でき、構成を簡素化できる。
In addition, a hot
この給湯時に、中間部のサーミスタ25cで検知される貯湯タンク21内の中間部の湯の温度が給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より高ければ調整弁42で貯湯タンク21の他方の中間接続口23bから取り出した湯を給湯路38に送り、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より低ければその調整弁42で貯湯タンク21の上部接続口22から取り出した湯と貯湯タンク21の他方の中間接続口23bから取り出した湯とを混合して給湯路38に送ることができ、貯湯タンク21内の中間部以下の湯を優先して使用し、貯湯タンク21内の上部に高温の湯を残すことができる。
At the time of this hot water supply, if the temperature of the intermediate hot water in the hot
また、貯湯暖房運転時に、三方弁41で貯湯タンク21の下部接続口24と沸上用熱交換器46の入口側とを接続するとともに調整弁42で沸上用熱交換器46の出口側に対して貯湯タンク21の上部接続口22側と暖房用熱交換器52を経た貯湯タンク21の他方の中間接続口23b側との両方を開いて接続することにより、三方弁41および調整弁42の切り換えで、暖房運転と貯湯運転とを同時にできる。
Further, during hot water storage heating operation, the three-
この暖房運転を継続することで、貯湯タンク21の中間部の湯の温度が下がり、さらに貯湯タンク21の上部の湯の温度も下がってくるが、上部のサーミスタ25aで検知される貯湯タンク21の上部の温度がヒートポンプユニット13で沸上可能とする温度より低くなりかつそれらの温度の差が予め設定された温度差より広くなったときに、貯湯暖房運転に切り換えることにより、貯湯タンク21の上部に取り入れた高温の湯と中間部の中温水との温度差でこれらの間に混合層を形成でき、貯湯タンク21の上部に高温の湯を貯湯できる。
By continuing this heating operation, the temperature of the hot water in the middle part of the hot
11 給湯装置
13 ヒートポンプユニット
21 貯湯タンク
22 上部接続口
23a,23b 中間接続口
24 下部接続口
25a 上部温度検知手段としてのサーミスタ
25b,25c 中間部温度検知手段としてのサーミスタ
38 給湯路
41 第1の切換手段としての三方弁
42 第2の切換手段としての調整弁
44 冷媒回路
45 圧縮機
46 沸上用熱交換器
48 蒸発器
52 暖房用熱交換器
56 暖房回路
75 制御部
81 貯湯用循環路
82 暖房用循環路
11 Water heater
13 Heat pump unit
21 Hot water storage tank
22 Upper connection port
23a, 23b Intermediate connection port
24 Bottom connection port
25a Thermistor as upper temperature detection means
25b, 25c Thermistor as intermediate temperature detection means
38 Hot water supply path
41 Three-way valve as first switching means
42 Regulating valve as second switching means
44 Refrigerant circuit
45 Compressor
46 Heat exchanger for boiling
48 Evaporator
52 Heat exchanger for heating
56 Heating circuit
75 Control unit
81 Hot water storage circuit
82 Heating circuit
Claims (6)
圧縮機、沸上用熱交換器および蒸発器が設けられる冷媒回路を有するヒートポンプユニットと、
前記貯湯タンクの下部接続口から取り出した水を前記ヒートポンプユニットの沸上用熱交換器を経て貯湯タンクの上部接続口に循環させる貯湯用循環路と、
暖房用熱交換器を有する暖房回路と、
前記貯湯タンクの一方の中間接続口から取り出した湯を前記暖房回路の暖房用熱交換器を経て貯湯タンクの他方の中間接続口に循環させる暖房用循環路と
を具備していることを特徴とする給湯装置。 An upper connection port is provided at the upper part, a lower connection port is provided at the lower part, and a hot water storage tank provided with two intermediate connection ports in an intermediate part between these upper connection port and lower connection port;
A heat pump unit having a refrigerant circuit provided with a compressor, a boiling heat exchanger and an evaporator;
A hot water storage circuit that circulates water taken from the lower connection port of the hot water storage tank to the upper connection port of the hot water storage tank via the heat exchanger for boiling of the heat pump unit;
A heating circuit having a heat exchanger for heating;
A heating circuit that circulates hot water taken out from one intermediate connection port of the hot water storage tank to the other intermediate connection port of the hot water storage tank via a heating heat exchanger of the heating circuit. Hot water supply device.
前記貯湯タンクの上部接続口と沸上用熱交換器の出口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口との間で流路を切り換える第2の切換手段と、
貯湯運転時には前記第1の切換手段で貯湯タンクの下部接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに前記第2の切換手段で貯湯タンクの上部接続口と沸上用熱交換器の出口側とを接続して前記貯湯用循環路を形成させ、暖房運転時には前記第1の切換手段で貯湯タンクの一方の中間接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに前記第2の切換手段で沸上用熱交換器の出口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口とを接続して暖房用循環路を形成させる制御部と
を具備していることを特徴とする請求項1記載の給湯装置。 First switching means for switching the flow path between one intermediate connection port and lower connection port of the hot water storage tank and the inlet side of the boiling heat exchanger;
Second switching means for switching the flow path between the upper connection port of the hot water storage tank, the outlet side of the heating heat exchanger, and the other intermediate connection port of the hot water storage tank through the heating heat exchanger;
During the hot water storage operation, the first switching means connects the lower connection port of the hot water tank and the inlet side of the boiling heat exchanger, and the second switching means exchanges the upper connection port of the hot water tank and the boiling heat exchange. The hot water storage circulation path is formed by connecting the outlet side of the storage device, and one intermediate connection port of the hot water storage tank and the inlet side of the boiling heat exchanger are connected by the first switching means during heating operation. And a controller for connecting the outlet side of the boiling heat exchanger and the other intermediate connection port of the hot water storage tank through the heating heat exchanger to form a heating circulation path by the second switching means. The hot water supply apparatus according to claim 1, wherein
制御部は、給湯時に、前記第2の切換手段で貯湯タンクの上部接続口および暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口のいずれか一方と給湯路とを接続させる
ことを特徴とする請求項1または2記載の給湯装置。 Connected between the second switching means and the inlet side of the boiling heat exchanger, hot water taken out from either the upper connection port of the hot water storage tank or one of the intermediate connection ports through the second switching means. A hot water supply path for hot water supply,
The controller is configured to connect, at the time of hot water supply, one of the upper connection port of the hot water storage tank and the other intermediate connection port of the hot water storage tank through the heating heat exchanger and the hot water supply path by the second switching means. The hot water supply apparatus according to claim 1 or 2.
第2の切換手段は、給湯路側に対して、貯湯タンクの上部接続口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口側との両方を開いて接続可能とするとともにそれら両方を開いたときの各流量の割合を調整可能とする調整弁であり、
制御部は、給湯時に、前記中間部温度検知手段で検知される貯湯タンク内の中間部の湯の温度が給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より高ければ前記調整弁で貯湯タンクの他方の中間接続口から取り出した湯を給湯路に送り、給湯設定温度の湯を給湯するのに必要な温度より低ければ前記調整弁で貯湯タンクの上部接続口から取り出した湯と貯湯タンクの他方の中間接続口から取り出した湯とを混合して給湯路に送る
ことを特徴とする請求項3記載の給湯装置。 An intermediate temperature detecting means for detecting the temperature of the hot water in the intermediate part in the hot water storage tank is provided,
The second switching means allows both the upper connection port side of the hot water storage tank side and the other intermediate connection port side of the hot water storage tank through the heating heat exchanger to be connected to the hot water supply channel side and both of them. It is a regulating valve that makes it possible to adjust the ratio of each flow rate when opening
When the temperature of the hot water in the intermediate portion in the hot water storage tank detected by the intermediate temperature detecting means is higher than the temperature required to supply hot water at the hot water supply set temperature during hot water supply, The hot water taken out from the other intermediate connection port is sent to the hot water supply passage, and if it is lower than the temperature required to supply hot water at the hot water set temperature, the hot water taken out from the upper connection port of the hot water storage tank and the hot water storage tank The hot water supply apparatus according to claim 3, wherein the hot water taken out from the other intermediate connection port is mixed and sent to the hot water supply path.
制御部は、暖房運転と貯湯運転とを並行して実行する貯湯暖房運転時に、第1の切換手段で貯湯タンクの下部接続口と沸上用熱交換器の入口側とを接続するとともに前記調整弁で沸上用熱交換器の出口側に対して貯湯タンクの上部接続口側と暖房用熱交換器を経た貯湯タンクの他方の中間接続口側との両方を開いて接続する
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれか記載の給湯装置。 The second switching means opens both the upper connection port side of the hot water storage tank and the other intermediate connection port side of the hot water storage tank through the heating heat exchanger with respect to the outlet side of the boiling heat exchanger. It is a regulating valve that can be connected and can adjust the ratio of each flow rate when both of them are opened.
The control unit connects the lower connection port of the hot water storage tank and the inlet side of the boiling heat exchanger with the first switching means during the hot water storage heating operation in which the heating operation and the hot water storage operation are performed in parallel. It is characterized in that both the upper connection port side of the hot water storage tank and the other intermediate connection port side of the hot water storage tank through the heating heat exchanger are opened and connected to the outlet side of the boiling heat exchanger with a valve. The hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 4.
制御部は、暖房運転時に、前記上部温度検知手段で検知される貯湯タンクの上部の温度がヒートポンプユニットで沸上可能とする温度より低くなりかつそれらの温度の差が予め設定された温度差より広くなったときに、貯湯暖房運転に切り換える
ことを特徴とする請求項5記載の給湯装置。 It has an upper temperature detection means for detecting the temperature of the upper hot water in the hot water storage tank,
The controller is configured such that, during the heating operation, the temperature of the upper portion of the hot water storage tank detected by the upper temperature detecting means is lower than the temperature that can be raised by the heat pump unit, and the difference between these temperatures is greater than a preset temperature difference. The hot water supply device according to claim 5, wherein the hot water storage device is switched to hot water storage and heating operation when it becomes wide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005016436A JP4484213B2 (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005016436A JP4484213B2 (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006207839A true JP2006207839A (en) | 2006-08-10 |
JP4484213B2 JP4484213B2 (en) | 2010-06-16 |
Family
ID=36964910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005016436A Expired - Fee Related JP4484213B2 (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4484213B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008101833A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | Hot water tank for beverage supply device |
JP2011027298A (en) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Corona Corp | Hot water storage type hot water supply heating device |
JP2011214776A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Fujitsu General Ltd | Hot water supply/hot water heating device by binary refrigerating cycle |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003114053A (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Denso Corp | Reservoir type hot-water supply device |
JP2003161518A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water supply device |
JP2003240342A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Corona Corp | Heat pump type hot water supply system |
JP2004286307A (en) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Corona Corp | Storage type water heater |
JP2004317093A (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-11 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | Heat pump hot water supply and heating apparatus |
-
2005
- 2005-01-25 JP JP2005016436A patent/JP4484213B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003114053A (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Denso Corp | Reservoir type hot-water supply device |
JP2003161518A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water supply device |
JP2003240342A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Corona Corp | Heat pump type hot water supply system |
JP2004286307A (en) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Corona Corp | Storage type water heater |
JP2004317093A (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-11 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | Heat pump hot water supply and heating apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008101833A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | Hot water tank for beverage supply device |
JP2011027298A (en) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Corona Corp | Hot water storage type hot water supply heating device |
JP2011214776A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Fujitsu General Ltd | Hot water supply/hot water heating device by binary refrigerating cycle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4484213B2 (en) | 2010-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014399713B2 (en) | Heating and hot water supply system | |
JP5041914B2 (en) | Water heater | |
JP4294624B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP2009068825A (en) | Water heater | |
JP4236194B2 (en) | Water heater | |
JP2004286307A (en) | Storage type water heater | |
JP4818780B2 (en) | Water heater | |
KR20150092160A (en) | Heat pump heat supply system | |
JP2009210195A (en) | Water heater | |
JP4030394B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP2009210205A (en) | Water heater | |
JP4484213B2 (en) | Water heater | |
JP5401117B2 (en) | Water heater | |
JP2007139258A (en) | Hot water storage type water heater | |
JP2012237492A (en) | Storage type water heater | |
JP2007071471A (en) | Heating device and hot-water supply heating device | |
JP2007198637A (en) | Heat pump type water heater | |
JP3888117B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP4197674B2 (en) | Water heater | |
JP2009002599A (en) | Heat pump type water heater | |
JP2008304145A (en) | Hot water supply device and control device for the same | |
JP2004116889A (en) | Hot water storage-type hot water supply device | |
JP4165594B2 (en) | Hot water storage water heater | |
JP2006349273A (en) | Water heater | |
JP2005147557A (en) | Hot water supply apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091014 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091211 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100317 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100319 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |