JP2006300489A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 1次側循環通路11は、貯湯タンク10内に貯えられた蓄熱用流体のうち、高温と中温との蓄熱用流体の両方を第1の流通部30aに流入するように構成され、かつ第2の流通部30bに給湯用水が流通されて加熱するときに、少なくとも給湯用熱交換器30で加熱された給湯用水の温度とその流量とに基づいて、第1の流通部30aに流入する蓄熱用流体の温度とその流量とを調節する給湯制御部40を有する。これにより、加熱手段の運転効率の向上が図れる。
【選択図】 図1
Description
1次側循環通路(11)は、貯湯タンク(10)内に貯えられた蓄熱用流体のうち、高温の蓄熱用流体もしくは中温の蓄熱用流体、もしくは高温と中温との蓄熱用流体の両方のいずれかを第1の流通部(30a)に流入するように構成され、かつ第2の流通部(30b)に給湯用水が流通されて加熱するときに、少なくとも給湯用熱交換器(30)で加熱された給湯用水の温度とその流量とに基づいて、第1の流通部(30a)に流入する蓄熱用流体の温度とその流量とを調節する給湯制御手段(40)を有することを特徴としている。
所望する給湯温度、給湯用熱交換器(30)により給湯用水を加熱するときの目標温度、1次側入口温度検出手段(54)によって検出される蓄熱用流体の入口温度、給水温度検出手段(51)によって検出される給湯用水の給水温度、2次側流量検出手段(35a、35b)によって検出される給湯用水の流量、もしくは2次側出口温度検出手段(52)によって検出される給湯用水の出口温度のいずれかに基づいて、第1の流通部(30a)に流入する蓄熱用流体の温度とその流量とを調節することを特徴としている。
以下、本発明の第1実施形態による貯湯式給湯装置を図1ないし図3に基づいて説明する。図1は本発明を適用させた貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図であり、図2は給湯制御手段である給湯制御部40の制御処理を示すフローチャートである。
以上の第1実施形態では循環ポンプ17により第1の流通部30aに流入する蓄熱用流体の流量を調節するようにしたが、これに限らず、図4に示すように、戻り管15の中途に流量調節弁19を設け、給湯制御部40で流量調節弁19の開度を制御して蓄熱用流体の流量を調節するようにしても良い。
以上の実施形態では、貯湯タンク10の外部に給湯用熱交換器30を配置して1次側循環通路11を構成したが、これに限らず、具体的には、図5に示すように、給湯用熱交換器30を貯湯タンク10内に収容するように構成しても良い。ただし、このときには、1次側循環通路11の戻り管15は、貯湯タンク10内の下方部に配置される。なお、循環ポンプ17は往き管14に設けられている。
以上の実施形態では、冷媒に二酸化炭素を用いたヒートポンプユニット20を加熱手段として説明したが、これに限らず、フロン、代替フロンなどの冷媒を用いる一般的なヒートポンプサイクルでも良い。
11…1次側循環通路
16…高中温混合弁(1次側入口温度調節手段)
17…循環ポンプ(ポンプ手段)
19…流量調節弁
20…ヒートポンプユニット(加熱手段)
30…給湯用熱交換器
30a…第1の流通部
30b…第2の流通部
34a、34b…給湯用混合弁(給湯温度調節手段)
35a、35b…流量カウンタ(2次側流量検出手段)
40…給湯制御部(給湯制御手段)
51…給水サーミスタ(給水温度検出手段)
52…熱交換後サーミスタ(2次側出口温度検出手段)
54…熱交換前サーミスタ(1次側入口温度検出手段)
Claims (7)
- 蓄熱用流体を内部に貯える貯湯タンク(10)と、
前記貯湯タンク(10)内の蓄熱用流体を加熱する加熱手段(20)と、
前記貯湯タンク(10)内に貯えられた蓄熱用流体が流通する第1の流通部(30a)と給湯用水が流通する第2の流通部(30b)とを隣接して設け、かつ蓄熱用流体と給湯用水とが対向流となるように構成され、両者間で熱交換を行う給湯用熱交換器(30)と、
前記貯湯タンク(10)内の蓄熱用流体を前記第1の流通部(30a)に流通させて、前記貯湯タンク(10)内の下方部に戻すための1次側循環通路(11)とを備える貯湯式給湯装置において、
前記1次側循環通路(11)は、前記貯湯タンク(10)内に貯えられた蓄熱用流体のうち、高温の蓄熱用流体もしくは中温の蓄熱用流体、もしくは高温と中温との蓄熱用流体の両方のいずれかを前記第1の流通部(30a)に流入するように構成され、
かつ前記第2の流通部(30b)に給湯用水が流通されて加熱するときに、少なくとも前記給湯用熱交換器(30)で加熱された給湯用水の温度とその流量とに基づいて、前記第1の流通部(30a)に流入する蓄熱用流体の温度とその流量とを調節する給湯制御手段(40)を有することを特徴とする貯湯式給湯装置。 - 前記給湯制御手段(40)は、
前記第1の流通部(30a)に流入する蓄熱用流体の入口温度を検出する1次側入口温度検出手段(54)と、
前記第2の流通部(30b)に流入する給湯用水の給水温度を検出する給水温度検出手段(51)と、
前記第2の流通部(30b)を通過する給湯用水の流量を検出する2次側流量検出手段(35a、35b)と、
前記第2の流通部(30b)から流出する給湯用水の出口温度を検出する2次側出口温度検出手段(52)とを備え、
所望する給湯温度、前記給湯用熱交換器(30)により給湯用水を加熱するときの目標温度、前記1次側入口温度検出手段(54)によって検出される蓄熱用流体の入口温度、前記給水温度検出手段(51)によって検出される給湯用水の給水温度、前記2次側流量検出手段(35a、35b)によって検出される給湯用水の流量、もしくは前記2次側出口温度検出手段(52)によって検出される給湯用水の出口温度のいずれかに基づいて、前記第1の流通部(30a)に流入する蓄熱用流体の温度とその流量とを調節することを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記1次側循環通路(11)には、蓄熱用流体を循環させるポンプ手段(17)が設けられ、
前記給湯制御手段(40)は、前記ポンプ手段(17)の回転数を制御して前記第1の流通部(30a)に流入する蓄熱用流体の流量を調節することを特徴とする請求項1または請求項2記載の貯湯式給湯装置。 - 前記1次側循環通路(11)には、蓄熱用流体を循環させるポンプ手段(17)と蓄熱用流体の流量を調節できる流量調節弁(19)とが設けられ、
前記給湯制御手段(40)は、前記ポンプ手段(17)の回転数を一定に制御し、かつ前記流量調節弁(19)を制御して前記第1の流通部(30a)に流入する蓄熱用流体の流量を調節することを特徴とする請求項1または請求項2記載の貯湯式給湯装置。 - 前記1次側循環通路(11)には、前記貯湯タンク(10)から取り出された高温の蓄熱用流体に前記貯湯タンク(10)から取り出された中温の蓄熱用流体とを混合して前記第1の流通部(30a)に流入する蓄熱用流体の温度調節をする1次側入口温度調節手段(16)が設けられ、
前記給湯制御手段(40)は、前記第1の流通部(30a)を流出する出口温度が前記第2の流通部(30b)に流入する給湯用水の給水温度の近傍に接近するように前記1次側入口温度調節手段(16)を制御することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記第2の流通部(30b)の下流側には、前記給湯用熱交換器(30)で熱交換された給湯用水に前記給湯用熱交換器(30)で熱交換される前の給湯用水とを混合して給湯用水の温度調節をする給湯温度調節手段(34a、34b)が設けられ、
前記目標温度は、所望する給湯温度よりも所定温度高い温度に設定され、
前記給湯温度調節手段(34a、34b)は、前記給湯用熱交換器(30)により前記目標温度に加熱された給湯用水に前記給湯用熱交換器(30)で熱交換される前の給湯用水とを混合して所望する給湯温度に調節することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記加熱手段(20)は、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルであり、臨界圧力以上に昇圧された冷媒により蓄熱用流体を加熱することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
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