JP2007057145A - Heat storage and hot water storage type hot water supply device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、蓄熱材を利用した蓄熱式の給湯と、電気ヒータを備えた貯湯式の給湯とを組み合わせた給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water supply apparatus that combines a heat storage type hot water supply using a heat storage material and a hot water storage type hot water supply provided with an electric heater.
従来よりこの種の給湯装置では、深夜電力等を利用して電気ヒータで加熱された温水を貯湯タンクに貯湯し、昼間や夜の給湯で使用して極力ランニングコストを削減し、効率が良く経済的な給湯を行うものであった。(例えば、特許文献1参照)
ところでこの従来のものでは、湯切れをせず又途中で沸き増し運転などをしないようにする為に、どうしても貯湯タンクを大きなものにしてしまうと、断熱材も大きくなり、結果として器具全体が大型となって、設置場所も取るし扱いずらいと言う問題点を有するものであった。 By the way, with this conventional one, if the hot water storage tank is inevitably made large in order not to run out of hot water or to increase the operation on the way, the heat insulating material becomes large, resulting in a large overall device. As a result, it has a problem that it takes a place of installation and is difficult to handle.
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、請求項1では、内方に蓄熱材を充填し加熱手段及び給湯用熱交換器を備えた蓄熱缶体と、電気ヒータを内方に備えた電温缶体とを同一枠体内に設け、更に蓄熱缶体内の給湯用熱交換器と電温缶体とを配管接続して給湯するようにしたものである。 This invention pays attention to this point, and in order to solve the above-mentioned drawbacks, in particular, in the configuration, in claim 1, a heat storage can body that is filled with a heat storage material inward and includes a heating means and a hot water supply heat exchanger, An electric temperature can body having an electric heater inside is provided in the same frame, and a hot water supply heat exchanger in the heat storage can body and the electric temperature can body are connected by piping to supply hot water.
請求項2では、内方に蓄熱材を充填し加熱手段及び給湯用熱交換器を備えた蓄熱缶体と、電気ヒータを内方に備えた電温缶体とを同一枠体内に設け、更に蓄熱缶体内の給湯用熱交換器と電温缶体とを配管接続し、電温缶体内の湯水を給湯用熱交換器に供給して給湯管から給湯するようにしたものである。
In
請求項3では、内方に蓄熱材を充填し加熱手段及び給湯用熱交換器を備えた蓄熱缶体と、電気ヒータを内方に備えた電温缶体とを同一枠体内に設け、更に蓄熱缶体内の給湯用熱交換器と電温缶体とを配管接続し、給湯用熱交換器通過後の湯水を電温缶体に供給して給湯管から給湯するようにしたものである。
In
請求項4では、前記加熱手段は、電温缶体内の高温水を循環させる循環回路、循環ポンプと、蓄熱缶体内に備えられた加熱用熱交換器とで構成したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the heating means comprises a circulation circuit for circulating high-temperature water in the electric temperature can, a circulation pump, and a heat exchanger for heating provided in the heat storage can.
前記加熱手段は、電気ヒータで構成したものである。 The heating means is constituted by an electric heater.
請求項1の発明によれば、蓄熱材を利用して熱を貯える蓄熱式給湯と、電気温水器の貯湯式給湯とを併用することで、蓄熱式の経済性と効率の良さ、電温の沸き増し早さからの使用勝手の良さの両方の良い点を合わせ持つものであり、特に蓄熱式給湯では、水よりも大量の熱エネルギーを吸熱、放熱することが出来る蓄熱材を利用することで、少量の蓄熱材で従来のものと同等の能力の給湯を行うことが出来、蓄熱缶体も極めて小さなもので良く、給湯機器全体をコンパクト化することが出来、設置スペースもいらず、取り扱い易くなるものである。 According to the first aspect of the present invention, the combined use of a regenerative hot water supply that stores heat using a heat storage material and a hot water storage hot water supply of an electric water heater makes it possible to improve the economics and efficiency of the regenerative heat storage, It has both the good point of use from the speed of boiling up, especially in the case of regenerative hot water, by using a heat storage material that can absorb and dissipate a larger amount of heat energy than water. It is possible to supply hot water with the same capacity as the conventional one with a small amount of heat storage material, the heat storage can body can be very small, the whole hot water supply equipment can be made compact, installation space is not required, and it is easy to handle It will be.
又請求項2の発明によれば、上記に加えて先ず電温に貯湯された湯水が給湯として使用されるので、この貯湯水がある間は蓄熱缶体内の蓄熱をあまり使用することはなく、無駄な熱の放出がなく効率が良いものである。
According to the invention of
又請求項3の発明によれば、上記に加えて確実に電温に貯湯された湯水からの使用が可能であり、無駄な熱の使用を防止出来、更に貯湯湯水がなくなった時には、電温による沸き増しで的確に給湯の継続が可能で使用便利である。
Further, according to the invention of
又請求項4の発明によれば、蓄熱缶体の熱源を電温缶体の電気ヒータとしたので、複数の熱源を用意しなくとも熱源は一つで済み、制御も簡単になり故障の心配がないものである。 According to the invention of claim 4, since the heat source of the heat storage can body is an electric heater of an electric temperature can body, one heat source is sufficient even if a plurality of heat sources are not prepared, and control is simplified and there is a risk of failure. There is no.
又請求項5の発明によれば、蓄熱缶体の熱源を電温缶体の電気ヒータとは別の電気ヒータとしたので、熱源が多くなり制御は複雑となるが、製造し易くメンテナンスも容易に行われるものである。
According to the invention of
次にこの発明の蓄熱及び貯湯式給湯装置の一実施形態を図1に基づいて説明する。
この蓄熱及び貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に蓄熱及び貯湯して給湯に用いるもので、1は内方に蓄熱材2を充填すると共に中央部に加熱手段を構成する加熱用熱交換器3を備えた蓄熱缶体で、内方上部には風呂循環路4が接続し円筒状に巻回された風呂用熱交換器5が備えられ、又その下には同じく円筒状に巻回された給湯用熱交換器6が備えられている。
Next, an embodiment of the heat storage and hot water storage type hot water supply apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
This heat storage and hot water storage type hot water supply device is used for hot water storage and hot water storage in the late night hours when the unit price of contracted electric power by time zone is low, and 1 is filled with the
前記蓄熱材2は、ナトリウム系水和剤で凝固状態から融解状態へと相を変化させることによって生じる潜熱を利用するもので、90℃近い高温レベルで温水の約10倍に相当する画期的な大量の熱エネルギーを吸熱・放熱することが出来るものである。
The
7は電気ヒータ8を下部に備えた電温缶体で、上鏡板9と下鏡板10との間を補強パイプ11で連結し補強した直圧缶体であり、底部には給水サーミスタ12及びフローセンサ13を備えた給水管14が接続しており、上部には蓄熱缶体1内の給湯用熱交換器6に電温缶体7内の湯水を流入させる連通管15が備えられている。
16は深夜時間帯に電温缶体7で高温に加熱された湯水を、蓄熱缶体1の加熱用熱交換器3へ循環させて、前記蓄熱材2に熱を蓄熱させる循環回路で、連通管15途中に二方弁17を介して加熱用熱交換器3の入口側を接続した循環往き管18と、加熱用熱交換器3の出口側と二方弁19を介して給水管14を接続した循環戻り管20と、この循環戻り管20の途中に備えられた循環ポンプ21とで構成されている。
22は給湯用熱交換器6の他端に接続された給湯管で、途中には高温水と給水管14からバイパスした給水バイパス管23からの給水とを混合する湯水混合弁24が備えられ、混合後の湯水温度を検知する給湯サーミスタ25の検知温度が設定温度になるように湯水混合弁24を制御するものである。
22 is a hot water supply pipe connected to the other end of the hot water
26は蓄熱缶体1及び電温缶体7及び各配管を収納したコンパクトサイズの枠体であり、27は電温缶体7上部に連結されたエア抜き兼用の減圧弁である。
次にこの一実施形態の作動を説明する。
まず、深夜電力時間帯では電気ヒータ8が通電され、電温缶体7内では貯湯水が高温に加熱されてこれを貯湯する。又蓄熱缶体1では、循環回路16によってこの電温缶体7内の高温水が加熱用熱交換器3に循環されて蓄熱材2に吸熱され、電温缶体7ではこの吸熱で減少した高温水を電気ヒータ8への通電で補充するものである。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, the
更に蓄熱缶体1内の蓄熱材2は、凝固状態から吸熱を開始し、融解するまでは熱エネルギーを吸収するが、約90℃近くに達し融解(相変化)する段階で蓄熱(吸熱)量は大きく急増して白濁化する。融解、白濁後も吸熱量は少ないが吸熱し、完全に融解した時に潜熱量は最大となるものであり、深夜電力時間帯では蓄熱缶体1には多くの熱が蓄熱される。
Furthermore, the
そして、給湯栓(図示せず)を開栓することで、電温缶体7内の高温水が連通管15から蓄熱缶体1内の給湯用熱交換器6を通り、給湯管22の湯水混合弁24で給水と混合され設定温度の給湯として供給されるものであり、給湯用熱交換器6を湯水が通過するが、湯水温度が蓄熱材2の吸熱温度より高い時には、蓄熱材2からの放熱は受けず吸熱が減少することはないものである。
Then, by opening the hot water tap (not shown), the hot water in the electric temperature can
更に給湯が進み電温缶体7内の高温水がなくなると、電温缶体7内は給水でいっぱいになり、この状態で給湯を要求された場合は、給水は給湯用熱交換器6を通過することにより、蓄熱材2からの放熱を受けて加熱され高温水となって給湯管22から給湯されるものである。
When the hot water supply further progresses and the hot water in the electric temperature can 7 disappears, the electric temperature can 7 is filled with water, and when hot water is requested in this state, the hot water is supplied to the
尚、風呂の追い焚きや保温は、風呂用熱交換器5に浴槽水を循環させることで、蓄熱材2からの放熱で加熱されて良好に行われるものである。
In addition, the reheating and heat insulation of the bath are performed satisfactorily by being heated by heat radiation from the
このように、蓄熱材2を利用して熱を貯える蓄熱式給湯と、電気温水器の貯湯式給湯とを併用することで、蓄熱式の経済性と効率の良さ、電温の沸き増し早さからの使用勝手の良さの両方の良い点を合わせ持つものであり、特に蓄熱式給湯では、水よりも大量の熱エネルギーを吸熱、放熱することが出来る蓄熱材2を利用することで、少量の蓄熱材2で従来のものと同等の能力の給湯を行うことが出来、蓄熱缶体1も極めて小さなもので良く、給湯機器全体をコンパクト化することが出来、設置スペースもいらず、取り扱い易くなるものである。
In this way, the combined use of the regenerative hot water supply that stores heat using the
次に図2に示す他の実施形態について、前記した一実施形態と同一部分には同一符号を付し、相違する点のみ説明すると、蓄熱缶体1内には加熱手段として電気ヒータ28が設けられ、給水管14を蓄熱缶体1内の給湯用熱交換器6の入口側に接続し、この給湯用熱交換器6の出口側と電温缶体7の底部とを連通管15で連通しており、電温缶体7の上部には給湯管22が直接連通しているものである。
Next, with respect to the other embodiment shown in FIG. 2, the same reference numerals are given to the same parts as those of the above-described one embodiment, and only different points will be described. An
更にこの他の実施形態の作動は、深夜電力時間帯には2つの電気ヒータ8、28に通電し、蓄熱缶体1では電気ヒータ28の発熱により、直接この熱を蓄熱材2が蓄熱するものであり、電気ヒータ8の発熱では、前記と同様に電温缶体7内に高温水を貯湯するものである。
In the operation of this other embodiment, the two
給湯要求がある場合には、給水管14からの給水が蓄熱缶体1内の給湯用熱交換器6を流通することで、蓄熱材2からの放熱で加熱され高温水となって、連通管15を介して電温缶体7底部から流入し、電温缶体7上部の高温水を給湯管22に押し出して給湯として供給するものである。
When there is a hot water supply request, the water supplied from the
又蓄熱缶体1の蓄熱がなくなれば、連通管15からは給水が供給されるので電温缶体7内に貯湯された高温水が給湯用に供給され、更に電温缶体7内の湯水がなくなれば、電気ヒータ8に通電して沸き増して供給することも可能である。
When the heat storage can body 1 has no heat stored, water is supplied from the
従って、確実に電温に貯湯された湯水からの使用が可能であり、無駄な熱の使用を防止出来、更に貯湯湯水がなくなった時には、電温による沸き増しで的確に給湯の継続が可能で使用便利である。
又蓄熱缶体1の熱源を電温缶体7の電気ヒータ8とは別の電気ヒータ28としたので、熱源が多くなり制御は複雑となるが、製造し易くメンテナンスも容易に行われるものである。
Therefore, it is possible to use hot water stored at electric temperature without fail, and it is possible to prevent the use of unnecessary heat, and when hot water is exhausted, hot water supply can be continued accurately by increasing the boiling temperature. Convenient to use.
In addition, since the heat source of the heat storage can body 1 is an
1 蓄熱缶体
2 蓄熱材
3 加熱用熱交換器(加熱手段)
6 給湯用熱交換器
7 電温缶体
8 電気ヒータ
26 枠体
1 Heat storage can
6 Heat Exchanger for
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