JP2008020103A

JP2008020103A - 給湯装置

Info

Publication number: JP2008020103A
Application number: JP2006191118A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yaguchi; 正彦矢口
Original assignee: Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Current assignee: Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-07-12
Also published as: JP5166709B2

Abstract

【課題】浴槽水の追い焚き時に、貯湯タンク17の上部の湯の使用量を低減し、給湯に利用可能な湯量を確保できる給湯装置11を提供する。
【解決手段】浴槽水の追い焚き時、調整弁28により、上部接続経路26から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部接続経路27から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。調整弁28で取り出した湯を追焚用熱交換器36に流し、浴槽水と熱交換する。調整弁28により、追焚用熱交換器36に流れる湯の温度を制御して追焚能力を可変する。貯湯タンク17の中間部から取り出す湯の利用により、貯湯タンク17の上部の湯の使用量を低減し、給湯に利用可能な湯量を確保する。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴槽水の追い焚きを可能とした給湯装置に関する。

従来、給湯装置では、貯湯タンクの下部から水を取り出してヒートポンプユニットで沸き上げるとともに沸き上げた湯を貯湯タンクの上部に取り入れて貯湯し、この貯湯タンクに貯湯した湯を給湯や浴槽に張った浴槽水の追い焚きに用いている。

貯湯タンク内の湯を利用して浴槽水の追い焚きをする場合は、貯湯タンク外に追焚用熱交換器を配置し、追焚用循環ポンプを作動させて貯湯タンクの上部から湯を取り出して追焚用熱交換器を通じて貯湯タンクの下部に戻すように循環させるとともに、浴槽用循環ポンプを作動させて浴槽水を追焚用熱交換器に循環させ、浴槽水を追い焚きする方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特許第３６３２６５１号公報（第６頁、図２）

しかしながら、浴槽水の追い焚きでは、貯湯タンクの上部に貯湯されている高温の湯が相当量使用されてしまうため、例えば食器洗い機に利用する高温の湯を給湯できなくなったり、給湯に利用可能な湯量が減少し、湯切れが発生するおそれがある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、浴槽水の追い焚き時に、貯湯タンクの上部の湯の使用量を低減し、給湯に利用可能な湯量を確保できる給湯装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の給湯装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部に接続された上部接続経路と、前記貯湯タンクの上下方向の中間部に接続された中間部接続経路と、前記上部接続経路から取り出す前記貯湯タンクの上部の湯と前記中間部接続経路から取り出す前記貯湯タンクの中間部の湯との混合比率を調整して取り出す調整弁と、この調整弁を通じて取り出された湯を給湯する給湯経路と、浴槽水が循環される追焚用熱交換器と、前記給湯経路から前記追焚用熱交換器を通じて前記貯湯タンクの下部に至る追焚用循環経路と、この追焚用循環経路に設けられた追焚用循環ポンプと、前記浴槽水の追い焚き時に、前記調整弁により前記追焚用熱交換器に流れる湯の温度を制御して追焚能力を可変する制御部とを具備しているものである。

請求項２記載の給湯装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部に接続された上部接続経路と、前記貯湯タンクの上下方向の中間部に接続された中間部接続経路と、前記上部接続経路から取り出す前記貯湯タンクの上部の湯と前記中間部接続経路から取り出す前記貯湯タンクの中間部の湯との混合比率を調整して取り出す調整弁と、この調整弁を通じて取り出された湯を給湯する給湯経路と、湯を沸き上げるヒートポンプユニット、このヒートポンプユニットの入口側と前記貯湯タンクの下部とを接続するヒートポンプ往き経路を有するとともに前記ヒートポンプユニットの出口側と前記貯湯タンクの上部および前記中間接続経路のいずれか一方とに切り換えて接続するヒートポンプ戻り経路を有する沸上用循環経路、およびこの沸上用循環経路に設けられた沸上用循環ポンプを備えた室外機と、前記沸上用循環経路のヒートポンプ戻り経路の接続を前記貯湯タンクの上部および前記中間接続経路のいずれか一方に切り換える切換弁と、浴槽水が循環される追焚用熱交換器と、前記給湯経路から前記追焚用熱交換器を通じて前記沸上用循環経路のヒートポンプ往き経路に接続される追焚用循環経路と、前記浴槽水の追い焚き時に、前記切換弁を前記ヒートポンプユニットの出口側と前記中間接続経路との接続に切り換え、前記調整弁を中間部接続経路から湯を取り出すように調整し、前記ヒートポンプユニットを作動させるとともに前記沸上用循環ポンプを作動させる制御部とを具備しているものである。

請求項３記載の給湯装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンクの下部に給水する給水経路と、前記貯湯タンクの上部側から湯を取り出す取出経路と、この取出経路と前記給水経路とに接続されて湯と水とを混合して所定温度に調整した湯を取り出す混合弁と、この混合弁から取り出される湯を給湯する給湯路と、浴槽水が循環される追焚用熱交換器と、前記取出経路から前記追焚用熱交換器を通じて前記給水経路に至る追焚用循環経路と、この追焚用循環経路に設けられた追焚用循環ポンプと具備しているものである。

請求項１記載の給湯装置によれば、浴槽水の追い焚き時に、調整弁によって、貯湯タンクの上部の湯と貯湯タンクの中間部の湯との混合比率を調整することにより、追焚用熱交換器に流れる湯の温度を制御して追焚能力を可変するため、貯湯タンクの上部の湯の使用量を低減でき、給湯に利用可能な湯量を確保できる。しかも、追焚能力を可変できるため、追い焚き効率を向上できる。

請求項２記載の給湯装置によれば、浴槽水の追い焚き時に、切換弁をヒートポンプユニットの出口側と中間接続経路との接続に切り換え、調整弁を中間部接続経路から湯を取り出すように調整し、沸上用循環ポンプを作動させることにより、貯湯タンクを通らずに、ヒートポンプユニットと追焚用熱交換器との間に閉水路の追焚用循環経路を構成でき、ヒートポンプユニットを作動させることにより、ヒートポンプユニットで沸き上げた湯で浴槽水の追い焚きができ、貯湯タンクの上部の湯の使用量を低減でき、給湯に利用可能な湯量を確保できる。しかも、貯湯タンクが湯切れを生じている場合でも、浴槽水の追い焚きができる。

請求項３記載の給湯装置によれば、貯湯タンクの上部側の湯を取出経路、追焚用熱交換器、給水経路を通じて貯湯タンクに戻すように追焚用循環経路内を循環させている追い焚き中に、給湯があれば、追焚用熱交換器を通じて温度低下した湯が給水経路から混合弁に流れて給湯に利用されるため、熱交換で温度低下した湯を有効利用でき、貯湯タンクの上部の湯の使用量を低減でき、給湯に利用可能な湯量を確保できる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１に示すように、給湯装置11は、本体ユニット12と、湯を沸き上げるための室外機13とを備え、浴槽14に張った浴槽水の追焚機能を有している。

本体ユニット12は、湯を貯湯する貯湯タンク17を有し、この貯湯タンク17の側面には、貯湯タンク17の上部および下部とともに貯湯タンク17内における複数の残湯量に対応した上下方向の各高さ位置に、貯湯タンク17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18a〜18fが配設されている。

貯湯タンク17の下部には、水道管などの給水源に配管される給水経路20が接続されている。この給水経路20には、給水圧力を減圧する減圧弁21、貯湯タンク17への給水の流れのみを許容する逆止弁22、給水経路20を開閉する開閉弁23が配設されている。給水経路20は、開閉弁23を通じて貯湯タンク17の下部に水が流れる給水管20aと、開閉弁23が閉じているときに室外機13に水が流れる給水管20bとを有している。給水管20aと給水管20bとは、貯湯タンク17の下部から室外機13へ向けた方向のみに水が流れるのを許容する逆止弁24を介して接続されている。

貯湯タンク17の上部に上部接続経路26が接続され、貯湯タンク17の上下方向の中間部に中間部接続経路27が接続されている。これら上部接続経路26と中間部接続経路27とは電動弁である調整弁28に接続され、この調整弁28により、上部接続経路26から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部接続経路27から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。この調整弁28で調整可能とする混合比率には、いずれか一方が１００％、他方が０％の場合も含まれる。調整弁28には取り出された湯を給湯する給湯経路29が接続されている。給湯経路29には湯の温度を検知する温度検知手段30が配設されている。そして、これら上部接続経路26、中間部接続経路27、調整弁28、給湯経路29によって、貯湯タンク17から湯を取り出す取出経路31が形成されている。

給湯経路29から給水経路20に接続される追焚用循環経路34が形成され、この追焚用循環経路34には、給湯経路29から給水経路20の方向への湯の流れのみを許容する逆止弁35、浴槽水と熱交換する追焚用熱交換器36、この追焚用熱交換器36の出口側の湯の温度を検知する出口温度検知手段37、給湯経路29から給水経路20へ湯を循環させる追焚用循環ポンプ38が配設されている。

追焚用熱交換器36と浴槽14とが浴槽用循環経路41によって接続されている。この浴槽用循環経路41は、浴槽14の浴槽水を取り込んで追焚用熱交換器36に導く戻り配管42、追焚用熱交換器36を通過した浴槽水を浴槽14に導く往き配管43を有している。戻り配管42には、浴槽14から取り込んだ浴槽水の温度を検知するサーミスタ44、浴槽14の水位を検知する圧力センサ45、浴槽14への自動湯張り時に流路を切り換えるための切換弁46、浴槽水を循環させる浴槽用循環ポンプ47、浴槽水の循環を検知するフロースイッチ48が配設されている。往き配管43には、浴槽14に導入する浴槽水の温度を検知するサーミスタ49が配設されている。

また、給湯経路29および給水経路20は給湯用の混合弁52および浴槽用の混合弁53にそれぞれ接続されている。これら混合弁52，53は、給湯経路29からの湯と給水経路20からの水とを混合して、例えば台所などに設置されるメインリモコンや浴室に設置される浴室リモコン等によりそれぞれ設定される給湯設定温度の湯を給湯する。混合弁52，53に接続される給水経路20の接続配管20cには、混合弁52，53へ向けた方向への水の流れのみを許容する逆止弁54，55が配設されている。

給湯用の混合弁52には所定の給湯場所に給湯する給湯路56が接続され、この給湯路56には湯の流量を検知する流量計57、および湯の温度を検知する温度検知センサ58が配設されている。

浴槽用の混合弁53には浴槽14に給湯する浴槽用給湯管59が接続され、この浴槽用給湯管59には浴槽14へ向けた方向のみ給湯の流れを許容する逆止弁や流路を開閉する給水電磁弁などを備えたホッパ60が配設されている。浴槽用給湯管59は浴槽用循環経路41の切換弁46に接続され、浴槽用循環経路41を通じて浴槽14に給湯可能としている。

また、貯湯タンク17の上部接続経路26には、沸上時の過剰な圧力を逃す逃し弁63が接続され、この逃し弁63は排水経路64に接続されている。貯湯タンク17の下部と排水経路64との間は、貯湯タンク17内の水を排水する排水バルブ65を介して接続されている。

また、貯湯タンク17側と室外機13とが沸上用循環経路68によって接続されている。この沸上用循環経路68は、給水経路20を通じて貯湯タンク17の下部と室外機13の入口側とを接続するヒートポンプ往き経路69、室外機13の出口側に接続されるヒートポンプ戻り経路70を有している。このヒートポンプ戻り経路70には切換弁71が配設され、この切換弁71に、貯湯タンク17の上部に接続されるヒートポンプ戻り経路70a、中間部接続経路27に接続されるヒートポンプ戻り経路70b、追焚用循環経路34に接続されるヒートポンプ戻り経路70cが接続されている。そして、切換弁71により、室外機13の出口側に対する接続がヒートポンプ戻り経路70a，70b，70cのいずれか１つに切り換えられる。

また、室外機13には、湯を沸き上げるヒートポンプユニット74が配設されている。このヒートポンプユニット74は、圧縮機、凝縮器として機能する沸上用熱交換器、膨張弁、蒸発器等で構成される冷媒水路を有している。このヒートポンプユニット74の沸上用熱交換器に沸上用循環経路68が接続されている。

室外機13には、ヒートポンプユニット74の沸上用熱交換器の上流側のヒートポンプ往き経路69に、ヒートポンプ往き経路69からヒートポンプ往き経路69を通じてヒートポンプ戻り経路70に循環させる沸上用循環ポンプ75が配設されている。

室外機13には、ヒートポンプユニット74の沸上用熱交換器からヒートポンプ戻り経路70に出湯する湯の温度を検知する出湯温度検知手段76が配設されている。

また、本体ユニット12は、給湯装置11を制御する制御部81を備えている。この制御部81は、浴槽水を追い焚きする追い焚き機能として次の２つのうちの少なくとも１つを有している。

第１の追い焚き機能では、浴槽水の追い焚き時に、出口温度検知手段37で検知する追焚用熱交換器36の出口側の湯の温度に応じて、調整弁28により追焚用熱交換器36に流れる湯の温度を制御して追焚能力を可変する。

第２の追い焚き機能では、浴槽水の追い焚き時に、切換弁71をヒートポンプユニット74の出口側と中間部接続経路27との接続に切り換え、調整弁28を中間部接続経路27から湯を取り出すように調整し、ヒートポンプユニット74を作動させるとともに沸上用循環ポンプ75を作動させる。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

まず、貯湯タンク17への湯の貯湯動作について説明する。

特定の沸上時間帯として例えば時間帯別電灯制度の夜間時間帯において、室外機13のヒートポンプユニット74および沸上用循環ポンプ75を作動させる。沸上用循環ポンプ75の作動により、貯湯タンク17の下部の水をヒートポンプ往き経路69から取り出してヒートポンプユニット74に送り、このヒートポンプユニット74で沸き上げた湯をヒートポンプ戻り経路70の切換弁71で切り換えられるヒートポンプ戻り経路70a，70bのいずれかを通じて貯湯タンク17に戻す。

室外機13のヒートポンプユニット74で沸き上げられた湯の出湯温度が沸上目標温度以上のときには、切換弁71でヒートポンプ戻り経路70aに切り換え、貯湯タンク17の上部に沸上目標温度以上の湯を貯湯する。

例えば全量沸上時等に全量沸き上がり近くなると、貯湯タンク17の下部の水の温度が高くなるためヒートポンプユニット74による沸上能力が低下し、室外機13のヒートポンプユニット74で沸き上げられた湯の出湯温度が沸上目標温度よりも低くなる。このときには、切換弁71でヒートポンプ戻り経路70bに切り換え、中間部接続経路27を通じて貯湯タンク17の中間部に貯湯し、貯湯タンク17の上部の湯の温度低下を防止する。

次に、給湯動作について説明する。

給湯路56の下流側に配設される給湯栓等を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク17内の上部の湯を押し出し、給湯経路29を通じて貯湯タンク17から取り出される湯と給水経路20から給水される水とを混合弁52で混合して給湯設定温度の湯を給湯する。給湯経路29に取り出される湯は、調整弁28により、上部接続経路26から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部接続経路27から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。

次に、浴槽14の利用について説明する。

浴槽14に湯張りする場合には、ホッパ60の給水電磁弁を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク17内の上部の湯を押し出し、給湯経路29を通じて貯湯タンク17から取り出される湯と給水経路20から給水される水とを混合弁53で混合して浴槽設定温度の湯を浴槽14に給湯する。浴槽14への給湯は、浴槽用給湯管59、切換弁46、戻り往き配管43を通じて給湯することにより、戻り配管42の圧力センサ45で水位を監視しながら給湯したり、切換弁46で戻り配管42と往き配管43の２管を通じて所定量の湯を迅速に給湯する。

浴槽14に湯張りした後は、所定時間毎に、浴槽用循環ポンプ47を作動させて浴槽14の浴槽水を浴槽用循環経路41内に循環させ、サーミスタ44等で浴槽水の温度を検知し、保温の必要つまり追焚動作の必要があるか監視する。

そして、浴槽14に湯張りされた浴槽水を、制御部81の有する第１の追い焚き機能により追い焚きする場合について、図１を参照して説明する。

図１の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、追焚用循環ポンプ38を作動させることにより、調整弁28により、上部接続経路26から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部接続経路27から取り出す貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整して取り出す。調整弁28で取り出された湯は、追焚用循環経路34を通じて追焚用熱交換器36に流れ、この追焚用熱交換器36で浴槽水と熱交換する。追焚用熱交換器36での熱交換によって温度低下した中温水は、追焚用循環経路34から給水経路20を通じて貯湯タンク17の下部に戻る。

浴槽14から浴槽用循環経路41に取り込まれた浴槽水は、追焚用熱交換器36を通過する間に温度上昇して浴槽14に戻り、浴槽14内の湯温を上昇させる。

調整弁28は、出口温度検知手段37で検知する追焚用熱交換器36から出る中温水の温度に応じて、追焚用熱交換器36に流れる湯の温度を制御して追焚能力を可変する。そのため、例えば、追焚用熱交換器36から出る中温水の温度が、往き配管43のサーミスタ49で検知する浴槽水の追い焚き後の温度に近い温度になるように、調整弁28を調整すれば、追焚用熱交換器36を出て貯湯タンク17の下部に入る中間水の温度をできるだけ低くすることが可能となる。これにより、その後の沸上時間帯での沸上時において、ヒートポンプユニット74で沸き上げる貯湯タンク17内の中温水の温度をできるだけ低くすることができ、ヒートポンプユニット74による沸上効率を向上できる。

このように、浴槽水の追い焚き時に、調整弁28によって、貯湯タンク17の上部の湯と貯湯タンク17の中間部の湯との混合比率を調整することにより、追焚用熱交換器36に流れる湯の温度を制御して追焚能力を可変するため、貯湯タンク17の上部の湯の使用量を低減でき、給湯に利用可能な湯量を確保できる。しかも、追焚能力を可変できるため、追い焚き効率も向上できる。

また、上部接続経路26、中間部接続経路27、調整弁28、給湯経路29などの取出経路31は、給湯系と追焚系とで共用でき、構成を簡素化でかつ安価にできる。

次に、浴槽14に湯張りされた浴槽水を、制御部81の有する第２の追い焚き機能により追い焚きする場合について、図２を参照して説明する。

図２の配管経路の黒表示（破線も含む）、および矢印（破線も含む）にて示すように、切換弁71をヒートポンプユニット74の出口側と中間部接続経路27との接続に切り換え、調整弁28を上部接続経路26と中間部接続経路27とから混合した湯を取り出すように調整し、沸上用循環ポンプ75を作動させる。ここでは、ヒートポンプユニット74を作動させないものとする。

沸上用循環ポンプ75の作動により、調整弁28で取り出される湯が、追焚用循環経路34を通じて追焚用熱交換器36に流れ、この追焚用熱交換器36で浴槽水と熱交換する。追焚用熱交換器36での熱交換によって温度低下した例えば４０〜５０℃の中温水が、追焚用循環経路34から給水経路20、沸上用循環経路68、ヒートポンプユニット74、切換弁71、ヒートポンプ戻り経路70bを通じて中間部接続経路27に流れる。

中間部接続経路27に流れた中温水は、一部が調整弁28から取り出され、残りの一部が貯湯タンク17の中間部に戻る。

調整弁28では、上部接続経路26から取り出す貯湯タンク17の上部の湯と中間部接続経路27から取り出す追焚用熱交換器36の通過後の中温水との混合比率を調整して取り出す。

このように、浴槽水の追い焚き時に、追焚用熱交換器36の通過後の中温水を追い焚きに再利用することにより、貯湯タンク17の上部から取り出した湯の熱を無駄なく追い焚きに利用でき、貯湯タンク17の上部の湯の使用量を低減でき、給湯に利用可能な湯量を確保できる。しかも、貯湯タンク17の中間部に中温水を戻し、その中温水を戻す量も少なくできるため、その後の沸上時間帯での沸上時において、ヒートポンプユニット74での中温水の沸き上げを少なくすることができ、ヒートポンプユニット74による沸上効率を向上できる。

また、ヒートポンプユニット74を作動させて追焚用熱交換器36の通過後の中温水を沸き上げるようにしてもよい。

この場合には、図２の配管経路の黒表示、および矢印にて示すように、切換弁71をヒートポンプユニット74の出口側と中間部接続経路27との接続に切り換え、調整弁28を中間部接続経路27のみから湯を取り出すように調整し、ヒートポンプユニット74を作動させるとともに沸上用循環ポンプ75を作動させる。

沸上用循環ポンプ75の作動により、調整弁28で取り出される湯が、追焚用循環経路34を通じて追焚用熱交換器36に流れ、この追焚用熱交換器36で浴槽水と熱交換する。追焚用熱交換器36での熱交換によって温度低下した例えば４０〜５０℃の中温水が、追焚用循環経路34から給水経路20および沸上用循環経路68を通じてヒートポンプユニット74に流れ、このヒートポンプユニット74で高温の湯に沸き上げる。ヒートポンプユニット74で沸き上げた湯が、切換弁71からヒートポンプ戻り経路70bを通じて中間部接続経路27に流れ、調整弁28から追焚用循環経路34に再び取り出される。

このように、浴槽水の追い焚き時に、切換弁71をヒートポンプユニット74の出口側と中間部接続経路27との接続に切り換え、調整弁28を中間部接続経路27から湯を取り出すように調整し、沸上用循環ポンプ75を作動させることにより、貯湯タンク17を通らずに、ヒートポンプユニット74と追焚用熱交換器36との間に閉水路の追焚用循環経路34を構成でき、ヒートポンプユニット74を作動させることにより、ヒートポンプユニット74で沸き上げた湯で浴槽水の追い焚きができ、貯湯タンク17の上部の湯の使用量を低減でき、給湯に利用可能な湯量を確保できる。

さらに、従来の場合には、貯湯タンク17の上部の高温の湯のみで浴槽水の追い焚きをするために高温の湯が減少してしまった場合、ヒートポンプユニット74で貯湯タンク17の下部から水を取り出して高温の湯に沸き上げて貯湯タンク17の上部に貯湯するが、本実施の形態では、ヒートポンプユニット74を通過する中温水を高温の湯に少ない電力量で沸き上げることができ、追焚用熱交換器36の通過後の中温水を有効に利用でき、省エネ化できる。

しかも、従来の場合には、貯湯タンク17内に湯がなかったり湯の温度が追い焚きに利用できる温度よりも低い等で湯切れを生じていると、浴槽水の追い焚きはできなかったが、本実施の形態では、貯湯タンク17が湯切れを生じていても、上述した閉水路の追焚用循環経路34を構成してヒートポンプユニット74を作動させることにより、浴槽水の追い焚きができる。

この場合、ヒートポンプユニット74で沸き上げた湯の一部を切換弁71によってヒートポンプ戻り経路70aを通じて貯湯タンク17の上部に送り込むことにより、追い焚きしながら、貯湯タンク17の上部に湯を貯湯でき、給湯も可能となる。

また、ヒートポンプユニット74で沸き上げながら追い焚きする場合、ヒートポンプユニット74の沸上用循環ポンプ75に加えて追焚用循環ポンプ38を同時に作動させることにより、追焚用循環経路34内での沸上毎分流量を多くすることができる。

次に、追い焚き中に、給湯があった場合について、図３を参照して説明する。

図３の配管経路の黒表示（破線も含む）、および矢印（破線も含む）にて示すように、例えば、図１に示した第１の追い焚き機能で追い焚き中に、すなわち、貯湯タンク17の上部側の湯を取出経路、追焚用熱交換器36、給水経路20を通じて貯湯タンク17に戻すように追焚用循環経路34内を循環させている追い焚き中に、給湯管56の下流側に配設される給湯栓等を開くことにより、追焚用熱交換器36を通じて温度低下した湯が給水経路20から混合弁52に流れて給湯に利用される。

そのため、熱交換で温度低下した中温水を有効利用でき、貯湯タンク17の上部の湯の使用量を低減でき、給湯に利用可能な湯量を確保できる。

しかも、貯湯タンク17の戻る中温水の量も少なくできるため、その後の沸上時間帯での沸上時において、ヒートポンプユニット74での中温水の沸き上げを少なくすることができ、ヒートポンプユニット74による沸上効率を向上できる。

また、接続配管20cに温度センサを設けて温度を監視し、給湯に使用する温度よりも低い温度となるように調整弁28を制御することにより、さらに効率よく中温水の利用が可能となる。

次に、給湯装置11を設置した後の貯湯タンク17への初期給水について、図４を参照して説明する。

初期時には給水経路20の開閉弁23は閉じた状態にある。給水経路20の上流側の止水栓を開くことによって給水される水は、給水経路20の給水管20b、沸上用循環経路68のヒートポンプ往き経路69、ヒートポンプユニット74、ヒートポンプ戻り経路70の順に流れる。

このとき、その水路内を圧力の高い水が流れ、ヒートポンプユニット74の沸上用熱交換器内の空気を確実に押し出して抜くことができる。そのため、貯湯タンク17への給水動作に伴い、特別なヒートポンプユニット74の沸上用熱交換器内の空気抜き処理をしなくても空気抜きができ、沸き上げ時に空気がみのために沸上用循環経路68で水を循環できずに異常が発生することがなく、設置業者の作業を容易にできる。また、ユーザーが貯湯タンク17の空状態から給水した場合でも、同様に空気抜きでき、製品故障や異常の発生を防止できる。

さらに、ヒートポンプ戻り経路70に流れた水は、切換弁71からヒートポンプ戻り経路70c、追焚用循環経路34を通じて追焚用熱交換器36に流れるとともに、追焚用循環経路34から給水経路20の給水管20aを通じて貯湯タンク17の下部に流れる。

このとき、その水路内を圧力の高い水が流れ、追焚用熱交換器36内の空気を確実に押し出して抜くことができる。そのため、貯湯タンク17への給水動作に伴い、特別な追焚用熱交換器36内の空気抜き処理をしなくても空気抜きができ、追い焚き時に空気がみのために追焚用循環経路34で湯を循環できずに異常が発生することがなく、設置業者の作業を容易にできる。また、ユーザーが貯湯タンク17の空状態から給水した場合でも、同様に空気抜きでき、製品故障や異常の発生を防止できる。

そして、貯湯タンク17への初期給水が完了したら、開閉弁23を開く。これにより、給水経路20の給水管20aを通じて貯湯タンクへ給水可能となる。

なお、開閉弁23は、電動で開閉してもよいし、手動で開閉操作するものでもよい。

また、開閉弁23を手動で操作する場合、貯湯タンク17への初期給水が完了した後に、開閉弁23を開け忘れる可能性がある。開閉弁23を開けないまま、ヒートポンプユニット74で沸き上げ動作をしても、貯湯タンク17の下部の水が逆止弁24を通じて沸上用循環経路68からヒートポンプユニット74に流れるため、ヒートポンプユニット74で正常に沸き上げできて貯湯タンク17に湯を貯湯できる。

また、開閉弁23を開けないまま、給湯路56が開くと、給水経路20から給水される水が、給水管20b、沸上用循環経路68のヒートポンプ往き経路69、ヒートポンプユニット74、ヒートポンプ戻り経路70、切換弁71、追焚用循環経路34、追焚用熱交換器36、接続配管20cを通じて混合弁52の水側に流れる。このとき、ヒートポンプユニット74で沸上運転をしていれば、ヒートポンプユニット74での沸上温度が急激に低下することで、開閉弁23が閉じていることを検知し、それをユーザーに知らせることができる。また、ヒートポンプユニット74で沸上運転をしていないときでも、ヒートポンプユニット74内への水の流れを検知したり、温度センサの水温に基づいて、開閉弁23が閉じていることを検知し、それをユーザーに知らせることができる。

本発明の一実施の形態を示す給湯装置の第１の追い焚き機能による浴槽水の追い焚きを示す構成図である。同上給湯装置の第２の追い焚き機能による浴槽水の追い焚きを示す構成図である。同上給湯装置の浴槽水の追い焚き中の給湯を示す構成図である。同上給湯装置の貯湯タンクへの初期給水を示す構成図である。

符号の説明

11 給湯装置
13 室外機
17 貯湯タンク
20 給水経路
26 上部接続経路
27 中間部接続経路
28 調整弁
29 給湯経路
31 取出経路
34 追焚用循環経路
36 追焚用熱交換器
38 追焚用循環ポンプ
52 混合弁
56 給湯路
68 沸上用循環経路
69 ヒートポンプ往き経路
70 ヒートポンプ戻り経路
71 切換弁
74 ヒートポンプユニット
75 沸上用循環ポンプ
81 制御部

Claims

貯湯タンクと、
この貯湯タンクの上部に接続された上部接続経路と、
前記貯湯タンクの上下方向の中間部に接続された中間部接続経路と、
前記上部接続経路から取り出す前記貯湯タンクの上部の湯と前記中間部接続経路から取り出す前記貯湯タンクの中間部の湯との混合比率を調整して取り出す調整弁と、
この調整弁を通じて取り出された湯を給湯する給湯経路と、
浴槽水が循環される追焚用熱交換器と、
前記給湯経路から前記追焚用熱交換器を通じて前記貯湯タンクの下部に至る追焚用循環経路と、
この追焚用循環経路に設けられた追焚用循環ポンプと、
前記浴槽水の追い焚き時に、前記調整弁により前記追焚用熱交換器に流れる湯の温度を制御して追焚能力を可変する制御部と
を具備していることを特徴とする給湯装置。
貯湯タンクと、
この貯湯タンクの上部に接続された上部接続経路と、
前記貯湯タンクの上下方向の中間部に接続された中間部接続経路と、
前記上部接続経路から取り出す前記貯湯タンクの上部の湯と前記中間部接続経路から取り出す前記貯湯タンクの中間部の湯との混合比率を調整して取り出す調整弁と、
この調整弁を通じて取り出された湯を給湯する給湯経路と、
湯を沸き上げるヒートポンプユニット、このヒートポンプユニットの入口側と前記貯湯タンクの下部とを接続するヒートポンプ往き経路を有するとともに前記ヒートポンプユニットの出口側と前記貯湯タンクの上部および前記中間接続経路のいずれか一方とに切り換えて接続するヒートポンプ戻り経路を有する沸上用循環経路、およびこの沸上用循環経路に設けられた沸上用循環ポンプを備えた室外機と、
前記沸上用循環経路のヒートポンプ戻り経路の接続を前記貯湯タンクの上部および前記中間接続経路のいずれか一方に切り換える切換弁と、
浴槽水が循環される追焚用熱交換器と、
前記給湯経路から前記追焚用熱交換器を通じて前記沸上用循環経路のヒートポンプ往き経路に接続される追焚用循環経路と、
前記浴槽水の追い焚き時に、前記切換弁を前記ヒートポンプユニットの出口側と前記中間接続経路との接続に切り換え、前記調整弁を中間部接続経路から湯を取り出すように調整し、前記ヒートポンプユニットを作動させるとともに前記沸上用循環ポンプを作動させる制御部と
を具備していることを特徴とする給湯装置。
貯湯タンクと、
この貯湯タンクの下部に給水する給水経路と、
前記貯湯タンクの上部側から湯を取り出す取出経路と、
この取出経路と前記給水経路とに接続されて湯と水とを混合して所定温度に調整した湯を取り出す混合弁と、
この混合弁から取り出される湯を給湯する給湯路と、
浴槽水が循環される追焚用熱交換器と、
前記取出経路から前記追焚用熱交換器を通じて前記給水経路に至る追焚用循環経路と、
この追焚用循環経路に設けられた追焚用循環ポンプと
を具備していることを特徴とする給湯装置。