JP2009138966A - Heat pump type water heater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、貯湯タンク内の湯水を利用して浴槽水を追い焚きするヒートポンプ式給湯機に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type water heater that uses hot water in a hot water storage tank to replenish bathtub water.
従来この種のヒートポンプ式給湯機においては、ヒートポンプユニットにより貯湯タンク内の湯水を加熱して貯湯タンク内に高温水を貯湯しておき、この貯湯されている高温水を給湯栓から出湯し給湯に使用する一方、リモコン等から追い焚き運転の指示があると、貯湯タンク内に備えた風呂熱交換器に浴槽内の浴槽水を循環させ、風呂熱交換器周辺の高温水、例えば80℃程度の高温水と浴槽水とで熱交換することにより浴槽水を昇温させて、この昇温した浴槽水を浴槽に戻す追い焚き運転を行うものがあった。(例えば、特許文献1参照。)
ところでこの従来のものは、追い焚き運転が行われると、貯湯タンク内に備えた風呂熱交換器周辺の高温水と浴槽内の浴槽水とで熱交換されるので、浴槽内の浴槽水の温度が低温の状態から追い焚き運転が開始されると、その分だけ風呂熱交換器周辺の高温水の湯温低下も著しくなる。その結果、追い焚き運転終了後の風呂熱交換器周辺には比較的温度の低い40℃〜50℃程度の中温水が貯まることになり、この中温水が貯湯タンク内に貯まった状態で沸き上げ運転に入ると、中温水に対するヒートポンプユニットの加熱能力の低下が大きいため、エネルギー消費効率(以下、COPとする)が低下するという問題点を有するものであり、さらに、追い焚き運転により貯湯タンク内に比較的温度の低い40℃〜50℃程度の中温水が生成されると、給湯栓からの高温出湯、例えば60℃程度の高温出湯に対応できない場合があり利便性を損なうおそれがあった。その上、浴槽内の浴槽水の温度が低温の状態から追い焚き運転が開始されると、浴槽水を設定温度まで加熱するのにかなり時間がかかってしまうという問題点を有するものであった。 By the way, in this conventional type, when the reheating operation is performed, heat is exchanged between the hot water around the bath heat exchanger provided in the hot water storage tank and the bathtub water in the bathtub, so the temperature of the bathtub water in the bathtub is When the chasing operation is started from a low temperature, the temperature of the hot water around the bath heat exchanger is significantly lowered. As a result, a relatively low temperature of about 40 ° C to 50 ° C of medium-temperature water is stored around the bath heat exchanger after the reheating operation, and the medium-temperature water is boiled up in a hot water storage tank. When the operation is started, the heating capacity of the heat pump unit with respect to the medium temperature water is greatly reduced, so that there is a problem that the energy consumption efficiency (hereinafter referred to as COP) is reduced. In addition, if medium temperature water having a relatively low temperature of about 40 ° C. to 50 ° C. is generated, high temperature hot water from a hot water tap, for example, high temperature hot water of about 60 ° C. may not be supported, which may impair convenience. In addition, when the reheating operation is started when the temperature of the bathtub water in the bathtub is low, it takes a considerable time to heat the bathtub water to the set temperature.
この発明は上記課題を解決するために、特に請求項1ではその構成を、湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプ式加熱手段と、浴槽に接続される風呂循環回路と、前記浴槽の浴槽水を前記風呂循環回路に循環させる風呂循環ポンプと、前記風呂循環回路を循環する前記浴槽水を前記貯湯タンク内の湯水と熱交換させる風呂熱交換器と、前記風呂循環回路に接続され前記貯湯タンク内の湯水を前記浴槽へ注湯する湯張り管とを備え、前記浴槽水を前記風呂熱交換器に循環して追い焚きを行わせるようにしたヒートポンプ式給湯機において、前記追い焚き時に、前記風呂循環ポンプを駆動させ前記浴槽水を前記風呂熱交換器に循環させると共に、前記湯張り管から前記貯湯タンク内の高温水を前記風呂循環回路に注湯する急速追い焚き運転を行うものとした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is particularly configured as claimed in
又請求項2では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプ式加熱手段と、浴槽に接続される風呂循環回路と、前記浴槽の浴槽水を前記風呂循環回路に循環させる風呂循環ポンプと、前記風呂循環回路を循環する浴槽水を前記貯湯タンク内の湯水と熱交換させる風呂熱交換器と、前記風呂循環回路に接続され前記貯湯タンク内の湯水を前記浴槽へ注湯する湯張り管とを備え、前記浴槽水を前記風呂熱交換器に循環して追い焚きを行わせるようにしたヒートポンプ式給湯機において、前記追い焚き時には、前記風呂循環ポンプを駆動させ前記浴槽の浴槽水を前記風呂熱交換器に循環させる通常追い焚き運転と、前記風呂循環ポンプを駆動させて前記浴槽の浴槽水を前記風呂熱交換器に循環させると共に、前記湯張り管から前記貯湯タンク内の高温水を前記風呂循環回路に注湯する急速追い焚き運転との何れかを選択して、前記浴槽水の追い焚きを行わせるものとした。 According to a second aspect of the present invention, a hot water storage tank for storing hot water, a heat pump heating means for heating the hot water in the hot water storage tank, a bath circulation circuit connected to the bathtub, and the bath water of the bathtub to the bath circulation circuit. A bath circulation pump to circulate; a bath heat exchanger for exchanging heat of the bath water circulating in the bath circulation circuit with hot water in the hot water storage tank; and hot water in the hot water storage tank connected to the bath circulation circuit to the bathtub In the heat pump type hot water heater provided with a hot water filling pipe for pouring water and circulating the bath water to the bath heat exchanger, the bath circulation pump is driven during the reheating. A normal reheating operation for circulating the bathtub water in the bathtub to the bath heat exchanger, and driving the bath circulation pump to circulate the bathtub water in the bathtub to the bath heat exchanger, Hot water in the hot water storage tank from tension tube by selecting one of the rapid reheating operation is poured into the bath circulation circuit was assumed to perform the reheating of the bath water.
又請求項3では、前記風呂循環回路は前記浴槽内の浴槽水を前記風呂熱交換器に流す風呂往き管と前記風呂熱交換器を通過した浴槽水を前記浴槽に流す風呂戻り管とからなり、前記風呂往き管に前記風呂循環ポンプを備え、この風呂循環ポンプと前記風呂熱交換器との間の前記風呂往き管に前記湯張り管を接続するものとした。 According to a third aspect of the present invention, the bath circulation circuit is composed of a bath outlet pipe for flowing bathtub water in the bathtub to the bath heat exchanger and a bath return pipe for flowing bathtub water that has passed through the bath heat exchanger to the bathtub. The bath circulation pipe is provided with the bath circulation pump, and the hot water pipe is connected to the bath circulation pipe between the bath circulation pump and the bath heat exchanger.
又請求項4では、前記風呂循環回路は前記浴槽内の浴槽水を前記風呂熱交換器に流す風呂往き管と前記風呂熱交換器を通過した浴槽水を前記浴槽に流す風呂戻り管とからなり、前記風呂往き管に前記風呂循環ポンプを備え、前記湯張り管を前記風呂戻り管に接続するものとした。 According to a fourth aspect of the present invention, the bath circulation circuit includes a bath outlet pipe for flowing the bathtub water in the bathtub to the bath heat exchanger and a bath return pipe for flowing the bath water having passed through the bath heat exchanger to the bathtub. The bath circulation pipe is provided with the bath circulation pump, and the hot water filled pipe is connected to the bath return pipe.
又請求項5では、前記急速追い焚き運転時に、前記湯張り管から前記風呂循環回路に注湯される注湯量が所定量以上になったら注湯を停止すると共に、その時点での前記浴槽水の温度が所望の温度に満たない場合には、前記浴槽水の温度が所望の温度になるまで前記風呂循環ポンプの駆動を継続するものとした。 Further, in the fifth aspect, during the rapid chasing operation, the pouring is stopped when an amount of pouring from the hot water filling pipe to the bath circulation circuit becomes a predetermined amount or more, and the bath water at that time is stopped. When the temperature of the bath water does not reach the desired temperature, the bath circulation pump is continuously driven until the temperature of the bath water reaches the desired temperature.
この発明の請求項1によれば、追い焚き時に、風呂循環ポンプを駆動させ浴槽水を風呂熱交換器に循環させると共に、湯張り管から貯湯タンク内の高温水を風呂循環回路に注湯する急速追い焚き運転を行うようにしたので、風呂の追い焚きの際に、風呂熱交換器での熱交換のみによる追い焚きや、湯張り管から風呂循環回路を介し貯湯タンク内の高温水を浴槽に注湯する追い焚きに比べて浴槽水を設定温度に加熱するまでの追い焚き時間を短縮でき、さらに、追い焚き時間短縮に伴い風呂熱交換器周辺の湯温の低下を少なくできるので、比較的温度の高い中温水が生成され高温出湯に対応できると共に、比較的温度の低い中温水の生成を抑えることができるため、沸き上げ運転時のCOPを向上させることができるものである。 According to the first aspect of the present invention, at the time of reheating, the bath circulation pump is driven to circulate the bath water to the bath heat exchanger, and hot water in the hot water storage tank is poured into the bath circulation circuit from the hot water pipe. Since the reheating operation is carried out rapidly, the reheating of the bath can be performed only by heat exchange in the bath heat exchanger, or hot water in the hot water storage tank can be bathed from the hot water pipe through the bath circulation circuit. Compared to the reheating of the hot water in the bath, the reheating time until the bath water is heated to the set temperature can be shortened, and the decrease in the water temperature around the bath heat exchanger can be reduced as the reheating time is reduced. Since the intermediate temperature water with a high target temperature is generated and can cope with the high temperature hot water, the generation of the intermediate temperature water with a relatively low temperature can be suppressed, so that the COP during the boiling operation can be improved.
又請求項2によれば、追い焚き時には、風呂循環ポンプを駆動させ浴槽の浴槽水を風呂熱交換器に循環させる通常追い焚き運転と、風呂循環ポンプを駆動させて浴槽の浴槽水を風呂熱交換器に循環させると共に、湯張り管から貯湯タンク内の高温水を風呂循環回路に注湯する急速追い焚き運転との何れかを選択して、浴槽水の追い焚きを行わせるようにしたので、例えば、浴槽内の浴槽水の温度が高い場合は通常追い焚き運転を行い、浴槽内の浴槽水の温度が低い場合は急速追い焚き運転を行うというように、風呂の追い焚き時に、浴槽内の浴槽水の状態に応じて通常追い焚き運転と急速追い焚き運転のどちらを実行するか選択ができ利便性の高いものであり、急速追い焚き運転を行った際には、風呂熱交換器での熱交換のみによる追い焚きや、湯張り管から風呂循環回路を介し貯湯タンク内の高温水を浴槽に注湯する追い焚きに比べて浴槽水を設定温度に加熱するまでの追い焚き時間を短縮でき、さらに、追い焚き時間短縮に伴い風呂熱交換器周辺の湯温の低下を少なくできるので、比較的温度の高い中温水が生成され高温出湯に対応できると共に、比較的温度の低い中温水の生成を抑えることができるため、沸き上げ運転時のCOPを向上させることができるものである。
According to
又請求項3によれば、風呂循環回路を構成する風呂往き管に風呂循環ポンプを備え、この風呂循環ポンプと前記風呂熱交換器との間の風呂往き管に湯張り管を接続したことで、急速追い焚き運転時には、風呂循環ポンプを駆動させて循環させた浴槽内の浴槽水と、湯張り管から注湯された貯湯タンク内の高温水とを確実に混合させることができ、混合によって昇温した浴槽水を風呂熱交換器に循環させ貯湯タンク内の湯水との熱交換によってさらに加熱して浴槽に戻すので、追い焚き時間を短縮することができ、さらに、風呂熱交換器に流入する浴槽水の温度が高くなるので、風呂熱交換器周辺の湯温の低下を少なくでき、比較的温度の高い中温水が生成され高温出湯に対応できると共に、比較的温度の低い中温水の生成を抑えることができるため、沸き上げ運転時のCOPを向上させることができるものである。
According to
又請求項4によれば、風呂循環回路を構成する風呂往き管に風呂循環ポンプを備え、湯張り管を風呂戻り管に接続したことで、急速追い焚き運転時には、風呂循環ポンプを駆動させて循環させた浴槽内の浴槽水はそのまま風呂熱交換器に循環されるため、例えば浴槽水の温度が低い場合は貯湯タンク内の高温水と熱交換することになり、風呂熱交換器での熱交換効率が良くなり、そして風呂熱交換器を通過し加熱された浴槽水は風呂戻り管で、湯張り管から注湯された貯湯タンク内の高温水と確実に混合されてさらに昇温され浴槽に戻されるので、風呂熱交換器での熱交換効率が良い分、追い焚き時間をより短縮することができ、さらに、追い焚き時間短縮に伴い風呂熱交換器周辺の湯温の低下を少なくできるので、比較的温度の高い中温水が生成され高温出湯に対応できると共に、比較的温度の低い中温水の生成を抑えることができるため、沸き上げ運転時のCOPを向上させることができるものである。
According to
又請求項5によれば、急速追い焚き運転時に、湯張り管から風呂循環回路に注湯される注湯量が所定量以上になったら注湯を停止することで、浴槽内の浴槽水が溢れない程度注湯することができ、また、注湯停止時点で浴槽水の温度が所望の温度に満たない場合には、浴槽水の温度が所望の温度になるまで風呂循環ポンプの駆動を継続するようにしたので、浴槽水は風呂熱交換器に循環され風呂熱交換器での熱交換により浴槽水を所望の温度まで加熱されることになり、ユーザーが所望する温度での快適な入浴が行えるものである。 According to the fifth aspect of the present invention, during the rapid chasing operation, the hot water is stopped when the amount of hot water poured from the hot water pipe into the bath circulation circuit exceeds a predetermined amount, so that the bath water in the bathtub overflows. If the bath water temperature does not reach the desired temperature when pouring is stopped, the bath circulation pump continues to be driven until the bath water temperature reaches the desired temperature. Since the bath water is circulated to the bath heat exchanger and the bath water is heated to a desired temperature by the heat exchange in the bath heat exchanger, the user can take a comfortable bath at the desired temperature. Is.
次に、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
このヒートポンプ式給湯機は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯等に用いるもので、1は湯水を貯湯する貯湯タンク2を備えた貯湯タンクユニット、3は貯湯タンク2内の湯水を加熱するヒートポンプ式加熱手段としてのヒートポンプユニット、4は台所や洗面所等に設けられた給湯栓、5はこの給湯栓4の近傍に設けられた給湯リモコン、6は浴槽、7は浴室に設けられた風呂リモコンである。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
This heat pump type hot water heater boils and stores hot water in the midnight hours when the unit price of contracted electric power by time is low, and uses the stored hot water for hot water supply, etc. 1 is a hot water storage tank for storing
前記貯湯タンクユニット1の貯湯タンク2は、上端に出湯管8と、下端に給水管9とが接続され、さらに下部にヒーポン循環回路10を構成するヒーポン往き管11と、上部にヒーポン循環回路10を構成するヒーポン戻り管12とが接続され、ヒーポン往き管11から取り出した貯湯タンク2内の湯水をヒートポンプユニット3によって沸き上げてヒーポン戻り管12から貯湯タンク2内に戻して貯湯され、給水管9からの給水により貯湯タンク2内の湯水が押し上げられて貯湯タンク2内上部の高温水が出湯管8から押し出されて給湯されるものである。
The hot
前記ヒートポンプユニット3は、冷媒を圧縮する回転数可変の圧縮機13と、凝縮器としての水冷媒熱交換器14と、減圧手段としての電子膨張弁15と、強制空冷式の蒸発器としての空気熱交換器16とで構成されたヒートポンプ回路17と、前記ヒーポン往き管11に設けられ貯湯タンク2内の湯水を水冷媒熱交換器14に循環させるヒーポン循環ポンプ18と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部19とを備えており、ヒートポンプ回路17内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。
The
ここで、前記水冷媒熱交換器14は冷媒と被加熱水たる貯湯タンク2内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるため効率よく高温まで被加熱水を加熱することができ、被加熱水の水冷媒熱交換器14の入口温度と冷媒の出口温度との温度差が一定になるように前記電子膨張弁15または圧縮機13を制御することで、被加熱水の水冷媒熱交換器14の入口温度が5℃〜20℃程度の低い温度であるとCOPがとても良い状態で被加熱水を加熱することが可能なものである。
Here, the water-
20は前記浴槽6内の浴槽水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる風呂熱交換器で貯湯タンク2内の上部に配置されるもので、この風呂熱交換器20には、風呂循環ポンプ21を備え浴槽6内の浴槽水を風呂熱交換器20に流す風呂往き管22及び風呂熱交換器20を通過した浴槽水を浴槽6内に流す風呂戻り管23よりなる風呂循環回路24が接続されて、浴槽6内の浴槽水が循環可能にされ、浴槽6内の浴槽水が貯湯タンク2内の高温水により加熱されて追い焚きが行われるものである。また、25は流水の有無を検知する流水スイッチで、26は風呂循環回路24の風呂往き管22を循環する浴槽水の温度を検出する風呂温度センサである。
20 is a bath heat exchanger made of stainless steel snake pipe for heating the bath water in the bath 6 and is arranged at the upper part of the hot
27は貯湯タンク2の中間位置に接続された中温水出湯管で、前記風呂熱交換器20で浴槽水と熱交換して温度低下した中温水や湯と水の境界層付近で熱移動により温度低下あるいは温度上昇した中温水等の貯湯タンク2の中間位置に貯湯されている湯水を貯湯タンク2から出湯させるものである。
An intermediate temperature hot
28は前記出湯管8途中で中温水出湯管27の下流に設けられた電動ミキシング弁より構成された中温水混合弁、29はこの中温水混合弁28下流の中間給湯管30に設けた中間温度センサで、貯湯タンク2中間位置付近の中温水と貯湯タンク2上端に接続された出湯管8からの高温水とを給湯リモコン5や風呂リモコン7でユーザーが設定した給湯設定温度より所定温度高い混合目標温度になるように中温水混合弁28の弁体(図示せず)の弁開度が調整され混合比率が制御されるものである。
31は中温水混合弁28からの湯水と給水管9から分岐された給水バイパス管32からの低温水とを混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管33に設けた給湯温度センサ34で検出した湯温が給湯リモコン5や風呂リモコン7でユーザーが設定した給湯設定温度になるように給湯混合弁31の弁体(図示せず)の弁開度が調整され混合比率が制御されるものである。
31 is a hot water mixing valve composed of an electric mixing valve that mixes hot water from the intermediate temperature
35は給湯管33から分岐され風呂循環回路24の風呂往き管22に接続され浴槽6への注湯を行う湯張り管で、この湯張り管35には、浴槽6への注湯の開始/停止を行う湯張り弁36と、浴槽6への注湯量をカウントする風呂流量カウンタ37と、浴槽6の浴槽水が逆流するのを防止する二重に配設した逆止弁38とが設けられているものである。
35 is a hot water pipe that branches off from the hot
39は貯湯タンク2の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では5つの貯湯温度センサ39a、39b、39c、39d、39eが配置されているものであり、この貯湯温度センサ39が検出する温度情報によって、貯湯タンク2内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク2内の上下方向の温度分布を検知するものである。
A plurality of hot water
前記給湯リモコン5及び風呂リモコン7には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ40、及び風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ41がそれぞれ設けられていると共に、浴槽6へ風呂設定温度の湯を風呂リモコン7の湯張り量設定スイッチ(図示せず)で設定された湯張り量だけ注湯し、所定時間保温させる風呂自動スイッチ42がそれぞれ設けられ、さらに風呂リモコン7には浴槽6内の浴槽水の追い焚きを開始させる追い焚きスイッチ43が設けられているものである。
The hot water
44は貯湯タンクユニット1内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有する制御手段としての給湯制御部である。この給湯制御部44は給湯リモコン5及び風呂リモコン7と無線または有線により接続され、ユーザーが任意の給湯設定温度及び風呂設定温度を設定でき、給湯運転や風呂の追い焚き等の制御を行うものである。
前記給湯制御部44は、風呂リモコン7の追い焚きスイッチ43の通常操作、例えば、追い焚きスイッチ43の短押しにより風呂の追い焚きの入力を受けると、風呂循環ポンプ21を駆動させ浴槽6内の浴槽水を風呂循環回路24を介して風呂熱交換器20に循環させて貯湯タンク2内の高温水と熱交換させて浴槽水を追い焚きする通常追い焚き運転を行わせるものである。
When the hot water
また、前記給湯制御部44は、風呂リモコン7の追い焚きスイッチ43の通常操作とは異なる所定の操作、例えば、追い焚きスイッチ43の長押しにより風呂の追い焚きの入力を受けると、風呂循環ポンプ21を駆動させ浴槽水を風呂循環回路24を介して風呂熱交換器20に循環させて貯湯タンク2内の高温水と熱交換させると共に、湯張り弁36を開き、中温水混合弁28の弁開度を出湯管8側が全開になるようにし、さらに、給湯混合弁31の弁開度を中間給湯管30側が全開になるようにして、貯湯タンク2上部の高温水を取り出し、この高温水を湯張り管35を介して風呂循環回路24の風呂往き管22に注湯し、湯張り管35と風呂往き管22との接続部で風呂往き管22を循環する浴槽水と混合させて浴槽水を追い焚きする前記通常追い焚き運転とは異なる急速追い焚き運転を行うものである。
When the hot water
45は貯湯タンク2の過圧を逃す過圧逃し弁、46は給水の圧力を減圧する減圧弁、47は給水の温度を検出する給水温度センサ、48は給湯する湯水の量をカウントする給湯流量カウンタである。
45 is an overpressure relief valve for releasing the overpressure of the hot
次に、この一実施形態の作動を説明する。
先ず、沸き上げ運転について説明すると、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ39が貯湯タンク2内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部44はヒーポン制御部19に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部19は圧縮機13を起動した後にヒーポン循環ポンプ18を駆動開始し、貯湯タンク2下部に接続されたヒーポン往き管11から取り出した5℃〜20℃程度の低温水を水冷媒熱交換器14で70℃〜90℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク2上部に接続されたヒーポン戻り管12から貯湯タンク2内に戻し、貯湯タンク2の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ39が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部44はヒーポン制御部19に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部19は圧縮機13を停止すると共にヒーポン循環ポンプ18も停止して沸き上げ動作を終了するものである。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, the boiling operation will be described. When the hot water
次に、給湯運転について説明すると、給湯栓4を開くと、給水管9からの給水が貯湯タンク2内に流れ込む。そして貯湯タンク2中間部に貯湯されている湯水が中温水出湯管27を介して中温水混合弁28へ押し出される。なお、貯湯タンク2内には上部に高温水、下部に低温水が貯められることとなるが、その温度差により比重差が発生し、温度境界層を形成して比重の軽い高温水が上部に、比重の重い低温水が下部に位置するので、互いに混じり合うことはないものである。
Next, the hot water supply operation will be described. When the
ここで、給湯制御部44は中温水出湯管27からの湯水と出湯管8からの湯水とを混合して中温水混合弁28にて給湯リモコン5または風呂リモコン7で設定された給湯設定温度より一定温度以上高い混合目標温度となるように中温水混合弁28を適当な比率に調整する。なお、ここでは、中温水出湯管27から流入する湯が高温で給湯設定温度より高いため、中温水混合弁28の出湯管8側を閉じることとなる。
Here, the hot water
そして、中温水混合弁28から流出した混合目標温度の湯は中間給湯管30を介して給湯混合弁31へ流入し、給水バイパス管32からの低温水と混合され、給湯制御部44が給湯混合弁31の弁開度を調整し給湯設定温度の湯が給湯栓4から給湯される。そして、給湯栓4の閉止により給湯が終了するものである。
Then, the hot water of the target mixing temperature that has flowed out of the intermediate hot
ここで、前記中温水混合弁28は給湯設定温度よりも一定温度以上高い混合目標温度の湯を中間給湯管30に供給するようにしているので、中温水出湯管27から出湯する湯水の温度が給湯設定温度よりも低い場合は、給湯制御部44により中温水混合弁28の弁開度が調整されて出湯管8からの高温水を用いて給湯設定温度よりも一定温度高い混合目標温度の湯を中間給湯管30に供給するようにし、貯湯タンク2の中間位置からの出湯を優先し、貯湯タンク2の上部に貯湯されている高温水の使用を最小限に留め、熱源となる高温水をより多く確保することが可能となる。
Here, the intermediate hot
次に、浴槽6への湯張り運転について説明すると、給湯リモコン5または風呂リモコン7の何れかの風呂自動スイッチ42が操作されると、給湯制御部44が湯張り弁36を開弁する。そして、給水管9からの給水が貯湯タンク2内に流れ込む。そして中温水出湯管27を介して中温水混合弁28へ貯湯タンク2内の湯水が押し出される。
Next, the hot water filling operation to the bathtub 6 will be described. When the bath
ここで、給湯制御部44は風呂自動スイッチ42の入力を受けると、中温水出湯管27からの湯水と出湯管8からの湯水を混合して中温水混合弁28にて給湯リモコン5または風呂リモコン7で設定された風呂設定温度あるいは給湯設定温度の高い方の温度より一定温度以上高い混合目標温度となるように中温水混合弁28を適当な比率に調整するようにしている。なお、ここでは、中温水出湯管27から流入する湯水が低温で風呂設定温度あるいは給湯設定温度より低い温度であるため、中温水混合弁28は出湯管8側からの高温水を混合して風呂設定温度より一定温度高い混合目標温度になるように弁開度が調整されることとなる。
When the hot water
そして、中温水混合弁28から流出した混合目標温度の湯は中間給湯管30を介して給湯混合弁31へ流入し、給水バイパス管32からの低温水と混合され、給湯制御部44が給湯混合弁31の弁開度を調整し、風呂設定温度の湯が湯張り管35から風呂往き管22を介して浴槽6へ湯張りされる。
Then, the hot water of the target mixing temperature that has flowed out of the intermediate hot
そして、湯張り管35途中に設けられた風呂流量カウンタ37が所定の湯張り量をカウントすると給湯制御部44が湯張り弁36を閉弁して湯張り運転を終了するものである。
When the bath flow counter 37 provided in the hot
次に、風呂の保温運転について説明すると、上記の湯張り運転に引き続き、給湯制御部44は一定時間毎に風呂循環ポンプ21を駆動し、浴槽6内の浴槽水を風呂熱交換器20
に流入させ、貯湯タンク2内上部に貯湯された高温水と浴槽水とで熱交換させ風呂の保温運転を行う。そして、風呂温度センサ26で検出する浴槽水の温度が風呂設定温度に達すると、給湯制御部44は風呂循環ポンプ21を駆動停止して保温運転を停止するものである。
Next, the heat insulation operation of the bath will be described. Following the hot water operation, the hot water
The hot water stored in the upper part of the hot
次に、風呂の追い焚きについて図2のフローチャートを用いて説明すると、風呂の追い焚きは、ユーザーが風呂リモコン7の追い焚きスイッチ43を操作することにより開始されるもので、給湯制御部44は、追い焚きスイッチ43が通常操作されたか否か、ここでは追い焚きスイッチ43が短押しされたか否かを判断し(ステップS1)、追い焚きスイッチ43が短押しされたと判断した場合には、風呂の通常追い焚き運転を実行する(ステップS2)。一方、追い焚きスイッチ43の通常操作、すなわち追い焚きスイッチ43の短押しがなされなかった場合、給湯制御部44は、追い焚きスイッチ43が通常操作とは異なる所定の操作がされたか否か、ここでは追い焚きスイッチ43が長押しされたか否かを判断し(ステップS追い焚きスイッチ43が長押しされたと判断した場合には、風呂の急速追い焚き運転を実行するものである(ステップS4)。
Next, bath rebirth will be described with reference to the flowchart of FIG. 2. Bath rebirth is started when the user operates the
このように、風呂の追い焚き時には、例えば、ユーザーが浴槽6内の浴槽水の温度を確認し、浴槽6内の浴槽水の温度が高いと感じれば追い焚きスイッチ43を短押しし通常追い焚き運転を行い、浴槽6内の浴槽水の温度が低いと感じれば追い焚きスイッチ43を長押しし急速追い焚き運転を行うというように、ユーザーは浴槽6内の浴槽水の温度に応じて通常追い焚き運転と急速追い焚き運転のどちらを実行するか選択ができるので、利便性の高いものである。
Thus, at the time of reheating the bath, for example, the user checks the temperature of the bathtub water in the bathtub 6 and if the temperature of the bathtub water in the bathtub 6 is felt to be high, the reheating
次に、前記風呂の通常追い焚き運転について図3のフローチャートを用いて説明する。
ユーザーの操作により風呂リモコン7の追い焚きスイッチ43が短押しされ通常追い焚き運転の入力を給湯制御部44が受けると、給湯制御部44は先ず風呂循環ポンプ21を駆動し(ステップS5)、浴槽6内の浴槽水を風呂循環回路24内に循環させて、流水スイッチ25による流水の有無の検知信号に基づき浴槽6内に残湯があるか否かを判断し(ステップS6)、例えば、流水スイッチ25が所定時間以上流水ありを検知した場合には浴槽6内に残湯があると判断するものである。
Next, the normal reheating operation of the bath will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the reheating
前記ステップS6で給湯制御部44が残湯なしと判断した場合には、風呂循環ポンプ21を停止し(ステップS7)、浴槽6の排水栓が抜けている可能性があるので、ユーザーにその旨を音や表示により報知した後(ステップS8)、通常追い焚き運転を終了するものである。
When the hot water
一方、前記ステップS6で給湯制御部44が残湯ありと判断した場合には、給湯リモコン5あるいは風呂リモコン7の風呂温度設定スイッチ41で設定した風呂設定温度や浴槽6内の浴槽水の温度等に基づき所望の追い焚き目標温度を設定する(ステップS9)。なお、給湯制御部44は、前記追い焚き目標温度を浴槽水の温度が低い場合は風呂設定温度に設定し、浴槽水の温度が風呂設定温度に近い場合には現在の浴槽水の温度に対して2℃程度高い温度に設定するものである。
On the other hand, if the hot water
そして、浴槽6内の浴槽水を風呂循環回路24を介して風呂熱交換器20に循環させて貯湯タンク2内の高温水と熱交換させて浴槽水を追い焚きし、風呂循環回路24を循環する浴槽水の温度、すなわち、風呂往き管22に備えた風呂温度センサ26で検出する浴槽水の温度が追い焚き目標温度以上になったか否かを判断して(ステップS10)、追い焚き目標温度以上になったと判断した時は、風呂循環ポンプ21の駆動を停止して(ステップS11)、通常追い焚き運転を終了するものである。
Then, the bathtub water in the bathtub 6 is circulated to the
次に、前記風呂の急速追い焚き運転について図4のフローチャートを用いて説明する。
ユーザーの操作により風呂リモコン7の追い焚きスイッチ43が長押しされ急速追い焚き運転の入力を給湯制御部44が受けると、給湯制御部44は先ず風呂循環ポンプ21を駆動し(ステップS12)、浴槽6内の浴槽水を風呂循環回路24内に循環させて、流水スイッチ25による流水の有無の検知信号に基づき浴槽6内に残湯があるか否かを判断し(ステップS13)、例えば、流水スイッチ25が所定時間以上流水ありを検知した場合には浴槽6内に残湯があると判断するものである。
Next, the rapid chasing operation of the bath will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the reheating
前記ステップS13で給湯制御部44が残湯なしと判断した場合には、風呂循環ポンプ21を停止し(ステップS14)、浴槽6の排水栓が抜けている可能性があるので、ユーザーにその旨を音や表示により報知した後(ステップS15)、急速追い焚き運転を終了するものである。
If the hot water
一方、前記ステップS13で給湯制御部44が残湯ありと判断した場合には、給湯リモコン5あるいは風呂リモコン7の風呂温度設定スイッチ41で設定した風呂設定温度や浴槽6内の浴槽水の温度等に基づき所望の追い焚き目標温度を設定する(ステップS16)。なお、給湯制御部44は、前記追い焚き目標温度を浴槽水の温度が低い場合は風呂設定温度に設定し、浴槽水の温度が風呂設定温度に近い場合には現在の浴槽水の温度に対して2℃程度高い温度に設定するものである。
On the other hand, when the hot water
そして、前記追い焚き目標温度を設定すると、給湯制御部44は湯張り弁36を開弁し(ステップS17)、さらに、中温水混合弁28の弁開度を出湯管8側が全開になるように調整すると共に、給湯混合弁31の弁開度を中間給湯管30側が全開になるように調整して(ステップS18)、貯湯タンク2上部の高温水、例えば80℃程度の湯を出湯管8から取り出し、中間給湯管30、給湯管33を流通させ、湯張り管35を介して風呂循環回路24の風呂往き管22に注湯を開始する。そして、湯張り管35と風呂往き管22との接続部で、湯張り管35から注湯される高温水と風呂往き管22を循環する浴槽水、ここでは20℃程度の低温水とを混合させ、この混合によって昇温した50℃程度の浴槽水を風呂熱交換器20に循環させ貯湯タンク2内の高温水と熱交換させてさらに加熱し60℃〜70℃程度の浴槽水とした後、浴槽6内に戻し、浴槽6内の浴槽水を昇温させるものである。
When the reheating target temperature is set, the hot water
給湯制御部44は貯湯タンク2上部の高温水を湯張り管35から風呂往き管22に注湯しながら、浴槽水を風呂循環回路24を介して風呂熱交換器20に循環させ風呂循環回路24を循環する浴槽水の温度、すなわち、風呂温度センサ26で検出する浴槽水の温度が追い焚き目標温度以上になったか否かを判断し(ステップS19)、追い焚き目標温度以上になったと判断した時は、湯張り弁36を閉弁して注湯を停止し(ステップS20)、中温水混合弁28及び給湯混合弁31の弁開度を急速追い焚き運転前の弁開度になるように調整し(ステップS21)、さらに風呂循環ポンプ21の駆動を停止して(ステップS22)、急速追い焚き運転を終了するものである。
The hot water
一方、給湯制御部44はステップS19で、風呂循環回路24を循環する浴槽水の温度、すなわち、風呂温度センサ26で検出する浴槽水の温度が追い焚き目標温度よりも低い温度であると判断した時は、急速追い焚き運転開始時から風呂流量カウンタ37でカウントした注湯量が所定量以上、例えば、30L以上になったか否かを判断する(ステップS23)。給湯制御部44は、風呂流量カウンタ37でカウントした注湯量が30L以上でないと判断した場合にはステップS8の処理に戻り追い焚きを継続し、風呂流量カウンタ37でカウントした注湯量が30L以上になったと判断した場合には、湯張り弁36を閉弁して注湯を停止し(ステップS24)、中温水混合弁28及び給湯混合弁31の弁開度を急速追い焚き運転前の弁開度になるように調整し(ステップS25)、風呂循環回路24を循環する浴槽水の温度、すなわち、風呂温度センサ26で検出する浴槽水の温度が追い焚き目標温度以上になったか否かを判断して(ステップS26)、風呂循環回路24を循環する浴槽水の温度が追い焚き目標温度よりも低い温度であると判断した時は、循環ポンプの駆動を継続して浴槽水を風呂熱交換器20に循環させて貯湯タンク2内の高温水と熱交換させる追い焚きを継続し、浴槽水が追い焚き目標温度以上になったと判断した時はステップS22の処理へ移行し、風呂循環ポンプ21の駆動を停止して急速追い焚き運転を終了するものである。
On the other hand, in step S19, the hot water
以上説明した急速追い焚き運転時には、風呂循環ポンプ21を駆動させ浴槽6内の浴槽水を風呂循環回路24を介して風呂熱交換器20に循環させると共に、貯湯タンク2上部の高温水を湯張り管35を介して風呂循環回路24に注湯して浴槽水と混合させるので、浴槽6内の浴槽水の温度が低温の状態であった場合でも、風呂熱交換器20での熱交換による浴槽水の昇温と、貯湯タンク2上部の高温水と浴槽水とを混合させることによる浴槽水の昇温を同時に行い、積極的に浴槽水の追い焚きを行うため、風呂熱交換器20での熱交換のみによる追い焚きや、湯張り管35から風呂循環回路24を介し貯湯タンク2内の高温水を浴槽6に注湯する追い焚きに比べて浴槽水を所望の追い焚き目標温度に加熱するまでの追い焚き時間を短縮でき、さらに、追い焚き時間短縮に伴い風呂熱交換器20周辺の湯温の低下を少なくできるので、比較的温度の高い中温水が生成され高温出湯に対応できると共に、比較的温度の低い中温水の生成を抑えることができるため、沸き上げ運転時のCOPを向上させることができるものである。
During the rapid chasing operation described above, the
特に、本実施形態では風呂循環回路24を構成する風呂往き管22に風呂循環ポンプ21を備え、この風呂循環ポンプ21と風呂熱交換器20との間の風呂往き管22に湯張り管35を接続したことで、急速追い焚き運転時には、風呂循環ポンプ21を駆動させて循環させた浴槽6内の浴槽水と、湯張り管35から注湯された貯湯タンク2内の高温水とを確実に混合させることができ、混合によって昇温した浴槽水を風呂熱交換器20に循環させ貯湯タンク2内の高温水との熱交換によってさらに加熱して浴槽6に戻すので、追い焚き時間を短縮することができ、さらに、風呂熱交換器20に流入する浴槽水の温度が高くなるので風呂熱交換器20周辺の湯温の低下を少なくでき、比較的温度の高い中温水が生成され高温出湯に対応できると共に、比較的温度の低い中温水の生成を抑えることができるため、沸き上げ運転時のCOPを向上させることができるものである。
In particular, in this embodiment, the
また、急速追い焚き運転時に、湯張り管35から風呂循環回路24に注湯される注湯量が所定量以上になったら注湯を停止することで、浴槽6内の浴槽水が溢れない程度を注湯させることができ、さらに注湯停止時点で浴槽水の温度が所望の温度に満たない場合には、所定量の注湯が終了した後も風呂循環ポンプ21の駆動を継続し風呂熱交換器20での熱交換により浴槽水を追い焚き目標温度まで昇温させる追い焚きを継続するので、ユーザーは追い焚き目標温度、すなわち、適切な浴槽水温度での快適な入浴が行えるものである。
Further, during the rapid chasing operation, when the amount of pouring poured from the hot
次に、図5に示す他の実施形態について説明するが、この実施形態は先に説明した一実施形態と同じ構成、作動についての説明は省略し、相違点についてのみ説明すると、先の一実施形態では湯張り管35を風呂循環回路24の風呂往き管22に接続して貯湯タンク2からの湯水を浴槽6に注湯する構成としていたが、この湯張り管35を風呂循環回路24の風呂戻り管23に接続する構成とすることで、前記急速追い焚き運転時には、風呂循環ポンプ21を駆動させて循環させた浴槽6内の浴槽水、例えば20℃程度の浴槽水がそのまま風呂熱交換器20に循環され、貯湯タンク2内の風呂熱交換器20周辺の高温水、例えば80℃程度の高温水と熱交換するため、風呂熱交換器20での熱交換効率が良くなり、風呂熱交換器20で昇温された後の浴槽水、例えば、50℃程度の浴槽水に、貯湯タンク2上部の80℃程度の高温水が湯張り管35から風呂戻り管23に注湯され、湯張り管35と風呂戻り管23との接続部で確実に混合・昇温され60℃〜70℃程度の浴槽水となり浴槽6に戻されるので、風呂熱交換器20での熱交換効率が良い分、追い焚き時間をより短縮できると共に、追い焚き時間短縮に伴い風呂熱交換器20周辺の湯温の低下を少なくできるので、比較的温度の高い中温水が生成され高温出湯に対応できると共に、比較的温度の低い中温水の生成を抑えることができるため、沸き上げ運転時のCOPを向上させることができるものである。
Next, another embodiment shown in FIG. 5 will be described. In this embodiment, description of the same configuration and operation as those of the above-described embodiment will be omitted, and only differences will be described. In the embodiment, the hot water filled
なお、本発明は上記の一実施形態及び他の実施形態に限定されるものではなく、上記の一実施形態及び他の実施形態では、前記急速追い焚き運転時に、中温水混合弁28の弁開度を出湯管8側が全開になるように調整すると共に、給湯混合弁31の弁開度を中間給湯管30側が全開になるように調整して、貯湯タンク2上部の高温水を湯張り管35から風呂循環回路24に注湯するようにしているが、給湯混合弁31の出口温度が所定温度、例えば80℃になるように中温水混合弁28の出口温度を所定温度より一定温度高くなるように弁開度を調整すると共に、給湯混合弁31の出口温度が80℃になるように混合比率を調整して、所定温度に混合した高温水を湯張り管35から風呂循環回路24に注湯するようにしてもよいものである。
Note that the present invention is not limited to the above-described one embodiment and the other embodiments. In the above-described one embodiment and the other embodiments, the intermediate temperature
また、前記追い焚きスイッチ43の通常操作、例えば追い焚きスイッチ43の短押しで
通常追い焚き運転を実行し、追い焚きスイッチ43の通常操作とは異なる所定の操作、例えば追い焚きスイッチ43の長押しで急速追い焚き運転を実行するようにしたが、追い焚きスイッチ43とは別にもう1つ急速追い焚き運転用のスイッチを設け、追い焚きスイッチ43を押した時には通常追い焚き運転を実行し、急速追い焚き運転用のスイッチを押した時には急速追い焚き運転を実行するような構成としてもよいものである。
Further, a normal operation of the chasing
2 貯湯タンク
3 ヒートポンプ式加熱手段(ヒートポンプユニット)
6 浴槽
20 風呂熱交換器
21 風呂循環ポンプ
24 風呂循環回路
35 湯張り管
2 Hot
6
Claims (5)
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JP2007313415A JP2009138966A (en) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | Heat pump type water heater |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015190725A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | ダイキン工業株式会社 | water heater |
JP2016057008A (en) * | 2014-09-10 | 2016-04-21 | 三菱電機株式会社 | Water heater |
-
2007
- 2007-12-04 JP JP2007313415A patent/JP2009138966A/en active Pending
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