JP2013181710A - Heat pump water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプ給湯機に関するものである。 The present invention relates to a heat pump water heater.
従来の給湯機は、加熱手段により貯湯槽内の低温水を加熱することにより高温水とし、その高温水を同じ貯湯槽内へ貯湯し、低温水と水回路内で混合することにより目標温度に制御して熱利用端末へ供給している。 Conventional hot water heaters heat the low-temperature water in the hot water tank by heating means to form high-temperature water, store the high-temperature water in the same hot water tank, and mix it in the water circuit with the low-temperature water to reach the target temperature. It is controlled and supplied to the heat utilization terminal.
また、熱利用端末(例えば浴槽)の熱を利用して貯湯槽内の低温水を加熱して貯湯槽内へ貯湯する回路を有したものも考えられている(例えば、特許文献1参照)。 Moreover, what has the circuit which heats the low-temperature water in a hot water storage tank using the heat of a heat | fever utilization terminal (for example, bathtub) and stores hot water in a hot water storage tank is also considered (for example, refer patent document 1).
図5は、特許文献1に記載された従来の給湯機を示すものである。図4に示すように、貯湯槽1と加熱手段2(電気ヒータ)と熱交換器20と熱利用端末23(浴槽)と熱利用出湯管21と熱利用戻り管22と給水管5から構成されている。
FIG. 5 shows a conventional water heater described in
しかしながら、前記従来の構成では、貯湯槽1の側面に熱利用戻り管22が直接接続され、熱利用戻り管22内を流れる湯水が貯湯槽1内へ熱利用戻り管22の出口から噴出するように構成されているため、噴出する水流による貯湯槽1内の湯水の攪拌量が大きくなり、攪拌の大きさによって生じる中温水の生成量が多くなる。
However, in the conventional configuration, the heat
加熱手段2が、電気ヒータの場合は問題ないが、ヒートポンプ装置の場合は、沸き上げ運転時の入水温度が上昇してヒートポンプ装置の効率の悪化につながる。 There is no problem if the heating means 2 is an electric heater, but in the case of a heat pump device, the incoming water temperature during the boiling operation rises, leading to deterioration of the efficiency of the heat pump device.
図6は、従来の技術における熱利用戻り管22から噴出される水流による貯湯槽1内の攪拌の状態について示したものである。
FIG. 6 shows the state of stirring in the
熱利用戻り管22の出口から噴出する水流の流束はひとつの円状となり、その大きさは熱利用戻り管22出口の管内径できまり、また水流速は出口面積とそこを通過する水流量により決まる。水流量は熱交換器20の加熱能力により決まり、また熱利用戻り管22の管径の大きさは、熱利用戻り管22による圧損がポンプ入力に悪影響を及ぼさない管径を維持する必要がある。
The flux of the water flow ejected from the outlet of the heat
これらの条件より従来、熱利用戻り管22出口から貯湯槽1内へ噴出す水流は噴流状態となり、図4に示すように貯湯槽1内を突進して対抗する貯湯槽1の内壁と衝突する。
Under these conditions, the water flow that is conventionally jetted from the outlet of the
その衝突により貯湯槽1の上下左右方向に水流が大きく反射することにより攪拌量が大きくなり、中温水の生成量が多くなる。
Due to the collision, the water flow is largely reflected in the vertical and horizontal directions of the
加熱手段2がヒートポンプ装置の場合は、貯湯槽1の底部から順番にヒートポンプ装置内に設置された加熱手段2へ水を循環して夜間の沸き上げ運転が行われるため、中温水の生成量が必要以上に多くなると加熱手段2へ送られる中温水の量が増加し効率が低下する
ことになる。
When the heating means 2 is a heat pump device, water is circulated from the bottom of the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、中温水の発生量が増加することによる利用可能湯量の減少と、沸き上げ運転時の効率低下とを抑えて、省エネルギー性に優れたヒートポンプ給湯機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and suppresses a decrease in the amount of hot water that can be used due to an increase in the amount of intermediate-temperature water generated and a decrease in efficiency during boiling operation, and is an energy-saving heat pump hot water supply The purpose is to provide a machine.
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプ装置にて加熱された湯を貯湯する貯湯槽と、前記貯湯槽の上部の湯を熱交換器に導く熱利用出湯管と、前記熱交換器にて熱交換された湯水を、噴出し水流調整手段に導く熱利用戻り管とを備え、前記噴出し水流調整手段の噴出し口からの水流が、前記貯湯槽内で高さ方向に対して、略水平方向に分散して噴出する構成とするとともに、前記噴出し口は、前記噴出し水流調整手段に複数配設されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a heat pump water heater of the present invention includes a hot water storage tank for storing hot water heated by a heat pump device, and a heat-utilizing hot water discharge pipe for leading the hot water in the upper part of the hot water storage tank to a heat exchanger And a heat utilization return pipe that guides the hot water heat-exchanged by the heat exchanger to the jet water flow adjusting means, and the water flow from the outlet of the jet water flow adjusting means is within the hot water storage tank. In addition to being configured to eject in a substantially horizontal direction with respect to the height direction, a plurality of the ejection ports are disposed in the ejection water flow adjusting means.
これによって、どれかの噴出し口が噴出し口が目詰まりした際にも、熱交換器を通過する湯水の循環量の低下を防止できることで、熱交換器における熱交換機能の低下を防止できる。 Thereby, even when any of the outlets is clogged, it is possible to prevent a decrease in the circulation amount of hot water passing through the heat exchanger, thereby preventing a decrease in the heat exchange function in the heat exchanger. .
本発明によれば、温水の発生量が増加することによる利用可能湯量の減少と、沸き上げ運転時の効率低下とを抑えて、省エネルギー性に優れたヒートポンプ給湯機を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat pump water heater excellent in energy saving property can be provided by suppressing the reduction | decrease in the amount of hot water available by the generation amount of warm water increasing, and the efficiency fall at the time of boiling operation.
第1の発明は、ヒートポンプ装置にて加熱された湯を貯湯する貯湯槽と、前記貯湯槽の上部の湯を熱交換器に導く熱利用出湯管と、前記熱交換器にて熱交換された湯水を、噴出し水流調整手段に導く熱利用戻り管とを備え、前記噴出し水流調整手段の噴出し口からの水流が、前記貯湯槽内で高さ方向に対して、略水平方向に分散して噴出する構成とするとともに、前記噴出し口は、前記噴出し水流調整手段に複数配設されていることを特徴とするヒートポンプ給湯機である。 In the first aspect of the invention, a hot water storage tank for storing hot water heated by a heat pump device, a heat-utilizing hot water discharge pipe for leading the hot water in the upper part of the hot water storage tank to the heat exchanger, and heat exchange by the heat exchanger are performed. And a heat utilization return pipe for guiding the hot water to the jet water flow adjusting means, and the water flow from the outlet of the jet water flow adjusting means is dispersed in a substantially horizontal direction with respect to the height direction in the hot water storage tank. The heat pump water heater is characterized in that a plurality of the ejection openings are arranged in the ejection water flow adjusting means.
これによって、どれかの噴出し口が噴出し口が目詰まりした際にも、熱交換器を通過する湯水の循環量の低下を防止できることで、熱交換器における熱交換機能の低下を防止できる。 Thereby, even when any of the outlets is clogged, it is possible to prevent a decrease in the circulation amount of hot water passing through the heat exchanger, thereby preventing a decrease in the heat exchange function in the heat exchanger. .
第2の発明は、前記貯湯槽の上部に接続された第1の出湯管と、前記貯湯槽の下部に接続された給水管と、前記貯湯槽の上下方向において前記第1の出湯管が接続された位置と前記給水管が接続された位置との間に接続された第2の出湯管とを備え、前記噴出し水流調整手段は、前記貯湯槽の、前記第2の出湯管の接続位置と略同一高さの位置、あるいは
、それより高い位置に接続されていることを特徴とするものである。
In a second aspect of the present invention, the first hot water pipe connected to the upper part of the hot water tank, the water supply pipe connected to the lower part of the hot water tank, and the first hot water pipe connected in the vertical direction of the hot water tank. And a second hot water discharge pipe connected between the position where the water supply pipe is connected, and the spout water flow adjusting means is connected to the second hot water discharge pipe in the hot water storage tank. It is characterized by being connected to a position of approximately the same height as or higher than that.
これにより、熱利用戻り管から流入する水流により生じる中温水の量を、噴出し水流調整手段により抑制するとともに、生成した中温水を第2の出湯管により優先的に利用することが可能となり、貯湯槽内の温度分布への悪影響を抑制でき、ヒートポンプ装置の沸き上げ運転時における入水温度への影響を低減できるので、より効率の良いヒートポンプ給湯機を提供することができる。 As a result, the amount of medium-temperature water generated by the water flow flowing in from the heat utilization return pipe is suppressed by the jet water flow adjusting means, and the generated medium-temperature water can be preferentially used by the second hot water discharge pipe, Since the adverse effect on the temperature distribution in the hot water tank can be suppressed and the influence on the incoming water temperature during the boiling operation of the heat pump apparatus can be reduced, a more efficient heat pump water heater can be provided.
第3の発明は、前記噴出し口に、流路抵抗体を設けたことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, a flow path resistor is provided at the ejection port.
これによって、流路抵抗体を設けた噴出し口から吐出する均一な水流が、他の噴出し口から吐出する水流の影響を受けにくくなり、均一な流速分布を維持することができる。したがって、貯湯槽内の噴出し水流による攪拌量を低減することが可能となり、中温水の生成量を抑制できる。 As a result, the uniform water flow discharged from the ejection port provided with the flow path resistor is less affected by the water flow ejected from the other ejection ports, and a uniform flow velocity distribution can be maintained. Therefore, it becomes possible to reduce the amount of stirring by the jet water flow in a hot water tank, and to suppress the production amount of intermediate temperature water.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における貯湯式ヒートポンプ給湯機の構成を示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hot water storage type heat pump water heater in the first embodiment of the present invention.
図1において、ヒートポンプ給湯機は、貯湯槽1と、この貯湯槽1の水を加熱する加熱手段であるヒートポンプ装置2と、貯湯槽1の上部に接続された第1の出湯管3と、貯湯槽1の下部に接続された給水管5と、第1の出湯管3と給水管5とが接続された位置の間、すなわち、高さ方向において貯湯槽1の胴部略中央部に接続された第2の出湯管4と、給水管5から分岐された給水分岐管10と、第1の出湯管3と第2の出湯管4とが入口側に接続された第1の混合弁6と、この第1の混合弁6の出口側に接続された出湯管合流管8と給水分岐管10とが入口側に接続された第2の混合弁7と、この第2の混合弁7の出口側に接続された混合水管9とから構成されている。
In FIG. 1, a heat pump water heater includes a
さらに、貯湯槽1の上部に接続された熱利用出湯管21と、熱利用出湯管21に接続された熱交換器20と、貯湯槽1の高さ方向において、貯湯槽1上部で第1の出湯管3および熱利用出湯管21が貯湯槽1に接続している位置と、第2の出湯管4が貯湯槽1に接続している位置との間に接続された噴出し水流調整手段40とを備えている。
Furthermore, in the height direction of the hot
以上のように構成された給湯機について、以下、その動作、作用を説明する。 About the hot water heater comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
基本的な動作としては、沸き上げ運転前は貯湯槽1に低温の水が満たされており、運転を開始すると、貯湯槽1の水が沸き上げ管16により、ヒートポンプ装置2に送出され、そこで加熱されて高温の湯が貯湯槽1に戻され、貯湯槽1には高温の湯が貯えられていく。
As a basic operation, the
また貯湯槽1内における湯水の温度分布は、湯水の密度によって、貯湯槽1の上部に高温の湯が貯えられ、順に下部方向に温度が低くなるように上下方向に分布することになる。
The temperature distribution of the hot water in the
沸き上げ運転後の給湯利用の際には、第1の出湯管3と第2の出湯管4を通じて出湯される貯湯槽1の湯を、第1の混合弁6によって混合された出湯管合流管8内の湯と、給水分岐管10からの給水とを、第2の混合弁7によって給湯設定温度に混合されて給湯口1
1へ供給される。
When using hot water after the boiling operation, the hot water in the hot
1 is supplied.
また、給湯に使用された湯量相当の水が給水管5を通じて貯湯槽1下部から流入する。また、熱利用端末23利用の際には、貯湯槽1から高温の湯が熱利用出湯管21を通じて熱交換器20に送られ、熱利用端末23の循環回路と熱交換した後の中温水が熱利用戻り管22を経由し、噴出し水流調整手段40により水流の衝突エネルギーを小さくすることを目的とし、噴出し流速を小さくし、分散しながら流れの方向が制御されて貯湯槽1内へ流入する。
Further, water corresponding to the amount of hot water used for hot water supply flows from the lower part of the
流入する位置における貯湯槽1内の湯水の温度は熱交換した後の中温水の温度より高い温度の場合が多く、したがって、噴出し水流調整手段40が接続されている位置より下方の湯が中温水となる場合も多くなる。
The temperature of the hot water in the hot
その後、給湯が発生した場合、第2の出湯管4が噴出し水流調整手段40よりも下方の位置に接続されているため、噴出し水流調整手段40により噴出された中温水が、優先的に利用され、噴出し水流調整手段40から噴出された中温水による温度分布への影響を効率的に取り除くことができる。 After that, when hot water is generated, the second hot water discharge pipe 4 is connected to a position below the jet water flow adjusting means 40, so that the medium hot water jetted by the jet water flow adjusting means 40 is preferentially used. It is possible to efficiently remove the influence on the temperature distribution due to the medium-temperature water ejected from the ejected water flow adjusting means 40.
また、噴出し水流調整手段40は貯湯槽1の上部に接続されているため、貯湯槽1下部の給水温度帯との距離が大きくなることにより、給水帯の温度への影響度が小さくなるため、ヒートポンプ装置2の沸き上げ運転時における中温水の量が増加することによる効率低下を低減できる。
Moreover, since the spout water flow adjustment means 40 is connected to the upper part of the
以上のように、本実施の形態によれば、噴出し水流調整手段40の貯湯槽1との接続位置を第2の出湯管4の貯湯槽1との接続位置よりも高い位置にすることにより、熱利用戻り管22から流入する水流により生じる中温水の量を、噴出し水流調整手段40により抑制するとともに、生成した中温水を第2の出湯管により優先的に利用することが可能となりヒートポンプ装置の沸き上げ運転時の効率低下を防ぐことができる。よって高い省エネルギー性を実現した貯湯式ヒートポンプ給湯機とすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the connection position of the spout water flow adjusting means 40 with the hot
本発明において、噴出し水流調整手段40の接続位置は、第2の出湯管4の接続位置より高い位置としているが、第2の出湯管4の接続位置の下方でもその近傍であれば、ほぼ同様の効果を得ることができる。 In the present invention, the connection position of the spout water flow adjusting means 40 is higher than the connection position of the second hot water discharge pipe 4, but if it is in the vicinity even below the connection position of the second hot water discharge pipe 4, it is almost the same. Similar effects can be obtained.
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態における貯湯式給湯機の構成および噴出し水流調整手段40から貯湯槽1内へ噴出された水流の状態を示した図である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the hot water storage type hot water heater in the embodiment of the present invention and the state of the water flow jetted from the jet water flow adjusting means 40 into the
図2において、貯湯槽1内の湯水を沸き上げる場合には、貯湯槽1の下部の水がヒートポンプ装置2にて加熱され、沸き上げ管16にて、再び貯湯槽1の上部に戻され、貯湯される。この構成のため、沸き上げ運転時終了直前等においては、ヒートポンプ装置2への入水温度が上昇し、高圧側のエンタルピー差が小さくなるため、ヒートポンプ装置2の運転効率が低下する傾向にある。
In FIG. 2, when boiling hot water in the
また、風呂や床暖房等の熱利用端末23にて熱伝達させる場合には、貯湯槽1の上部の湯を熱利用出湯管21を介して熱交換器20に導き、熱交換器20にて熱交換し、熱利用戻り管22を介して、後述の噴出し水流調整手段40より、貯湯槽1の高さ方向において、略中央部付近または熱利用出湯管21と略中央部との間に戻す構成としている。
In addition, when heat is transferred from the
そして、熱交換器20にて熱交換した熱を、熱利用回路17にて熱利用端末23に伝達
している。
Then, the heat exchanged by the
また、貯湯槽1の側面に設けられた戻り口1bに噴出し水流調整手段40が連結され、熱利用戻り管22は噴出し水流調整手段40に連結されている。
Further, the jet water flow adjusting means 40 is connected to a return port 1 b provided on the side surface of the
図3は、本発明の実施の形態における噴出し水流調整手段40に配置された噴出し口の構成図である。 FIG. 3 is a configuration diagram of the ejection port arranged in the ejection water flow adjusting means 40 in the embodiment of the present invention.
噴出し水流調整手段40に形成された2つの流路抵抗体(網42)を設けた噴出し口41aと41bは、貯湯槽1内の内壁近傍の位置に設けられ、貯湯槽1の上下方向に対して水平、かつ熱利用戻り管22の管内水流に対して略直角方向となるように両側に形成されている。
The
また、噴出し水流調整手段40に形成された第2の噴出し口43aと43bは、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bに対して、管内水流方向の下流側の位置に配置され、貯湯槽1の上下方向に対して水平、かつ熱利用戻り管22の管内水流に対して略直角方向となるように両側に形成されている。
Further, the
また、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41b、第2の噴出し口43aと43bはそれぞれ開口面積を略同一とし、4つの噴出し口の開口面積の合計は熱利用戻り管22の流路面積の約2〜3倍とした。
Further, the
また、第2の噴出し口43aと43bの開口面積の合計は、4つの噴出し口の開口面積の合計の約1/5とした。
The total opening area of the
以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the hot water supply apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
熱利用戻り管22内を経由して噴出し水流調整手段40に流入する湯水は噴出し水流調整手段40に構成された流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41b、および第2の噴出し口43aと43bから貯湯槽1内へ流入する。
The hot water flowing into the ejection water flow adjusting means 40 through the
流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bは流路抵抗体として網42を有しており、網42には稼働時間が増えるにつれて、水道水に由来する不純物等が網42に付着していく。
The
不純物等が付着し流路を完全に閉塞してしまうと、熱利用出湯管21、熱利用戻り管22に湯水が流れなくなり、熱交換器20を介した貯湯槽1と熱利用端末23との間の熱交換機能が損失される。
If impurities or the like adhere and the flow path is completely blocked, hot water will not flow into the heat-utilizing hot
しかしながら、第2の噴出し口43aと43bは網42のような流路抵抗体を有していないため、目詰まりのリスクは極めて少ないことから、網42が目詰まりを起こし、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bが完全に閉塞されてしまったとしても、第2の噴出し口43aと43bは閉塞されにくく、流路が完全に閉塞する可能性は小さい。
However, since the
第2の噴出し口43aと43bの開口面積を大きくすればするほど、目詰まりのリスクは少なくできるが、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bの開口面積に対して大きくなりすぎると、第2の噴出し口43aと43から吐出する湯水の流量が増加し、網42を通過する流量が減少する。よって、流路抵抗体である網42の湯水の流束を分散する効果が薄れてしまう。
The larger the opening area of the
以上のことから本実施形態においては、噴出し水流調整手段40において、第2の噴出し口43aと43bの開口面積の合計を4つの噴出し口の開口面積の合計の約1/5とした。流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bから吐出する湯水の流速と、第2の噴出し口43aと43bから吐出する湯水の流速が均一になり、かつ流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bが閉塞した場合にも、第2の噴出し口43aと43bを通して流路を確保することができる。
From the above, in the present embodiment, in the ejection water flow adjusting means 40, the total opening area of the
これによって、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bが目詰まりした際にも、貯湯槽1と熱利用端末23との間の熱交換機能の損失を防ぐことができ、故障のリスクを低減した貯湯式給湯器とすることができる。
This prevents loss of the heat exchange function between the
また、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41b、第2の噴出し口43aと43bは貯湯槽1内の内壁近傍の位置に熱利用戻り管22の管内水流に対して略直角方向となるように対向した箇所に形成され、かつ、貯湯槽1の上下方向に対して略水平関係になるように形成されている。
Further, the
従って、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41b、第2の噴出し口43aと43bから貯湯槽1内へ流入する水流は、貯湯槽1の上下方向に対して、略水平に流入するとともに、熱利用戻り管22の管内水流方向に対し略直角方向に左右方向の両側に分散して流入する。
Accordingly, the water flow flowing into the
この流入方向により内壁への衝突角度を浅くできることから、概ね貯湯槽1の内壁の形状にそって周方向に進む水流となる。2つの水流が衝突するまでの走行距離は貯湯槽1の内壁の周長の1/2となり、従来の技術の走行距離である貯湯槽1内壁直径に比べて、走行距離が長くなる。水流の流速は周辺の水との粘性摩擦により走行距離が長くなるほど低下する。
Since the collision angle with the inner wall can be made shallower by this inflow direction, the water flow proceeds in the circumferential direction substantially along the shape of the inner wall of the
また、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bおよび第2の噴出し口43aと43bはそれぞれ開口面積をほぼ同等とし、その合計面積を熱利用戻り管22の水路面積の約2〜3倍としているので流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41b、第2の噴出し口43aと43bから流入する水流の噴出し流速は約1/2〜1/3と小さくなる。水流の衝突エネルギーと流速の関係はE=1/2mv2の関係があり、流速の二乗に比例する。したがって流速を1/2にすると衝突エネルギーは1/4となり攪拌量も1/4となる。
Further, the
このように噴き出し口の面積を熱利用戻り管22の水路面積に対して大きくすればするほど噴き出し口からの噴出し流速は小さくなるが、一方で噴出し口の面積を大きくすればするほど噴出し水流調整手段40の長さが長くなり、貯湯槽1内壁との相対位置が変化して内壁との衝突角度が深くなり効果が減少する。また、噴出し水流調整手段40のコストアップにつながり、組立て性も悪くなる。
Thus, the larger the area of the ejection port with respect to the water channel area of the heat
以上のことから本実施形態においては約2〜3倍とした。流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41b、第2の噴出し口43aと43bで分散された水流は貯湯槽1の内壁の周長の1/2を走行後、正面から衝突するが、噴出し流速を1/2〜1/3とすることにより衝突エネルギーを1/4〜1/9とし、かつ走行距離を(π/2)倍にしたことにより衝突する時点での衝突エネルギーは著しく小さくなる。よって衝突による攪拌量も効果的に小さくすることができる。
From the above, in this embodiment, it is about 2-3 times. The water flow dispersed at the
また、第2の噴出し口43aと43bを、流路抵抗体である網42を設けた噴出し口41aと41bに対し、熱利用戻り管22の管内水流方向の下流側に配置している。
Further, the
第2の噴出し口43aと43bには、目詰まり防止のため流路抵抗体を設けていないため、第2の噴出し口43aと43bから貯湯槽内に流入する水流は、熱利用戻り管22の管内水流方向に対して直角方向よりもやや流れの方向に傾く。
Since the
図4は、第2の噴出し口43aと43bを、流路抵抗体である網42を設けた噴出し口41aと41bに対し、熱利用戻り管22の管内水流方向の上流側に配置した場合の噴出し水流調整手段40の構成図である。
In FIG. 4, the
熱利用戻り管22の管内水流方向に対して、上流側に第2の噴出し口43aと43bを設置した場合には、第2の噴出し口43aと43bから噴出する水流が、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bから噴出する水流に干渉し、均一な流れを乱し、攪拌量を大きくしてしまう。
In the case where the
よって、本実施形態においては、第2の噴出し口43aと43bを、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bに対し、熱利用戻り管22の管内水流方向の下流側に配置し、貯湯槽1内の湯水の攪拌量を小さくした。
Therefore, in the present embodiment, the
貯湯槽1内の湯水の温度分布は密度差により貯湯槽1の上下方向に分布する。つまり、上下方向に攪拌が大きくなると、温度分布を乱すことにつながる。略水平に流入させ、かつ水流と貯湯槽1内壁および水流同士の衝突による上下方向の攪拌量を低減することで、中温水の生成量を抑制できる。
The temperature distribution of the hot water in the
よって、上下方向の攪拌量を低減することは、貯湯槽内の温度分布の乱れを抑制できることにつながる。 Therefore, reducing the amount of stirring in the vertical direction leads to suppression of disturbance in the temperature distribution in the hot water tank.
以上のように、本実施の形態においては、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41b、第2の噴出し口43aと43bからの噴出し水流を略水平方向に複数分散させ、噴出し口の面積を大きくして噴出し流速を小さくし、第2の噴出し口43aと43bからの噴出し水流が、流路抵抗体を設けた噴出し口41aと41bからの噴出し水流に干渉しないようにした噴出し水流調整手段40を備えたヒートポンプ給湯機とした。
As described above, in the present embodiment, a plurality of water streams ejected from the
これによって、貯湯槽内の湯水の温度分布の乱れを抑制することが可能となる。したがって中温水の増加による利用可能湯量の減少とヒートポンプ装置の沸きあげ時の効率低下を防止することができ利便性と省エネ性に優れたヒートポンプ給湯機とすることができる。 Thereby, it is possible to suppress the disturbance of the temperature distribution of the hot water in the hot water tank. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the amount of hot water available due to an increase in medium-temperature water and a decrease in efficiency at the time of boiling the heat pump device, and a heat pump water heater excellent in convenience and energy saving can be obtained.
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ給湯機は、中温水の量が増加することによる利用可能湯量の減少とヒートポンプ装置の沸き上げ運転効率の低下を防止することができるので、家庭用のほか、業務用などのヒートポンプ給湯機にも適用できる。 As described above, the heat pump water heater according to the present invention can prevent a decrease in the amount of hot water available due to an increase in the amount of medium-temperature water and a decrease in the boiling operation efficiency of the heat pump device. It can also be applied to heat pump water heaters for business use.
1 貯湯槽
2 加熱手段(ヒートポンプ装置)
3 第1の出湯管
4 第2の出湯管
5 給水管
6 第1の混合弁
7 第2の混合弁
8 出湯管合流管
9 混合水管
10 給水分岐管
11 給湯口
16 沸き上げ管
20 熱交換器
21 熱利用出湯管
22 熱利用戻り管
23 熱利用端末
40 噴出し水流調整手段
41a 流路抵抗体を設けた噴出し口
41b 流路抵抗体を設けた噴出し口
42 網(流路抵抗体)
43a 第2の噴出し口
43b 第2の噴出し口
50 攪拌領域
1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 1st hot-water pipe 4 2nd hot-
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