JP2014066491A - Hot water system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプ給湯機と貯湯タンクと蓄電池とを備えた給湯システムに関するものである。 The present invention relates to a hot water supply system including a heat pump water heater, a hot water storage tank, and a storage battery.
従来より、ヒートポンプ給湯機と貯湯タンクと蓄電池とを備えた給湯システムが知られている。そして、これらの給湯システムの中には、特許文献１に示すように、ヒートポンプ給湯機の冷媒回路の冷媒と蓄電池とを熱交換させて蓄電池を冷却する冷却器を備えるものがある。この冷却器は、冷媒回路の膨張弁と蒸発器との間に接続され、膨張弁で減圧された後の低圧冷媒と蓄電池とを熱交換する。また、この熱交換によって蓄電池の放熱が熱回収され、この回収した熱が冷媒回路の冷媒の加熱に利用される。
Conventionally, a hot water supply system including a heat pump water heater, a hot water storage tank, and a storage battery is known. And as shown in
ところで、この給湯システムでは、蓄電池の電力を利用してヒートポンプ給湯機の沸き上げ運転が行われる。このことから、蓄電池の放電運転とヒートポンプ給湯機の沸き上げ運転とは同じタイミングで行われ、放電中の蓄電池はヒートポンプ給湯機の冷媒回路の冷媒によって常に冷却される。 By the way, in this hot water supply system, the heating operation of the heat pump water heater is performed using the electric power of the storage battery. For this reason, the discharging operation of the storage battery and the boiling operation of the heat pump water heater are performed at the same timing, and the discharging storage battery is always cooled by the refrigerant in the refrigerant circuit of the heat pump water heater.
しかしながら、蓄電池の充電運転とヒートポンプ給湯機の沸き上げ運転とは必ずしも同じタイミングで行われるとは限らず、仮にこれらの運転を同時に行ったとしても、貯湯タンクの湯量が満湯の場合には、ヒートポンプ給湯機の沸き上げ運転を停止しなければならず、従来の給湯システムでは、充電中の蓄電池を確実に冷却し且つ蓄電池の放熱の有効利用できるとは言い難かった。 However, the charging operation of the storage battery and the heating operation of the heat pump water heater are not necessarily performed at the same timing, and even if these operations are performed at the same time, if the amount of hot water in the hot water storage tank is full, The boiling operation of the heat pump water heater must be stopped, and it has been difficult to say that the conventional hot water supply system can cool the storage battery being charged reliably and effectively use the heat dissipation of the storage battery.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒートポンプ給湯機と蓄電池と貯湯タンクとを備えた給湯システムにおいて、蓄電池の冷却と蓄電池の放熱の有効利用を確実に行うことにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object thereof is to reliably perform cooling of the storage battery and effective use of heat dissipation of the storage battery in a hot water supply system including a heat pump water heater, a storage battery, and a hot water storage tank. It is in.
第１の発明は、ヒートポンプ給湯機（5）と、前記ヒートポンプ給湯機（5）の電力を蓄える蓄電池（11）と、前記ヒートポンプ給湯機（5）で生成した温水を蓄える貯湯タンク（40）と、前記蓄電池（11）を水で冷却する冷却器（15）と、前記冷却器（15）及び補助タンク（4）が接続されて前記冷却器（15）と前記補助タンク（4）との間で水を循環させるともに前記冷却器（15）で前記蓄電池（11）と熱交換して加熱された温水を前記補助タンク（4）に蓄えるように構成された冷却回路（3）と、前記貯湯タンク（40）の湯量が満湯未満のときに前記補助タンク（4）の温水を前記貯湯タンク（40）へ供給する供給機構（56）とを備えている給湯システムである。 The first invention includes a heat pump water heater (5), a storage battery (11) for storing electric power of the heat pump water heater (5), and a hot water storage tank (40) for storing hot water generated by the heat pump water heater (5). A cooler (15) for cooling the storage battery (11) with water, and the cooler (15) and the auxiliary tank (4) are connected between the cooler (15) and the auxiliary tank (4). A cooling circuit (3) configured to store water in the auxiliary tank (4) while circulating water at the same time and heat-exchanged with the storage battery (11) in the cooler (15), and the hot water storage The hot water supply system includes a supply mechanism (56) for supplying hot water from the auxiliary tank (4) to the hot water storage tank (40) when the amount of hot water in the tank (40) is less than full water.
第１の発明では、蓄電池（11）が冷却器（15）の水によって冷却される。また、冷却器（15）の水は蓄電池（11）で加熱されて温水となった後に補助タンク（4）に溜まる。蓄電池（11）の熱が補助タンク（4）の温水として蓄熱される。そして、貯湯タンク（40）の湯量が満湯未満のときに、補助タンク（4）の温水が貯湯タンク（40）へ供給される。 In 1st invention, a storage battery (11) is cooled with the water of a cooler (15). The water in the cooler (15) is heated by the storage battery (11) to become hot water, and then accumulated in the auxiliary tank (4). The heat of the storage battery (11) is stored as hot water in the auxiliary tank (4). And when the amount of hot water in the hot water storage tank (40) is less than the full hot water, the hot water in the auxiliary tank (4) is supplied to the hot water storage tank (40).
第２の発明は、第１の発明において、前記貯湯タンク（40）の温水と市水とを混合して温度調整する混合弁（63）を備え、前記補助タンク（4）は、前記混合弁（63）へ市水を送る市水供給管（65）に設けられている。 According to a second invention, there is provided a mixing valve (63) for adjusting the temperature by mixing hot water and city water in the hot water storage tank (40) in the first invention, and the auxiliary tank (4) includes the mixing valve It is installed in the city water supply pipe (65) that sends city water to (63).
第２の発明では、市水供給管（65）の市水が前記補助タンク（4）を通過し、その市水とともに前記補助タンク（4）の温水が混合弁（63）へ流入する。 In 2nd invention, the city water of a city water supply pipe (65) passes the said auxiliary tank (4), and the warm water of the said auxiliary tank (4) flows into a mixing valve (63) with the city water.
第３の発明は、第１の発明において、前記ヒートポンプ給湯機（5）と前記貯湯タンク（40）との間を接続する温水回路（50）を備え、前記補助タンク（4）は、前記貯湯タンク（40）の下流側且つ前記ヒートポンプ給湯機（5）の上流側に位置するように、前記温水回路（50）に設けられている。 According to a third invention, in the first invention, a hot water circuit (50) for connecting the heat pump water heater (5) and the hot water storage tank (40) is provided, and the auxiliary tank (4) includes the hot water storage It is provided in the hot water circuit (50) so as to be located downstream of the tank (40) and upstream of the heat pump water heater (5).
第３の発明では、貯湯タンク（40）の水が補助タンク（4）を通過し、貯湯タンク（40）の水とともに補助タンク（4）の温水がヒートポンプ給湯機（5）へ流入する。 In the third invention, the water in the hot water storage tank (40) passes through the auxiliary tank (4), and the hot water in the auxiliary tank (4) flows into the heat pump water heater (5) together with the water in the hot water storage tank (40).
本発明によれば、蓄電池（11）を冷却器（15）の水で冷却するようにしたので、貯湯タンク（40）の湯量が満湯でヒートポンプ給湯機（5）が停止した場合でも、充電中の蓄電池（11）を冷却することができる。また、冷却器（15）で前記蓄電池（11）と熱交換して加熱された温水を補助タンク（4）に蓄えるようにしたので、蓄電池（11）の熱を補助タンク（4）の温水にして熱回収し、その回収した熱を補助タンク（4）に蓄えることができる。また、前記貯湯タンク（40）の湯量が満湯未満のときに前記補助タンク（4）の温水を前記貯湯タンク（40）へ供給するようにしたので、貯湯タンク（40）へ供給された温水を給湯に利用することができる。 According to the present invention, since the storage battery (11) is cooled by the water of the cooler (15), charging is performed even when the hot water storage tank (40) is full and the heat pump water heater (5) is stopped. The storage battery (11) inside can be cooled. Moreover, since the warm water heated by exchanging heat with the storage battery (11) by the cooler (15) is stored in the auxiliary tank (4), the heat of the storage battery (11) is changed to the warm water of the auxiliary tank (4). Heat can be recovered, and the recovered heat can be stored in the auxiliary tank (4). Further, since the hot water in the auxiliary tank (4) is supplied to the hot water storage tank (40) when the amount of hot water in the hot water storage tank (40) is less than full water, the hot water supplied to the hot water storage tank (40) is supplied. Can be used for hot water supply.
また、前記第２の発明によれば、混合弁（63）へ市水を送る市水供給管（65）に前記補助タンク（4）を設けるようにしたので、市水とともに前記補助タンク（4）の温水を混合弁（63）へ送ることができる。これにより、前記補助タンク（4）の温水が混合弁（63）へ送られるので、前記貯湯タンク（40）から混合弁（63）へ流入する温水の量を減らすことができ、補助タンク（4）の温水の有効利用を図ることができる。 According to the second aspect of the invention, since the auxiliary tank (4) is provided in the city water supply pipe (65) for sending city water to the mixing valve (63), the auxiliary tank (4 ) Warm water can be sent to the mixing valve (63). Thereby, since the warm water of the auxiliary tank (4) is sent to the mixing valve (63), the amount of warm water flowing into the mixing valve (63) from the hot water storage tank (40) can be reduced, and the auxiliary tank (4 ) Can be used effectively.
また、前記第３の発明によれば、温水回路（50）に前記補助タンク（4）を設けるようにしたので、貯湯タンク（40）の水が補助タンク（4）を通過し、貯湯タンク（40）の水とともに補助タンク（4）の温水をヒートポンプ給湯機（5）へ送ることができる。これにより、前記補助タンク（4）の温水がヒートポンプ給湯機（5）へ送られるので、ヒートポンプ給湯機（5）の温水の生成量を減少させることができ、補助タンク（4）の温水の有効利用を図ることができる。 According to the third aspect of the invention, since the auxiliary tank (4) is provided in the hot water circuit (50), the water in the hot water storage tank (40) passes through the auxiliary tank (4) and the hot water storage tank ( The hot water from the auxiliary tank (4) can be sent to the heat pump water heater (5) along with the water from 40). As a result, the hot water in the auxiliary tank (4) is sent to the heat pump water heater (5), so the amount of hot water generated in the heat pump water heater (5) can be reduced, and the hot water in the auxiliary tank (4) is effective. Can be used.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
本実施形態の給湯システム（1）は、図１に示すように、熱源ユニット（10）とタンクユニット（30）とを備えている。熱源ユニット（10）は、ヒートポンプ給湯機（5）と制御部（70）とを備えている。タンクユニット（30）は、貯湯タンク（40）と温水回路（50）とを備えている。また、給湯システム（1）は、蓄電池（11）を備えている。この蓄電池（11）は、タンクユニット（30）に収容されている。 As shown in FIG. 1, the hot water supply system (1) of this embodiment includes a heat source unit (10) and a tank unit (30). The heat source unit (10) includes a heat pump water heater (5) and a control unit (70). The tank unit (30) includes a hot water storage tank (40) and a hot water circuit (50). The hot water supply system (1) includes a storage battery (11). The storage battery (11) is accommodated in the tank unit (30).
熱源ユニット（10）のヒートポンプ給湯機（5）は、冷凍サイクルの冷媒回路（20）と送風ファン（25）とを備えている。ヒートポンプ給湯機（5）の冷媒回路（20）は、圧縮機（21）と給湯用熱交換器（22）と内部熱交換器（26）と膨張弁（23）と空気熱交換器（24）とが接続されている。この冷媒回路（20）には、冷媒として二酸化炭素が封入されている。 The heat pump water heater (5) of the heat source unit (10) includes a refrigerant circuit (20) of a refrigeration cycle and a blower fan (25). The refrigerant circuit (20) of the heat pump water heater (5) includes a compressor (21), a hot water heat exchanger (22), an internal heat exchanger (26), an expansion valve (23), and an air heat exchanger (24). And are connected. The refrigerant circuit (20) is filled with carbon dioxide as a refrigerant.
圧縮機（21）は、ケーシング内に圧縮機構及び電動機を収容した密閉型圧縮機により構成されている。圧縮機（21）は、図示しないインバータによって運転容量が可変に構成されている。給湯用熱交換器（22）は、冷媒回路（20）の放熱器として機能する。給湯用熱交換器（22）は、冷媒通路（22a）及び水通路（22b）を有し、冷媒通路（22a）の冷媒と水通路（22b）の水とを熱交換するように構成されている。本実施形態では、給湯用熱交換器（22）の水通路（22b）がタンクユニット（30）の温水回路（50）に接続されている。 The compressor (21) is constituted by a hermetic compressor in which a compression mechanism and an electric motor are housed in a casing. The compressor (21) has a variable operating capacity by an inverter (not shown). The hot water supply heat exchanger (22) functions as a radiator of the refrigerant circuit (20). The hot water supply heat exchanger (22) has a refrigerant passage (22a) and a water passage (22b), and is configured to exchange heat between the refrigerant in the refrigerant passage (22a) and the water in the water passage (22b). Yes. In the present embodiment, the water passage (22b) of the hot water supply heat exchanger (22) is connected to the hot water circuit (50) of the tank unit (30).
内部熱交換器（26）は、第１通路（26a）と第２通路（26b）を有し、これらの流路（26a,26b）を流れる冷媒同士を熱交換するように構成されている。内部熱交換器（26）の第１通路（26a）は給湯用熱交換器（22）の冷媒側出口と膨張弁（23）の入口との間に接続され、内部熱交換器（26）の第２通路（26b）は空気熱交換器（24）の冷媒側出口と圧縮機（21）の吸入口との間に接続されている。 The internal heat exchanger (26) has a first passage (26a) and a second passage (26b), and is configured to exchange heat between the refrigerants flowing through these passages (26a, 26b). The first passage (26a) of the internal heat exchanger (26) is connected between the refrigerant side outlet of the hot water supply heat exchanger (22) and the inlet of the expansion valve (23), and the internal heat exchanger (26) The second passage (26b) is connected between the refrigerant side outlet of the air heat exchanger (24) and the suction port of the compressor (21).
膨張弁（23）は、その開度が制御部（70）により調整される電動式のものである。空気熱交換器（24）は、冷媒回路（20）の蒸発器として機能する。空気熱交換器（24）は、空気通路と冷媒回路（20）に接続された冷媒通路とを有し、空気通路の空気と冷媒通路の冷媒とが熱交換するように構成されている。空気熱交換器（24）の近傍に熱源ユニット（10）の送風ファン（25）が配置されている。送風ファン（25）によって空気熱交換器（24）の空気通路へ空気が供給される。熱源ユニット（10）の制御部（70）は、給湯システム（1）の運転制御を行うものである。 The expansion valve (23) is an electric valve whose opening degree is adjusted by the control unit (70). The air heat exchanger (24) functions as an evaporator of the refrigerant circuit (20). The air heat exchanger (24) has an air passage and a refrigerant passage connected to the refrigerant circuit (20), and is configured to exchange heat between the air in the air passage and the refrigerant in the refrigerant passage. A blower fan (25) of the heat source unit (10) is disposed in the vicinity of the air heat exchanger (24). Air is supplied to the air passage of the air heat exchanger (24) by the blower fan (25). The control unit (70) of the heat source unit (10) performs operation control of the hot water supply system (1).
タンクユニット（30）の貯湯タンク（40）は、両端を閉塞した縦長の筒状に形成されている。貯湯タンク（40）の上部には、前記貯湯タンク（40）へ温水を注水するための第１注水口と、前記貯湯タンク（40）から出湯する出湯口とが設けられている。貯湯タンク（40）の下部には、前記貯湯タンク（40）へ温水を注水するための第２注水口と、前記貯湯タンク（40）からヒートポンプ給湯機（5）へ水を送る送水口と、前記貯湯タンク（40）へ市水を送る市水口とが設けられている。また、貯湯タンク（40）は複数の温度センサ （16）が取り付けられている。これらの温度センサ （16）は、貯湯タンク（40）の高さ方向へ所定の間隔を空けて配列されている。これらの温度センサ （16）の検出値に基いて、制御部（70）において前記貯湯タンク（40）の湯量が検出される。 The hot water storage tank (40) of the tank unit (30) is formed in a vertically long cylindrical shape with both ends closed. The hot water storage tank (40) is provided with a first water inlet for pouring hot water into the hot water storage tank (40) and a hot water outlet for discharging hot water from the hot water storage tank (40). In the lower part of the hot water storage tank (40), a second water injection port for pouring hot water into the hot water storage tank (40), a water supply port for sending water from the hot water storage tank (40) to the heat pump water heater (5), A city water outlet for sending city water to the hot water storage tank (40) is provided. The hot water storage tank (40) is equipped with multiple temperature sensors (16). These temperature sensors (16) are arranged at predetermined intervals in the height direction of the hot water storage tank (40). Based on the detected values of these temperature sensors (16), the control unit (70) detects the amount of hot water in the hot water storage tank (40).
タンクユニット（30）の温水回路（50）は、温水ポンプ（51）と第１三方弁（53）と貯湯タンク（40）とが接続された閉回路で構成されている。この温水回路（50）には、上述したように、熱源ユニット（10）の給湯用熱交換器（22）の水通路（22b）の流入口（22c）と流出口（22d）とが接続されている。温水ポンプ（51）は、貯湯タンク（40）の送水口と給湯用熱交換器（22）の水通路（22b）の流入口（22c）との間に接続されている。第１三方弁（53）は、その第１ポート（P1）が給湯用熱交換器（22）の水通路（22b）の流出口（22d）に接続され、第２ポート（P2）が貯湯タンク（40）の第１注水口に接続され、第３ポート（P3）が貯湯タンク（40）の第２注水口に接続されている。 The hot water circuit (50) of the tank unit (30) includes a closed circuit in which a hot water pump (51), a first three-way valve (53), and a hot water storage tank (40) are connected. As described above, the hot water circuit (50) is connected to the inlet (22c) and the outlet (22d) of the water passage (22b) of the hot water supply heat exchanger (22) of the heat source unit (10). ing. The hot water pump (51) is connected between the water supply port of the hot water storage tank (40) and the inlet (22c) of the water passage (22b) of the hot water supply heat exchanger (22). The first port (P1) of the first three-way valve (53) is connected to the outlet (22d) of the water passage (22b) of the hot water supply heat exchanger (22), and the second port (P2) is a hot water storage tank. The first water inlet of (40) is connected, and the third port (P3) is connected to the second water inlet of the hot water storage tank (40).
また、タンクユニット（30）は、給水配管（62）と市水分岐配管（65）と市水配管（64）と第２三方弁（63）と補助タンク（4）と冷却回路（3）と供給ポンプ（56）とを備えている。市水分岐配管（65）が、本発明の市水供給管を構成する。第２三方弁（63）が、本発明の混合弁を構成する。 The tank unit (30) includes a water supply pipe (62), a city water branch pipe (65), a city water pipe (64), a second three-way valve (63), an auxiliary tank (4), and a cooling circuit (3). And a supply pump (56). The city water branch pipe (65) constitutes the city water supply pipe of the present invention. The second three-way valve (63) constitutes the mixing valve of the present invention.
給水配管（62）は、その一端が貯湯タンク（40）の出湯口に接続されて他端が第２三方弁（63）の第１ポートに接続されている。市水配管（64）は、その一端が貯湯タンク（40）の市水口に接続されて他端が市水の供給源に接続されている。市水分岐配管（65）は、その一端が第２三方弁（63）の第２ポートに接続されて他端が市水配管（64）の途中に接続されている。また、市水分岐配管（65）の途中に補助タンク（4）が接続されている。この補助タンク（4）には温度センサ（17）が取り付けられている。この温度センサ（17）により、補助タンク（4）の水温が検出される。また、補助タンク（4）には冷却回路（3）が接続されている。 One end of the water supply pipe (62) is connected to the hot water outlet of the hot water storage tank (40), and the other end is connected to the first port of the second three-way valve (63). The city water pipe (64) has one end connected to the city water inlet of the hot water storage tank (40) and the other end connected to a city water supply source. The city water branch pipe (65) has one end connected to the second port of the second three-way valve (63) and the other end connected in the middle of the city water pipe (64). An auxiliary tank (4) is connected to the city water branch pipe (65). A temperature sensor (17) is attached to the auxiliary tank (4). This temperature sensor (17) detects the water temperature of the auxiliary tank (4). A cooling circuit (3) is connected to the auxiliary tank (4).
この冷却回路（3）は、冷却ポンプ（55）と補助タンク（4）と冷却器（15）とが接続された閉回路である。冷却器（15）は、蓄電池（11）に取り付けられている。冷却器（15）は、冷却回路（3）に接続された水通路を有し、該水通路の水と蓄電池（11）とが熱交換して前記蓄電池（11）が冷却される。また、補助タンク（4）と貯湯タンク（40）との間には供給ポンプ（56）が接続されている。この供給ポンプ（56）が本発明の供給機構を構成する。 The cooling circuit (3) is a closed circuit in which a cooling pump (55), an auxiliary tank (4), and a cooler (15) are connected. The cooler (15) is attached to the storage battery (11). The cooler (15) has a water passage connected to the cooling circuit (3), and water in the water passage and the storage battery (11) exchange heat to cool the storage battery (11). A supply pump (56) is connected between the auxiliary tank (4) and the hot water storage tank (40). This supply pump (56) constitutes the supply mechanism of the present invention.
−運転動作−
次に、給湯システム（1）の運転動作について説明する。この給湯システム（1）は、夜間電力を利用して充電運転と沸き上げ運転とを行い、この沸き上げ運転で貯湯タンク（40）に溜めた温水を昼間に利用する。また、昼間に貯湯タンク（40）の湯量が不足した場合に蓄電池（11）の電力によりヒートポンプ給湯機（5）の沸き上げ運転を行い、不足分の湯量を補うように構成されている。これにより、ユーザの使用電力の低コスト化が図られる。
-Driving action-
Next, the operation of the hot water supply system (1) will be described. This hot water supply system (1) performs a charging operation and a boiling operation using nighttime electric power, and uses the hot water stored in the hot water storage tank (40) during the heating operation in the daytime. Further, when the amount of hot water in the hot water storage tank (40) is insufficient during the daytime, the heat pump water heater (5) is heated by the electric power of the storage battery (11) to compensate for the shortage of hot water. Thereby, cost reduction of a user's electric power used is achieved.
給湯システム（1）の沸き上げ運転時の冷媒回路（20）では、圧縮機（21）の起動によって臨界点を超える圧力まで圧縮された冷媒が吐出される。この冷媒は給湯用熱交換器（22）により温水回路（50）の水へ放熱する。この放熱により温水回路（50）の水が加熱される。給湯用熱交換器（22）で放熱した冷媒が内部熱交換器（26）の第１通路（26a）へ流入して内部熱交換器（26）の第２通路（26b）の冷媒に放熱した後に膨脹弁（23）により減圧される。この膨脹弁（23）の開度は、例えば圧縮機（21）の吸入冷媒の過熱度が所定値となるように調整される。膨脹弁（23）で減圧した冷媒は、空気熱交換器（24）により屋外の空気から吸熱した後に内部熱交換器（26）に流入し、内部熱交換器（26）の第１通路（26a）の冷媒から吸熱した後に圧縮機（21）へ吸入される。そして、その冷媒は圧縮機（21）で再び臨界点を超える圧力まで圧縮された後に、給湯用熱交換器（22）へ向かって吐出される。このように、冷媒が冷媒回路（20）を循環することによって超臨界の冷凍サイクルが行われ、ヒートポンプ給湯機（5）で温水が生成される。 In the refrigerant circuit (20) during the boiling operation of the hot water supply system (1), the refrigerant compressed to a pressure exceeding the critical point by the start of the compressor (21) is discharged. This refrigerant dissipates heat to the water in the hot water circuit (50) by the hot water supply heat exchanger (22). This heat radiation heats the water in the hot water circuit (50). The refrigerant dissipated in the hot water supply heat exchanger (22) flows into the first passage (26a) of the internal heat exchanger (26) and dissipates heat to the refrigerant in the second passage (26b) of the internal heat exchanger (26). Later, the pressure is reduced by the expansion valve (23). The opening degree of the expansion valve (23) is adjusted so that, for example, the degree of superheat of the refrigerant sucked in the compressor (21) becomes a predetermined value. The refrigerant depressurized by the expansion valve (23) absorbs heat from outdoor air by the air heat exchanger (24), and then flows into the internal heat exchanger (26), and passes through the first passage (26a) of the internal heat exchanger (26). ) Is absorbed into the compressor (21). Then, the refrigerant is compressed again to a pressure exceeding the critical point by the compressor (21), and then discharged toward the hot water supply heat exchanger (22). Thus, a supercritical refrigeration cycle is performed by circulating the refrigerant through the refrigerant circuit (20), and hot water is generated in the heat pump water heater (5).
一方、温水回路（50）では、温水ポンプ（51）の起動によって貯湯タンク（40）の下部の水が給湯用熱交換器（22）へ流入し、上述したように冷媒回路（20）の冷媒により加熱されて温水となる。この温水は第１三方弁（53）を通過した後に貯湯タンク（40）へ溜まる。また、給湯システム（1）は、ユーザがシャワー（61）等の給湯口を開くと、貯湯タンク（40）の出湯口から温水が流出する。その温水は、第２三方弁（63）により市水分岐配管の水と混合して温度調整された後にシャワー（61）等から流出する。このとき、貯湯タンク（40）には、温水の流出量と同量の市水が市水配管（64）を通じて流入する。 On the other hand, in the hot water circuit (50), the water in the lower part of the hot water storage tank (40) flows into the hot water supply heat exchanger (22) by the activation of the hot water pump (51), and the refrigerant in the refrigerant circuit (20) as described above. Is heated to become hot water. This hot water is stored in the hot water storage tank (40) after passing through the first three-way valve (53). In the hot water supply system (1), when a user opens a hot water supply port such as a shower (61), hot water flows out from the hot water outlet of the hot water storage tank (40). The warm water flows out of the shower (61) and the like after being mixed with the water in the city water branch pipe by the second three-way valve (63) to adjust the temperature. At this time, the same amount of city water as hot water flows into the hot water storage tank (40) through the city water pipe (64).
（蓄電池の冷却運転）
次に、本発明の特徴である蓄電池（11）の冷却運転について説明する。この冷却運転の制御は、給湯システム（1）の制御部（70）で行われる。
(Storage battery cooling operation)
Next, the cooling operation of the storage battery (11), which is a feature of the present invention, will be described. The cooling operation is controlled by the control unit (70) of the hot water supply system (1).
この蓄電池（11）の冷却運転では、蓄電池（11）の温度が設定温度以上になると、冷却ポンプ（55）が起動する。この冷却ポンプ（55）の起動により、冷却回路（3）内を水が循環する。冷却器（15）において、冷却回路（3）の水と蓄電池（11）とが熱交換して蓄電池（11）が冷却される。これにより、蓄電池（11）の温度が設定温度よりも低い状態に保たれる。この冷却運転は、蓄電池（11）の放電時又は充電時のみならず、停止時で外気温度が高い場合にも行われる。蓄電池（11）が有する電池セルの許容温度が４０℃以下であり、特に夏場は、蓄電池（11）の停止時でも蓄電池（11）の温度が４０℃を超えることが考えられるからである。 In the cooling operation of the storage battery (11), when the temperature of the storage battery (11) becomes equal to or higher than the set temperature, the cooling pump (55) is activated. By starting the cooling pump (55), water circulates in the cooling circuit (3). In the cooler (15), water in the cooling circuit (3) and the storage battery (11) exchange heat to cool the storage battery (11). Thereby, the temperature of a storage battery (11) is maintained in the state lower than preset temperature. This cooling operation is performed not only when the storage battery (11) is discharged or charged, but also when the outside air temperature is high at the time of stopping. This is because the allowable temperature of the battery cell included in the storage battery (11) is 40 ° C. or less, and particularly in summer, the temperature of the storage battery (11) may exceed 40 ° C. even when the storage battery (11) is stopped.
また、冷却器（15）の水は蓄電池（11）で加熱されて温水となった後に補助タンク（4）に溜まる。つまり、蓄電池（11）の熱が補助タンク（4）の温水として蓄熱される。そして、制御部（70）において、貯湯タンク（40）の温度センサ（16）の検出値に基いて貯湯タンク（40）の湯量が満湯未満であることを検出すると、供給ポンプ（56）が起動して補助タンク（4）の温水を貯湯タンク（40）へ供給する。また、この給湯システム（1）では、第２三方弁（63）で温水の温度調整が行われる度に、市水分岐配管（65）の市水が前記補助タンク（4）を通過し、その市水とともに前記補助タンク（4）の温水が第２三方弁（63）へ流入する。 The water in the cooler (15) is heated by the storage battery (11) to become hot water, and then accumulated in the auxiliary tank (4). That is, the heat of the storage battery (11) is stored as warm water in the auxiliary tank (4). When the control unit (70) detects that the amount of hot water in the hot water storage tank (40) is less than full based on the detected value of the temperature sensor (16) of the hot water storage tank (40), the supply pump (56) Start up and supply hot water from the auxiliary tank (4) to the hot water storage tank (40). Further, in this hot water supply system (1), whenever the temperature of the hot water is adjusted by the second three-way valve (63), the city water in the city water branch pipe (65) passes through the auxiliary tank (4), Hot water from the auxiliary tank (4) flows into the second three-way valve (63) together with city water.
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、蓄電池（11）を冷却器（15）の水で冷却するようにしたので、貯湯タンク（40）の湯量が満湯でヒートポンプ給湯機（5）が停止した場合でも、充電中の蓄電池（11）を冷却することができる。また、冷却器（15）で前記蓄電池（11）と熱交換して加熱された温水を補助タンク（4）に蓄えるようにしたので、蓄電池（11）の熱を補助タンク（4）の温水にして熱回収し、その回収した熱を補助タンク（4）に蓄えることができる。また、前記貯湯タンク（40）の湯量が満湯未満のときに前記補助タンク（4）の温水を前記貯湯タンク（40）へ供給するようにしたので、貯湯タンク（40）へ供給された温水を給湯に利用することができる。
-Effect of the embodiment-
According to the present embodiment, since the storage battery (11) is cooled by the water of the cooler (15), even when the amount of hot water in the hot water storage tank (40) is full and the heat pump water heater (5) is stopped, The storage battery (11) being charged can be cooled. Moreover, since the warm water heated by exchanging heat with the storage battery (11) by the cooler (15) is stored in the auxiliary tank (4), the heat of the storage battery (11) is changed to the warm water of the auxiliary tank (4). Heat can be recovered, and the recovered heat can be stored in the auxiliary tank (4). Further, since the hot water in the auxiliary tank (4) is supplied to the hot water storage tank (40) when the amount of hot water in the hot water storage tank (40) is less than full water, the hot water supplied to the hot water storage tank (40) is supplied. Can be used for hot water supply.
また、本実施形態によれば、タンクユニット（30）の第２三方弁（63）へ市水を送る市水分岐配管（65）に前記補助タンク（4）を設けるようにしたので、第２三方弁（63）で温水の温度調整が行われる度に、市水とともに前記補助タンク（4）の温水を第２三方弁（63）へ送ることができる。これにより、前記補助タンク（4）の温水が第２三方弁（63）へ送られる分だけ、前記貯湯タンク（40）から第２三方弁（63）へ流入する温水の量を減らすことができ、補助タンク（4）の温水の有効利用を図ることができる。 Moreover, according to this embodiment, since the said auxiliary tank (4) was provided in the city water branch piping (65) which sends city water to the 2nd three-way valve (63) of a tank unit (30), 2nd Each time the temperature of the hot water is adjusted by the three-way valve (63), the hot water in the auxiliary tank (4) can be sent to the second three-way valve (63) together with the city water. As a result, the amount of hot water flowing from the hot water storage tank (40) to the second three-way valve (63) can be reduced by the amount of warm water in the auxiliary tank (4) sent to the second three-way valve (63). Effective use of hot water in the auxiliary tank (4) can be achieved.
−実施形態の変形例−
図２に示す実施形態の変形例の給湯システムは、補助タンク（4）が温水回路（50）に設けられている点が、上述した実施形態とは異なる。以下、実施形態と異なる点のみを説明する。
-Modification of the embodiment-
The hot water supply system of the modification of the embodiment shown in FIG. 2 is different from the above-described embodiment in that the auxiliary tank (4) is provided in the hot water circuit (50). Only differences from the embodiment will be described below.
補助タンク（4）は、貯湯タンク（40）の下流側且つヒートポンプ給湯機（5）の上流側に位置するように温水回路（50）に設けられている。この変形例では、貯湯タンク（40）の水が補助タンク（4）を通過し、貯湯タンク（40）の水とともに補助タンク（4）の温水がヒートポンプ給湯機（5）の給湯用熱交換器（22）へ流入する。 The auxiliary tank (4) is provided in the hot water circuit (50) so as to be located downstream of the hot water storage tank (40) and upstream of the heat pump water heater (5). In this modification, the water in the hot water storage tank (40) passes through the auxiliary tank (4), and the hot water in the auxiliary tank (4) together with the water in the hot water storage tank (40) is used as a heat exchanger for hot water supply in the heat pump water heater (5). Flows into (22).
この変形例によれば、温水回路（50）に前記補助タンク（4）を設けるようにしたので、貯湯タンク（40）の水が補助タンク（4）を通過し、貯湯タンク（40）の水とともに補助タンク（4）の温水をヒートポンプ給湯機（5）へ送ることができる。これにより、前記補助タンク（4）の温水がヒートポンプ給湯機（5）へ送られる分だけ、ヒートポンプ給湯機（5）の温水の生成量を減少させることができ、補助タンク（4）の温水の有効利用を図ることができる。 According to this modification, since the auxiliary tank (4) is provided in the hot water circuit (50), the water in the hot water storage tank (40) passes through the auxiliary tank (4) and the water in the hot water storage tank (40). At the same time, the hot water in the auxiliary tank (4) can be sent to the heat pump water heater (5). As a result, the amount of hot water generated in the heat pump water heater (5) can be reduced by the amount that the hot water in the auxiliary tank (4) is sent to the heat pump water heater (5). Effective use can be achieved.
以上説明したように、本発明は、ヒートポンプ給湯機と貯湯タンクと蓄電池とを備えた給湯システムについて有用である。 As described above, the present invention is useful for a hot water supply system including a heat pump water heater, a hot water storage tank, and a storage battery.
１ 給湯システム
４ 補助タンク
５ ヒートポンプ給湯機
１０ 熱源ユニット
１１ 蓄電池
１５ 冷却器
２０ 冷媒回路
３０ タンクユニット
４０ 貯湯タンク
５０ 温水回路
５６ 供給ポンプ（供給機構）
６３ 混合弁（第２三方弁）
６５ 市水分岐配管（市水供給管）
７０ 制御部
1 Hot water supply system
4 Auxiliary tank
5 Heat pump water heater
10 Heat source unit
11 Storage battery
15 Cooler
20 Refrigerant circuit
30 tank units
40 Hot water storage tank
50 Hot water circuit
56 Supply pump (supply mechanism)
63 Mixing valve (second three-way valve)
65 City water branch pipe (city water supply pipe)
70 Control unit
Claims (3)
前記ヒートポンプ給湯機（5）の電力を蓄える蓄電池（11）と、
前記ヒートポンプ給湯機（5）で生成した温水を蓄える貯湯タンク（40）と、
前記蓄電池（11）を水で冷却する冷却器（15）と、
前記冷却器（15）及び補助タンク（4）が接続されて前記冷却器（15）と前記補助タンク（4）との間で水を循環させるともに前記冷却器（15）で前記蓄電池（11）と熱交換して加熱された温水を前記補助タンク（4）に蓄えるように構成された冷却回路（3）と、
前記貯湯タンク（40）の湯量が満湯未満のときに前記補助タンク（4）の温水を前記貯湯タンク（40）へ供給する供給機構（56）と、
を備えていることを特徴とする給湯システム。 A heat pump water heater (5),
A storage battery (11) for storing electric power of the heat pump water heater (5);
A hot water storage tank (40) for storing hot water generated by the heat pump water heater (5);
A cooler (15) for cooling the storage battery (11) with water;
The cooler (15) and the auxiliary tank (4) are connected to circulate water between the cooler (15) and the auxiliary tank (4) and at the cooler (15), the storage battery (11) A cooling circuit (3) configured to store hot water heated by heat exchange with the auxiliary tank (4);
A supply mechanism (56) for supplying hot water from the auxiliary tank (4) to the hot water storage tank (40) when the amount of hot water in the hot water storage tank (40) is less than full water;
A hot water supply system characterized by comprising:
前記貯湯タンク（40）の温水と市水とを混合して温度調整する混合弁（63）を備え、
前記補助タンク（4）は、前記混合弁（63）へ市水を送る市水供給管（65）に設けられていることを特徴とする給湯システム。 In claim 1,
A mixing valve (63) for adjusting the temperature by mixing the hot water of the hot water storage tank (40) and city water,
The hot water supply system according to claim 1, wherein the auxiliary tank (4) is provided in a city water supply pipe (65) for sending city water to the mixing valve (63).
前記ヒートポンプ給湯機（5）と前記貯湯タンク（40）との間で水が循環する温水回路（50）を備え、
前記補助タンク（4）は、前記貯湯タンク（40）の下流側且つ前記ヒートポンプ給湯機（5）の上流側に位置するように、前記温水回路（50）に設けられていることを特徴とする給湯システム。 In claim 1,
A hot water circuit (50) in which water circulates between the heat pump water heater (5) and the hot water storage tank (40);
The auxiliary tank (4) is provided in the hot water circuit (50) so as to be located downstream of the hot water storage tank (40) and upstream of the heat pump water heater (5). Hot water system.
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