JP2014153044A

JP2014153044A - 貯湯式給湯機

Info

Publication number: JP2014153044A
Application number: JP2013026298A
Authority: JP
Inventors: Taichi Umeda; 太一梅田; Masayuki Hamada; 真佐行濱田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2014-08-25
Also published as: CN103994567B; CN103994567A

Abstract

【課題】低コストで貯湯タンクからの出湯温度を所望の温度に調整できる貯湯式給湯機を提供すること。
【解決手段】貯湯タンク２の上部に配設された出湯配管６と、貯湯タンク２の下部に配設された給水配管７と、貯湯タンク２内の下部の水を、貯湯タンク２内の上部へと搬送する搬送手段５と、貯湯タンク２の高さ方向に複数配設された貯湯タンク温度センサ（１２、１３、１４）と、制御装置１７とを備え、高さ方向において高い方の貯湯タンク温度センサ１３の検出温度が、高さ方向において低い方の貯湯タンク温度センサ１４の検出温度より高いときに、制御装置１７が、搬送手段５を駆動させ、高い方の前記貯湯タンク温度センサ１３の検出温度を低下させる運転モードを有することを特徴とする貯湯式給湯機。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関するものである。

従来、この種の貯湯タンクを用いた貯湯式給湯機は、図４に示すように、貯湯タンク２の下部から、給水配管７を通じて水を供給され、貯湯タンク２の上部に連通する出湯配管６から出湯する構成となっている。

そして、前記出湯配管６には、前記貯湯タンク２の上部からの湯と、前記給水配管７から分岐された配管からの水とを混合し、所望の温度に温度調整する混合弁８が配設されている。

そして、前記出湯配管６から湯が出湯すると、前記給水配管７を通じて、前記貯湯タンク２の下部から水が、前記貯湯タンク２内に供給される。

なお、前記貯湯タンク２内に貯湯されている湯が少なった場合に、前記貯湯タンク２に湯を貯湯する場合には、圧縮機１０、水冷媒熱交換器１、膨張弁等の減圧手段９、蒸発器１１からなるヒートポンプサイクルにおいて、前記圧縮機１０を駆動させ、前記水冷媒熱交換器１に高温・高圧の圧縮冷媒を搬送する。

一方、前記貯湯タンク２の下部と前記水冷媒熱交換器１とを往き管４にて接続し、また、前記水冷媒熱交換器１と前記貯湯タンク２の上部とを戻り管３にて接続し、前記往き管４上に配設され、水を循環させる搬送手段である搬送ポンプ５を駆動させ、前記貯湯タンク２の下部からの水を、前記水冷媒熱交換器１に搬送された高温・高圧の圧縮冷媒にて加熱し、高温湯として前記戻り管３を通じて、前記貯湯タンク２の上部から貯湯していく構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１７４１７号公報

しかしながら前記従来の構成では、高温湯を貯湯タンク２に貯湯し、出湯配管６から出湯しているが、出湯温度を所望の設定温度に温度調整する混合弁８が必要なため、製品コストが上昇したり、また、ヒートポンプ給湯機の機器自体が大型化してしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、低コストで貯湯タンクからの出湯温度を所望の温度に調整できる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に配設された出湯配管と、前記貯湯タンクの下部に配設された給水配管と、前記貯湯タンク内の下部の水を、前記貯湯タンク内の上部へと搬送する搬送手段と、前記貯湯タンクの高さ方向に複数配設された貯湯タンク温度センサと、制御装置とを備え、高さ方向において高い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度が、高さ方向において低い
方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度より高いときに、前記制御装置が、前記搬送手段を駆動させ、前記高い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度を低下させる運転モードを有することを特徴とするものである。

これにより、貯湯タンク内の温度分布が、高さ方向において、高い方の方が低い方より温度の高い温度成層を形成する構成の貯湯式給湯機において、貯湯タンクの上部に配設された出湯配管の近傍の貯湯タンクの湯の温度が、設定出湯温度より高い場合でも、搬送ポンプを動作させ、貯湯タンク下部の低温水を貯湯タンク上部の高温部に搬送して、貯湯タンク内の高温湯と低温水とを混合攪拌することで、貯湯タンクの上部に配設された出湯配管の近傍の貯湯タンクの湯の温度を、所望の出湯温度に調整でき、低コストで貯湯タンクからの出湯温度を所望の温度に調整できる貯湯式給湯機を提供できる。

本発明によれば、低コストで貯湯タンクからの出湯温度を所望の温度に調整できる貯湯式給湯機を提供できる。

本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図本発明の実施の形態１における貯湯タンク内の温度分布を表す図本発明の実施の形態１における貯湯タンク内の他の温度分布を表す図従来の貯湯式給湯機の構成図

第１の発明は、貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に配設された出湯配管と、前記貯湯タンクの下部に配設された給水配管と、前記貯湯タンク内の下部の水を、前記貯湯タンク内の上部へと搬送する搬送手段と、前記貯湯タンクの高さ方向に複数配設された貯湯タンク温度センサと、制御装置とを備え、高さ方向において高い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度が、高さ方向において低い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度より高いときに、前記制御装置が、前記搬送手段を駆動させ、前記高い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度を低下させる運転モードを有することを特徴とする貯湯式給湯機である。

第２の発明は、特に、第１の発明において、出湯温度を設定するリモコンを備え、設定された出湯温度が、高さ方向において高い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度より低く、かつ、高さ方向において低い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度より高いときに、前記制御装置は、前記運転モードを動作させることを特徴とするものである。

これにより、貯湯タンク内の温度分布が、高さ方向において、高い方の方が低い方より温度の高い温度成層を形成する構成の貯湯式給湯機において、貯湯タンクの上部に配設された出湯配管の近傍の貯湯タンクの湯の温度が、設定出湯温度より高い場合でも、搬送ポンプを動作させ、貯湯タンク下部の低温水を貯湯タンク上部の高温部に搬送して、貯湯タンク内の高温湯と低温水とを混合攪拌することで、貯湯タンクの上部に配設された出湯配
管の近傍の貯湯タンクの湯の温度を、設定出湯温度とすることができ、低コストで貯湯タンクからの出湯温度を所望の温度に調整できる貯湯式給湯機を提供できる。

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。

（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ヒートポンプ式給湯機の構成図を示すものである。

貯湯タンク２の下部に接続された給水配管７から水を供給され、貯湯タンク２の上部に接続された出湯配管６から出湯する構成となっている。

そして、出湯配管６から湯が出湯すると、給水配管７を通じて、貯湯タンク２の下部から水が、前記貯湯タンク２内に供給される。

そして、貯湯タンク２内に貯湯されている湯が少なり、貯湯タンク２の高さ方向に複数配設された貯湯タンク温度センサ（１２、１３、１４）のうち、貯湯タンク２の下部で最下方に配設されている貯湯タンク下部温度センサ１４の検知温度が所定温度（例えば、３０℃）以下の場合には、制御装置１７が、圧縮機１０、水冷媒熱交換器１、膨張弁等の減圧手段９、蒸発器１１からなるヒートポンプサイクルにおいて、圧縮機１０を駆動させ、前記水冷媒熱交換器１に高温・高圧の圧縮冷媒を搬送する。

なお、本実施の形態においては、冷媒は二酸化炭素を使用している。

一方、貯湯タンク２の下部と前記水冷媒熱交換器１とを往き管４にて接続されており、また、水冷媒熱交換器１と貯湯タンク２の上部とを戻り管３にて接続されている。

そして、水冷媒熱交換器１の水下流側に配設された出湯温度センサ１５が、設定された所定の貯湯温度（例えば、４０℃）となるように、往き管４上に配設され、水を循環させる搬送手段である搬送ポンプ５を駆動させ、貯湯タンク２の下部からの水を、水冷媒熱交換器１に搬送された高温・高圧の圧縮冷媒にて加熱し、高温湯として戻り管３を通じて、貯湯タンク２の上部から貯湯していき、貯湯タンク２の略中央部に配設されている貯湯タンク中部温度センサ１２が、所定の貯湯温度（例えば、４０℃）となるまで貯湯運転を行う。

そのときの貯湯タンク２内の温度分布を図２に示す。従って、貯湯運転の所定の貯湯温度（例えば、４０℃）と、リモコン１６にて設定された所定の出湯温度（例えば、４０℃）とのように、設定貯湯温度と設定出湯温度とが同一の場合には、貯湯タンク２の上部に接続された出湯配管６から、そのまま出湯できる。

次に、貯湯運転の所定の貯湯温度（例えば、７０℃）と、リモコン１６にて設定された所定の出湯温度（例えば、３０℃）とのように、設定貯湯温度と設定出湯温度とが異なる場合（設定貯湯温度の方が、設定出湯温度より高い場合）について、以下説明する。

貯湯タンク２内に貯湯されている湯が少なり、貯湯タンク２の高さ方向に複数配設された貯湯タンク温度センサ（１２、１３、１４）のうち、貯湯タンク２の下部で最下方に配設されている貯湯タンク下部温度センサ１４の検知温度が所定温度（例えば、３０℃）以下の場合には、制御装置１７が、圧縮機１０、水冷媒熱交換器１、膨張弁等の減圧手段９、蒸発器１１からなるヒートポンプサイクルにおいて、圧縮機１０を駆動させ、前記水冷
媒熱交換器１に高温・高圧の圧縮冷媒を搬送する。

そして、水冷媒熱交換器１の水下流側に配設された出湯温度センサ１５が、設定された所定の貯湯温度（例えば、７０℃）となるように、搬送ポンプ５を駆動させ、貯湯タンク２の下部からの水を、水冷媒熱交換器１に搬送された高温・高圧の圧縮冷媒にて加熱し、高温湯として戻り管３を通じて、貯湯タンク２の上部から貯湯していき、貯湯タンク２の略中央部に配設されている貯湯タンク中部温度センサ１２が、所定の貯湯温度（例えば、７０℃）となるまで貯湯運転を行う。

そのときの貯湯タンク２内の温度分布を図３に示す。図３に示すように、貯湯タンク２の下部で最下方に配設されている貯湯タンク下部温度センサ１４の検知温度は、所定の貯湯温度（例えば、７０℃）より低く、かつ、水道水等の給水温度と同一であり、貯湯タンク２の下部で最上方に配設されている貯湯タンク上部温度センサ１３の検知温度も、所定の貯湯温度（例えば、７０℃）と同一である。

そして、ヒートポンプサイクルによる水の加熱、すなわち、制御装置１７は、圧縮機１０の運転を停止させ、往き管４上に配設され、水を循環させる搬送手段である搬送ポンプ５を駆動させ、貯湯タンク２内下部の低温水を貯湯タンク２内上部の高温部に搬送させて、貯湯タンク２内の高温水と低温水とを混合攪拌し、貯湯タンク上部温度センサ１３の温度が、リモコン１６にて設定された所定の出湯温度（例えば、３０℃）となるまで運転を続ける。

これにより、図３の搬送ポンプ５停止後の温度分布に示すように、貯湯タンク２の上部に配設された出湯配管６の近傍の貯湯タンク２内の湯の温度を、設定出湯温度（例えば、３０℃）とすることができ、低コストで、貯湯タンク２からの出湯温度を所望の温度に調整できる貯湯式給湯機を提供できる。

以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯機は、低コストで貯湯タンクからの出湯温度を所望の温度に調整できる貯湯式給湯機を提供できるので、家庭用・業務用等の貯湯式給湯機全般に適用できる。

２貯湯タンク
３戻り管
４往き管
５搬送ポンプ（搬送手段）
６出湯配管
７給水配管
９減圧手段（膨張弁）
１０圧縮機
１１蒸発器
１２貯湯タンク中部温度センサ
１３貯湯タンク上部温度センサ
１４貯湯タンク下部温度センサ
１５出湯温度センサ
１６リモコン
１７制御装置

Claims

貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に配設された出湯配管と、前記貯湯タンクの下部に配設された給水配管と、前記貯湯タンク内の下部の水を、前記貯湯タンク内の上部へと搬送する搬送手段と、前記貯湯タンクの高さ方向に複数配設された貯湯タンク温度センサと、制御装置とを備え、高さ方向において高い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度が、高さ方向において低い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度より高いときに、前記制御装置が、前記搬送手段を駆動させ、前記高い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度を低下させる運転モードを有することを特徴とする貯湯式給湯機。
出湯温度を設定するリモコンを備え、設定された出湯温度が、高さ方向において高い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度より低く、かつ、高さ方向において低い方の前記貯湯タンク温度センサの検出温度より高いときに、前記制御装置は、前記運転モードを動作させることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。