JP2015021672A - Heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、暖房機に関する。 The present invention relates to a heater.
特許文献1に、燃料の燃焼によって暖房熱媒を加熱する第1熱源機(バーナ加熱装置67a)と、暖房熱媒を第1熱源機へ流す第1熱源機往路と、第1熱源機からの暖房熱媒を流す第1熱源機復路と、第1熱源機復路に接続しており、暖房熱媒を高温暖房端末(高温暖房機106)へ流す高温暖房往路と、高温暖房端末からの暖房熱媒を流す高温暖房復路と、第1熱源機往路に接続しており、暖房熱媒を低温暖房端末(低温暖房機104)へ流す低温暖房往路と、低温暖房端末からの暖房熱媒を流す低温暖房復路と、高温暖房復路と低温暖房復路に接続しており、暖房熱媒を第2熱源機(ヒートポンプ50)へ流す第2熱源機往路と、第2熱源機からの暖房熱媒を流す第2熱源機復路と、暖房熱媒を循環させる循環ポンプを備える暖房機が開示されている。この暖房機は、第2熱源機往路と第2熱源機復路を接続するバイパス路(バイパス水路63a)と、そのバイパス路を開閉する開閉弁(開閉弁63b)を備えている。
Patent Document 1 discloses a first heat source machine (burner heating device 67a) that heats a heating heat medium by combustion of fuel, a first heat source machine forward path that causes the heating heat medium to flow to the first heat source machine, and a first heat source machine. A first heat source unit return path for flowing the heating heat medium, and a high temperature heating forward path for connecting the heating heat medium to the high temperature heating terminal (high temperature heater 106) and heating heat from the high temperature heating terminal. The high temperature heating return path for flowing the medium and the first heat source unit outbound path, the low temperature heating outbound path for flowing the heating heat medium to the low temperature heating terminal (low temperature heater 104), and the low temperature for flowing the heating heat medium from the low temperature heating terminal A heating return path, a high temperature heating return path, and a low temperature heating return path are connected to the second heat source machine forward path for flowing the heating heat medium to the second heat source machine (heat pump 50), and the heating heat medium flowing from the second
第2熱源機の種類によっては、第2熱源機に流入する暖房熱媒の温度が低いほど、エネルギー効率の面で有利になることがある。例えば、特許文献1の技術のように、第2熱源機としてヒートポンプを利用する場合、流入する暖房熱媒の温度が低いほどエネルギー効率が高くなる。また、第2熱源機として燃料電池やガスエンジンなどを用いる発電装置を利用する場合、流入する暖房熱媒の温度が低いほど排熱回収効率があがり、エネルギー効率が高くなる。 Depending on the type of the second heat source machine, the lower the temperature of the heating heat medium flowing into the second heat source machine, the more advantageous in terms of energy efficiency. For example, as in the technique of Patent Document 1, when a heat pump is used as the second heat source machine, the energy efficiency increases as the temperature of the flowing heating heat medium decreases. Moreover, when using the electric power generating apparatus which uses a fuel cell, a gas engine, etc. as a 2nd heat source machine, waste heat recovery efficiency increases and the energy efficiency becomes high, so that the temperature of the inflow heating heating medium is low.
特許文献1の技術では、高温暖房端末で放熱した後の暖房熱媒と、低温暖房端末で放熱した後の暖房熱媒が混合されて、混合された暖房熱媒が第2熱源機へ送られる。このため、高温暖房端末で放熱した後の暖房熱媒の温度が高くなると、低温暖房端末から流出した低温の暖房熱媒に、高温暖房端末から流出する高温の暖房熱媒が混合されて、第2熱源機へ流入する暖房熱媒の温度が上昇してしまう。第2熱源機へ流入する暖房熱媒の温度上昇を抑制することができれば、第2熱源機におけるエネルギー効率をより向上することが可能となる。 In the technique of Patent Document 1, the heating heat medium after radiating heat at the high temperature heating terminal and the heating heat medium after radiating heat at the low temperature heating terminal are mixed, and the mixed heating heat medium is sent to the second heat source machine. . For this reason, when the temperature of the heating medium after radiating heat from the high-temperature heating terminal becomes high, the high-temperature heating medium flowing out from the high-temperature heating terminal is mixed with the low-temperature heating medium flowing out from the low-temperature heating terminal, 2 The temperature of the heating medium flowing into the heat source machine will rise. If the temperature rise of the heating heat medium flowing into the second heat source machine can be suppressed, the energy efficiency in the second heat source machine can be further improved.
本明細書は、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、エネルギー効率の高い暖房機を提供する。 The present specification provides a technique for solving the above problems. The present specification provides a heater with high energy efficiency.
本明細書が開示する暖房機は、燃料の燃焼によって暖房熱媒を加熱する第1熱源機と、暖房熱媒を第1熱源機へ流す第1熱源機往路と、第1熱源機からの暖房熱媒を流す第1熱源機復路と、第1熱源機復路に接続しており、暖房熱媒を高温暖房端末へ流す高温暖房往路と、高温暖房端末からの暖房熱媒を流す高温暖房復路と、第1熱源機往路に接続しており、暖房熱媒を低温暖房端末へ流す低温暖房往路と、低温暖房端末からの暖房熱媒を流す低温暖房復路と、高温暖房復路と低温暖房復路に接続しており、暖房熱媒を第2熱源機へ流す第2熱源機往路と、第2熱源機からの暖房熱媒を流す第2熱源機復路と、暖房熱媒を循環させる循環ポンプを備えている。その暖房機は、高温暖房復路と第2熱源機復路を接続する第1バイパス路と、高温暖房復路を流れる暖房熱媒を、第2熱源機往路と第1バイパス路の間で分配する第1分配手段をさらに備えている。 A heating machine disclosed in the present specification includes a first heat source machine that heats a heating heat medium by combustion of fuel, a first heat source machine forward path that causes the heating heat medium to flow to the first heat source machine, and heating from the first heat source machine. A first heat source machine return path for flowing the heat medium, a high temperature heating return path for connecting the heating heat medium to the high temperature heating terminal, and a high temperature heating return path for flowing the heating heat medium from the high temperature heating terminal. , Connected to the first heat source machine outbound path, connected to the low temperature heating outbound path for flowing the heating medium to the low temperature heating terminal, the low temperature heating return path for flowing the heating medium from the low temperature heating terminal, the high temperature heating return path, and the low temperature heating return path A second heat source unit forward path for flowing the heating heat medium to the second heat source unit, a second heat source unit return path for flowing the heating heat medium from the second heat source unit, and a circulation pump for circulating the heating heat medium. Yes. The heater distributes the first bypass path connecting the high temperature heating return path and the second heat source return path and the heating heat medium flowing through the high temperature heating return path between the second heat source machine forward path and the first bypass path. Distributing means is further provided.
上記の暖房機では、高温暖房端末から高温暖房復路へ流れる暖房熱媒の温度が高い場合でも、第1分配手段によって、高温暖房復路から第1バイパス路へ流れる暖房熱媒の流量を多くし、高温暖房復路から第2熱源機往路へ流れる暖房熱媒の流量を少なくすることで、第2熱源機へ流入する暖房熱媒の温度上昇を抑制することができる。第2熱源機におけるエネルギー効率を向上することができる。 In the above heater, even when the temperature of the heating medium flowing from the high temperature heating terminal to the high temperature heating return path is high, the flow rate of the heating heat medium flowing from the high temperature heating return path to the first bypass path is increased by the first distribution means, By reducing the flow rate of the heating heat medium flowing from the high-temperature heating return path to the second heat source unit forward path, it is possible to suppress the temperature rise of the heating heat medium flowing into the second heat source unit. The energy efficiency in the second heat source machine can be improved.
また、上記の暖房機では、複数の低温暖房端末や高温暖房端末が同時に稼働する場合に、第1分配手段によって、高温暖房復路から第1バイパス路へ流れる暖房熱媒の流量を多くし、高温暖房復路から第2熱源機往路へ流れる暖房熱媒の流量を少なくすることで、暖房回路の圧損を低下させ、循環ポンプの負荷を軽減することができる。 In the above heater, when a plurality of low temperature heating terminals and high temperature heating terminals are operated simultaneously, the flow rate of the heating heat medium flowing from the high temperature heating return path to the first bypass path is increased by the first distribution means, By reducing the flow rate of the heating heat medium flowing from the heating return path to the second heat source unit forward path, the pressure loss of the heating circuit can be reduced and the load on the circulation pump can be reduced.
上記の暖房機は、低温暖房復路と第2熱源機復路を接続する第2バイパス路と、低温暖房復路を流れる暖房熱媒を、第2熱源機往路と第2バイパス路の間で分配する第2分配手段をさらに備えるように構成することができる。 The above-mentioned heater distributes the heating heat medium flowing through the second bypass path connecting the low temperature heating return path and the second heat source return path and the low temperature heating return path between the second heat source apparatus forward path and the second bypass path. Two distribution means may be further provided.
上記の暖房機では、複数の低温暖房端末や高温暖房端末が同時に稼働する場合に、第2分配手段によって、低温暖房復路から第2バイパス路へ流れる暖房熱媒の流量を多くし、低温暖房復路から第2熱源機往路へ流れる暖房熱媒の流量を少なくすることで、暖房回路の圧損を低下させ、循環ポンプの負荷を軽減することができる。 In the above heater, when a plurality of low-temperature heating terminals and high-temperature heating terminals are operated simultaneously, the flow rate of the heating medium flowing from the low-temperature heating return path to the second bypass path is increased by the second distribution means, and the low-temperature heating return path By reducing the flow rate of the heating heat medium flowing from to the second heat source unit forward path, the pressure loss of the heating circuit can be reduced and the load on the circulation pump can be reduced.
上記の暖房機は、第2熱源機が、暖房熱媒を加熱するヒートポンプを備えているように構成することができる。 The above-described heater can be configured such that the second heat source device includes a heat pump that heats the heating heat medium.
ヒートポンプにより暖房熱媒を加熱する場合、流入する暖房熱媒の温度が低いほど、エネルギー効率は向上する。上記の暖房機によれば、高いエネルギー効率を実現することができる。 When heating a heating heat medium with a heat pump, energy efficiency improves, so that the temperature of the inflowing heating heat medium is low. According to said heater, high energy efficiency is realizable.
本明細書が開示する技術によれば、エネルギー効率の高い暖房機を実現することができる。 According to the technology disclosed in the present specification, a heater with high energy efficiency can be realized.
(実施例)
図1は、本実施例の給湯暖房機2を示している。給湯暖房機2は、タンクユニット4と、ヒートポンプユニット6と、バーナユニット8と、制御装置100を備えている。
(Example)
FIG. 1 shows a
ヒートポンプユニット6は、ヒートポンプ50と、給湯循環ポンプ22と、外気温サーミスタ55を備えている。ヒートポンプ50は、冷媒(例えばR410AといったHFC冷媒や、R744といったCO2冷媒)を循環させるための冷媒循環路52と、空気熱交換器(蒸発器)54と、ファン56と、圧縮機62と、三流体熱交換器58と、膨張弁60を備えるヒートポンプサイクルである。外気温サーミスタ55は、外気温度を検出する。
The heat pump unit 6 includes a
空気熱交換器54は、ファン56によって送風された外気と冷媒循環路52内の冷媒との間で熱交換させる。空気熱交換器54には、膨張弁60を通過後の低圧低温の液体状態にある冷媒が供給される。空気熱交換器54は、冷媒と外気とを熱交換させることによって、冷媒を加熱する。冷媒は、加熱されることにより気化し、比較的高温で低圧の気体状態となる。
The
圧縮機62には、空気熱交換器54を通過後の冷媒が供給される。即ち、圧縮機62には、比較的高温で低圧の気体状態の冷媒が供給される。圧縮機62によって冷媒が圧縮されることにより、冷媒は高温高圧の気体状態となる。圧縮機62は、圧縮後の高温高圧の気体状態の冷媒を、三流体熱交換器58に送り出す。
The refrigerant after passing through the
三流体熱交換器58には、圧縮機62から送り出された高温高圧の気体状態の冷媒が供給される。三流体熱交換器58は、冷媒循環路52内の冷媒と、後述のタンク水往路20aからの水(以下では給湯用水ともいう)との間で熱交換を行うことができる。さらに、三流体熱交換器58は、冷媒循環路52内の冷媒と、後述の第2加熱往路89からの水(以下では暖房用水ともいう)との間で熱交換を行うことができる。冷媒は、三流体熱交換器58での熱交換の結果、熱を奪われて凝縮する。これにより、冷媒は、比較的低温で高圧の液体状態となる。なお、三流体熱交換器58では、タンク水往路20aからの給湯用水と、第2加熱往路89からの暖房用水の間でも熱交換が行われる。
The three-
膨張弁60には、三流体熱交換器58を通過後の比較的低温で高圧の液体状態の冷媒が供給される。冷媒は、膨張弁60を通過することによって減圧され、低温低圧の液体状態となる。膨張弁60を通過した冷媒は、上記の通り、空気熱交換器54に送られる。
The
ヒートポンプ50において、ファン56と圧縮機62を作動させると、冷媒循環路52内の冷媒は、空気熱交換器54、圧縮機62、三流体熱交換器58、膨張弁60の順に循環する。この場合、三流体熱交換器58において、タンク水往路20aからの給湯用水、又は、第2加熱往路89からの暖房用水が加熱される。
When the
タンクユニット4は、タンク10を備えている。タンク10は、ヒートポンプ50によって加熱された給湯用水を貯える。本実施例の給湯用水は、水道水である。タンク10は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク10内には満水まで給湯用水が貯留される。タンク10には、頂部から所定水位の箇所に複数のタンクサーミスタ10a、10b、10cが設けられている。タンクサーミスタ10a、10b、10cは、それぞれの水位におけるタンク10の内部の給湯用水の温度を検出する。また、タンク10の頂部には、タンク10の頂部における給湯用水の温度を検出するタンク頂部サーミスタ10dが設けられている。
The tank unit 4 includes a
タンク水循環路20は、タンク10の下部と三流体熱交換器58の間を接続するタンク水往路20aと、三流体熱交換器58とタンク10の上部の間を接続するタンク水復路20bを備えている。タンク水往路20aには、ヒートポンプユニット6の給湯循環ポンプ22と、内部を通過する給湯用水の温度を検出する給湯用水往きサーミスタ26aが介装されている。タンク水復路20bには、内部を通過する給湯用水の温度を検出する給湯用水戻りサーミスタ26bが介装されている。ヒートポンプユニット6において、ヒートポンプ50を作動させて、給湯循環ポンプ22を駆動すると、タンク10の下部の給湯用水がタンク水往路20aを経由して三流体熱交換器58に送られて、加熱される。加熱された給湯用水は、タンク水復路20bを経由して、タンク10の上部に戻される。タンク10の内部には、低温の給湯用水の層の上に高温の給湯用水の層が積み重なった温度成層が形成される。
The tank
水道水導入路24は、上流端が給湯暖房機2の外部の水道水供給源32に接続されている。水道水導入路24には、水道水の給水温度を検出する給水サーミスタ28が介装されている。水道水導入路24の下流側は、第1導入路24aと第2導入路24bに分岐している。第1導入路24aの下流端は、タンク10の下部に接続されている。第2導入路24bの下流端は、第1給湯路36の途中に接続されている。
The upstream end of the tap
第1給湯路36は、上流端がタンク10の上部に接続されている。上述したように、第1給湯路36の途中には、水道水導入路24の第2導入路24bが接続されている。第1給湯路36と第2導入路24bの接続部には、給湯混合弁30が介装されている。給湯混合弁30は、タンク10の上部から第1給湯路36へ流入する高温の給湯用水の流量と、第2導入路24bから第1給湯路36へ流入する低温の水道水の流量の割合を調整する。給湯混合弁30より下流側の第1給湯路36には、給湯混合弁30で混合した後の給湯用水の温度を検出する混合サーミスタ36aが介装されている。給湯混合弁30より下流側の第1給湯路36は、バーナユニット8の給湯加熱往路35、給湯用バーナ81、給湯加熱復路37を経由して、第2給湯路39へ接続している。第1給湯路36と第2給湯路39の間は、バーナバイパス路33によって接続されている。バーナバイパス路33にはバーナバイパス弁34が介装されている。第2給湯路39の下流端は給湯栓38に接続されている。第2給湯路39には、給湯栓38に供給される給湯用水の温度を検出する給湯サーミスタ39aが介装されている。
An upstream end of the first hot
バーナユニット8は、シスターン70と、給湯用バーナ81と、暖房用バーナ82を備えている。シスターン70は、上部が開放されている容器であり、内部に暖房用水を貯留している。本実施例の暖房用水は例えば水または不凍液である。シスターン70には、シスターン水往路72の上流端が接続されている。シスターン水往路72には、暖房循環ポンプ74と、シスターン水往路72の内部を通過する暖房用水の温度を検出する低温暖房サーミスタ72aが介装されている。暖房循環ポンプ74を駆動すると、シスターン70内の暖房用水がシスターン水往路72に流れ込む。
The burner unit 8 includes a
シスターン水往路72の下流端は、第1加熱往路71と、低温暖房往路75に分岐している。低温暖房往路75は、低温暖房端末78に暖房用水を供給する。低温暖房端末78は、比較的低温の暖房用水を熱源として利用する暖房機器であって、例えば床暖房機などである。低温暖房端末78としては、所望の台数の低温暖房端末を取り付けることができる。低温暖房端末78を通過して放熱した暖房用水は、低温暖房復路84に送られる。なお、低温暖房往路75と低温暖房復路84は、低温暖房端末78をバイパスして暖房用水を流すための低温暖房バイパス路78aによって連通している。低温暖房バイパス路78aには、低温暖房バイパス弁78bが介装されている。低温暖房復路84は、第2加熱往路89に連通している。
The downstream end of the cistern water
第1加熱往路71は、暖房用バーナ82に暖房用水を供給する。暖房用バーナ82は、第1加熱往路71からの暖房用水を加熱して、第1加熱復路73へ送る。第1加熱復路73には、暖房用バーナ82を通過した後の暖房用水の温度を検出する高温暖房サーミスタ73aが介装されている。第1加熱復路73の下流端は、高温暖房往路77と追い焚き往路79aに分岐している。高温暖房往路77は、高温暖房端末76に暖房用水を供給する。高温暖房端末76は、比較的高温の暖房用水を熱源として利用する暖房機器であって、例えば浴室乾燥機や浴室暖房乾燥機、ファンコンベクタなどである。高温暖房端末76としては、所望の台数の高温暖房端末を取り付けることができる。高温暖房端末76を通過して放熱した暖房用水は、高温暖房復路80に送られる。高温暖房復路80は、第2加熱往路89に連通している。高温暖房復路80には、内部を流れる暖房用水の温度を検出する高温暖房戻りサーミスタ80aが介装されている。
The first
第2加熱往路89は、ヒートポンプユニット6の三流体熱交換器58に暖房用水を供給する。第2加熱往路89には、内部を流れる暖房用水の温度を検出する暖房用水往きサーミスタ89aが介装されている。三流体熱交換器58を通過した暖房用水は、第2加熱復路96に送られる。第2加熱復路96の下流端は、バーナユニット8のシスターン水復路69を介して、シスターン70に接続している。
The second
高温暖房復路80と第2加熱復路96の間は、第1バイパス路85によって接続されている。第1バイパス路85と高温暖房復路80の接続部には、第1分配弁87が介装されている。第1分配弁87は、高温暖房復路80から第2加熱往路89へ流れる暖房用水の流量と、高温暖房復路80から第1バイパス路85へ流れる暖房用水の流量の割合を調整する。
The high temperature
低温暖房復路84と第2加熱復路96の間は、第2バイパス路86によって接続されている。第2バイパス路86と低温暖房復路84の接続部には、第2分配弁88が介装されている。第2分配弁88は、低温暖房復路84から第2加熱往路89へ流れる暖房用水の流量と、低温暖房復路84から第2バイパス路86へ流れる暖房用水の流量の割合を調整する。
The low temperature
追い焚き往路79aは、追い焚き熱交換器97へ暖房用水を供給する。追い焚き往路79aには、追い焚き熱動弁83が介装されている。追い焚き熱動弁83は、追い焚き往路79aを開閉する。追い焚き熱交換器97では、追い焚き往路79aからの暖房用水と、浴槽水循環路91を流れる浴槽水の間で熱交換が行われる。追い焚き熱交換器97を通過した暖房用水は、追い焚き復路79bに送られる。追い焚き復路79bは、シスターン水復路69を介して、シスターン70に接続している。
The reheating outward path 79 a supplies heating water to the reheating
浴槽水循環路91の上流端は、浴槽98の底部に接続している。浴槽水循環路91の下流端は、浴槽98の側部に接続している。浴槽水循環路91には、浴槽循環ポンプ99が介装されている。浴槽循環ポンプ99が駆動すると、浴槽98の底部から吸い出された浴槽水が、追い焚き熱交換器97を通過して、浴槽98の側部へ戻される。追い焚き熱交換器97より上流側の浴槽水循環路91には、内部を通過する浴槽水の温度を検出する浴槽水戻りサーミスタ91aが介装されている。追い焚き熱交換器97より下流側の浴槽水循環路91には、内部を通過する浴槽水の温度を検出する浴槽水往きサーミスタ91bが介装されている。また、浴槽水循環路91には、浴槽98の水位を検出する水位センサ91cが介装されている。
The upstream end of the bathtub
給湯加熱往路35は、給湯用バーナ81に給湯用水を供給する。給湯用バーナ81は、給湯加熱往路35からの給湯用水を加熱して、給湯加熱復路37へ送る。給湯加熱復路37には、給湯用バーナ81を通過した後の給湯用水の温度を検出する出湯サーミスタ37aが介装されている。給湯加熱復路37からは、浴槽注湯路40が分岐している。浴槽注湯路40には、浴槽注湯路40を開閉する注湯電磁弁42が介装されている。浴槽注湯路40の下流端は、浴槽循環ポンプ99に接続している。
The hot water supply
制御装置100は、タンクユニット4、ヒートポンプユニット6、バーナユニット8の各構成要素の動作を制御する。
The
給湯暖房機2は、以下のような各種の運転を実行することができる。
The
(蓄熱運転)
蓄熱運転では、タンク10内の給湯用水をヒートポンプ50で加熱し、高温となった給湯用水をタンク10に戻す。蓄熱運転を実行する際には、制御装置100は圧縮機62およびファン56を駆動してヒートポンプ50を作動させるともに、給湯循環ポンプ22を駆動する。
(Heat storage operation)
In the heat storage operation, the hot water supply water in the
圧縮機62の駆動により、冷媒循環路52内の冷媒は、空気熱交換器54、圧縮機62、三流体熱交換器58、膨張弁60の順に循環する。この場合、三流体熱交換器58を通過する冷媒循環路52内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、給湯循環ポンプ22の駆動により、タンク水循環路20内をタンク10内の給湯用水が循環する。即ち、タンク10の下部に存在する給湯用水がタンク水循環路20内に導入され、導入された給湯用水が三流体熱交換器58を通過する際に、冷媒循環路52内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された給湯用水がタンク10の上部に戻される。これにより、タンク10に高温の給湯用水が貯められる。タンク10の内部が高温の給湯用水で満たされた満蓄状態となると、蓄熱運転を終了する。
By driving the
(給湯運転)
給湯運転は、タンク10内の給湯用水を給湯栓38に供給する運転である。給湯運転は、上記の蓄熱運転と並行して行うこともできる。給湯栓38が開かれると、水道水供給源32からの水圧によって、水道水導入路24(第1導入路24a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の給湯用水が、第1給湯路36を介して給湯栓38に供給される。
(Hot water operation)
The hot water supply operation is an operation of supplying hot water in the
制御装置100は、タンク10から第1給湯路36に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より高い場合には、給湯混合弁30を駆動して第2導入路24bから第1給湯路36に水道水を導入する。従って、タンク10から供給された給湯用水と第2導入路24bから供給された水道水とが、第1給湯路36内で混合される。制御装置100は、給湯栓38に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、給湯混合弁30の開度を調整する。一方、制御装置100は、タンク10から第1給湯路36に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、給湯用バーナ81によって第1給湯路36を通過する水を加熱する。制御装置100は、給湯栓38に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、給湯用バーナ81の出力を制御する。
When the temperature of the hot water supply water supplied from the
(湯はり運転)
湯はり運転は浴槽98に湯はりをする運転である。ユーザが湯はり運転の開始を指示すると、給湯暖房機2は湯はり運転を開始する。湯はり運転においては、注湯電磁弁42を開く。注湯電磁弁42が開くと、水道水供給源32からの水圧によって、水道水導入路24(第1導入路24a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の給湯用水が、第1給湯路36、浴槽注湯路40、浴槽水循環路91を介して浴槽98に供給される。湯はり運転においては、給湯運転と同様にして、浴槽注湯路40に供給される水の温度を湯はり設定温度に調整する。浴槽98に供給される水の水量が湯はり設定水量に達すると、湯はり運転を終了する。
(Hot water operation)
The hot water operation is an operation in which hot water is applied to the
(追い焚き運転)
追い焚き運転は、浴槽98に貯められた浴槽水を追い焚きする運転である。ユーザが追い焚き運転の開始を指示すると、給湯暖房機2は追い焚き運転を開始する。追い焚き運転においては、浴槽循環ポンプ99を駆動する。また、追い焚き熱動弁83を開いて、暖房循環ポンプ74を駆動する。これにより、浴槽98の底部から浴槽水が吸い出されて、追い焚き熱交換器97で暖房用水との熱交換によって加熱される。加熱された浴槽水は、浴槽98の側部へ戻される。追い焚き運転においては、暖房用バーナ82による暖房用水の加熱が行われる。
(Reaping driving)
The chasing operation is an operation for chasing the bathtub water stored in the
(暖房運転)
暖房運転は、ヒートポンプ50によって暖房用水を加熱し、高温となった暖房用水を用いて低温暖房端末78や高温暖房端末76によって暖房する運転である。ユーザによって暖房運転の実行が指示されると、制御装置100は、暖房循環ポンプ74を駆動する。さらに、制御装置100は、圧縮機62およびファン56を駆動する。これによって、三流体熱交換器58で加熱された暖房用水が、シスターン70を経て、低温暖房端末78や高温暖房端末76に供給される。さらに、制御装置100は、必要に応じて暖房用バーナ82を作動する。これにより、高温暖房端末76には、暖房用バーナ82での加熱によってさらに高温となった暖房用水が供給される。暖房運転においては、低温暖房端末78に供給される暖房用水の温度が低温暖房設定温度となるように、また高温暖房端末76に供給される暖房用水の温度が高温暖房設定温度となるように、ヒートポンプ50の動作や、暖房用バーナ82の出力が調整される。
(Heating operation)
The heating operation is an operation in which heating water is heated by the
通常、第2加熱往路89から三流体熱交換器58に送られる暖房用水の温度が高くなると、ヒートポンプ50のエネルギー効率は低下してしまう。第2加熱往路89には、低温暖房復路84から流れ込む暖房用水と、高温暖房復路80から流れ込む暖房用水が、混合して流れる。高温暖房復路80から第2加熱往路89へ高温の暖房用水が大量に流れ込むと、ヒートポンプ50のエネルギー効率を大きく低下させてしまうおそれがある。このため、本実施例の給湯暖房機2では、高温暖房復路80を流れる暖房用水の温度が高くなる場合(例えば、高温暖房戻りサーミスタ80aで検出される温度が所定温度を超える場合や、暖房用水往きサーミスタ89aで検出される温度が所定温度を超える場合)には、高温暖房復路80から第1バイパス路85へ流れる暖房用水の流量を多くし、高温暖房復路80から第2加熱往路89へ流れる暖房用水の流量を少なくするように、第1分配弁88の開度を調整する。このような構成とすることによって、高温暖房端末76から高温暖房復路80へ流れ込む暖房用水が高温となる場合でも、第2加熱往路89から三流体熱交換器58へ送られる暖房用水の温度上昇を抑制して、ヒートポンプ50のエネルギー効率の低下を抑制することができる。
Normally, when the temperature of the heating water sent from the second
また、複数の低温暖房端末78や高温暖房端末76が同時に稼働する場合、稼働する低温暖房端末78および高温暖房端末76の台数が多くなると、それだけ暖房循環ポンプ74の負荷が増大する。そこで、本実施例の給湯暖房機2では、同時に稼働する低温暖房端末78および高温暖房端末76の台数に応じて、第1分配弁87と第2分配弁88の開度を調整する。具体的には、同時に稼働する低温暖房端末78および高温暖房端末76の台数が多いほど、低温暖房復路84から第2バイパス路86に流れる暖房用水の流量を多くし、低温暖房復路84から第2加熱往路89に流れる暖房用水の流量を少なくするように、第2分配弁88の開度を調整する。また、同時に稼働する低温暖房端末78および高温暖房端末76の台数が多いほど、高温暖房復路80から第1バイパス路85に流れる暖房用水の流量を多くし、高温暖房復路80から第2加熱往路89に流れる暖房用水の流量を少なくするように、第1分配弁87の開度を調整する。これによって、同時に稼働する低温暖房端末78および高温暖房端末76の台数が多い場合でも、圧損の高い三流体熱交換器58を流れる暖房用水の割合が低減するため、暖房循環ポンプ74の負荷を軽減することができる。なお、本実施例の給湯暖房機2では、上記のように暖房循環ポンプ74の負荷を軽減させる場合でも、まずは第1分配弁87の開度を調整して高温暖房復路80から第1バイパス路85へ流れる暖房用水の流量を可能な限り増やし、それでも暖房循環ポンプ74の負荷が高い場合に、第2分配弁88の開度を調整して低温暖房復路84から第2バイパス路86へ流れる暖房用水の流量を増やす。このような構成とすることによって、暖房循環ポンプ74に過剰な負荷がかかることを抑制しつつ、エネルギー効率の高いヒートポンプ50による暖房用水の加熱を最大限に活用することができる。
Moreover, when the several low
なお、上記の実施例において、第1バイパス路85と高温暖房復路80の接続部に第1分配弁87を設ける代わりに、図2に示すように、第1バイパス路85に第1開閉弁92を設ける構成としてもよい。この場合、第1開閉弁92を閉じた状態では、高温暖房復路80を流れる暖房用水の全量が第2加熱往路89に送られ、第1開閉弁92を開いた状態では、高温暖房復路80を流れる暖房用水の大部分が第1バイパス路85に送られるようになる。同様に、上記の実施例において、第2バイパス路86と低温暖房復路84の接続部に第2分配弁88を設ける代わりに、図2に示すように、第2バイパス路86に第2開閉弁93を設ける構成としてもよい。この場合、第2開閉弁93を閉じた状態では、低温暖房復路84を流れる暖房用水の全量が第2加熱往路89に送られ、第2開閉弁93を開いた状態では、低温暖房復路84を流れる暖房用水の大部分が第2バイパス路86に送られるようになる。
In the above embodiment, instead of providing the
上記の実施例では、給湯用水や暖房用水を加熱する熱源機としてヒートポンプ50を用いる構成について説明したが、これ以外の熱源機を利用してもよい。例えば、ヒートポンプ50の代わりに、燃料電池やガスエンジンを用いた発電装置を、給湯用水や暖房用水を加熱する熱源機として利用してもよい。
In the above-described embodiment, the configuration using the
以上のように、本実施例の給湯暖房機2(暖房機に相当する)は、燃料の燃焼によって暖房用水(暖房熱媒に相当する)を加熱する暖房用バーナ82(第1熱源機に相当する)と、暖房用水を暖房用バーナ82へ流す第1加熱往路71(第1熱源機往路に相当する)と、暖房用バーナ82からの暖房用水を流す第1加熱復路73(第1熱源機復路に相当する)と、第1加熱復路73に接続しており、暖房用水を高温暖房端末76へ流す高温暖房往路77と、高温暖房端末76からの暖房用水を流す高温暖房復路80と、第1加熱往路71に接続しており、暖房用水を低温暖房端末78へ流す低温暖房往路75と、低温暖房端末78からの暖房用水を流す低温暖房復路84と、高温暖房復路80と低温暖房復路84に接続しており、暖房用水をヒートポンプ50(第2熱源機に相当する)へ流す第2加熱往路89(第2熱源機往路に相当する)と、ヒートポンプ50からの暖房用水を流す第2加熱復路96(第2熱源機復路に相当する)と、暖房用水を循環させる暖房循環ポンプ74(循環ポンプに相当する)を備えている。給湯暖房機2はさらに、高温暖房復路80と第2加熱復路96を接続する第1バイパス路85と、高温暖房復路80を流れる暖房用水を、第2加熱往路89と第1バイパス路85の間で分配する第1分配弁87または第1開閉弁92(第1分配手段に相当する)を備えている。また、本実施例の給湯暖房機2はさらに、低温暖房復路84と第2加熱復路96を接続する第2バイパス路86と、低温暖房復路84を流れる暖房用水を、第2加熱往路89と第2バイパス路86の間で分配する第2分配弁88または第2開閉弁93(第2分配手段に相当する)を備えている。
As described above, the hot water heater 2 (corresponding to a heater) of the present embodiment is a heating burner 82 (corresponding to a first heat source machine) that heats heating water (corresponding to a heating heat medium) by combustion of fuel. A first heating forward path 71 (corresponding to the first heat source unit forward path) for flowing the heating water to the
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2 給湯暖房機
4 タンクユニット
6 ヒートポンプユニット
8 バーナユニット
10 タンク
10a、10b、10c タンクサーミスタ
10d タンク頂部サーミスタ
20 タンク水循環路
20a タンク水往路
20b タンク水復路
22 給湯循環ポンプ
24 水道水導入路
24a 第1導入路
24b 第2導入路
26a 給湯用水往きサーミスタ
26b 給湯用水戻りサーミスタ
28 給水サーミスタ
30 給湯混合弁
32 水道水供給源
33 バーナバイパス路
34 バーナバイパス弁
35 給湯加熱往路
36 第1給湯路
36a 混合サーミスタ
37 給湯加熱復路
37a 出湯サーミスタ
38 給湯栓
39 第2給湯路
39a 給湯サーミスタ
40 浴槽注湯路
42 注湯電磁弁
50 ヒートポンプ
52 冷媒循環路
54 空気熱交換器
55 外気温サーミスタ
56 ファン
58 三流体熱交換器
60 膨張弁
62 圧縮機
69 シスターン水復路
70 シスターン
71 第1加熱往路
72 シスターン水往路
72a 低温暖房サーミスタ
73 第1加熱復路
73a 高温暖房サーミスタ
74 暖房循環ポンプ
75 低温暖房往路
76 高温暖房端末
77 高温暖房往路
78 低温暖房端末
78a 低温暖房バイパス路
78b 低温暖房バイパス弁
79a 追い焚き往路
79b 追い焚き復路
80 高温暖房復路
80a 高温暖房戻りサーミスタ
81 給湯用バーナ
82 暖房用バーナ
83 追い焚き熱動弁
84 低温暖房復路
85 第1バイパス路
86 第2バイパス路
87 第1分配弁
88 第2分配弁
89 第2加熱往路
89a 暖房用水往きサーミスタ
91 浴槽水循環路
91a 浴槽水戻りサーミスタ
91b 浴槽水往きサーミスタ
91c 水位センサ
92 第1開閉弁
93 第2開閉弁
96 第2加熱復路
97 追い焚き熱交換器
98 浴槽
99 浴槽循環ポンプ
100 制御装置
2 Hot water heater 4 Tank unit 6 Heat pump unit 8 Burner unit 10 Tank 10a, 10b, 10c Tank thermistor 10d Tank top thermistor 20 Tank water circulation path 20a Tank water forward path 20b Tank water return path 22 Hot water circulation pump 24 Tap water introduction path 24a 1st Introduction path 24b Second introduction path 26a Hot water supply thermistor 26b Hot water return thermistor 28 Hot water thermistor 30 Hot water mixing valve 32 Hot water supply source 33 Burner bypass path 34 Burner bypass valve 35 Hot water heating path 36 First hot water supply path 36a Mixed thermistor 37 Hot water supply heating return path 37a Hot water supply thermistor 38 Hot water supply tap 39 Second hot water supply path 39a Hot water supply thermistor 40 Bath pouring path 42 Pouring hot water solenoid valve 50 Heat pump 52 Refrigerant circulation path 54 Air heat exchanger 55 Outside temperature thermistor 56 Fan 58 Three-fluid heat exchanger 60 Expansion valve 62 Compressor 69 cis-turn water return path 70 cis-turn 71 first heating outbound path 72 cis-turn water outbound path 72a low temperature heating thermistor 73 first heating return path 73a high temperature heating thermistor 74 heating circulation pump 75 low temperature heating outbound path 76 high temperature heating Terminal 77 High temperature heating outbound path 78 Low temperature heating terminal 78a Low temperature heating bypass path 78b Low temperature heating bypass valve 79a Reheating outbound path 79b Reheating return path 80 High temperature heating returning path 80a High temperature heating return thermistor 81 Hot water supply burner 82 Heating burner 83 Reheating heat valve 84 Low temperature heating return path 85 First bypass path 86 Second bypass path 87 First distribution valve 88 Second distribution valve 89 Second heating outbound path 89a Heating water thermistor 91 Bath water circulation path 91a Bath water return thermistor 91b Bath water outbound thermistor 91c Water level Sensor 92 No. Off
Claims (3)
暖房熱媒を第1熱源機へ流す第1熱源機往路と、
第1熱源機からの暖房熱媒を流す第1熱源機復路と、
第1熱源機復路に接続しており、暖房熱媒を高温暖房端末へ流す高温暖房往路と、
高温暖房端末からの暖房熱媒を流す高温暖房復路と、
第1熱源機往路に接続しており、暖房熱媒を低温暖房端末へ流す低温暖房往路と、
低温暖房端末からの暖房熱媒を流す低温暖房復路と、
高温暖房復路と低温暖房復路に接続しており、暖房熱媒を第2熱源機へ流す第2熱源機往路と、
第2熱源機からの暖房熱媒を流す第2熱源機復路と、
暖房熱媒を循環させる循環ポンプを備える暖房機であって、
高温暖房復路と第2熱源機復路を接続する第1バイパス路と、
高温暖房復路を流れる暖房熱媒を、第2熱源機往路と第1バイパス路の間で分配する第1分配手段をさらに備える暖房機。 A first heat source machine that heats the heating medium by combustion of fuel;
A first heat source unit forward path for flowing a heating heat medium to the first heat source unit;
A first heat source machine return path for flowing a heating heat medium from the first heat source machine;
A high-temperature heating forward path that is connected to the first heat source unit return path and that causes the heating medium to flow to the high-temperature heating terminal;
A high-temperature heating return path for flowing a heating medium from a high-temperature heating terminal;
A low-temperature heating forward path that is connected to the first heat source unit forward path and allows a heating heat medium to flow to the low-temperature heating terminal;
A low-temperature heating return path for flowing a heating medium from the low-temperature heating terminal;
A second heat source unit forward path that is connected to the high temperature heating return path and the low temperature heating return path, and that causes the heating medium to flow to the second heat source unit;
A second heat source unit return path for flowing a heating heat medium from the second heat source unit;
A heating machine comprising a circulation pump for circulating a heating heat medium,
A first bypass path connecting the high temperature heating return path and the second heat source machine return path;
A heater further comprising first distribution means for distributing the heating medium flowing in the high-temperature heating return path between the second heat source unit forward path and the first bypass path.
低温暖房復路を流れる暖房熱媒を、第2熱源機往路と第2バイパス路の間で分配する第2分配手段をさらに備える請求項1の暖房機。 A second bypass path connecting the low temperature heating return path and the second heat source machine return path;
The heater according to claim 1, further comprising second distribution means for distributing the heating medium flowing through the low temperature heating return path between the second heat source unit forward path and the second bypass path.
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