JP2015190638A - Water heater, control method of water heater, and modification method of water heater - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water heater enabling cost reduction and high efficiency.SOLUTION: A water heater 10 includes a heat pump 12, a boiler 14, and a hot water storage tank 16 storing hot water manufactured by the heat pump 12 and boiler 14, and employs parallel arrangement enabling water supply to each of the heat pump 12 and the boiler 14. The water heater 10 detects hot water reduction speed that is a use amount per unit time of hot water stored in the hot water storage tank 16, and when the hot water reduction speed exceeds sudden reduction speed at which consumption of hot water is suddenly increased, activates the boiler 14.

Description

本発明は、給湯機、給湯機の制御方法、及び給湯機の改造方法に関するものである。   The present invention relates to a water heater, a method for controlling a water heater, and a method for modifying a water heater.

給湯機として、夜間の蓄熱により省エネルギー効果の高いヒートポンプと、例えばガス又は重油炊き等を燃料とした給湯能力の高いボイラとを組み合せたハイブリッド給湯機がある（特許文献１，２）。   As a water heater, there is a hybrid water heater that combines a heat pump that has a high energy-saving effect by storing heat at night and a boiler that has a high hot water supply capacity using, for example, gas or heavy oil cooking (Patent Documents 1 and 2).

このようなハイブリッド給湯機は、以下の特性１〜３を利用して、温水を製造する。
１．ボイラ等の熱源機の稼働率を下げ、高効率運転の可能なヒートポンプの稼働率を上げることでＣＯ２を削減する。
２．給湯負荷のベース部分をヒートポンプで運転することで、ボイラの燃料を削減してランニングコストを低減する。
３．夜間電力や貯湯タンクを利用することで、省エネルギー効果を高める。 Such a hybrid water heater produces hot water using the following characteristics 1 to 3.
1. Reduce CO 2 by lowering the operating rate of heat source equipment such as boilers and increasing the operating rate of heat pumps capable of high-efficiency operation.
2. By operating the base part of the hot water supply load with a heat pump, the fuel of the boiler is reduced and the running cost is reduced.
3. By using nighttime electricity and hot water storage tanks, the energy saving effect will be enhanced.

また、ヒートポンプは、給水の温度が低いほど、高い効率（ＣＯＰ）で温水を製造できる。   Moreover, a heat pump can manufacture warm water with high efficiency (COP), so that the temperature of feed water is low.

特許文献３には、ヒートポンプ式給湯装置の貯湯タンクであって、タンク本体内に高温水と低温水とを共存させて貯える貯湯タンクにおいて、高温水と低温水間の温度成層内で浮力の均衡によってその温度帯に留まる機能を有する仕切体を備えたものが開示されている。この仕切体によって貯湯タンク内の高温水と低温水の温度境界層が維持され、給水である低温水の温度の上昇を抑制し、ヒートポンプ式給湯装置のＣＯＰの低下を抑制している。   Patent Document 3 discloses a hot water storage tank of a heat pump type hot water supply apparatus, in which a high temperature water and a low temperature water are stored in the tank body in a coexistence of buoyancy in the temperature stratification between the high temperature water and the low temperature water. The thing provided with the partition which has the function to remain in the temperature range is disclosed. This partition maintains the temperature boundary layer of the high-temperature water and low-temperature water in the hot water storage tank, suppresses an increase in the temperature of the low-temperature water that is the water supply, and suppresses a decrease in COP of the heat pump hot water supply apparatus.

特許第４６０３４８２号公報Japanese Patent No. 4603482 特開２０１１−１７４６８号公報JP 2011-17468 A 特開２００３−１２０９６４号公報JP 2003-120964 A

特許文献１，２に記載のハイブリッド給湯機は、所謂、直列繋ぎといわれる構成である。直列繋ぎは、図１４に示されるように、ヒートポンプ２００の専用タンク２０２に給水が行われ、専用タンク２０２に接続されるヒートポンプ２００で給水が温水とされ、専用タンク２０２へ戻される。そして、温水は専用タンク２０２から給湯タンク２０４へ供給される。そして、給湯タンク２０４に接続されたボイラ２０６が給湯タンク２０４内の温水を加熱し、給湯タンク２０４から負荷へ給水が行われる。すなわち、直列繋ぎのハイブリッド給湯機は、専用タンク２０２を介してヒートポンプ２００で製造した温水を給湯タンク２０４へ供給し、給湯タンク２０４内の温水をボイラ２０６で加熱する。   The hybrid water heater described in Patent Literatures 1 and 2 has a so-called series connection configuration. In the serial connection, as shown in FIG. 14, water is supplied to the dedicated tank 202 of the heat pump 200, the supplied water is heated by the heat pump 200 connected to the dedicated tank 202, and returned to the dedicated tank 202. The hot water is supplied from the dedicated tank 202 to the hot water supply tank 204. And the boiler 206 connected to the hot water supply tank 204 heats the hot water in the hot water supply tank 204, and water is supplied from the hot water supply tank 204 to the load. In other words, the series-connected hybrid water heater supplies hot water produced by the heat pump 200 to the hot water tank 204 via the dedicated tank 202 and heats the hot water in the hot water tank 204 by the boiler 206.

このような、直列繋ぎのハイブリッド給湯機では、ヒートポンプ２００の専用タンク２０２を必要とするため、専用タンク２００を設置することによるコストの増加や設置スペースの確保が必要となる。また、ハイブリッド給湯機では、低コスト化と共に、さらなる高効率化（省エネルギー化）が求められている。   In such a series-connected hybrid water heater, the dedicated tank 202 of the heat pump 200 is required. Therefore, it is necessary to increase the cost and secure the installation space by installing the dedicated tank 200. Further, in the hybrid water heater, cost reduction and higher efficiency (energy saving) are required.

また、特許文献３では、仕切体によって温度境界層を維持するものの、貯湯タンクから送出された温水を再び貯湯タンクへ戻す場合については言及されていない。貯湯タンクへ戻す温水を適正な箇所に戻さないと温度境界層の維持が困難となり、ヒートポンプを高効率で運転できない。
また、ボイラのみで温水を製造していた給湯機にヒートポンプを追加する改造を行う場合がある。ボイラのみで温水を製造する場合は、貯湯タンク内に温度境界層は不要であった。しかし、ボイラのみを備える給湯機にヒートポンプを追加する改造を行うためには、ヒートポンプを高効率で運転するために貯湯タンク内に温度境界層を生じさせ、かつ維持する必要がある。そして、このような改造は低コストであることが望まれる。 Moreover, in patent document 3, although a temperature boundary layer is maintained by a partition, it does not mention the case where the warm water sent out from the hot water storage tank is returned to the hot water storage tank again. If the hot water returned to the hot water storage tank is not returned to an appropriate location, it becomes difficult to maintain the temperature boundary layer, and the heat pump cannot be operated with high efficiency.
In addition, there is a case in which a heat pump is added to a water heater that has produced hot water using only a boiler. When producing hot water only with a boiler, a temperature boundary layer was not required in the hot water storage tank. However, in order to perform a modification to add a heat pump to a hot water supply apparatus including only a boiler, it is necessary to generate and maintain a temperature boundary layer in the hot water storage tank in order to operate the heat pump with high efficiency. Such modification is desired to be low cost.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低コスト化と共に高効率化が可能とする、給湯機、給湯機の制御方法、及び給湯機の改造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a water heater, a method for controlling a water heater, and a method for remodeling a water heater, which can reduce costs and increase efficiency. Objective.

上記課題を解決するために、本発明の給湯機、給湯機の制御方法、及び給湯機の改造方法は以下の手段を採用する。   In order to solve the above-described problems, the following means are employed in the hot water heater, the hot water heater control method, and the hot water heater remodeling method of the present invention.

本発明の第一態様に係る給湯機は、温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な熱源機と、前記ヒートポンプ及び前記熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクとを備え、前記ヒートポンプ及び前記熱源機各々への給水を可能とした給湯機であって、前記貯湯タンクに貯えられている温水の単位時間当たりの使用量を検知する温水使用量検知手段と、前記温水使用量検知手段によって検知された前記使用量が温水の消費を急激とする所定使用量を超える場合に、前記熱源機を発動する熱源機制御手段と、を備える。   A water heater according to a first aspect of the present invention includes a heat pump capable of producing hot water, a heat source machine capable of producing hot water, and a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat pump and the heat source machine, A hot water supply device capable of supplying water to each of the heat pump and the heat source device, the hot water usage detecting means for detecting the usage amount of hot water stored in the hot water storage tank per unit time, and the hot water usage amount detection A heat source unit control unit that activates the heat source unit when the usage amount detected by the unit exceeds a predetermined usage amount that rapidly consumes hot water.

本構成に係る給湯機は、水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な熱源機と、ヒートポンプ及び熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクとを備える。なお、熱源機は、ボイラ又は電気式のヒータである。   The water heater according to this configuration includes a heat pump capable of producing water, a heat source machine capable of producing hot water, and a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat pump and the heat source machine. The heat source machine is a boiler or an electric heater.

さらに、本構成は、ヒートポンプ及び熱源機各々への給水が可能とされている。すなわち、ヒートポンプ及び熱源機は、貯湯タンクに対して並列に接続されている（以下「並列繋ぎ」という。）。これにより、ヒートポンプ単独又は熱源機単独で温水を製造し、温水を貯湯タンクに貯えることができる。このような並列繋ぎは、直列繋ぎで必要としていたヒートポンプの専用タンクを必要としない。   Furthermore, this structure enables water supply to each of the heat pump and the heat source machine. That is, the heat pump and the heat source device are connected in parallel to the hot water storage tank (hereinafter referred to as “parallel connection”). Thereby, hot water can be manufactured with a heat pump alone or a heat source machine alone, and the hot water can be stored in a hot water storage tank. Such a parallel connection does not require a dedicated tank for the heat pump that was required for the serial connection.

そして、温水使用量検知手段によって、貯湯タンクに貯えられている温水の単位時間当たりの使用量が検知され、検知された使用量が温水の消費を急激とする所定使用量を超える場合に、熱源機制御手段によって熱源機が発動される。温水の使用量が所定使用量を超える場合とは、例えば温水の使用量がヒートポンプによる温水の製造能力を超える場合である。
すなわち、温水の使用量をヒートポンプによる温水の製造では賄えない場合にのみ、ヒートポンプより効率は低いものの温水の製造能力が高い熱源機が発動される。 The hot water usage detection means detects the usage of hot water stored in the hot water storage tank per unit time, and if the detected usage exceeds a predetermined usage that rapidly consumes hot water, The heat source machine is activated by the machine control means. The case where the amount of hot water used exceeds a predetermined amount used is, for example, the case where the amount of hot water used exceeds the production capacity of hot water by a heat pump.
That is, only when the amount of hot water used cannot be covered by the production of hot water by a heat pump, a heat source machine with a high production capacity of hot water is activated, although the efficiency is lower than that of the heat pump.

従って、本構成によれば、ヒートポンプの専用タンクを必要とせず、かつ熱源機に比べて高効率で温水を製造できるヒートポンプの稼働率がより高められるので、低コスト化と共に高効率化が可能となる。   Therefore, according to this configuration, since the heat pump operating rate that does not require a dedicated tank for the heat pump and can produce hot water with higher efficiency than the heat source machine can be increased, the cost can be reduced and the efficiency can be increased. Become.

上記第一態様では、前記貯湯タンクにおいて温水の使用によって低温水と高温水との温度境界層が上昇し、前記温水使用量検知手段はが前記貯湯タンクに設けられた計測器による前記温度境界層の計測結果に基づいて、前記使用量を検知することが好ましい。   In the first aspect, the temperature boundary layer between the low-temperature water and the high-temperature water rises due to the use of hot water in the hot water storage tank, and the hot water usage detection means is the temperature boundary layer by the measuring instrument provided in the hot water storage tank. It is preferable to detect the usage amount based on the measurement result.

本構成によれば、貯湯タンクが密閉タンクでも温水の使用量を検知できる。   According to this configuration, the amount of hot water used can be detected even when the hot water storage tank is a sealed tank.

上記第一態様では、前記熱源機制御手段が、温水の前記使用量が前記所定使用量を超え、かつ前記貯湯タンクに残っている温水が所定量以下の場合に、前記熱源機を発動することが好ましい。   In the first aspect, the heat source device control means activates the heat source device when the amount of hot water used exceeds the predetermined amount used and the amount of hot water remaining in the hot water storage tank is equal to or less than a predetermined amount. Is preferred.

本構成によれば、ヒートポンプの稼働率がより高められる。   According to this configuration, the operating rate of the heat pump is further increased.

上記第一態様では、前記熱源機制御手段が、温水の前記使用量が前記所定使用量を超え、かつ温水の使用が継続している場合に、前記熱源機を発動することが好ましい。   In the first aspect, it is preferable that the heat source device control means activates the heat source device when the amount of hot water used exceeds the predetermined amount of use and the use of hot water continues.

本構成によれば、ヒートポンプの稼働率がより高められる。   According to this configuration, the operating rate of the heat pump is further increased.

本発明の第二態様に係る給湯機は、温水を製造可能なヒートポンプ、温水を製造可能な熱源機、前記ヒートポンプ及び前記熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクの下方から給水が行われ、前記貯湯タンクを介して前記ヒートポンプ及び前記熱源機各々への給水を可能とした給湯機であって、前記貯湯タンクから送出され再び前記貯湯タンクへ戻る温水を、低温水と高温水との温度境界層が生じるように前記貯湯タンク内の上方に向けて戻す。   A water heater according to the second aspect of the present invention comprises a heat pump capable of producing hot water, a heat source machine capable of producing hot water, a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat pump and the heat source machine, Hot water is supplied from below and is capable of supplying water to each of the heat pump and the heat source device via the hot water storage tank, and warm water sent from the hot water storage tank and returned to the hot water storage tank again is supplied with low-temperature water. And return to the upper side in the hot water storage tank so as to form a temperature boundary layer between the hot water and the hot water.

本構成に係る給湯機は、温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な熱源機と、ヒートポンプ及び熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクとを備える。そして、貯湯タンクの下方から給水が行われ、貯湯タンクを介してヒートポンプ及び熱源機各々への給水が可能とされている。すなわち、ヒートポンプ及び熱源機は、貯湯タンクに対して並列繋ぎされている。   The water heater according to this configuration includes a heat pump capable of producing hot water, a heat source machine capable of producing hot water, and a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat pump and the heat source machine. Water is supplied from below the hot water storage tank, and water can be supplied to each of the heat pump and the heat source machine via the hot water storage tank. That is, the heat pump and the heat source machine are connected in parallel to the hot water storage tank.

ヒートポンプは、給水の温度が低いほど高効率で運転できる。このため、貯湯タンク内は、給水である低温水と高温水とが混ざり合わず、低温水と高温水との温度境界層が生じ、低温水がヒートポンプへ送られることが好ましい。そして、貯湯タンクから送出され再び温水が貯湯タンクに戻る場合であっても、貯湯タンク内は、給水である低温水と高温水とが混ざり合わず、温度境界層が維持される必要がある。   The heat pump can be operated with higher efficiency as the temperature of the feed water is lower. For this reason, it is preferable that the hot water storage tank does not mix the low-temperature water and the high-temperature water that are the feed water, a temperature boundary layer is formed between the low-temperature water and the high-temperature water, and the low-temperature water is sent to the heat pump. And even if it is a case where warm water is sent out from a hot water storage tank and a warm water returns to a hot water storage tank again, the low temperature water and hot water which are water supply do not mix in the hot water storage tank, and a temperature boundary layer needs to be maintained.

そこで、本構成は、貯湯タンクから送出され再び貯湯タンクへ戻る温水（以下「戻り温水」という。）を、低温水と高温水との温度境界層が維持されるように貯湯タンク内の上方に向けて戻す。
戻り温水を貯湯タンクの下方へ戻すと、戻り温水が低温水である給水と混ざり合って温度境界層が維持されにくい。一方、戻り温水を貯湯タンク内の上方に向けて戻すと、戻り温水が給水と混ざり合わず、温度境界層が維持される。これにより、簡単な構成で温度境界層を維持でき、ヒートポンプを高効率で運転することが可能となる。 Therefore, in this configuration, the warm water sent from the hot water tank and returned to the hot water tank again (hereinafter referred to as “return hot water”) is placed above the hot water tank so that the temperature boundary layer between the low temperature water and the high temperature water is maintained. Turn back.
When the return warm water is returned to the lower side of the hot water storage tank, the return warm water is mixed with the low-temperature water supply water, and the temperature boundary layer is hardly maintained. On the other hand, when the return hot water is returned upward in the hot water storage tank, the return hot water does not mix with the water supply, and the temperature boundary layer is maintained. Thereby, the temperature boundary layer can be maintained with a simple configuration, and the heat pump can be operated with high efficiency.

従って、本構成によれば、簡易な構成によって温度境界層を維持でき、ヒートポンプを高効率で運転することが可能となるので、低コスト化と共に高効率化が可能となる。   Therefore, according to this configuration, the temperature boundary layer can be maintained with a simple configuration, and the heat pump can be operated with high efficiency, so that the cost can be reduced and the efficiency can be increased.

上記第二態様では、前記貯湯タンクに温水の戻り口が設けられ、前記貯湯タンクの上方に向いた孔を有し、前記貯湯タンク内に温水を流入させる配管が前記戻り口の前記貯湯タンク側に接続されることが好ましい。   In the second aspect, the hot water storage tank is provided with a hot water return port, has a hole facing upward of the hot water storage tank, and a pipe through which hot water flows into the hot water storage tank is provided on the hot water storage tank side of the return port. It is preferable to be connected to.

本構成によれば、簡単な構成で戻り温水を貯湯タンク内の上方へ戻すことができる。   According to this configuration, the return hot water can be returned upward in the hot water storage tank with a simple configuration.

上記第二態様では、前記ヒートポンプ又は前記熱源機で製造された温水を前記貯湯タンクへ送る温水配管に、前記貯湯タンクから送出された温水を再び前記貯湯タンクへ戻すための配管が接続されることが好ましい。   In said 2nd aspect, the piping for returning the hot water sent from the said hot water storage tank to the said hot water storage tank again is connected to the hot water piping which sends the hot water manufactured with the said heat pump or the said heat source machine to the said hot water storage tank. Is preferred.

本構成によれば、簡単な構成で戻り温水を貯湯タンク内の上方へ戻すことができる。   According to this configuration, the return hot water can be returned upward in the hot water storage tank with a simple configuration.

本発明の第三態様に係る給湯機の制御方法は、温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な熱源機と、前記ヒートポンプ及び前記熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクとを備え、前記ヒートポンプ及び前記熱源機各々への給水を可能とした給湯機であって、前記貯湯タンクに貯えられている温水の単位時間当たりの使用量を検知する第１工程と、検知した前記使用量が温水の消費を急激とする所定使用量を超える場合に、前記熱源機を発動する第２工程と、を含む。   A method for controlling a water heater according to a third aspect of the present invention includes a heat pump capable of producing hot water, a heat source machine capable of producing hot water, and a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat pump and the heat source machine. A hot water supply device capable of supplying water to each of the heat pump and the heat source device, the first step of detecting a usage amount of hot water stored in the hot water storage tank per unit time, and the detected use And a second step of activating the heat source machine when the amount exceeds a predetermined usage amount that causes rapid consumption of hot water.

本発明の第四態様に係る給湯機の改造方法は、温水を製造可能な熱源機と前記熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクとを備えた給湯機に、前記貯湯タンクの下方から給水が行われ、該給水を温水とするヒートポンプを追加する給湯機の改造方法であって、前記貯湯タンクから送出され再び前記貯湯タンクへ戻る温水を、低温水と高温水との温度境界層が生じるように前記貯湯タンク内の上方に向けて戻す配管を前記貯湯タンクに接続する。   A method for remodeling a hot water supply apparatus according to a fourth aspect of the present invention provides a hot water supply apparatus including a heat source machine capable of producing hot water and a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat source machine, from below the hot water storage tank. A method of remodeling a hot water supply apparatus in which water is supplied and a heat pump that uses the supplied water as hot water is added, wherein the hot water sent from the hot water storage tank and returned to the hot water storage tank again has a temperature boundary layer between low temperature water and high temperature water. A pipe returning upward in the hot water storage tank is connected to the hot water storage tank so as to occur.

本発明によれば、低コスト化と共に高効率化が可能とする、という優れた効果を有する。   According to the present invention, there is an excellent effect that cost reduction and high efficiency can be achieved.

本発明の第１実施形態に係る給湯機の構成図である。1 is a configuration diagram of a water heater according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る給湯器制御装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the water heater control apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ及びボイラの切り替えを示す図である。It is a figure which shows switching of the heat pump and boiler which concern on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る給湯処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the hot water supply process which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る温度計による計測結果と湯減速度との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the measurement result by the thermometer which concerns on 1st Embodiment of this invention, and hot water deceleration. 本発明の第１実施形態に係る貯湯タンクの残湯量の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the amount of remaining hot water of the hot water storage tank which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図６に示される残湯量の変化に応じたヒートポンプとボイラの発動、停止のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the start of a heat pump and a boiler according to the change of the amount of remaining hot water shown by FIG. 本発明の第２実施形態に係る給湯機の構成図の一例である。It is an example of the block diagram of the water heater based on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る戻り配管の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the return piping which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る戻り配管の他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of the return piping which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る戻り配管の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the return piping which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る戻り配管の他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of the return piping which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る給湯機の構成図の一例である。It is an example of the block diagram of the water heater based on 2nd Embodiment of this invention. 直列繋ぎのハイブリッド給湯機の構成図である。It is a lineblock diagram of a hybrid water heater connected in series.

以下に、本発明に係る給湯機、給湯機の制御方法、及び給湯機の改造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a water heater, a method for controlling a water heater, and a method for remodeling a water heater according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について説明する。 [First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described below.

図１は、本発明の一実施形態に係る給湯機１０の構成を示す。なお、給湯機１０は、例えば、風呂や厨房等への給湯設備、暖房器への給湯設備、及びビニールハウス等の温度調整用の給湯設備等として用いられる。
本第１実施形態に係る給湯機１０は、所謂、ハイブリッド給湯機であり、温水を製造可能なヒートポンプ１２と、温水を製造可能なボイラ１４と、ヒートポンプ１２及びボイラ１４により製造された温水を貯湯し、それを給湯に供するための貯湯タンク１６と、を備える。なお、ボイラ１４の燃料は、例えばガス又は重油等である。また、本第１実施形態の給湯機１０は、一例として、温水を貯えるためのタンクとして、一つの貯湯タンク１６のみを備えている。 FIG. 1 shows a configuration of a water heater 10 according to an embodiment of the present invention. The water heater 10 is used as, for example, a hot water supply facility for a bath or a kitchen, a hot water supply facility for a heater, and a hot water supply facility for temperature adjustment of a greenhouse or the like.
The water heater 10 according to the first embodiment is a so-called hybrid water heater, and stores a heat pump 12 capable of producing hot water, a boiler 14 capable of producing hot water, and hot water produced by the heat pump 12 and the boiler 14. And a hot water storage tank 16 for supplying it to hot water. The fuel of the boiler 14 is, for example, gas or heavy oil. Moreover, the water heater 10 of the first embodiment includes, as an example, only one hot water storage tank 16 as a tank for storing hot water.

本第１実施形態の給湯機１０は、ヒートポンプ１２及びボイラ１４各々への給水が可能とされている。すなわち、ヒートポンプ１２及びボイラ１４は、貯湯タンク１６に対して並列に接続されている（以下「並列繋ぎ」という。）。これにより、ヒートポンプ１２単独又はボイラ１４単独で温水を製造し、貯湯タンク１６に温水を貯えることができる。このような並列繋ぎの給湯機１０では、従来の直列繋ぎで必要としていたヒートポンプ１２の専用タンクを必要としない。   The water heater 10 according to the first embodiment can supply water to each of the heat pump 12 and the boiler 14. That is, the heat pump 12 and the boiler 14 are connected in parallel to the hot water storage tank 16 (hereinafter referred to as “parallel connection”). Thereby, hot water can be manufactured by the heat pump 12 alone or the boiler 14 alone, and the hot water can be stored in the hot water storage tank 16. Such a parallel-connected water heater 10 does not require a dedicated tank for the heat pump 12 that is required for the conventional serial connection.

具体的には、貯湯タンク１６の下方から給水が行われ、貯湯タンク１６の下方に接続された給水配管２０を介してヒートポンプ１２及びボイラ１４へ給水が行われる。給水配管２０には、ポンプ２２Ａ及び三方弁２４Ａが設けられる。ポンプ２２Ａは、給水を貯湯タンク１６からヒートポンプ１２又はボイラ１４へ送る。三方弁２４Ａは、給水の送り先をヒートポンプ１２又はボイラ１４へ切り替える。
なお、図１の例では、貯湯タンク１６を介さずに、ヒートポンプ１２への給水も可能とされている。 Specifically, water is supplied from below the hot water storage tank 16, and water is supplied to the heat pump 12 and the boiler 14 through the water supply pipe 20 connected below the hot water storage tank 16. The water supply pipe 20 is provided with a pump 22A and a three-way valve 24A. The pump 22 </ b> A sends water supply from the hot water storage tank 16 to the heat pump 12 or the boiler 14. The three-way valve 24 </ b> A switches the water supply destination to the heat pump 12 or the boiler 14.
In the example of FIG. 1, water can be supplied to the heat pump 12 without using the hot water storage tank 16.

ヒートポンプ１２で製造された温水は、ポンプ２２Ｂによって温水配管２６Ａを介して貯湯タンク１６へ送られる。なお、温水配管２６Ａには、三方弁２４Ｂが設けられ、温水を貯湯タンク１６へ戻す高さを変えることが可能とされている。
ボイラ１４で製造された温水は、ポンプ２２Ｃによって温水配管２６Ｂを介して貯湯タンク１６へ送られる。
貯湯タンク１６内の温水は、サニタリ給水配管２８を介して給湯箇所に給湯可能とされている。サニタリ給水配管２８によって給湯箇所に給湯された後、残った温水は戻り配管３０を介して貯湯タンク１６に戻される。なお、戻り配管３０には循環ポンプ２２Ｄが設けられ、サニタリ給水配管２８及び戻り配管３０を介して、温水が給湯箇所と貯湯タンク１６との間を循環可能とされている。 The hot water produced by the heat pump 12 is sent to the hot water storage tank 16 via the hot water pipe 26A by the pump 22B. The hot water pipe 26 </ b> A is provided with a three-way valve 24 </ b> B so that the height at which the hot water is returned to the hot water storage tank 16 can be changed.
The hot water produced by the boiler 14 is sent to the hot water storage tank 16 through the hot water pipe 26B by the pump 22C.
Hot water in the hot water storage tank 16 can be supplied to a hot water supply location via a sanitary water supply pipe 28. After hot water is supplied to the hot water supply location by the sanitary water supply piping 28, the remaining hot water is returned to the hot water storage tank 16 via the return piping 30. The return pipe 30 is provided with a circulation pump 22 </ b> D so that hot water can circulate between the hot water supply location and the hot water storage tank 16 via the sanitary water supply pipe 28 and the return pipe 30.

本第１実施形態に係る貯湯タンク１６は、密閉タンクとされており、温水と給水によって常に満たされている。
ここで、ヒートポンプ１２は、給水の温度が低いほど高効率で運転できる。そのため、貯湯タンク１６内は、低温水（給水）と高温水（温水）とが混ざり合わず、低温水と高温水との温度境界層が生じ、給水である低温水がヒートポンプ１２へ送られることが好ましい。なお、温度境界層を境にして上方が高温水領域となり、下方が低温水領域となる。
そして、温水の使用量が製造量よりも多いと貯湯タンク１６に貯えられる温水量が減少し、給水が増加するので温度境界層が上昇する。一方、温水の使用量が製造量よりも少ないと貯湯タンク１６に貯えられる温水量が増加するので、温度境界層が下降する。 The hot water storage tank 16 according to the first embodiment is a sealed tank, and is always filled with hot water and water supply.
Here, the heat pump 12 can be operated with higher efficiency as the temperature of the feed water is lower. Therefore, in the hot water storage tank 16, the low temperature water (feed water) and the high temperature water (hot water) are not mixed, a temperature boundary layer between the low temperature water and the high temperature water is generated, and the low temperature water as the feed water is sent to the heat pump 12. Is preferred. In addition, the upper side becomes a high-temperature water region with the temperature boundary layer as a boundary, and the lower side becomes a low-temperature water region.
And if the usage-amount of warm water is more than manufacturing amount, since the amount of warm water stored in the hot water storage tank 16 will decrease and water supply will increase, a temperature boundary layer will rise. On the other hand, if the amount of hot water used is less than the production amount, the amount of hot water stored in the hot water storage tank 16 increases, and the temperature boundary layer falls.

この温度境界層の位置は、貯湯タンク１６に設けられた計測器によって計測される。本第１実施形態に係る貯湯タンク１６には、上記計測器として高さ方向に複数の温度計（温度計Ｔ１〜Ｔ４）を備える。 The position of this temperature boundary layer is measured by a measuring instrument provided in the hot water storage tank 16. The hot water storage tank 16 according to the first embodiment includes a plurality of thermometers (thermometers T 1 to T 4 ) in the height direction as the measuring instrument.

また、給湯機１０は、給湯機制御装置４０を備えている。
給湯機制御装置４０は、温度計Ｔ１〜Ｔ４の計測結果に基づいて、ヒートポンプ１２及びボイラ１４の発動及び停止を制御する。
給湯機制御装置４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。 In addition, the water heater 10 includes a water heater controller 40.
The water heater controller 40 controls the activation and stop of the heat pump 12 and the boiler 14 based on the measurement results of the thermometers T 1 to T 4 .
The water heater controller 40 includes, for example, a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and a computer-readable storage medium. A series of processes for realizing various functions is stored in a storage medium or the like in the form of a program as an example, and the CPU reads the program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is preinstalled in a ROM or other storage medium, provided in a state stored in a computer-readable storage medium, or distributed via wired or wireless communication means. Etc. may be applied. The computer-readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.

図２は、第１実施形態に係る給湯機制御装置４０の電気的構成を示すブロック図である。
給湯機制御装置４０は、ヒートポンプ制御部４２、ボイラ制御部４４、切換弁制御部４６、温水使用量検知部４８、及び切換判定部５０を備える。 FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the water heater controller 40 according to the first embodiment.
The water heater control device 40 includes a heat pump control unit 42, a boiler control unit 44, a switching valve control unit 46, a hot water usage amount detection unit 48, and a switching determination unit 50.

ヒートポンプ制御部４２は、ヒートポンプ１２へ発動又は停止の制御信号を送信する。   The heat pump control unit 42 transmits an activation or stop control signal to the heat pump 12.

ボイラ制御部４４は、ボイラ１４へ発動又は停止の制御信号を送信する。   The boiler control unit 44 transmits an activation or stop control signal to the boiler 14.

切換弁制御部４６は、給水の供給先をヒートポンプ１２又はボイラ１４の何れかに切り換える切換信号を三方弁２４Ａへ送信する。   The switching valve control unit 46 transmits a switching signal for switching the water supply destination to either the heat pump 12 or the boiler 14 to the three-way valve 24A.

温水使用量検知部４８は、温度計Ｔ１〜Ｔ４の計測結果に基づいて、貯湯タンク１６に貯えられている温水の単位時間当たりの使用量（以下「湯減速度」という。）を検知する。 The hot water usage detector 48 detects the usage of hot water stored in the hot water storage tank 16 per unit time (hereinafter referred to as “hot water deceleration”) based on the measurement results of the thermometers T 1 to T 4 . To do.

切換判定部５０は、温度計Ｔ１〜Ｔ４の計測結果、温水使用量検知部４８の検知結果、及び循環ポンプ２２Ｄの動作状態に基づいて、ヒートポンプ１２及びボイラ１４の発動と停止の切り替え、並びに三方弁２４Ａの切り替えの必要性を判定する。そして、切換判定部５０は、判定結果をヒートポンプ制御部４２、ボイラ制御部４４、及び切換弁制御部４６へ送信する。 Switching determination unit 50, the measurement result of the thermometer T 1 through T 4, the detection result of the hot water usage detection unit 48, and based on the operating state of the circulation pump 22D, switching between activation and stop of the heat pump 12 and the boiler 14, In addition, the necessity of switching the three-way valve 24A is determined. Then, the switching determination unit 50 transmits the determination result to the heat pump control unit 42, the boiler control unit 44, and the switching valve control unit 46.

具体的には、切換判定部５０は、湯減速度が温水の消費を急激とする所定使用量（以下「急減速度」）を超える場合に、ボイラ１４の発動が必要と判定する。
すなわち、温水使用量検知部４８によって、貯湯タンク１６に貯えられている温水の湯減速度が検知され、湯減速度が急減速度を超える場合に、ボイラ制御部４４によってボイラ１４が発動される。湯減速度が急減速度を超える場合とは、例えば湯減速度がヒートポンプ１２による温水の製造能力を超える場合である。
これにより、温水の使用量をヒートポンプ１２による温水の製造では賄えない場合にのみ、ヒートポンプ１２より効率は低いものの温水の製造能力が高いボイラ１４が発動される。このため、ボイラ１４の稼働率がより低くなる一方、ヒートポンプ１２の稼働率がより高くなる。 Specifically, the switching determination unit 50 determines that the boiler 14 needs to be activated when the hot water deceleration exceeds a predetermined usage amount (hereinafter, “rapid deceleration”) that rapidly increases the consumption of hot water.
That is, the hot water usage detection unit 48 detects the hot water deceleration of the hot water stored in the hot water storage tank 16, and when the hot water deceleration exceeds the rapid deceleration, the boiler control unit 44 activates the boiler 14. The case where the hot water deceleration exceeds the rapid deceleration is, for example, the case where the hot water deceleration exceeds the production capacity of hot water by the heat pump 12.
As a result, only when the amount of hot water used cannot be covered by the production of hot water by the heat pump 12, the boiler 14 having a higher production capacity of hot water, although less efficient than the heat pump 12, is activated. For this reason, while the operation rate of the boiler 14 becomes lower, the operation rate of the heat pump 12 becomes higher.

ここで、図３（ａ）は、ヒートポンプ１２及びボイラ１４の運転状態を示している。本第１実施形態に係る切換判定部５０では、図３に示されるようにボイラ１４を運転しているタイミングでは、ヒートポンプ１２の運転を停止させる。すなわち、ボイラ１４の発動に応じて給水をボイラ１４へ送るように、切換弁制御部４６が三方弁２４Ａを切り替える。
一方、図３（ｂ）は、従来のヒートポンプ１２及びボイラ１４の運転状態を示した図であり、従来のヒートポンプ１２及びボイラ１４では、運転の切り替えは行われていなかった。 Here, FIG. 3A shows the operating state of the heat pump 12 and the boiler 14. In the switching determination unit 50 according to the first embodiment, the operation of the heat pump 12 is stopped at the timing when the boiler 14 is operated as shown in FIG. 3. That is, the switching valve control unit 46 switches the three-way valve 24 </ b> A so as to send water to the boiler 14 according to the activation of the boiler 14.
On the other hand, FIG. 3 (b) is a diagram showing the operation state of the conventional heat pump 12 and the boiler 14, and the operation switching is not performed in the conventional heat pump 12 and the boiler 14.

図４は、ヒートポンプ制御部４２、ボイラ制御部４４、切換弁制御部４６、温水使用量検知部４８、及び切換判定部５０の機能を用いて給湯機制御装置４０によって実行される給湯処理の流れを示すフローチャートである。なお、給湯処理は、給湯機１０の運転開始と共に開始され、給湯機１０の運転停止と共に終了する。また、給湯処理を行う場合は、一例として貯湯タンク１６が温水で満水とされている。   FIG. 4 shows the flow of hot water supply processing executed by the hot water supply controller 40 using the functions of the heat pump control unit 42, boiler control unit 44, switching valve control unit 46, hot water usage amount detection unit 48, and switching determination unit 50. It is a flowchart which shows. The hot water supply process is started when the hot water heater 10 starts operating and ends when the hot water heater 10 stops operating. Moreover, when performing the hot water supply process, the hot water storage tank 16 is filled with warm water as an example.

なお、以下の説明において、湯量とは貯湯タンク１６に貯えられている温水の量である。そして、湯量は、温度計Ｔ１〜Ｔ４によって計測される。
すなわち、温度計Ｔ４が高温（例えば６５℃）を示している場合、少なくとも貯湯タンク１６には温度計Ｔ４の設置位置以上で温水が貯えられている。この場合、温度境界層は、温度計Ｔ４の設置位置よりも低い位置であるか、又は貯湯タンク１６が温水で満水とされている。
また、温度計Ｔ４が低温（例えば１０℃）を示す一方で温度計Ｔ３が高温を示している場合、少なくとも貯湯タンク１６には温度計Ｔ３の設置高さ以上で温水が貯えられている。この場合、温度境界層は、温度計Ｔ３の設置位置と温度計Ｔ４の設置位置との間となる。
また、温度計Ｔ３が低温を示す一方で温度計Ｔ２が高温を示している場合、少なくとも貯湯タンク１６には温度計Ｔ２の設置高さ以上で温水が貯えられている。この場合、温度境界層は、温度計Ｔ２の設置位置と温度計Ｔ３の設置位置との間となる。
また、温度計Ｔ２が低温を示す一方で温度計Ｔ１が高温を示している場合、少なくとも貯湯タンク１６には温度計Ｔ１の設置高さ以上で温水が貯えられている。この場合、温度境界層は、温度計Ｔ２の設置位置と温度計Ｔ１の設置位置との間となる。
また、温度計Ｔ１が低温を示す場合、貯湯タンク１６の残湯量は温度計Ｔ１の設置高さにも満たず、非常に少なくなっている。なお、本第１実施形態に係る給湯機１０では、貯湯タンク１６の残湯量が３０％となる位置を温度計Ｔ１の設置位置とする。 In the following description, the amount of hot water is the amount of hot water stored in the hot water storage tank 16. Then, hot water is measured by the thermometer T 1 through T 4.
That is, when the thermometer T 4 indicates a high temperature (e.g. 65 ° C.), warm water is stored above the installation position of the thermometer T 4 is at least the hot water storage tank 16. In this case, the temperature boundary layer is either lower than the installation position of the thermometer T 4, or the hot water storage tank 16 is a full water with hot water.
Further, when the thermometer T 4 indicates a low temperature (for example, 10 ° C.) and the thermometer T 3 indicates a high temperature, at least the hot water storage tank 16 stores hot water at a height higher than the installation height of the thermometer T 3. Yes. In this case, the temperature boundary layer is between the installation position and the installation position of the thermometer T 4 thermometer T 3.
Further, if the thermometer T 3 thermometer T 2 while exhibiting low temperature indicates a high temperature, and hot water is stored in the above installation height thermometer T 2 are the least hot water storage tank 16. In this case, the temperature boundary layer is between the installation position of the installation position and a thermometer T 3 thermometer T 2.
Further, if the thermometer T 2 thermometer T 1 while indicating low temperature indicates a high temperature, and hot water is stored in the above installation height thermometer T 1 is at least the hot water storage tank 16. In this case, the temperature boundary layer is between the installation position and the installation position of the thermometer T 1 of the thermometer T 2.
Further, if the thermometer T 1 is showing a low temperature, the amount of hot water storage tank 16 is not less than the installation height of the thermometer T 1, is very small. In the water heater 10 according to the first embodiment, the installation position of the thermometer T 1 the position where the amount of hot water storage tank 16 is 30%.

このように、温度計Ｔ１〜Ｔ４は温度境界層の位置を計測することとなる。そして、貯湯タンク１６内の湯量が減少すると、温度計Ｔ４、温度計Ｔ３、温度計Ｔ２、温度計Ｔ１の順に温度が高温から低温に下降する。一方、貯湯タンク１６内の湯量が増加すると、温度計Ｔ１、温度計Ｔ２、温度計Ｔ３、温度計Ｔ４の順に温度が低温から高温に上昇する。 Thus, the thermometers T 1 to T 4 measure the position of the temperature boundary layer. When the amount of hot water in the hot water storage tank 16 decreases, the temperature decreases from high temperature to low temperature in the order of the thermometer T 4 , the thermometer T 3 , the thermometer T 2 , and the thermometer T 1 . On the other hand, when the amount of hot water in the hot water storage tank 16 increases, the temperature rises from low temperature to high temperature in the order of the thermometer T 1 , the thermometer T 2 , the thermometer T 3 , and the thermometer T 4 .

図４に示される給湯処理におけるステップ１００では、貯湯タンク１６の湯量の減少が開始（湯減開始）したか否かを判定し、肯定判定の場合にステップ１０２へ移行する。なお、例えば、循環ポンプ２２Ｄの運転が開始した場合に、湯量の減少が開始したと判定される。   In step 100 in the hot water supply process shown in FIG. 4, it is determined whether or not a decrease in the amount of hot water in the hot water storage tank 16 has started (start of hot water reduction), and the process proceeds to step 102 if an affirmative determination is made. For example, when the operation of the circulation pump 22D is started, it is determined that the reduction of the hot water amount has started.

次のステップ１０２では、貯湯タンク１６の残湯量が第１残湯量以下であるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１０４へ移行し、否定判定の場合はステップ１１８へ移行する。第１残湯量とは、ヒートポンプ１２を発動させる必要が生じる湯量である。
なお、本第１実施形態では第１残湯量を、一例として温度計Ｔ４の設置高さに満たない湯量とする。すなわち、温度計Ｔ４が示す温度が低温となった場合に、貯湯タンク１６の残湯量が第１残湯量未満であると判定される。 In the next step 102, it is determined whether or not the remaining hot water amount in the hot water storage tank 16 is equal to or less than the first remaining hot water amount. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 104. If the determination is negative, the process proceeds to step 118. The first remaining hot water amount is the amount of hot water that requires the heat pump 12 to be activated.
Note that in the first embodiment the first remaining hot water, and hot water of less than the installation height of the thermometer T 4 as an example. That is, when the temperature indicated by the thermometer T 4 becomes low, the amount of hot water storage tank 16 is determined to be less than the first remaining hot water.

次のステップ１０４では、湯減速度が急減速度を超えたか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１０６へ移行し、否定判定の場合はステップ１１８へ移行する。
湯減速度が急減速度を超えたか否かの判定は、例えば温度計Ｔ１〜Ｔ４による温度境界層の計測結果に基づいて判定する。 In the next step 104, it is determined whether or not the hot water deceleration exceeds the rapid deceleration. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 106, and if the determination is negative, the process proceeds to step 118.
Determining whether or not water deceleration exceeds a sharp decrease rate determines based on the measurement result of the temperature boundary layer for example by a thermometer T 1 through T 4.

図５は、温度計Ｔ１〜Ｔ４による計測結果と湯減速度との関係を示した図である。
湯量が減ってくると温度境界層が上昇するので、最初に温度計Ｔ４の計測温度が低温にまで低下する。次に、温度計Ｔ３、温度計Ｔ２、温度計Ｔ１の順に計測温度が低下する。
そして、温度計Ｔ４が低温を示し、次に温度計Ｔ３が低温を示すまでの時間ｔ４−３に要する時間、同様に時間ｔ３−２に要する時間、ｔ２−１に要する時間の何れかが急減速度とされる時間より短い場合に、ステップ１０４では肯定判定とされる。
すなわち、湯減速度とは、温度境界層の位置の変化速度である。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the measurement results from the thermometers T 1 to T 4 and the hot water deceleration.
Since hot water is decreased come when the temperature boundary layer increases, the measured temperature of the first thermometer T 4 is decreased to a low temperature. Next, the measured temperature decreases in the order of thermometer T 3 , thermometer T 2 , and thermometer T 1 .
The time required for the time t 4-3 until the thermometer T 4 indicates the low temperature and then the thermometer T 3 indicates the low temperature, similarly the time required for the time t 3-2, and the time required for the t 2-1. If any of these is shorter than the time for which rapid deceleration is assumed, the determination in step 104 is affirmative.
That is, the hot water deceleration is the rate of change of the temperature boundary layer position.

次のステップ１０６では、残湯量が第２残湯量未満か否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１０８へ移行し、否定判定の場合はステップ１１８へ移行する。なお、第２残湯量は、一例として、貯湯タンク１６の残湯量３０％とする。すなわち、温度計Ｔ１の計測温度が低温となった場合に、貯湯タンク１６の残湯量が第２残湯量以下であると判定される。 In the next step 106, it is determined whether or not the remaining hot water amount is less than the second remaining hot water amount. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 108. If the determination is negative, the process proceeds to step 118. The second remaining hot water amount is, for example, 30% remaining hot water in the hot water storage tank 16. That is, when the measured temperature of the thermometer T 1 is becomes low, the amount of hot water storage tank 16 is determined to be equal to or less than a second remaining hot water.

次のステップ１０８では、循環ポンプ２２Ｄが動作中であるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１１２へ移行し、否定判定の場合はステップ１１８へ移行する。ステップ１０８の判定において循環ポンプ２２Ｄが動作中の場合とは、温水が急激に消費され、かつ温水の使用が継続されている場合である。   In the next step 108, it is determined whether or not the circulation pump 22D is operating. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 112. If the determination is negative, the process proceeds to step 118. The case where the circulation pump 22D is operating in the determination in step 108 is a case where the hot water is consumed rapidly and the use of the hot water is continued.

ステップ１０２，１０４，１０６，１０８において否定判定の場合は、貯湯タンク１６内の温水が消費されているものの、温水製造の緊急性は低い。このため、ステップ１１８においてヒートポンプ１２を発動させ、ヒートポンプ１２によって温水の製造を開始し、ステップ１２０へ移行する。   In the case of negative determination in steps 102, 104, 106, and 108, the hot water in the hot water storage tank 16 is consumed, but the urgency of hot water production is low. For this reason, the heat pump 12 is activated in step 118, the production of hot water is started by the heat pump 12, and the process proceeds to step 120.

一方、ステップ１０８において肯定判定の場合は、温水製造の緊急性が高い。このため、ステップ１１０においてボイラ１４を発動させ、ボイラ１４によって温水の製造を開始し、ステップ１１２へ移行する。なお、ボイラ１４を発動させるときに、ヒートポンプ１２が運転中である場合は、ヒートポンプ１２を停止させる。   On the other hand, if the determination in step 108 is affirmative, the hot water production is urgent. For this reason, the boiler 14 is activated in step 110, manufacture of warm water is started by the boiler 14, and it transfers to step 112. If the heat pump 12 is in operation when the boiler 14 is activated, the heat pump 12 is stopped.

ステップ１１２では、貯湯タンク１６の残湯量が第２残湯量を超えるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１１４へ移行し、否定判定の場合はステップ１１６へ移行する。   In step 112, it is determined whether or not the remaining hot water amount in the hot water storage tank 16 exceeds the second remaining hot water amount. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 114. If the determination is negative, the process proceeds to step 116.

ステップ１１４では、ボイラ１４を停止させ、ステップ１１８へ移行する。   In step 114, the boiler 14 is stopped and the process proceeds to step 118.

ステップ１１６では、循環ポンプ２２Ｄが停止しているか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１１２へ戻り、貯湯タンク１６の残湯量が第２残湯量を超える、又は循環ポンプＤが停止するまで、ボイラ１４を運転し続ける。一方、否定判定の場合はステップ１１８へ移行する。   In step 116, it is determined whether or not the circulation pump 22D is stopped. If the determination is affirmative, the process returns to step 112 until the remaining hot water amount in the hot water storage tank 16 exceeds the second remaining hot water amount or until the circulation pump D stops. Continue to operate the boiler 14. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to step 118.

ステップ１１８では、ヒートポンプ１２を発動させ、ヒートポンプ１２によって温水の製造を開始し、ステップ１２０へ移行する。なお、既にヒートポンプ１２が運転中である場合は、ステップ１１８は実行されない。   In step 118, the heat pump 12 is activated, the production of hot water is started by the heat pump 12, and the process proceeds to step 120. If the heat pump 12 is already in operation, step 118 is not executed.

ステップ１２０では、貯湯タンク１６が温水で満水とされているか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ１２２へ移行し、否定判定の場合はステップ１０４へ戻る。なお、温度計Ｔ４が示す温度が高温となった場合に、貯湯タンク１６が温水で満水となったと判定される。 In step 120, it is determined whether or not the hot water storage tank 16 is full of hot water. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 122. If the determination is negative, the process returns to step 104. Incidentally, when the temperature indicated by the thermometer T 4 is heated to a high temperature, it is determined that the hot water storage tank 16 becomes full water with hot water.

ステップ１２２では、ヒートポンプ１２を停止させ、ステップ１００へ戻る。   In step 122, the heat pump 12 is stopped and the process returns to step 100.

次に、図６及び図７を参照して、ヒートポンプ１２とボイラ１４の発動、停止について説明する。図６は、貯湯タンク１６の残湯量の変化の一例を示しており、縦軸の「満水」とは貯湯タンク１６が温水で満たされている場合であり、横軸の「空」とは貯湯タンク１６に温水が無い状態である。図７は、図６に示される残湯量の変化に応じたヒートポンプ１２とボイラ１４との発動、停止のタイミングを示す。
なお、図６，７における各ケースは、各々対応しており、図７の「ＨＰ」はヒートポンプ１２を示す。 Next, with reference to FIG.6 and FIG.7, the starting and stopping of the heat pump 12 and the boiler 14 are demonstrated. FIG. 6 shows an example of a change in the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 16. “Full water” on the vertical axis is a case where the hot water storage tank 16 is filled with hot water, and “empty” on the horizontal axis is hot water storage. There is no hot water in the tank 16. FIG. 7 shows the timing of activation and stop of the heat pump 12 and the boiler 14 according to the change in the amount of remaining hot water shown in FIG.
6 and 7 correspond to each other, and “HP” in FIG. 7 indicates the heat pump 12.

ケース１−１は、急減速度で湯量が減少するものの、第２残湯量（温度計Ｔ１の設置高さ）以下まで湯量が減少しなかった場合である。ケース１−１では、図７に示されるように、湯量が第１残湯量（温度計Ｔ４の設置高さ）以下となった場合に、ヒートポンプ１２が発動し、湯量が満水になるとヒートポンプ１２が停止する。一方、ケース１−１ではボイラ１４は発動しない。 Case 1-1, although hot water is reduced at a rapid decrease rate is when the hot water to below the second remaining hot water (installation height of the thermometer T 1) did not decrease. In Case 1-1, as shown in FIG. 7, when the hot water is equal to or less than the first remaining hot water (installation height of the thermometer T 4), the heat pump 12 is activated, the hot water is filled with water heat pump 12 Stops. On the other hand, in case 1-1, the boiler 14 is not activated.

ケース１−２は、急減速度で湯量が減少し、第２残湯量以下まで湯量が減少し、かつ循環ポンプ２２Ｄが動作した場合である。ケース１−２では、図７に示されるように、湯量が第１残湯量以下となった場合に、ヒートポンプ１２が発動し、湯量が第２残湯量以下となった場合に、ヒートポンプ１２が停止する一方、ボイラ１４が発動する。そして、湯量が第２残湯量まで回復するボイラ１４が停止する一方、ヒートポンプ１２が発動する。その後、湯量が満水になるとヒートポンプ１２が停止する。   Case 1-2 is a case where the amount of hot water decreases at a rapid deceleration, the amount of hot water decreases to the second remaining hot water amount or less, and the circulation pump 22D operates. In case 1-2, as shown in FIG. 7, when the amount of hot water becomes equal to or less than the first remaining hot water amount, the heat pump 12 is activated, and when the amount of hot water becomes equal to or less than the second remaining hot water amount, the heat pump 12 stops. On the other hand, the boiler 14 is activated. Then, the boiler 14 that recovers the hot water amount to the second remaining hot water amount is stopped, while the heat pump 12 is activated. Thereafter, when the amount of hot water becomes full, the heat pump 12 stops.

ケース１−３は、急減速度で湯量が減少し、さらに第２残湯量近辺で湯量の減少と回復を繰り返す場合である。ケース１−３では、図７に示されるように、湯量が第１残湯量以下となった場合に、ヒートポンプ１２が発動し、湯量が第２残湯量以下となった場合に、ヒートポンプ１２が停止する一方、ボイラ１４が発動する。そして、湯量が第２残湯量まで回復するとボイラ１４が停止する一方、ヒートポンプ１２が発動する。さらに、湯量が増加した後、再び湯量が第２残湯量以下となるとヒートポンプ１２が停止し、ボイラ１４が発動する。そして、湯量が第２残湯量まで再び回復するとボイラ１４が停止し、ヒートポンプ１２が発動する。その後、湯量が満水になるとヒートポンプ１２が停止する。   Case 1-3 is a case where the amount of hot water decreases at a rapid deceleration, and further, the decrease and recovery of the hot water amount are repeated near the second remaining hot water amount. In case 1-3, as shown in FIG. 7, when the amount of hot water becomes equal to or less than the first remaining hot water amount, the heat pump 12 is activated, and when the amount of hot water becomes equal to or less than the second remaining hot water amount, the heat pump 12 stops. On the other hand, the boiler 14 is activated. Then, when the amount of hot water recovers to the second remaining hot water amount, the boiler 14 is stopped, while the heat pump 12 is activated. Further, after the amount of hot water has increased, when the amount of hot water again falls below the second remaining hot water amount, the heat pump 12 stops and the boiler 14 is activated. Then, when the amount of hot water recovers again to the second remaining hot water amount, the boiler 14 stops and the heat pump 12 is activated. Thereafter, when the amount of hot water becomes full, the heat pump 12 stops.

ケース２は、湯量が急減速度未満で減少し、第２残湯量以下まで湯量が減少しなかった場合である。ケース２では、図７に示されるように、湯量が第１残湯量以下となった場合に、ヒートポンプ１２が発動する。   Case 2 is a case where the amount of hot water decreases below the rapid deceleration, and the amount of hot water does not decrease below the second remaining hot water amount. In case 2, as shown in FIG. 7, the heat pump 12 is activated when the amount of hot water becomes equal to or less than the first remaining hot water amount.

以上説明したように、本第１実施形態に係る給湯機１０は、ヒートポンプ１２と、ボイラ１４と、ヒートポンプ１２及びボイラ１４で製造された温水を貯湯する貯湯タンク１６とを備え、ヒートポンプ１２及びボイラ１４各々への給水を可能とした並列繋ぎとされる。そして、給湯機１０は、貯湯タンク１６に貯えられている温水の単位時間当たりの使用量である湯減速度を検知し、湯減速度が温水の消費を急激とする急減速度を超える場合に、ボイラ１４を発動させる。   As described above, the water heater 10 according to the first embodiment includes the heat pump 12, the boiler 14, and the hot water storage tank 16 that stores hot water produced by the heat pump 12 and the boiler 14, and includes the heat pump 12 and the boiler. It is set as the parallel connection which enabled the water supply to 14 each. Then, the hot water heater 10 detects the hot water deceleration that is the amount of hot water stored in the hot water storage tank 16 per unit time, and when the hot water deceleration exceeds the rapid deceleration that rapidly consumes hot water, The boiler 14 is activated.

このように、本第１実施形態に係る給湯機１０は、ヒートポンプ１２とボイラ１４と貯湯タンク１６とを並列繋ぎとしているので、ヒートポンプ１２の専用タンクを必要とせず、かつボイラ１４に比べて高効率で温水を製造できるヒートポンプ１２の稼働率がより高められるので、低コスト化と共に高効率化が可能となる。   Thus, since the water heater 10 according to the first embodiment connects the heat pump 12, the boiler 14, and the hot water storage tank 16 in parallel, a dedicated tank for the heat pump 12 is not required and is higher than the boiler 14. Since the operating rate of the heat pump 12 that can produce hot water with high efficiency can be further increased, it is possible to reduce the cost and increase the efficiency.

なお、本第１実施形態では、貯湯タンク１６に設けられた計測器として温度計Ｔ１〜Ｔ４を用いて湯減速度や温度境界層を検出する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、上記計測器を温水の温度で屈折率が異なるレーザーを温水に照射する複数のレーザー式の計測器としてもよいし、温度境界層における低温側（例えば１０℃）で浮くフロートの位置を検出するフロート式の計測器としてもよい。
また、サニタリ給水配管２８に流量計を設置し、この流量計によって湯減速度を検出してもよい。 In the first embodiment, the embodiment in which the hot water deceleration and the temperature boundary layer are detected using the thermometers T 1 to T 4 as the measuring instrument provided in the hot water storage tank 16 has been described. However, the measuring device may be a plurality of laser-type measuring devices that irradiate the hot water with lasers having different refractive indexes at the temperature of the hot water, or on the low temperature side (for example, 10 ° C.) in the temperature boundary layer. It is good also as a float type measuring device which detects the position of the float which floats.
Further, a flow meter may be installed in the sanitary water supply pipe 28, and the hot water deceleration may be detected by this flow meter.

また、本第１実施形態では、貯湯タンク１６を密閉タンクとする形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、貯湯タンク１６を開放タンクとしてもよい。開放タンクは、貯えている温水の液面が変化するため、温水の液面を検出することで、残湯量や残湯量の時間変化が検出される。   In the first embodiment, the hot water storage tank 16 is a sealed tank. However, the present invention is not limited to this, and the hot water storage tank 16 may be an open tank. Since the liquid level of the hot water stored in the open tank changes, the remaining hot water amount and the temporal change in the remaining hot water amount are detected by detecting the liquid level of the hot water.

また、本第１実施形態では、ボイラ１４を運転する場合にヒートポンプ１２を停止する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ボイラ１４を運転している場合でもヒートポンプ１２を運転してもよい。   Moreover, although the form which stops the heat pump 12 when operating the boiler 14 was demonstrated in this 1st Embodiment, this invention is not limited to this, Even when operating the boiler 14, it is a heat pump. 12 may be driven.

また、給湯処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
例えば、給湯処理におけるステップ１０６及びステップ１０８の少なくとも一方の処理を実行しなくてもよい。 The flow of the hot water supply process is also an example, and unnecessary steps may be deleted, new steps may be added, or the processing order may be changed within a range not departing from the gist of the present invention.
For example, it is not necessary to execute at least one of step 106 and step 108 in the hot water supply process.

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。 [Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.

図８は、本第２実施形態に係る給湯機１０の構成を示す。なお、図８における図１と同一の構成部分については図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。   FIG. 8 shows a configuration of the water heater 10 according to the second embodiment. In FIG. 8, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

図８に示される構成は、ボイラ１４と貯湯タンク１６を備えた給湯機１０に、ヒートポンプ１２を追加する改造を行った場合の一例である。   The configuration shown in FIG. 8 is an example of a case where a modification is made by adding a heat pump 12 to a water heater 10 including a boiler 14 and a hot water storage tank 16.

図８の例では、貯湯タンク１６の下方に接続された給水配管６０を介してボイラ１４へ給水が行われ、ボイラ１４で製造された温水は温水配管６２を介して貯湯タンク１６へ送られる。
そして、給水配管６０から分岐された給水配管６０Ａ、温水配管６２に接続される温水配管６２Ａ、及びヒートポンプ１２が改造によって追加される。すなわち、ヒートポンプ１２は、給水配管６０Ａを介して給水され、温水配管６２を介して貯湯タンク１６へ製造した温水を送る。 In the example of FIG. 8, water is supplied to the boiler 14 through a water supply pipe 60 connected to the lower side of the hot water storage tank 16, and hot water produced by the boiler 14 is sent to the hot water storage tank 16 through the hot water pipe 62.
Then, a water supply pipe 60A branched from the water supply pipe 60, a hot water pipe 62A connected to the hot water pipe 62, and the heat pump 12 are added by remodeling. That is, the heat pump 12 is supplied with water through the water supply pipe 60 </ b> A and sends the produced hot water to the hot water storage tank 16 through the hot water pipe 62.

ここで、ボイラ１４のみで温水を製造する場合は、貯湯タンク１６内に温度境界層は不要であった。しかし、ヒートポンプ１２を追加する場合には、ヒートポンプ１２を高効率で運転するために、貯湯タンク１６内に温度境界層を生じさせる必要がある。
このため、ヒートポンプ１２を追加する改造を行うためには、貯湯タンク１６内に温度境界層を生じさせる必要がある。なお、ヒートポンプ１２を追加する改造が行われる場合は、ヒートポンプ１２と共に、給水配管６０Ａ（ハッチング部分）が給水配管６０に接続され、温水配管６２Ａ（ハッチング部分）が温水配管６２に接続される。 Here, when producing hot water only with the boiler 14, the temperature boundary layer in the hot water storage tank 16 was unnecessary. However, when the heat pump 12 is added, it is necessary to generate a temperature boundary layer in the hot water storage tank 16 in order to operate the heat pump 12 with high efficiency.
For this reason, in order to perform modification to add the heat pump 12, it is necessary to generate a temperature boundary layer in the hot water storage tank 16. When remodeling to add the heat pump 12 is performed, together with the heat pump 12, the water supply pipe 60 </ b> A (hatched part) is connected to the water supply pipe 60, and the hot water pipe 62 </ b> A (hatched part) is connected to the hot water pipe 62.

さらに、貯湯タンク１６から送出され再び温水が貯湯タンク１６に戻る場合であっても、貯湯タンク１６内は、給水である低温水と高温水とが混ざり合わず、温度境界層が維持される必要がある。   Furthermore, even when the hot water is sent out from the hot water storage tank 16 and the hot water returns to the hot water storage tank 16 again, the hot water storage tank 16 does not mix the low-temperature water and the high-temperature water, and the temperature boundary layer needs to be maintained. There is.

そこで、本第２実施形態に係る給湯機１０は、貯湯タンク１６から送出され再び貯湯タンク１６へ戻る温水（以下「戻り温水」という。）を、温度境界層が生じるように貯湯タンク１６内の上方に向けて戻す。
戻り温水を貯湯タンク１６の下方へ戻すと、戻り温水が低温水である給水と混ざり合って温度境界層が維持されにくい。一方、戻り温水を貯湯タンク１６内の上方に向けて戻すと、戻り温水が給水と混ざり合わず、温度境界層が維持される。これにより、簡単な構成で温度境界層を維持でき、ヒートポンプ１２を高効率で運転することが可能となる。 Therefore, the hot water heater 10 according to the second embodiment uses hot water returned from the hot water storage tank 16 and returned to the hot water storage tank 16 (hereinafter referred to as “returned hot water”) in the hot water storage tank 16 so that a temperature boundary layer is generated. Return upwards.
When the return hot water is returned to the lower side of the hot water storage tank 16, the return hot water is mixed with the water supply which is low temperature water, and the temperature boundary layer is hardly maintained. On the other hand, when the return warm water is returned upward in the hot water storage tank 16, the return warm water is not mixed with the water supply, and the temperature boundary layer is maintained. Thereby, a temperature boundary layer can be maintained with a simple configuration, and the heat pump 12 can be operated with high efficiency.

なお、一例として、製造される温水（高温水）の温度は６０〜６５℃であり、戻り温水の温度は５５℃であり、給水（低温水）の温度は２０℃である。   In addition, as an example, the temperature of the manufactured warm water (high temperature water) is 60-65 degreeC, the temperature of return warm water is 55 degreeC, and the temperature of feed water (low temperature water) is 20 degreeC.

ボイラ１４のみを備えた給湯機１０の貯湯タンク１６は、一般的に戻り温水の戻り口１６Ａが貯湯タンク１６の上方には設けられず、図８に示されるように、下方から中央近辺に設けられる。ボイラ１４の運転においては、貯湯タンク１６内に温度境界層を生じさせる必要が無いためである。   In the hot water storage tank 16 of the water heater 10 having only the boiler 14, the return hot water return port 16A is generally not provided above the hot water storage tank 16, but as shown in FIG. It is done. This is because it is not necessary to generate a temperature boundary layer in the hot water storage tank 16 in the operation of the boiler 14.

そこで、本第２実施形態に係る給湯機１０は、貯湯タンク１６の上方に向いた孔７０を有し、貯湯タンク１６内に温水を流入させる戻り配管３０Ａが戻り口１６Ａの貯湯タンク１６側に接続される。   Therefore, the water heater 10 according to the second embodiment has a hole 70 directed upward of the hot water storage tank 16, and a return pipe 30A through which hot water flows into the hot water storage tank 16 is provided on the hot water storage tank 16 side of the return port 16A. Connected.

図９は、戻り配管３０Ａの一例を示す。
図９に示される戻り配管３０Ａは、Ｌ字状とされる。そして、戻り配管３０Ａは、一方の口（孔７０）が貯湯タンク１６内で上方に向くように、他方の口が戻り口１６Ａの貯湯タンク１６側に接続される。なお、孔７０は、温度境界層の近辺又は温度境界層を境にして高温水領域に位置することが好ましい。
これにより、戻り温水は、孔７０から貯湯タンク１６内の上方に流入するので、戻り温水が貯湯タンク１６内に流入しても温度境界層が維持される。また、図９に示される給湯機１０では、Ｌ字状の戻り配管３０Ａを戻り口１６Ａに接続するだけなので、簡単な構成で戻り温水を貯湯タンク１６内の上方へ戻すことができる。 FIG. 9 shows an example of the return pipe 30A.
The return pipe 30A shown in FIG. 9 is L-shaped. The return pipe 30A has the other port connected to the hot water tank 16 side of the return port 16A so that one port (hole 70) faces upward in the hot water tank 16. The hole 70 is preferably located in the vicinity of the temperature boundary layer or in the high-temperature water region with the temperature boundary layer as a boundary.
Thereby, since the return hot water flows into the hot water storage tank 16 from the hole 70, the temperature boundary layer is maintained even if the return hot water flows into the hot water storage tank 16. Further, in the water heater 10 shown in FIG. 9, since the L-shaped return pipe 30 </ b> A is simply connected to the return port 16 </ b> A, the return hot water can be returned upward in the hot water storage tank 16 with a simple configuration.

また、図９に示されるように、貯湯タンク１６の下方に給水配管６０Ｂが貯湯タンク１６の横方向に延在して設けられてもよい。給水配管６０Ｂには、下向きに孔７２が設けられている。これにより、給水が貯湯タンク１６内の下方へ向けて流入するので、給水が温水と混ざり合うことがより抑制される。   Further, as shown in FIG. 9, a water supply pipe 60 </ b> B may be provided below the hot water storage tank 16 so as to extend in the lateral direction of the hot water storage tank 16. A hole 72 is provided downward in the water supply pipe 60B. Thereby, since water supply flows in the downward direction in the hot water storage tank 16, it is suppressed more that water supply mixes with warm water.

なお、戻り配管３０Ａは、例えば熱伝導性の高い銅製であり、給水配管６０Ｂは、例えば熱伝導性が戻り配管３０Ａよりも低いＳＵＳ製である。   Note that the return pipe 30A is made of, for example, copper having high thermal conductivity, and the water supply pipe 60B is made of, for example, SUS having lower thermal conductivity than the return pipe 30A.

図１０は、戻り配管３０Ａの他の配置例を示す。なお、図１０の例では、戻り口１６Ａが温度境界層の近辺又は温度境界層を境にして高温水領域に設けられていることが好ましい。
図１０に示される戻り配管３０Ａは、直線状とされ、貯湯タンク１６の横方向に延在している。そして、戻り配管３０Ａは、軸方向に沿って複数の孔７２が貯湯タンク１６内で上方に向くように、戻り口１６Ａの貯湯タンク１６側に接続される。これにより、戻り温水は、孔７２から貯湯タンク１６内の上方に流入するので、戻り温水が貯湯タンク１６内に流入しても温度境界層が維持される。
なお、図１０に示される戻り配管３０Ａの他方は、開放されて戻り温水が貯湯タンク１６内に流入してもよいし、閉じられてもよい。 FIG. 10 shows another arrangement example of the return pipe 30A. In the example of FIG. 10, it is preferable that the return port 16 </ b> A is provided in the high-temperature water region in the vicinity of the temperature boundary layer or with the temperature boundary layer as a boundary.
The return pipe 30 </ b> A shown in FIG. 10 is linear and extends in the lateral direction of the hot water storage tank 16. The return pipe 30A is connected to the hot water storage tank 16 side of the return port 16A so that the plurality of holes 72 face upward in the hot water storage tank 16 along the axial direction. Thereby, the return hot water flows into the hot water storage tank 16 from the hole 72, so that the temperature boundary layer is maintained even if the return hot water flows into the hot water storage tank 16.
Note that the other of the return pipe 30A shown in FIG. 10 may be opened and the return hot water may flow into the hot water storage tank 16 or may be closed.

また、図１０に示されるように、貯湯タンク１６の上方に温水配管６２Ｂが貯湯タンク１６の横方向に延在して設けられてもよい。温水配管６２Ｂには、上向きに孔７４が設けられている。これにより、温水が貯湯タンク１６内の上方へ向けて貯湯タンク１６内に流入するので、給水が温水と混ざり合うことがより抑制される。   Further, as shown in FIG. 10, a hot water pipe 62 </ b> B may be provided above the hot water storage tank 16 so as to extend in the lateral direction of the hot water storage tank 16. The hot water pipe 62B is provided with a hole 74 upward. Thereby, since warm water flows in the hot water storage tank 16 toward the upper direction in the hot water storage tank 16, it is suppressed more that water supply is mixed with warm water.

図１１は、戻り配管３０Ａの他の例を示す。
図１１（ａ）は図１０に示した直線状の戻り配管３０Ａである。
図１１（ｂ），（ｃ）は巻状（渦状）の戻り配管３０Ａである。図１１（ｂ）に示される戻り配管３０Ａは巻き数が１であり、図１１（ｃ）に示される戻り配管３０Ａは巻き数が複数である。巻状の戻り配管３０Ａは、その軸上に複数の孔７２が設けられるため、貯湯タンク１６内において平面状に戻り温水を流入させることができ、温度境界層の高温水領域の温度をより均一化することができる。
なお、温水配管６２Ｂも巻状（渦状）とされてもよい。 FIG. 11 shows another example of the return pipe 30A.
FIG. 11A shows the straight return pipe 30A shown in FIG.
FIGS. 11B and 11C show a winding (vortex) return pipe 30A. The return pipe 30A shown in FIG. 11 (b) has one turn, and the return pipe 30A shown in FIG. 11 (c) has a plurality of turns. The winding return pipe 30A has a plurality of holes 72 on its axis, so that it is possible to return hot water in a flat shape in the hot water storage tank 16, and to make the temperature of the hot water region of the temperature boundary layer more uniform. Can be
The hot water pipe 62B may also be wound (vortex).

図１２は、戻り配管３０Ａの他の配置例を示す。
図１２に示される戻り配管３０Ａは、螺旋状（スパイラル状）とされ、貯湯タンク１６の横方向に延在している。そして、戻り配管３０Ａは、軸方向に沿って複数の孔７２が貯湯タンク１６内で上方に向くように、戻り口１６Ａの貯湯タンク１６側に接続される。これにより、戻り温水は、孔７２から貯湯タンク１６内の上方に流入するので、戻り温水が貯湯タンク１６内に流入しても温度境界層が維持される。
なお、戻り配管３０Ａの他方は、開放されて戻り温水が貯湯タンク１６内に流入してもよいし、閉じられてもよい。他方が開放される場合は、その口（孔）の向きは上方とされる。
また、温水配管６２Ｂも螺旋状（スパイラル状）とされてもよい。 FIG. 12 shows another arrangement example of the return pipe 30A.
The return pipe 30 </ b> A shown in FIG. 12 has a spiral shape (spiral shape) and extends in the lateral direction of the hot water storage tank 16. The return pipe 30A is connected to the hot water storage tank 16 side of the return port 16A so that the plurality of holes 72 face upward in the hot water storage tank 16 along the axial direction. Thereby, the return hot water flows into the hot water storage tank 16 from the hole 72, so that the temperature boundary layer is maintained even if the return hot water flows into the hot water storage tank 16.
The other of the return pipe 30A may be opened and the return hot water may flow into the hot water storage tank 16 or may be closed. When the other is opened, the direction of the mouth (hole) is upward.
Further, the hot water pipe 62B may also have a spiral shape (spiral shape).

図１３は、本第２実施形態に係る給湯機１０の他の例である。
図１３に示される給湯機１０は、戻り温水を貯湯タンク１６へ戻すための戻り配管３０が温水配管６２に接続される。なお、図１３の例では、戻り口１６Ａは閉じられる。
これにより、戻り温水は、製造された温水と共に貯湯タンク１６内の上方に流入するので、戻り温水が貯湯タンク１６内に流入しても温度境界層が維持される。また、図１３に示される給湯機１０では、戻り配管３０を延長（ハッチング部分）し、温水配管６２に接続するだけで良いので、簡単な構成で戻り温水を貯湯タンク１６内の上方へ戻すことができる。 FIG. 13 is another example of the water heater 10 according to the second embodiment.
In the water heater 10 shown in FIG. 13, a return pipe 30 for returning the return hot water to the hot water storage tank 16 is connected to the hot water pipe 62. In the example of FIG. 13, the return port 16A is closed.
Thereby, since the return hot water flows into the hot water storage tank 16 together with the manufactured hot water, the temperature boundary layer is maintained even if the return hot water flows into the hot water storage tank 16. Further, in the water heater 10 shown in FIG. 13, it is only necessary to extend the return pipe 30 (hatched portion) and connect it to the hot water pipe 62, so that the return hot water is returned upward in the hot water storage tank 16 with a simple configuration. Can do.

以上説明したように、本第２実施形態に係る給湯機１０は、貯湯タンク１６から送出され再び貯湯タンク１６へ戻る戻り温水を、低温水と高温水との温度境界層が生じるように貯湯タンク１６内の上方に向けて戻す。
これにより、本第２実施形態に係る給湯機１０は、簡易な構成によって温度境界層を維持でき、ヒートポンプ１２を高効率で運転することが可能となるので、低コスト化と共に高効率化が可能となる。 As described above, the water heater 10 according to the second embodiment is configured so that the hot water returned from the hot water storage tank 16 and returned to the hot water storage tank 16 is returned to the hot water storage tank so that a temperature boundary layer between the low temperature water and the high temperature water is generated. Return upward in 16.
As a result, the water heater 10 according to the second embodiment can maintain the temperature boundary layer with a simple configuration and can operate the heat pump 12 with high efficiency. It becomes.

なお、本第２実施形態では、ボイラ１４と貯湯タンク１６を備えた給湯機１０にヒートポンプ１２を追加する改造を行う形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ボイラ１４とヒートポンプ１２と貯湯タンク１６とを備えた新設の給湯機１０に対しても同様の構成としてもよい。   In addition, in this 2nd Embodiment, although the form which adds the heat pump 12 to the water heater 10 provided with the boiler 14 and the hot water storage tank 16 was demonstrated, this invention is not limited to this, A boiler The same configuration may be applied to the newly installed hot water heater 10 including the heat pump 12, the heat pump 12, and the hot water storage tank 16.

以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態を適宜組み合わせてもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using said each embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above-described embodiments without departing from the gist of the invention, and embodiments to which the changes or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention. Moreover, you may combine said each embodiment suitably.

例えば、上記各実施形態では、給湯機１０がヒートポンプ１２及びボイラ１４を備える形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ボイラ１４の代わりに熱源機として電気式のヒータ等、他の熱源機を備える形態としてもよい。   For example, in each of the above-described embodiments, the embodiment in which the water heater 10 includes the heat pump 12 and the boiler 14 has been described. However, the present invention is not limited to this, and an electric heater is used as a heat source machine instead of the boiler 14. It is good also as a form provided with other heat source machines.

１０ 給湯機
１２ ヒートポンプ
１４ ボイラ
１６ 貯湯タンク
３０Ａ 戻り配管
４０ 給湯機制御装置
４４ ボイラ制御部
４８ 温水使用量検知部
Ｔ１〜Ｔ４ 温度計 10 water heater 12 heat pump 14 boiler 16 hot water storage tank 30A return pipe 40 water heater controller 44 boiler control unit 48 hot water usage detection unit T 1 through T 4 Thermometer

Claims (9)

温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な熱源機と、前記ヒートポンプ及び前記熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクとを備え、前記ヒートポンプ及び前記熱源機各々への給水を可能とした給湯機であって、
前記貯湯タンクに貯えられている温水の単位時間当たりの使用量を検知する温水使用量検知手段と、
前記温水使用量検知手段によって検知された前記使用量が温水の消費を急激とする所定使用量を超える場合に、前記熱源機を発動する熱源機制御手段と、
を備える給湯機。 A heat pump capable of producing hot water, a heat source machine capable of producing hot water, a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat pump and the heat source machine, and capable of supplying water to each of the heat pump and the heat source machine A hot water heater
Hot water usage detection means for detecting usage per unit time of hot water stored in the hot water storage tank;
A heat source unit control unit that activates the heat source unit when the usage amount detected by the hot water usage amount detection unit exceeds a predetermined usage amount that rapidly consumes hot water;
A water heater equipped with. 前記貯湯タンクは、温水の使用によって低温水と高温水との温度境界層が上昇し、
前記温水使用量検知手段は、前記貯湯タンクに設けられた計測器による前記温度境界層の計測結果に基づいて、前記使用量を検知する請求項１記載の給湯機。 In the hot water storage tank, the temperature boundary layer between low-temperature water and high-temperature water rises due to the use of hot water,
The hot water heater according to claim 1, wherein the hot water usage amount detecting means detects the usage amount based on a measurement result of the temperature boundary layer by a measuring instrument provided in the hot water storage tank. 前記熱源機制御手段は、温水の前記使用量が前記所定使用量を超え、かつ前記貯湯タンクに残っている温水が所定量以下の場合に、前記熱源機を発動する請求項１又は請求項２記載の給湯機。   The heat source device control means activates the heat source device when the amount of hot water used exceeds the predetermined amount used and the amount of hot water remaining in the hot water storage tank is equal to or less than a predetermined amount. The listed hot water heater. 前記熱源機制御手段は、温水の前記使用量が前記所定使用量を超え、かつ温水の使用が継続している場合に、前記熱源機を発動する請求項１から請求項３の何れか１項記載の給湯機。   The heat source device control means activates the heat source device when the amount of hot water used exceeds the predetermined amount of use and the use of hot water continues. The listed hot water heater. 温水を製造可能なヒートポンプ、温水を製造可能な熱源機、前記ヒートポンプ及び前記熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクの下方から給水が行われ、前記貯湯タンクを介して前記ヒートポンプ及び前記熱源機各々への給水を可能とした給湯機であって、
前記貯湯タンクから送出され再び前記貯湯タンクへ戻る温水を、低温水と高温水との温度境界層が生じるように前記貯湯タンク内の上方に向けて戻す給湯機。 A heat pump capable of producing hot water, a heat source machine capable of producing hot water, a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat pump and the heat source machine, and water is supplied from below the hot water storage tank, via the hot water storage tank A water heater that enables water supply to each of the heat pump and the heat source machine,
A hot water supply apparatus that returns hot water sent from the hot water storage tank and returning to the hot water storage tank toward the upper side of the hot water storage tank so that a temperature boundary layer between low temperature water and high temperature water is generated. 前記貯湯タンクは、温水の戻り口が設けられ、
前記貯湯タンクの上方に向いた孔を有し、前記貯湯タンク内に温水を流入させる配管が前記戻り口の前記貯湯タンク側に接続される請求項５記載の給湯機。 The hot water storage tank is provided with a hot water return port,
The hot water heater according to claim 5, wherein the hot water storage tank has a hole facing upward and a pipe through which hot water flows into the hot water storage tank is connected to the hot water storage tank side of the return port. 前記ヒートポンプ又は前記熱源機で製造された温水を前記貯湯タンクへ送る温水配管に、前記貯湯タンクから送出された温水を再び前記貯湯タンクへ戻すための配管が接続される請求項５記載の給湯機。   The hot water supply apparatus according to claim 5, wherein a pipe for returning the hot water sent from the hot water storage tank to the hot water storage tank is connected to a hot water pipe for sending the hot water produced by the heat pump or the heat source machine to the hot water storage tank. . 温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な熱源機と、前記ヒートポンプ及び前記熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクとを備え、前記ヒートポンプ及び前記熱源機各々への給水を可能とした給湯機であって、
前記貯湯タンクに貯えられている温水の単位時間当たりの使用量を検知する第１工程と、
検知した前記使用量が温水の消費を急激とする所定使用量を超える場合に、前記熱源機を発動する第２工程と、
を含む給湯機の制御方法。 A heat pump capable of producing hot water, a heat source machine capable of producing hot water, a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat pump and the heat source machine, and capable of supplying water to each of the heat pump and the heat source machine A hot water heater
A first step of detecting the amount of hot water stored in the hot water storage tank per unit time;
A second step of activating the heat source unit when the detected usage exceeds a predetermined usage that causes rapid consumption of hot water;
Control method of water heater including. 温水を製造可能な熱源機と前記熱源機で製造された温水を貯湯する貯湯タンクとを備えた給湯機に、前記貯湯タンクの下方から給水が行われ、該給水を温水とするヒートポンプを追加する給湯機の改造方法であって、
前記貯湯タンクから送出され再び前記貯湯タンクへ戻る温水を、低温水と高温水との温度境界層が生じるように前記貯湯タンク内の上方に向けて戻す配管を前記貯湯タンクに接続する給湯機の改造方法。 To a hot water supply device having a heat source device capable of producing hot water and a hot water storage tank for storing hot water produced by the heat source device, water is supplied from below the hot water storage tank, and a heat pump using the hot water as hot water is added. A method of remodeling a water heater,
A water heater connected to the hot water tank with a pipe for returning the hot water sent from the hot water tank and returning to the hot water tank to the upper side of the hot water tank so that a temperature boundary layer between low temperature water and high temperature water is generated. Remodeling method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6244426B1 (en) * 2016-08-31 2017-12-06 東京瓦斯株式会社 Hot water supply apparatus and hot water supply system
US11313084B2 (en) 2015-08-19 2022-04-26 Het Elastomertechnik Gmbh Device for forming a level crossing
WO2022180715A1 (en) * 2021-02-25 2022-09-01 三浦工業株式会社 Heat supply system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56121127U (en) * 1980-02-15 1981-09-16
JP2003185251A (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Denso Corp Heat control system using hot water
JP2006349201A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Takuma Co Ltd Hybrid hot water supply system
JP2007170770A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Nippon Thermoener Co Ltd Hot-water supply system
JP2008157471A (en) * 2006-11-29 2008-07-10 Showa Mfg Co Ltd Hot water supply device
JP2009115399A (en) * 2007-11-07 2009-05-28 Mitsubishi Electric Corp Hot water supply system
JP2011017468A (en) * 2009-07-08 2011-01-27 Nippon Thermoener Co Ltd Hybrid hot water supply system and operation control method for the same
JP2012032077A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Panasonic Electric Works Co Ltd Storage type hot water system
JP2013170750A (en) * 2012-02-21 2013-09-02 Nippon Thermoener Co Ltd Hot water supply system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56121127U (en) * 1980-02-15 1981-09-16
JP2003185251A (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Denso Corp Heat control system using hot water
JP2006349201A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Takuma Co Ltd Hybrid hot water supply system
JP2007170770A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Nippon Thermoener Co Ltd Hot-water supply system
JP2008157471A (en) * 2006-11-29 2008-07-10 Showa Mfg Co Ltd Hot water supply device
JP2009115399A (en) * 2007-11-07 2009-05-28 Mitsubishi Electric Corp Hot water supply system
JP2011017468A (en) * 2009-07-08 2011-01-27 Nippon Thermoener Co Ltd Hybrid hot water supply system and operation control method for the same
JP2012032077A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Panasonic Electric Works Co Ltd Storage type hot water system
JP2013170750A (en) * 2012-02-21 2013-09-02 Nippon Thermoener Co Ltd Hot water supply system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11313084B2 (en) 2015-08-19 2022-04-26 Het Elastomertechnik Gmbh Device for forming a level crossing
JP6244426B1 (en) * 2016-08-31 2017-12-06 東京瓦斯株式会社 Hot water supply apparatus and hot water supply system
JP2018036003A (en) * 2016-08-31 2018-03-08 東京瓦斯株式会社 Hot water supply device and hot water supply system
WO2022180715A1 (en) * 2021-02-25 2022-09-01 三浦工業株式会社 Heat supply system

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