JP2015194274A - water heater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply apparatus.
従来、給湯装置としては、特開2010−43858号公報(特許文献1)に開示されたものがある。この給湯装置では、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる沸き上げ運転を行うとき、沸き上げポンプを駆動させる。これにより、貯湯タンク内の下部内の湯水が、ヒートポンプユニットに送られ、ヒートポンプユニット内の沸き上げ熱交換器で加熱された後、貯湯タンクの上部に戻るようになっている。 Conventionally, as a hot water supply apparatus, there is one disclosed in JP 2010-43858 A (Patent Document 1). In this hot water supply apparatus, when performing a boiling operation for boiling hot water in a hot water storage tank, a boiling pump is driven. Thereby, the hot water in the lower part in the hot water storage tank is sent to the heat pump unit, heated by the boiling heat exchanger in the heat pump unit, and then returned to the upper part of the hot water storage tank.
しかしながら、上記従来の給湯装置は、冬期、湯水が沸き上げ熱交換器を流れない状態が続くと、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結の危険があるという問題がある。 However, the conventional hot water supply apparatus has a problem that there is a risk of freezing of hot water in the boiling heat exchanger if the hot water does not flow through the boiling heat exchanger in winter.
そこで、この発明の課題は、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結の危険を低減できる給湯装置を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the hot-water supply apparatus which can reduce the risk of the freezing of the hot water in a boiling heat exchanger.
上記課題を解決するため、この発明の給湯装置は、
湯水を貯留する貯湯タンクと、
第1,第2入水ポートおよび出水ポートを有する三方弁と、
上記貯湯タンクの上部からの湯水を追い焚き熱交換器を介して上記三方弁の上記第1入水ポートへ流すための風呂追い焚き回路と、
上記貯湯タンクの下部からの湯水を、上記三方弁の上記第2入水ポートおよび上記出水ポートと沸き上げ熱交換器とを介して、上記貯湯タンクの上部に流すための沸き上げ回路と、
上記沸き上げ回路に配設された沸き上げポンプと、
上記沸き上げ回路に設けられた凍結防止温度センサと、
上記貯湯タンク内の湯水を上記沸き上げ熱交換器により沸き上げるヒートポンプユニットと、
制御装置と
を備え、
上記制御装置は、上記凍結防止温度センサによって検出された温度が、予め設定された凍結防止温度以下になったとき、上記第1入水ポートが開放され、かつ、上記第2入水ポートが閉鎖された状態で、上記沸き上げポンプを駆動させることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the hot water supply apparatus of the present invention is:
A hot water storage tank for storing hot water,
A three-way valve having first and second inlet ports and outlet ports;
A bath reheating circuit for reheating hot water from the upper part of the hot water storage tank and flowing it to the first water inlet port of the three-way valve through a heat exchanger;
A boiling circuit for flowing hot water from the lower part of the hot water storage tank to the upper part of the hot water storage tank through the second water inlet port and the water outlet port of the three-way valve and a boiling heat exchanger;
A boiling pump disposed in the boiling circuit;
An anti-freezing temperature sensor provided in the boiling circuit;
A heat pump unit for boiling hot water in the hot water storage tank by the boiling heat exchanger;
A control device,
When the temperature detected by the anti-freezing temperature sensor is equal to or lower than a preset anti-freezing temperature, the control device opens the first water inlet port and closes the second water inlet port. In the state, the boiling pump is driven.
上記構成によれば、上記制御装置は、凍結防止温度センサによって検出された、沸き上げ回路内の湯水の温度が、予め設定された凍結防止温度以下になったとき、第1入水ポートが開放され、かつ、第2入水ポートが閉鎖された状態で、沸き上げポンプを駆動させる。これにより、上記貯湯タンクの上部からの湯水が、風呂追い焚き回路を流れた後、三方弁の第1入水ポートおよび出水ポートを通過して、沸き上げ回路に流入する。その結果、上記貯湯タンクの上部からの湯水を沸き上げ熱交換器に流すことができるので、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結を防ぐことができる。したがって、上記給湯装置は、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結の危険を低減できる。 According to the above configuration, when the temperature of the hot water in the boiling circuit detected by the freeze prevention temperature sensor becomes equal to or lower than the preset freeze prevention temperature, the control device opens the first water inlet port. And the boiling pump is driven in a state where the second water inlet port is closed. Thereby, hot water from the upper part of the hot water storage tank flows through the bath reheating circuit, then passes through the first water inlet port and the water outlet port of the three-way valve, and flows into the boiling circuit. As a result, since hot water from the upper part of the hot water storage tank can be flowed to the boiling heat exchanger, freezing of the hot water in the boiling heat exchanger can be prevented. Therefore, the hot water supply apparatus can reduce the risk of freezing of hot water in the boiling heat exchanger.
また、上記貯湯タンクの上部からの湯水は沸き上げ熱交換器を介して貯湯タンクの上部に戻すことができるので、貯湯タンクの上部内の湯水の熱量の低下を抑制することができる。 Moreover, since the hot water from the upper part of the said hot water storage tank can be returned to the upper part of a hot water storage tank via a boiling heat exchanger, the fall of the calorie | heat amount of the hot water in the upper part of a hot water storage tank can be suppressed.
一実施形態の給湯装置では、
上記制御装置は、上記凍結防止温度センサによって検出された温度が、上記凍結防止温度以下になったとき、上記ヒートポンプユニットを駆動させる。
In the hot water supply apparatus of one embodiment,
The control device drives the heat pump unit when the temperature detected by the freeze prevention temperature sensor becomes equal to or lower than the freeze prevention temperature.
上記実施形態によれば、上記凍結防止温度センサによって検出された温度が、上記凍結防止温度以下になったとき、制御装置の制御によりヒートポンプユニットが駆動する。これにより、上記沸き上げ熱交換器に高温の冷媒を供給することができるので、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結防止効果を高めることができる。 According to the embodiment, when the temperature detected by the freeze prevention temperature sensor becomes equal to or lower than the freeze prevention temperature, the heat pump unit is driven by the control of the control device. Thereby, since a high temperature refrigerant | coolant can be supplied to the said boiling heat exchanger, the freezing prevention effect of the hot water in a boiling heat exchanger can be heightened.
一実施形態の給湯装置では、
上記貯湯タンク、風呂追い焚き回路、沸き上げ回路および三方弁を収容する貯湯ユニットを備え、
上記沸き上げ熱交換器は上記貯湯ユニット内に配置されている。
In the hot water supply apparatus of one embodiment,
It has a hot water storage unit that houses the hot water storage tank, bath reheating circuit, boiling circuit and three-way valve,
The boiling heat exchanger is disposed in the hot water storage unit.
上記実施形態によれば、上記貯湯タンク、風呂追い焚き回路、沸き上げ回路および三方弁を収容する貯湯ユニット内に沸き上げ熱交換器を配置していることによって、ヒートポンプユニット側に沸き上げ熱交換器が内蔵されている場合に比べて、ヒートポンプユニットと貯湯ユニットとの間の配管での湯の放熱がなく、貯湯タンク内の湯水を効率よく沸き上げることができる。 According to the above embodiment, boiling heat exchange is performed on the heat pump unit side by disposing the boiling heat exchanger in the hot water storage unit that houses the hot water storage tank, the bath reheating circuit, the boiling circuit, and the three-way valve. Compared with the case where the apparatus is built-in, there is no heat dissipation of hot water in the pipe between the heat pump unit and the hot water storage unit, and hot water in the hot water storage tank can be efficiently heated.
一実施形態の給湯装置では、
上記沸き上げ熱交換器は上記貯湯タンク下に配置されている。
In the hot water supply apparatus of one embodiment,
The boiling heat exchanger is disposed under the hot water storage tank.
上記実施形態によれば、上記凍結防止温度センサによって検出された温度が、上記凍結防止温度以下になって、制御装置の制御によりヒートポンプユニットが駆動した場合、沸き上げ熱交換器内の冷媒の熱が上方へ伝わる。このとき、上記貯湯タンク下に沸き上げ熱交換器を配置しているので、貯湯タンクと沸き上げ熱交換器の間の沸き上げ回路内の湯水の凍結も防ぐことができる。 According to the embodiment, when the temperature detected by the anti-freezing temperature sensor becomes equal to or lower than the anti-freezing temperature and the heat pump unit is driven by the control of the control device, the heat of the refrigerant in the boiling heat exchanger Is transmitted upwards. At this time, since the boiling heat exchanger is disposed under the hot water storage tank, freezing of hot water in the boiling circuit between the hot water storage tank and the boiling heat exchanger can be prevented.
一実施形態の給湯装置では、
上記ヒートポンプユニットにHFC冷媒を用いた。
In the hot water supply apparatus of one embodiment,
An HFC refrigerant was used in the heat pump unit.
上記実施形態によれば、上記ヒートポンプユニットにHFC冷媒を用いることによって、出湯温度を略50℃〜略70℃で制御することが可能になり、一般的に多く使用される風呂温度(40℃)を、追い焚きするための出湯温度にすることができる。 According to the above embodiment, by using an HFC refrigerant in the heat pump unit, it becomes possible to control the tapping temperature at about 50 ° C. to about 70 ° C., and generally used bath temperature (40 ° C.). It is possible to make the temperature of the hot water to catch up.
この発明の給湯装置は、
湯水を貯留する貯湯タンクと、
第1,第2入水ポートおよび出水ポートを有する三方弁と、
上記貯湯タンクの上部からの湯水を追い焚き熱交換器を介して上記三方弁の上記第1入水ポートへ流すための風呂追い焚き回路と、
上記貯湯タンクの下部からの湯水を、上記三方弁の上記第2入水ポートおよび上記出水ポートと沸き上げ熱交換器とを介して、上記貯湯タンクの上部に流すための沸き上げ回路と、
上記沸き上げ回路に配設された沸き上げポンプと、
上記沸き上げ回路に設けられた凍結防止温度センサと、
上記貯湯タンク内の湯水を上記沸き上げ熱交換器により沸き上げるヒートポンプユニットと、
制御装置と
を備え、
上記制御装置は、上記凍結防止温度センサによって検出された温度が、予め設定された凍結防止温度以下になったとき、上記第2入水ポートが開放され、かつ、上記第1入水ポートが閉鎖されるように、上記三方弁を制御することを特徴としている。
The hot water supply apparatus of this invention is
A hot water storage tank for storing hot water,
A three-way valve having first and second inlet ports and outlet ports;
A bath reheating circuit for reheating hot water from the upper part of the hot water storage tank and flowing it to the first water inlet port of the three-way valve through a heat exchanger;
A boiling circuit for flowing hot water from the lower part of the hot water storage tank to the upper part of the hot water storage tank through the second water inlet port and the water outlet port of the three-way valve and a boiling heat exchanger;
A boiling pump disposed in the boiling circuit;
An anti-freezing temperature sensor provided in the boiling circuit;
A heat pump unit for boiling hot water in the hot water storage tank by the boiling heat exchanger;
A control device,
The control device opens the second water inlet port and closes the first water inlet port when the temperature detected by the anti-freezing temperature sensor is equal to or lower than a preset anti-freezing temperature. Thus, the three-way valve is controlled.
上記構成によれば、上記制御装置は、凍結防止温度センサによって検出された温度が、予め設定された凍結防止温度以下になったとき、第2入水ポートが開放され、かつ、上記第1入水ポートが閉鎖されるように、三方弁を制御する。これにより、上記貯湯タンクの上部は、沸き上げ回路を介して、貯湯タンクの下部と連通する。その結果、上記貯湯タンクの上部内の湯水が、自然対流で、沸き上げ回路内へ流出して、貯湯タンクの下部内に流入する。その結果、上記貯湯タンクの上部からの湯水を沸き上げ熱交換器に流すことができるので、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結を防ぐことができる。したがって、上記給湯装置は、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結の危険を低減できる。 According to the above configuration, the control device opens the second water inlet port when the temperature detected by the antifreezing temperature sensor is equal to or lower than a preset antifreezing temperature, and the first water inlet port. The three-way valve is controlled so that is closed. Thereby, the upper part of the hot water storage tank communicates with the lower part of the hot water storage tank through the boiling circuit. As a result, the hot water in the upper part of the hot water storage tank flows out into the boiling circuit by natural convection and flows into the lower part of the hot water storage tank. As a result, since hot water from the upper part of the hot water storage tank can be flowed to the boiling heat exchanger, freezing of the hot water in the boiling heat exchanger can be prevented. Therefore, the hot water supply apparatus can reduce the risk of freezing of hot water in the boiling heat exchanger.
また、上記湯水の流れは沸き上げポンプを駆動させなくても生じるので、消費電力を抑制することができる。 Moreover, since the flow of the hot water is generated without driving the boiling pump, power consumption can be suppressed.
この発明の給湯装置によれば、制御装置が沸き上げポンプを制御することにより、貯湯タンクの上部からの湯水を、風呂追い焚き回路を介して、沸き上げ回路に流すことができる。したがって、上記給湯装置は、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結の危険を低減できる。 According to the hot water supply apparatus of the present invention, the control device controls the boiling pump, so that hot water from the upper part of the hot water storage tank can flow through the bath reheating circuit to the boiling circuit. Therefore, the hot water supply apparatus can reduce the risk of freezing of hot water in the boiling heat exchanger.
また、上記貯湯タンクの上部からの湯水は沸き上げ熱交換器を介して貯湯タンクの上部に戻すことができるので、貯湯タンクの上部内の湯水の熱量の低下を抑制することができる。 Moreover, since the hot water from the upper part of the said hot water storage tank can be returned to the upper part of a hot water storage tank via a boiling heat exchanger, the fall of the calorie | heat amount of the hot water in the upper part of a hot water storage tank can be suppressed.
この発明によれば、制御装置が三方弁を制御することにより、貯湯タンクの上部内の湯水が、自然対流で、沸き上げ回路内へ流出して、貯湯タンクの下部内に流入する。したがって、上記貯湯タンクの上部からの湯水を沸き上げ熱交換器に流すことができるので、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結を防ぐことができる。したがって、上記給湯装置は、沸き上げ熱交換器内の湯水の凍結の危険を低減できる。 According to this invention, when the control device controls the three-way valve, the hot water in the upper part of the hot water storage tank flows out into the boiling circuit by natural convection and flows into the lower part of the hot water storage tank. Therefore, since hot water from the upper part of the hot water storage tank can be flowed to the boiling heat exchanger, freezing of hot water in the boiling heat exchanger can be prevented. Therefore, the hot water supply apparatus can reduce the risk of freezing of hot water in the boiling heat exchanger.
また、上記湯水の流れは沸き上げポンプを駆動させなくても生じるので、消費電力を抑制することができる。 Moreover, since the flow of the hot water is generated without driving the boiling pump, power consumption can be suppressed.
以下、この発明の給湯装置を図示の実施形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the hot water supply apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態のヒートポンプ式の給湯装置の配管系統図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a piping system diagram of a heat pump type hot water supply apparatus according to a first embodiment of the present invention.
上記給湯装置は、貯湯ユニット1と、この貯湯ユニット1に接続されたヒートポンプユニット2とを備えている。
The hot water supply apparatus includes a hot water storage unit 1 and a
上記貯湯ユニット1は、湯水を貯留する貯湯タンク3と、沸き上げ熱交換器10と、追い焚き熱交換器20と、沸き上げ用混合弁50と、制御装置100(図2に示す)となどを有する。なお、沸き上げ用混合弁50は三方弁の一例である。
The hot water storage unit 1 includes a hot
上記貯湯タンク3の下部に配管L1の一端を接続し、この配管L1の他端を沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート50bに接続している。この沸き上げ用混合弁50の出水ポート50cに配管L2の一端を接続し、配管L2の他端を沸き上げ熱交換器10の一端に接続している。また、沸き上げ熱交換器10の他端を配管L3の一端に接続し、配管L3の他端を貯湯タンク3の上部に設けられた戻り口3aに接続している。配管L2に沸き上げ用循環ポンプP1を配設している。なお、沸き上げ用循環ポンプP1は沸き上げポンプの一例である。
One end of the pipe L1 is connected to the lower part of the hot
上記配管L1,配管L2,沸き上げ熱交換器10および配管L3が、沸き上げ回路を構成している。すなわち、上記給湯装置は、貯湯タンク3の下部からの湯水を、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート50bおよび出水ポート50cと沸き上げ熱交換器10とを介して、貯湯タンク3の上部に流すための沸き上げ回路を備えている。
The pipe L1, the pipe L2, the boiling
上記沸き上げ用混合弁50は第1,第2入水ポート50a,50bおよび出水ポート50cを有する。この沸き上げ用混合弁50は、貯湯タンク3の上部から、後述する風呂追い焚き回路を介して流れてきた湯水と、貯湯タンクの下部からの湯水とを混合可能な三方混合弁である。また、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート50b(貯湯タンク3側の入水ポート)の開度を全開にした状態で沸き上げ用循環ポンプP1を駆動することにより、貯湯タンク3内の湯水が、配管L1,沸き上げ用混合弁50,配管L2,沸き上げ熱交換器10,配管L3を介して循環する。このとき、沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート50a(追い焚き熱交換器20側の入水ポート)の開度を全閉にする。
The boiling
また、上記沸き上げ熱交換器10を冷媒配管L4,L5を介してヒートポンプユニット2に接続している。このヒートポンプユニット2は、HFC冷媒を用いており、沸き上げ熱交換器10からの出湯温度を例えば50℃〜70℃の範囲で制御することが可能である。このヒートポンプユニット2に用いられるHFC冷媒としては、R32、R125、R134a、R404A、R410A、R407Cなどがある。
The boiling
次に、上記貯湯タンク3の下部に配管L11を介して外部の給水管を接続している。この配管L11に、減圧弁11と逆止弁12を上流側から順に配設している。この逆止弁12は、給水管側から貯湯タンク3側への流れのみを許容する。
Next, an external water supply pipe is connected to the lower part of the hot
また、上記貯湯タンク3の上部に設けられた出湯口3bに配管L21の一端を接続し、配管L21の他端を追い焚き熱交換器20の1次側の入水ポートに接続している。この追い焚き熱交換器20の1次側の出水ポートに配管L22の一端を接続し、配管L22の他端を沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート50aに接続している。
In addition, one end of the pipe L21 is connected to the
上記配管L21,追い焚き熱交換器20および配管L22が、風呂追い焚き回路を構成している。すなわち、上記給湯装置は、貯湯タンク3の上部からの湯水を追い焚き熱交換器20を介して沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート50aへ流すための風呂追い焚き回路を備えている。
The said pipe L21, the reheating
上記沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート50a(風呂追い焚き回路側の入水ポート)の開度を全開にした状態で沸き上げ用循環ポンプP1を駆動することにより、貯湯タンク3内の上部の湯水を、配管L21,追い焚き熱交換器20(1次側),配管L22,沸き上げ用混合弁50,配管L2,沸き上げ熱交換器10,配管L3を介して循環させる。このとき、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート50b(貯湯タンク3側の入水ポート)は、必要に応じて開閉される。
By driving the boiling circulation pump P1 with the opening degree of the
また、上記貯湯タンク3の上部に配管L31の一端を接続し、配管L31の他端を給湯用混合弁22の第1入水ポート22aに接続している。この配管L31に、貯湯タンク3側から給湯用混合弁22への流れのみを許容する逆止弁21を配設している。また、給湯用混合弁22の第2入水ポート22bに、分岐配管L12の一端を接続し、分岐配管L12の他端を、配管L11の減圧弁11と逆止弁12の間に接続している。この分岐配管L12に、配管L11側から給湯用混合弁22への流れのみを許容する逆止弁23を配設している。
Further, one end of the pipe L31 is connected to the upper part of the hot
そして、上記給湯用混合弁22の出水ポート22cに配管L32の一端を接続し、配管L32の他端を給湯栓60(この実施形態では蛇口)に接続している。この配管L32に水量センサ24を配設している。
One end of the pipe L32 is connected to the
上記分岐配管L12,配管L31,配管L32,逆止弁21,給湯用混合弁22,逆止弁23および水量センサ24が、給湯回路を構成している。
The branch pipe L12, the pipe L31, the pipe L32, the
また、上記配管L32の水量センサ24の上流側に配管L33の一端を接続し、配管L33の他端を、浴槽4に設けられた接続アダプタ9の給湯口9aに接続している。この配管L33に、湯張り用電磁弁25と逆止弁26と水量センサ27と逆止弁28を上流側から順に配設している。この逆止弁26,28は、給湯用混合弁22側から浴槽4への流れのみを許容する。
Further, one end of the pipe L33 is connected to the upstream side of the
上記配管L33,湯張り用電磁弁25,逆止弁26,水量センサ27および逆止弁28が、給湯回路の配管L32から分岐して浴槽4に接続された風呂給湯回路を構成している。
The pipe L33, the hot
上記接続アダプタ9の追焚用吸水口9bに配管L35の一端を接続し、配管L35の他端を追い焚き熱交換器20の2次側の入水ポートに接続している。この配管L35に風呂用循環ポンプP2を配設している。また、配管L33の水量センサ27よりも下流側に配管L34の一端を接続し、配管L34の他端を追い焚き熱交換器20の2次側の出水ポートに接続している。
One end of the pipe L35 is connected to the
上記風呂用循環ポンプP2を駆動することにより、浴槽4内の湯水を、配管L35,追い焚き熱交換器20(2次側),配管L34,配管L33(一部)を介して循環させる。 By driving the bath circulation pump P2, hot water in the bathtub 4 is circulated through the pipe L35, the reheating heat exchanger 20 (secondary side), the pipe L34, and the pipe L33 (part).
上記配管L35,追い焚き熱交換器20(2次側),配管L34および配管L33(一部)が、風呂循環回路を構成している。 The pipe L35, the reheating heat exchanger 20 (secondary side), the pipe L34, and the pipe L33 (part) constitute a bath circulation circuit.
さらに、上記配管L21に配管L41の一端を接続し、配管L41の他端を排水口に接続している。この配管L41に逃し弁31を配設している。
Furthermore, one end of the pipe L41 is connected to the pipe L21, and the other end of the pipe L41 is connected to the drain port. A
上記貯湯タンク3には、下側から上側に向かって略等間隔に4つの温度センサT1〜T4を設けている。また、配管L2に、入水温度を検出する温度センサT11を設けると共に、配管L3に、出湯温度を検出する温度センサT12を設けている。この温度センサT11,T12は沸き上げ熱交換器10近傍に位置する。ここで、上記入水温度とは、沸き上げ熱交換器10へ流入する直前の湯水の温度を指す。また、上記出湯温度とは、沸き上げ熱交換器10から流出した直後の湯水の温度を指す。
The hot
また、上記沸き上げ熱交換器10には温度センサT13を設けている。また、給湯栓60に接続された配管L32には、水量センサ24よりも下流側に、給湯温度を検出する温度センサT21を設けている。また、浴槽4に接続された配管L35には、浴槽4側の接続アダプタ9と風呂用循環ポンプP2との間に、水位センサLSと水流スイッチSWと温度センサT23を、接続アダプタ9側から順に設けている。さらに、浴槽4に接続された配管L33の逆止弁28の下流側であって、配管L33と配管L34との接続点に、浴槽4に供給される給湯水の温度を検出する温度センサT22を設けている。
The boiling
上記温度センサT13は、沸き上げ運転中、沸き上げ熱交換器10内の冷媒の温度を検出する。この沸き上げ運転が停止すると、沸き上げ熱交換器10内の冷媒の温度は、沸き上げ熱交換器10内の湯水の温度と略同じになる。これにより、沸き上げ運転の停止中、沸き上げ熱交換器10内の湯水の温度は、温度センサT13で検出できるようになっている。
The temperature sensor T13 detects the temperature of the refrigerant in the boiling
図2は上記給湯装置の制御ブロック図である。 FIG. 2 is a control block diagram of the hot water supply apparatus.
上記給湯装置は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御装置100と、この制御装置100との間で信号を送受信するリモートコントローラ200とを備えている。また、制御装置100は、温度センサT1〜T4,T11〜T13,T21〜T23と水位センサLSと水流スイッチSWと水量センサ24,27と外気温度センサ(図示せず)となどからの信号を受けて、ヒートポンプユニット2と沸き上げ用循環ポンプP1と風呂用循環ポンプP2と給湯用混合弁22と湯張り用電磁弁25と沸き上げ用混合弁50となどを制御する。
The hot water supply apparatus includes a
また、上記制御装置100は、「沸き上げ運転」を制御する沸き上げ制御部100aと、給湯栓60への給湯温度を制御する給湯制御部100bと、「風呂湯張り運転」などを含む浴槽4への注湯運転を制御する注湯制御部100cと、「風呂追い焚き運転」を制御する追い焚き制御部100dと、「待機運転」を制御する待機制御部100eとを有する。この沸き上げ制御部100a、給湯制御部100b、注湯制御部100c、追い焚き制御部100dおよび待機制御部100eは、ソフトウェアで構成されている。
In addition, the
上記待機制御部100eは、待機運転時、第1入水ポート50aが開放され、かつ、第2入水ポート50bが閉鎖されるように、沸き上げ用混合弁50を制御する。
The standby control unit 100e controls the boiling mixing
「沸き上げ運転」
上記沸き上げ運転は、ヒートポンプユニット2により貯湯タンク3内の湯水を沸き上げる。より詳しくは、制御装置100の沸き上げ制御部100aにより、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート50b(貯湯タンク3側の入水ポート)の開度を全開にした状態で沸き上げ用循環ポンプP1を運転して、貯湯タンク3内の湯水を、配管L1,沸き上げ用混合弁50,配管L2,沸き上げ熱交換器10,配管L3を介して循環させる。
"Boiling operation"
In the boiling operation, the hot water in the hot
上記沸き上げ制御部100aは、沸き上げ運転時、沸き上げ用混合弁50の開度を制御すると共に、温度センサT12により検出された出湯温度が目標出湯温度TSになるように、ヒートポンプユニット2と沸き上げ用循環ポンプP1を制御する。ここで、目標出湯温度TSは、貯湯タンク3から給湯される湯量などに基づいて制御装置100で算出される。例えば、使用される湯量が多い場合、目標出湯温度TSは例えば70℃と高くなり、使用される湯量が少ない場合、目標出湯温度TSは例えば50℃と低くなる。
The boiling control unit 100a controls the opening degree of the mixing
そして、上記温度センサT11により検出された沸き上げ熱交換器10の入水温度が40℃〜45℃(沸き終い温度)になると沸き上げ運転を終了する。
Then, when the incoming water temperature of the boiling
「風呂湯張り運転」
上記風呂湯張り運転を行う場合、制御装置100の注湯制御部100cにより湯張り用電磁弁25を開いて、貯湯タンク3内の湯を給湯用混合弁22と風呂給湯回路(L33,25,26,27,28)を介して浴槽4内に供給する。このとき、注湯制御部100cは、給湯用混合弁22を制御して、目標設定温度に基づいて、貯湯タンク3からの高温の湯と外部からの給水とを混合すると共に、水位センサLSにより検出された浴槽4内の水位が設定水位になると、湯張り用電磁弁25を閉じる。
"Bath bathing operation"
When the bath hot water filling operation is performed, the hot water filling
「風呂追い焚き運転」
上記風呂追い焚き運転を行う場合、制御装置100の追い焚き制御部100dにより、湯張り用電磁弁25を閉じた状態で風呂用循環ポンプP2を運転して、浴槽4内の湯を、配管L35,追い焚き熱交換器20(2次側),配管L34,配管L33(一部)を介して循環させる。
"Bath chasing driving"
When the bath reheating operation is performed, the recirculation control unit 100d of the
そして、上記温度センサT23により検出された浴槽4内の湯の風呂温度に基づいて、追い焚き制御部100dは、ヒートポンプユニット2を用いずに貯湯タンク3内の湯を熱源とする風呂追い焚き運転を行うか、または、貯湯タンク3の熱量だけでは足らないときにヒートポンプユニット2を用いて風呂追い焚き運転を行う。
Then, based on the bath temperature of the hot water in the bathtub 4 detected by the temperature sensor T23, the reheating control unit 100d does not use the
上記風呂追い焚き運転では、沸き上げ熱交換器10からの湯を沸き上げ用循環ポンプP1により貯湯タンク3と風呂追い焚き回路(L21,20,L22)と沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)とを介して循環させて風呂の追い焚きをする。
In the bath reheating operation, the hot water from the boiling
「待機運転」
上記待機運転では、沸き上げ用循環ポンプP1をオフにする。より詳しくは、例えば風呂追い焚き運転または沸き上げ運転から待機運転に移行するとき、沸き上げ用循環ポンプP1をオフにした後、制御装置100の待機制御部100eにより、沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート50aを開放し、かつ、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート50bを閉鎖する。また、上記待機運転ではヒートポンプユニット2もオフにする。
"Standby operation"
In the standby operation, the boiling circulation pump P1 is turned off. More specifically, for example, when shifting from a bath reheating operation or a boiling operation to a standby operation, the boiling circulation pump P1 is turned off, and then the standby control unit 100e of the
また、上記制御装置100は、待機運転中、温度センサT11,T12,T13によって検出された温度のうちの少なくとも1つが、予め設定された凍結防止温度(例えば2℃または3℃)以下になったとき、第1入水ポート50aが開放され、かつ、第2入水ポート50bが閉鎖された状態で、沸き上げ用循環ポンプP1を駆動させる。
In addition, during the standby operation, the
上記構成の給湯装置によれば、待機運転中、温度センサT11,T12,T13によって検出された温度のうちの少なくとも1つが、予め設定された凍結防止温度以下になったとき、制御装置100の制御により、沸き上げ用循環ポンプP1が駆動する。このとき、沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート50aが開放され、かつ、沸き上げ用混合弁50の第2入水ポート50bが閉鎖されている。これにより、貯湯タンク3の上部からの湯水が、風呂追い焚き回路(L21,20,L22)を流れた後、沸き上げ用混合弁50の第1入水ポート50aおよび出水ポート50cを通過して、配管L2に流入する。その結果、貯湯タンク3の上部からの湯水を沸き上げ熱交換器10に流すことができるので、沸き上げ熱交換器10内の湯水の凍結を防ぐことができる。したがって、上記給湯装置は、沸き上げ熱交換器10内の湯水の凍結の危険を低減できる。
According to the hot water supply apparatus configured as described above, during standby operation, when at least one of the temperatures detected by the temperature sensors T11, T12, and T13 is equal to or lower than a preset freezing prevention temperature, the control of the
また、上記貯湯タンク3の上部からの湯水は配管L2,L3を流れるので、配管L2,L3内の湯水の凍結の危険も低減できる。
Moreover, since hot water from the upper part of the hot
また、上記貯湯タンク3の上部からの湯水は沸き上げ熱交換器10を介して貯湯L4タンク3の上部に戻すことができるので、貯湯タンク3の上部内の湯水の熱量の低下を抑制することができる。
Moreover, since the hot water from the upper part of the hot
また、上記貯湯タンク3、風呂追い焚き回路(L21,20,L22)、沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)および沸き上げ用混合弁50を収容する貯湯ユニット1内に、沸き上げ熱交換器10を配置している。したがって、ヒートポンプユニット2側に沸き上げ熱交換器10が内蔵されている場合に比べて、ヒートポンプユニット2と貯湯ユニットとの間の配管での湯の放熱がなく、貯湯タンク3内の湯水を効率よく沸き上げることができる。
The hot water storage tank 1, the bath reheating circuit (
また、上記ヒートポンプユニット2にHFC冷媒を用いることによって、出湯温度を略50℃〜略70℃で制御することが可能になり、一般的に多く使用される風呂温度(40℃)を、追い焚きするための出湯温度にすることができる。
Further, by using an HFC refrigerant in the
上記第1実施形態では、沸き上げ制御部100a、給湯制御部100b、注湯制御部100c、追い焚き制御部100dおよび待機制御部100eは、ソフトウェアで構成されていたが、ハードウェアで構成されるようにしてもよい。 In the first embodiment, the boiling control unit 100a, the hot water supply control unit 100b, the pouring control unit 100c, the reheating control unit 100d, and the standby control unit 100e are configured by software, but are configured by hardware. You may do it.
上記第1実施形態では、貯湯タンク3下に沸き上げ熱交換器10を配置していたが、例えば、貯湯タンク3上に沸き上げ熱交換器10を配置してもよい。
In the first embodiment, the boiling
上記第1実施形態において、温度センサT11,T12,T13によって検出された温度が、予め設定された凍結防止温度以下になったとき、制御装置100によりヒートポンプユニット2が駆動するようにしてもよい。このようにした場合、沸き上げ熱交換器10に高温の冷媒を供給することができるので、沸き上げ熱交換器10内の湯水の凍結防止効果を高めることができる。
In the first embodiment, the
また、その場合、沸き上げ熱交換器10内の冷媒の熱が上方へ伝わる。このとき、貯湯タンク3下に沸き上げ熱交換器10を配置しているので、配管L1,L2,L3内の湯水の凍結も防ぐことができる。
In that case, the heat of the refrigerant in the boiling
上記第1実施形態では、ヒートポンプユニット2にHFC冷媒を用いたが、ヒートポンプユニットに用いる冷媒はこれに限らず、CO2冷媒や他の冷媒を用いてもよい。例えば、ヒートポンプユニットにCO2冷媒を用いることで、出湯温度を高い温度範囲(例えば65℃〜90℃)で制御することが可能になる。
In the first embodiment uses the HFC refrigerant
上記第1実施形態では、貯湯ユニット1内に沸き上げ熱交換器10を配置した給湯装置について説明したが、ヒートポンプユニット2内に沸き上げ熱交換器10を配置した給湯装置に、この発明を適用してもよい。
In the first embodiment, the hot water supply apparatus in which the boiling
上記第1実施形態において、沸き上げ用混合弁50に換えて、図3に示すように、三方弁の一例としての沸き上げ用切換弁150を用いてもよい。この沸き上げ用切換弁150は、貯湯タンク3の上部から風呂追い焚き回路(L21,20,L22)を介して流れてきた湯水と、貯湯タンク3の下部からの湯水とのいずれか一方を、沸き上げ熱交換器10に流す。より詳しくは、沸き上げ用切換弁150は、第1,第2入水ポート150a,150bと出水ポート150cを有している。この第1入水ポート150aは、配管L22を介して追い焚き熱交換器20に接続されている。また、第2入水ポート150bは、配管L1を介して貯湯タンク3の下部に接続されている。また、出水ポート150cは、配管L2を介して沸き上げ熱交換器10に接続されている。
In the first embodiment, instead of the boiling mixing
また、上記沸き上げ用切換弁150を用いる場合の制御装置は、温度センサT11,T12,T13によって検出された温度のうちの少なくとも1つが、予め設定された凍結防止温度(例えば2℃または3℃)以下になったとき、第1入水ポート150aが開放され、かつ、第2入水ポート150bが閉鎖されるように、沸き上げ用混合弁50を制御すると共に、沸き上げ用循環ポンプP1を駆動させる。これにより、上記第1実施形態の作用効果と同様の作用効果が得られる。
Further, in the case of using the boiling
また、上記沸き上げ用切換弁150によって、貯湯タンク3の上部が風呂追い焚き回路(L21,20,L22)を介して貯湯タンク3の下部に連通するのを確実に防ぐことができる。
Further, the boiling
〔第2実施形態〕
図4はこの発明の第2実施形態のヒートポンプ式の給湯装置の制御ブロック図である。この図4では、上記第1実施形態の構成部と同一構成部には、上記第1実施形態の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。また、以下の説明においても、上記第1実施形態の構成部と同一構成部には、上記第1実施形態の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a control block diagram of a heat pump type hot water supply apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to the same components as those in the first embodiment. Also in the following description, the same reference numerals as those of the first embodiment are assigned to the same components as those of the first embodiment.
上記給湯装置は、待機運転中の制御だけが上記第1実施形態とは異なっており、上記第1実施形態の配管経路と同一の配管経路を有している。より詳しくは、上記給湯装置は、沸き上げ制御部100a、給湯制御部100b、注湯制御部100c、追い焚き制御部100dおよび待機制御部100eを有する制御装置200を備えている。この制御装置200は、待機運転中、温度センサT11,T12,T13によって検出された温度のうちの少なくとも1つが、予め設定された凍結防止温度(例えば2℃または3℃)以下になったとき、第2入水ポート50bが開放され、かつ、第1入水ポート50aが閉鎖されるように、沸き上げ用混合弁50を制御する。
The hot water supply apparatus differs from the first embodiment only in control during standby operation, and has the same piping path as the piping path of the first embodiment. More specifically, the hot water supply apparatus includes a
上記構成の貯湯装置によれば、待機運転中、温度センサT11,T12,T13によって検出された温度のうちの少なくとも1つが上記凍結防止温度以下になったとき、制御装置200の制御により、第2入水ポート50bが開放され、かつ、第1入水ポート50aが閉鎖される。これにより、貯湯タンク3の上部は、沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)を介して、貯湯タンク3の下部と連通する。その結果、貯湯タンク3の上部内の湯水が、自然対流で、配管L3内へ流出して、貯湯タンク3の下部内に流入する。その結果、貯湯タンク3の上部からの湯水を沸き上げ熱交換器10に流すことができるので、沸き上げ熱交換器10内の湯水の凍結を防ぐことができる。したがって、上記給湯装置は、沸き上げ熱交換器10内の湯水の凍結の危険を低減できる。
According to the hot water storage device having the above configuration, when at least one of the temperatures detected by the temperature sensors T <b> 11, T <b> 12, T <b> 13 falls below the anti-freezing temperature during standby operation, The
また、上記湯水の流れは沸き上げ用循環ポンプP1を駆動させなくても生じるので、消費電力を抑制することができる。 Further, since the hot water flow is generated without driving the boiling circulation pump P1, power consumption can be suppressed.
上記第1,第2実施形態において、温度センサT11,T12,T13によって検出された温度のうちの少なくとも1つが上記凍結防止温度以下になっているか否かの判定は、ヒートポンプユニット2および沸き上げ用循環ポンプP1が駆動していないときだけ行われるようにしてもよい。
In the first and second embodiments, whether or not at least one of the temperatures detected by the temperature sensors T11, T12, and T13 is equal to or lower than the freeze prevention temperature is determined by the
この発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第1実施形態で記載した内容と、上記第2実施形態で記載した内容とを適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。より具体的に言えば、例えば、上記第2実施形態において、沸き上げ用混合弁50に換えて、三方弁の一例としての沸き上げ用切換弁を用いてもよい。
Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the content described in the first embodiment and the content described in the second embodiment may be appropriately combined as one embodiment of the present invention. More specifically, for example, in the second embodiment, instead of the boiling mixing
1 貯湯ユニット
2 ヒートポンプユニット
3 貯湯タンク
3a 戻り口
3b 出湯口
4 浴槽
9 接続アダプタ
9a 給湯口
9b 追焚用吸水口
10 沸き上げ熱交換器
11 減圧弁
12,21,23,26,28 逆止弁
20 追い焚き熱交換器
22 給湯用混合弁
24,27 水量センサ
25 湯張り用電磁弁
31 逃し弁
50 沸き上げ用混合弁
60 給湯栓
100,200 制御装置
100a 沸き上げ制御部
100b 給湯制御部
100c 注湯制御部
100d 追い焚き制御部
100e 待機制御部
150 沸き上げ用切換弁
L1,L2,L3,L11,L21,L22,L31〜L35,L41 配管
L4,L5 冷媒配管
L12 分岐配管
LS 水位センサ
P1 沸き上げ用循環ポンプ
P2 風呂用循環ポンプ
SW 水流スイッチ
T1〜T4,T11〜T13,T21〜T23…温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot
Claims (6)
第1,第2入水ポート(50a,150a,50b,150b)および出水ポート(50c,150c)を有する三方弁(50,150)と、
上記貯湯タンク(3)の上部からの湯水を追い焚き熱交換器(20)を介して上記三方弁(50,150)の上記第1入水ポートへ流すための風呂追い焚き回路(L21,20,L22)と、
上記貯湯タンク(3)の下部からの湯水を、上記三方弁(50,150)の上記第2入水ポート(50b,150b)および上記出水ポート(50c,150c)と沸き上げ熱交換器(10)とを介して、上記貯湯タンク(3)の上部に流すための沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)と、
上記沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)に配設された沸き上げポンプ(P1)と、
上記沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)に設けられた凍結防止温度センサ(T11,T12,T13)と、
上記貯湯タンク(3)内の湯水を上記沸き上げ熱交換器(10)により沸き上げるヒートポンプユニット(2)と、
制御装置(100)と
を備え、
上記制御装置(100)は、上記凍結防止温度センサ(T11,T12,T13)によって検出された温度が、予め設定された凍結防止温度以下になったとき、上記第1入水ポート(50a,150a)が開放され、かつ、上記第2入水ポート(50b,150b)が閉鎖された状態で、上記沸き上げポンプ(P1)を駆動させることを特徴とする給湯装置。 A hot water storage tank (3) for storing hot water,
A three-way valve (50, 150) having first and second water inlet ports (50a, 150a, 50b, 150b) and a water outlet port (50c, 150c);
A bath reheating circuit (L21, 20) for flowing hot water from the upper part of the hot water storage tank (3) to the first water inlet port of the three-way valve (50, 150) via the reheating heat exchanger (20). L22)
The hot water from the lower part of the hot water storage tank (3) is heated to the second water inlet port (50b, 150b) and the water outlet port (50c, 150c) of the three-way valve (50, 150) and to the boiling heat exchanger (10). A boiling circuit (L1, L2, 10, L3) for flowing through the hot water storage tank (3) through
A boiling pump (P1) disposed in the boiling circuit (L1, L2, 10, L3);
Freezing prevention temperature sensors (T11, T12, T13) provided in the boiling circuits (L1, L2, 10, L3),
A heat pump unit (2) for boiling hot water in the hot water storage tank (3) by the boiling heat exchanger (10);
A control device (100),
When the temperature detected by the anti-freezing temperature sensor (T11, T12, T13) is equal to or lower than a preset anti-freezing temperature, the control device (100) includes the first water inlet port (50a, 150a). The hot water supply device is characterized in that the boiling pump (P1) is driven in a state in which the second water inlet port (50b, 150b) is closed.
上記制御装置(100)は、上記凍結防止温度センサ(T11,T12,T13)によって検出された温度が、上記凍結防止温度以下になったとき、上記ヒートポンプユニット(2)を駆動させることを特徴とする給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1,
The control device (100) is characterized in that the heat pump unit (2) is driven when the temperature detected by the freeze prevention temperature sensor (T11, T12, T13) becomes equal to or lower than the freeze prevention temperature. Hot water supply device.
上記貯湯タンク(3)、風呂追い焚き回路(L21,20,L22)、沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)および三方弁(50,150)を収容する貯湯ユニット(1)を備え、
上記沸き上げ熱交換器(10)は上記貯湯ユニット(1)内に配置されていることを特徴とする給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1 or 2,
A hot water storage unit (1) that houses the hot water storage tank (3), a bath reheating circuit (L21, 20, L22), a boiling circuit (L1, L2, 10, L3) and a three-way valve (50, 150);
The hot water supply device, wherein the boiling heat exchanger (10) is disposed in the hot water storage unit (1).
上記沸き上げ熱交換器(10)は上記貯湯タンク(3)下に配置されていることを特徴とする給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 2,
The hot water supply apparatus, wherein the boiling heat exchanger (10) is disposed under the hot water storage tank (3).
上記ヒートポンプユニット(2)にHFC冷媒を用いたことを特徴とする給湯装置。 In the hot water supply device according to any one of claims 1 to 4,
A hot water supply apparatus using an HFC refrigerant in the heat pump unit (2).
第1,第2入水ポート(50a,150a,50b,150b)および出水ポート(50c,150c)を有する三方弁(50,150)と、
上記貯湯タンク(3)の上部からの湯水を追い焚き熱交換器(20)を介して上記三方弁(50,150)の上記第1入水ポートへ流すための風呂追い焚き回路(L21,20,L22)と、
上記貯湯タンク(3)の下部からの湯水を、上記三方弁(50,150)の上記第2入水ポート(50b,150b)および上記出水ポート(50c,150c)と沸き上げ熱交換器(10)とを介して、上記貯湯タンク(3)の上部に流すための沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)と、
上記沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)に配設された沸き上げポンプ(P1)と、
上記沸き上げ回路(L1,L2,10,L3)内に設けられた凍結防止温度センサ(T11,T12,T13)と、
上記貯湯タンク(3)内の湯水を上記沸き上げ熱交換器(10)により沸き上げるヒートポンプユニット(2)と、
制御装置(200)と
を備え、
上記制御装置(200)は、上記凍結防止温度センサ(T11,T12,T13)によって検出された温度が、予め設定された凍結防止温度以下になったとき、上記第2入水ポート(50b,150b)が開放され、かつ、上記第1入水ポート(50a,150a)が閉鎖されるように、上記三方弁(50,150)を制御することを特徴とする給湯装置。 A hot water storage tank (3) for storing hot water,
A three-way valve (50, 150) having first and second water inlet ports (50a, 150a, 50b, 150b) and a water outlet port (50c, 150c);
A bath reheating circuit (L21, 20) for flowing hot water from the upper part of the hot water storage tank (3) to the first water inlet port of the three-way valve (50, 150) via the reheating heat exchanger (20). L22)
The hot water from the lower part of the hot water storage tank (3) is heated to the second water inlet port (50b, 150b) and the water outlet port (50c, 150c) of the three-way valve (50, 150) and to the boiling heat exchanger (10). A boiling circuit (L1, L2, 10, L3) for flowing through the hot water storage tank (3) through
A boiling pump (P1) disposed in the boiling circuit (L1, L2, 10, L3);
An anti-freezing temperature sensor (T11, T12, T13) provided in the boiling circuit (L1, L2, 10, L3);
A heat pump unit (2) for boiling hot water in the hot water storage tank (3) by the boiling heat exchanger (10);
A control device (200),
When the temperature detected by the anti-freezing temperature sensor (T11, T12, T13) is equal to or lower than a preset anti-freezing temperature, the control device (200) controls the second water inlet port (50b, 150b). And the three-way valve (50, 150) is controlled so that the first water inlet port (50a, 150a) is closed.
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