JP2016161189A - 給湯装置 - Google Patents
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Abstract
従来の給湯装置において凍結防止運転は、凍結防止を行う箇所によっては別途、電熱ヒータ等の発熱部品を用いて凍結防止を行う場合もある。
【解決手段】
本実施形態の給湯装置は、水熱交換器を流通する水を温湯にする加熱装置と、水熱交換器で生成された温湯を貯湯する縦長筒状の主貯湯タンクと、前記主貯湯タンクに接続される縦長筒状の第1の副貯湯タンクと、前記水熱交換器と前記主貯湯タンクの上部を接続する湯供給通路と、前記主貯湯タンクの下部と前記第1の副貯湯タンクの上部を接続する下部側配管と、前記第1の副貯湯タンクの下部に接続される下部側配管と、前記副貯湯タンクの下部側配管を介して、前記水熱交換器に接続される第2湯水配管と、前記副貯湯タンクの下部側配管の中途部から分岐する排水配管を備える。
【選択図】図1
Description
そのため、外気温が低い場合、通路内の凍結を防止するための凍結防止運転を行う必要がある。
この凍結防止運転は、貯湯タンク内の温湯を湯供給通路、冷凍サイクル回路の水熱交換器を介して水供給通路に循環させることにより行われる。
また、凍結防止を行う箇所によっては別途、電熱ヒータ等の発熱部品を用いて凍結防止を行う場合もある。
本実施形態は上記事情にもとづきなされたものであり、複数の貯湯タンクユニットを有する給湯装置において、温湯を循環させて行われる凍結防止運転によって効率よく凍結防止を行うとともに、電熱ヒータ等の発熱部品を別途設置することなく排水管及び排水栓の凍結防止を行うことができる給湯装置を提供する。
図1に第1の実施形態に係る給湯装置100の構成を示す。給湯装置100は加熱装置として大気中から熱を汲み上げるヒートポンプユニット29を備えており、加熱装置で生成された温湯を貯湯する貯湯タンクユニットAを有している。なお、本実施形態における湯水の流通する配管は、基本的に銅管やSUS管等の金属配管が用いられており、分岐点や配管同士の接続部には金属部品や樹脂部品が使用されている。
水熱交換器37は貯湯タンクユニットAと湯水配管31,32を介して接続されており、湯水を循環する循環経路の一部を形成している。
第1の三方弁35のポート35aは湯水配管31により水熱交換器37と接続されており、第2の三方弁36のポート36aは湯水配管32により水熱交換器37と接続されている。湯水配管31には途中に温水を循環させるための循環ポンプ30が設けられており、この循環ポンプ30を運転することで湯水配管31から水熱交換器37を介して、湯水配管32へ温湯又は水が流動する。
主貯湯タンク5と、副貯湯タンク6、7、8は縦長円筒状の缶体であり、内部に湯水を貯留可能な密閉型貯湯タンクとなっている。主貯湯タンク5と、副貯湯タンク6、7、8は発泡断熱材や真空断熱材等の各種断熱材で覆われており、保温性を有している。
また、主貯湯タンクユニット1内には給湯装置100の運転を制御する制御器50が設けられている。
主貯湯タンク5の下方には下部側配管61の一端が接続されている。下部側配管61の他端は主貯湯タンクユニット1の筐体下側から外部に連通する接続端子が設けられており、後述する連結配管72と接続可能に配置されている。また、下部側配管61は主貯湯タンクユニット1の筐体内で分岐する分岐管61aを有しており、分岐管61aの先端には排水栓61bが設けられている。排水栓61bは手動で開閉が可能な樹脂製の弁体である。
副貯湯タンクユニット2,3,4の筐体内部に設けられる第1,第2,第3の副貯湯タンク6,7,8の上部には、上部側配管62a,63a,64aの一端が接続されており、下部には下部側配管62b,63b,64bの一端が接続されている。下部側配管62b,63b,64bは熱伝導率の高い銅管等が用いられる。
また、上部側配管62a,63a,64a及び下部側配管62b,63b,64bの他端は副貯湯タンクユニット2,3,4の筐体下方に設けられる接続端子によって筐体外部に連通し、後述する連結配管72,73,74を接続可能となっている。副貯湯タンクユニット2,3,4の上部側配管62a,63a,64a他端に接続される接続端子は筐体前面から見て左端側に配置され、下部側配管62b,63b,64bの他端に接続される接続端子は筐体前面から見て右端側に配置されている。このように筐体前面からみて左右両端に接続端子を配置することで、副貯湯タンクユニット同士を連結する際の連結配管の配管長を短くすることができ、部材価格の削減と配管部分による放熱量を小さくすることができるとともに、接続作業を容易に行うことができる。
下部側配管62b,63b,64bは中途部が分岐し、その先端には排水栓62c,63c,64cが設けられている。排水栓62c,63c,64cは手動で開閉可能な樹脂製の弁体で、副貯湯タンクユニット2,3,4下方から筐体外部に連通している。
これにより、主貯湯タンク5の下部と第1の副貯湯タンク6の上部は、下部側配管61と連結配管72と上部側配管62aを介して連通し、第1の副貯湯タンク6下部と第2の副貯湯タンク7の上部は、下部側配管62bと連結配管73と上部側配管63aを介して連通し、第2の副貯湯タンク7下部と第3の副貯湯タンク8の上部は、下部側配管63bと連結配管74と上部側配管64aを介して連通する。さらに、第3の副貯湯タンク8の下部は下部側配管64bと連結配管75を介して、主貯湯タンクユニット1の水供給通路68に接続されている。
これにより、水供給通路68から水が供給されると、図1中一点鎖線矢印で示す方向に水が流通し、第3の副貯湯タンク8、第2の副貯湯タンク7、第1の副貯湯タンク6及び主貯湯タンク5内に順次水が貯留される。
制御器50には上記した外気温センサ34、水温センサ21a,21b、湯温センサ9、10、11と循環ポンプ30と、第1、第2の三方弁35、36と、室外機制御部51と流量検知部55の流量センサ17a、17bと第1、第2の水温センサ21a、21bが接続されている。
貯湯運転は、予め定められている時間帯(例えば深夜電力時間帯など)に自動で開始される。貯湯運転が開始されると、制御器50が冷凍サイクル回路の制御部51に運転オンを指令し、かつ循環ポンプ30を運転オンする。
これにより、主貯湯タンク5の上方から副貯湯タンク8の下方に向かい、高温から低温へ向かう温度分布となって温湯が貯留される。
第1の運転モードが開始されると、制御器50からの指令により流路切替え手段である第1、第2の三方弁35、36の流路が切替えられ、ポート35aとポート35cが連通し、ポート36aとポート36cが連通する。即ち、湯供給通路61と湯水配管31が連通し、水供給通路75と湯水配管32が連通する。
すなわち、循環ポンプ30を運転した際に、主貯湯タンク5の上部に貯留されていた温湯が、湯供給通路60,水供給通路68の分岐管,連結配管75を介して、下部側配管64bの一端まで行き渡るように設定される。
さらに、主貯湯タンク5上部から副貯湯タンク下部までの流路長さよりも、主貯湯タンクユニット1の下部側配管61一端から副貯湯タンクユニット2の上部側配管62a一端までの流路長さ、副貯湯タンクユニット2の下部側配管62b一端から副貯湯タンクユニット3の上部側配管63a一端までの流路長さ、副貯湯タンクユニット3の下部側配管63b一端から副貯湯タンクユニット4の上部側配管64a一端までの流路長さは短く形成されている。
第2の運転モードが開始されると、制御器50から流路切替え手段である第1、第2の三方弁36、35が切替えられ、ポート36aと36bが連通し、ポート35aとポート35bが連通する。即ち、湯供給通路61と湯水配管32が連通し、水供給通路75と湯水配管31が連通する。
さらに、下部側配管61,62b,63b,64bから分岐している分岐配管部及びその先端の排水栓61b,62c,63c,64cに滞留する水も加熱され、排水栓64cの凍結も防止することができる。
30秒が経過すると(ステップ206のYes)、第2の運転モードの運転を行う(ステップ207)。即ち、制御器50から流路切替え手段である第1、第2の三方弁36、35が切替えられ、ポート36aと36b、及びポート35aとポート35bが連通し、湯供給通路61と湯水配管32、及び水供給通路75と湯水配管31が連通される。そして循環ポンプ30が所定時間Bだけ運転され、副貯湯タンク8の下部から温湯が流動し、水供給通路75と流量検知部55の主流路68aと第1の三方弁35と湯水配管31と水熱交換器37と湯水配管32と第2の三方弁36と湯供給通路61を順次流動し、主貯湯タンク5の上部へと向かう。
30分が経過していない状態では(ステップ208のNo)、貯湯運転が開始したか否かの判定が行われる(ステップ214)。貯湯運転が開始されると(ステップ214のYes)、以後の凍結防止運転は行われず通常の貯湯運転が行われる(ステップ209)。
貯湯運転が開始されないまま、30分が経過すると(ステップ208のYes)、ステップ202へ戻る。
貯湯運転が開始されないまま30分が経過すると(ステップ208のYes)、ステップ202へ戻り上記の動作を繰り返す。
さらに、無電源の補助貯湯タンクユニットを備える場合であっても、凍結防止のためのヒータや電源必要とせず、信頼性の高い給湯装置を提供することができる。
Claims (4)
- 水熱交換器を流通する水を温湯にする加熱装置と、
水熱交換器で生成された温湯を貯湯する縦長筒状の主貯湯タンクと、
前記主貯湯タンクに接続される縦長筒状の第1の副貯湯タンクと、
前記水熱交換器と前記主貯湯タンクの上部を接続する湯供給通路と、
前記主貯湯タンクの下部と前記第1の副貯湯タンクの上部を接続する下部側配管と、
前記第1の副貯湯タンクの下部に接続される下部側配管と、
前記副貯湯タンクの下部側配管を介して、前記水熱交換器に接続される第2湯水配管と、
前記副貯湯タンクの下部側配管の中途部から分岐する排水配管を備えることを特徴とする給湯装置。 - 前記副貯湯タンクは無電源の副貯湯タンクユニット筐体に収納されていることを特徴とする請求項1に記載の給湯装置。
- 前記副貯湯タンクの第2接続配管の排水管との分岐管部分は、前記副貯湯タンクユニット筐体内にあることを特徴とする請求項2に記載の給湯装置。
- 前記給湯装置は、第1の副貯湯タンクと同一に構成された第2の副貯湯タンクを備え、前記第1の副貯湯タンクの下部側配管と前記第2の副貯湯タンクの上部が接続され前記第2の副貯湯タンク下部側配管を介して、前記水熱交換器に接続されることを特徴とする請求項1または請求項3に記載の給湯装置。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JPH085145A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-01-12 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | 電気温水器 |
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2015
- 2015-02-27 JP JP2015039214A patent/JP2016161189A/ja active Pending
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