JP2018162944A - Hot water supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給湯システムに関する。 The present invention relates to a hot water supply system.
特許文献1には、給湯水を蓄えるタンクと、浴槽水を蓄える浴槽と、ヒートポンプユニットとを備える給湯システムが開示されている。ヒートポンプユニットは、冷媒を循環させるための冷媒循環路と、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と前記給湯水との間で熱交換を行う給湯水熱交換器と、冷媒と浴槽水との間で熱交換を行う浴槽水熱交換器と、冷媒と外気との間で熱交換を行う外気熱交換器と、冷媒を減圧する膨張弁と、を備える。さらに、ヒートポンプユニットは、給湯システムの運転モードに応じて冷媒の循環経路を切り替える切替器を備える。
(i)外気熱を用いて給湯水を加熱する給湯水加熱モードでは、切替器は、圧縮機、給湯水熱交換器、膨張弁、外気熱交換器の順で冷媒を循環させる。(ii)浴槽水の予熱を用いて給湯水を加熱する熱回収モードでは、切替器は、圧縮機、給湯水熱交換器、膨張弁、外気熱交換器、浴槽水熱交換器の順で冷媒を循環させる。(iii)外気熱を用いて、浴槽水と給湯水のうちの少なくとも浴槽水を加熱する追い焚きモードでは、切替器は、圧縮機、給湯水熱交換器、浴槽水熱交換器、膨張弁、外気熱交換器の順で冷媒を循環させる。 (I) In the hot water supply heating mode in which hot water is heated using outside air heat, the switch circulates the refrigerant in the order of the compressor, the hot water supply heat exchanger, the expansion valve, and the outside air heat exchanger. (Ii) In the heat recovery mode in which hot water is heated using preheating of bathtub water, the switch is a refrigerant in the order of compressor, hot water supply heat exchanger, expansion valve, outdoor air heat exchanger, and bathtub water heat exchanger. Circulate. (Iii) In the reheating mode in which at least the bathtub water of the bathtub water and the hot water is heated using the outside air heat, the switching device includes a compressor, a hot water heat exchanger, a bathtub water heat exchanger, an expansion valve, Circulate the refrigerant in the order of the outdoor air heat exchanger.
特許文献1の給湯システムでは、上記(iii)の追い焚きモードで運転が行われる場合、給湯水の加熱が行われるべきか否かに関わらず、冷媒は、常に圧縮機、給湯水熱交換器、浴槽水熱交換器、膨張弁、外気熱交換器の順で循環する。そのため、給湯水の加熱が必要ない状況においても、圧縮機で圧縮された後の高温の冷媒が、給湯水熱交換器を通過した後で浴槽水熱交換器に供給される。給湯水熱交換器では冷媒と給湯水熱交換器の内部に滞留する給湯水との間で熱交換が行われるため、浴槽水に供給される熱がその分減少してしまい、効率よく浴槽水を加熱できない事態が発生する場合がある。
In the hot water supply system of
本明細書では、外気熱を用いて浴槽水を加熱すべき場合に、従来に比べて効率よく浴槽水を加熱することができる技術を開示する。 In this specification, when bathtub water should be heated using external air heat, the technique which can heat bathtub water efficiently compared with the past is disclosed.
本明細書が開示する給湯システムは、給湯水を蓄えるタンクと、浴槽水を蓄える浴槽と、ヒートポンプユニットと、備えており、前記ヒートポンプユニットは、冷媒を循環させるための冷媒循環路と、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒と前記給湯水との間で熱交換を行う給湯水熱交換器と、前記冷媒と前記浴槽水との間で熱交換を行う浴槽水熱交換器と、前記冷媒と外気との間で熱交換を行う外気熱交換器と、前記冷媒を減圧する膨張弁と、前記冷媒循環路を、前記圧縮機で圧縮された後の前記冷媒が前記給湯水熱交換器に供給される給湯水加熱状態と、前記圧縮機で圧縮された後の前記冷媒が前記給湯水熱交換器に供給されることなく前記浴槽水熱交換器に供給される浴槽水加熱状態と、の間で切り替える切替部と、を備える。 A hot water supply system disclosed in the present specification includes a tank for storing hot water, a bathtub for storing bathtub water, and a heat pump unit. The heat pump unit circulates a refrigerant for circulating the refrigerant, and the refrigerant. A hot water supply heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the hot water, a bathtub water heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the bathtub water, An outdoor air heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, an expansion valve that decompresses the refrigerant, and the refrigerant after being compressed by the compressor in the refrigerant circuit, the hot water supply heat exchanger Hot water supply heating state supplied to the bath water heating state supplied to the bath water heat exchanger without the refrigerant after being compressed by the compressor being supplied to the hot water supply water heat exchanger, A switching unit that switches between the two.
上記の給湯システムでは、切替部が冷媒循環路を浴槽水加熱状態に切り替えると、圧縮機で圧縮された後の冷媒が給湯水熱交換器に供給されることなく浴槽水熱交換器に供給される。即ち、外気熱を用いて浴槽水を加熱すべき場合に、給湯水熱交換器において放熱ロスが起こることがない。そのため、外気熱を用いて浴槽水を加熱すべき場合に、圧縮機で圧縮された後の高温の冷媒が、給湯水熱交換器を経由して浴槽水熱交換器に供給される従来の給湯システムと比べて、浴槽水に十分に熱を供給することができる。従って、上記の給湯システムによると、外気熱を用いて浴槽水を加熱すべき場合に、従来に比べて効率よく浴槽水を加熱することができる。 In the above hot water supply system, when the switching unit switches the refrigerant circulation path to the bath water heating state, the refrigerant after being compressed by the compressor is supplied to the bathtub water heat exchanger without being supplied to the hot water supply water heat exchanger. The That is, when the bathtub water is to be heated using outside air heat, no heat dissipation loss occurs in the hot water supply water heat exchanger. Therefore, when the bathtub water is to be heated using outside air heat, the conventional hot water supply in which the high-temperature refrigerant after being compressed by the compressor is supplied to the bathtub water heat exchanger via the hot water supply heat exchanger. Compared with the system, heat can be sufficiently supplied to the bathtub water. Therefore, according to said hot water supply system, when bathtub water should be heated using external air heat, bathtub water can be heated more efficiently than before.
前記切替部は四方弁を含むことが好ましい。前記四方弁は、前記圧縮機の出口側と前記給湯水熱交換器の一端とを接続する第1状態と、前記圧縮機の前記出口側と前記浴槽水熱交換器の一端とを接続する第2状態と、を切り替え可能であることが好ましい。前記給湯水加熱状態では前記四方弁は前記第1状態に設定され、前記浴槽水加熱状態では前記四方弁は前記第2状態に設定されることが好ましい。 The switching unit preferably includes a four-way valve. The four-way valve connects the outlet side of the compressor and one end of the hot water hot water exchanger, and connects the outlet side of the compressor and one end of the bathtub water heat exchanger. It is preferable that the two states can be switched. It is preferable that the four-way valve is set in the first state in the hot water heating state, and the four-way valve is set in the second state in the bathtub water heating state.
この構成によると、給湯システムにおいて、四方弁を第1状態と第2状態との間で切り替えることで、給湯水加熱状態と浴槽水加熱状態とを切り替え可能な構成を採用することができる。そのため、給湯システムは、比較的簡易な構成を用いて、給湯水加熱状態と浴槽水加熱状態とを切り替えることができる。 According to this configuration, in the hot water supply system, it is possible to adopt a configuration in which the hot water heating state and the bath water heating state can be switched by switching the four-way valve between the first state and the second state. Therefore, the hot water supply system can switch between the hot water heating state and the bath water heating state using a relatively simple configuration.
前記給湯水加熱状態は、前記冷媒が前記圧縮機、前記給湯水熱交換器、前記膨張弁、前記浴槽水熱交換器の順で前記冷媒循環路内を循環する浴槽熱回収状態を含むことが好ましい。 The hot water supply heating state includes a bathtub heat recovery state in which the refrigerant circulates in the refrigerant circulation path in the order of the compressor, the hot water supply heat exchanger, the expansion valve, and the bathtub water heat exchanger. preferable.
この構成によると、給湯システムは、浴槽熱を利用して給湯水を加熱する運転を実行することができる。 According to this configuration, the hot water supply system can execute an operation of heating hot water using bathtub heat.
(第1実施例)
(システム構成;図1)
図1に示すように、本実施例の給湯システム2は、タンクユニット10と、ヒートポンプユニット30と、浴槽ユニット70と、バーナユニット80と、コントローラ100と、を備えている。
(First embodiment)
(System configuration: Fig. 1)
As shown in FIG. 1, the hot
タンクユニット10は、給湯用の温水を蓄えるとともに必要な箇所に供給するための給湯ユニットである。タンクユニット10は、タンク12と、給水経路14と、出湯経路16と、タンク循環路18と、タンクポンプ20と、を備えている。タンク12は、外側が断熱材で覆われており、内部に給湯用の水(以下「給湯水」と呼ぶ)を蓄える密閉型の容器である。タンク12は、ヒートポンプユニット30の給湯水熱交換器36における冷媒との熱交換によって加熱された給湯水を蓄える。タンク12の容積は100Lである。
The
タンク循環路18は、タンク12の底部から給湯水を導出し、タンク12の頂部に戻す循環経路である。タンク循環路18は、ヒートポンプユニット30の給湯水熱交換器36を通過している。タンクポンプ20は、タンク循環路18内に設けられている。タンクポンプ20を動作させると、タンク12の底部から給湯水が吸い出されて給湯水熱交換器36に送られる。給湯水熱交換器36における冷媒との熱交換によって加熱されて高温となった給湯水は、タンク12の頂部からタンク12内に戻される。加熱後の高温の給湯水がタンク12に流れ込むと、タンク12の内部には、低温の給湯水の層の上に高温の給湯水の層が積み重なった温度成層が形成される。
The
給水経路14は、タンク12の底部に接続されている。給水経路14を介して、タンク12の底部に水道水が供給される。出湯経路16は、タンク12の頂部に接続されている。出湯経路16を介して、タンク12内の温水が、所望の給湯箇所(例えば浴槽72)に供給される。
The
ヒートポンプユニット30は、外気から吸熱してタンク12内の給湯水及び浴槽72内の水(以下「浴槽水」と呼ぶ)を加熱するための加熱ユニットである。ヒートポンプユニット30は、冷媒循環路32と、圧縮機34と、給湯水熱交換器36と、第1膨張弁38と、第1逆止弁40と、第2膨張弁42と、外気熱交換器44と、ファン46と、浴槽水熱交換器48と、バイパス路50と、開閉弁52と、第2逆止弁54と、第1四方弁60と、第2四方弁62と、を備える。
The
冷媒循環路32は、冷媒(例えばフロン系冷媒)を循環させる経路である。圧縮機34は冷媒を圧縮して高温高圧化するコンプレッサーである。給湯水熱交換器36は、冷媒循環路32内の冷媒と、上記のタンク循環路18内の給湯水との間で熱交換を行う熱交換器である。給湯水熱交換器36はヒートポンプユニット30において凝縮器として機能する。第1膨張弁38は冷媒を減圧して低温低圧化する膨張弁である。第1膨張弁38はその開度を調整可能である。第1膨張弁38は、その開度を、冷媒が通過不可能な全閉状態と、冷媒の減圧制御が可能な制御状態と、冷媒を減圧することなく通過させる全開状態と、の間で調節することができる。第1逆止弁40は、第1膨張弁38と並列に設けられている。第1逆止弁40は、第2四方弁62から外気熱交換器44に向かう方向に流れる冷媒は通過させないが、外気熱交換器44から第2四方弁62に向かう方向に流れる冷媒は通過させる。
The
第2膨張弁42は、外気熱交換器44と浴槽水熱交換器48の間に設けられている。第2膨張弁42も、第1膨張弁38と同様の膨張弁である。外気熱交換器44は、冷媒循環路32内の冷媒と外気の間で熱交換を行なう熱交換器である。外気熱交換器44は、ヒートポンプユニット30において蒸発器として機能する。即ち、外気熱交換器44では、冷媒は外気から熱を回収する。ファン46は、外気熱交換器44の近傍に設けられており、外気熱交換器44に外側から風を送る。ファン46が運転している間は、外気熱交換器44において外気熱の回収が行われるが、ファン46が停止している間は、外気熱交換器44において外気熱の回収が殆ど行われない。
The
浴槽水熱交換器48は、冷媒循環路32内の冷媒と後述の浴槽水循環路74内の浴槽水との間で熱交換を行う熱交換器である。浴槽水熱交換器48では、運転モードに応じて、冷媒の熱を利用して浴槽水を加熱する場合と、浴槽水の熱を利用して冷媒を加熱する場合と、が切り替わる。即ち、浴槽水熱交換器48は、ヒートポンプユニット30において、凝縮器としても蒸発器としても機能する。
The bathtub
バイパス路50は、第2膨張弁42及び浴槽水熱交換器48をバイパスするための経路である。バイパス路50の一端(図中の左側端部)は、冷媒循環路32のうちの第2膨張弁42と外気熱交換器44との間の部分に接続され、他端(図中の右側端部)は、冷媒循環路32のうちの浴槽水熱交換器48と第2四方弁62との間の部分に接続される。開閉弁52は、バイパス路50に介装されており、バイパス路50を開閉するための電磁弁である。第2逆止弁54は、バイパス路50に介装されており、バイパス路50の一端から他端に向かう方向に流れる冷媒は通過させるが、他端から一端に向かう方向に流れる冷媒は通過させない。
The
第1四方弁60は、冷媒循環路32内の冷媒の循環経路を切り替える四方弁である。第1四方弁60は、圧縮機34の出口と給湯水熱交換器36の一端側とを接続するとともに、給湯水熱交換器36の他端側と第2四方弁62とを接続する状態(即ち図1中のaとbが接続されるとともにcとdが接続される状態。以下では「a−b,c−d状態」と呼ぶ)と、圧縮機34の出口と第2四方弁62とを接続するとともに、給湯水熱交換器36の両端を接続する(即ち給湯水熱交換器36を冷媒の循環経路から外す)状態(即ち図1中のaとdが接続されるとともにbとcが接続される状態。以下では「a−d,b−c状態」と呼ぶ)と、を切り替え可能である。
The first four-
第2四方弁62も、冷媒循環路32内の冷媒の循環経路を切り替える四方弁である。第2四方弁62は、第1四方弁60と第1膨張弁38(及び第1逆止弁40)とを接続するとともに、バイパス路50の他端(図中の右側端部)と圧縮機34の入口側とを接続する状態(即ち図1中のeとfが接続されるとともにgとhが接続される状態。以下では「e−f,g−h状態」と呼ぶ)と、第1四方弁60とバイパス路50の他端とを接続するとともに、第1膨張弁38(及び第1逆止弁40)と圧縮機34の入口側とを接続する状態(即ち図1中のeとhが接続されるとともにfとgが接続される状態。以下では「e−h,f−g状態」と呼ぶ)と、を切り替え可能である。
The second four-
浴槽ユニット70は、浴槽72に貯めた浴槽水を加熱、又は、浴槽水から熱回収するための風呂ユニットである。浴槽ユニット70は、浴槽72と、浴槽水循環路74と、浴槽ポンプ76と、バーナ熱交換器78と、を備える。
The
浴槽72は、浴槽水を貯める容器である。浴槽水循環路74は、浴槽水を循環させる循環経路である。浴槽ポンプ76は、浴槽水循環路74内に設けられている。浴槽ポンプ76を動作させると、浴槽水が浴槽72から導出され、浴槽水循環路74内を循環して浴槽72に戻される。バーナ熱交換器78は、浴槽水循環路74内の浴槽水と、後述のバーナユニット80の熱媒循環路84内の熱媒(例えば不凍液)と、の間で熱交換を行う熱交換器である。
The
バーナユニット80は、バーナ82を用いて浴槽水を加熱するための加熱ユニットである。バーナユニット80は、バーナ82と、熱媒循環路84と、バーナポンプ86と、を備える。バーナ82は、ガスを燃焼させて熱を発生させる熱源機である。バーナ82を動作させることにより、熱媒循環路84内の熱媒を加熱することができる。熱媒循環路84は、熱媒を循環させる経路である。バーナポンプ86は、熱媒循環路84内に設けられている。バーナポンプ86を動作させると、熱媒循環路84内の熱媒が循環する。
The
コントローラ100は、給湯システム2の各構成要素の動作を制御する制御装置である。
The
(給湯システム2の動作;図2〜図6)
次いで、図2〜図6を参照して、本実施例の給湯システム2の動作について説明する。給湯システム2は、外気熱貯湯モード(図3)、浴槽熱貯湯モード(図4)、追い焚きモード(図5)、除霜モード(図6)の4つの運転モードで動作することができる。以下、各運転モードについて説明する。
(Operation of the hot
Next, the operation of the hot
(外気熱貯湯モード;図2、図3)
外気熱貯湯モードは、外気熱を熱源として利用して、給湯水を加熱する運転モードである。図2に示すように、外気熱貯湯モードによる運転が指示されると、コントローラ100は、タンクポンプ20を動作させるとともに、圧縮機34を動作させる。コントローラ100は、浴槽ポンプ76は動作させない。また、コントローラ100は、第1四方弁60をa−b,c−d状態に切り替えるとともに、第2四方弁62をe−f,g−h状態に切り替える。そして、コントローラ100は、ファン46の運転を開始する。また、コントローラ100は、第1膨張弁38の開度を制御状態に調整するとともに、第2膨張弁42を閉じる。そして、コントローラ100は、開閉弁52を開く。以上の各処理が行われると、外気熱貯湯モードによる運転が開始される。
(Outside heat storage mode; Fig. 2 and Fig. 3)
The outside air heat storage mode is an operation mode in which hot water is heated using outside air heat as a heat source. As shown in FIG. 2, when an operation in the outdoor air hot water storage mode is instructed, the
図3は、外気熱貯湯モードの運転が行われている間の冷媒及び給湯水の動きを示す。図3に示すように、ヒートポンプユニット30では、圧縮機34で圧縮された後の高温高圧の冷媒が、第1四方弁60を通過して給湯水熱交換器36に供給される。給湯水熱交換器36では、高温高圧の冷媒は、タンク循環路18内の給湯水と熱交換を行う。これにより、給湯水が加熱される。給湯水熱交換器36で熱交換を終えた(即ち給湯水を加熱した)後の冷媒は、第1四方弁60、第2四方弁62を通過して、第1膨張弁38によって減圧される。第1膨張弁38で減圧された後の低温低圧の冷媒は、外気熱交換器44に供給される。ファン46の運転に伴い、外気熱交換器44では、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。これにより、冷媒は外気熱を回収する。外気熱交換器44で外気熱を回収した後の冷媒は、バイパス路50、第2四方弁62を経由して圧縮機34に供給され、再び圧縮機34で圧縮される。
FIG. 3 shows the movement of the refrigerant and hot water while the operation in the outdoor air hot water storage mode is performed. As shown in FIG. 3, in the
一方、タンクユニット10では、タンクポンプ20の運転に伴い、タンク12の底部から低温の給湯水がタンク循環路18内に導出され、給湯水熱交換器36に供給される。上記の通り、給湯水熱交換器36では、タンク循環路18内の給湯水と、高温高圧の冷媒との間で熱交換が行われ、その結果給湯水が加熱されて高温になる。加熱後の高温の給湯水は、タンク12の頂部に戻される。外気熱貯湯モードでは、以上の運転が繰り返されることにより、タンク12内に高温の給湯水が貯湯される。
On the other hand, in the
(浴槽熱貯湯モード;図2、図4)
浴槽熱貯湯モードは、浴槽水の熱(以下では「浴槽熱」と呼ぶ場合がある)を熱源として利用して、給湯水を加熱する運転モードである。浴槽熱貯湯モードでは、外気熱を熱源として利用しない。図2に示すように、浴槽熱貯湯モードによる運転が指示されると、コントローラ100は、タンクポンプ20を動作させるとともに、圧縮機34を動作させる。また、コントローラ100は、浴槽ポンプ76も動作させる。コントローラ100は、第1四方弁60をa−b,c−d状態に切り替えるとともに、第2四方弁62をe−f,g−h状態に切り替える。そして、コントローラ100は、ファン46を動作させない。さらに、コントローラ100は、第1膨張弁38の開度を全開状態(即ち減圧を行なえない状態)に調整するとともに、第2膨張弁42の開度を制御状態に調整する。さらに、コントローラ100は、開閉弁52を閉じる。以上の各処理が行われると、浴槽熱貯湯モードによる運転が開始される。
(Bath heat storage mode; Fig. 2 and Fig. 4)
The bathtub heat storage mode is an operation mode in which the hot water is heated using the heat of the bathtub water (hereinafter sometimes referred to as “bathtub heat”) as a heat source. In the bathtub heat storage mode, outside heat is not used as a heat source. As shown in FIG. 2, when an operation in the bathtub hot water storage mode is instructed, the
図4は、浴槽熱貯湯モードの運転が行われている間の冷媒、給湯水及び浴槽水の動きを示す。図4に示すように、ヒートポンプユニット30では、圧縮機34で圧縮された後の高温高圧の冷媒が、第1四方弁60を通過して給湯水熱交換器36に供給される。給湯水熱交換器36では、高温高圧の冷媒は、タンク循環路18内の給湯水と熱交換を行う。これにより、給湯水が加熱される。給湯水熱交換器36で熱交換を終えた(即ち給湯水を加熱した)後の冷媒は、第1四方弁60、第2四方弁62、第1膨張弁38、外気熱交換器44を通過し、第2膨張弁42で減圧される。このとき、第1膨張弁38はその開度が全開状態であるため、第1膨張弁38では減圧は行われない。また、ファン46が停止しているため、外気熱交換器44における外気熱の回収も殆ど行われない。第2膨張弁42で減圧された後の低温低圧の冷媒は、浴槽水熱交換器48に供給される。浴槽水熱交換器48では、冷媒と浴槽水との間で熱交換が行われる。これにより、冷媒は浴槽熱を回収する。浴槽水熱交換器48で浴槽熱を回収した後の冷媒は、第2四方弁62を経由して圧縮機34に供給され、再び圧縮機34で圧縮される。
FIG. 4 shows the movement of the refrigerant, hot water supply, and bathtub water while the bathtub heat storage mode operation is being performed. As shown in FIG. 4, in the
一方、タンクユニット10では、タンクポンプ20の運転に伴い、タンク12の底部から低温の給湯水がタンク循環路18内に導出され、給湯水熱交換器36に供給される。上記の通り、給湯水熱交換器36では、タンク循環路18内の給湯水と、高温高圧の冷媒との間で熱交換が行われ、その結果給湯水が加熱されて高温になる。加熱後の高温の給湯水は、タンク12の頂部に戻される。
On the other hand, in the
そして、浴槽ユニット70では、浴槽ポンプ76の運転に伴い、浴槽水が浴槽72から導出され、浴槽水循環路74内を循環する。浴槽水循環路74内を循環する浴槽水は、浴槽水熱交換器48を通過する際に、冷媒との間で熱交換を行なう。これにより、浴槽水は冷媒に熱を奪われて低温になる。低温になった浴槽水は浴槽72に戻される。この運転が繰り返されることにより、浴槽72内の浴槽水の熱が順次回収され、浴槽熱によって加熱された高温の給湯水がタンク12内に貯湯される。
In the
なお、図2中の説明文に示すように、コントローラ100は、浴槽熱では給湯水の加熱を十分に行えない等の状況下では、必要に応じて、バーナ82及びバーナポンプ86を作動させることができる。これにより、図4に示すように、熱媒循環路84内で熱媒が循環するとともに、バーナ82によって熱媒が加熱される。これにより、バーナ熱交換器78において高温の熱媒と浴槽水との間で熱交換が行われ、浴槽水が加熱される。加熱された浴槽水の熱は、浴槽水熱交換器48における冷媒との熱交換によって冷媒に与えられる。即ち、本実施例では、浴槽水貯湯モードで運転が行われる間に、必要に応じてバーナ82を補助熱源機として使用して給湯水を加熱することもできる。
In addition, as shown in the explanatory note in FIG. 2, the
(追い焚きモード;図2、図5)
追い焚きモードは、外気熱を熱源として利用して、浴槽熱を加熱する運転モードである。図2に示すように、追い焚きモードによる運転が指示されると、コントローラ100は、浴槽ポンプ76を運転させるとともに、圧縮機34を運転させる。コントローラ100は、タンクポンプ20は運転させない。また、コントローラ100は、第1四方弁60をa−d,b−c状態に切り替えるとともに、第2四方弁62をe−h,f−g状態に切り替える。そして、コントローラ100は、ファン46の運転を開始する。また、コントローラ100は、第1膨張弁38の開度を全開状態に調整するとともに、第2膨張弁42の開度を制御状態に調整する。そして、コントローラ100は、開閉弁52を閉じる。以上の各処理が行われると、追い焚きモードによる運転が開始される。
(Chance mode; Fig. 2 and Fig. 5)
The reheating mode is an operation mode in which the heat of the bathtub is heated using outside air heat as a heat source. As shown in FIG. 2, when the operation in the reheating mode is instructed, the
図5は、追い焚きモードの運転が行われている間の冷媒及び浴槽水の動きを示す。図5に示すように、ヒートポンプユニット30では、圧縮機34で圧縮された後の高温高圧の冷媒が、第1四方弁60及び第2四方弁62を通過して浴槽水熱交換器48に供給される。浴槽水熱交換器48では、高温高圧の冷媒は、浴槽水循環路74内の浴槽水と熱交換を行う。これにより、浴槽水が加熱される。浴槽水熱交換器48で熱交換を終えた(即ち浴槽水を加熱した)後の冷媒は、第2膨張弁42によって減圧される。第2膨張弁42で減圧された後の低温低圧の冷媒は、外気熱交換器44に供給される。ファン46の運転に伴い、外気熱交換器44では、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。これにより、冷媒は外気熱を回収する。外気熱交換器44で外気熱を回収した後の冷媒は、第1膨張弁38(及び第1逆止弁40)、第2四方弁62を経由して圧縮機34に供給され、再び圧縮機34で圧縮される。この際、上記の通り第1膨張弁38は全開状態であるため、第1膨張弁38では冷媒は減圧されない。
FIG. 5 shows the movement of the refrigerant and the bath water while the operation in the reheating mode is performed. As shown in FIG. 5, in the
一方、浴槽ユニット70では、浴槽ポンプ76の運転に伴い、浴槽水が浴槽72から導出され、浴槽水循環路74内を循環する。浴槽水循環路74内を循環する浴槽水は、浴槽水熱交換器48を通過する際に、高温高圧の冷媒との間で熱交換を行なう。その結果、浴槽水が加熱されて高温になる。加熱後の高温の浴槽水は、浴槽72に戻される。この運転が繰り返されることにより、外気熱によって加熱された高温の浴槽水が浴槽72に貯められていく。そして、浴槽72内の浴槽水の温度が上昇する。
On the other hand, in the
なお、図2中の説明文に示すように、コントローラ100は、外気熱では浴槽水の加熱を十分に行えない等の状況下では、必要に応じて、バーナ82及びバーナポンプ86を作動させることができる。これにより、図5に示すように、熱媒循環路84内で熱媒が循環するとともに、バーナ82によって熱媒が加熱される。これにより、バーナ熱交換器78において高温の熱媒と浴槽水との間で熱交換が行われ、浴槽水が加熱される。即ち、本実施例では、追い焚きモードで運転が行われる間に、必要に応じてバーナ82を補助熱源機として使用して浴槽水を加熱することもできる。
In addition, as shown in the explanatory note in FIG. 2, the
(除霜モード;図2、図6)
除霜モードは、外気熱交換器44において継続して外気熱の回収が行われた結果、外気熱交換器44の表面に霜が付着した場合において、その霜を融解させて取り除くための運転モードである。除霜モードは、例えば外気熱交換器44の温度が所定の閾値以下に低下する場合に開始される。図2に示すように、除霜モードによる運転が指示されると、コントローラ100は、圧縮機34を運転させる。この場合、コントローラ100は、タンクポンプ20、浴槽ポンプ76、ファン46を運転させない。また、コントローラ100は、第1四方弁60をa−d、b−c状態に切り替えるとともに、第2四方弁62をe−f、g−h状態に切り替える。また、コントローラ100は、第1膨張弁38の開度を全開状態に調整するとともに、第2膨張弁42を閉じる。そして、コントローラ100は、開閉弁52を開く。以上の各処理が行われると、除霜モードによる運転が開始される。
(Defrost mode; FIGS. 2 and 6)
The defrosting mode is an operation mode for melting and removing frost when the frost adheres to the surface of the outdoor
図6は、除霜モードの運転が行われている間の冷媒の動きを示す。図6に示すように、ヒートポンプユニット30では、圧縮機34で圧縮された後の高温高圧の冷媒が、第1四方弁60、第2四方弁62、及び第1膨張弁38を通過して外気熱交換器44に供給される。第1膨張弁38は全開状態であるため、減圧は行われない。高温高圧の冷媒が外気熱交換器44に供給されることにより、外気熱交換器44の温度が上昇し、外気熱交換器44の外側に付着した霜が融解される。外気熱交換器44で霜を融解したことによって低温になった冷媒は、バイパス路50を通過し、第2四方弁62を経由して圧縮機34に供給され、再び圧縮機34で圧縮される。以上の運転を繰り返すことにより、外気熱交換器44に付着された霜が取り除かれる。
FIG. 6 shows the movement of the refrigerant during operation in the defrost mode. As shown in FIG. 6, in the
なお、図2中の説明文に示すように、除霜モードで運転中に浴槽水の加熱(即ち追い焚き)を同時に行うべき場合には、コントローラ100は、浴槽ポンプ76、バーナ82、バーナポンプ86をさらに作動させることができる。図6に示すように、浴槽ポンプ76の運転に伴い、浴槽水が浴槽水循環路74内を循環する。そして、バーナポンプ86の運転に伴い、熱媒循環路84内で熱媒が循環する。そして、バーナ82により、熱媒循環路84内で循環する熱媒が加熱される。これにより、バーナ熱交換器78において、高温の熱媒と浴槽水との間で熱交換が行われ、浴槽水が加熱される。即ち、本実施例では、除霜モードで運転が行われる間に、必要に応じてバーナ82を補助熱源機として使用して浴槽水を加熱することもできる。
In addition, as shown to the explanatory note in FIG. 2, when heating of bathtub water (namely, reheating) should be performed simultaneously during driving | operation in defrost mode, the
以上、本実施例の給湯システム2の構成及び運転内容について説明した。上記の通り、本実施例では、第1四方弁60によって、冷媒の循環経路を、圧縮機34で圧縮された後の冷媒が給湯水熱交換器36に供給される状態(即ちa−b,c−d状態(図3、図4参照)。「給湯水加熱状態」と言い換えてもよい)と、圧縮機34で圧縮された後の冷媒が給湯水熱交換器36に供給されることなく、浴槽水熱交換器48に供給される状態(即ちa−d,b−c状態(図5参照)。「浴槽水加熱状態」と言い換えてもよい)と、の間で切り替えることができる。そのため、追い焚きモードの運転において、第1四方弁60が、浴槽水加熱状態に切り替えられることによって、図5に示すように、圧縮機34で加熱された後の冷媒が、給湯水熱交換器36に供給されることなく浴槽水熱交換器48に供給される。即ち、本実施例の給湯システム2によれば、追い焚きモードの運転時において、給湯水熱交換器36における放熱ロスが起こることがない。そのため、外気熱を用いて浴槽熱を加熱すべき場合(即ち追い焚きモードの運転をすべき場合)において、圧縮機で圧縮された後の高温の冷媒が、給湯水熱交換器を経由して浴槽水熱交換器に供給される従来の給湯システムと比べて、浴槽水に十分に熱を供給することができる。従って、本実施例の給湯システム2によると、外気熱を用いて浴槽熱を加熱すべき場合に、従来に比べて効率良く浴槽熱を加熱することができる。
The configuration and operation content of the hot
本実施例の給湯システム2では、第1四方弁60をa−b,c−d状態(「第1状態」と呼び換えてもよい)と、a−d,b−c状態(「第2状態」と呼び変えてもよい)との間で切り替えることで、上記の給湯水加熱状態と浴槽水加熱状態とを切り替え可能な構成を採用する。そのため、給湯システム2は、比較的簡易な構成を用いて、給湯水加熱状態と浴槽水加熱状態とを切り替えることができる。
In the hot
また、本実施例の給湯システム2では、冷媒を循環する経路を切り替えることで、浴槽熱を利用してタンク12内の給湯水を加熱する浴槽熱貯湯モード(図4参照)と、外気熱を利用してタンク12内の給湯水を加熱する外気熱貯湯モード(図3参照)と、の双方を実行することができる。本実施例の給湯システム2によると、様々な熱源を利用して給湯水を加熱することができる。
Moreover, in the hot
さらに、本実施例の給湯システム2は、浴槽水循環路74内を循環する浴槽水を、バーナ82の熱を利用して加熱するためのバーナユニット80を備える。一般的に、ガスを燃焼させて発生する熱の単位時間当たりの熱量は、外気から回収される外気熱の単位時間当たりの熱量よりも大きい。そのため、図5に示すように、給湯システム2が追い焚きモードで運転を行っている間に、バーナ82及びバーナポンプ86を同時に運転させて浴槽水を加熱すれば、外気熱のみを熱源として利用して浴槽水を加熱する従来の構成と比べて、浴槽水を所望の温度まで短期間で加熱することができる。従って、本実施例の給湯システム2によると、浴槽水を加熱すべき場合に、従来に比べて短期間で浴槽水を所望の温度まで加熱することができる。
Furthermore, the hot
また、本実施例では、図6に示すように、給湯システム2が除霜モードで運転を行うことにより、外気熱交換器44に高温の冷媒を供給して霜を取り除くことができる。この間、浴槽水熱交換器48に高温の冷媒を供給することはできないが、浴槽ポンプ76、バーナ82及びバーナポンプ86を同時に運転させることで、除霜の実行中であっても、浴槽水の加熱(即ち追い焚き)を行うことができる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the hot
また、本実施例では、給湯システム2が浴槽熱貯湯モードで運転を行っている間に、バーナ82及びバーナポンプ86を同時に運転させて浴槽水を加熱すれば、バーナ82によって加熱された浴槽水の熱を利用して、タンク12内の給湯水を加熱することもできる。より短期間でタンク12内の給湯水を加熱することができる。
Further, in this embodiment, when the hot
(第2実施例;図7〜図12)
図7〜図12を参照して、第1実施例と異なる点を中心に説明する。図7に示すように、本実施例の給湯システム102は、ヒートポンプユニット130が、給湯水熱交換器36と浴槽水熱交換器48とを並列的に備える回路構成を有している点が第1実施例とは異なる。図7では、第1実施例と同様の構成は図1と同じ符号を用いて示し、説明を省略する。本実施例では、ヒートポンプユニット130は、冷媒循環路132と、圧縮機34と、第1分岐路132aと、第2分岐路132bと、バイパス路133と、給湯水熱交換器36と、浴槽水熱交換器48と、第1四方弁160と、第2四方弁162と、第1膨張弁138と、第2膨張弁142と、外気熱交換器44と、ファン46とを備える。
(Second embodiment; FIGS. 7 to 12)
With reference to FIGS. 7-12, it demonstrates centering on a different point from 1st Example. As shown in FIG. 7, the hot
冷媒循環路132は、冷媒を循環させる経路である。本実施例の冷媒循環路132は、圧縮機34の下流側と第1膨張弁138の上流側との間において、第1分岐路132aと、第2分岐路132bと、バイパス路133と、の3つの流路に分岐している。第1分岐路132aは、給湯水熱交換器36を通過しており、給湯水熱交換器36に冷媒を供給するための分岐路である。第2分岐路132bは、浴槽水熱交換器48を通過しており、浴槽水熱交換器48に冷媒を供給するための分岐路である。バイパス路133は、冷媒を通過又は滞留させるための流路である。第1分岐路132aと、第2分岐路132bと、バイパス路133と、は互いに並列に設けられている。即ち、本実施例では、給湯水熱交換器36と浴槽水熱交換器48とが並列的に設けられる。
The
第1四方弁160は、第1分岐路132aと、第2分岐路132bと、バイパス路133と、の上流側端部(即ち、圧縮機34側の端部)に設けられている。第1四方弁160は、圧縮機34の出口側と給湯水熱交換器36の一端側とを接続するとともに、浴槽水熱交換器48の一端側とバイパス路133の一端側とを接続する状態(即ち、図7中のAとBが接続されるとともにCとDが接続される状態。以下では「A−B,C−D状態」と呼ぶ)と、圧縮機34の出口側と浴槽水熱交換器48の一端側とを接続するとともに、給湯水熱交換器36の一端側とバイパス路133の一端側とを接続する状態(即ち、図7中のAとDが接続されるとともにBとCが接続される状態。以下では「A−D,B−C状態」と呼ぶ)と、を切り替え可能である。
The first four-
また、第2四方弁162は、第1分岐路132aと、第2分岐路132bと、バイパス路133と、の下流側端部(即ち、第1膨張弁138側の端部)に設けられている。第2四方弁162は、給湯水熱交換器36の他端側と第1膨張弁138とを接続するとともに、浴槽水熱交換器48の他端側とバイパス路133の他端側とを接続する状態(即ち、図7中のEとFが接続されるとともにGとHが接続される状態。以下では「E−F,G−H状態」と呼ぶ)と、浴槽水熱交換器48の他端側と第1膨張弁138とを接続するとともに、給湯水熱交換器36の他端側とバイパス路133の他端側とを接続する状態(即ち、図7中のEとHが接続されるとともにGとFが接続される状態。以下では「E−H,G−F状態」と呼ぶ)と、を切り替え可能である。
The second four-
第1膨張弁138は冷媒を減圧して低温低圧化する膨張弁である。第1膨張弁138も、その開度を調整可能である。第1膨張弁138は、第2四方弁162と外気熱交換器44の間に設けられている。
The
第2膨張弁142も第1膨張弁138と同様の膨張弁である。第2膨張弁142は、バイパス路133内に設けられている。
The
(給湯システム102の動作;図8〜図12)
次いで、図8〜図12を参照して、本実施例の給湯システム102の動作について説明する。本実施例の給湯システム102も、外気熱貯湯モード(図9)、浴槽熱貯湯モード(図10)、追い焚きモード(図11)、除霜モード(図12)の4つの運転モードで動作することができる。
(Operation of hot
Next, the operation of the hot
(外気熱貯湯モード;図8、図9)
外気熱貯湯モードは、外気熱を熱源として利用して、給湯水を加熱する運転モードである。図8に示すように、外気熱貯湯モードによる運転が指示されると、コントローラ100は、タンクポンプ20を動作させるとともに、圧縮機34を動作させる。コントローラ100は、浴槽ポンプ76は動作させない。また、コントローラ100は、第1四方弁160をA−B,C−D状態に切り替えるとともに、第2四方弁62をE−F,G−H状態に切り替える。そして、コントローラ100は、ファン46の運転を開始する。また、コントローラ100は、第1膨張弁138の開度を制御状態に調整する。この際、第2膨張弁142の開度はどの状態であってもよい。以上の各処理が行われると、外気熱貯湯モードによる運転が開始される。
(Outside air heat storage mode; FIG. 8, FIG. 9)
The outside air heat storage mode is an operation mode in which hot water is heated using outside air heat as a heat source. As shown in FIG. 8, when an operation in the outdoor air hot water storage mode is instructed, the
図9は、外気熱貯湯モードの運転が行われている間の冷媒及び給湯水の動きを示す。図9に示すように、ヒートポンプユニット130では、圧縮機34で圧縮された後の高温高圧の冷媒が、第1四方弁160を通過して給湯水熱交換器36に供給される。給湯水熱交換器36では、高温高圧の冷媒は、タンク循環路18内の給湯水と熱交換を行う。これにより、給湯水が加熱される。給湯水熱交換器36で熱交換を終えた(即ち給湯水を加熱した)後の冷媒は、第2四方弁162を通過して、第1膨張弁138によって減圧される。第1膨張弁138で減圧された後の低温低圧の冷媒は、外気熱交換器44に供給される。ファン46の運転に伴い、外気熱交換器44では、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。これにより、冷媒は外気熱を回収する。外気熱交換器44で外気熱を回収した後の冷媒は、圧縮機34に供給され、再び圧縮機34で圧縮される。
FIG. 9 shows the movement of the refrigerant and hot water while the operation in the outdoor air hot water storage mode is being performed. As shown in FIG. 9, in the
一方、タンクユニット10では、タンクポンプ20の運転に伴い、タンク12の底部から低温の給湯水がタンク循環路18内に導出され、給湯水熱交換器36に供給される。上記の通り、給湯水熱交換器36では、タンク循環路18内の給湯水と、高温高圧の冷媒との間で熱交換が行われ、その結果給湯水が加熱されて高温になる。加熱後の高温の給湯水は、タンク12の頂部に戻される。外気熱貯湯モードでは、以上の運転が繰り返されることにより、タンク12内に高温の給湯水が貯湯される。
On the other hand, in the
(浴槽熱貯湯モード;図8、図10)
浴槽熱貯湯モードは、浴槽熱を熱源として利用して、給湯水を加熱する運転モードである。浴槽熱貯湯モードでは、外気熱を熱源として利用しない。図8に示すように、浴槽熱貯湯モードによる運転が指示されると、コントローラ100は、タンクポンプ20を動作させるとともに、圧縮機34を動作させる。また、コントローラ100は、浴槽ポンプ76も動作させる。コントローラ100は、第1四方弁160をA−B,C−D状態に切り替えるとともに、第2四方弁162をE−H,G−F状態に切り替える。そして、コントローラ100は、ファン46を動作させない。さらに、コントローラ100は、第1膨張弁138の開度を全開状態(即ち減圧を行なえない状態)に調整するとともに、第2膨張弁142の開度を制御状態に調整する。以上の各処理が行われると、浴槽熱貯湯モードによる運転が開始される。
(Bath heat storage mode; FIG. 8, FIG. 10)
The bathtub heat storage mode is an operation mode in which the hot water is heated using the bathtub heat as a heat source. In the bathtub heat storage mode, outside heat is not used as a heat source. As shown in FIG. 8, when the operation in the bathtub hot water storage mode is instructed, the
図10は、浴槽熱貯湯モードの運転が行われている間の冷媒、給湯水及び浴槽水の動きを示す。図10に示すように、ヒートポンプユニット130では、圧縮機34で圧縮された後の高温高圧の冷媒が、第1四方弁160を通過して給湯水熱交換器36に供給される。給湯水熱交換器36では、高温高圧の冷媒は、タンク循環路18内の給湯水と熱交換を行う。これにより、給湯水が加熱される。給湯水熱交換器36で熱交換を終えた(即ち給湯水を加熱した)後の冷媒は、第2四方弁162を通過し、バイパス路133に導入され、第2膨張弁142で減圧される。第2膨張弁142で減圧された後の低温低圧の冷媒は、第1四方弁160を経由して浴槽水熱交換器48に供給される。浴槽水熱交換器48では、冷媒と浴槽水との間で熱交換が行われる。これにより、冷媒は浴槽熱を回収する。浴槽水熱交換器48で浴槽熱を回収した後の冷媒は、第2四方弁162、第1膨張弁138、外気熱交換器44を通過して圧縮機34に供給され、再び圧縮機34で圧縮される。この場合、第1膨張弁138は全開状態であるため、第1膨張弁138では減圧は行われない。また、ファン46が停止しているため、外気熱交換器44における外気熱の回収も殆ど行われない。
FIG. 10 shows the movement of the refrigerant, hot water and bathtub water while the bathtub heat storage mode operation is being performed. As shown in FIG. 10, in the
一方、タンクユニット10では、タンクポンプ20の運転に伴い、タンク12の底部から低温の給湯水がタンク循環路18内に導出され、給湯水熱交換器36に供給される。上記の通り、給湯水熱交換器36では、タンク循環路18内の給湯水と、高温高圧の冷媒との間で熱交換が行われ、その結果給湯水が加熱されて高温になる。加熱後の高温の給湯水は、タンク12の頂部に戻される。
On the other hand, in the
そして、浴槽ユニット70では、浴槽ポンプ76の運転に伴い、浴槽水が浴槽72から導出され、浴槽水循環路74内を循環する。浴槽水循環路74内を循環する浴槽水は、浴槽水熱交換器48を通過する際に、冷媒との間で熱交換を行なう。これにより、浴槽水は冷媒に熱を奪われて低温になる。低温になった浴槽水は浴槽72に戻される。この運転が繰り返されることにより、浴槽72内の浴槽水の熱が順次回収され、浴槽熱によって加熱された高温の給湯水がタンク12内に貯湯される。
In the
なお、図8中の説明文に示すように、本実施例でも、コントローラ100は、浴槽熱では給湯水の加熱を十分に行えない等の状況下において、必要に応じて、バーナ82及びバーナポンプ86を作動させることができる。これにより、図10に示すように、熱媒循環路84内で熱媒が循環するとともに、バーナ82によって熱媒が加熱される。これにより、バーナ熱交換器78において高温の熱媒と浴槽水との間で熱交換が行われ、浴槽水が加熱される。加熱された浴槽水の熱は、浴槽水熱交換器48における冷媒との熱交換によって冷媒に与えられる。即ち、本実施例でも、浴槽水貯湯モードで運転が行われる間に、必要に応じてバーナ82を補助熱源機として使用して給湯水を加熱することもできる。
In addition, as shown in the explanatory note in FIG. 8, in this embodiment as well, the
(追い焚きモード;図8、図11)
追い焚きモードは、外気熱を熱源として利用して、浴槽熱を加熱する運転モードである。図8に示すように、追い焚きモードによる運転が指示されると、コントローラ100は、浴槽ポンプ76を運転させるとともに、圧縮機34を運転させる。コントローラ100は、タンクポンプ20は運転させない。また、コントローラ100は、第1四方弁160をA−D,B−C状態に切り替えるとともに、第2四方弁162をE−H,G−F状態に切り替える。そして、コントローラ100は、ファン46の運転を開始する。また、コントローラ100は、第1膨張弁138の開度を制御状態に調整する。第2膨張弁142はどの状態でもよい。以上の各処理が行われると、追い焚きモードによる運転が開始される。
(Chance mode; FIGS. 8 and 11)
The reheating mode is an operation mode in which the heat of the bathtub is heated using outside air heat as a heat source. As shown in FIG. 8, when the operation in the reheating mode is instructed, the
図11は、追い焚きモードの運転が行われている間の冷媒及び浴槽水の動きを示す。図11に示すように、ヒートポンプユニット130では、圧縮機34で圧縮された後の高温高圧の冷媒が、第1四方弁160を通過して浴槽水熱交換器48に供給される。浴槽水熱交換器48では、高温高圧の冷媒は、浴槽水循環路74内の浴槽水と熱交換を行う。これにより、浴槽水が加熱される。浴槽水熱交換器48で熱交換を終えた(即ち浴槽水を加熱した)後の冷媒は、第2四方弁162を通過して第1膨張弁138に供給され、第1膨張弁138によって減圧される。第1膨張弁138で減圧された後の低温低圧の冷媒は、外気熱交換器44に供給される。ファン46の運転に伴い、外気熱交換器44では、冷媒と外気との間で熱交換が行われる。これにより、冷媒は外気熱を回収する。外気熱交換器44で外気熱を回収した後の冷媒は、圧縮機34に供給され、再び圧縮機34で圧縮される。
FIG. 11 shows the movement of the refrigerant and the bath water while the operation in the reheating mode is performed. As shown in FIG. 11, in the
一方、浴槽ユニット70では、浴槽ポンプ76の運転に伴い、浴槽水が浴槽72から導出され、浴槽水循環路74内を循環する。浴槽水循環路74内を循環する浴槽水は、浴槽水熱交換器48を通過する際に、高温高圧の冷媒との間で熱交換を行なう。その結果、浴槽水が加熱されて高温になる。加熱後の高温の浴槽水は、浴槽72に戻される。この運転が繰り返されることにより、外気熱によって加熱された高温の浴槽水が浴槽72に貯められていく。そして、浴槽72内の浴槽水の温度が上昇する。
On the other hand, in the
なお、図8中の説明文に示すように、コントローラ100は、外気熱では浴槽水の加熱を十分に行えない等の状況下では、必要に応じて、バーナ82及びバーナポンプ86を作動させることができる。これにより、熱媒循環路84内で熱媒が循環するとともに、バーナ82によって熱媒が加熱される。これにより、バーナ熱交換器78において高温の熱媒と浴槽水との間で熱交換が行われ、浴槽水が加熱される。即ち、本実施例でも、追い焚きモードで運転が行われる間に、必要に応じてバーナ82を補助熱源機として使用して浴槽水を加熱することもできる。
In addition, as shown in the explanatory note in FIG. 8, the
(除霜モード;図8、図12)
除霜モードは、外気熱交換器44の表面に霜が付着した場合において、その霜を融解させて取り除くための運転モードである。図8に示すように、除霜モードによる運転が指示されると、コントローラ100は、圧縮機34を運転させる。この場合、コントローラ100は、タンクポンプ20、浴槽ポンプ76、ファン46を運転させない。また、コントローラ100は、第1四方弁160をA−B,C−D状態に切り替えるとともに、第2四方弁162をE−F、G−H状態に切り替える。なお、他の例では、第1四方弁160をA−D,B−C状態に切り替えるとともに、第2四方弁162をE−H,G−F状態に切り替えてもよい。また、コントローラ100は、第1膨張弁138の開度を全開状態に調整する。第2膨張弁142はどの状態でもよい。以上の各処理が行われると、除霜モードによる運転が開始される。
(Defrost mode; FIGS. 8 and 12)
The defrost mode is an operation mode for melting and removing the frost when the frost adheres to the surface of the outdoor
図12は、除霜モードの運転が行われている間の冷媒の動きを示す。図12に示すように、ヒートポンプユニット130では、圧縮機34で圧縮された後の高温高圧の冷媒が、第1四方弁60を通過して給湯水熱交換器36に供給される。給湯水熱交換器36では、高温高圧の冷媒と、給湯水熱交換器36内に滞留している給湯水との間で熱交換が行われる。これにより、高温高圧の冷媒の熱の一部が給湯水に与えられるが、冷媒は依然として相当程度に高温高圧の状態を維持する。給湯水熱交換器36を通過した後の高温高圧の冷媒は、第2四方弁162、第1膨張弁138を通過して外気熱交換器44に供給される。第1膨張弁138は全開状態であるため、減圧は行われない。高温高圧の冷媒が外気熱交換器44に供給されることにより、外気熱交換器44の温度が上昇し、外気熱交換器44の外側に付着した霜が融解される。外気熱交換器44で霜を融解したことによって低温になった冷媒は、圧縮機34に供給され、再び圧縮機34で圧縮される。以上の運転を繰り返すことにより、外気熱交換器44に付着された霜が取り除かれる。
FIG. 12 shows the movement of the refrigerant during operation in the defrost mode. As shown in FIG. 12, in the
なお、図8中の説明文に示すように、本実施例でも、除霜モードで運転中に浴槽水の加熱(即ち追い焚き)を同時に行うべき場合には、コントローラ100は、浴槽ポンプ76、バーナ82、バーナポンプ86をさらに作動させることができる。図12に示すように、浴槽ポンプ76の運転に伴い、浴槽水が浴槽水循環路74内を循環する。そして、バーナポンプ86の運転に伴い、熱媒循環路84内で熱媒が循環する。そして、バーナ82により、熱媒循環路84内で循環する熱媒が加熱される。これにより、バーナ熱交換器78において、高温の熱媒と浴槽水との間で熱交換が行われ、浴槽水が加熱される。即ち、本実施例でも、除霜モードで運転が行われる間に、必要に応じてバーナ82を補助熱源機として使用して浴槽水を加熱することもできる。
Note that, as shown in the explanatory text in FIG. 8, also in this embodiment, when the bath water should be heated (ie, reheated) simultaneously during operation in the defrost mode, the
以上、本実施例の給湯システム102の構成及び運転内容について説明した。本実施例の給湯システム102によっても、第1実施例の給湯システム2と同様の作用効果を発揮することができる。
Heretofore, the configuration and operation details of the hot
以上、実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 As mentioned above, although the Example was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
(変形例1)上記の各実施例において、外気熱貯湯モード(図3、図9)で運転中に、浴槽水の加熱(即ち追い焚き)を同時に行うべき場合には、コントローラ100は、浴槽ポンプ76、バーナ82、バーナポンプ86をさらに作動させることができる。この場合、外気熱貯湯モードで運転が行われる間に、必要に応じてバーナ82を補助熱源機として使用して浴槽水を加熱することもできる。
(Modification 1) In each of the above embodiments, when the bath water is to be heated (ie, reheated) simultaneously during operation in the outdoor air hot water storage mode (FIGS. 3 and 9), the
(変形例2)上記の各実施例では、給湯システム2、102は、熱媒循環路84内の熱媒と、浴槽水循環路74内の浴槽水とを熱交換するバーナ熱交換器78を備えるが、これに限られず、バーナの燃焼熱によって浴槽水循環路内の浴槽水を直接加熱する構成を採用してもよい。その場合、バーナの燃焼熱で浴槽水が加熱される部分の浴槽水循環路が「バーナ熱交換器」の一例であってもよい。
(Modification 2) In each of the above embodiments, the hot
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2:給湯システム
10:タンクユニット
12:タンク
14:給水経路
16:出湯経路
18:タンク循環路
20:タンクポンプ
30:ヒートポンプユニット
32:冷媒循環路
34:圧縮機
36:給湯水熱交換器
38:第1膨張弁
40:第1逆止弁
42:第2膨張弁
44:外気熱交換器
46:ファン
48:浴槽水熱交換器
50:バイパス路
52:開閉弁
54:第2逆止弁
60:第1四方弁
62:第2四方弁
70:浴槽ユニット
72:浴槽
74:浴槽水循環路
76:浴槽ポンプ
78:バーナ熱交換器
80:バーナユニット
82:バーナ
84:熱媒循環路
86:バーナポンプ
100:コントローラ
102:給湯システム
130:ヒートポンプユニット
132:冷媒循環路
132a:第1分岐路
132b:第2分岐路
133:バイパス路
138:第1膨張弁
142:第2膨張弁
160:第1四方弁
162:第2四方弁
2: Hot water supply system 10: Tank unit 12: Tank 14: Water supply path 16: Hot water supply path 18: Tank circulation path 20: Tank pump 30: Heat pump unit 32: Refrigerant circulation path 34: Compressor 36: Hot water supply water heat exchanger 38: First expansion valve 40: First check valve 42: Second expansion valve 44: Outside air heat exchanger 46: Fan 48: Bath water heat exchanger 50: Bypass path 52: On-off valve 54: Second check valve 60: First four-way valve 62: Second four-way valve 70: Bathtub unit 72: Bathtub 74: Bathtub water circulation path 76: Bathtub pump 78: Burner heat exchanger 80: Burner unit 82: Burner 84: Heat medium circulation path 86: Burner pump 100 : Controller 102: Hot water supply system 130: Heat pump unit 132:
Claims (3)
給湯水を蓄えるタンクと、
浴槽水を蓄える浴槽と、
ヒートポンプユニットと、備えており、
前記ヒートポンプユニットは、
冷媒を循環させるための冷媒循環路と、
前記冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記冷媒と前記給湯水との間で熱交換を行う給湯水熱交換器と、
前記冷媒と前記浴槽水との間で熱交換を行う浴槽水熱交換器と、
前記冷媒と外気との間で熱交換を行う外気熱交換器と、
前記冷媒を減圧する膨張弁と、
前記冷媒循環路を、前記圧縮機で圧縮された後の前記冷媒が前記給湯水熱交換器に供給される給湯水加熱状態と、前記圧縮機で圧縮された後の前記冷媒が前記給湯水熱交換器に供給されることなく前記浴槽水熱交換器に供給される浴槽水加熱状態と、の間で切り替える切替部と、
を備える、
給湯システム。 A hot water system,
A tank for storing hot water,
A bathtub for storing bathtub water,
With a heat pump unit,
The heat pump unit is
A refrigerant circuit for circulating the refrigerant;
A compressor for compressing the refrigerant;
A hot water supply heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the hot water,
A bathtub water heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the bathtub water;
An outside air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and outside air;
An expansion valve for decompressing the refrigerant;
The hot water supply heating state in which the refrigerant after being compressed by the compressor is supplied to the hot water supply heat exchanger in the refrigerant circuit, and the refrigerant after being compressed by the compressor is the hot water supply heat A switching unit that switches between the bath water heating state supplied to the bath water heat exchanger without being supplied to the exchanger, and
Comprising
Hot water system.
前記四方弁は、前記圧縮機の出口側と前記給湯水熱交換器の一端とを接続する第1状態と、前記圧縮機の前記出口側と前記浴槽水熱交換器の一端とを接続する第2状態と、を切り替え可能であり、
前記給湯水加熱状態では前記四方弁は前記第1状態に設定され、前記浴槽水加熱状態では前記四方弁は前記第2状態に設定される、
請求項1に記載の給湯システム。 The switching unit includes a four-way valve,
The four-way valve connects the outlet side of the compressor and one end of the hot water hot water exchanger, and connects the outlet side of the compressor and one end of the bathtub water heat exchanger. 2 states can be switched,
In the hot water heating state, the four-way valve is set to the first state, and in the bathtub water heating state, the four-way valve is set to the second state.
The hot water supply system according to claim 1.
請求項1又は2に記載の給湯システム。 The hot water supply heating state includes a bathtub heat recovery state in which the refrigerant circulates in the refrigerant circulation path in the order of the compressor, the hot water supply heat exchanger, the expansion valve, and the bathtub water heat exchanger.
The hot water supply system according to claim 1 or 2.
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- 2017-03-27 JP JP2017061462A patent/JP6861065B2/en active Active
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