JP2020153535A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、このような貯湯式給湯装置では、一般的に、貯湯タンク、循環ポンプ及び三方弁等を具備するユニット(以下、「貯湯タンクユニット」と言う)がヒートポンプユニットとは別に設けられる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、貯湯タンクユニットの一部が水没しても、貯湯タンク内の湯の沸き上げを行うことが可能な貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る貯湯式給湯装置10は、上部及び下部に管J及び管Kがそれぞれ接続された貯湯タンク11を有する貯湯タンクユニット12と、管Kを流れる貯湯タンク11の下部からの水を加熱して湯にするヒートポンプユニット13とを有し、ヒートポンプユニット13によって加熱された湯が管K及び管J経由で貯湯タンク11の上部に流入する装置である。以下、詳細に説明する。
給湯管15には、給水管14が接続された混合弁19が設けられ、混合弁19は貯湯タンク11の上部から給湯管15に送り出された湯に給水管14から供給される水を混合する。混合弁19により温度調整がなされた湯は、給湯管15を経由して台所や浴室等に供給される。なお、給湯管15には、混合弁19の湯の入り側及び水の入り側にそれぞれ逆止弁20、21が設けられている。
貯湯タンク11には、貯湯タンク11の上部から下部にかけて(異なる高さ位置に)、貯湯タンク11内の湯水(湯又は水を意味する)の温度を計測する温度センサ24〜29が設けられている。温度センサ24〜29の中で最も高い位置に配された温度センサ24(缶体上温度センサ)は、貯湯タンク11の上部の湯温を計測するもので、温度センサ24で計測される湯温は、貯湯タンク11から給湯管15に送り出される湯の温度と実質的に同じである。
電磁弁36、水量センサ38、温度センサ39及びポンプ42は、図2に示すように、制御手段31に接続されており、制御手段31は信号送信によって電磁弁36及びポンプ42の作動を制御する。
浴槽回路44には、図1に示すように、ポンプ45の他、浴槽32内の湯の水位を計測する水位センサ46、浴槽回路44に湯が循環している際にON状態となる水流スイッチ47及び浴槽回路44を循環する湯の温度を計測する温度センサ48が設けられている。水位センサ46、水流スイッチ47及び温度センサ48は、図2に示すように、制御手段31に接続され、制御手段31は、水位センサ46及び温度センサ48の各計測値を検知でき、水流スイッチ47の状態から浴槽回路44に湯が循環しているか否かを検出する。
ヒートポンプユニット13は、図1に示すように、冷媒が循環する循環回路51を備え、循環回路51には、管Kに接続された熱交換器52、熱交換器52を通過した冷媒の圧力を下げる膨張弁53、膨張弁53から送られる冷媒を気化させる蒸発器54及び気体となった冷媒の圧力を上げる圧縮機55が設けられている。
ヒートポンプユニット13は、管Kの熱交換器52の上流側及び下流側にそれぞれ取り付けられた温度センサ56、57と、蒸発器54による冷媒の蒸発を促進するプロペラファン58と、マイクロコンピュータ等によって構成可能な制御部59と、これらを収容する筺体13aを具備している。
ヒートポンプユニット13は、貯湯タンク11内の水を加熱する加熱手段の一例である。
温度センサ16はケーブル62とケーブル62、72を接続するコネクタ82とケーブル72とを介して制御手段31に接続され、温度センサ23はケーブル63(第5ケーブル)とケーブル63、73を接続するコネクタ83(コネクタC3)とケーブル73(第6ケーブル)とを介して制御手段31に接続され、温度センサ24はケーブル64とケーブル64、74を接続するコネクタ84とケーブル74とを介して制御手段31に接続され、温度センサ25はケーブル65(第1ケーブル)とケーブル65、75を接続するコネクタ85(コネクタC1)とケーブル75(第2ケーブル)とを介して制御手段31に接続され、温度センサ26はケーブル66(第1ケーブル)とケーブル66、76を接続するコネクタ86(コネクタC1)とケーブル76(第2ケーブル)とを介して制御手段31に接続され、温度センサ27はケーブル67(第1ケーブル)とケーブル67、77を接続するコネクタ87(コネクタC1)とケーブル77(第2ケーブル)とを介して制御手段31に接続され、温度センサ28はケーブル68(第1ケーブル)とケーブル68、78を接続するコネクタ88(コネクタC1)とケーブル78(第2ケーブル)とを介して制御手段31に接続され、温度センサ29はケーブル69(第1ケーブル)とケーブル69、79を接続するコネクタ89(コネクタC1)とケーブル79(第2ケーブル)とを介して制御手段31に接続され、温度センサ39はケーブル70とケーブル70、80を接続するコネクタ90とケーブル80とを介して制御手段31に接続され、温度センサ48はケーブル71とケーブル71、81を接続するコネクタ91とケーブル81とを介して制御手段31に接続されている。従って、5個の温度センサ25〜29にそれぞれ連結された5本のケーブル65〜69と、制御手段31に連結された5本のケーブル75〜79とが、5個のコネクタ85〜89によって接続されていることになる。
この点、ヒートポンプユニット13は設置面(地面に形成された基礎部や地面)に固定された台の上に筺体13aが取り付けられ、設置面から1m以上の高さ位置に配されて、水害による水没が防止されている。
そこで、貯湯タンク11内の湯の沸き上げに機能することが求められる温度センサ24、三方弁60、ポンプ50(即ち、電気系統機構)及び制御手段31は、貯湯タンクユニット12の筺体12aに取り付けられた脚部(貯湯タンクユニット12の取付部の一例)が設置面に固定された状態で、設置面から1m以上の高さ位置にある領域(以下、「高領域」と言う)に設けられている。
貯湯タンク11内の湯の沸き上げには温度センサ24も正常に機能していることが求められるところ、温度センサ24と制御手段31を接続しているケーブル64、コネクタ84、ケーブル74の中で、コネクタ84は水没により温度センサ24及び制御手段31間の信号伝達を行えない状態になるため、コネクタ84も高領域に設けられている。
温度センサ23として、短期間の水没であれば不具合が生じにくいサーミスタが採用されているが、コネクタ83が水没すると、制御手段31は温度センサ23の計測温度を取得できず、貯湯タンク11内の湯を給湯管15経由で外部に供給できなくなる。よって、本実施の形態では、コネクタ83も高領域に設けている。
温度センサ16、23〜29、39、48として同じサーミスタ(短期間の水没であれば不具合が生じにくいサーミスタ)が採用され、ケーブル62〜71の長さが等しい。
例えば、水害から保護する対象を貯湯タンク内の湯の沸き上げのみに利用される電気系統機構及び制御手段に限定するのであれば、コネクタC1、C2、C3や給湯管を流れる湯に水を混合する混合弁を高領域に設ける必要はない。
また、加熱手段として、ヒートポンプユニット以外のもの、例えば、貯湯タンク内に設けられたヒータを採用してもよい(この場合、ヒータは貯湯タンクユニット内に備えられるが、当該ヒータは電気系統機構に該当しない)。
Claims (5)
- 貯湯タンクユニットに設けられた貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクユニットに設けられ、前記加熱手段を作動させる制御手段とを有する貯湯式給湯装置において、
前記制御手段と、前記貯湯タンクユニットに備えられ、前記貯湯タンク内の水の加熱に利用される、前記加熱手段を除く電気系統機構とは、前記貯湯タンクユニットの取付部が設置面に固定された状態で、該設置面から1m以上の高さ位置にある高領域に設けられていることを特徴とする貯湯式給湯装置。 - 請求項1記載の貯湯式給湯装置において、前記加熱手段は、前記貯湯タンクの下部に接続された管Kを流れる該貯湯タンクからの水を加熱して湯にするヒートポンプユニットであって、前記電気系統機構として、前記管Kを通過した湯の送り先を、前記貯湯タンクの上部に湯を流入させる管J及び前記貯湯タンクの下部に湯を流入させる管Lのいずれか一方から他方に切り替える三方弁と、前記貯湯タンクの下部の水を前記管K経由で前記ヒートポンプユニットに送るポンプとが設けられていることを特徴とする貯湯式給湯装置。
- 請求項1又は2記載の貯湯式給湯装置において、前記貯湯タンクの異なる高さ位置に配されて該貯湯タンク内の湯温を計測するn個の残湯量温度センサを更に備え、該n個の残湯量温度センサにそれぞれ連結された第1ケーブルと前記制御手段に連結されたn本の第2ケーブルとをそれぞれ接続するn個のコネクタC1が、前記高領域に位置していることを特徴とする貯湯式給湯装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の貯湯式給湯装置において、前記貯湯タンクユニット内の部材の凍結を防止するヒータを更に備え、該ヒータは防水タイプであり、該ヒータに連結された第3ケーブルと前記制御手段に連結された第4ケーブルとを接続するコネクタC2が前記高領域に配置されていることを特徴とする貯湯式給湯装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の貯湯式給湯装置において、前記貯湯タンクの上部から給湯管に送り出された湯に水を混合する混合弁と、前記混合弁によって水が混合された湯の温度を計測する給湯温度センサとを更に備え、該給湯温度センサに連結された第5ケーブル及び前記制御手段に連結された第6ケーブルを接続するコネクタC3と、前記混合弁とが、前記高領域に位置していることを特徴とする貯湯式給湯装置。
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