JP2850811B2 - Water heater - Google Patents

Water heater

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JP2850811B2
JP2850811B2 JP30806495A JP30806495A JP2850811B2 JP 2850811 B2 JP2850811 B2 JP 2850811B2 JP 30806495 A JP30806495 A JP 30806495A JP 30806495 A JP30806495 A JP 30806495A JP 2850811 B2 JP2850811 B2 JP 2850811B2
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water
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有史 山崎
孝夫 相澤
晋司 吉川
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、蓄冷運転が可能
な給湯装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot water supply apparatus capable of performing a cold storage operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】高温多湿な夏期における不快な室内環境
も、空気調和機を用いて冷房及び除湿を行うことにより
快適なものとすることができる。そのため空気調和機の
普及には目覚ましいものがあるが、一方で真夏の昼間に
は冷房のために電力需要がピークに達し、大きな工場等
では供給電力が制限されるという問題を生じる場合があ
る。このような場合に、夜間の安価な電力を利用して冷
熱を蓄え、これを昼間の空気調和機の冷房負荷の軽減に
用いることができれば、経済的であるのみならず電力需
要のピークの緩和に役立つことになる。
2. Description of the Related Art An uncomfortable indoor environment in a hot and humid summer can be made comfortable by cooling and dehumidifying using an air conditioner. For this reason, the spread of air conditioners is remarkable, but on the other hand, there is a case where power demand reaches a peak in the daytime in the middle of summer due to cooling, and there is a problem that power supply is limited in large factories and the like. In such a case, if cold energy can be stored by using inexpensive electricity at night and used to reduce the cooling load of the air conditioner during the day, it would be economical as well as alleviate the peak of power demand. Will be helpful.

【0003】かかる観点から上記問題を解決するために
なされたものとして、特開平6−159845号公報記
載の給湯装置がある。図15は、この従来例の給湯装置
の水系統を示す回路図である。この給湯装置は、加熱手
段としての電気ヒータ30を内蔵する加熱タンク31
と、湯を貯える第1貯湯タンク32と、湯または冷水を
貯える第2貯湯タンク33とを立設し、加熱タンク31
および第1、第2貯湯タンク32、33の頂部に給湯配
管35を、加熱タンク31および第2貯湯タンク33の
底部に第2三方弁42を介して給水配管36をそれぞれ
接続し、第1貯湯タンク32の底部と第2貯湯タンク3
3の頂部とを配管37で接続している。またヒートポン
プシステムの凝縮器または蒸発器に切り換えられる二重
管式の熱交換器39とポンプ40とを介設した循環配管
38の一端38aを加熱タンク31の底部に接続する一
方、第1三方弁41を介して2つに分岐する循環配管3
8の他端38b、38cを、加熱タンク31、第2貯湯
タンク33の底部にそれぞれ接続している。
[0003] In order to solve the above problem from such a viewpoint, there is a hot water supply apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-159845. FIG. 15 is a circuit diagram showing a water system of the conventional hot water supply apparatus. This hot water supply apparatus has a heating tank 31 having a built-in electric heater 30 as heating means.
And a first hot water storage tank 32 for storing hot water and a second hot water storage tank 33 for storing hot or cold water.
A hot water supply pipe 35 is connected to the tops of the first and second hot water storage tanks 32 and 33, and a water supply pipe 36 is connected to the bottoms of the heating tank 31 and the second hot water storage tank 33 via a second three-way valve 42, respectively. The bottom of the tank 32 and the second hot water storage tank 3
3 is connected by a pipe 37. In addition, one end 38a of a circulation pipe 38 provided with a pump 40 and a double-pipe heat exchanger 39 which is switched to a condenser or an evaporator of a heat pump system is connected to the bottom of the heating tank 31, while a first three-way valve is provided. Circulation pipe 3 branching into two via 41
8 are connected to the bottoms of the heating tank 31 and the second hot water storage tank 33, respectively.

【0004】上記第2三方弁42と第2貯湯タンク33
との間の給水配管36には、第1貯湯タンク32の底部
に連なる給水分岐管47を分岐させる第4三方弁44を
介設し、上記熱交換器39と加熱タンク31との間の循
環配管38には、第2貯湯タンク33の頂部に連なる循
環第1分岐管48を分岐させる第3三方弁43を介設
し、上記第1三方弁41と第2貯湯タンク33との間の
循環配管38には、第1貯湯タンク32の底部に連なる
循環第2分岐管49を分岐させる第5三方弁45を介設
している。さらに、制御装置(図示せず)からの種々の
指令信号に基づいて、上記熱交換器39を凝縮器、蒸発
器のいずれかに切換動作させ、各三方弁41〜45の切
換およびポンプ10の発停を制御する制御器50を設け
ている。なお給水配管36の入口側は給水口34に連な
る一方、給湯配管35の出口側は先端が給湯口37aに
なっており、さらにこの給湯配管35は自動混合栓46
によって給水配管36とも接続されている。
The second three-way valve 42 and the second hot water storage tank 33
A fourth three-way valve 44 for branching a water supply branch pipe 47 connected to the bottom of the first hot water storage tank 32 is provided in the water supply pipe 36 between the heat exchanger 39 and the heating tank 31. The pipe 38 is provided with a third three-way valve 43 for branching a circulation first branch pipe 48 connected to the top of the second hot water storage tank 33, and a circulation between the first three-way valve 41 and the second hot water storage tank 33. The pipe 38 is provided with a fifth three-way valve 45 for branching a circulation second branch pipe 49 connected to the bottom of the first hot water storage tank 32. Further, based on various command signals from a control device (not shown), the heat exchanger 39 is switched to one of a condenser and an evaporator, and the three-way valves 41 to 45 are switched and the pump 10 is switched. A controller 50 for controlling start and stop is provided. The inlet side of the water supply pipe 36 is connected to the water supply port 34, while the outlet side of the hot water supply pipe 35 has a distal end provided with a water supply port 37 a.
It is also connected to the water supply pipe 36 by the.

【0005】次に制御器50は、例えば夏季の夜間等に
蓄冷運転指令を受けると、熱交換器39を蒸発器として
機能させ、同時に第1、第5三方弁41、45を破線
側、第3三方弁43を実線側にそれぞれ切り換え、ポン
プ40を逆転駆動する。すると循環配管38は第2貯湯
タンク33とのみ連通し、第2貯湯タンク33内の水の
みが図14の破線矢印で示すように熱交換器39を経て
循環し、第2貯湯タンク33に冷水が貯溜されることに
なる。続いて制御器50は、放冷運転指令を受けると熱
交換器39を凝縮器として機能させ、同時に各三方弁4
1〜45を上記蓄冷運転指令を受けた時と同じ状態に切
り換え、ポンプ40を正転駆動する。このようにして第
2貯湯タンク33内に貯溜した冷水を熱交換器39を経
て実線矢印方向に循環させ、凝縮器として機能する熱交
換器39においてその放冷を行う。そしてこれによって
ヒートポンプシステムを空気調和機として適用した場合
に、その室外熱交換器(図示せず)を作動させることな
く室内の冷房を行うことが可能となり、冷房負荷を軽減
することができるようになっている。
Next, when the controller 50 receives a cold storage operation command, for example, at night in summer, the controller 50 causes the heat exchanger 39 to function as an evaporator, and at the same time, causes the first and fifth three-way valves 41 and 45 to switch to (3) The three-way valve 43 is switched to the solid line side, and the pump 40 is driven in reverse. Then, the circulation pipe 38 communicates only with the second hot water storage tank 33, and only the water in the second hot water storage tank 33 circulates through the heat exchanger 39 as shown by the dashed arrow in FIG. Will be stored. Subsequently, when the controller 50 receives the cooling operation command, the controller 50 causes the heat exchanger 39 to function as a condenser, and
1 to 45 are switched to the same state as when the cold storage operation command is received, and the pump 40 is driven to rotate forward. The cold water thus stored in the second hot water storage tank 33 is circulated in the direction of the solid line arrow through the heat exchanger 39, and is cooled in the heat exchanger 39 functioning as a condenser. Thus, when the heat pump system is applied as an air conditioner, it becomes possible to perform indoor cooling without activating the outdoor heat exchanger (not shown), so that the cooling load can be reduced. Has become.

【0006】また上記のように第2貯湯タンク33に冷
水を貯溜した状態で給湯を可能とするために、制御器5
0は、給湯運転指令を受けると熱交換器39を凝縮器と
して機能させ、同時に第1及び第3三方弁41、43を
破線側、第5三方弁45を実線側に切り換え、ポンプ4
0を正転駆動する。すると加熱タンク31及び第1貯湯
タンク32の湯水を熱交換器39を経て循環でき、両タ
ンク31、32内の湯水を沸き上げることができる。そ
して第2及び第4三方弁42、44の連通状態を切り換
えて給水配管36から給水圧を加えることにより、給湯
口37aからの給湯ができるようになっている。なお自
動混合栓46は、加熱タンク31と第1貯湯タンク32
との間で出湯タンクを切り換える際における利用者の火
傷防止のために設けられたものである。そしてこのよう
にして上記従来例の給湯装置では、冷房負荷を軽減する
ための蓄冷と、給湯あるいは貯湯とが可能となってい
る。
In order to supply hot water with cold water stored in the second hot water storage tank 33 as described above, the controller 5
0, when the hot water supply operation command is received, the heat exchanger 39 functions as a condenser, and at the same time, the first and third three-way valves 41 and 43 are switched to the broken line side and the fifth three-way valve 45 is switched to the solid line side.
0 is driven forward. Then, the hot and cold water in the heating tank 31 and the first hot water storage tank 32 can be circulated through the heat exchanger 39, and the hot and cold water in both tanks 31, 32 can be boiled. Then, by switching the communication state of the second and fourth three-way valves 42 and 44 and applying a water supply pressure from the water supply pipe 36, hot water can be supplied from the hot water supply port 37a. The automatic mixer tap 46 is connected to the heating tank 31 and the first hot water storage tank 32.
This is provided to prevent a user from being burned when switching the hot water tank between. Thus, in the above-described conventional hot water supply apparatus, cold storage for reducing the cooling load and hot water supply or hot water storage are possible.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、蓄冷用のタンク33を貯湯用のタンク31、3
2とは別に設ける必要がある。そしてこれに伴って分岐
回路等の水系統が複雑になり、また三方弁等の部品点数
も増加する。従って装置が複雑化し、これがコストアッ
プを招く一因になると共に、制御が複雑となって安定な
動作を容易に得ることが困難になるという問題があっ
た。
However, in the above conventional example, the cold storage tank 33 is replaced with the hot water storage tanks 31 and 3.
2 must be provided separately. Along with this, a water system such as a branch circuit becomes complicated, and the number of parts such as a three-way valve also increases. Therefore, there is a problem that the apparatus becomes complicated, which causes an increase in cost, and that the control becomes complicated and it is difficult to easily obtain a stable operation.

【0008】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、単一の貯湯タ
ンクによる簡素な構成で蓄冷と給湯、あるいは貯湯が可
能な給湯装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and has as its object to provide a hot water supply apparatus capable of storing and supplying cold water or hot water with a simple configuration using a single hot water storage tank. Is to do.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0009】そこで請求項1の給湯装置は、供給する市
水を流入させる第1給水口2を下端部に設ける一方、上
端部には給湯する湯水を流出させる給湯口3を設けた貯
湯タンク1と、ヒートポンプシステムの凝縮器又は蒸発
器として切り換え可能に機能する熱交換器4に対して熱
交換可能に設けられると共に循環ポンプ15が介設され
た熱交換路5とを備え、上記熱交換路5の出口側5aが
上記貯湯タンク1の中間部に設けられた出湯口6に接続
される一方、その入口側5bが上記貯湯タンク1の下端
部に設けられた取水口7に接続され、上記循環ポンプ1
5を作動させて貯湯タンク1内の湯水の温調を行う給湯
装置において、上記出湯口6よりも下側の位置において
上記貯湯タンク1に出水口8を設けて、熱交換路5から
貯湯タンク1への湯水の流入を主として上記出湯口6を
経由して行う第1切換状態と、上記流入を主として上記
出水口8を経由して行う第2切換状態とを切り換える第
1流路切換手段26を設け、さらに制御手段14を設け
て、この制御手段14は、給湯運転指令があったとき
は、第1切換状態となるように上記第1流路切換手段2
6を切り換えると共に上記熱交換器4を凝縮器として機
能させて給湯し、蓄冷運転指令があったときは、第2切
換状態となるように上記第1流路切換手段26を切り換
えると共に上記熱交換器4を蒸発器として機能させて冷
水を貯溜し、放冷運転指令があったときは、上記熱交換
器4を凝縮器として機能させて熱交換路5で放冷する制
御を行うようにしたことを特徴としている。
Therefore, the hot water supply apparatus according to claim 1 has a first hot water supply port 2 at a lower end portion through which city water to be supplied flows, and a hot water supply tank 1 having a hot water supply port 3 at an upper end portion through which hot water flows out. And a heat exchange path 5 provided so as to be capable of exchanging heat with the heat exchanger 4 functioning as a condenser or an evaporator of the heat pump system and having a circulation pump 15 interposed therebetween. 5 is connected to a hot water outlet 6 provided at an intermediate portion of the hot water storage tank 1, while its inlet side 5b is connected to a water intake 7 provided at a lower end of the hot water storage tank 1, Circulation pump 1
In the hot water supply device for controlling the temperature of the hot water in the hot water storage tank 1 by operating the hot water storage tank 5, a water outlet 8 is provided in the hot water storage tank 1 at a position lower than the hot water outlet 6, and the hot water storage tank 5 The first flow path switching means 26 switches between a first switching state in which the hot water flows into the main unit 1 mainly through the tap hole 6 and a second switching state in which the inflow mainly flows through the water outlet 8. And a control means 14 provided by the first flow path switching means 2 so as to be in a first switching state when a hot water supply operation command is issued.
6 and the heat exchanger 4 functions as a condenser to supply hot water. When a cold storage operation command is issued, the first flow path switching means 26 is switched so as to be in the second switching state, and the heat exchange is performed. The heat exchanger 4 functions as a condenser and is cooled by the heat exchange passage 5 when the cooling operation is commanded. It is characterized by:

【0010】上記請求項1の給湯装置では、給湯時にお
ける貯湯タンク1への温水の供給は出湯口6から行な
い、蓄冷時における貯湯タンク1への冷水の供給は上記
出湯口6よりも下側の位置に設けられた出水口8から行
うようにしている。そのため温水あるいは冷水の供給に
よって両者が混合することなく、貯湯タンク1の出湯口
6近傍よりも上端側には熱交換器4で加熱された温水
が、そして出水口8近傍よりも下端側には熱交換器4で
冷却された冷水が、それぞれ安定に分離して貯溜される
ことになる。そして放冷のための取水口7は貯湯タンク
1の下端部に、また出湯のための給湯口3は上端部にそ
れぞれ設けられているので、単一の貯湯タンク1を用い
た貯湯専用の給湯装置にわずかな部材を付加しただけの
簡素な装置によって、蓄冷と給湯あるいは貯湯を行うこ
とが可能となる。
In the hot water supply apparatus of the first aspect, the supply of hot water to the hot water storage tank 1 at the time of hot water supply is performed from the hot water outlet 6, and the supply of cold water to the hot water storage tank 1 at the time of cold storage is below the hot water outlet 6. From the water outlet 8 provided at the position. Therefore, the hot water heated by the heat exchanger 4 is located on the upper end side of the hot water storage tank 1 near the outlet 6 and the lower end is located on the lower end side of the vicinity of the outlet 8 without being mixed by the supply of hot or cold water. The cold water cooled by the heat exchanger 4 is stably separated and stored. Since the water inlet 7 for cooling water is provided at the lower end of the hot water storage tank 1 and the hot water supply port 3 for hot water is provided at the upper end thereof, the hot water supply dedicated to hot water storage using the single hot water storage tank 1 is provided. Cold storage and hot water supply or hot water storage can be performed by a simple device with only a few components added to the device.

【0011】また請求項2の給湯装置は、上記制御手段
14は、放冷運転中においては、市水温度Tsと熱交換
路5の出口側5aにおける返流の水温度Tmとを比較
し、市水温度Tsよりも上記水温度Tmの方が高いとき
は上記第1流路切換手段26を上記第1切換状態とする
一方、市水温度Tsよりも上記水温度Tmの方が低いと
きは上記第1流路切換手段26を上記第2切換状態とす
る制御を行うようにしたことを特徴としている。
In the hot water supply apparatus of the second aspect, the control means compares the city water temperature Ts with the return water temperature Tm at the outlet side 5a of the heat exchange path 5 during the cooling operation. When the water temperature Tm is higher than the city water temperature Ts, the first flow path switching unit 26 is set to the first switching state. On the other hand, when the water temperature Tm is lower than the city water temperature Ts. It is characterized in that the first flow path switching means 26 is controlled to be in the second switching state.

【0012】上記請求項2の給湯装置では、放冷によっ
て市水よりも高温となった水は出湯口6近傍よりも上端
側へと返流され、また未だ市水よりも低温を保つ水は出
水口8近傍よりも下端側へと返流される。従って貯溜し
ている冷水の温度が熱交換路5からの返流によって上昇
することを回避して、放冷運転の効率を向上させること
が可能となる。
In the hot water supply apparatus of the second aspect, the water which has become higher in temperature than the city water due to cooling is returned to the upper end side from the vicinity of the tap 6, and the water which is still lower in temperature than the city water is The water is returned to the lower end side from the vicinity of the water outlet 8. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the stored cold water from rising due to the return from the heat exchange path 5, and to improve the efficiency of the cooling operation.

【0013】さらに請求項3の給湯装置は、上記貯湯タ
ンク1の出湯口6と出水口8との中間部近傍に取湯口9
を設けて、貯湯タンク1から上記熱交換路5への湯水の
流出を主として上記取水口7を経由して行う第1切換状
態と、上記流出を主として上記取湯口9を経由して行う
第2切換状態とを切り換える第2流路切換手段27を設
け、上記制御手段14は、給湯運転指令があったとき
は、第2切換状態となるように上記第2流路切換手段2
7を切り換えると共に上記熱交換器4を凝縮器として機
能させて給湯し、蓄冷運転指令があったときは、第1切
換状態となるように上記第2流路切換手段27を切り換
えると共に上記熱交換器4を蒸発器として機能させて冷
水を貯溜し、放冷運転指令があったときは、第1切換状
態となるように上記第2流路切換手段27を切り換える
と共に上記熱交換器4を凝縮器として機能させて熱交換
路5で放冷する制御を行うようにしたことを特徴として
いる。
Further, in the hot water supply apparatus according to the third aspect, a hot water inlet 9 is provided near an intermediate portion between the hot water outlet 6 and the water outlet 8 of the hot water storage tank 1.
A first switching state in which hot water flows out of the hot water storage tank 1 to the heat exchange path 5 mainly through the water intake port 7 and a second switching state in which the water flow out mainly flows through the hot water inlet 9. A second flow path switching means 27 for switching between a switching state and a switching state is provided, and the control means 14 controls the second flow path switching means 2 so as to be in the second switching state when a hot water supply operation command is issued.
7 and the heat exchanger 4 functions as a condenser to supply hot water. When a cold storage operation command is issued, the second flow path switching means 27 is switched to the first switching state and the heat exchange is performed. The cooling device is made to function as an evaporator to store cold water, and when a cooling operation command is issued, the second flow path switching means 27 is switched so as to be in the first switching state, and the heat exchanger 4 is condensed. It is characterized in that it is made to function as a vessel and controls to cool down in the heat exchange path 5.

【0014】上記請求項3の給湯装置では、上記出湯口
6と出水口8との中間部近傍に取湯口9を設け、給湯時
に加熱する湯水はこの取湯口9から取り出すようにして
いる。従って冷水を貯溜している場合にもこれに影響を
与えることなく加熱のために湯水を循環させることが可
能であり、また比較的温度の高い湯水を加熱することに
なるので、加熱効率を向上させることが可能となる。
In the hot water supply apparatus of the third aspect, a hot water inlet 9 is provided near an intermediate portion between the hot water outlet 6 and the water outlet 8, and hot water to be heated at the time of hot water supply is taken out from the hot water outlet 9. Therefore, even if cold water is stored, it is possible to circulate hot water for heating without affecting this, and to heat relatively hot water, thereby improving the heating efficiency. It is possible to do.

【0015】請求項4の給湯装置は、上記取湯口9と出
水口8との中間部近傍に対して市水を供給可能な位置に
第2給水口10を設けて、貯湯タンク1への市水の供給
を主として第1給水口2を経由して行う第1切換状態
と、上記供給を主として第2給水口10を経由して行う
第2切換状態とを切り換える第3流路切換手段28を設
け、上記制御手段14は、貯湯タンク1に冷水を貯溜し
ているときは、第2切換状態となるように上記第3流路
切換手段28を切り換える制御を行うようにしたことを
特徴としている。
In the hot water supply apparatus of the fourth aspect, a second water supply port 10 is provided at a position where city water can be supplied to the vicinity of an intermediate portion between the hot water supply port 9 and the water discharge port 8, so that the water supply to the hot water storage tank 1 can be performed. The third flow path switching means 28 for switching between a first switching state in which the supply of water is mainly performed through the first water supply port 2 and a second switching state in which the supply is mainly performed through the second water supply port 10 is provided. The control means 14 is characterized in that when cold water is stored in the hot water storage tank 1, control is performed to switch the third flow path switching means 28 so as to be in the second switching state. .

【0016】上記請求項4の給湯装置では、貯湯タンク
1に貯溜する温水と冷水との間に、供給された市水が貯
溜して境界層を形成するようになっている。そのため温
水と冷水との間で直接に熱交換が行われることを回避す
ることができ、蓄冷及び給湯運転の効率をさらに向上さ
せることが可能となる。また出湯時に第2給水口10に
対して給水圧を加えることにより、貯溜する冷水に影響
を与えることなく給湯口3を経由して出湯することが可
能となる。
In the hot water supply device of the fourth aspect, the supplied city water is stored between the hot water and the cold water stored in the hot water storage tank 1 to form a boundary layer. Therefore, it is possible to avoid direct heat exchange between the hot water and the cold water, and it is possible to further improve the efficiency of the cold storage and hot water supply operation. In addition, by applying a water supply pressure to the second water supply port 10 at the time of tapping, it is possible to tap the hot water via the water supply port 3 without affecting the stored cold water.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、この発明の給湯装置の具体
的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, specific embodiments of the hot water supply apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0018】図1は、上記給湯装置における水系統を示
す回路図である。同図において1は電気ヒータ16を内
蔵する貯湯タンクであり、また4は、後述するヒートポ
ンプシステムの凝縮器又は蒸発器として切換可能に機能
する二重管式の熱交換器である。そしてこの熱交換器4
と熱交換可能に熱交換路5が設けられ、これに介設され
た循環ポンプ15の作動によってその入口側5bから出
口側5aへと湯水が流通するようになっている。また上
記熱交換路5の出口側5aは、第1三方弁11を介して
出湯管17と出水管18とに分岐し、貯湯タンク1の中
間部に設けられた出湯口6に上記出湯管17が接続され
る一方、上記出湯口6よりも下側の位置において貯湯タ
ンク1に設けられた出水口8に、上記出水管18が接続
されている。そしてこれらの第1三方弁11、出湯管1
7及び出水管18によって第1流路切換手段26を構成
している。一方、上記熱交換路5の入口側5bは、第2
三方弁12を介して取湯管19と取水管20とに分岐し
ている。そして上記出湯口6と出水口8との中間位置に
おいて貯湯タンク1に設けられた取湯口9に上記取湯管
19が接続される一方、貯湯タンク1の下端部に設けら
れた取水口7に取水管20が接続されている。そしてこ
れらの第2三方弁12、取湯管19、及び取水管20に
よって第2流路切換手段27を構成している。また同図
において22は給水圧を加えながら貯湯タンク1に市水
を供給する給水配管であり、その貯湯タンク1側が第3
三方弁13を介して第1給水管24と第2給水管25と
に分岐し、貯湯タンク1の下端部に設けた第1給水口2
に上記第1給水管24が接続される一方、上記取湯口9
と出水口8との中間位置において貯湯タンク1に設けら
れた第2給水口10に上記第2給水管25が接続されて
いる。そしてこれらの第3三方弁13、第1給水管24
及び第2給水管25によって第3流路切換手段28を構
成している。さらに貯湯タンク1の上端部には給湯口3
が設けられて給湯配管23が接続され、下端部には貯湯
タンク1内に貯溜する湯水を抜くための排水管21が設
けられている。そして上記の水系統回路は制御手段14
によって制御されるが、この制御手段14はCPU、メ
モリ、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピ
ュータを用いて構成されたものである。また上記熱交換
路5の出口側5aには、熱交換路5から貯湯タンク1へ
と返流される水の温度Tmを検出する水温度センサ5c
が設けられる一方、上記第2給水管25には、貯湯タン
ク1に供給される市水の温度Tsを検出する市水温度セ
ンサ25aが設けられている。そしてそれぞれのセンサ
5c、25aで検出された水温度Tm及び市水温度Ts
は、上記制御手段14に入力されるようになっている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a water system in the water heater. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hot water storage tank containing an electric heater 16, and reference numeral 4 denotes a double-pipe heat exchanger functioning as a condenser or an evaporator of a heat pump system to be described later. And this heat exchanger 4
A heat exchange path 5 is provided so as to be able to exchange heat with water, and hot water flows from its inlet side 5b to its outlet side 5a by the operation of a circulation pump 15 interposed therebetween. The outlet side 5a of the heat exchange path 5 branches into a tapping pipe 17 and a tapping pipe 18 via a first three-way valve 11, and the tapping pipe 17 is provided at a tapping port 6 provided at an intermediate portion of the hot water storage tank 1. On the other hand, the water outlet pipe 18 is connected to the water outlet 8 provided in the hot water storage tank 1 at a position below the water outlet 6. And these first three-way valve 11, tapping pipe 1
The first channel switching means 26 is constituted by the drainage pipe 7 and the water outlet pipe 18. On the other hand, the inlet side 5b of the heat exchange path 5
It branches into a hot water pipe 19 and a water intake pipe 20 via the three-way valve 12. The hot water supply pipe 19 is connected to the hot water supply port 9 provided in the hot water storage tank 1 at an intermediate position between the hot water supply port 6 and the water discharge port 8, while the water supply port 7 provided at the lower end of the hot water storage tank 1 is connected to An intake pipe 20 is connected. The second three-way valve 12, the hot water pipe 19, and the water intake pipe 20 constitute second flow path switching means 27. In the same figure, reference numeral 22 denotes a water supply pipe for supplying city water to the hot water storage tank 1 while applying a water supply pressure, and the hot water storage tank 1 side is the third water supply pipe.
A first water supply port 2 provided at a lower end of the hot water storage tank 1 is branched into a first water supply pipe 24 and a second water supply pipe 25 via the three-way valve 13.
The first water supply pipe 24 is connected to the
The second water supply pipe 25 is connected to the second water supply port 10 provided in the hot water storage tank 1 at an intermediate position between the water supply port 8 and the water supply port 8. The third three-way valve 13 and the first water supply pipe 24
And the second water supply pipe 25 constitutes a third flow path switching means 28. A hot water supply port 3 is provided at the upper end of the hot water storage tank 1.
Is provided, a hot water supply pipe 23 is connected, and a drain pipe 21 for draining hot water stored in the hot water storage tank 1 is provided at a lower end portion. The above water system circuit is controlled by the control means 14.
The control means 14 is configured using a microcomputer having a CPU, a memory, an input / output interface, and the like. A water temperature sensor 5c for detecting the temperature Tm of the water returned from the heat exchange path 5 to the hot water storage tank 1 is provided at the outlet side 5a of the heat exchange path 5.
On the other hand, the second water supply pipe 25 is provided with a city water temperature sensor 25a for detecting the temperature Ts of city water supplied to the hot water storage tank 1. Then, the water temperature Tm and the city water temperature Ts detected by the respective sensors 5c and 25a.
Is input to the control means 14.

【0019】図2は、上記熱交換器4を備えたヒートポ
ンプシステムの冷媒系統を示す回路図である。このヒー
トポンプシステムは、同図に示すように圧縮機51、四
路切換弁52、室外ファン54を備えた室外熱交換器5
3、膨張弁60、及びそれぞれ室内膨張弁68a〜68
cを備えて互いに並列に接続された室内熱交換器56a
〜56cを、順次管路69a〜69fで接続し、また膨
張弁60に向かう管路69dに液閉鎖弁62と受液器5
5とを介設し、さらに管路69eにガス閉鎖弁63を介
設して構成されている。また圧縮機51の吐出管路69
aに第1電磁弁58を介設し、この手前から第2電磁弁
59と第1閉鎖弁65とを介設した第1管路70aを分
岐させて、その先端を熱交換器4の一端に接続する一
方、熱交換器4の他端と受液器55とを第2閉鎖弁64
及び第1キャピラリチューブ67を介設した第2管路7
0bで接続している。そして第1閉鎖弁65の圧縮機5
1側の第1管路70aを、第3電磁弁61を介設した第
3管路70cによって圧縮機51の吸入管路69fに接
続する一方、受液器55と吸入管路69fに設けたアキ
ュームレータ57とを第2キャピラリチューブ66を備
えた第4管路70dによって接続している。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a refrigerant system of a heat pump system provided with the heat exchanger 4. This heat pump system includes an outdoor heat exchanger 5 having a compressor 51, a four-way switching valve 52, and an outdoor fan 54 as shown in FIG.
3, expansion valve 60, and indoor expansion valves 68a to 68, respectively.
indoor heat exchanger 56a connected in parallel with each other
56c are sequentially connected by conduits 69a to 69f, and a liquid shutoff valve 62 and a receiver 5 are connected to a conduit 69d toward the expansion valve 60.
5 and a gas shut-off valve 63 in the line 69e. Also, the discharge line 69 of the compressor 51
a, a first electromagnetic valve 58 is interposed, a first conduit 70a having a second electromagnetic valve 59 and a first shut-off valve 65 interposed is branched from the first electromagnetic valve 58, and the end thereof is connected to one end of the heat exchanger 4. While the other end of the heat exchanger 4 and the liquid receiver 55 are connected to the second closing valve 64.
And a second conduit 7 interposed with a first capillary tube 67
0b. And the compressor 5 of the first closing valve 65
The first pipe 70a on the first side is connected to a suction pipe 69f of the compressor 51 by a third pipe 70c provided with a third solenoid valve 61, and provided on the liquid receiver 55 and the suction pipe 69f. The accumulator 57 is connected to the accumulator 57 by a fourth conduit 70d including the second capillary tube 66.

【0020】次に上記構成の給湯装置の運転動作につい
て説明する。まず給湯装置全体の制御装置(図示せず)
から蓄冷運転指令があったときは、制御手段14は冷媒
系統回路に対して次のような制御を行う。すなわち図2
に示す四路切換弁52を実線で示す通路側に切り換え、
第1電磁弁58、第3電磁弁61及び膨張弁60を開弁
する一方、第2電磁弁59と管路69dの液閉鎖弁62
とを閉弁し、圧縮機51からの吐出冷媒を同図に示す破
線矢印のように循環させ、熱交換器4を蒸発器として機
能させる。一方、水系統回路に対しては、図1に示す第
1三方弁11と第3三方弁13とを破線側に、そして第
2三方弁12を実線側にそれぞれ切り換えて循環ポンプ
15を作動させる。すると図3に示すように、貯湯タン
ク1の下端部に設けた取水口7から内部の貯溜水が流出
し、これが取水管20を介して熱交換路5を流通する。
そのときこの水は蒸発器として機能している熱交換器4
によって冷却されて冷水となり、出水管18を介して出
水口8から再び貯湯タンク1内へと返流される。そして
このような動作が継続して行われることによって、貯湯
タンク1の出水口8近傍よりも下端側に冷水が貯溜する
ことになる。
Next, the operation of the hot water supply apparatus having the above configuration will be described. First, a control device (not shown) for the entire hot water supply device
, The control means 14 performs the following control on the refrigerant system circuit. That is, FIG.
Is switched to the passage side indicated by the solid line,
The first solenoid valve 58, the third solenoid valve 61, and the expansion valve 60 are opened, while the second solenoid valve 59 and the liquid closing valve 62 in the line 69d are opened.
Is closed, and the refrigerant discharged from the compressor 51 is circulated as indicated by the dashed arrow in the figure, and the heat exchanger 4 functions as an evaporator. On the other hand, for the water system circuit, the circulating pump 15 is operated by switching the first three-way valve 11 and the third three-way valve 13 shown in FIG. 1 to the broken line side and switching the second three-way valve 12 to the solid line side. . Then, as shown in FIG. 3, the stored water inside flows out of the water intake port 7 provided at the lower end of the hot water storage tank 1, and flows through the heat exchange path 5 via the water intake pipe 20.
At this time, this water is used as a heat exchanger 4 functioning as an evaporator.
Then, the water is cooled and becomes cold water, and is returned to the inside of the hot water storage tank 1 again from the water outlet 8 through the water discharge pipe 18. By continuing such an operation, the cold water is stored at the lower end side of the hot water storage tank 1 near the water outlet 8.

【0021】次に、上記のようにして貯溜した冷水を利
用して冷房運転を行う場合について説明する。制御手段
14は、給湯装置全体の制御装置(図示せず)からの放
冷運転指令を受けて上記冷水利用冷房運転をするための
制御を行うが、冷媒系統回路に対しては、図2に示す四
路切換弁52を実線で示す通路側に切り換え、第1電磁
弁58、第3電磁弁61及び膨張弁60を閉弁する一
方、第2電磁弁59、液閉鎖弁62及びガス閉鎖弁63
を開弁し、圧縮機51からの吐出冷媒を同図に示す一点
鎖線のように循環させる。そして室内熱交換器56a〜
56cを蒸発器として機能させると共に、室外熱交換器
53は作動させずに熱交換器4を凝縮器として機能させ
る。一方、水系統回路に対しては、図1に示す第2三方
弁12を実線側に、そして第3三方弁13を破線側に切
り換える。また第1三方弁11については、上記市水温
度センサ25aで検出した市水温度Tsと、上記水温度
センサ5cで検出した返流の水温度Tmとに基づいて制
御する。この制御を図14に示すフローチャートを用い
て説明すれば、ステップS1で水温度Tmと市水温度T
sとを比較し、水温度Tmが市水温度Ts以下であれば
次にステップS2に進み、第1三方弁11を破線側に切
り換える。一方、水温度Tmが市水温度Tsよりも高い
ときは上記ステップS1からステップS3へと進み、第
1三方弁11を実線側に切り換える。そして上記ステッ
プS2、ステップS3からは次にステップS4へと進
み、放冷運転が継続中であるか否かを判断する。放冷運
転が継続中であれば再びステップS1へと戻り、上記ル
ーチンを繰り返す。以上のような制御によって各三方弁
11、12、13を切り換えて循環ポンプ15を作動さ
せると、図4に示すように、上記蓄冷運転指令を受けて
貯溜した冷水が、貯湯タンク1の下端部に設けた取水口
7から流出し、これが取水管20を介して熱交換路5を
流通する。そしてこの冷水は凝縮器として機能している
熱交換器4に対して放冷を行ない、再び貯湯タンク1内
へと返流される。このとき、上記冷水は熱交換路5で吸
熱することによってその温度が上昇するが、これが未だ
市水よりも温度の低いものであるときは出水口8近傍よ
りも下端側に返流する一方、すでに市水よりも温度の高
いものであるときは出湯口6近傍よりも上端側に返流す
るようになっている。従って貯溜している冷水の温度が
市水よりも温度の高い湯水によって上昇させられること
を回避し、効率の高い放冷運転を行うことができる。ま
た第1三方弁11に対する上記の制御に代えて、蓄冷運
転指令を受けた場合と同様に図1に示す第1三方弁11
を破線側に固定したまま循環ポンプ15を作動させるよ
うにしてもよい。このようにすれば、返流の温度が高く
なった場合に貯溜する冷水にいくらかの影響を与えるお
それも考え得るが、市水温度センサ25a、水温度セン
サ5cが不要になるので構成と制御とを簡素なものとし
てコストダウンを図ることができる。
Next, a case where the cooling operation is performed using the cold water stored as described above will be described. The control means 14 performs control for performing the cooling operation using the cold water in response to a cooling operation command from a control device (not shown) of the entire hot water supply apparatus. The four-way switching valve 52 shown is switched to the side shown by the solid line to close the first solenoid valve 58, the third solenoid valve 61, and the expansion valve 60, while the second solenoid valve 59, the liquid shut-off valve 62, and the gas shut-off valve are closed. 63
Is opened, and the refrigerant discharged from the compressor 51 is circulated as indicated by the dashed line in FIG. And the indoor heat exchanger 56a ~
56c functions as an evaporator, and the heat exchanger 4 functions as a condenser without operating the outdoor heat exchanger 53. On the other hand, for the water system circuit, the second three-way valve 12 shown in FIG. 1 is switched to the solid line side, and the third three-way valve 13 is switched to the broken line side. The first three-way valve 11 is controlled based on the city water temperature Ts detected by the city water temperature sensor 25a and the return water temperature Tm detected by the water temperature sensor 5c. This control will be described with reference to a flowchart shown in FIG. 14. In step S1, the water temperature Tm and the city water temperature T
s and if the water temperature Tm is equal to or lower than the city water temperature Ts, the process proceeds to step S2 to switch the first three-way valve 11 to the broken line side. On the other hand, when the water temperature Tm is higher than the city water temperature Ts, the process proceeds from step S1 to step S3, and switches the first three-way valve 11 to the solid line side. Then, the process proceeds from step S2 and step S3 to step S4, in which it is determined whether the cooling operation is continuing. If the cooling operation is continuing, the flow returns to step S1 again, and the above-described routine is repeated. When the circulating pump 15 is operated by switching the three-way valves 11, 12, and 13 by the above control, the cold water stored in response to the cold storage operation command is transferred to the lower end of the hot water storage tank 1 as shown in FIG. And flows through the heat exchange path 5 via the water intake pipe 20. Then, the cold water is allowed to cool down to the heat exchanger 4 functioning as a condenser, and is returned to the hot water storage tank 1 again. At this time, the temperature of the cold water rises by absorbing heat in the heat exchange path 5, but when the temperature is still lower than that of the city water, the cold water returns to the lower end side near the water outlet 8 while When the temperature is already higher than the city water, the water is returned to the upper end side from the vicinity of the tap 6. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the stored cold water from being raised by hot water having a higher temperature than city water, and to perform a cooling operation with high efficiency. Also, instead of the above control for the first three-way valve 11, the first three-way valve 11 shown in FIG.
The circulation pump 15 may be operated while fixing the position on the broken line side. In this case, if the return flow temperature becomes high, there is a possibility that the stored cold water may have some influence. However, since the city water temperature sensor 25a and the water temperature sensor 5c become unnecessary, the configuration and the control are not required. Can be simplified and cost can be reduced.

【0022】さらに上記のように貯湯タンク1の下端側
に冷水を貯溜した状態で行う給湯運転について説明す
る。給湯装置全体の制御装置(図示せず)から給湯運転
指令を受けたとき上記制御手段14は、冷媒系統回路に
対しては、図2に示す四路切換弁52を破線で示す通路
側に切り換え、第1電磁弁58、第3電磁弁61及び管
路69dの液閉鎖弁62を閉弁する一方、第2電磁弁5
9及び膨張弁60を開弁し、圧縮器51からの吐出冷媒
を同図に示す実線のように循環させて、熱交換器4を凝
縮器として機能させる。一方、水系統回路に対しては、
図1に示す第1三方弁11を実線側に、そして第2三方
弁12及び第3三方弁13を破線側にそれぞれ切り換え
て循環ポンプ15を作動させる。すると図5に示すよう
に、出水口8よりも上側の位置において貯湯タンク1に
設けた取湯口9から貯溜水が流出し、これが取湯管19
を介して熱交換路5を流通する。そのとき上記貯溜水は
凝縮器として機能している熱交換器4によって加熱さ
れ、出湯管17を介して出湯口6から再び貯湯タンク1
内に返流される。そしてこのような動作が継続して行わ
れることによって、貯溜する冷水に影響を与えることな
く、貯湯タンク1の取湯口9近傍よりも上端側に加熱さ
れた温水が貯溜されることになる。このとき、第2給水
管25を介して第2給水口10から給水圧を加えながら
貯湯タンク1内に給水を行うことによって、図6に示す
ように給湯口3から温水が出湯することになるが、冷水
は出水口8よりも下端側に貯溜しているため、貯溜する
冷水に市水との混合による温度上昇などの影響を与える
ことなく給湯することができる。
Further, a hot water supply operation performed in a state where cold water is stored at the lower end side of the hot water storage tank 1 as described above will be described. When receiving a hot water supply operation command from a control device (not shown) of the entire hot water supply device, the control means 14 switches the four-way switching valve 52 shown in FIG. , The first solenoid valve 58, the third solenoid valve 61, and the liquid shut-off valve 62 in the pipe 69d are closed, while the second solenoid valve 5 is closed.
9 and the expansion valve 60 are opened, and the refrigerant discharged from the compressor 51 is circulated as shown by the solid line in the figure, so that the heat exchanger 4 functions as a condenser. On the other hand, for water system circuits,
The circulating pump 15 is operated by switching the first three-way valve 11 shown in FIG. 1 to the solid line side, and switching the second three-way valve 12 and the third three-way valve 13 to the broken line side. Then, as shown in FIG. 5, stored water flows out of hot water inlet 9 provided in hot water storage tank 1 at a position above water outlet 8, and this flows into hot water pipe 19.
Through the heat exchange path 5. At this time, the stored water is heated by the heat exchanger 4 functioning as a condenser, and is again supplied from the hot water outlet 6 through the hot water pipe 17 to the hot water storage tank 1.
Will be returned within. By continuing such an operation, the heated hot water is stored on the upper end side of the hot water storage tank 1 rather than near the hot water inlet 9 without affecting the stored cold water. At this time, hot water is supplied from the hot water supply port 3 as shown in FIG. 6 by supplying water into the hot water storage tank 1 while applying water supply pressure from the second water supply port 10 via the second water supply pipe 25. However, since the cold water is stored at the lower end side of the water outlet 8, the stored cold water can be supplied without affecting the temperature rise due to mixing with city water.

【0023】また、図7、図8は、貯湯タンク1に冷水
を貯溜せず、その全体に温水を貯溜する貯湯運転を示し
ている。この貯湯運転は、制御手段14が給湯装置全体
の制御装置(図示せず)から貯湯運転指令を受けたとき
に行われるが、この場合における冷媒系統回路に対する
制御は給湯運転指令を受けた場合と同じであるのでここ
での説明は省略する。また水系統回路に対しては、第1
三方弁11を破線側に、第2三方弁12を実線側に、そ
して第3三方弁23を実線側に切り換えて循環ポンプ1
5を作動させる。このような制御を行うことにより貯湯
タンク1の全体に温水を貯溜し、多量の給湯を行うこと
ができる。なおこのとき熱交換路5での加熱のみでは十
分でない場合には、電気ヒータ16を用いてさらに加熱
することができる。
FIGS. 7 and 8 show a hot water storage operation in which hot water is stored in the hot water storage tank 1 without storing cold water. The hot water storage operation is performed when the control means 14 receives a hot water storage operation command from a control device (not shown) of the entire hot water supply apparatus. In this case, control of the refrigerant system circuit is performed when the hot water supply operation command is received. Since they are the same, the description here is omitted. For the water system circuit, the first
The three-way valve 11 is switched to the dashed line, the second three-way valve 12 is switched to the solid line, and the third three-way valve 23 is switched to the solid line.
Activate 5 By performing such control, hot water can be stored in the entire hot water storage tank 1 and a large amount of hot water can be supplied. At this time, if heating only in the heat exchange path 5 is not sufficient, the electric heater 16 can be used for further heating.

【0024】上記のようにこの給湯装置の貯湯タンク1
には、出水口8近傍よりも下端側に冷水が貯溜され、取
湯口9近傍よりも上端側に温水が貯溜される。そしてこ
のときには第2給水口10から市水が供給されるので、
上記温水と冷水との間には図9(a)に示すように市水
の層が形成されることになる。本実施形態の給湯装置で
は、このような市水の中間層が存在することで温水と冷
水との間で直接に熱伝達が生じることがなく、長時間に
わたり両者を安定して貯溜しておくことができる。同図
(b)は時間の経過に対する温水及び冷水の温度変化を
示すグラフである。同図に示すように、温水と市水との
間及び市水と冷水との間のみで熱伝達が行われることか
ら、矢印で示すように温水と冷水との間には境界層が形
成され、従って単一の貯湯タンク1による簡素な構成で
あっても蓄冷運転で生成した冷水を熱損失なく有効に貯
溜し、また利用することができるようになっている。
As described above, the hot water storage tank 1 of this hot water supply device
, Cold water is stored at a lower end side of the vicinity of the water outlet 8, and warm water is stored at an upper end side of the vicinity of the hot water inlet 9. And at this time, city water is supplied from the second water supply port 10,
As shown in FIG. 9A, a city water layer is formed between the hot water and the cold water. In the hot water supply device of the present embodiment, heat transfer does not occur directly between hot water and cold water due to the presence of such an intermediate layer of city water, and both are stably stored for a long time. be able to. FIG. 2B is a graph showing a change in temperature of the hot water and the cold water with the passage of time. As shown in the figure, since heat transfer is performed only between hot water and city water and between city water and cold water, a boundary layer is formed between hot water and cold water as indicated by arrows. Therefore, even with a simple configuration of the single hot water storage tank 1, the cold water generated by the cold storage operation can be effectively stored and used without heat loss.

【0025】また図15に示す従来の給湯装置と上記給
湯装置とを比較すると、構造が簡素化されていることが
明らかである。例えば従来例では貯湯タンクが3本であ
ったところが上記給湯装置では1本のみであり、三方弁
も従来は5個が必要であったのに対し、この給湯装置で
は3個で十分となっている。また単一の貯湯タンク1を
使用するので、貯湯タンク切換時の火傷防止のために必
要であった自動混合栓も上記実施形態の給湯装置では不
要である。しかもこのように制御を要する部材が減少す
るため、コストダウンを図ることができるのみならず、
制御内容自体をも簡素化できるため、安定な動作を容易
に確保することができる。
When the conventional hot water supply apparatus shown in FIG. 15 is compared with the above hot water supply apparatus, it is clear that the structure is simplified. For example, in the conventional example, the number of hot water storage tanks was three, but in the above-described hot water supply device, only one was used. In the conventional case, five three-way valves were conventionally required. I have. Further, since a single hot water storage tank 1 is used, an automatic mixer tap which is necessary for preventing a burn when switching the hot water storage tank is unnecessary in the hot water supply apparatus of the above embodiment. Moreover, since the number of members requiring control is reduced in this way, not only can the cost be reduced,
Since the control itself can be simplified, stable operation can be easily ensured.

【0026】以上に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。例えば上記給湯装置では、図10(a)に示
すように第1流路切換手段26を第1三方弁11、出湯
管17及び出水管18で構成したが、これは同図(b)
に示すように二方弁29、出湯管17及び出水管18で
構成してもよい。ただしこのときは出水管18の最大流
量は出湯管17の最大流量よりも十分に小さいものと
し、二方弁29を開弁した場合には主として出湯管17
を介して出湯口6から湯水が貯湯タンク1内に流入する
ようにしておく必要がある。
Although the specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the present invention. For example, in the above hot water supply apparatus, as shown in FIG. 10A, the first flow path switching means 26 is configured by the first three-way valve 11, the hot water pipe 17 and the water discharge pipe 18, which is shown in FIG.
As shown in (2), a two-way valve 29, a tapping pipe 17 and a tapping pipe 18 may be used. However, at this time, the maximum flow rate of the water discharge pipe 18 is assumed to be sufficiently smaller than the maximum flow rate of the water discharge pipe 17, and when the two-way valve 29 is opened, the water discharge pipe 17
It is necessary to allow hot water to flow into the hot water storage tank 1 from the hot water outlet 6 through the hot water outlet 6.

【0027】このように構成した給湯装置の他の実施例
によって各運転を行った場合の湯水の流路を図11〜図
13に示している。このとき図11に示す蓄冷運転時に
は問題はないが、図12に示す放冷運転時(熱交換路5
から返流される水の温度Tmが市水温度Tsよりも高い
場合)及び図13に示す給湯運転時には、二方弁29を
開放したときにも出水口8から少量の温水が貯湯タンク
1内に流入するため、これが貯溜する冷水に影響を与え
るという問題を生じる場合がある。また図13に示す給
湯運転時には、出水口8からわずかに流入する加熱した
温水をすぐに出湯口9から再度熱交換路5へと流出させ
てしまう可能性があるため、給湯効率が低下するという
問題を生じる場合がある。しかし三方弁11を二方弁2
9とすることで大幅なコストダウン効果を得ることがで
きるので、必要により上記のような構成とした方が、上
記の問題を差し引いても有利となる場合がある。またこ
のような構成は、第2、第3流路切換手段27、28に
対して採用してもよい。
FIGS. 11 to 13 show flow paths of the hot and cold water when each operation is performed by another embodiment of the hot water supply apparatus thus configured. At this time, there is no problem during the cold storage operation shown in FIG.
When the temperature Tm of the water returned from the water is higher than the city water temperature Ts) and during the hot water supply operation shown in FIG. 13, even when the two-way valve 29 is opened, a small amount of hot water is discharged from the water outlet 8 into the hot water storage tank 1 even when the two-way valve 29 is opened. Flow, which may cause a problem that this affects the stored cold water. In the hot water supply operation shown in FIG. 13, there is a possibility that heated hot water that slightly flows in from the water outlet 8 may immediately flow out of the water outlet 9 to the heat exchange path 5 again, so that the hot water supply efficiency is reduced. May cause problems. However, the three-way valve 11 is replaced with the two-way valve 2
Since a significant cost reduction effect can be obtained by setting it to 9, the above-described configuration may be advantageous if necessary, even if the above problem is subtracted. Such a configuration may be adopted for the second and third flow path switching means 27 and 28.

【0028】[0028]

【発明の効果】上記請求項1の給湯装置では、簡素な構
成によって蓄冷と給湯あるいは貯湯ができるので、コス
トダウンを図ることが可能であると共に、制御を簡素化
して安定した動作を容易に得ることが可能となる。
According to the hot water supply apparatus of the first aspect, since cold storage and hot water supply or hot water storage can be performed with a simple configuration, cost can be reduced, and control can be simplified and stable operation can be easily obtained. It becomes possible.

【0029】また請求項2〜請求項4のいずれかの給湯
装置では、簡素な構成でエネルギー効率の向上を図るこ
とが可能となる。
Further, in the hot water supply apparatus according to any one of claims 2 to 4, it is possible to improve energy efficiency with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態における給湯装置の水系
統回路図である。
FIG. 1 is a water system circuit diagram of a hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記給湯装置の冷媒系統回路図である。FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the hot water supply apparatus.

【図3】上記給湯装置の蓄冷運転動作を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a cold storage operation of the water heater.

【図4】上記給湯装置の放冷運転動作を示す回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a cooling operation of the water heater.

【図5】上記給湯装置の給湯運転動作を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a hot water supply operation of the hot water supply apparatus.

【図6】上記給湯装置の出湯運転動作を示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a tapping operation of the hot water supply apparatus.

【図7】上記給湯装置の貯湯運転動作を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a hot water storage operation of the hot water supply apparatus.

【図8】上記給湯装置の出湯運転動作を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a tapping operation of the hot water supply apparatus.

【図9】上記給湯装置における湯水の貯溜状態を示し、
(a)は貯湯タンクの断面模式図、(b)は湯水の温度
変化を示すグラフである。
FIG. 9 shows a state of storing hot water in the hot water supply device,
(A) is a schematic cross-sectional view of a hot water storage tank, and (b) is a graph showing a temperature change of hot water.

【図10】第1流路切換手段を示し、(a)は上記実施
形態の場合、(b)は他の実施形態の場合の回路図であ
る。
10A and 10B are circuit diagrams illustrating a first flow path switching unit, in which FIG. 10A is a circuit diagram in the case of the above embodiment, and FIG. 10B is a circuit diagram in another embodiment.

【図11】上記他の実施形態による給湯装置の蓄冷運転
動作を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a cold storage operation of a water heater according to another embodiment.

【図12】上記他の実施形態による給湯装置の放冷運転
動作を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a cooling operation of a water heater according to another embodiment.

【図13】上記他の実施形態による給湯装置の給湯運転
動作を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a hot-water supply operation of a hot-water supply apparatus according to another embodiment.

【図14】上記給湯装置の放冷運転制御を示すフローチ
ャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing a cooling operation control of the water heater.

【図15】従来例の給湯装置の水系統回路図である。FIG. 15 is a water system circuit diagram of a conventional hot water supply apparatus.

【符号の説明】 1 貯湯タンク 2 第1給水口 3 給湯口 4 熱交換器 5 熱交換路 5a 熱交換路出口側 6 出湯口 7 取水口 8 出水口 9 取湯口 10 第2給水口 14 制御手段 15 循環ポンプ 26 第1流路切換手段 27 第2流路切換手段 28 第3流路切換手段 Ts 市水温度 Tm 水温度[Description of Signs] 1 Hot water storage tank 2 First water supply port 3 Hot water supply port 4 Heat exchanger 5 Heat exchange path 5a Heat exchange path outlet side 6 Outlet port 7 Intake port 8 Outlet port 9 Inlet port 10 Second supply port 14 Control means 15 Circulation pump 26 First flow switching means 27 Second flow switching means 28 Third flow switching means Ts City water temperature Tm Water temperature

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−69646(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 13/00 F24F 5/00 F25B 29/00 F25B 30/02──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-69646 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F25B 13/00 F24F 5/00 F25B 29 / 00 F25B 30/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 供給する市水を流入させる第1給水口
(2)を下端部に設ける一方、上端部には給湯する湯水
を流出させる給湯口(3)を設けた貯湯タンク(1)
と、ヒートポンプシステムの凝縮器又は蒸発器として切
り換え可能に機能する熱交換器(4)に対して熱交換可
能に設けられると共に循環ポンプ(15)が介設された
熱交換路(5)とを備え、上記熱交換路(5)の出口側
(5a)が上記貯湯タンク(1)の中間部に設けられた
出湯口(6)に接続される一方、その入口側(5b)が
上記貯湯タンク(1)の下端部に設けられた取水口
(7)に接続され、上記循環ポンプ(15)を作動させ
て貯湯タンク(1)内の湯水の温調を行う給湯装置にお
いて、上記出湯口(6)よりも下側の位置において上記
貯湯タンク(1)に出水口(8)を設けて、熱交換路
(5)から貯湯タンク(1)への湯水の流入を主として
上記出湯口(6)を経由して行う第1切換状態と、上記
流入を主として上記出水口(8)を経由して行う第2切
換状態とを切り換える第1流路切換手段(26)を設
け、さらに制御手段(14)を設けて、この制御手段
(14)は、給湯運転指令があったときは、第1切換状
態となるように上記第1流路切換手段(26)を切り換
えると共に上記熱交換器(4)を凝縮器として機能させ
て給湯し、蓄冷運転指令があったときは、第2切換状態
となるように上記第1流路切換手段(26)を切り換え
ると共に上記熱交換器(4)を蒸発器として機能させて
冷水を貯溜し、放冷運転指令があったときは、上記熱交
換器(4)を凝縮器として機能させて熱交換路(5)で
放冷する制御を行うようにしたことを特徴とする給湯装
置。
1. A hot water storage tank (1) provided with a first water supply port (2) at a lower end portion for flowing city water to be supplied, and a hot water supply port (3) at an upper end portion for discharging hot water to be supplied.
And a heat exchange path (5) which is provided so as to be able to exchange heat with the heat exchanger (4) functioning as a condenser or an evaporator of the heat pump system and is provided with a circulation pump (15). The outlet side (5a) of the heat exchange path (5) is connected to a tap hole (6) provided at an intermediate portion of the hot water storage tank (1), while the inlet side (5b) is connected to the hot water storage tank. In the hot water supply device connected to the water intake port (7) provided at the lower end of (1) and operating the circulation pump (15) to control the temperature of hot water in the hot water storage tank (1), A water outlet (8) is provided in the hot water storage tank (1) at a position lower than 6), and inflow of hot water from the heat exchange path (5) to the hot water storage tank (1) is mainly performed by the hot water outlet (6). A first switching state performed through the A first flow path switching means (26) for switching between a second switching state via (8) and a control means (14) are provided. The control means (14) receives a hot water supply operation command when a hot water supply operation command is issued. In this case, the first flow path switching means (26) is switched so as to be in the first switching state, and the heat exchanger (4) functions as a condenser to supply hot water. When the first flow path switching means (26) is switched so as to be in the second switching state and the heat exchanger (4) is made to function as an evaporator to store chilled water, A hot water supply apparatus characterized in that the heat exchanger (4) functions as a condenser to perform cooling control by allowing the heat exchanger (4) to cool in the heat exchange path (5).
【請求項2】 上記制御手段(14)は、放冷運転中に
おいては、市水温度(Ts)と熱交換路(5)の出口側
(5a)における返流の水温度(Tm)とを比較し、市
水温度(Ts)よりも上記水温度(Tm)の方が高いと
きは上記第1流路切換手段(26)を上記第1切換状態
とする一方、市水温度(Ts)よりも上記水温度(T
m)の方が低いときは上記第1流路切換手段(26)を
上記第2切換状態とする制御を行うようにしたことを特
徴とする請求項1の給湯装置。
2. The control means (14) determines the city water temperature (Ts) and the return water temperature (Tm) at the outlet side (5a) of the heat exchange path (5) during the cooling operation. In comparison, when the water temperature (Tm) is higher than the city water temperature (Ts), the first flow path switching means (26) is set to the first switching state, while the city water temperature (Ts) is lower than the city water temperature (Ts). The above water temperature (T
2. The hot water supply apparatus according to claim 1, wherein when the value of m) is lower, the first flow path switching means is controlled to be in the second switching state.
【請求項3】 上記貯湯タンク(1)の出湯口(6)と
出水口(8)との中間部近傍に取湯口(9)を設けて、
貯湯タンク(1)から上記熱交換路(5)への湯水の流
出を主として上記取水口(7)を経由して行う第1切換
状態と、上記流出を主として上記取湯口(9)を経由し
て行う第2切換状態とを切り換える第2流路切換手段
(27)を設け、上記制御手段(14)は、給湯運転指
令があったときは、第2切換状態となるように上記第2
流路切換手段(27)を切り換えると共に上記熱交換器
(4)を凝縮器として機能させて給湯し、蓄冷運転指令
があったときは、第1切換状態となるように上記第2流
路切換手段(27)を切り換えると共に上記熱交換器
(4)を蒸発器として機能させて冷水を貯溜し、放冷運
転指令があったときは、第1切換状態となるように上記
第2流路切換手段(27)を切り換えると共に上記熱交
換器(4)を凝縮器として機能させて熱交換路(5)で
放冷する制御を行うようにしたことを特徴とする請求項
1又は請求項2の給湯装置。
3. A hot water inlet (9) is provided near an intermediate portion between the hot water outlet (6) and the water outlet (8) of the hot water storage tank (1),
A first switching state in which the outflow of hot water from the hot water storage tank (1) to the heat exchange path (5) is mainly performed through the intake port (7), and the outflow is mainly performed through the intake port (9). A second flow path switching means (27) for switching between a second switching state and a second switching state, wherein the control means (14) sets the second switching state so as to be in the second switching state when a hot water supply operation command is issued.
The flow path switching means (27) is switched and the heat exchanger (4) functions as a condenser to supply hot water. When a cold storage operation command is issued, the second flow path switching is performed so as to be in the first switching state. The means (27) is switched and the heat exchanger (4) is made to function as an evaporator to store cold water, and when a cooling operation command is issued, the second flow path is switched to the first switching state. 3. A method according to claim 1, wherein the means is switched so that the heat exchanger functions as a condenser and cools the heat in the heat exchange path. Water heater.
【請求項4】 上記取湯口(9)と出水口(8)との中
間部近傍に対して市水を供給可能な位置に第2給水口
(10)を設けて、貯湯タンク(1)への市水の供給を
主として第1給水口(2)を経由して行う第1切換状態
と、上記供給を主として第2給水口(10)を経由して
行う第2切換状態とを切り換える第3流路切換手段(2
8)を設け、上記制御手段(14)は、貯湯タンク
(1)に冷水を貯溜しているときは、第2切換状態とな
るように上記第3流路切換手段(28)を切り換える制
御を行うようにしたことを特徴とする請求項3の給湯装
置。
4. A second water supply port (10) is provided at a position where city water can be supplied near an intermediate portion between the hot water supply port (9) and the water discharge port (8), and the second water supply port (10) is provided to the hot water storage tank (1). A third switching state in which the supply of city water is mainly performed through the first water supply port (2) and a second switching state in which the supply is mainly performed through the second water supply port (10). Channel switching means (2
8), the control means (14) controls the switching of the third flow path switching means (28) so as to be in the second switching state when the cold water is stored in the hot water storage tank (1). 4. The hot water supply apparatus according to claim 3, wherein the hot water supply is performed.
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