JP4064356B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents
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Description
給水温度と給湯流量との関係において、給水温度が低くなると給湯流量が低下する能力特性となっている。従って、中間期のときの給水温度である、15〜16℃以上のときには給湯能力が42KW程度であれば減圧弁式の貯湯給湯装置相当の能力を発揮でき、給湯能力が56KW程度であれば、冬季の給水温度である9℃以上のときに減圧弁式の貯湯給湯装置相当の能力を発揮できるような特性となっている。
第2流通部(30b)で熱交換された給湯用水を出湯口まで導く給湯経路(32、33)が設けられ、給湯用熱交換器(30)は、給水源から導いた給湯用水を第2流通部(30b)に流通するように構成され、かつ第1流通部(30a)で熱交換された蓄熱用流体の湯温である第1所定温度(T1o)と、
そのときの第2流通部(30b)に導かれる給湯用水の給水温度(Tw)との温度差が所定値のときにおいて、第2流通部(30b)で熱交換された給湯用水の湯温であり、予め定められた第2所定温度(T2o)と、予め定められた、第2流通部(30b)に導かれる給湯用水の給水温度(Tw)との温度差(T2o−Tw)と、熱交換後の給湯用水の湯温が第2所定温度(T2o)となるときの、予め定められた第2流通部(30b)に流通する給湯用水の給湯流量(G2)とから求められる定格給湯能力を出力するように形成され、
さらに、その定格給湯能力以上もしくは定格給湯能力を最大限として定格給湯能力未満のいずれか一方を選択して、第2所定温度(T2o)の給湯用水を給湯経路(32、33)に出力するように構成されており、
定格給湯能力以上の給湯用水を給湯経路(32、33)に出力する快適モードと、定格給湯能力未満の給湯用水を給湯経路(32、33)に出力する節約モードとを備え、快適モードもしくは節約モードのいずれか一方を選択して、熱交換後の給湯用水の湯温が第2所定温度(T2o)となるように制御する給湯制御手段(41)を有することを特徴としている。
また、より具体的には、例えば、給水温度(Tw)が所定値以下のときに、給湯箇所が台所、浴槽へのお湯張りなどの給湯が同時使用のときは定格給湯能力以上の快適モード、同時使用されないときは節約モードとして、これらを選択することにより給湯の用途に応じた判別が容易にできる。しかも、これらのモードに応じて給湯流量が定まるため出湯口で給湯流量が低下することはないため快適性が損なわれることはない。
以下、本発明の第1実施形態による貯湯式給湯装置を図1ないし図4に基づいて説明する。図1は本発明を適用させた貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図であり、図2は給湯用熱交換器30を構成する第1流通部30aと第2流通部30bの断面形状を示す断面図である。
本実施形態では上記第1実施形態の構成に第1流通部30aで熱交換された蓄熱用流体の湯温を検出する熱交換後水温センサである熱交換後サーミスタ56を設け、この熱交換後サーミスタ56により検出された温度情報に基づいて流量調節弁34を制御させたものである。具体的には、図5に示すように、一次側循環回路11の戻り管15の上流側に熱交換後サーミスタ56を設けたものである。
以上の実施形態では、流量比調節手段である高中温混合弁16を貯湯サーミスタ55および熱交換前サーミスタ54により検出される蓄熱用流体の温度情報に基づいて第1流通部30aに流通する蓄熱用流体の湯温を所定温度となるように調節したが、これに限らず、快適モードにおいて、熱交換後の給湯用水の湯温である第2所定温度T2oに基づいて高温の蓄熱用流体と中温の蓄熱用流体との流量比を制御しても良い。
以上の実施形態では、冷媒に二酸化炭素を用いたヒートポンプユニット20を熱源装置として説明したが、これに限らず、フロン、代替フロンなどの冷媒を用いる一般的なヒートポンプサイクルでも良い。
12…高温取り出し配管
13…中温取り出し配管
16…高中温混合弁(流量比調節手段)
20…ヒートポンプユニット(加熱手段)
21…流体加熱用流路
30…給湯用熱交換器
30a…第1流通部
30b…第2流通部
32、33…給湯用配管(給湯経路)
34…流量調整弁(流量調節手段)
41…給湯制御部(給湯制御手段)
G1…定格流量
G2…給湯流量
T1o…第1所定温度
T2o…第2所定温度
Tw…給水温度
Claims (8)
- 蓄熱用流体を内部に貯える貯湯タンク(10)と、
前記貯湯タンク(10)内の最下部の蓄熱用流体を前記貯湯タンク(10)内の最上部に送る流体加熱用流路(21)と、
前記流体加熱用流路(21)に設けられ、前記流体加熱用流路(21)を流れる蓄熱用流体を加熱する加熱手段(20)と、
前記貯湯タンク(10)内の蓄熱用流体が流通する第1流通部(30a)と給湯用水が流通する第2流通部(30b)とを隣接して設け、かつ蓄熱用流体と給湯用水とが対向流となるように構成され、両者間で熱交換を行なう給湯用熱交換器(30)とを備える貯湯式給湯装置において、
前記第2流通部(30b)で熱交換された給湯用水を出湯口まで導く給湯経路(32、33)が設けられ、
前記給湯用熱交換器(30)は、給水源から導いた給湯用水を前記第2流通部(30b)に流通するように構成され、
かつ前記第1流通部(30a)で熱交換された蓄熱用流体の湯温である第1所定温度(T1o)と、そのときの前記第2流通部(30b)に導かれる給湯用水の給水温度(Tw)との温度差(T1o−Tw)が所定値のときにおいて、前記第2流通部(30b)で熱交換された給湯用水の湯温であり、予め定められた第2所定温度(T2o)と、予め定められた、前記第2流通部(30b)に導かれる給湯用水の給水温度(Tw)との温度差(T2o−Tw)と、熱交換後の給湯用水の湯温が前記第2所定温度(T2o)となるときの、予め定められた前記第2流通部(30b)に流通する給湯用水の給湯流量(G2)とから求められる定格給湯能力を出力するように形成され、
さらに、その定格給湯能力以上もしくは前記定格給湯能力を最大限として定格給湯能力未満のいずれか一方を選択して、前記第2所定温度(T2o)の給湯用水を前記給湯経路(32、33)に出力するように構成されており、
前記定格給湯能力以上の給湯用水を前記給湯経路(32、33)に出力する快適モードと、前記定格給湯能力未満の給湯用水を前記給湯経路(32、33)に出力する節約モードとを備え、前記快適モードもしくは前記節約モードのいずれか一方を選択して、熱交換後の給湯用水の湯温が前記第2所定温度(T2o)となるように制御する給湯制御手段(41)を有することを特徴とする貯湯式給湯装置。 - 蓄熱用流体を内部に貯える貯湯タンク(10)と、
前記貯湯タンク(10)内の最下部の蓄熱用流体を前記貯湯タンク(10)内の最上部に送る流体加熱用流路(21)と、
前記流体加熱用流路(21)に設けられ、前記流体加熱用流路(21)を流れる蓄熱用流体を加熱する加熱手段(20)と、
前記貯湯タンク(10)内の蓄熱用流体が流通する第1流通部(30a)と給湯用水が流通する第2流通部(30b)とを隣接して設け、かつ蓄熱用流体と給湯用水とが対向流となるように構成され、両者間で熱交換を行なう給湯用熱交換器(30)とを備える貯湯式給湯装置において、
前記第2流通部(30b)で熱交換された給湯用水を出湯口まで導く給湯経路(32、33)が設けられ、
前記給湯用熱交換器(30)は、給水源から導いた給湯用水を前記第2流通部(30b)に流通するように構成され、
かつ前記第1流通部(30a)で熱交換された蓄熱用流体の湯温である第1所定温度(T1o)と、そのときの前記第2流通部(30b)に導かれる給湯用水の給水温度(Tw)との温度差(T1o−Tw)が所定値のときにおいて、前記第2流通部(30b)で熱交換された給湯用水の湯温であり、予め定められた第2所定温度(T2o)と、予め定められた、前記第2流通部(30b)に導かれる給湯用水の給水温度(Tw)との温度差(T2o−Tw)と、熱交換後の給湯用水の湯温が前記第2所定温度(T2o)となるときの、予め定められた前記第2流通部(30b)に流通する給湯用水の給湯流量(G2)とから求められる定格給湯能力を出力するように形成され、
さらに、その定格給湯能力以上もしくは前記定格給湯能力を最大限として定格給湯能力未満のいずれか一方を選択して、前記第2所定温度(T2o)の給湯用水を前記給湯経路(32、33)に出力するように構成されており、
前記給湯用熱交換器(30)は、前記定格給湯能力を最大限として定格給湯能力未満の給湯用水を前記給湯経路(32、33)に出力するときに、熱交換後の給湯用水の湯温が前記第2所定温度(T2o)となる定格流量(G1)で前記第1流通部(30a)に蓄熱用流体を流通させ、前記定格給湯能力以上の給湯用水を前記給湯経路(32、33)に出力するときに、前記定格流量(G1)よりも大きい流量で前記第1流通部(30a)に蓄熱用流体を流通させるように構成され、
前記定格給湯能力以上の給湯用水を前記給湯経路(32、33)に出力する快適モードと、前記定格給湯能力未満の給湯用水を前記給湯経路(32、33)に出力する節約モードとを備え、前記快適モードもしくは前記節約モードのいずれか一方を選択して、熱交換後の給湯用水の湯温が前記第2所定温度(T2o)となるように制御する給湯制御手段(41)を有することを特徴とする貯湯式給湯装置。 - 前記第2流通部(30b)を流通する給湯用水の流量を調整する流量調整手段(34)が設けられ、
前記給湯制御手段(41)は、前記快適モードもしくは前記節約モードのときに、熱交換後の給湯用水の湯温が前記第2所定温度(T2o)となるように前記流量調整手段(34)を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記第2流通部(30b)を流通する給湯用水の流量を調整する流量調整手段(34)が設けられ、
前記給湯制御手段(41)は、前記節約モードのときに、前記定格給湯能力を超えないように前記流量調整手段(34)を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記第2流通部(30b)を流通する給湯用水の流量を調整する流量調整手段(34)が設けられ、
前記給湯制御手段(41)は、前記節約モードのときに、熱交換後の蓄熱用流体の湯温が前記第1所定温度(T1o)と、そのときの前記第2流通部(30b)に導かれる給湯用水の前記給水温度(Tw)との温度差が所定値を超えないように前記流量調整手段(34)を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の貯湯式給湯装置。 - 高温の蓄熱用流体を取り出す高温取り出し配管(12)と、中温の蓄熱用流体を取り出す中温取り出し配管(13)と、前記高温取り出し配管(12)と前記中温取り出し配管(13)との下流側合流部位にそれぞれの流量比を調節する流量比調節手段(16)が設けられ、
前記給湯制御手段(41)は、前記快適モードのときに、熱交換後の給湯用水の湯温が前記第2所定温度(T2o)となるように前記流量比調節手段(16)を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記給湯制御手段(41)は、前記節約モードのときに、熱交換後の蓄熱用流体の湯温が前記第1所定温度(T1o)と、そのときの前記第2流通部(30b)に導かれる給湯用水の前記給水温度(Tw)との温度差が所定値を超えないように前記流量比調節手段(16)を制御することを特徴とする請求項6に記載の貯湯式給湯装置。
- 前記加熱手段(20)は、冷媒の高圧側圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプであり、前記臨界圧力以上に昇圧された冷媒により蓄熱用流体を加熱することを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
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