JP4072140B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

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Description

この発明は、ヒートポンプ給湯器の貯湯式給湯装置に関するものである。
従来よりこの種のものでは、凍結の可能性のある場所で施工する貯湯式給湯器においては、熱源装置から貯湯タンクの間、及び配管ユニットから貯湯タンクの間の４つの配管に配管ヒーターを取り付けることによって凍結を予防するものであった。（例えば、特許文献１参照）
特開２００２−１４７８５８号公報
ところでこの従来のものでは、貯湯タンクが熱源装置や配管ユニットと分離しているような貯湯タンク分離型給湯機に於いては、前記配管の長さが施工毎に変化し、ヒーター本数と比例してランニングコストも上がること、又、施工条件によってはメンテナンス性・効果などの要素の均一性を保つのが困難であること等の不具合があった。
この発明はこの点に着目し上記問題点を解決する為、特にその構成を請求項１では、湯水を加熱する熱源装置と、出湯管や入水管等の配管やミキシング弁などを有した配管ユニットと、前記熱源装置に対しては熱源往き管と熱源戻り管とで、前記配管ユニットに対しては入水管と出湯管とで接続される貯湯タンクとを備え、前記熱源戻り管と前記出湯管とにそれぞれ熱源戻り管側３方弁と出湯管側３方弁とを介してバイパスするタンクバイパス管と、前記配管ユニット内で入水管と出湯管を２方弁を介してバイパスする配管ユニットバイパス管とで連通するものである。
又請求項２では、前記貯湯タンクは、床下等で設置可能な横型形状としたものである。
この発明の請求項１によれば、前記３方弁、２方弁を作動させることによって流路にバイパスを設け、貯湯タンクの高温部を回避する形で循環運転を行うことによって凍結を予防するものであり、この際、温度の低い領域で循環させるため熱ロスは殆ど無いものである。又、施工時の配管ヒーター取り付けが不要になるため、イニシャルコスト・ランニングコストが下がり、施工状態のばらつきが無くなるものである。
又請求項２では、貯湯タンクを横型形状にしたことによって床下等に設置することが可能になり、設置スペースを大幅に削減するものである。又、床下などにヒーターが存在しなくなるため火災などの危険性が回避でき、高い安全性が確保できるものである。
次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は横置き式で建屋の床下に設置される貯湯タンクユニット、２はヒートポンプユニットよりなる加熱手段、３は前記貯湯タンクユニット１と加熱手段２とを結ぶ配管ユニットである。
前記貯湯タンクユニット１は、湯水を貯湯する横長形状の貯湯タンク４と、該タンク４を収納するタンクケース５と、貯湯タンク４の上部に連通しタンクケース５上部に突出する出湯管６と、貯湯タンク４の同じく上部に連通しタンクケース５上部に突出して加熱手段と接続する熱源戻り管７と、貯湯タンク４の下部に連通し立ち上げられてタンクケース５上部に突出する入水管８と、貯湯タンク４の底部に連通し立ち上げられてタンクケース５上部に突出して加熱手段２へ向かう熱源往き管９とがそれぞれ備えられているものである。
前記熱源往き管９は配管ユニット内で、流路切換弁１０を介して排水ポンプ１１にも連通しており、貯湯タンク４内の湯水を排水する時には、排水ポンプ１１の流路に切り換わり熱源往き管９が配水管も兼ねるものである。
前記加熱手段２は、冷媒を圧縮するコンプレッサー１２と、凝縮器としての冷媒−水熱交換器１３と、減圧器１４と、蒸発器としての空気熱交換器１５よりなるヒートポンプ回路１６と、前記熱源戻り管７及び熱源往き管９を介して冷媒−水熱交換器１３に循環させる加熱循環ポンプ１７とそれらの駆動を制御する加熱制御部１８とを備え、貯湯タンク４内の湯水を循環して指示された沸き上げ温度まで沸かし上げるものである。
前記配管ユニット３は、出湯管６からの高温水と入水管８から分岐された分岐管１９からの低温水とを混合するミキシング弁２０と、ミキシング弁２０の下流に接続された給湯栓２１を有する給湯管２２とで構成されているものである。
前記出湯管６と前記熱源戻り管７とはそれぞれ出湯管側３方弁２３と熱源戻り管側３方弁２４とを介してタンクバイパス管２５によって連通している。又、前記出湯管６と前記入水管８とは配管ユニットバイパス管２６によって連通しており、前記配管ユニットバイパス管２６内に設けられた配管ユニットバイパス２方弁２７によって開閉を制御するものである。又前記出湯管側３方弁２３及び熱源戻り管側３方弁２４によるタンクバイパス管５の連通と配管ユニットバイパス２方弁２７による配管ユニットバイパス２６の開成は、入水管８に備えられた凍結温度センサ８が凍結予防温度を検知することで行われるものである。
次にこの発明の一実施例の作動について説明する。
先ず通常使用時に貯湯タンク４内の湯水を加熱する場合には、出湯管側３方弁２３と熱源戻り管側３方弁２４と配管ユニットバイパス２方弁２７が作動することによりタンクバイパス管２５及び配管ユニットバイパス管２６を閉鎖し、流路を貯湯タンク側に切り替える。加熱制御部１８がヒートポンプ回路１６を作動させ、循環ポンプ１７を駆動開始させることにより貯湯タンク４下部から取り出された湯水が加熱手段２の冷媒−水熱交換器１３に流入して加熱された後に貯湯タンク４の上部に戻され、高温の湯が貯湯されるものである。
次に凍結温度センサ２８が凍結予防温度を検知して凍結予防の循環運転をする場合には、図２のように出湯管側３方弁２３と熱源戻り管側３方弁２４と配管ユニットバイパス２方弁２７が作動して流路にバイパスを設け、貯湯タンク４上部に貯湯された高温水部分を回避して温度の低い領域を循環させることで熱ロスを無くすものである。循環水は出湯管６→配管ユニットバイパス管２６→入水管８→貯湯タンク４下部の低温領域→熱源戻り管７→タンクバイパス管２５→熱源往き管９間の流路を循環することになり、前記配管ユニット３→前記貯湯タンク４→前記熱源手段２間の配管の凍結予防が可能となるものである。又、凍結予防運転中に出湯する場合には、出湯管側３方弁２３と熱源戻り管側３方弁２４と配管ユニットバイパス２方弁２７を作動させてタンクバイパス管２５及び配管ユニットバイパス管２６を閉鎖し、流路を貯湯タンク側に切り替えることで対応するものである。
本発明の実施形態の概略構成図 同、凍結予防運転時の循環水流路
符号の説明
２ 熱源装置
３ 配管ユニット
４ 貯湯タンク
６ 出湯管
７ 熱源戻り管
８ 入水管
９ 熱源往き管
２３ 出湯管側３方弁
２４ 熱源戻り管側３方弁
２５ タンクバイパス管
２６ 配管ユニットバイパス管
２７ 配管ユニットバイパス２方弁

Claims (2)

  1. 湯水を加熱する熱源装置と、出湯管や入水管等の配管やミキシング弁などを有した配管ユニットと、前記熱源装置に対しては熱源往き管と熱源戻り管とで、前記配管ユニットに対しては入水管と出湯管とで接続される貯湯タンクとを備え、前記熱源戻り管と前記出湯管とにそれぞれ熱源戻り管側３方弁と出湯管側３方弁とを介してバイパスするタンクバイパス管と、前記配管ユニット内で入水管と出湯管を２方弁を介してバイパスする配管ユニットバイパス管とで連通することを特徴とする貯湯式給湯装置。
  2. 前記貯湯タンクは、床下等で設置可能な横型形状としたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
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