JP4222215B2 - Hot water storage water heater - Google Patents

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Description

本発明は、主に安価な深夜電力を用いて作動されるヒートポンプユニットを主熱源として加熱された高温の湯を貯えると共に、この高温の湯を蛇口、シャワー、風呂等に給湯する貯湯式給湯装置に関するものである。   The present invention stores hot hot water heated mainly using a heat pump unit that is operated using inexpensive midnight power as a main heat source, and also supplies hot water to a faucet, shower, bath, etc. It is about.

従来の貯湯式給湯装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この貯湯式給湯装置は、貯湯タンクの下側に補充された給湯水をこの貯湯タンクの下側から取出して、主熱源としてのエンジン駆動式熱ポンプ装置によって加熱した後に、高温の湯として貯湯タンクの上側から貯める。そして、給湯する際には、貯湯タンクの上端側に接続された温水配管から高温の湯を取出して、蛇口側に供給するが、貯湯タンクから流出される湯の熱量（温度）が不足する場合は、温水配管の貯湯タンクと蛇口との間に設けられた（貯湯タンクに対して直列配置された）補助熱源としての追い焚き装置を作動させて、必要とされる熱量が得られるようにしている。
特開２００１−２５５０３８号公報 As a conventional hot water storage type hot water supply apparatus, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. That is, in this hot water storage type hot water supply device, hot water supplied to the lower side of the hot water storage tank is taken out from the lower side of the hot water storage tank and heated by an engine driven heat pump device as a main heat source, and then heated as hot water. Store from the top of the hot water tank. When hot water is supplied, hot water is taken out from the hot water pipe connected to the upper end side of the hot water tank and supplied to the faucet side, but the amount of heat (temperature) of the hot water flowing out of the hot water tank is insufficient. Operates a reheating device as an auxiliary heat source (arranged in series with respect to the hot water storage tank) provided between the hot water storage tank and the faucet of the hot water piping so that the required amount of heat is obtained. Yes.
JP 2001-255038 A

しかしながら、上記貯湯式給湯装置においては、追い焚き装置は貯湯タンクに対して温水配管上で直列に配置されているので、貯湯タンクから流出される湯の熱量が不足した時点から追い焚き装置を作動させることになり、貯湯タンク内の残湯熱量によっては、追い焚き装置単独で必要熱量をまかなう必要も生じ、追い焚き装置を予め大型のものとして設定する必要が生ずると考えられる。これを回避するためには、予め貯湯タンクに貯めるべき湯の熱量を増加させることが考えられるが、この場合は貯湯タンクの大型化あるいはエンジン駆動式熱ポンプ装置のエネルギー使用量の増加を招いてしまう。   However, in the hot water storage type hot water supply apparatus, the reheating apparatus is arranged in series on the hot water pipe with respect to the hot water storage tank, so that the reheating apparatus is operated when the amount of hot water flowing out of the hot water storage tank is insufficient. Therefore, depending on the amount of remaining hot water in the hot water storage tank, it may be necessary to cover the necessary amount of heat with the reheating device alone, and it may be necessary to set the reheating device as a large one in advance. In order to avoid this, it is conceivable to increase the amount of hot water to be stored in the hot water storage tank in advance. In this case, however, the hot water storage tank is enlarged or the energy consumption of the engine driven heat pump device is increased. End up.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、貯湯タンクの大型化を招くこと無く、且つ、より小型な補助熱源での補助加熱によって給湯を可能とする貯湯式給湯装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a hot water storage type hot water supply apparatus that can supply hot water by auxiliary heating with a smaller auxiliary heat source without increasing the size of the hot water storage tank. is there.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項１に記載の発明では、貯湯式給湯装置において給湯用の湯を内部に貯える貯湯タンク（１１０）と、貯湯タンク（１１０）の下側から補充される給湯水を取出し、高温の湯に沸き上げて、この高温の湯を前記貯湯タンク（１１０）の上側から内部に流入させるヒートポンプユニット（１２０）と、貯湯タンク（１１０）の上側に設けられた導出口（１１３）に接続され、貯湯タンク（１１０）の湯を給湯部へと導く導出管（１１４）と、貯湯タンク（１１０）の中間部に設けられた中間導出口（１１３ａ）に接続され、貯湯タンク（１１０）の中間部から湯を取り出す流入管（１３１）と、流入管（１３１）に接続され、ガスあるいは灯油を燃料として燃焼炎によって、流入管（１３１）からの湯を加熱する補助熱源（１３０）と、補助熱源（１３０）と導出管（１１４）の途中とを接続する流出管（１３２）と、導出管（１１４）および流出管（１３２）の接続部に設けられ、導出口（１１３）から流出した湯、および流出管（１３２）から流出した湯の混合割合を調節する混合弁（１３３）と、 主に電力コストに応じて定まる所定時間帯に前記ヒートポンプユニット（１２０）を作動させて沸き上げ制御すると共に、貯湯タンク（１１０）内の湯の熱量および補助熱源（１３０）によって得られる湯の熱量とに応じて補助熱源（１３０）および混合弁（１３３）を作動させて給湯部への給湯制御する制御装置（１５０）とを設けたことを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, in the hot water storage type hot water supply apparatus, the hot water storage tank (110) for storing hot water for hot water supply therein and the hot water supplied from the lower side of the hot water storage tank (110) are taken out to make hot water. and water heating, the heat pump unit for flowing the high-temperature water inside from the upper side of the hot water storage tank (110) (120), connected to the outlet port provided on the upper side of the hot water storage tank (110) (113), the hot water storage Connected to a lead-out pipe (114) for leading the hot water in the tank (110) to the hot water supply section, and an intermediate lead-out port (113a) provided in an intermediate part of the hot water storage tank (110), from the intermediate part of the hot water storage tank (110) An inflow pipe (131) for taking out hot water, an auxiliary heat source (130) connected to the inflow pipe (131), for heating the hot water from the inflow pipe (131) with a combustion flame using gas or kerosene as fuel, and an auxiliary Outflow pipe that connects the middle of the heat source (130) and outlet pipe (114) and (132), provided on the connecting portion of the outlet pipe (114) and outlet pipe (132), hot water flowing out from the outlet port (113) , And a mixing valve (133) for adjusting the mixing ratio of hot water flowing out from the outflow pipe (132), and heating control by operating the heat pump unit (120) in a predetermined time period determined mainly depending on the power cost At the same time, the auxiliary heat source (130) and the mixing valve (133) are operated according to the amount of hot water in the hot water storage tank (110) and the amount of hot water obtained by the auxiliary heat source (130) to control hot water supply to the hot water supply section. A control device (150) is provided.

これにより、沸き上げ制御によって得られた貯湯タンク（１１０）内の湯の熱量と、補助熱源（１３０）によって得られる湯（あるいは給湯水）の熱量の両者をバランスよく用いて給湯部に給湯制御できるので、貯湯タンク（１１０）の大型化を招くこと無く、且つ、より小型な補助熱源（１３０）での対応が可能となる。   Accordingly, the hot water supply control is performed on the hot water supply section by using both the heat quantity of the hot water in the hot water storage tank (110) obtained by the boiling control and the heat quantity of the hot water (or hot water supply water) obtained by the auxiliary heat source (130) in good balance. Therefore, the hot water storage tank (110) can be handled with a smaller auxiliary heat source (130) without increasing the size of the hot water storage tank (110).

請求項２に記載の発明では、中間導出口（１１３ａ）の湯温および貯湯タンク（１１０）内の湯の熱量に応じて補助熱源（１３０）および前記混合弁（１３３）を作動させることを特徴とするものである。また、具体的には、請求項３に記載の発明のように、制御装置（１５０）は、次回の沸き上げ制御実行までに貯湯タンク（１１０）内の湯が予測使用量を下回り、湯切れに至る可能性が有ると判定した時に、補助熱源（１３０）を作動させて、混合弁（１３３）によって導出口（１１３）側からの湯、および補助熱源（１３０）側からの湯の両者を給湯制御に用いるといった対応が可能であり、湯切れのおそれが生じた時に、所定時間帯以外の時間帯においてヒートポンプユニット（１２０）を作動させることが無くなり、安価に沸き増しができる。 The invention according to claim 2 is characterized in that the auxiliary heat source (130) and the mixing valve (133) are operated according to the hot water temperature of the intermediate outlet (113a) and the amount of hot water in the hot water storage tank (110). It is what. Also, specifically, as in the invention of claim 3, the control device (150), hot water of the hot water storage tank (110) before the next boiling control execution falls below the estimated usage amount, hot water When it is determined that there is a possibility of being cut, both the hot water from the outlet (113) side and the hot water from the auxiliary heat source (130) side are operated by the mixing valve (133) by operating the auxiliary heat source (130). Can be used for hot water supply control, and when there is a risk of running out of hot water, the heat pump unit (120) is not operated in a time zone other than the predetermined time zone, and the boiling can be increased at a low cost.

また、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、補助熱源（１３０）には、給湯水あるいは中間部（１１３ａ）の湯のうち、中間部（１１３ａ）の湯が供給され、制御装置（１５０）は、中間部（１１３ａ）の湯の熱量が所定熱量以上である場合に、混合弁（１３３）によって、導出口（１１３）からの湯に対して中間部（１１３ａ）から補助熱源（１３０）を経由する湯を優先して給湯制御に用いることを特徴としている。 Moreover, in invention of Claim 4 , in the invention of Claim 1, hot water of the intermediate part (113a) is supplied to the auxiliary heat source (130) out of hot water or hot water of the intermediate part (113a). When the amount of heat of the hot water in the intermediate portion (113a) is equal to or greater than a predetermined amount of heat, the control device (150) uses the mixing valve (133) to prevent the hot water from the outlet (113) from passing through the intermediate portion (113a). The hot water passing through the auxiliary heat source (130) is preferentially used for hot water supply control.

これにより、沸き上げ制御の後に貯湯タンク（１１０）の上側に貯まる高温の湯と貯湯タンク（１１０）の下側に貯まる低温の湯（給湯水）との間にできる中温の湯を中間部（１１３ａ）から優先的に使用することができるので、補助熱源（１３０）での加熱を最小限に抑えつつ、貯湯タンク（１１０）内の湯の熱量を無駄なく使用することができる。   Thus, after the boiling control, intermediate hot water that is formed between the hot water stored on the upper side of the hot water storage tank (110) and the low temperature hot water (hot water supply) stored on the lower side of the hot water storage tank (110) ( 113a) can be preferentially used, so that the amount of hot water in the hot water storage tank (110) can be used without waste while minimizing the heating in the auxiliary heat source (130).

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、制御装置（１５０）は、次回の沸き上げ制御実行までに貯湯タンク（１１０）内の湯が予測使用量を下回り、湯切れに至る可能性が有ると判定した時に、補助熱源（１３０）および混合弁（１３３）を作動させて、導出口（１１３）からの湯、および補助熱源（１３０）からの湯のうち、少なくとも補助熱源（１３０）側からの湯を給湯制御に用いることを特徴としている。 In the invention according to claim 5 , in the invention according to claim 4 , the controller (150) causes the hot water in the hot water storage tank (110) to fall below the predicted usage amount until the next boiling-up control is executed, and the hot water runs out. When the auxiliary heat source (130) and the mixing valve (133) are operated, at least the auxiliary hot water from the outlet (113) and the hot water from the auxiliary heat source (130) are operated. Hot water from the heat source (130) side is used for hot water supply control.

これにより、補助熱源（１３０）によって沸き増しして、給湯制御の実行が可能となり、所定時間帯以外の時間帯においてヒートポンプユニット（１２０）を作動させることが無くなるので、安価に沸き増しができる。   As a result, boiling is increased by the auxiliary heat source (130), hot water supply control can be performed, and the heat pump unit (120) is not operated in a time zone other than the predetermined time zone, so that boiling can be inexpensively performed.

請求項６に記載の発明では、制御装置（１５０）は、予測使用量を前日以前の所定期間における湯の使用実績から算出することを特徴としている。 The invention according to claim 6 is characterized in that the control device (150) calculates the predicted use amount from the actual use of hot water in a predetermined period before the previous day.

これにより、必要となる沸き増し量の精度を上げることができるので、ヒートポンプユニット（１２０）や補助熱源（１３０）の使用エネルギーを低減することができる。   Thereby, since the precision of the required amount of boiling increase can be raised, the use energy of a heat pump unit (120) or an auxiliary heat source (130) can be reduced.

請求項７に記載の発明では、ヒートポンプユニット（１２０）は、内部の冷媒が圧縮される際に臨界圧力を超えて使用されることを特徴としている。 The invention according to claim 7 is characterized in that the heat pump unit (120) is used over a critical pressure when the internal refrigerant is compressed.

これにより、ヒートポンプユニット（１２０）内の冷媒温度をより高くすることができ、給湯水との温度差を大きくして、高温の湯を効率良く沸き上げることが可能となる。   As a result, the temperature of the refrigerant in the heat pump unit (120) can be increased, and the temperature difference from the hot water supply can be increased to efficiently boil hot water.

請求項８に記載の発明においては、冷媒としては、二酸化炭素を用いて好適である。 In the invention of claim 8, as the refrigerant is suitable for use with carbon dioxide.

尚、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means shows the correspondence with the specific means of embodiment description later mentioned.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１、図２に基づいて説明する。尚、図１は第１実施形態における貯湯式給湯装置（以下、給湯装置）１００の概略構成を示す模式図、図２は給湯制御における制御フローを示すフローチャートである。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a hot water storage type hot water supply apparatus (hereinafter referred to as a hot water supply apparatus) 100 in the first embodiment, and FIG. 2 is a flowchart showing a control flow in hot water supply control.

給湯装置１００は、ヒートポンプユニット１２０によって加熱された高温の湯を貯める貯湯タンク１１０を有し、この貯湯タンク１１０内の湯の熱量に応じて補助熱源１３０を加えて、蛇口、シャワー、風呂等の給湯部への給湯を行うものとしている。   The hot water supply apparatus 100 has a hot water storage tank 110 that stores high-temperature hot water heated by the heat pump unit 120, and an auxiliary heat source 130 is added according to the amount of heat of the hot water in the hot water storage tank 110, such as a faucet, shower, bath, etc. It is assumed that hot water is supplied to the hot water supply section.

貯湯タンク１１０は、耐食性に優れた金属製（例えばステンレス製）のタンクであり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、高温の湯を長時間に渡って保温できるようにしている。貯湯タンク１１０は縦長形状であり、その底面（下端側）には導入口１１１が設けられ、この導入口１１１には貯湯タンク１１０内の下側部に給湯水（市水）を導入する導入管１１２が接続されている。   The hot water storage tank 110 is a metal tank (for example, made of stainless steel) having excellent corrosion resistance, and a heat insulating material (not shown) is disposed on the outer peripheral portion so that hot water can be kept warm for a long time. The hot water storage tank 110 has a vertically long shape, and an introduction port 111 is provided on the bottom surface (lower end side), and an introduction pipe for introducing hot water (city water) into the lower side of the hot water storage tank 110 through the introduction port 111. 112 is connected.

一方、貯湯タンク１１０の上面（上端側）には導出口１１３が設けられ、導出口１１３には貯湯タンク１１０内の高温の湯を導出するための導出管１１４が接続されている。導出管１１４の出口側は給湯部へ接続されている。そして、導出管１１４には、流量カウンタ１４１とサーミスタ１４２とが設けられており、流量カウンタ１４１は導出管１１４を流れる高温の湯の流量情報を、サーミスタ１４２は導出管１１４を流れる高温の湯の温度情報を後述する制御装置１５０に出力するようにしている。   On the other hand, a lead-out port 113 is provided on the upper surface (upper end side) of the hot water storage tank 110, and a lead-out pipe 114 for leading out hot water in the hot water storage tank 110 is connected to the lead-out port 113. The outlet side of the outlet pipe 114 is connected to the hot water supply section. The outlet pipe 114 is provided with a flow rate counter 141 and a thermistor 142, the flow rate counter 141 provides information on the flow rate of the hot water flowing through the outlet pipe 114, and the thermistor 142 provides the hot water flow through the outlet pipe 114. The temperature information is output to the control device 150 described later.

また、導出管１１４には、導入管１１２から分岐する配管１１５が接続されており、導出管１１４および配管１１５の合流点には第１混合弁１１６が設けられている。第１混合弁１１６は開口面積比を調節することにより、導出管１１４からの高温の湯と配管１１５からの給湯水との混合比を調節できるようにしている。尚、第１混合弁１１６はサーボモータ等の駆動源により弁体を駆動して導出管１１４および配管１１５の開度を調節する電動弁であり、後述する制御装置１５０からの制御信号により作動すると共に、作動状態を制御装置１５０に出力するようにしている。   A pipe 115 branched from the introduction pipe 112 is connected to the outlet pipe 114, and a first mixing valve 116 is provided at the junction of the outlet pipe 114 and the pipe 115. The first mixing valve 116 can adjust the mixing ratio between the hot water from the outlet pipe 114 and the hot water from the pipe 115 by adjusting the opening area ratio. The first mixing valve 116 is an electric valve that adjusts the opening degree of the outlet pipe 114 and the pipe 115 by driving a valve body by a drive source such as a servo motor, and operates according to a control signal from the control device 150 described later. At the same time, the operating state is output to the control device 150.

貯湯タンク１１０の底面には、貯湯タンク１１０内の給湯水を吐出するための吐出口１１７が設けられ、貯湯タンク１１０の上面には、貯湯タンク１１０内の給湯水の上側に湯を吸入する（貯える）吸入口１１８が設けられている。吐出口１１７と吸入口１１８とはヒートポンプ循環回路１１９で接続されており、ヒートポンプ循環回路１１９の一部はヒートポンプユニット１２０内に配置されている。   A discharge port 117 for discharging hot water in the hot water storage tank 110 is provided on the bottom surface of the hot water storage tank 110, and hot water is sucked into the upper surface of the hot water storage tank 110 above the hot water supply water in the hot water storage tank 110 ( A suction port 118 is provided. The discharge port 117 and the suction port 118 are connected by a heat pump circulation circuit 119, and a part of the heat pump circulation circuit 119 is disposed in the heat pump unit 120.

ヒートポンプユニット１２０は、周知のヒートポンプサイクルを形成する主熱源であり、ここでは冷媒として二酸化炭素を用いて、冷媒を臨界圧力以上に圧縮して使用するようにしている。ヒートポンプ循環回路１１９のヒートポンプユニット１２０内に配置された部分には、図示しない熱交換器が設けられており、図示しないポンプによって吐出口１１７から吐出される貯湯タンク１１０内の給湯水を高温に圧縮された冷媒との熱交換により加熱し（例えば９０℃）、吸入口１１８から貯湯タンク１１０内に戻すことにより貯湯タンク１１０内の給湯水を沸き上げるようにしている。尚、ヒートポンプユニット１２０は、後述する制御装置１５０からの制御信号により作動されると共に、作動状態を制御装置１５０に出力するようにしている。   The heat pump unit 120 is a main heat source that forms a well-known heat pump cycle. Here, carbon dioxide is used as a refrigerant, and the refrigerant is used after being compressed to a critical pressure or more. A portion of the heat pump circuit 119 disposed in the heat pump unit 120 is provided with a heat exchanger (not shown), and hot water in the hot water storage tank 110 discharged from the discharge port 117 by a pump (not shown) is compressed to a high temperature. The hot water is heated by exchanging heat with the refrigerant (for example, 90 ° C.) and returned to the hot water storage tank 110 through the suction port 118 to boil hot water in the hot water storage tank 110. The heat pump unit 120 is operated by a control signal from the control device 150 described later, and outputs an operation state to the control device 150.

更に、貯湯タンク１１０の外壁面には、複数のサーミスタ１４３が縦方向に所定の間隔をあけて配置され、貯湯タンク１１０内の各水位レベルにおける温度情報を後述する制御装置１５０に出力するようにしている。   Furthermore, a plurality of thermistors 143 are arranged on the outer wall surface of the hot water storage tank 110 at predetermined intervals in the vertical direction so that temperature information at each water level in the hot water storage tank 110 is output to the control device 150 described later. ing.

そして、本発明の特徴部として、貯湯タンク１１０に対して並列となるように補助熱源１３０を設けるようにしている。補助熱源１３０は、例えば燃焼炎によって内部を流通する給湯水を加熱可能とする小型ガス湯沸かし器としている。この補助熱源１３０の給湯水の流入側には配管１１５から分岐する流入管１３１が接続され、また給湯水の流出側には流出管１３２が設けられ、この流出管１３２の先端側は導出管１１４の導出口１１３と給湯部との間で、且つ第１混合弁１１６の上流側となる位置に接続されるようにしている。   As a feature of the present invention, an auxiliary heat source 130 is provided so as to be parallel to the hot water storage tank 110. The auxiliary heat source 130 is, for example, a small gas water heater that can heat hot water flowing inside by a combustion flame. An inflow pipe 131 branched from the pipe 115 is connected to the hot water inflow side of the auxiliary heat source 130, and an outflow pipe 132 is provided on the outflow side of the hot water, and the leading end side of the outflow pipe 132 is the outlet pipe 114. Between the outlet 113 and the hot water supply unit and at a position upstream of the first mixing valve 116.

また、導出管１１４と流出管１３２との接続部（合流点）には上記第１混合弁１１６と同様の第２混合弁（本発明の混合弁に対応）１３３を設けており、導出管１１４内を流通する貯湯タンク１１０からの湯と流出管１３２内を流通する補助熱源１３０からの給湯水あるいは湯との混合比を調節できるようにしている。尚、第２混合弁１３３は、後述する制御装置１５０からの制御信号により作動すると共に、作動状態を制御装置１５０に出力するようにしている。   Further, a second mixing valve (corresponding to the mixing valve of the present invention) 133 similar to the first mixing valve 116 is provided at a connection portion (junction point) between the outlet pipe 114 and the outlet pipe 132, and the outlet pipe 114 is provided. The mixing ratio of hot water from the hot water storage tank 110 flowing through the inside and the hot water or hot water from the auxiliary heat source 130 flowing through the outflow pipe 132 can be adjusted. The second mixing valve 133 is operated by a control signal from the control device 150 to be described later, and outputs an operation state to the control device 150.

制御装置１５０は、流量カウンタ１４１からの流量信号、サーミスタ１４２、１４３からの温度信号、ユーザが給湯リモコン１５１に入力する給湯スイッチ信号、給湯設定温度信号等に基づいて、ヒートポンプユニット１２０、補助熱源１３０、両混合弁１１６、１３３の作動を制御するようにしている。尚、給湯リモコン１５１は浴室内や台所等の湯を使用する場所の近傍に設置され、制御装置１５０本体は、貯湯タンク１１０に設置されている。   Based on the flow rate signal from the flow rate counter 141, the temperature signal from the thermistors 142 and 143, the hot water supply switch signal input by the user to the hot water supply remote controller 151, the hot water supply set temperature signal, and the like, the control device 150 performs the heat pump unit 120 and the auxiliary heat source 130. The operation of both mixing valves 116 and 133 is controlled. The hot water remote controller 151 is installed in the vicinity of a place where hot water is used, such as in a bathroom or kitchen, and the main body of the controller 150 is installed in the hot water storage tank 110.

次に、上記構成に基づく給湯装置１００の作動を説明する。   Next, the operation of hot water supply apparatus 100 based on the above configuration will be described.

１．沸き上げ制御
まず、ユーザによって給湯リモコン１５１の給湯スイッチがＯＮされている場合には、制御装置１５０は、主に電力料金の安価な深夜時間帯（本発明における電力コストに応じて定まる所定時間帯に対応し、例えば当日の２３時から翌日の７時の時間帯としている）にヒートポンプユニット１２０を作動させ、貯湯タンク１１０内の給湯水を加熱して必要量の高温の湯として貯える。 1. Boil-up control First, when the hot water supply switch of the hot water remote controller 151 is turned on by the user, the control device 150 mainly uses a low-night time zone (a predetermined time zone determined according to the power cost in the present invention). The heat pump unit 120 is operated during, for example, the time zone from 23:00 on the day to 7 o'clock on the next day, and the hot water in the hot water storage tank 110 is heated and stored as a necessary amount of hot water.

具体的には制御装置１５０は、流量カウンタ１４１からの流量情報とサーミスタ１４２からの温度情報とから、日々使用される給湯量（湯の温度と流量との積によって得られる熱量）を演算記憶する。ここでは、一日の区切りを、深夜時間帯の開始時刻（２３時）としている。   Specifically, the control device 150 calculates and stores the amount of hot water used every day (the amount of heat obtained by the product of the temperature and the flow rate of hot water) from the flow rate information from the flow rate counter 141 and the temperature information from the thermistor 142. . Here, the day break is the start time (23:00) of the midnight time zone.

そして、当日に必要とされる給湯用熱量を演算する。ここでは、過去の所定期間（例えば、前日以前の７日間）における１日毎の給湯量実積の平均値＋標準偏差を当日の必要給湯用熱量とする。また、前日の貯湯タンク１１０内の残湯熱量をサーミスタ１４３からの各水位レベルにおける温度情報より演算し、この残湯熱量を必要給湯用熱量から差し引いた分を沸き上げ熱量とする。そして、深夜時間帯にヒートポンプユニット１２０を作動させ、貯湯タンク１１０内に沸き上げ熱量分の湯を貯める。尚、貯湯タンク１１０内の湯温が沸き上げ温度に達したかは、サーミスタ１４３によって監視する。   And the calorie | heat amount for hot water supply required on the day is calculated. Here, the average value + standard deviation of the actual hot water supply amount for each day in the past predetermined period (for example, seven days before the previous day) is defined as the required hot water supply heat amount for the day. Further, the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 110 of the previous day is calculated from the temperature information at each water level from the thermistor 143, and the amount obtained by subtracting the remaining amount of hot water from the required amount of heat for hot water supply is defined as the amount of heating heat. Then, the heat pump unit 120 is operated at midnight, and hot water corresponding to the amount of heat generated is stored in the hot water storage tank 110. The thermistor 143 monitors whether the hot water temperature in the hot water storage tank 110 has reached the boiling temperature.

２．給湯制御
ユーザが給湯部で湯を使用する場合は、制御装置１５０は、図２に示すフローチャート基づく給湯制御を行う。まず、ステップＳ１００で１７時から２３時における湯切れのおそれ（湯切れに至る可能性）が有るか否かを判定する。この湯切れ判定は、具体的には、以下のように行う。即ち、１７時の時点での貯湯タンク１１０内の残湯熱量と、１７時から２３時までに必要とされる必要熱量（本発明における予測使用量に対応）とを算出して、残湯熱量が必要熱量を下回った時に、湯切れのおそれ有りと判定する。尚、残湯熱量は上記沸き上げ制御時と同様にサーミスタ１４３からの各水位レベルにおける温度情報より演算し、また、必要熱量は、例えば前日以前の7日間の１７時から２３時までの１日毎の給湯量実績（本発明における湯の使用実績に対応）の平均値＋標準偏差σとして演算するようにしている。 2. Hot Water Supply Control When the user uses hot water in the hot water supply section, the control device 150 performs hot water supply control based on the flowchart shown in FIG. First, in step S100, it is determined whether there is a possibility of hot water running out from 17:00 to 23:00 (possibility of hot water running out). Specifically, this hot water run-off determination is performed as follows. That is, the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 110 at the time of 17:00 and the required amount of heat required from 17:00 to 23:00 (corresponding to the predicted usage in the present invention) are calculated, and the amount of remaining hot water is calculated. When the amount of heat falls below the required amount of heat, it is determined that there is a risk of running out of hot water. The amount of remaining hot water is calculated from the temperature information at each water level from the thermistor 143 in the same manner as in the above-described boiling control, and the required amount of heat is, for example, every day from 17:00 to 23:00 for 7 days before the previous day. The average value of the actual hot water supply amount (corresponding to the actual use of hot water in the present invention) + the standard deviation σ is calculated.

このステップＳ１００で湯切れのおそれが無いと判定すると、導出管１１４側（貯湯タンク１１０側）の開度が１００％となるように第２混合弁１３３の開度を調節し（ステップＳ１１０）、更に、給湯リモコン１５１からの給湯設定温度に応じて、第１混合弁１１６の開度を調節し（ステップＳ１２０）、貯湯タンク１１０からの高温の湯と配管１１５からの給湯水とを混合して導出管１１４の先端部から給湯部へ出湯する。   If it is determined in step S100 that there is no risk of running out of hot water, the opening degree of the second mixing valve 133 is adjusted so that the opening degree on the outlet pipe 114 side (hot water storage tank 110 side) becomes 100% (step S110). Further, the opening degree of the first mixing valve 116 is adjusted in accordance with the hot water supply set temperature from the hot water remote controller 151 (step S120), and hot water from the hot water storage tank 110 and hot water from the pipe 115 are mixed. Hot water is discharged from the leading end of the outlet pipe 114 to the hot water supply section.

しかしながら、ステップＳ１００で湯切れのおそれが有ると判定すると（１７時までのユーザの湯の使用量が多く、貯湯タンク１１０内の残湯熱量だけでは不足すると予測すると）、第２混合弁１３３の開度を導出管１１４側（貯湯タンク１１０側）および流出管１３２側（補助熱源１３０側）が共に開くように調節し（ステップＳ１３０）、補助熱源１３０を作動させ、沸き増しを行う（ステップＳ１４０）。即ち、貯湯タンク１１０からの湯に加えて、補助熱源１３０によって沸き増しされる湯も同時に使用する訳である。尚、第２混合弁１３３の開度については、湯切れ判定時における必要熱量と残湯熱量との差が大きい程、流出管１３２側の開度を大きくしていく。そして、上記と同様に第１混合弁１１６の調節を行い（ステップＳ１２０）、配管１１５からの給湯水を混合して導出管１１４の先端部から給湯部へ出湯する。   However, if it is determined in step S100 that there is a risk of running out of hot water (assuming that the amount of hot water used by the user by 17:00 is large and the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 110 is predicted to be insufficient), the second mixing valve 133 The opening is adjusted so that both the outlet pipe 114 side (hot water storage tank 110 side) and the outflow pipe 132 side (auxiliary heat source 130 side) are opened (step S130), the auxiliary heat source 130 is operated, and boiling is increased (step S140). ). That is, in addition to the hot water from the hot water storage tank 110, the hot water heated up by the auxiliary heat source 130 is also used at the same time. In addition, about the opening degree of the 2nd mixing valve 133, the opening degree by the side of the outflow pipe 132 is enlarged, so that the difference of the required calorie | heat amount at the time of hot water determination and residual hot water quantity is large. Then, the first mixing valve 116 is adjusted in the same manner as above (step S120), hot water from the pipe 115 is mixed, and the hot water is discharged from the tip of the outlet pipe 114 to the hot water supply section.

これにより、沸き上げ制御によって得られた貯湯タンク１１０内の湯の熱量（残湯熱量）と、補助熱源１３０によって得られる湯の熱量の両者をバランスよく用いて給湯部に給湯制御できるので、貯湯タンク１１０の大型化を招くこと無く、且つ、より小型な補助熱源１３０での対応が可能となる。   As a result, hot water control can be performed on the hot water supply section by using both the heat quantity of the hot water in the hot water storage tank 110 (residual hot water heat quantity) obtained by the boiling control and the heat quantity of hot water obtained by the auxiliary heat source 130 in a well-balanced manner. It is possible to cope with a smaller auxiliary heat source 130 without increasing the size of the tank 110.

また、湯切れのおそれが生じた時に、補助熱源１３０によって湯を生成し（沸き増しして）、給湯制御を実行するので、深夜時間帯以外の時間帯においてヒートポンプユニット１２０を作動させることが無くなり、安価に沸き増しができる。   In addition, when there is a risk of running out of hot water, hot water is generated (heated up) by the auxiliary heat source 130 and hot water supply control is executed, so that the heat pump unit 120 is not operated in a time zone other than the midnight time zone. Can be heated at a low cost.

更に、１７時以降の必要熱量（予測使用量）を前日以前の所定期間における給湯量実績から算出する（学習制御する）ようにしているので、必要となる沸き増し量の精度を上げることができ、補助熱源１３０の使用エネルギーを低減することができる。   Furthermore, since the required amount of heat after 17:00 (predicted usage) is calculated from the amount of hot water supply in a predetermined period before the previous day (learning control), the required amount of boiling increase can be improved. In addition, the energy used by the auxiliary heat source 130 can be reduced.

尚、本実施形態のように、ヒートポンプユニット１２０において冷媒を二酸化炭素として、超臨界域を用いることでフロン冷媒等を採用した場合よりも高温の湯を高い効率で熱交換する事が出来るため、高温の湯を効率良く沸き上げることが可能となる。   As in the present embodiment, the heat pump unit 120 uses carbon dioxide as the refrigerant, and heat exchange can be performed with higher efficiency than hot water using a supercritical region by using a supercritical region. It becomes possible to boil high-temperature hot water efficiently.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図３、図４に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して補助熱源１３０への流入経路を変更したものである。尚、図３は第２実施形態における給湯装置１００の概略構成を示す模式図、図４は給湯制御における制御フローを示すフローチャートである。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 2nd Embodiment changes the inflow path to the auxiliary heat source 130 with respect to the said 1st Embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the hot water supply apparatus 100 in the second embodiment, and FIG. 4 is a flowchart showing a control flow in hot water supply control.

本第２実施形態においては、図３に示すように、補助熱源１３０に流入する流入管１３１を、貯湯タンク１１０の上下方向における中間部となる中間導出口１１３ａから接続されるものとしており、補助熱源１３０には貯湯タンク１１０内の湯が供給されるようにしている。   In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the inflow pipe 131 that flows into the auxiliary heat source 130 is connected from an intermediate outlet 113 a that is an intermediate portion in the vertical direction of the hot water storage tank 110. Hot water in the hot water storage tank 110 is supplied to the heat source 130.

ここで、貯湯タンク１１０内の湯は、沸き上げ直後は高温の湯（９０℃）で満たされるため、中間導出口１１３ａから補助熱源１３０には、この高温の湯が供給されることになるが、湯の使用に伴い、貯湯タンク１１０の下側の導入口１１１から給湯水が補充されることにより、貯湯タンク１１０内では上側の高温の湯と下側の給湯水との間に中温の湯の層が形成されるため、この場合は、中間導出口１１３ａから補助熱源１３０には、主に中温の湯が供給されることになる。   Here, since the hot water in the hot water storage tank 110 is filled with hot water (90 ° C.) immediately after boiling, the hot water is supplied from the intermediate outlet 113a to the auxiliary heat source 130. As hot water is used, hot water is replenished from the lower inlet 111 of the hot water tank 110, so that the hot water in the hot water tank 110 is heated between the hot water on the upper side and the hot water on the lower side. In this case, medium temperature hot water is mainly supplied from the intermediate outlet 113a to the auxiliary heat source 130.

このように形成される給湯装置１００において、制御装置１５０は、沸き上げについては上記第１実施形態と同様の制御を行うが、給湯制御の内容を異なるものとしており、その制御について図４のフローチャートを用いて以下説明する。   In the hot water supply apparatus 100 formed in this way, the control device 150 performs the same control as the first embodiment for boiling, but the content of the hot water control is different, and the control is a flowchart of FIG. Will be described below.

まず、ステップＳ２００で貯湯タンク１１０内の中間導出口１１３ａにおける湯温（本発明の湯の熱量に対応）が予め定めた所定温度（本発明の所定熱量に対応し、例えば、沸き上げ時の９０℃よりも低下した４０℃）よりも高いか否かをサーミスタ１４３によって判定し、高いと判定した場合は、流出管１３２側の開度が１００％となるように第２混合弁１３３の開度を調節する（ステップＳ２０５）。そして、補助熱源１３０は停止状態とし（ステップＳ２１０）、更に、第１混合弁１１６の開度を調節し、貯湯タンク１１０からの高温の湯と、配管１１５からの給湯水とを混合して導出管１１４の先端部から給湯部へ出湯する（ステップＳ２１５）。即ち、中間導出口１１３ａの湯温が所定温度より高い場合は、貯湯タンク１１０内の湯を中間導出口１１３ａから補助熱源１３０（ＯＦＦ状態）、第２混合弁１３３を介して流出させて使用する。   First, in step S200, the hot water temperature (corresponding to the heat quantity of the hot water of the present invention) at the intermediate outlet 113a in the hot water storage tank 110 corresponds to a predetermined temperature (corresponding to the predetermined heat quantity of the present invention, for example, 90 The temperature of the second mixing valve 133 is determined so that the opening on the outflow pipe 132 side is 100%. Is adjusted (step S205). Then, the auxiliary heat source 130 is stopped (step S210), and the opening degree of the first mixing valve 116 is adjusted to mix the hot hot water from the hot water storage tank 110 and the hot water supplied from the pipe 115 for derivation. Hot water is discharged from the tip of the pipe 114 to the hot water supply unit (step S215). That is, when the hot water temperature of the intermediate outlet 113a is higher than a predetermined temperature, the hot water in the hot water storage tank 110 is used after flowing out of the intermediate outlet 113a through the auxiliary heat source 130 (OFF state) and the second mixing valve 133. .

しかし、ステップＳ２００で否、即ち中間導出口１１３ａの湯温が所定温度よりも低いと判定すると、次に、ステップＳ２２０で湯切れのおそれが有るか否かを判定する。ここで、湯切れのおそれが無いと判定すれば、ヒートポンプユニット１２０を停止状態とし（ステップＳ２２５）、第２混合弁１３３の開度を導出管１１４側および流出管１３２側が共に開くように調節し（ステップＳ２３０）、補助熱源１３０を停止させた状態で（ステップＳ２３５）、上記ステップＳ２１５での給湯を行う。即ち、中間導出口１１３ａの湯温が所定温度より低下しても、湯切れのおそれが無い場合は、導出口１１３からの高温の湯と中間導出口１１３ａからの中温の湯との両方を使用し、配管１１５からの給湯水と混合する。   However, if it is not determined in step S200, that is, if it is determined that the hot water temperature of the intermediate outlet 113a is lower than the predetermined temperature, it is then determined in step S220 whether there is a risk of hot water running out. If it is determined that there is no danger of running out of hot water, the heat pump unit 120 is stopped (step S225), and the opening degree of the second mixing valve 133 is adjusted so that both the outlet pipe 114 side and the outlet pipe 132 side are opened. (Step S230) With the auxiliary heat source 130 stopped (Step S235), hot water is supplied in Step S215. That is, even if the hot water temperature at the intermediate outlet 113a falls below a predetermined temperature, both hot hot water from the outlet 113 and medium hot water from the intermediate outlet 113a are used if there is no risk of running out of hot water. And mixed with hot water from the pipe 115.

一方、ステップＳ２２０で湯切れのおそれが有ると判定すると、流出管１３２側の開度が１００％となるように第２混合弁１３３の開度を調節し（ステップＳ２４０）、補助熱源１３０を作動させる（ステップＳ２４５）。そして、第１混合弁１１６の開度を調節して給湯を行う（ステップＳ２５０）。即ち、中間導出口１１３ａの湯温が所定温度より低下し、且つ、湯切れのおそれが有る場合は、まず、中間導出口１１３ａからの中温の湯を補助熱源１３０で加熱して、配管１１５からの給湯水と混合して出湯する。そして、ステップＳ２５５で、この時の出湯温度が給湯リモコン１５１からの設定温度より高いか否かを判定し、高いと判定した場合は、ステップＳ２００に戻る。   On the other hand, if it is determined in step S220 that there is a risk of running out of hot water, the opening of the second mixing valve 133 is adjusted so that the opening on the outflow pipe 132 side becomes 100% (step S240), and the auxiliary heat source 130 is activated. (Step S245). Then, hot water is supplied by adjusting the opening of the first mixing valve 116 (step S250). That is, when the hot water temperature at the intermediate outlet 113a falls below a predetermined temperature and there is a risk of running out of hot water, first, the intermediate hot water from the intermediate outlet 113a is heated by the auxiliary heat source 130 and then from the pipe 115. The hot water is mixed with hot water. In step S255, it is determined whether or not the hot water temperature at this time is higher than the set temperature from the hot water supply remote controller 151. If it is determined that the temperature is higher, the process returns to step S200.

しかし、ステップＳ２５５で出湯温度が設定温度より低いと判定した場合は、更に、第２混合弁１３３の開度を導出管１１４側および流出管１３２側が共に開くように調節し（ステップＳ２６０）、第１混合弁１１６の開度を調節して給湯を行う（ステップＳ２６５）。即ち、中間導出口１１３ａの湯温が所定温度より低下し、湯切れのおそれが有り、尚且つ出湯温度が設定温度より低い場合は、導出口１１３からの高温の湯と、中間導出口１１３ａからの中温の湯を補助熱源１３０で加熱して得られる湯との両者を用いて、配管１１５からの給湯水と混合して出湯する。そして、ステップＳ２７０で、この時の出湯温度が給湯リモコン１５１からの設定温度より高いか否かを判定し、高いと判定した場合は、ステップＳ２００に戻り、否と判定すれば、ヒートポンプユニット１２０を作動させ、貯湯タンク１１０への沸き増しを行い、再び、ステップＳ２２０に戻る。   However, if it is determined in step S255 that the tapping temperature is lower than the set temperature, the opening degree of the second mixing valve 133 is further adjusted so that both the outlet pipe 114 side and the outlet pipe 132 side are opened (step S260). Hot water is supplied by adjusting the opening of the first mixing valve 116 (step S265). That is, when the hot water temperature at the intermediate outlet 113a is lower than the predetermined temperature and there is a risk of running out of hot water, and the hot water temperature is lower than the set temperature, the hot water from the outlet 113 and the intermediate outlet 113a The hot water obtained by heating the medium temperature hot water with the auxiliary heat source 130 is mixed with the hot water supplied from the pipe 115 and discharged. In step S270, it is determined whether or not the hot water temperature at this time is higher than the set temperature from the hot water remote controller 151. If it is determined that the temperature is high, the process returns to step S200. The hot water storage tank 110 is heated up, and the process returns to step S220.

これにより、貯湯タンク１１０内の中温の湯が所定温度より高い場合は、補助熱源１３０を使用しなくても、この中温の湯を優先的に使用することができるので、貯湯タンク１１０内の湯の熱量を無駄なく使用することができる。   Accordingly, when the hot water in the hot water storage tank 110 is higher than the predetermined temperature, the hot water in the hot water storage tank 110 can be preferentially used without using the auxiliary heat source 130. Can be used without waste.

そして、湯切れのおそれが生じた時は、中温の湯を補助熱源１３０で加熱して得られる湯と、貯湯タンク１１０内に残る高温の湯との両者を用いて給湯することで、補助熱源１３０を用いた沸き増しによる給湯制御が可能となり、深夜時間帯以外の時間帯においてヒートポンプユニット１２０を作動させることが無くなり、安価に沸き増しができる。   When there is a risk of running out of hot water, hot water obtained by heating medium hot water with the auxiliary heat source 130 and hot water remaining in the hot water storage tank 110 are used to supply hot water. It is possible to control hot water supply by reheating using 130, and it is not necessary to operate the heat pump unit 120 in a time zone other than the midnight time zone, so that it is possible to reheat at a low cost.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図５、図６に示す。第３実施形態は、上記第２実施形態に対して、補助熱源１３０による貯湯タンク１１０への沸き増し機能を追加したものである。尚、図５は第３実施形態における給湯装置１００の概略構成を示す模式図、図６は沸き増し制御における制御フローを示すフローチャートである。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. 3rd Embodiment adds the boiling increase function to the hot water storage tank 110 by the auxiliary heat source 130 with respect to the said 2nd Embodiment. FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the hot water supply apparatus 100 in the third embodiment, and FIG. 6 is a flowchart showing a control flow in the boiling increase control.

本第３実施形態においては、図５に示すように、貯湯タンク１１０の底面から補助熱源１３０を通り、貯湯タンク１１０の上面に繋がる補助熱源循環回路１３４を設け、また、補助熱源１３０と貯湯タンク１１０の上面との間の流路にポンプ１３５およびバルブ１３６を設けている。ポンプ１３５は、給湯水を貯湯タンク１１０の下側から補助熱源１３０を介して貯湯タンク１１０の上側に循環させる。バルブ１３６は、補助熱源循環回路１３４の開閉を行う。   In the third embodiment, as shown in FIG. 5, an auxiliary heat source circulation circuit 134 is provided that passes through the auxiliary heat source 130 from the bottom surface of the hot water storage tank 110 and is connected to the upper surface of the hot water storage tank 110, and the auxiliary heat source 130 and the hot water storage tank are provided. A pump 135 and a valve 136 are provided in a flow path between the upper surface of 110. The pump 135 circulates hot water from the lower side of the hot water storage tank 110 to the upper side of the hot water storage tank 110 via the auxiliary heat source 130. The valve 136 opens and closes the auxiliary heat source circulation circuit 134.

また、補助熱源１３０における流入管１３１、流出管１３２にはそれぞれバルブ１３７、１３８を設け、流入管１３１、流出管１３２の開閉を行うようにしている。   Further, valves 137 and 138 are provided on the inflow pipe 131 and the outflow pipe 132 in the auxiliary heat source 130, respectively, so that the inflow pipe 131 and the outflow pipe 132 are opened and closed.

そして、ポンプ１３５およびバルブ１３６〜１３８は、制御装置１５０からの制御信号により作動すると共に、作動状態を制御装置１５０に出力するようにしている。   The pump 135 and the valves 136 to 138 are operated by a control signal from the control device 150 and output an operation state to the control device 150.

このように形成される給湯装置１００において、制御装置１５０は、沸き上げ制御および給湯制御については上記第２実施形態と同様に行うが、湯切れのおそれが生じた時の沸き増し制御の内容を異なるものとしており、その制御について図６のフローチャートを用いて以下説明する。   In the hot water supply device 100 formed in this way, the control device 150 performs the boiling control and the hot water supply control in the same manner as in the second embodiment, but the content of the boiling increase control when there is a risk of running out of hot water. The control will be described below with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップＳ３００で湯切れのおそれが有るか否かを判定し、湯切れのおそれが無いと判定すると、沸き増しの必要が無いので、ヒートポンプユニット１２０、補助熱源１３０、ポンプ１３５は停止状態とする（ステップＳ３１０）。しかし、ステップＳ３００で湯切れのおそれが有ると判定すると、更に、ステップＳ３２０で、この時の時間帯が深夜時間帯か否かを判定する。深夜時間帯であると判定すると、補助熱源１３０、ポンプ１３５は停止状態とし、主熱源のヒートポンプユニット１２０を作動させることで沸き増しを行う（ステップＳ３３０）。   First, in step S300, it is determined whether or not there is a possibility of running out of hot water. If it is determined that there is no possibility of running out of hot water, there is no need to increase boiling, so that the heat pump unit 120, the auxiliary heat source 130, and the pump 135 are in a stopped state. (Step S310). However, if it is determined in step S300 that there is a risk of running out of hot water, it is further determined in step S320 whether the time zone at this time is a midnight time zone. If it is determined that it is the midnight time zone, the auxiliary heat source 130 and the pump 135 are stopped, and heating is performed by operating the heat pump unit 120 of the main heat source (step S330).

一方、ステップＳ３２０で、深夜時間帯で無い（７時から２３時の昼夜時間帯）と判定すると、ヒートポンプユニット１２０は使用せずに、補助熱源１３０、ポンプ１３５を作動させることで沸き増しを行う。この時、バルブ１３６を開状態とし、バルブ１３７、１３８は閉状態とすることで、貯湯タンク１１０からの給湯水は、補助熱源循環回路１３４を循環し、補助熱源１３０によって加熱される（ステップＳ３４０）。尚、給湯制御を行う際は、バルブ１３７、１３８を開状態とし、バルブ１３６は閉状態とする。   On the other hand, if it is determined in step S320 that it is not in the midnight time zone (daytime / night time zone from 7 o'clock to 23 o'clock), the heat pump unit 120 is not used and the auxiliary heat source 130 and the pump 135 are operated to increase boiling. . At this time, the valve 136 is opened and the valves 137 and 138 are closed, so that hot water from the hot water storage tank 110 circulates through the auxiliary heat source circulation circuit 134 and is heated by the auxiliary heat source 130 (step S340). ). When performing hot water supply control, the valves 137 and 138 are opened, and the valve 136 is closed.

これにより、補助熱源１３０での沸き増しも可能となり、深夜時間帯以外の時間帯の場合であれば、補助熱源１３０を用いて沸き増しを行うことで、ヒートポンプユニット１２０を作動させることが無くなり、安価に沸き増しができる。   As a result, it is also possible to increase boiling in the auxiliary heat source 130, and in the case of a time zone other than the midnight time zone, the heat pump unit 120 is not operated by performing boiling increase using the auxiliary heat source 130, Boiling can be done at low cost.

尚、上記第３実施形態においては、図７に示すフローチャートのように、ステップＳ３２０における深夜時間帯か否かの判定の後に、更に、ステップＳ３３５を設けて、湯切れに至る可能性が高いか否かを判定して、沸き増し対応するようにしても良い。   In the third embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 7, after determining whether or not it is the midnight time zone in step S320, step S335 is further provided, and is there a high possibility that the hot water will run out? It may be determined whether or not to respond to the increase in boiling.

即ち、湯切れに至る可能性が高いか否かの判定として、１７時における残湯熱量が１７時から２３時までの必要熱量の１／２より多い場合は、湯切れに至る可能性が低いものとして、上記ステップＳ３４０の対応を行う（補助熱源１３０とポンプ１３５との作動により沸き増し実施）。しかし、ステップＳ３３５で残湯熱量が必要熱量の１／２以下であり、湯切れに至る可能性が高いと判定すると、補助熱源１３０、ポンプ１３５に加えてヒートポンプユニット１２０も作動させて沸き増しを行う（ステップＳ３５０）。   That is, as a determination as to whether or not there is a high possibility of running out of hot water, if the remaining hot water heat quantity at 17:00 is more than half of the required heat quantity from 17:00 to 23:00, the possibility of hot water running out is low. As a matter of course, the above-described step S340 is dealt with (both are heated by the operation of the auxiliary heat source 130 and the pump 135). However, if it is determined in step S335 that the amount of heat of the remaining hot water is ½ or less of the required heat amount and there is a high possibility that the hot water will run out, the heat pump unit 120 is operated in addition to the auxiliary heat source 130 and the pump 135 to increase boiling. This is performed (step S350).

これにより、短時間での沸き増しが可能となり、確実に湯切れを防止できる。   This makes it possible to increase boiling in a short time and reliably prevent hot water from running out.

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図８に示す。第４実施形態は、上記第１〜第３実施形態における沸き上げ制御を変更したものである。図８に示すフローチャートは、上記第１実施形態で説明した沸き上げ制御におけるサブルーチンフローである。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. In the fourth embodiment, the boiling control in the first to third embodiments is changed. The flowchart shown in FIG. 8 is a subroutine flow in the boiling control explained in the first embodiment.

即ち、基本的に制御装置１５０は、深夜時間帯にヒートポンプユニット１２０を作動させ、貯湯タンク１１０内の給湯水を加熱して必要量の高温の湯として貯えるが、ステップＳ４００で沸き上げ中にヒートポンプユニット１２０に供給される給湯水の温度が予め定めた所定温度（例えば４０℃）以下か否かを判定し、所定温度以下と判定すると、引き続きヒートポンプユニット１２０を作動させて、沸き上げを継続する（ステップＳ４１０）。尚、ヒートポンプユニット１２０に供給される給湯水の温度は、貯湯タンク１１０の外壁面に設けられたサーミスタ１４３のうち、一番下側のサーミスタ１４３によって検出するようにしている。   In other words, the control device 150 basically operates the heat pump unit 120 at midnight to heat the hot water in the hot water storage tank 110 and store it as a necessary amount of hot water, but during the boiling in step S400, the heat pump It is determined whether or not the temperature of the hot water supplied to the unit 120 is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, 40 ° C.). If the temperature is determined to be equal to or lower than the predetermined temperature, the heat pump unit 120 is continuously operated to continue boiling. (Step S410). The temperature of the hot water supplied to the heat pump unit 120 is detected by the lowermost thermistor 143 among the thermistors 143 provided on the outer wall surface of the hot water storage tank 110.

そして、沸き上げが完了したか否かを判定し、完了していない場合はステップＳ４００に戻り、完了していれば沸き上げを終了する。   Then, it is determined whether or not the boiling has been completed. If not completed, the process returns to step S400, and if completed, the boiling is terminated.

一方、ステップＳ４００で否、即ち、給湯水の温度が所定温度を超えたと判定すると、ヒートポンプユニット１２０を停止させ、補助熱源１３０、ポンプ１３５を作動させて沸き上げを継続し（ステップＳ４３０）、ステップＳ４２０へ進む。   On the other hand, if NO in step S400, that is, if it is determined that the temperature of the hot water supply has exceeded the predetermined temperature, the heat pump unit 120 is stopped, the auxiliary heat source 130 and the pump 135 are operated, and boiling is continued (step S430). Proceed to S420.

通常、給湯水の温度上昇に伴いヒートポンプユニット１２０側との温度差が小さく成ることによってヒートポンプユニット１２０の成績係数（冷媒圧縮エネルギーに対する放熱エネルギーの比）が低下してしまうが、ここではそのような状態でヒートポンプユニット１２０を使用しないようにして、成績係数の低下を防止できるので、ヒートポンプユニット１２０の使用電力の上昇を抑制することができる。   Normally, the coefficient of performance of the heat pump unit 120 (ratio of the heat radiation energy to the refrigerant compression energy) decreases due to the temperature difference from the heat pump unit 120 side becoming smaller as the temperature of the hot water is increased. Since the heat pump unit 120 is not used in a state and the coefficient of performance can be prevented from being lowered, an increase in power consumption of the heat pump unit 120 can be suppressed.

（その他の実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、補助熱源１３０としてはガスを燃料とする湯沸かし器として説明したが、これに限らず、灯油等を燃料とする湯沸かし器としても良い。また、ヒートポンプユニット１２０の冷媒として二酸化炭素を用い、臨界圧力以上に圧縮するものとしたが、これに限らず、フロン冷媒（Ｒ４１０等）を用いたり、圧縮圧力を臨界圧力以下で作動させるものとしても良い。 (Other embodiments)
In the first to third embodiments, the auxiliary heat source 130 has been described as a water heater using gas as fuel, but is not limited thereto, and may be a water heater using kerosene or the like as fuel. In addition, carbon dioxide is used as the refrigerant of the heat pump unit 120 and the pressure is compressed to a critical pressure or higher. However, the refrigerant is not limited to this, and a CFC refrigerant (R410 or the like) is used or the compression pressure is operated below the critical pressure. Also good.

本発明の第１実施形態における貯湯式給湯装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the hot water storage type hot water supply apparatus in 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態における給湯制御の制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow of the hot water supply control in 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態における貯湯式給湯装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the hot water storage type hot water supply apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 第２実施形態における給湯制御の制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow of the hot water supply control in 2nd Embodiment. 本発明の第３実施形態における貯湯式給湯装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the hot water storage type hot water supply apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 第３実施形態における沸き増し制御の制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow of the boiling increase control in 3rd Embodiment. 第３実施形態の変形例における沸き増し制御の制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow of the boiling increase control in the modification of 3rd Embodiment. 第４実施形態における沸き上げ制御の制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow of the boiling control in 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 貯湯式給湯装置
１１０ 貯湯タンク
１１３ 導出口
１１３ａ 中間導出口（中間部）
１１４ 導出管
１２０ ヒートポンプユニット
１３０ 補助熱源
１３２ 流出管
１３３ 第２混合弁（混合弁）
１３４ 補助熱源循環回路（循環回路）
１５０ 制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Hot water storage type hot water supply apparatus 110 Hot water storage tank 113 Outlet 113a Intermediate outlet (middle part)
114 Outlet pipe 120 Heat pump unit 130 Auxiliary heat source 132 Outflow pipe 133 Second mixing valve (mixing valve)
134 Auxiliary heat source circulation circuit (circulation circuit)
150 Controller

Claims (8)

給湯用の湯を内部に貯える貯湯タンク（１１０）と、
前記貯湯タンク（１１０）の下側から補充される給湯水を取出し、高温の湯に沸き上げて、この高温の湯を前記貯湯タンク（１１０）の上側から内部に流入させるヒートポンプユニット（１２０）と、
前記貯湯タンク（１１０）の上側に設けられた導出口（１１３）に接続され、前記貯湯タンク（１１０）の湯を給湯部へと導く導出管（１１４）と、
前記貯湯タンク（１１０）の中間部に設けられた中間導出口（１１３ａ）に接続され、前記貯湯タンク（１１０）の中間部から湯を取り出す流入管（１３１）と、
前記流入管（１３１）に接続され、ガスあるいは灯油を燃料として燃焼炎によって、前記流入管（１３１）からの湯を加熱する補助熱源（１３０）と、
前記補助熱源（１３０）と前記導出管（１１４）の途中とを接続する流出管（１３２）と、
前記導出管（１１４）および前記流出管（１３２）の接続部に設けられ、前記導出口（１１３）から流出した湯、および前記流出管（１３２）から流出した湯の混合割合を調節する混合弁（１３３）と、
主に電力コストに応じて定まる所定時間帯に前記ヒートポンプユニット（１２０）を作動させて沸き上げ制御すると共に、前記貯湯タンク（１１０）内の湯の熱量および前記補助熱源（１３０）によって得られる湯の熱量とに応じて前記補助熱源（１３０）および前記混合弁（１３３）を作動させて前記給湯部への給湯制御する制御装置（１５０）とを有することを特徴とする貯湯式給湯装置。 A hot water storage tank (110) for storing hot water for hot water supply,
A heat pump unit (120) for taking out hot water to be replenished from the lower side of the hot water storage tank (110), boiling the hot water into hot water, and flowing the hot water into the inside from the upper side of the hot water storage tank (110); ,
A lead-out pipe (114) connected to a lead-out port (113) provided on the upper side of the hot water storage tank (110), and leading the hot water in the hot water storage tank (110) to a hot water supply section ;
An inflow pipe (131) connected to an intermediate outlet (113a) provided in an intermediate part of the hot water storage tank (110) and for extracting hot water from the intermediate part of the hot water storage tank (110);
An auxiliary heat source (130) connected to the inflow pipe (131) for heating hot water from the inflow pipe (131) by a combustion flame using gas or kerosene as fuel;
An outflow pipe (132) connecting the auxiliary heat source (130) and the middle of the outlet pipe (114);
A mixing valve that is provided at a connection portion between the outlet pipe (114) and the outlet pipe (132) and adjusts the mixing ratio of hot water flowing out from the outlet port (113) and hot water flowing out from the outlet pipe (132). (133),
The heat pump unit (120) is operated to control boiling-up mainly at a predetermined time period determined according to the power cost, and the amount of hot water in the hot water storage tank (110) and hot water obtained by the auxiliary heat source (130) are controlled. And a controller (150) for controlling the hot water supply to the hot water supply section by operating the auxiliary heat source (130) and the mixing valve (133) according to the amount of heat. 前記制御装置（１５０）は前記中間導出口（１１３ａ）の湯温に応じて前記補助熱源（１３０）および前記混合弁（１３３）を作動させることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。The hot water storage hot water supply according to claim 1, wherein the control device (150) operates the auxiliary heat source (130) and the mixing valve (133) in accordance with a hot water temperature of the intermediate outlet (113a). apparatus. 前記制御装置（１５０）は、次回の前記沸き上げ制御実行までに前記貯湯タンク（１１０）内の湯が予測使用量を下回り、湯切れに至る可能性が有ると判定した時に、前記補助熱源（１３０）を作動させることを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯装置。 Before SL controller (150), when it is determined that next below the hot water predicted usage of the hot water storage tank (110) until the boiling control execution, there can lead to hot water out, the auxiliary heat source The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 1 or 2 , characterized in that (130) is operated. 前記補助熱源（１３０）には、前記給湯水あるいは前記貯湯タンクの中間部から供給され、前記制御装置（１５０）は、前記中間部（１１３ａ）の湯の熱量が所定熱量以上である場合に、前記混合弁（１３３）によって、前記導出口（１１３）からの湯に対して前記中間部（１１３ａ）から前記補助熱源（１３０）を経由する湯を優先して前記給湯制御に用いることを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯装置。 The auxiliary heat source (130) is supplied from the hot water or an intermediate part of the hot water storage tank, and the control device (150) is configured such that when the amount of hot water in the intermediate part (113a) is equal to or greater than a predetermined amount of heat, The mixing valve (133) preferentially uses hot water passing through the auxiliary heat source (130) from the intermediate portion (113a) for hot water supply control with respect to hot water from the outlet (113). The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 1 or 2 . 前記制御装置（１５０）は、次回の前記沸き上げ制御実行までに前記貯湯タンク（１１０）内の湯が予測使用量を下回り、湯切れに至る可能性が有ると判定した時に、前記補助熱源（１３０）および前記混合弁（１３３）を作動させて、前記導出口（１１３）からの湯、および前記補助熱源（１３０）からの湯のうち、少なくとも前記補助熱源（１３０）側からの湯を前記給湯制御に用いることを特徴とする請求項４に記載の貯湯式給湯装置。 When it is determined that there is a possibility that the hot water in the hot water storage tank (110) will fall below the predicted usage amount and the hot water runs out before the next boiling-up control is performed, the control device (150) 130) and the mixing valve (133) are operated so that at least hot water from the auxiliary heat source (130) side among hot water from the outlet (113) and hot water from the auxiliary heat source (130) is The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 4 , wherein the hot water storage type hot water supply apparatus is used for hot water supply control. 前記制御装置（１５０）は、前記予測使用量を前日以前の所定期間における湯の使用実績から算出することを特徴とする請求項３または請求項５に記載の貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 3 or 5 , wherein the control device (150) calculates the predicted usage amount from the actual use of hot water in a predetermined period before the previous day. 前記ヒートポンプユニット（１２０）は、内部の冷媒が圧縮される際に臨界圧力を超えて使用されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the heat pump unit (120) is used exceeding a critical pressure when an internal refrigerant is compressed. 前記冷媒は、二酸化炭素としたことを特徴とする請求項７に記載の貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 7 , wherein the refrigerant is carbon dioxide.
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