JP4515883B2

JP4515883B2 - Hot water storage water heater

Info

Publication number: JP4515883B2
Application number: JP2004304837A
Authority: JP
Inventors: 秀峰村端
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2024-10-19
Also published as: JP2006118752A

Description

本発明は、ヒートポンプを加熱手段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、風呂等に給湯、あるいは暖房装置等の加熱源に使用可能とする貯湯式給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage hot water supply device that stores hot hot water heated using a heat pump as a heating means, and supplies the hot water to a faucet, a bath or the like, or a heating source such as a heating device. is there.

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、下側から給湯水が補充され、上側に高温の湯を貯湯する貯湯タンクと、加熱手段としてのヒートポンプサイクル（圧縮機、冷媒水熱交換器、膨張弁、蒸発器を環状に接続した回路）と、貯湯タンクの下側から冷媒水熱交換器を通り貯湯タンクの上側に接続される環状の給湯用水配管と、給湯用水配管中に配設される循環ポンプとを有している。湯の沸き上げが必要な時は、貯湯タンク内の給湯水は循環ポンプによって給湯用水配管を循環して冷媒水熱交換器によって加熱され、高温の湯として貯湯タンクに貯湯される。この時、ヒートポンプサイクル（圧縮機）、循環ポンプは制御器によって制御される。そして、貯湯タンク内の高温の湯が蛇口、風呂等の給湯部で使用されるようになっている。 As a conventional hot water storage type hot water supply apparatus, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. That is, this hot water storage type hot water supply device is replenished with hot water from the lower side, and a hot water storage tank for storing hot hot water on the upper side, and a heat pump cycle (compressor, refrigerant water heat exchanger, expansion valve, evaporation) as heating means. A circuit in which the heaters are connected in an annular shape), an annular hot water supply pipe connected to the upper side of the hot water storage tank through the refrigerant water heat exchanger from the lower side of the hot water storage tank, and a circulation pump disposed in the hot water supply water pipe; have. When it is necessary to boil the hot water, the hot water in the hot water storage tank is circulated through the hot water supply water pipe by the circulation pump and heated by the refrigerant water heat exchanger, and is stored in the hot water storage tank as hot water. At this time, the heat pump cycle (compressor) and the circulation pump are controlled by the controller. And the hot water in a hot water storage tank is used in hot water supply parts, such as a faucet and a bath.

ここでは、貯湯タンクを迂回して循環ポンプによって給湯用水配管と冷媒水熱交換器との間を給湯水が循環可能となるバイパス手段（バイパス管および三方弁）を設け、寒冷時においてヒートポンプサイクルの停止中で給湯用水配管中の給湯水が凍結するおそれが生ずると、制御器はバイパス手段、ヒートポンプサイクル（圧縮機）および循環ポンプを作動させ、短時間で給湯用水配管中の給湯水を加熱して、凍結を防止するようにしている。
特開２００３−１３９３９２号公報 Here, bypass means (bypass pipe and three-way valve) that allow hot water to circulate between the hot water supply pipe and the refrigerant water heat exchanger by a circulation pump bypassing the hot water storage tank are provided, and the heat pump cycle is When hot water in the hot water supply pipe is likely to freeze during the stop, the controller activates the bypass means, heat pump cycle (compressor), and circulation pump to heat the hot water in the hot water supply pipe in a short time. To prevent freezing.
JP 2003-139392 A

通常、上記のような貯湯式給湯装置においては、制御器は、常時貯湯タンク側（給湯時の温度調節や暖房装置等への出湯）を制御するタンク制御ユニットと、湯の沸き上げ時（特に深夜時間帯）にヒートポンプサイクル（圧縮機）、循環ポンプを制御するヒートポンプ制御ユニットに分かれており、各部作動用の電力は、タンク制御ユニットに供給され、更にタンク制御ユニットからヒートポンプ制御ユニットに供給される。 Usually, in the hot water storage type hot water supply apparatus as described above, the controller always has a tank control unit for controlling the hot water storage tank side (temperature adjustment during hot water supply or hot water to a heating device, etc.), and hot water boiling (particularly It is divided into a heat pump control unit that controls the heat pump cycle (compressor) and the circulation pump in the midnight hours). Electric power for operating each part is supplied to the tank control unit, and further supplied from the tank control unit to the heat pump control unit. The

よって、上記制御器を有するものにおいて、特許文献1に記載の凍結防止の制御を行おうとすると（給湯水の温度を監視し、必要に応じて圧縮機および循環ポンプを作動させようとすると）、ヒートポンプ制御ユニットには常時電力を供給させていなければならなくなるので（ヒートポンプ制御ユニットにおける待機電力が生ずるので）、電力の無駄が生ずる。 Therefore, in what has the said controller, when it is going to perform the antifreezing control of patent document 1 (when monitoring the temperature of hot water supply water and trying to operate a compressor and a circulation pump as needed), Since it is necessary to always supply power to the heat pump control unit (since standby power is generated in the heat pump control unit), power is wasted.

本発明の目的は、上記点に鑑みてなされたもので、消費電力の無駄を無くして、寒冷時における凍結防止を可能とする貯湯式給湯装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hot water storage type hot water supply apparatus that eliminates waste of power consumption and enables freezing prevention in cold weather.

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、高温の湯および補充される給湯水を貯えると共に、高温の湯を出湯する貯湯タンク（１１０）と、
貯湯タンク（１１０）内の給湯水を外部に流出させ、貯湯タンク（１１０）内の高温の湯側に戻す第１循環回路（１２０）と、
第１循環回路（１２０）に配設される第１循環ポンプ（１３１）、およびヒートポンプサイクルを有し、0第１循環ポンプ（１３１）によって循環される給湯水を、ヒートポンプサイクルを構成する冷媒水熱交換器（１３２）によって加熱して高温の湯とするヒートポンプ（１３０）と、
貯湯タンク（１１０）内の高温の湯を所定流体の加熱用として外部に流出させ、貯湯タンク（１１０）内の給湯水側に戻す第２循環回路（１４０）と、
第２循環回路（１４０）内の高温の湯を循環させる第２循環ポンプ（１４１）と、
電源（１６０）から電力が供給され、貯湯タンク（１１０）からの出湯および第２循環ポンプ（１４１）を制御するタンク制御部（１５１）、およびタンク制御部（１５１）を経由して電力が供給され、ヒートポンプ（１３０）を制御するヒートポンプ制御部（１５２）から成る制御装置（１５０）とを備える貯湯式給湯装置において、
第１循環回路（１２０）の冷媒水熱交換器（１３２）の給湯水流入側に配設されて、給湯水の温度を検出する水温サーミスタ（１２１）と、
第２循環回路（１４０）の第２循環ポンプ（１４１）の吐出側から、第１循環回路（１２０）の水温サーミスタ（１２１）の給湯水流入側への接続を可能とする接続手段（１４３、１４４）とを設け、
制御装置（１５０）のうち、タンク制御部（１５１）は、ヒートポンプ（１３０）停止中に、水温サーミスタ（１２１）によって得られる給湯水温度から、第１循環回路（１２０）内の給湯水が凍結に至るおそれがある時に、接続手段（１４３、１４４）によって第２循環回路（１４０）を第１循環回路（１２０）へ接続して、第２循環回路（１４０）を通過した高温の湯を水温サーミスタ（１２１）を介して冷媒水熱交換器（１３２）に流入させた後に、貯湯タンク（１１０）に戻すように、第２循環ポンプ（１４１）を作動させることを特徴としている。 In the invention according to claim 1, a hot water storage tank (110) for storing hot water and hot water to be replenished and for discharging hot water,
A first circulation circuit (120) for draining hot water in the hot water storage tank (110) to the outside and returning it to the hot water side in the hot water storage tank (110);
A first circulating pump (131) disposed in the first circulation circuit (120) and a heat pump cycle, and 0 hot water circulated by the first circulation pump (131) is used as refrigerant water constituting the heat pump cycle. A heat pump (130) that is heated by a heat exchanger (132) to form hot water;
A second circulation circuit (140) for causing hot water in the hot water storage tank (110) to flow outside for heating a predetermined fluid and returning the hot water to the hot water supply side in the hot water storage tank (110);
A second circulation pump (141) for circulating hot water in the second circulation circuit (140);
Electric power is supplied from the power source (160), and is supplied via the tank controller (151) that controls the hot water from the hot water storage tank (110) and the second circulation pump (141), and the tank controller (151). In the hot water storage type hot water supply apparatus including the control device (150) including the heat pump control unit (152) for controlling the heat pump (130),
A water temperature thermistor (121) disposed on the hot water inflow side of the refrigerant water heat exchanger (132) of the first circulation circuit (120) and detecting the temperature of the hot water;
Connection means (143, 143 ) enabling connection from the discharge side of the second circulation pump (141) of the second circulation circuit (140) to the hot water inflow side of the water temperature thermistor (121) of the first circulation circuit (120) . 144) are provided on a substrate,
Of the control device (150), the tank control unit (151) freezes the hot water in the first circulation circuit (120) from the hot water temperature obtained by the water temperature thermistor (121) while the heat pump (130) is stopped. When the second circulating circuit (140) is connected to the first circulating circuit (120) by the connecting means (143, 144), the hot water passing through the second circulating circuit (140) The second circulation pump (141) is operated so as to return to the hot water storage tank (110) after flowing into the refrigerant water heat exchanger (132) via the thermistor (121) .

これにより、第２循環回路（１４０）の高温の湯を第１循環回路（１２０）に流し、第１循環回路（１２０）内の給湯水を短時間で加熱することができるので、第１循環回路（１２０）における給湯水の凍結を防止することができる。 As a result, the hot water in the second circulation circuit (140) can be passed through the first circulation circuit (120), and the hot water in the first circulation circuit (120) can be heated in a short time. Freezing of hot water in the circuit (120) can be prevented.

この時、ヒートポンプ（１３０）に設けられる第１循環ポンプ（１３１）は使用せずに第２循環ポンプ（１４１）を使用するようにしているため、給湯水を加熱（沸き上げ）する時以外は完全にヒートポンプ（１３０）を停止させることができる。即ち、給湯水を加熱（沸き上げ）する時以外はヒートポンプ制御部（１５２）への電力供給を停止することができ、凍結防止のためにヒートポンプ制御部（１５２）で消費される電力（凍結監視のために消費される待機電力）を無くすことができる。 At this time, since the first circulation pump (131) provided in the heat pump (130) is not used but the second circulation pump (141) is used, except when heating (boiling) hot water is used. The heat pump (130) can be completely stopped. That is, the power supply to the heat pump control unit (152) can be stopped except when the hot water is heated (boiling), and the power consumed by the heat pump control unit (152) to prevent freezing (freezing monitoring). (Standby power consumed for) can be eliminated.

請求項２に記載の発明では、接続手段（１４３、１４４）による接続、および第２循環ポンプ（１４１）の作動は、定期的に行われることを特徴としている。 The invention according to claim 2 is characterized in that the connection by the connection means (143, 144) and the operation of the second circulation pump (141) are performed periodically.

これにより、第２循環ポンプ（１４１）の実質的な作動時間を低減することができる。 Thereby, the substantial operation time of the 2nd circulation pump (141) can be reduced.

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である。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a hot water storage type hot water supply apparatus (hereinafter referred to as hot water supply apparatus) 100 in the first embodiment.

給湯装置１００は、ヒートポンプ１３０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、蛇口、シャワー、風呂等への給湯を行うと共に、貯湯タンク１１０内の高温の湯を用いた床暖房や風呂の追い焚き機能を有するものとしている。 The hot water supply apparatus 100 includes a hot water storage tank 110 that stores high-temperature hot water heated by the heat pump 130, and supplies hot water to a faucet, a shower, a bath, and the like, and floor heating using high-temperature hot water in the hot water storage tank 110. It is assumed to have a bathing function.

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することが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（水道水）を導入する導入管１１０ａ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 arranged on the outer periphery so that hot water can be kept warm for a long time. ing. The hot water storage tank 110 has a vertically long shape, and an introduction port 111 is provided on the bottom surface thereof, and an introduction pipe 110 a for introducing hot water (tap water) is connected to the lower side of the hot water storage tank 110. ing.

一方、貯湯タンク１１０の上面には導出口１１２が設けられ、導出口１１２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１１０ｂが接続されている。そして、導出管１１０ｂの出口側は蛇口、シャワー、風呂等へ接続されている。 On the other hand, a lead-out port 112 is provided on the upper surface of the hot water storage tank 110, and a lead-out pipe 110 b for leading out hot water in the hot water storage tank 110 is connected to the lead-out port 112. The outlet side of the outlet pipe 110b is connected to a faucet, a shower, a bath, and the like.

また、導出管１１０ｂには、導入管１１０ａから分岐する配管１１０ｃが接続されており、導出管１１０ｂおよび配管１１０ｃの合流点には混合弁１１０ｄが配設されている。混合弁１１０ｄは合流点における導出管１１０ｂと配管１１０ｃとの開口面積比を調節することにより、導出管１１０ｂからの高温の湯と配管１１０ｃからの給湯水との混合比を調節できるようにしている。 A pipe 110c branched from the introduction pipe 110a is connected to the outlet pipe 110b, and a mixing valve 110d is disposed at the junction of the outlet pipe 110b and the pipe 110c. The mixing valve 110d adjusts the opening area ratio between the outlet pipe 110b and the pipe 110c at the junction, thereby adjusting the mixing ratio of hot water from the outlet pipe 110b and hot water supplied from the pipe 110c. .

尚、混合弁１１０ｄ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１１０ｂおよび配管１１０ｃの開度を調節する電動弁であり、後述するタンク制御部１５１からの制御信号により作動すると共に、作動状態をタンク制御部１５１に出力するようにしている。 The mixing valve 110d is an electric valve that adjusts the opening degree of the outlet pipe 110b and the pipe 110c by driving a valve body by a drive source such as a servo motor, and is actuated by a control signal from a tank control unit 151 described later. The operation state is output to the tank control unit 151.

貯湯タンク１１０の底面には、貯湯タンク１１０内の下側部の給湯水を吐出する低温吐出口１１３が設けられ、貯湯タンク１１０の上面には、貯湯タンク１１０内の給湯水の上側部に湯を吸入する（貯える）高温吸入口１１４が設けられている。低温吐出口１１３と高温吸入口１１４とはヒートポンプ循環回路（本発明における第１循環回路に対応）１２０によって接続されている。そして、ヒートポンプ循環回路１２０の低温吐出口１１３側には水温サーミスタ１２１が設けられており、内部を流通する給湯水の温度信号を後述するタンク制御部１５１に出力するようにしている。 The bottom surface of the hot water storage tank 110 is provided with a low temperature discharge port 113 for discharging hot water from the lower side of the hot water storage tank 110, and the upper surface of the hot water storage tank 110 has hot water on the upper side of the hot water in the hot water storage tank 110. Is provided with a high-temperature suction port 114. The low temperature discharge port 113 and the high temperature suction port 114 are connected by a heat pump circulation circuit (corresponding to the first circulation circuit in the present invention) 120. And the water temperature thermistor 121 is provided in the low temperature discharge port 113 side of the heat pump circulation circuit 120, and it outputs the temperature signal of the hot water flowing through the inside to the tank control part 151 mentioned later.

ヒートポンプ１３０は、上記ヒートポンプ循環回路１２０に配設される第１ポンプ（第１循環ポンプ）１３１と、周知のヒートポンプサイクル（圧縮機、冷媒水熱交換器１３２、膨張弁、蒸発器が環状に接続された回路であり詳細図示省略）とを有している。そして、ヒートポンプ循環回路１２０が、ヒートポンプサイクルの冷媒水熱交換器１３２の水側を流通するようにしている。よって、第１ポンプ１３１によってヒートポンプ循環回路１２０を流通する給湯水は、冷媒水熱交換器１３２によって加熱され高温の湯となって（沸き上げされて）、高温吸入口１１４から貯湯タンク１１０内に貯められる。 In the heat pump 130, a first pump (first circulation pump) 131 disposed in the heat pump circulation circuit 120 and a well-known heat pump cycle (compressor, refrigerant water heat exchanger 132, expansion valve, and evaporator are connected in an annular shape. And a detailed circuit (not shown). And the heat pump circulation circuit 120 distribute | circulates the water side of the refrigerant | coolant water heat exchanger 132 of a heat pump cycle. Therefore, the hot water flowing through the heat pump circulation circuit 120 by the first pump 131 is heated by the refrigerant water heat exchanger 132 to become high-temperature hot water (boiling), and enters the hot water storage tank 110 from the high-temperature suction port 114. Stored.

尚、ヒートポンプ１３０の第１ポンプ１３１、圧縮機は、回転数可変のものであって、後述するヒートポンプ制御部１５２からの制御信号により作動すると共に、作動状態をヒートポンプ制御部１５２に出力するようにしている。 The first pump 131 and the compressor of the heat pump 130 are variable in number of rotations, and operate according to a control signal from the heat pump control unit 152 described later, and output the operating state to the heat pump control unit 152. ing.

因みに、ヒートポンプサイクルは、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するようにしている。従って、この超臨界域を用いることで圧縮機からの冷媒吐出温度を高くすることができ、フロン冷媒等を採用した場合より高温の湯（例えば９０℃）を効率良く沸き上げることが可能である。 Incidentally, in the heat pump cycle, carbon dioxide is used as the refrigerant here, and the refrigerant is compressed to a critical pressure or more. Therefore, by using this supercritical region, the refrigerant discharge temperature from the compressor can be increased, and hot water (for example, 90 ° C.) can be efficiently boiled up when using chlorofluorocarbon refrigerant or the like. .

貯湯タンク１１０の上面および底面には、更に高温吐出口１１５、低温吸入口１１６がそれぞれ設けられており、この高温吐出口１１５と低温吸入口１１６とは加熱用循環回路（本発明における第２循環回路に対応）１４０によって接続されている。この加熱用循環回路１４０には第２ポンプ（第２循環ポンプ）１４１が設けられており、第２ポンプ１４１の作動によって、高温吐出口１１５から高温の湯が吐出され、低温吸入口１１６（給湯水側）に戻されるようにしている。 A hot discharge port 115 and a low temperature suction port 116 are further provided on the upper surface and the bottom surface of the hot water storage tank 110, respectively. The high temperature discharge port 115 and the low temperature suction port 116 are connected to a heating circuit (second circulation in the present invention). (Corresponding to the circuit) 140. The heating circulation circuit 140 is provided with a second pump (second circulation pump) 141, and by the operation of the second pump 141, hot water is discharged from the high temperature discharge port 115, and the low temperature suction port 116 (hot water supply). It is set back to the water side.

尚、第２ポンプ１４１は回転数可変式のポンプとしており、後述するタンク制御部１５１からの制御信号によって加熱用循環回路１４０内の循環流量を可変可能として作動すると共に、作動状態をタンク制御部１５１に出力するようにしている。 Note that the second pump 141 is a variable speed pump and operates so that the circulation flow rate in the heating circulation circuit 140 can be changed by a control signal from the tank control unit 151 described later, and the operation state is changed to the tank control unit. 151 is output.

そして、加熱用循環回路１４０の途中には熱交換器１４２が配設されている。熱交換器１４２は対向流型の熱交換器としており、加熱用循環回路１４０を流れる高温の湯と、第３ポンプ１４６によって循環回路１４５を流れる床暖房用水あるいは風呂の残り湯（本発明における所定流体に対応）との間で熱交換を行い、床暖房用水あるいは残り湯を加熱するようにしている。 A heat exchanger 142 is disposed in the middle of the heating circuit 140. The heat exchanger 142 is a counter-flow heat exchanger, and hot water flowing in the heating circuit 140 and floor heating water or remaining bath water flowing in the circuit 145 by the third pump 146 (predetermined in the present invention). Heat exchange with the fluid) to heat floor heating water or remaining hot water.

尚、第３ポンプ１４６は上記第２ポンプ１４１と同様に、回転数可変式のポンプとしており、後述するタンク制御部１５１からの制御信号によって循環回路１４５内の循環流量を可変可能として作動すると共に、作動状態をタンク制御部１５１に出力するようにしている。 The third pump 146, like the second pump 141, is a variable speed pump, and operates so that the circulation flow rate in the circulation circuit 145 can be changed by a control signal from a tank control unit 151 described later. The operation state is output to the tank control unit 151.

本発明においては、上記加熱用循環回路１４０の第２ポンプ１４１の吐出側からヒートポンプ循環回路１２０に接続可能とする接続手段を設けている。ここでは、接続手段は分岐流路１４３と切替え弁１４４とから成るようにしている。 In the present invention, connection means is provided that enables connection to the heat pump circuit 120 from the discharge side of the second pump 141 of the heating circuit 140. Here, the connection means is composed of a branch flow path 143 and a switching valve 144.

即ち、分岐流路１４３は、加熱用循環回路１４０の第２ポンプ１４１の吐出側から分岐してヒートポンプ循環回路１２０の低温吐出口１１３側に接続される流路としている。そして、分岐流路１４３の分岐点に切替え弁１４４を配設している。切替え弁１４４は、貯湯タンク１１０側とヒートポンプ循環回路１２０側との開口面積比（開度）を調節することにより、熱交換器１４２を通過した高温の湯の貯湯タンク１１０あるいはヒートポンプ循環回路１２０への流量比を調節できるものとしている。 That is, the branch flow path 143 is a flow path branched from the discharge side of the second pump 141 of the heating circuit 140 and connected to the low temperature discharge port 113 side of the heat pump circuit 120. A switching valve 144 is disposed at the branch point of the branch flow path 143. The switching valve 144 adjusts the opening area ratio (opening degree) between the hot water storage tank 110 side and the heat pump circulation circuit 120 side, so that the hot water hot water storage tank 110 or the heat pump circulation circuit 120 that has passed through the heat exchanger 142 is supplied. The flow rate ratio can be adjusted.

制御装置１５０は、タンク制御部１５１、ヒートポンプ制御部１５２、リモコン１５３から成る。タンク制御部１５１は、電源１６０から供給される電力によって作動し、給湯および床暖房、風呂の追い焚き等の制御を行う。具体的には、ユーザがリモコン１５３に入力する給湯設定温度信号、床暖房設定温度信号、追い焚き設定温度信号等に基づいて、給湯時には混合弁１１０ｄの作動を、また、床暖房作動時あるいは風呂の追い焚き実施時には第２ポンプ１４１、第３ポンプ１４６の作動を制御するようにしている。加えて、水温サーミスタ１２１からの温度信号に基づいて、切替え弁１４４および第２ポンプ１４１の作動を制御（本発明の凍結防止制御であり、詳細後述）する。 The control device 150 includes a tank control unit 151, a heat pump control unit 152, and a remote controller 153. The tank control unit 151 is operated by the electric power supplied from the power supply 160, and performs control such as hot water supply, floor heating, and bathing. Specifically, based on a hot water supply set temperature signal, a floor heating set temperature signal, a reheating set temperature signal, and the like input by the user to the remote controller 153, the operation of the mixing valve 110d is performed during hot water supply, The operation of the second pump 141 and the third pump 146 is controlled at the time of recharging. In addition, based on the temperature signal from the water temperature thermistor 121, the operation of the switching valve 144 and the second pump 141 is controlled (this is anti-freezing control of the present invention, which will be described in detail later).

また、ヒートポンプ制御部１５２は、電源１６０からタンク制御部１５１を経由して供給される電力によって作動し、沸き上げの制御を行う。具体的には、貯湯タンク１１０内の高温の湯の熱量に応じて、タンク制御部１５１から電力が供給され作動すると共に、ヒートポンプ１３０（第１ポンプ１３１、ヒートポンプサイクルの圧縮機）の作動を制御する。 The heat pump control unit 152 is operated by electric power supplied from the power supply 160 via the tank control unit 151, and controls boiling. Specifically, the electric power is supplied from the tank control unit 151 according to the amount of heat of the hot water in the hot water storage tank 110, and the operation of the heat pump 130 (the first pump 131, the compressor of the heat pump cycle) is controlled. To do.

次に、上記構成に基づく給湯装置１００の作動を説明する。まず、ユーザが蛇口、シャワー、風呂等で湯を使用すると、制御装置１５０のタンク制御部１５１は、混合弁１１０ｂの開口面積比を調節し、高温の湯と給湯水との混合比を調節して、導出管１１０ｂの先端部から出湯する湯の温度が給湯設定温度になるようにする。 Next, the operation of hot water supply apparatus 100 based on the above configuration will be described. First, when the user uses hot water in a faucet, shower, bath, etc., the tank control unit 151 of the control device 150 adjusts the opening area ratio of the mixing valve 110b and adjusts the mixing ratio of hot water and hot water. Thus, the temperature of the hot water discharged from the tip of the outlet pipe 110b is set to the hot water supply set temperature.

また、ユーザが床暖房を使用、あるいは風呂の追い炊きを行うと、タンク制御部１５１は、切替え弁１４４の貯湯タンク１１０側を開き（ヒートポンプ循環回路１２０側を閉じる）、第２ポンプ１４１を作動させ、加熱用循環回路１４０（熱交換器１４２）に高温の湯を循環させる。そして、第３ポンプ１４６を作動させ、循環回路１４５内の床暖房用水あるいは残り湯を加熱して、床暖房あるいは風呂の追い焚きを行う。 When the user uses floor heating or reheats the bath, the tank control unit 151 opens the hot water storage tank 110 side of the switching valve 144 (closes the heat pump circulation circuit 120 side) and operates the second pump 141. Then, hot water is circulated in the heating circuit 140 (heat exchanger 142). Then, the third pump 146 is operated to heat the floor heating water or the remaining hot water in the circulation circuit 145 to perform floor heating or reheating the bath.

上記のように貯湯タンク１１０内の高温の湯が使用される中で（高温の湯が使用された分、導入管１１０ａから給湯水が補充される）、タンク制御部１５１は、主に電力料金の安価な深夜の時間帯（例えば、当日の２３時から翌日の７時）に、ヒートポンプ制御部１５２に電力を供給して、ヒートポンプ制御部１５２を作動させる。すると、ヒートポンプ制御部１５２は、ヒートポンプ１３０（第１ポンプ１３１、圧縮機）を作動させ貯湯タンク１１０内の給湯水を加熱して高温の湯として貯湯タンク１１０内に貯える（湯の沸き上げを行う）。尚、深夜の時間帯外でも貯湯タンク１１０内の高温の湯の熱量が所定熱量以下になると、タンク制御部１５１は、上記と同様にヒートポンプ制御部１５２を作動させ、ヒートポンプ制御部１５２は、ヒートポンプ１３０を作動させ、湯の沸き増しを行う。 While the hot water in the hot water storage tank 110 is used as described above (the hot water is replenished from the introduction pipe 110a as much as the hot water is used), the tank control unit 151 mainly uses the power charge. The power is supplied to the heat pump control unit 152 and the heat pump control unit 152 is operated during an inexpensive midnight time zone (for example, from 23:00 on the current day to 7:00 on the next day). Then, the heat pump control unit 152 operates the heat pump 130 (first pump 131, compressor) to heat the hot water in the hot water storage tank 110 and store it as hot water in the hot water storage tank 110 (boiling hot water). ). When the amount of hot hot water in the hot water storage tank 110 falls below a predetermined heat amount even outside the midnight time zone, the tank control unit 151 operates the heat pump control unit 152 in the same manner as described above, and the heat pump control unit 152 Operate 130 to reheat hot water.

ところで、ヒートポンプ１３０は、内部の蒸発器によって外気から吸熱して、その熱を冷媒水熱交換器１３２に移動させるものであるので、通常屋外に設置される。よって、ヒートポンプ１３０（冷媒水熱交換器１３２）に接続されるヒートポンプ循環回路１２０の一部（あるいは大半）は、屋外に晒されることになり、寒冷時のヒートポンプ１３０停止中に内部給湯水の凍結のおそれが生ずる。本発明においては、タンク制御部１５１によって凍結防止の制御が行われる。 By the way, the heat pump 130 absorbs heat from the outside air by an internal evaporator and moves the heat to the refrigerant water heat exchanger 132, and thus is usually installed outdoors. Therefore, a part (or most) of the heat pump circulation circuit 120 connected to the heat pump 130 (refrigerant water heat exchanger 132) is exposed to the outside, and the internal hot water supply is frozen while the heat pump 130 is cold. The fear of In the present invention, antifreezing control is performed by the tank control unit 151.

即ち、ヒートポンプ１３０停止中に、水温サーミスタ１２１によって得られるヒートポンプ循環回路１２０内の給湯水温度が、予め定めた所定温度（例えば３℃）以下となると、タンク制御部１５１は、切替え弁１４４の貯湯タンク１１０側を閉じ、ヒートポンプ循環回路１２０側を開くように開度を調節する。そして、第２ポンプ１４１を作動させる。 That is, when the hot water temperature in the heat pump circulation circuit 120 obtained by the water temperature thermistor 121 becomes equal to or lower than a predetermined temperature (for example, 3 ° C.) while the heat pump 130 is stopped, the tank control unit 151 stores the hot water in the switching valve 144. The opening degree is adjusted so that the tank 110 side is closed and the heat pump circulation circuit 120 side is opened. Then, the second pump 141 is operated.

これにより、加熱用循環回路１４０はヒートポンプ循環回路１２０に接続され、第２ポンプ１４１の作動により加熱用循環回路１４０の高温の湯をヒートポンプ循環回路１２０に流すことができる。よって、凍結のおそれがある寒冷時でも、ヒートポンプ循環回路１２０内の給湯水を短時間で加熱することができるので、ヒートポンプ循環回路１２０における給湯水の凍結を防止することができる。 As a result, the heating circuit 140 is connected to the heat pump circuit 120, and the hot water in the heating circuit 140 can flow to the heat pump circuit 120 by the operation of the second pump 141. Therefore, since the hot water in the heat pump circulation circuit 120 can be heated in a short time even in cold weather where there is a risk of freezing, the freezing of the hot water in the heat pump circulation circuit 120 can be prevented.

この時、ヒートポンプ１３０に設けられる第１ポンプ１３１は使用せずに第２ポンプ１４１を使用するようにしているため、給湯水の沸き上げ、あるいは沸き増しを行う時以外は完全にヒートポンプ１３０を停止させることができる。即ち、給湯水の沸き上げ、沸き増し時以外はヒートポンプ制御部１５２への電力供給を停止することができ、凍結防止のためにヒートポンプ制御部１５２で消費される電力（凍結監視のために消費される待機電力）を無くすことができる。 At this time, since the first pump 131 provided in the heat pump 130 is not used but the second pump 141 is used, the heat pump 130 is completely stopped except when the hot water is boiled or heated. Can be made. That is, the power supply to the heat pump control unit 152 can be stopped except when the hot water is boiled or increased, and the power consumed by the heat pump control unit 152 to prevent freezing (consumed for freezing monitoring). Standby power) can be eliminated.

尚、上記凍結防止の制御において、切替え弁１４４、第２ポンプ１４１を作動させるタイミングを所定温度（例えば３℃）よりも高い側の値（例えば５℃〜７℃）にして、定期的に（所定間隔で）所定時間ずつ作動させるようにしても良く、所定間隔、所定時間の適切な設定により、第２ポンプ１４１の実質的な作動時間を低減することができる。 In the anti-freezing control, the timing for operating the switching valve 144 and the second pump 141 is set to a value higher than a predetermined temperature (for example, 3 ° C.) (for example, 5 ° C. to 7 ° C.) periodically (for example, It may be operated at predetermined time intervals (at predetermined intervals), and the substantial operation time of the second pump 141 can be reduced by appropriate setting of the predetermined interval and predetermined time.

また、床暖房や風呂の追い焚きのために加熱用循環回路１４０を作動させている時に凍結防止制御が必要となった場合は、切替え弁１４４の貯湯タンク１１０側とヒートポンプ循環回路１２０側とが任意の開口面積比で開くように調節するようにすれば良い。 In addition, when anti-freezing control is necessary when the heating circuit 140 is operated for floor heating or bathing, the hot water tank 110 side and the heat pump circuit 120 side of the switching valve 144 are connected to each other. What is necessary is just to adjust so that it may open with arbitrary opening area ratios.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図２に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、接続手段を変更したものである。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the second embodiment, the connection means is changed with respect to the first embodiment.

ここでは、上記第１実施形態における低温吸入口１１６を廃止して、加熱用循環回路１４０の第２ポンプ１４１下流側をヒートポンプ循環回路１２０の低温吐出口１１３側に接続し、ヒートポンプ循環回路１２０と加熱用循環回路１４０との接続点に切替え弁１４４ａを設けている。尚、本第２実施形態では切替え弁１４４ａが接続手段に対応する。 Here, the low temperature suction port 116 in the first embodiment is abolished, and the downstream side of the second pump 141 of the heating circulation circuit 140 is connected to the low temperature discharge port 113 side of the heat pump circulation circuit 120, and the heat pump circulation circuit 120 A switching valve 144 a is provided at a connection point with the heating circulation circuit 140. In the second embodiment, the switching valve 144a corresponds to the connecting means.

切替え弁１４４ａは、タンク制御部１５１によって制御され、以下のように作動するようにしている。即ち、図２中において各循環回路１２０、１４０の各部位をａ部、ｂ部、ｃ部とした時に、ヒートポンプ１３０作動時には、切替え弁１４４ａは、ａ、ｂ部側を開き、ｃ部側を閉じ、ヒートポンプ１３０による湯の沸き上げを可能とする。また、加熱用循環回路１４０作動時には、切替え弁１４４ａは、ａ、ｃ部側を開き、ｂ部側を閉じ、床暖房用水の加熱あるいは風呂の残り湯の追い焚きを可能とする。尚、ヒートポンプ１３０および加熱用循環回路１４０の同時作動時には、切替え弁１４４ａは、ａ、ｂ、ｃ部側の３者を開き、各部の開口面積比を任意に調節するように作動する。 The switching valve 144a is controlled by the tank controller 151 and operates as follows. That is, when each part of each circulation circuit 120, 140 in FIG. 2 is a part, b part, c part, when the heat pump 130 is operated, the switching valve 144a opens the a part, b part side, and c part side. It closes and enables boiling of hot water by the heat pump 130. When the heating circulation circuit 140 is operated, the switching valve 144a opens the a and c portions and closes the b portion, thereby enabling heating of the floor heating water or replenishment of remaining hot water in the bath. When the heat pump 130 and the heating circulation circuit 140 are simultaneously operated, the switching valve 144a operates to open the three members on the a, b, and c side, and arbitrarily adjust the opening area ratio of each part.

そして、凍結防止制御時には、切替え弁１４４ａは、ｂ、ｃ部側を開き、ａ部側を閉じる（あるいは、ａ、ｂ、ｃ部側の３者を開き、各部の開口面積比を任意に調節する）ように作動する。即ち、加熱用循環回路１４０がヒートポンプ循環回路１２０に接続されるように作動する。併せて、タンク制御部１５１によって第２ポンプ１４１が作動される。 At the time of anti-freezing control, the switching valve 144a opens the parts b and c and closes the part a (or opens the three parts a, b and c, and arbitrarily adjusts the opening area ratio of each part. To operate). That is, the heating circuit 140 is operated so as to be connected to the heat pump circuit 120. In addition, the second pump 141 is operated by the tank controller 151.

これにより、加熱用循環回路１４０の高温の湯をヒートポンプ循環回路１２０に流すことができ、上記第１実施形態と同様にヒートポンプ制御部１５２での待機電力を無くして、給湯水の凍結防止を防止できる。 As a result, the hot water in the heating circuit 140 can flow to the heat pump circuit 120, and the standby power in the heat pump controller 152 is eliminated as in the first embodiment to prevent the hot water from being frozen. it can.

また、上記第１実施形態における切替え弁１４４から低温吸入口１１６への配管を廃止でき、簡略化できる。 Further, the piping from the switching valve 144 to the low temperature suction port 116 in the first embodiment can be eliminated and simplified.

（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態に対して、加熱用循環回路１４０を循環する高温の湯は、床暖房や風呂の追い焚きに代えて浴室乾燥機等の加熱源として使用されるものとしても良い。 (Other embodiments)
In contrast to the first and second embodiments, the hot water circulating in the heating circulation circuit 140 may be used as a heating source for a bathroom dryer or the like instead of floor heating or bathing. .

また、ヒートポンプ１３０の冷媒として二酸化炭素を用いるものとしたが、これに限らず、フロン冷媒（Ｒ４１０等）を用いるものとしても良い。 Further, although carbon dioxide is used as the refrigerant of the heat pump 130, the invention is not limited to this, and a CFC refrigerant (such as R410) may be used.

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. 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.

Explanation of symbols

１００貯湯式給湯装置
１１０貯湯タンク
１２０ヒートポンプ循環回路（第１循環回路）
１３０ヒートポンプ
１３１第１ポンプ（第１循環ポンプ）
１４０加熱用循環回路（第２循環回路）
１４１第２ポンプ（第２循環ポンプ）
１４３分岐流路（接続手段）
１４４切替え弁（接続手段）
１５０制御装置
１５１タンク制御部
１５２ヒートポンプ制御部
１６０電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Hot water storage type hot water supply apparatus 110 Hot water storage tank 120 Heat pump circulation circuit (1st circulation circuit)
130 heat pump 131 first pump (first circulation pump)
140 Circulation circuit for heating (second circulation circuit)
141 Second pump (second circulation pump)
143 Branch channel (connecting means)
144 Switching valve (connecting means)
150 Control Device 151 Tank Control Unit 152 Heat Pump Control Unit 160 Power Supply

Claims

A hot water storage tank (110) for storing hot water and hot water to be replenished and for discharging the hot water;
A first circulation circuit (120) for flowing out the hot water in the hot water storage tank (110) to the outside and returning it to the hot water side in the hot water storage tank (110);
A first circulation pump (131) disposed in the first circulation circuit (120) and a heat pump cycle, and the hot water circulated by the first circulation pump (131) constitutes the heat pump cycle. A heat pump (130) that is heated by the refrigerant water heat exchanger (132) to produce the hot water;
A second circulation circuit (140) for causing hot water in the hot water storage tank (110) to flow out to the outside for heating a predetermined fluid and returning the hot water to the hot water supply side in the hot water storage tank (110);
A second circulation pump (141) for circulating the hot water in the second circulation circuit (140);
Power is supplied from a power source (160), and passes through the hot water from the hot water storage tank (110) and the tank controller (151) for controlling the second circulation pump (141), and the tank controller (151). In the hot water storage type hot water supply apparatus comprising the control device (150) including the heat pump control unit (152) that is supplied with the electric power and controls the heat pump (130).
A water temperature thermistor (121) that is disposed on the hot water inflow side of the refrigerant water heat exchanger (132) of the first circulation circuit (120) and detects the temperature of the hot water;
Enables connection from the discharge side of the second circulation pump (141) of the second circulation circuit (140) to the hot water inflow side of the water temperature thermistor (121) of the first circulation circuit (120). connecting means (143, 144) are provided on a substrate,
Among the control devices (150), the tank control unit (151) is configured to calculate the first circulation circuit (120) from the hot water temperature obtained by the water temperature thermistor (121) while the heat pump (130) is stopped. When there is a possibility that the hot water in the inside may freeze, the second circulation circuit (140) is connected to the first circulation circuit (120) by the connection means (143, 144), and the second circulation circuit The hot water having passed through (140) flows into the refrigerant water heat exchanger (132) through the water temperature thermistor (121) and then returned to the hot water storage tank (110) so as to return to the second hot water storage tank (110). A hot water storage type hot water supply device, characterized by operating a pump (141).

The hot water storage hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the connection by the connection means (143, 144) and the operation of the second circulation pump (141) are performed periodically.