JP5216500B2 - 貯湯式給湯器 - Google Patents
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Description
このため、この種の貯湯式給湯器では、一般に、加熱手段の運転停止時に、加熱手段内に蓄積した不純物を除去する洗浄運転が行われる(例えば、特許文献1参照。)。以下、このような洗浄運転を行うように構成された従来の貯湯式給湯器について説明する。
また、加熱手段104内に堆積したカルキ等の不純物を排出するとき、貯湯タンク102底部に溜まった不純物を、加熱手段104内に流入させてしまうため、洗浄効果が低下してしまう。
これに対して、貯湯タンク102に排水弁を設けている場合には、使用者が排水弁を手動操作し、貯湯タンク102内の湯水を排出させることで、これと同時に貯湯タンク102底部に溜まった不純物を排出させることができる。このようにすると、貯湯タンク102から加熱手段104への不純物の流入を予防できるが、定期的に手動操作をする必要がある。
また、加熱手段104が、高温で湯を沸かした場合や、高温のまま停止した場合などでは、配管温度が高温になる為、水中の成分析出に起因して配管内にスケールの付着等が生じ易く、これにより、長期的に使用すると加熱手段104が閉塞するという問題が生じてしまう。
(1)貯湯タンクと、該貯湯タンク内へ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから送水された水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の水を前記加熱手段へ送水する送水管と、前記加熱手段で加熱された湯を前記貯湯タンクへ送水する送湯管とを備えるとともに、前記送水管から分岐する送水分岐管と、前記送湯管から分岐する送湯分岐管と、前記送水分岐管および前記送湯分岐管とが接続され、これら各分岐管が接続されていない流路の下流端が系外に開放された排水口を構成する流路切替手段と、前記送湯管の前記送湯分岐管の分岐部よりも前記貯湯タンク側に設けられた止水弁とを有し、前記流路切替手段は、前記送水分岐管と前記排水口とを連通させる経路が形成された第1の状態と、前記送湯分岐管と前記排水口とを連通させる経路が形成された第2の状態と、これら両経路が閉止された第3の状態とを有するものであり、前記流路切替手段を前記第2の状態とし、且つ、前記止水弁を閉止状態としつつ、前記貯湯タンク内の水を、前記送水管を介して前記加熱手段に送水し、前記送湯管、前記送湯分岐管および前記流路切替手段を介して系外に排水することにより、前記加熱手段を洗浄可能としたことを特徴とする貯湯式給湯器。
本発明では、洗浄前に貯湯タンク内のスケールを排出し、また、加熱手段の沸き上終了時に、加熱手段内の湯を水で置換することで、スケールを抑制できるため、加熱手段の管径が細くなるのを抑制できるため、流速が落ちない。
まず、本発明の貯湯式給湯器の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の貯湯式給湯器の第1実施形態を示す模式図である。
図1に示す貯湯式給湯器は、貯湯タンク1と、貯湯タンク1内へ水を供給する給水管2と、貯湯タンク1から送水された水を加熱する加熱手段3と、貯湯タンク1から加熱手段3へと貯湯タンク1内の水を送水する送水管4と、加熱手段3から貯湯タンク1へと湯を送水する送湯管5と、貯湯タンク1内の湯を貯湯式給湯器の外部に供給する給湯系6とを備え、さらに、送水管4から分岐する送水分岐管7と、送湯管5から分岐する送湯分岐管8と、送水分岐管7および送湯分岐管8とが接続された三方弁(流路切替手段)9と、三方弁9の送水分岐管7および送湯分岐管8が接続されていない開放側に接続された排水管10と、送湯管8の送湯分岐管10の分岐部と貯湯タンク1との間に設けられた止水弁11とを有する。
貯湯タンク1は、給水管2を介して供給された水および加熱手段3により加熱された湯を貯えるものであり、材質、形状、容量等、特に限定するものではない。例えば、貯湯式給湯器で通常用いられる貯湯タンク、すなわち、ステンレス製の円筒形タンクであって、容量が300L、370L、460L、560L等のものを適宜用いることができる。
送水管4の途中には、熱源循環ポンプ20が設けられている。熱源循環ポンプ20は、送水管4における水の移送を制御するものである。これにより、例えば加熱手段3の沸上げ動作のタイミングに合わせて、加熱手段3へ水を供給することができる。
送湯分岐管8は、送湯管5から分岐され、三方弁9に接続される水路である。送湯管5の分岐位置は、加熱手段3と送湯管5に設けられた止水弁11との間にする必要がある。これにより、後述する加熱手段の洗浄工程等において、貯湯タンク1の上部の高温の湯が、送湯管5、送湯分岐管8、三方弁9を介して外部に排出されるのを防止できる。
具体的には、三方弁9は、送水分岐管7と排水管10とを連通させる経路が形成された第1の状態と、送湯分岐管8と排水管10とを連通させる経路が形成された第2の状態と、これら両経路が閉止された第3の状態とを切り替えるためのものである。
本実施形態では、この三方弁の代わりに、二方弁を複数用いてその機能を構成するようにしても良い。
この貯湯式給湯器は、初期状態で加熱手段3がOFF状態になっている。
(1)貯湯タンクの排水工程
まず、貯湯タンク1に水圧をかけた状態で、止水弁11を閉じ、三方弁9を、送水分岐管7と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第1の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1底部の水を、送水管4および送水分岐管8を介して三方弁9に送水し、排水管10から排水することができる。また、これと同時に、貯湯タンク1底部に堆積している不純物を排出することができる。
また、この動作タイミングは、加熱手段3運転停止中であれば特に問わないが、本実施形態のように沸上げ運転開始前、すなわち貯湯タンク1底部に湯が貯えられていない状態で行えば、お湯を捨てることもなく、お湯を無駄にすることもない。この場合、この排水運転は、沸上げ運転開始前に毎回行っても良く、不定期に行っても良い。
次に、加熱手段3の動作をONにするとともに、止水弁11を開き、三方弁9を、各排水経路が閉止された状態(第3の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1内の水は、送水管4を通過して加熱手段3に供給される。加熱手段3に供給された水は、加熱手段3で加熱されることによって沸上げられ、送湯管5を通過して貯湯タンク1に供給される。このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物が加熱手段3に入り込むのが回避される。
次に、加熱手段3の動作をOFFにする(加熱手段3の運転を終了させる)。そして、止水弁11を閉じ、三方弁9を、送湯分岐管7と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第2の状態)に切替える。これにより、加熱手段3内の残湯が、送湯分岐管8および三方弁9を通過して排出管10から排出されると同時に、貯湯タンク1内の水が送水管4を介して加熱手段3に供給され、加熱手段3内が水道水に近い温度の水で置換される。
そのため、水中の成分析出に起因して、各配管内にスケールが付着するのを抑制することができる。また、加熱手段3内に蓄積した不純物が水とともに系外に排出され、加熱手段3内が洗浄される。また、このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物が加熱手段3に入り込むのが防止され、加熱手段3内が効率よく洗浄される。
また、本発明では、ヒートポンプからなる加熱手段3に備えられている熱交換器洗浄前に貯湯タンク1内のスケールを排出し、また、ヒートポンプ沸き上終了時に、熱交換器1内の湯を水で置換することで、スケールを抑制できるため、熱交換器の管径が細くなるのを抑制できるため、流速が落ちない特徴を有する。
次に、本発明の貯湯式給湯器の第2実施形態について説明する。
図2は、本発明の貯湯式給湯器の第2実施形態を示す模式図である。
図2に示す貯湯式給湯器は、貯湯タンク1と、貯湯タンク1内へ水を供給する給水管2と、貯湯タンク1から送水されてくる水を加熱する加熱手段3と、貯湯タンク1から加熱手段3へと貯湯タンク1内の水を送水する送水管4と、加熱手段3から貯湯タンク1へと湯を送水する送湯管5と、貯湯タンク1内の水を排水する貯湯タンク排水管17と、貯湯タンク1内の湯を貯湯式給湯器の外部に供給する給湯系6とを備えており、さらに、送湯管5から分岐する送湯分岐管8と、貯湯タンク排水管17と送湯分岐管8とが接続された三方弁9と、三方弁9の貯湯タンク排水管17および送湯分岐管8が接続されていない開放側に接続された排水管10と、送湯管5の送湯分岐管8の分岐部と貯湯タンク1との間に設けられた止水弁11とを有する。
貯湯タンク1、給水管2、加熱手段3、送水管4、送湯管5、給湯系6、送湯分岐管8排水管10および止水弁11の構成は前記第1実施形態と同様である。
貯湯タンク排水管17は、貯湯タンク1内の水を排出する水路であり、その一端が貯湯タンク1下部に接続され、他端が三方弁9に接続されている。この貯湯タンク排水管17は、さらに好ましくは、貯湯タンク1底部に接続されていることが望ましい。これにより、貯湯タンク1底部の水も排出することが可能である。
具体的には、三方弁9は、貯湯タンク排水管17と排水管10とを連通させる経路が形成された第1の状態と、送湯分岐管8と排水管10とを連通させる経路が形成された第2の状態と、これら両経路が閉止された第3の状態とを切り替えるためのものである。
本実施形態では、この三方弁9の代わりに、二方弁を複数用いてその機能を構成するようにしても良い。
この貯湯式給湯器は、初期状態で加熱手段3がOFF状態になっている。
(1)貯湯タンクの排水工程
まず、貯湯タンク1に水圧をかけた状態で、止水弁11を閉じ、三方弁9を、貯湯タンク排水管17と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第1の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1底部の水を、貯湯タンク排水管17を介して三方弁9に送水し、排出管10から排水することができる。また、これと同時に、貯湯タンク1底部に沈殿している不純物を排出することができる。
また、この動作タイミングは、加熱手段3運転停止中であれば特に問わないが、本実施形態のように沸上げ運転開始前、すなわち貯湯タンク1底部に湯が貯えられていない状態で行えば、お湯を捨てることもなく、お湯を無駄にすることもない。この場合、この排水運転は、沸上げ運転開始前に毎回行っても良く、不定期に行っても良い。
次に、加熱手段3の動作をONにするとともに、止水弁11を開き、三方弁9を、各排水経路が閉止された状態(第3の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1内の水は、送水管4を通過して加熱手段3に供給される。加熱手段3に供給された水は、加熱手段3で加熱されることによって沸上げられ、送湯管5を通過して貯湯タンク1に供給される。このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物が加熱手段3に入り込むのが回避される。
次に、加熱手段3の動作をOFFにする(加熱手段3の運転を終了させる)。そして、止水弁11を閉じ、三方弁9を、送湯分岐管7と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第2の状態)に切替える。これにより、加熱手段3内の残湯が、送湯分岐管8および三方弁9を通過して排出管10から排出されると同時に、貯湯タンク1内の水が送水管4を介して加熱手段3に供給され、加熱手段3内が水道水に近い温度の水で置換される。
そのため、水中の成分析出に起因して、各配管内にスケールが付着するのを抑制することができる。また、加熱手段3内に蓄積した不純物が水とともに系外に排出され、加熱手段3内が洗浄される。また、このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物が加熱手段3に入り込むのが防止され、加熱手段3内が効率よく洗浄される。
次に、本発明の貯湯式給湯器の第3実施形態について説明する。
図3は、本発明の貯湯式給湯器の第3実施形態を示す模式図である。
図3に示す貯湯式給湯器は、貯湯タンク1と、貯湯タンク1内へ水を供給する給水管2と、貯湯タンク1から送水された水を加熱する加熱手段3と、貯湯タンク1から加熱手段3へと貯湯タンク3内の水を送水する送水管4と、加熱手段3から貯湯タンク1へと湯を送水する送湯管5と、貯湯タンク1内の湯を貯湯式給湯器の外部に供給する給湯系6とを備え、さらに、送水管4の途中に設けられた三方弁(第1の流路切替手段)9と、三方弁9の送水管が接続されていない開放側に接続された排水管10と、送湯管5から分岐され、送水管4の三方弁9より貯湯タンク1側に接続されたバイパス管18と、送湯管5のバイパス管18が分岐する分岐部に設けられたバイパス三方弁(第2の流路切替手段)19とを有する。
貯湯タンク1、給水管2、加熱手段3、送水管4、送湯管5、給湯系6および排水管10の構成は前記第1実施形態と同様である。
具体的には、三方弁9は、送水管4の貯湯タンク1側の流路と加熱手段3側の流路とを連通させる経路が形成された第1の状態と、送水管4の貯湯タンク1側の流路と排水管10とを連通させる経路が形成された第2の状態と、送水管4の加熱手段3側の流路と排水管10とを連通させる経路が形成された第3の状態とを切り替えるためのものである。
本実施形態では、この三方弁の代わりに、二方弁を複数用いてその機能を構成するようにしても良い。
(1)貯湯タンクの排水工程
まず、貯湯タンク1に水圧をかけた状態で、バイパス三方弁19を、各経路が閉止された状態(第6の状態)に切替え、また、三方弁9を、送水管4の貯湯タンク1側の流路と排出管10とを連通させる経路が形成された状態(第2の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1底部の水を、送水管4を介して三方弁9に送水し、排水管10から排水することができる。また、これと同時に、貯湯タンク1底部に堆積している不純物を排出することができる。
また、この動作タイミングは、加熱手段3運転停止中であれば特に問わないが、沸きき上げ運転開始前、すなわち貯湯タンク1底部に湯が貯えられていない状態で行えば、お湯を捨てることもなく、お湯を無駄にすることもない。この場合、この排水運転は、沸上げ運転開始前に毎回行っても良く、不定期に行っても良い。
次に、加熱手段3の動作をONにするとともに、バイパス三方弁19を、送湯管5の貯湯タンク1側の流路と加熱手段3側の流路とを連通させる経路が形成された状態(第4の状態)に切替え、三方弁9を、送水管4の貯湯タンク1側の流路と加熱手段3側の流路とを連通させる経路が形成された状態(第1の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1内の水は、送水管4を通過して加熱手段3に供給される。加熱手段3に供給された水は、加熱手段3で加熱されることによって沸上げられ、送湯管5を通過して貯湯タンク1に供給される。このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物が加熱手段3に入り込むのが回避される。
次に、加熱手段3の動作をOFFにする(加熱手段2の運転を終了させる)。そして、
バイパス三方弁19を、送湯管5の加熱手段3側の流路とバイパス管18とを連通させる経路が形成された状態(第5の状態)に切替え、三方弁9を、送水管4の加熱手段3側の流路と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第3の状態)に切替える。これにより、加熱手段3内の残湯が、送水管4および三方弁9を通過して排水管10から排出されると同時に、貯湯タンク1内の水が、送水管4、バイパス管18、バイパス三方弁19および送湯管5を介して加熱手段3に供給される。すなわち、加熱手段3内を、残湯および水が、水の沸上げ工程とは逆方向に流れ、加熱手段3内が水道水に近い温度の水で置換される。
そのため、水中の成分析出に起因して、各配管内にスケールが付着するのを抑制することができる。また、加熱手段3内に蓄積した不純物が水とともに系外に排出され、加熱手段3内が洗浄される。また、このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物が加熱手段3に入り込むのが防止され、加熱手段3内が効率よく洗浄される。
(実施例1)
図4は、実施例1の貯湯式給湯器を示す模式図である。
図4に示す貯湯式給湯器は、図1示す貯湯式給湯器の構成要素に加えて、貯湯タンク1および各配管等を収容する筐体27および制御基板28を有し、また、送水管4、送湯管5および給湯系6の配管構成が異なる以外は、図1に示す貯湯式給湯器と同様である。なお、ここでは貯湯タンク1および加熱手段3として以下のようなものを使用した。
加熱手段3としては、深夜電力が利用でき、熱効率も高いヒートポンプ式の加熱手段を用いる。ここで、ヒートポンプ3の冷媒としては、高温貯湯が可能であることから二酸化炭素を使用する。
熱源循環ポンプ20は、送水管4における水の移送を制御するものである。これにより、例えばヒートポンプ3の沸上げ動作のタイミングに合わせて、ヒートポンプ3へ水を供給することができる。
ここで、タンク上配管26が、貯湯タンク1の上部に接続されていることにより、貯湯タンク1に貯留されている水の層に対して、上方に湯が供給され、高温の湯の層を貯湯タンク3上部に、低温の湯水の層を下部に形成することができる。
止水弁11としては、二方弁を用いることができるが、配管経路の構造によっては、二方弁に限定するものではない。例えば、凍結予防回路を形成している場合など、加熱手段3からの湯水を、貯湯タンク1に戻さずに循環させる場合などは、閉止機能付きの三方弁等も使用可能である。
また、三方弁9の残る一方(送水分岐管7および送湯分岐管8が接続されていない流路)には、系外に開放するための排水口を有する排水管10が接続されている。
また、この貯湯式給湯器は、三方弁9および止水弁11の切替えやヒートポンプ3のON/OFF等を制御する制御基板28を有しており、この制御基板28の動作により、三方弁9および止水弁11の流路の状態やヒートポンプ3のON/OFFが、所定のタイミングで自動的に切替わる。
この貯湯式給湯器は、初期状態では貯湯タンク1に水が貯留されておらず、ヒートポンプ3がOFF状態になっている。
まず、給水管2の給水継手29に水道水を供給する配管を接続し、給水管2に水を供給する。
給水管2に供給された水は、給水管2の途中に設けられた減圧弁30で減圧され、貯湯タンク1に供給される。ここで、給水管2が貯湯タンク1下部に接続されていることにより、水は、貯湯タンク1の下方から供給され、液面が上昇する。これにより、貯湯タンク1内に、液面の乱れを抑えつつ水を供給することができる。
貯湯タンク1内に所定量の水が貯留されると、制御回路は、止水弁11を閉止し、三方弁9を、送水分岐管7と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第1の状態)に切替える。そうすることで、貯湯タンク1に水圧がかかっているため、貯湯タンク1底部の水がタンク底配管21、送水分岐管7および三方弁9を通過して排水管10から排水され、これと同時に、貯湯タンク1底部の溜まった不純物も排出することができる。さらに、この排水工程を定期的に行うことで、貯湯タンク1底部に不純物が溜まるのを抑制することができる。
次に、ヒートポンプ3の動作をONにするとともに、止水弁11を開き、三方弁9を、各排出経路が閉止された状態(第3の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1内の水は、送水管4を通過してヒートポンプ3に供給される。ヒートポンプ3に供給された水は、ヒートポンプ3で加熱されて沸上げられ、送湯管5を通過して貯湯タンク1に供給される。このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物がヒートポンプ3に入り込むのが回避される。
次に、ヒートポンプ3の動作をOFFにする(ヒートポンプ3の運転を終了させる)。そして、止水弁11を閉止させ、三方弁9を、送湯分岐管8と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第2の状態)に切替える。これにより、ヒートポンプ3内の高温の湯が、HP戻り配管24、送湯分岐管8、三方弁9を通過して排出管10から排出されると同時に、貯湯タンク1内の水が送水管4を介してヒートポンプ3に供給され、ヒートポンプ3内が低温の水で置換される。
そのため、水中の成分析出に起因して、各配管内にスケールが付着するのを抑制することができる。また、ヒートポンプ3内に蓄積した不純物が水とともに系外に排出され、ヒートポンプ3内が洗浄される。また、このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物がヒートポンプ3に入り込むのが防止され、ヒートポンプ3内が効率よく洗浄される。
次に、実施例2の貯湯式給湯器について説明する
図5は、実施例2の貯湯式給湯器を示す模式図である。
図5に示す貯湯式給湯器では、送湯分岐管8は熱源戻り配管25から分岐し、送水分岐管7はタンク底配管21から分岐しており、さらに、前記実施例1で筐体27内に内包された部材の他に、送水分岐管7、送湯分岐管8および三方弁9が筐体27内部に内包され、ヒートポンプ3、HP往き配管23、HP戻り配管24および排水管10の出口側が筐体27外部に配置されている以外は、前記実施例1と同様である。
また、この実施例2は、送水分岐管7、送湯分岐管8および三方弁9が筐体1内部に内包され、HP往き配管23、HP戻り配管24および排水管10の出口側が筐体27外部に配置されている構成であることにより、一般的な貯湯式給湯器の施工を用いて製造することができる。すなわち、貯湯タンク1底部に沈殿している不純物を排出すること、および、ヒートポンプ3運転終了時にヒートポンプ3内の高温水を常温水と置換することができ、水中の成分析出に起因する配管内のスケール付着を抑制することを可能とするシステムを容易に実現することができる。
次に、実施例3の貯湯式給湯器について説明する
図6は、実施例3の貯湯式給湯器を示す模式図である。
図6に示す貯湯式給湯器は、図2に示す貯湯式給湯器の構成要素に加えて、貯湯タンク1および各配管等を収容する筐体27および制御基板28を有し、また、送水管4、送湯管5および給湯系6の配管構成が異なる以外は、図2に示す貯湯式給湯器と同様である。なお、ここでは貯湯タンク1および加熱手段3として以下のようなものを使用した。
加熱手段3としては、深夜電力が利用でき、熱効率も高いヒートポンプ式の加熱手段を用いる。ここで、ヒートポンプ3の冷媒としては、高温貯湯が可能であることから二酸化炭素を使用する。
熱源循環ポンプ20は、送水管4における水の移送を制御するものである。これにより、例えばヒートポンプ3の沸上げ動作のタイミングに合わせて、ヒートポンプ3へ水を供給することができる。
ここで、タンク上配管26が、貯湯タンク1の上部に接続されていることにより、貯湯タンク1に貯留されている水の層に対して、上方に湯が供給され、高温の湯の層を貯湯タンク1上部に、低温の湯水の層を下部に形成することができる。
止水弁11としては、二方弁を用いることができるが、配管経路の構造によっては、二方弁に限定するものではない。例えば、凍結予防回路を形成している場合など、ヒートポンプ3からの湯水を、貯湯タンク1に戻さずに循環させる場合などは、閉止機能付きの三方弁等も使用可能である。
また、貯湯タンク排水管17は、その一端が貯湯タンク1の底部に接続され、他端が三方弁9に接続されている。
また、三方弁9の残る一方(送湯分岐管8および貯湯タンク排水管17が接続されていない流路)には、系外に開放する排水管10が接続されている。
また、この貯湯式給湯器は、三方弁9および止水弁11の切替え動作やヒートポンプ3の動作等を制御する制御基板28を有しており、この制御基板28の動作により、三方弁9および止水弁11の流路の状態やヒートポンプ3のON/OFFが、所定のタイミングで自動的に切替わるように構成されている。
この貯湯式給湯器は、初期状態では貯湯タンク1に水が貯留されておらず、ヒートポンプ3がOFF状態になっている。
まず、給水管2の給水継手29に水道水を供給する配管を接続し、給水管2に水を供給する。
給水管2に供給された水は、給水管2の途中に設けられた減圧弁30で減圧され、貯湯タンク1に供給される。ここで、給水管2が貯湯タンク1下部に接続されていることにより、水は、貯湯タンク1の下方から供給され、液面が上昇する。これにより、貯湯タンク1内に、液面の乱れを抑えつつ水を供給することができる。
貯湯タンク1内に所定量の水が貯留されると、制御回路は、止水弁11を閉止し、三方弁7を、貯湯タンク排水管17と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第1の状態)に切替える。そうすることで、貯湯タンク1に水圧がかかっているため、貯湯タンク1底部の水が貯湯タンク排水管17および三方弁9を通過して排水管10から排水され、これと同時に、貯湯タンク1底部の溜まった不純物も排出することができる。さらに、この排水工程を定期的に行うことで、貯湯タンク1底部に不純物が溜まるのを抑制することができる。
次に、ヒートポンプ3の動作をONにするとともに、止水弁11を開き、三方弁9を、各排出経路が閉止された状態(第3の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1内の水は、送水管4を通過してヒートポンプ3に供給される。ヒートポンプ3に供給された水は、ヒートポンプ3で加熱されて沸上げられ、送湯管5を通過して貯湯タンク1に供給される。このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物がヒートポンプ3に入り込むのが回避される。
次に、ヒートポンプ3の動作をOFFにする(ヒートポンプ3の運転を終了させる)。そして、止水弁11を閉止させ、三方弁9を、送湯分岐管8と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第2の状態)に切替える。これにより、ヒートポンプ3内の高温の湯が、送湯分岐管8および三方弁9を通過して排出管10から排出されると同時に、貯湯タンク1内の水が送水管4を介してヒートポンプ3に供給され、ヒートポンプ3内が低温の水で置換される。
そのため、水中の成分析出に起因して、各配管内にスケールが付着するのを抑制することができる。また、ヒートポンプ3内に蓄積した不純物が水とともに系外に排出され、ヒートポンプ3内が洗浄される。また、このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物がヒートポンプ3に入り込むのが防止され、ヒートポンプ3内が効率よく洗浄される。
次に、実施例4の貯湯式給湯器について説明する
図7は、実施例4の貯湯式給湯器を示す模式図である。
図7に示す貯湯式給湯器は、図3に示す貯湯式給湯器の構成要素に加えて、貯湯タンク1および各配管等を収容する筐体27および制御基板を有し、また、送水管4、送湯管5および給湯系6の配管構成が異なる以外は、図3に示す貯湯式給湯器と同様である。なお、ここでは貯湯タンク1および加熱手段3として以下のようなものを使用した。
加熱手段3としては、深夜電力が利用でき、熱効率も高いヒートポンプ式の加熱手段を用いる。ここで、ヒートポンプ3の冷媒としては、高温貯湯が可能であることから二酸化炭素を使用する。
また、三方弁9の残る一方(熱源往き配管22およびHP往き配管23が接続されていない流路)には、系外に開放する排水管10が接続されている。
熱源循環ポンプ20は、送水管4における水の移送を制御するものである。これにより、例えばヒートポンプ3の沸上げ動作のタイミングに合わせて、ヒートポンプ3へ水を供給することができる。
また、バイパス三方弁19の残る一方(熱源戻り配管25およびタンク上配管26が接続されていない流路)には、バイパス管18の一端が接続されており、バイパス管18の他端はタンク底配管21に接続されている。
給湯系6は、複数の配管および混合弁等によって構成されており、貯湯タンク1内の湯をタンク外に導き、必要に応じて水等と混合して所望の温度に調整した後、例えば出湯管16を介して外部に供給する。
この貯湯式給湯器は、初期状態では貯湯タンク1に水が貯留されておらず、ヒートポンプ3がOFF状態になっている。
まず、給水管2の給水継手29に水道水を供給する配管を接続し、給水管2に水を供給する。
給水管2に供給された水は、給水管2の途中に設けられた減圧弁30で減圧され、貯湯タンク1に供給される。ここで、給水管2が貯湯タンク1下部に接続されていることにより、水は、貯湯タンク1の下方から供給され、液面が上昇する。これにより、貯湯タンク1内に、液面の乱れを抑えつつ水を供給することができる。
貯湯タンク1内に所定量の水が貯留されると、制御回路は、バイパス三方弁19を、各経路が閉止された状態(第6の状態)に切り替え、三方弁9を、熱源往き配管22と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第2の状態)に切替える。そうすることで、貯湯タンク1に水圧がかかっているため、貯湯タンク1底部の水が熱源往き配管22および三方弁9を通過して排水管10から排水され、これと同時に、貯湯タンク3底部の溜まった不純物も排出することができる。さらに、この排水工程を定期的に行うことで、貯湯タンク3底部に不純物が溜まるのを抑制することができる。
次に、ヒートポンプ3の動作をONにするとともに、バイパス三方弁19を、熱源戻り配管25とタンク上配管26とを連通させる経路が形成された状態(第4の状態)に切り替え、三方弁7を、熱源往き配管22とHP往き配管23とを連通させる経路が形成された状態(第1の状態)に切替える。これにより、貯湯タンク1内の水は、送水管4を通過してヒートポンプ3に供給される。ヒートポンプ3に供給された水は、ヒートポンプ3で加熱されて沸上げられ、送湯管5を通過して貯湯タンク1に供給される。このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物がヒートポンプ3に入り込むのが回避される。
次に、ヒートポンプ3の動作をOFFにする(ヒートポンプ3の運転を終了させる)。そして、バイパス三方弁19を、バイパス管18と熱源戻り配管25とを連通させる経路が形成された状態(第5の状態)に切替え、三方弁7を、HP往き配管23と排水管10とを連通させる経路が形成された状態(第3の状態)に切替える。これにより、ヒートポンプ3内の高温の湯が、HP往き配管23および三方弁9を通過して排出管10から排出されると同時に、貯湯タンク1内の水が、タンク底配管21、バイパス管18、バイパス三方弁19、熱源戻り配管25およびHP戻り配管24を介してヒートポンプ3に供給され、ヒートポンプ3内が低温の水で置換される。
そのため、水中の成分析出に起因して、各配管内にスケールが付着するのを抑制することができる。また、ヒートポンプ3内に蓄積した不純物が水とともに系外に排出され、ヒートポンプ3内が洗浄される。また、このとき、前述の貯湯タンクの排水工程で、貯湯タンク1内に堆積した不純物が系外に排出されていることにより、貯湯タンク由来の不純物がヒートポンプ3に入り込むのが防止され、ヒートポンプ3内が効率よく洗浄される。
Claims (9)
- 貯湯タンクと、該貯湯タンク内へ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから送水された水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の水を前記加熱手段へ送水する送水管と、前記加熱手段で加熱された湯を前記貯湯タンクへ送水する送湯管とを備えるとともに、
前記送水管から分岐する送水分岐管と、前記送湯管から分岐する送湯分岐管と、前記送水分岐管および前記送湯分岐管とが接続され、これら各分岐管が接続されていない流路の下流端が系外に開放された排水口を構成する流路切替手段と、前記送湯管の前記送湯分岐管の分岐部よりも前記貯湯タンク側に設けられた止水弁とを有し、
前記流路切替手段は、前記送水分岐管と前記排水口とを連通させる経路が形成された第1の状態と、前記送湯分岐管と前記排水口とを連通させる経路が形成された第2の状態と、これら両経路が閉止された第3の状態とを有するものであり、
前記流路切替手段を前記第2の状態とし、且つ、前記止水弁を閉止状態としつつ、前記貯湯タンク内の水を、前記送水管を介して前記加熱手段に送水し、前記送湯管、前記送湯分岐管および前記流路切替手段を介して系外に排水することにより、前記加熱手段を洗浄可能としたことを特徴とする貯湯式給湯器。 - 前記加熱手段の運転停止時に、前記流路切替手段を前記第1の状態とし、且つ、前記止水弁を閉止状態とすることにより、前記貯湯タンク内の水を、前記送水管、前記送水分岐管および前記流路切替手段を介して系外に排水すると同時に、前記貯湯タンク内の不純物を、同じ経路で系外に排出可能としたことを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯器。
- 貯湯タンクと、該貯湯タンク内へ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから送水された水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の水を前記加熱手段へ送水する送水管と、前記加熱手段で加熱された湯を前記貯湯タンクへ送水する送湯管と、前記貯湯タンクの水を排水する貯湯タンク排水管とを備えるとともに、
前記送湯管から分岐する送湯分岐管と、前記貯湯タンク排水管とが接続され、これら各管が接続されていない流路の下流端が系外に開放された排水口を構成する流路切替手段と、前記送湯管の前記送湯分岐管の分岐部よりも前記貯湯タンク側に設けられた止水弁とを有し、
前記流路切替手段は、前記貯湯タンク排水管と前記排水口とを連通させる経路が形成された第1の状態と、前記送湯分岐管と前記排水口とを連通させる経路が形成された第2の状態と、これら両経路が閉止された第3の状態とを有するものであり、
前記流路切替手段を前記第2の状態とし、且つ、前記止水弁を閉止状態としつつ、前記貯湯タンク内の水を、送水管を介して前記加熱手段に送水し、前記送湯管、前記送湯分岐管および前記排水口を介して系外に排水することにより、前記加熱手段を洗浄可能としたことを特徴とする貯湯式給湯器。 - 前記加熱手段の運転停止時に、前記流路切替手段を前記第1の状態とし、且つ、前記止水弁を閉止状態とすることにより、前記貯湯タンク内の水を、前記貯湯タンク排水管および前記流路切替手段を介して系外に排水すると同時に、前記貯湯タンク内の不純物を、同じ経路で系外に排出可能としたことを特徴とする請求項3に記載の貯湯式給湯器。
- 前記流路切替手段および前記止水弁の切替え操作を自動制御にて行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の貯湯式給湯器。
- 貯湯タンクと、該貯湯タンク内へ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから送水された水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の水を前記加熱手段へ送水する送水管と、前記加熱手段で加熱された湯を前記貯湯タンクへ送水する送湯管とを備えるとともに、
前記送水管の途中に設けられ、前記送水管が接続されていない流路の下流端が系外に開放された排水口を構成する第1の流路切替手段と、前記送湯管から分岐され、前記送水管の前記第1の流路切替手段より前記貯湯タンク側に接続されたバイパス管と、前記送湯管の前記バイパス管の分岐部に設けられた第2の流路切替手段とを有し、
前記第1の流路切替手段は、前記送水管の前記貯湯タンク側の流路と前記加熱手段側の流路とを連通させる経路が形成された第1の状態と、前記送水管の前記貯湯タンク側の流路と前記排水口とを連通させる経路が形成された第2の状態と、前記送水管の前記加熱手段側の流路と前記排水口とを連通させる経路が形成された第3の状態とを有するものであり、
前記第2の流路切替手段は、前記送湯管の前記貯湯タンク側の流路と前記加熱手段側の流路とを連通させる経路が形成された第4の状態と、前記送湯管の前記加熱手段側の流路と前記バイパス管とを連通させる経路が形成された第5の状態と、これら各経路が閉止された第6の状態とを有するものであり、
前記第1の流路切替手段を前記第3の状態とし、且つ、前記第2の流路切替手段を前記第5の状態としつつ、前記貯湯タンク内の水を、前記送水管、前記バイパス管および前記送湯管を介して前記加熱手段に送水し、前記送水管および前記第1の流路切替手段を介して系外に排水することにより、前記加熱手段を洗浄可能としたことを特徴とする貯湯式給湯器。 - 前記加熱手段の運転停止時に、前記第1の流路切替手段を前記第2の状態とし、且つ、前記第2の流路切替手段を前記第6の状態とすることにより、前記貯湯タンク内の水を、前記送水管および前記第1の流路切替手段を介して系外に排水すると同時に、前記貯湯タンク内の不純物を、同じ経路で系外に排出することを特徴とする請求項6に記載の貯湯式給湯器。
- 前記第1の流路切替手段および前記第2の流路切替手段の切替え操作を自動制御にて行うことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の貯湯式給湯器。
- 前記加熱手段の洗浄を、前記加熱手段の運転終了後に行うことにより、前記加熱手段内に残留する湯を水に置換し、前記加熱手段を水の温度付近まで冷却することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の貯湯式給湯器。
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