JP5492059B2 - 給湯機 - Google Patents
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Description
このような給湯機では、一般給湯時や浴槽給湯時に、タンク内に新たに給水されることがないため、給水の成分が高硬度である場合でも硬度成分がタンク内に流入することが低減できる。
一般給湯時や浴槽給湯時に、給湯用熱交換器の二次側には、給水源からの給水が流入する。この際、給水の成分が高硬度である場合、一般給湯や浴槽給湯の度に硬度成分(カルシウムやマグネシウム等)が給湯用熱交換器の二次側に流入し、高温部にスケールが析出し、流路が詰まるおそれがある。
以下、本実施形態の給湯機1について図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の給湯機1は、蓄熱タンクユニット2、ヒートポンプユニット(加熱手段)3を含んで構成されている。
また、ポンプエア抜き栓43aおよびポンプ水抜き栓44aは、後記する給湯熱交換器50の交換時に開栓させて、給湯用加熱回路40の熱媒体(湯水)を外部に抜き取る際にも用いられる。
また、逃し弁90は、蓄熱タンク10および給湯用加熱回路40内の熱媒体(湯水)を外部に抜き取る際、手動で開弁することもできるようになっている。
沸き上げモードの場合には、蓄熱タンク10内の熱媒体(水)をヒートポンプユニット3によって沸き上げる。すなわち、蓄熱タンク10の下部からヒートポンプ往き管4を介して熱媒体(水)をヒートポンプユニット3に送り、ヒートポンプユニット3によって温められた熱媒体(湯)を、ヒートポンプ戻り管5を介して蓄熱タンク10の上部に戻すことで、蓄熱タンク10内には、例えば、下部に低温水、中間部に中温水、上部に高温水が層状に貯留される。
一般給湯モードの場合には、流量センサ23によって一般給湯回路20内の流れが検知されることによって運転が開始される。なお、このとき電磁弁37は閉じている。すなわち、コントローラ100の制御によって、一般給湯端末A(蛇口など)が開動作されると、流量センサ23によって一般給湯回路20の流れが検知され、台所リモコンの操作部に設定された給湯温度の湯が一般給湯端末Aから供給されるように、給湯循環ポンプ44が駆動される。
浴槽給湯モードの場合には、例えば風呂リモコンの操作部に設けられた湯張り開始の操作スイッチの操作によって運転が開始される。なお、このとき、電磁弁37が開弁し、循環調整弁39が風呂注湯管34と風呂注湯管35とが連通するように設定されている。また、流量調整弁36は、運転初期は開度が小、徐々に開度が大となるように制御される。
追焚きモードの場合には、例えば風呂リモコンの操作部に設けられた追焚きスイッチの操作によって運転が開始される。まず、電磁弁37が閉じられた状態において、循環調整弁39の開度が風呂注湯管34から風呂注湯管35側に全開となるように設定され、風呂循環ポンプ38が駆動される。これにより、浴槽Bに貯留された浴槽水が、風呂戻り管61、風呂注湯管33,34,35を介して循環する。
ところで、一般給湯モードや浴槽給湯モードにおいて、給湯熱交換器50の二次側(入口51aから出口51bの流路)には、給水源からの給水が流入する。この際、給水の成分が高硬度である場合、一般給湯モードや浴槽給湯モードの度に硬度成分(カルシウムやマグネシウム等)が給湯熱交換器50の二次側に流入し、給湯熱交換器50の高温部(給湯熱交換器50内の二次側出口側付近)にスケールが析出し、流路が詰まるおそれがある。このため、本実施形態に係る給湯機1は、給湯熱交換器50が着脱可能に構成されている。
まず、給湯熱交換器50の構造について説明する。図2は、給湯熱交換器50単体を示し、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
図2(a)に示すように、給湯熱交換器50は、複数の伝熱プレートが積層されたプレート式熱交換器であり、二次側の入口51aと、二次側の出口51bと、一次側の入口51cと、一次側の出口51dと、を有している。
給湯熱交換器50の内部は伝熱プレート間に流路が形成され、入口51aから出口51bへと連通する二次側の流路が形成されており、入口51cから出口51dへと連通する一次側の流路が形成されている。そして一次側の流路を流れる流体(蓄熱タンク10からの熱媒体)と、二次側の流路を流れる流体(給水源から供給される給水)とが、伝熱プレートを介して熱交換可能に構成されている。
このため、図2(b)に示すように側面視して、給湯熱交換器50を反時計回りに回転させるようにして配管から給湯熱交換器50を取り外すことができ、取り付け時には給湯熱交換器50を時計回りに回転させるようにして配管に接続することができる。
また、給湯熱交換器50に接続される配管(給水管21、給湯管22(風呂注湯管31)、給湯熱交換器往き管41および給湯熱交換器戻り管42)は、ステンレス配管であることが望ましい。ステンレス配管は、撓みにくく、交換作業の際、給湯熱交換器50の姿勢が定まりやすいため、交換作業が容易となる。
次に、給湯熱交換器50と配管との着脱機構について図3および図4を参照して説明する。図3はクイックファスナを用いて給湯熱交換器と配管とを接続した状態を示す断面図である。図4はクイックファスナ単体を示し、(a)は斜視図、(b)は側面図、(c)正面図である。
図1に示すように、給湯熱交換器50は、一般給湯回路20、浴槽給湯回路30および給湯用加熱回路40に接続されている。このため、給湯機1から給湯熱交換器50を取り外す前に、各回路内の湯水を排出する必要がある。
図5を用いて、給湯熱交換器50の取り外し手順について説明する。図5は、給湯熱交換器50の取り外し手順を説明するフローチャート図である。
以下の説明において、逃し弁90が蓄熱タンク10内の圧力に基づいて自動的に開弁/閉弁する状態を動作状態と称し、逃し弁90が手動で開弁された状態を開放状態と称する。
なお、取り外し作業開始時において、給水栓99は開栓しており、ポンプエア抜き栓43a,ポンプ水抜き栓44a,タンク排水栓95,給水水抜き栓97,給湯水抜き栓98は閉栓しており、逃し弁90は動作状態となっている。また、電磁弁37も閉弁している。
ステップS103において、交換作業者は、逃し弁90を開放状態とする。これにより、逃し弁90から空気が流入し、ポンプエア抜き栓43aから、給湯用加熱回路40(給湯熱交換器往き管41,給湯熱交換器戻り管42,43)および給湯熱交換器50の一次側の熱媒体(湯水)の排水が開始される。
ステップS104において、交換作業者は、ポンプ水抜き栓44aを開栓する。これにより、ポンプ水抜き栓44aからも、給湯用加熱回路40(給湯熱交換器往き管41,給湯熱交換器戻り管42,43)および給湯熱交換器50の一次側の熱媒体(湯水)が排水される。
ステップS110において、交換作業者は、給湯熱交換器50の二次側出口51bのクイックファスナ52(図3参照)を取り外し、給湯管22(風呂注湯管31)を給湯熱交換器50(出口51b)から外す。ここで、取り外した給湯熱交換器50の二次側出口51bおよび給湯管22(風呂注湯管31)から空気が流入し、一般給湯回路20および給湯熱交換器50の二次側の給水が給水水抜き栓97および給湯水抜き栓98から排水される。排水が止まったら、ステップS111に進む。なお、給水水抜き栓97および給湯水抜き栓98からの排水が終了している状態では、一般給湯回路20および給湯熱交換器50の二次側の流路内(入口51aから出口51bの間)は排水されており、給湯熱交換器50の二次側の配管(給水管21)を取り外し可能な状態となっている。
ステップS112において、交換作業者は、給湯熱交換器50の二次側入口51aのクイックファスナ52(図3参照)を取り外し、給水管21を給湯熱交換器50(入口51a)から外す。
以上により、給湯熱交換器50を給湯機1から取り外すことができる。
次に、図6を用いて、給湯熱交換器50の取り付け手順について説明する。図6は、給湯熱交換器50の取り付け手順を説明するフローチャート図である。
取り付け作業開始時において、タンク排水栓95,給水栓99は閉栓しており、ポンプエア抜き栓43a,ポンプ水抜き栓44a,給水水抜き栓97,給湯水抜き栓98は開栓しており、逃し弁90は開放状態となっている。
ステップS203において、交換作業者は、給水栓99を開栓する。これにより、給水源からの給水が蓄熱タンク10に注水される。そして、蓄熱タンク10内の空気は押し上げられ、逃し弁90から外部に排出される。
ステップS204において、交換作業者は、ポンプエア抜き栓43aから出水したか否かを判定する。出水していない場合には(S204・No)、出水するまでステップS204を繰り返す。出水した場合には(S204・Yes)、ステップS205に進む。なお、ポンプエア抜き栓43aから出水した状態では、蓄熱タンク10内が満水となっている状態である。
ステップS205において、交換作業者は、逃し弁90を開放状態から動作状態とする。
ステップS207において、交換作業者は、ポンプエア抜き栓43aを閉栓する。
以上により、給湯熱交換器50を給湯機1に取り付けることができる。
なお、一般給湯回路20(浴槽給湯回路30)内の空気は排出されていないが、一般給湯端末A(電磁弁37)を開いたときに、給湯とともに、押し出される。
以上説明したように、本実施形態の給湯機1によれば、蓄熱タンク10内の湯水を一般給湯や浴槽給湯に用いることがない、つまり蓄熱タンク10内の湯は、全量蓄熱タンク10に戻るように構成されているので、硬度の高い水道水、井戸水や地下水などの硬度の高い水を使用することが可能になる。しかも、このような高硬度の水を使用したとしても、給湯機1内の水路の高温部(ヒートポンプユニット3、給湯熱交換器50の一次側など)にスケールによる配管の詰まりが生じるのを防止することができる。その結果、蓄熱タンク10内の熱媒体として、特殊な液体ではなく、一般給湯や浴槽給湯などに使用している給水と同様の水を使用しているので、蓄熱タンク10内に熱媒体を補充する際の取り扱いが容易になる。特に、ヒートポンプユニット3のコンデンサ(水冷媒熱交換器)は、一次側に高圧の冷媒が流れるように構成されているため、コンデンサ(水冷媒熱交換器)のみを取り外すことができない。このため、蓄熱タンク10内の湯水を一般給湯や浴槽給湯に用いず熱媒体として使用して、スケールによる配管の詰まりが生じるのを防ぐことにより、給湯機1全体(またはヒートポンプユニット3全体)を交換するといった無駄を無くすことが可能になる。
2 蓄熱タンクユニット
3 ヒートポンプユニット(加熱手段)
10 蓄熱タンク(タンク)
20 一般給湯回路(給湯回路)
21 給水管(給水回路、給水回路の配管)
22 給湯管(給湯回路の配管)
30 浴槽給湯回路(給湯回路)
31 風呂注湯管(給湯回路の配管)
40 給湯用加熱回路
41 給湯熱交換器往き管(給湯用加熱回路の配管)
42 給湯熱交換器戻り管(給湯用加熱回路の配管)
50 給湯熱交換器(給湯用熱交換器)
51a 入口(二次側入口、継手)
51b 出口(二次側出口、継手)
51c 入口(一次側入口、継手)
51d 出口(一次側出口、継手)
80 熱媒体導入回路
A 一般給湯端末(給湯端末)
B 浴槽(給湯端末)
F 継手
H 配管
Claims (1)
- 熱媒体を貯留するタンクと、
前記タンクに貯留された前記熱媒体を加熱する加熱手段と、
前記タンクに貯留された前記熱媒体を取り出して前記タンクに戻す給湯用加熱回路と、
前記給湯用加熱回路に設けられ、給水を前記熱媒体と熱交換させて加熱し給湯とする給湯用熱交換器と、
前記給湯用熱交換器に前記給水を供給する給水回路と、
前記給湯用熱交換器で加熱された前記給湯を給湯端末に供給する給湯回路と、
前記給水回路から分岐して、前記給水を前記熱媒体として前記タンクに導入する熱媒体導入回路と、を備え、
前記給湯用熱交換器は、
前記給湯用加熱回路のうち前記タンクから前記給湯用熱交換器に熱媒体が流入する側の配管に対して着脱可能に接続する一次側入口継手と、
前記給湯用加熱回路のうち前記給湯用熱交換器から前記タンクに熱媒体が流出する側の配管に対して着脱可能に接続する一次側出口継手と、
前記給水回路の配管に対して着脱可能に接続する二次側入口継手と、
前記給湯回路の配管に対して着脱可能に接続する二次側出口継手と、
前記一次側入口継手を介して流入し、前記一次側出口継手を介して流出する前記給湯用加熱回路の前記熱媒体が流通する第一流路と、
前記給水回路から供給された前記給水を前記二次側入口継手を介して流入させ、前記第一流路内を流通する前記熱媒体と熱交換させて加熱し前記給湯として前記二次側出口継手を介して流出する第二流路とを有し、
前記第一流路および前記第二流路のパス数は、奇数パスに構成され、
前記給湯用熱交換器の一面側の上部に前記一次側入口継手および前記二次側出口継手が配置され、
前記給湯用熱交換器の他面側の下部に前記一次側出口継手および前記二次側入口継手が配置される
ことを特徴とする給湯機。
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