JP5838914B2 - Hot water storage water heater - Google Patents

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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

この発明は、貯湯式給湯機に関する。   The present invention relates to a hot water storage type water heater.

従来、この種の給湯機の風呂熱回収は、給湯時、給水管から分岐されたバイパス管に設けられた熱回収器で浴槽水の廃熱と給水配管を流れる水との熱交換をすることにより、浴槽内の熱を回収して給水予熱に利用することが提案されている(特許文献1)。   Conventionally, bath heat recovery of this type of water heater is to perform heat exchange between the waste heat of the bathtub water and the water flowing through the water supply pipe with a heat recovery device provided in the bypass pipe branched from the water supply pipe at the time of hot water supply. Therefore, it has been proposed to recover the heat in the bathtub and use it for preheating water supply (Patent Document 1).

特開2011−12845号公報JP2011-12845A

しかしながら、熱回収器は、高効率で熱交換を行うために、その内部形状が伝熱面積を高めるための複雑な形状をしていることが多く、流路抵抗が大きくなるのが一般的である。そのため、上述した特許文献1の構成において、給水管から貯湯タンクを経由して給湯配管を流れる流路と、給水管に分岐されたバイパス管から熱回収器を経由して給湯配管に合流するまでの流路を比較すると、熱回収器を経由する流路の流路抵抗比が非常に高く、貯湯タンクを経由する流路に流れる温水流量が熱回収器を経由して流れる温水流量に対して非常に大きくなり、熱回収器で熱交換するために必要な流量が小さくなり、これにより浴槽水の廃熱回収効率が低下するという課題がある。   However, in order to perform heat exchange with high efficiency, the heat recovery unit often has a complicated shape for increasing the heat transfer area, and the flow resistance generally increases. is there. Therefore, in the configuration of Patent Document 1 described above, from the water supply pipe to the hot water supply pipe via the hot water storage tank, and from the bypass pipe branched to the water supply pipe to the hot water supply pipe via the heat recovery device. The flow resistance ratio of the flow path via the heat recovery device is very high, and the flow rate of hot water flowing through the flow path via the hot water storage tank is higher than the flow rate of hot water flowing via the heat recovery device. There is a problem that the flow rate required for exchanging heat in the heat recovery device becomes very large, and the waste heat recovery efficiency of the bathtub water is thereby reduced.

そのため、給湯配管とバイパス管の合流部には、配管流量比を制御するための混合弁などの流量調整機構を追加する必要があり、部品点数が多くなり製品コストが高くなるという課題があった。また、ユーザーの給湯の使用について、蛇口での出湯やシャワー出湯を想定した場合、1回の給湯にかかる時間は一般的に数十秒から数分単位であるため、高効率な風呂熱回収を実現するためには、給湯を検知してから迅速に高効率な風呂熱回収を実施する必要がある。このため、従来の技術では、バイパス回路の必要流量確保が困難となり、風呂熱回収能力向上が困難であった。   Therefore, it is necessary to add a flow rate adjusting mechanism such as a mixing valve for controlling the pipe flow rate ratio at the junction of the hot water supply pipe and the bypass pipe, resulting in a problem that the number of parts increases and the product cost increases. . Assuming that the user uses hot water at the faucet or shower hot water, the time required for one hot water supply is generally in the order of several tens of seconds to several minutes. In order to achieve this, it is necessary to quickly and efficiently recover bath heat after detecting hot water supply. For this reason, in the conventional technique, it is difficult to secure the required flow rate of the bypass circuit, and it is difficult to improve the bath heat recovery capability.

更に、給水管から分岐されたバイパス管に熱回収器を設けた構成の場合、上述したように熱回収器を経由する流路抵抗が大きくなるため、下流側の給湯端末から出湯する流量が低下してしまい、ユーザーが所望する必要流量を出湯することができなくなるという課題もあった。その上、バイパス管に熱回収器を設けることは製品として単純に部品点数が追加となるため、製品コストが上昇し、消費者に安いコストで高効率給湯機を提供することに対して大きな課題となっていた。   Furthermore, in the case of the configuration in which the heat recovery unit is provided in the bypass pipe branched from the water supply pipe, the flow rate flowing out from the downstream hot water supply terminal is reduced because the flow resistance through the heat recovery apparatus increases as described above. Therefore, there is also a problem that it becomes impossible to discharge the required flow rate desired by the user. In addition, the provision of a heat recovery device in the bypass pipe simply adds the number of parts as a product, which increases the product cost and is a major issue for providing high-efficiency water heaters at low cost to consumers. It was.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ヒートポンプ等を用いた貯湯式給湯機の機能である沸き上げや追焚き、給湯などの基本的な機能を満足するために使用する既存の部品構成を利用して、浴槽水の廃熱を高効率に回収することが可能な貯湯式給湯機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in order to satisfy basic functions such as boiling, reheating, and hot water, which are functions of a hot water storage hot water heater using a heat pump or the like. An object of the present invention is to provide a hot water storage type hot water heater capable of recovering waste heat of bathtub water with high efficiency by utilizing an existing component configuration to be used.

この発明に係る貯湯式給湯機は、温水を貯留させる貯湯タンクと、所定の加熱手段を利用して貯湯タンク内の水を加熱して高温水とする沸き上げ用熱交換器と、貯湯タンク内の湯水と、浴槽内の浴槽水とを熱交換させる利用側熱交換器と、一端が貯湯タンクの下部に接続され、途中に沸き上げ用熱交換器が設置され、他端が貯湯タンクの上部に接続された沸き上げ水循環回路と、一端が貯湯タンクの上部に接続され、途中に利用側熱交換器が設置され、他端が沸き上げ水循環回路における貯湯タンクの下部と沸き上げ用熱交換器との間に接続された熱源側配管と、沸き上げ水循環回路と熱源側配管の他端との接続部に設置された第1流路切替手段と、浴槽から環状に構成された回路であって、途中に利用側熱交換器と風呂循環ポンプとが設置された浴槽水循環回路と、沸き上げ水循環回路における第1流路切替手段と沸き上げ用熱交換器との間に設置された循環ポンプと、一端が沸き上げ循環回路における循環ポンプの吐出側と沸き上げ水循環回路における沸き上げ用熱交換器との間に接続され、他端が沸き上げ水循環回路における沸き上げ用熱交換器と貯湯タンクの上部との間に接続されたバイパス配管と、沸き上げ水循環回路とバイパス配管の他端との接続部に設置された第2流路切替手段と、一端が貯湯タンクの下部に接続され、他端が熱源側配管における利用側熱交換器と貯湯タンクの上部との間に接続された低温水配管と、低温水配管の他端と熱源側配管との接続部に設置された第3流路切替手段と、一端が沸き上げ循環回路における貯湯タンクの上部と第2流路切替手段との間に接続され、他端が給湯端末へと接続された給湯配管と、貯湯タンクから低温水配管へ流出する低温水の温度を検知する低温水検知手段と、浴槽から浴槽水循環回路へ流出する浴槽水の温度を検知する浴槽水温度検知手段と、給湯配管の途中に設けられた流量検知手段と、を備え、第1,第2,第3流路切替手段を動作させて、貯湯タンクの下部から第3流路切替手段、利用側熱交換器、第1流路切替手段、循環ポンプおよび第2流路切替手段を順に介して給湯配管へと連通する流路を形成した状態において流量検知手段が所定流量以上の流量を検知した場合に風呂循環ポンプを駆動させ、低温水検知手段による検知温度が浴槽水温度検知手段による検知温度よりも低い場合に循環ポンプを駆動させる制御手段と、を備えるものである。 The hot water storage type hot water supply apparatus according to the present invention includes a hot water storage tank for storing hot water, a heating heat exchanger for heating the water in the hot water storage tank to high temperature water using a predetermined heating means, and a hot water storage tank. A heat exchanger that exchanges heat between the hot water in the bathtub and the bathtub water in the bathtub, one end is connected to the lower part of the hot water storage tank, a heat exchanger for boiling is installed in the middle, and the other end is the upper part of the hot water tank The boiling water circulation circuit connected to the top, one end connected to the upper part of the hot water storage tank, the use side heat exchanger is installed in the middle, the other end is the lower part of the hot water tank in the boiling water circulation circuit and the heat exchanger for boiling A heat source side pipe connected between the first flow path switching means installed at the connecting portion between the boiling water circulating circuit and the other end of the heat source side pipe, and a circuit configured annularly from the bathtub On the way, the use side heat exchanger and bath circulation pump are installed. Boiling the bath water circulation circuit, and the installed circulation pump between the first flow path switching unit and the boiling heat exchanger in water heating water circulation circuit, the discharge side of the circulation pump in the circulation circuit boiling one end A bypass pipe connected between the boiling heat exchanger in the raised water circulation circuit and the other end connected between the boiling heat exchanger in the boiling water circulation circuit and the upper part of the hot water storage tank, and the raised water circulation Second flow path switching means installed at the connection between the circuit and the other end of the bypass pipe, one end is connected to the lower part of the hot water storage tank, and the other end is the upper part of the use side heat exchanger and the hot water storage tank in the heat source side pipe A low-temperature water pipe connected between the other end of the low-temperature water pipe, a third flow path switching means installed at the connection between the other end of the low-temperature water pipe and the heat source side pipe; Second channel switching hand , The other end of the hot water supply pipe connected to the hot water supply terminal, the low temperature water detection means for detecting the temperature of the low temperature water flowing from the hot water storage tank to the low temperature water pipe, and the outflow from the bathtub to the bathtub water circulation circuit A bath water temperature detecting means for detecting the temperature of the bath water to be performed, and a flow rate detecting means provided in the middle of the hot water supply pipe, operating the first, second and third flow path switching means, The flow rate in a state in which a flow path communicating with the hot water supply pipe is formed through the third flow path switching means, the use side heat exchanger, the first flow path switching means, the circulation pump and the second flow path switching means in this order from the lower part It drives the bath circulation pump when the detection means detects the flow rate of more than a predetermined flow rate, and a control means for detecting temperature by low-temperature water detecting means drives the circulation pump is lower than the temperature detected by the bath water temperature detection means , With .

この発明によれば、ヒートポンプ等を用いた貯湯式給湯機の機能である沸き上げや追焚き、給湯などの基本的な機能を満足するために使用する既存の部品構成を利用して、浴槽水の廃熱を高効率に回収することが可能な貯湯式給湯機を提供することが可能となる。   According to the present invention, the existing component configuration used for satisfying basic functions such as boiling, reheating, and hot water supply, which are functions of a hot water storage water heater using a heat pump or the like, is used, and bath water Therefore, it is possible to provide a hot water storage type hot water heater that can efficiently recover waste heat.

本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機の構成図である。It is a block diagram of the hot water storage type water heater in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機の待機状態での回路構成図である。It is a circuit block diagram in the standby state of the hot water storage type water heater in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機の沸き上げ単独運転時の回路構成図である。It is a circuit block diagram at the time of the boiling independent operation | movement of the hot water storage type water heater in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機の浴槽水追焚き運転の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the bathtub water pursuit operation of the hot water storage type water heater in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機の給湯時の浴槽水廃熱回収運転待機時の回路構成図である。It is a circuit block diagram at the time of the bath water waste heat recovery driving | operation standby at the time of the hot water supply of the hot water storage type water heater in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機の給湯時の浴槽水廃熱回収運転時の回路構成図である。It is a circuit block diagram at the time of the bathtub water waste heat recovery driving | operation at the time of the hot_water | molten_metal supply of the hot water storage type water heater in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機の待機運転時の回路構成図である。It is a circuit block diagram at the time of standby operation of the hot water storage type hot water heater in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における貯湯式給湯機の構成図である。It is a block diagram of the hot water storage type water heater in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における貯湯式給湯機の浴槽水廃熱回収運転とヒートポンプ配管の凍結予防運転の同時運転時の回路構成図である。It is a circuit block diagram at the time of the simultaneous operation | movement of the bathtub water waste heat recovery operation | movement of the hot water storage type water heater in Embodiment 2 of this invention, and the freeze prevention operation | movement of heat pump piping.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機100の構成図である。図1に示す貯湯式給湯機100は、貯湯タンクユニット1と、ヒートポンプサイクルを利用するように構成されたヒートポンプユニット60とを備えている。2つのユニット1、60は、ヒートポンプ入口配管41とヒートポンプ出口配管42とによって接続されている。また、貯湯タンクユニット1には、制御部70が内蔵されている。貯湯タンクユニット1およびヒートポンプユニット60が備える各種の弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御部70により制御される。以下、貯湯式給湯機100の各構成要素について説明する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater 100 according to Embodiment 1 of the present invention. A hot water storage type water heater 100 shown in FIG. 1 includes a hot water storage tank unit 1 and a heat pump unit 60 configured to use a heat pump cycle. The two units 1 and 60 are connected by a heat pump inlet pipe 41 and a heat pump outlet pipe 42. The hot water storage tank unit 1 has a control unit 70 built therein. Operations of various valves, pumps and the like provided in the hot water storage tank unit 1 and the heat pump unit 60 are controlled by a control unit 70 electrically connected thereto. Hereinafter, each component of the hot water storage type water heater 100 will be described.

ヒートポンプユニット60は、貯湯タンクユニット1から導かれた低温水を加熱する(沸き上げる)ための加熱手段として機能するものである。ヒートポンプユニット60は、圧縮機61、沸き上げ用熱交換器62、膨張弁63、空気熱交換器64を冷媒循環配管65にて環状に接続し、冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)を構成している。沸き上げ用熱交換器62は、ヒートポンプサイクルを構成する冷媒循環配管65を流れる冷媒と貯湯タンクユニット1から導かれた低温水との間で熱交換を行うためのものである。   The heat pump unit 60 functions as a heating means for heating (boiling) the low temperature water led from the hot water storage tank unit 1. The heat pump unit 60 includes a compressor 61, a heating heat exchanger 62, an expansion valve 63, and an air heat exchanger 64 connected in a ring shape with a refrigerant circulation pipe 65 to constitute a refrigeration cycle (heat pump cycle). The boiling heat exchanger 62 is for exchanging heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circulation pipe 65 constituting the heat pump cycle and the low-temperature water led from the hot water storage tank unit 1.

また、HP出口側サーミスタ66は、沸き上げ用熱交換器62で加熱した高温水の温度を検知するための温度センサであり、ヒートポンプ出口配管42に設けられている。また、外気温サーミスタ67は、ヒートポンプユニット60の周囲の外気温度を検知するための温度センサであり、外気に晒される部位に設けられている。尚、ヒートポンプユニット60で高温水を得るためには、ヒートポンプサイクルは、冷媒として二酸化炭素を用い、臨界圧を越える圧力で運転することが好ましい。しかしながら、本発明において適用可能なヒートポンプサイクルは、上記超臨界ヒートポンプサイクルに限らず、もちろん一般の臨界圧力以下のヒートポンプサイクルでもよい。またこの場合、冷媒としてはフロンガス、アンモニアなどを用いても良い。   The HP outlet side thermistor 66 is a temperature sensor for detecting the temperature of the high-temperature water heated by the boiling heat exchanger 62, and is provided in the heat pump outlet pipe 42. The outside air temperature thermistor 67 is a temperature sensor for detecting the outside air temperature around the heat pump unit 60, and is provided at a part exposed to the outside air. In order to obtain high-temperature water with the heat pump unit 60, the heat pump cycle is preferably operated at a pressure exceeding the critical pressure using carbon dioxide as the refrigerant. However, the heat pump cycle applicable in the present invention is not limited to the supercritical heat pump cycle, and may be a heat pump cycle of a general critical pressure or lower. In this case, chlorofluorocarbon, ammonia, or the like may be used as the refrigerant.

一方、貯湯タンクユニット1には、以下の各種部品や配管などが内蔵されている。貯湯タンク10は、湯水を貯留するためのものである。貯湯タンク10の下部には、市水を供給するための給水配管2が接続されており、貯湯タンク10の上部には、貯留した湯水を給湯機外部へ供給するための給湯配管3がタンク上部配管43から分岐されて接続されている。   On the other hand, the hot water storage tank unit 1 incorporates the following various parts and piping. The hot water storage tank 10 is for storing hot water. A water supply pipe 2 for supplying city water is connected to the lower part of the hot water storage tank 10, and a hot water supply pipe 3 for supplying the stored hot water to the outside of the water heater is connected to the upper part of the hot water storage tank 10. The pipe 43 is branched and connected.

尚、貯湯タンク10には、ヒートポンプユニット60を用いて加熱された高温水がタンク上部から流入されるとともに、タンク下部配管40を介して低温水をタンク下部から流出させることにより、タンク内の上部と下部で温度差が生じるように湯水が貯留される。   In addition, the hot water heated by the heat pump unit 60 flows into the hot water storage tank 10 from the upper part of the tank, and the low temperature water flows out from the lower part of the tank through the tank lower pipe 40, thereby Hot water is stored so that there is a temperature difference between the bottom and the bottom.

また、貯湯タンク10には、取付高さを変えて貯湯タンク10内の湯水の温度分布を検知するための残湯サーミスタ11、12が取り付けられている。これらの残湯サーミスタ11、12により取得された温度分布に基づいて、貯湯タンク10内の残湯量が把握され、ヒートポンプユニット60による貯湯タンク10内の湯水の沸き上げ運転の開始および停止などが制御される。   Further, the hot water storage tank 10 is provided with remaining hot water thermistors 11 and 12 for detecting the temperature distribution of the hot water in the hot water storage tank 10 by changing the mounting height. Based on the temperature distribution acquired by the remaining hot water thermistors 11 and 12, the amount of hot water in the hot water storage tank 10 is grasped, and the start and stop of the hot water boiling operation in the hot water storage tank 10 by the heat pump unit 60 is controlled. Is done.

また、貯湯タンクユニット1内には、循環ポンプ21および利用側熱交換器22が内蔵されている。循環ポンプ21は、貯湯タンクユニット1内の後述する各種配管に湯水を循環させるためのポンプであり、ヒートポンプ入口配管41の途中に設けられている。利用側熱交換器22は、貯湯タンク10やヒートポンプユニット60から供給される高温水を利用して、2次側の加熱対象水(浴槽循環水や暖房用循環水など)を加熱するための熱交換器である。   The hot water storage tank unit 1 includes a circulation pump 21 and a use side heat exchanger 22. The circulation pump 21 is a pump for circulating hot water through various pipes to be described later in the hot water storage tank unit 1, and is provided in the middle of the heat pump inlet pipe 41. The use-side heat exchanger 22 uses the high-temperature water supplied from the hot water storage tank 10 and the heat pump unit 60 to heat the secondary-side heating target water (tub circulation water, heating circulation water, etc.). It is an exchanger.

尚、本実施形態では、利用側熱交換器22の2次側の構成として、浴槽50内の湯水を循環させる浴槽水循環回路51を例に挙げて説明する。上記利用側熱交換器22は、浴槽水循環回路51の途中に設置されている。また、浴槽水循環回路51の途中には、浴槽水を循環させるための2次側循環ポンプ52と、浴槽50から出た浴槽水の温度を検知するための浴槽入口側サーミスタ53とが設置されている。   In the present embodiment, as a secondary side configuration of the use side heat exchanger 22, a bathtub water circulation circuit 51 that circulates hot water in the bathtub 50 will be described as an example. The use side heat exchanger 22 is installed in the middle of the bathtub water circulation circuit 51. Further, in the middle of the bathtub water circulation circuit 51, a secondary-side circulation pump 52 for circulating the bathtub water and a bathtub inlet-side thermistor 53 for detecting the temperature of the bathtub water discharged from the bathtub 50 are installed. Yes.

次に、貯湯タンクユニット1が備える弁類および配管類について説明する。貯湯タンクユニット1は、三方弁31、四方弁32および三方弁33を有している。三方弁31は、湯水が流入する2つの入口(aポート、bポート)と、湯水が流出する1つの出口(cポート)とを有する流路切替手段であり、aポートもしくはbポートのどちらかから湯水が流入するように湯水の経路を切り替え可能に構成されている。   Next, the valves and piping included in the hot water storage tank unit 1 will be described. The hot water storage tank unit 1 has a three-way valve 31, a four-way valve 32, and a three-way valve 33. The three-way valve 31 is a flow path switching means having two inlets (a port and b port) through which hot water flows and one outlet (c port) through which hot water flows out. Either the a port or the b port The hot water path can be switched so that hot water flows in from the water.

四方弁32は、湯水が流入する2つの入口(bポート、cポート)と、湯水が流出する2つの出口(aポート、dポート)とを有する流路切替手段であり、4つの経路、すなわち、a−b経路、a−c経路、c−d経路、b−d経路の間で流路形態を切り替え可能に構成されている。   The four-way valve 32 is a flow path switching means having two inlets (b port and c port) through which hot water flows in and two outlets (a port and d port) through which hot water flows out. , A-b route, a-c route, cd route, and b-d route are configured to be switchable.

三方弁33は湯水が流入する2つの入口(aポート、bポート)と、湯水が流出する1つの出口(cポート)とを有する流路切替手段であり、aポートもしくはbポートのどちらかから湯水が流入するように湯水の経路を切り替え可能に構成されている。   The three-way valve 33 is a flow path switching means having two inlets (a port and b port) through which hot water flows in and one outlet (c port) through which hot water flows out, from either the a port or the b port. The hot water path can be switched so that the hot water flows in.

また、貯湯タンクユニット1は、タンク下部配管40、上記ヒートポンプ入口配管41、上記ヒートポンプ出口配管42およびタンク上部配管43により構成される沸き上げ循環回路、タンク戻し配管44、利用側熱交換器1次側入口配管45、利用側熱交換器1次側出口配管46、バイパス配管47、高温水配管48および低温水配管49を有している。   The hot water storage tank unit 1 includes a tank lower pipe 40, the heat pump inlet pipe 41, the heat pump outlet pipe 42 and the tank upper pipe 43, a heating circulation circuit, a tank return pipe 44, and a use side heat exchanger primary. A side inlet pipe 45, a use side heat exchanger primary side outlet pipe 46, a bypass pipe 47, a high temperature water pipe 48 and a low temperature water pipe 49 are provided.

より具体的には、タンク下部配管40は、貯湯タンク10の第1下部と三方弁31のaポートとを接続する流路である。ヒートポンプ入口配管41は、三方弁31のcポートとヒートポンプユニット60の入口側とを接続する流路であり、ヒートポンプ出口配管42は、ヒートポンプユニット60の出口側と四方弁32のcポートとを接続する流路である。   More specifically, the tank lower pipe 40 is a flow path that connects the first lower part of the hot water storage tank 10 and the a port of the three-way valve 31. The heat pump inlet pipe 41 is a flow path that connects the c port of the three-way valve 31 and the inlet side of the heat pump unit 60, and the heat pump outlet pipe 42 connects the outlet side of the heat pump unit 60 and the c port of the four-way valve 32. This is a flow path.

タンク上部配管43は、四方弁32のdポートと貯湯タンク10上部とを接続する流路であり、タンク戻し配管44は、四方弁32のaポートと貯湯タンク10の中央部から下部の間に設けられた戻し口(第2下部)とを接続する流路である。   The tank upper pipe 43 is a flow path that connects the d port of the four-way valve 32 and the upper part of the hot water storage tank 10, and the tank return pipe 44 is between the a port of the four-way valve 32 and the central part of the hot water storage tank 10 from the lower part. It is a flow path connecting the provided return port (second lower part).

また、高温水配管48は、貯湯タンク10の上部と三方弁33のaポートとを接続する流路であり、利用側熱交換器1次側入口配管45は、三方弁33のcポートと利用側熱交換器22の1次側入口とを接続する流路であり、利用側熱交換器1次側出口配管46は、利用側熱交換器22の1次側出口と三方弁31のbポートとを接続する流路であり、また、低温水配管49は、貯湯タンク10の下部と三方弁33のbポートとを接続する流路である。更に、バイパス配管47は、ヒートポンプ入口配管41における循環ポンプ21の吐出側から分岐して四方弁32のbポートと接続される流路である。また、低温水配管49の途中には、三方弁33のbポートから貯湯タンク10の下部への湯水の逆流を防止するための逆止弁55が設けられている。   The high temperature water pipe 48 is a flow path connecting the upper part of the hot water storage tank 10 and the a port of the three-way valve 33, and the use side heat exchanger primary side inlet pipe 45 is used with the c port of the three way valve 33. It is a flow path connecting the primary side inlet of the side heat exchanger 22, and the usage side heat exchanger primary side outlet pipe 46 is a primary port of the usage side heat exchanger 22 and a b port of the three-way valve 31. The low temperature water pipe 49 is a flow path that connects the lower part of the hot water storage tank 10 and the b port of the three-way valve 33. Further, the bypass pipe 47 is a flow path branched from the discharge side of the circulation pump 21 in the heat pump inlet pipe 41 and connected to the b port of the four-way valve 32. Further, a check valve 55 is provided in the middle of the low-temperature water pipe 49 to prevent the backflow of hot water from the b port of the three-way valve 33 to the lower part of the hot water storage tank 10.

更に貯湯タンクユニット1は、給水配管2、給湯配管3、給水分岐管4、給湯混合弁6および混合水給湯管5を有している。より具体的には、給水分岐管4は、給水配管2の途中から分岐して給湯混合弁6の水側配管を構成している。また、給湯配管3は、タンク上部配管43から分岐して給湯混合弁6の湯側配管を構成している。尚、市水からの供給圧力は地域により異なるので、給水配管2の途中には貯湯タンクに印加する圧力を一定値以下に保持するための減圧弁7が接続されている。   The hot water storage tank unit 1 further includes a water supply pipe 2, a hot water supply pipe 3, a water supply branch pipe 4, a hot water supply mixing valve 6, and a mixed water hot water supply pipe 5. More specifically, the water supply branch pipe 4 is branched from the middle of the water supply pipe 2 to constitute a water side pipe of the hot water supply mixing valve 6. The hot water supply pipe 3 branches from the tank upper pipe 43 and constitutes a hot water side pipe of the hot water supply mixing valve 6. In addition, since the supply pressure from city water changes with areas, the pressure reducing valve 7 for hold | maintaining the pressure applied to a hot water storage tank below a fixed value is connected in the middle of the water supply piping 2. FIG.

給湯混合弁6は、給湯配管3から供給される高温水と給水分岐管4から流れる水の流量比を調整して、ユーザーが設定可能なリモコン(図示しない)にて設定された設定温度に調整する弁である。給湯混合弁6で温度調整された温水は、混合水給湯管5から、ユーザーが使用するシャワーやカラン等の蛇口80に供給される。   The hot water mixing valve 6 adjusts the flow rate ratio of the high temperature water supplied from the hot water supply pipe 3 and the water flowing from the water supply branch pipe 4 to the set temperature set by a remote controller (not shown) that can be set by the user. It is a valve to do. The hot water whose temperature has been adjusted by the hot water supply mixing valve 6 is supplied from the mixed water hot water supply pipe 5 to a faucet 80 such as a shower or currant used by the user.

給湯配管3の途中には、給湯サーミスタ13が設けられている。また、混合水給湯管5には混合水サーミスタ9、混合水流量センサ8が備えられており、混合水は、混合弁6にて混合水サーミスタ9の温度に基づいてフィードバック制御が行われて設定温度に制御される。また、混合水流量センサ8の検出値により、給湯のあり、なしの判定を実施し、ありの場合には、混合水サーミスタ9の検出値に基づき温度制御を実施する。   A hot water supply thermistor 13 is provided in the middle of the hot water supply pipe 3. Further, the mixed water hot water pipe 5 is provided with a mixed water thermistor 9 and a mixed water flow rate sensor 8, and the mixed water is set by performing feedback control on the mixing valve 6 based on the temperature of the mixed water thermistor 9. Controlled by temperature. Further, the presence / absence of hot water supply is determined based on the detection value of the mixed water flow rate sensor 8. In this case, temperature control is performed based on the detection value of the mixed water thermistor 9.

本実施形態の貯湯式給湯機100では、以下の図2〜6に示す運転状態に応じて上記三方弁31を制御して、次の第1および第2の2つの流路形態の間で、貯湯タンクユニット1内の湯水の流路を切り替えて使用するようになっている。   In the hot water storage type water heater 100 of the present embodiment, the three-way valve 31 is controlled according to the operation state shown in FIGS. 2 to 6 below, and between the following first and second flow path configurations, The hot water flow path in the hot water storage tank unit 1 is switched and used.

より具体的には、三方弁31により選択可能な「第1流路形態」とは、貯湯タンク10の第1下部と沸き上げ用熱交換器62とがタンク下部配管40およびヒートポンプ入口配管41を介して連通する流路形態のことであり、「第2流路形態」とは、利用側熱交換器1次側出口配管46と沸き上げ用熱交換器62とがヒートポンプ入口配管41を介して連通する流路形態のことである。   More specifically, the “first flow path configuration” that can be selected by the three-way valve 31 means that the first lower part of the hot water storage tank 10 and the heating heat exchanger 62 connect the tank lower pipe 40 and the heat pump inlet pipe 41. The “second flow path configuration” means that the use side heat exchanger primary side outlet pipe 46 and the heating heat exchanger 62 are connected via the heat pump inlet pipe 41. It is a flow path form that communicates.

また、本実施形態の貯湯式給湯機100では、以下の図2〜6に示す運転状態に応じて上記四方弁32を制御して、次の第1〜第4の4つの流路形態の間で、貯湯タンクユニット1内の湯水の流路を切り替えて使用するようになっている。   Moreover, in the hot water storage type hot water heater 100 of the present embodiment, the four-way valve 32 is controlled according to the operation state shown in FIGS. Thus, the hot water flow path in the hot water storage tank unit 1 is switched and used.

より具体的には、四方弁32により選択可能な「第1流路形態」とは、沸き上げ用熱交換器62と貯湯タンク10の上部とがヒートポンプ出口配管42およびタンク上部配管43を介して連通する流路形態のことであり、「第2流路形態」とは、沸き上げ用熱交換器62とタンク戻し配管44とがヒートポンプ出口配管42を介して連通する流路形態であり、「第3流路形態」とは、バイパス配管47と貯湯タンク10下部とが、タンク戻し配管44を介して連通する流路形態のことである。また、「第4流路形態」とは、バイパス配管47と貯湯タンク10の上部とが、タンク上部配管43を介して連通する流路形態である。   More specifically, the “first flow path configuration” that can be selected by the four-way valve 32 means that the heating heat exchanger 62 and the upper part of the hot water storage tank 10 are connected via the heat pump outlet pipe 42 and the tank upper pipe 43. The “second flow path configuration” is a flow channel configuration in which the boiling heat exchanger 62 and the tank return pipe 44 communicate with each other via the heat pump outlet pipe 42. The “third flow path configuration” is a flow channel configuration in which the bypass pipe 47 and the lower part of the hot water storage tank 10 communicate with each other via the tank return pipe 44. Further, the “fourth flow path configuration” is a flow path configuration in which the bypass pipe 47 and the upper part of the hot water storage tank 10 communicate with each other via the tank upper pipe 43.

更に、本実施形態の貯湯式給湯機100では、以下の図2〜6に示す運転状態に応じて上記三方弁33を制御して、次の第1および第2の2つの流路形態の間で、貯湯タンクユニット1内の湯水の流路を切り替えて使用するようになっている。   Furthermore, in the hot water storage type hot water heater 100 of the present embodiment, the three-way valve 33 is controlled according to the operation state shown in FIGS. 2 to 6 below, and between the following first and second flow path configurations. Thus, the hot water flow path in the hot water storage tank unit 1 is switched and used.

より具体的には、三方弁33により選択可能な「第1流路形態」とは、貯湯タンク10上部と利用側熱交換器22とが高温水配管48および利用側熱交換器1次側入口配管45を介して連通する流路形態のことであり、「第2流路形態」とは、貯湯タンク10下部と利用側熱交換器22とが低温水配管49と利用側熱交換器1次側入口配管45を介して連通する流路形態のことである。   More specifically, the “first flow path configuration” that can be selected by the three-way valve 33 is that the upper part of the hot water storage tank 10 and the use side heat exchanger 22 are connected to the high temperature water pipe 48 and the use side heat exchanger primary side inlet. It is a flow path form communicating through the pipe 45, and the “second flow path form” means that the lower part of the hot water storage tank 10 and the use side heat exchanger 22 are connected to the low temperature water pipe 49 and the use side heat exchanger primary. It is a flow path form communicating through the side inlet pipe 45.

図2は、本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機100の待機状態での回路構成図である。尚、この待機状態とは、後述する沸き上げ運転や浴槽水追焚き運転などの何れの運転も行っていない状態のことである。   FIG. 2 is a circuit configuration diagram in the standby state of hot water storage type water heater 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, this standby state is a state in which any operation such as a heating operation and bath water replenishment operation described later is not performed.

待機状態では、三方弁31は、aポートとcポートとが連通し、bポートが閉状態となるように(すなわち、三方弁31の上記第1流路形態が選択されるように)制御される。これにより、タンク下部配管40とヒートポンプ入口配管41とが連通するとともに、利用側熱交換器1次側出口配管46側を閉として利用側熱交換器22からの流路が遮断される。   In the standby state, the three-way valve 31 is controlled so that the a port communicates with the c port and the b port is closed (that is, the first flow path configuration of the three-way valve 31 is selected). The Accordingly, the tank lower pipe 40 and the heat pump inlet pipe 41 communicate with each other, and the flow path from the usage side heat exchanger 22 is blocked by closing the usage side heat exchanger primary side outlet pipe 46 side.

また、待機状態では、四方弁32は、aポートとcポートとが連通し、bポートとdポートとが閉状態となるように(すなわち、四方弁32の上記第2流路形態が選択されるように)制御される。これにより、ヒートポンプ出口配管42とタンク戻し配管44とが連通するとともに、タンク上部配管43側の流路が閉状態となる。尚、この待機状態では、循環ポンプ21、ヒートポンプユニット60および2次側循環ポンプ52のいずれも停止状態である。   In the standby state, the four-way valve 32 is selected such that the port a and the port c communicate with each other and the port b and the port d are closed (that is, the second flow path configuration of the four-way valve 32 is selected). Controlled). Thereby, the heat pump outlet pipe 42 and the tank return pipe 44 communicate with each other, and the flow path on the tank upper pipe 43 side is closed. In this standby state, all of the circulation pump 21, the heat pump unit 60, and the secondary side circulation pump 52 are in a stopped state.

更に、三方弁33は、bポートとcポートとが連通し、aポートが閉状態となるように(すなわち、三方弁33の上記第2流路形態が選択されるように)制御される。これにより、低温水配管49と利用側熱交換器1次側入口配管45とが連通するとともに、高温水配管48側を閉として貯湯タンク10上部からの流路が遮断される。   Further, the three-way valve 33 is controlled so that the b port and the c port communicate with each other and the a port is closed (that is, the second flow path configuration of the three-way valve 33 is selected). As a result, the low temperature water pipe 49 and the use side heat exchanger primary side inlet pipe 45 communicate with each other, and the high temperature water pipe 48 side is closed and the flow path from the upper part of the hot water storage tank 10 is blocked.

次に、図3は、本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機100の沸き上げ単独運転時の回路構成図である。尚、ここでいう沸き上げ単独運転とは、ヒートポンプユニット60を利用して貯湯タンク10内の水を沸き上げる沸き上げ運転が単独で行われるもののことである。   Next, FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the hot water storage type water heater 100 according to Embodiment 1 of the present invention at the time of a single heating operation. In addition, the boiling-up single operation here is a thing in which the boiling-up operation which uses the heat pump unit 60 to boil the water in the hot water storage tank 10 is performed independently.

この沸き上げ単独運転時には、三方弁31は、aポートとcポートとが連通し、bポートが閉状態となるように(すなわち、三方弁31の上記第1流路形態が選択されるように)制御される。これにより、タンク下部配管40とヒートポンプ入口配管41とが連通するとともに、利用側熱交換器1次側出口配管46側を閉として利用側熱交換器22からの流路が遮断される。   During this boiling-only operation, the three-way valve 31 communicates with the a-port and the c-port, and the b-port is closed (that is, the first flow path configuration of the three-way valve 31 is selected. Controlled). Accordingly, the tank lower pipe 40 and the heat pump inlet pipe 41 communicate with each other, and the flow path from the usage side heat exchanger 22 is blocked by closing the usage side heat exchanger primary side outlet pipe 46 side.

また、沸き上げ単独運転時には、四方弁32は、cポートとdポートとが連通し、aポートとbポートとが閉状態となるように(すなわち、四方弁32の上記第1流路形態が選択されるように)制御される。   Further, during the boiling-only operation, the four-way valve 32 is configured such that the c port and the d port communicate with each other and the a port and the b port are closed (that is, the first flow path configuration of the four-way valve 32 is To be controlled).

これにより、ヒートポンプ出口配管42とタンク上部配管43とが連通するとともに、タンク戻し配管44側を閉として貯湯タンク10の第2下部への流路が遮断される。ここで三方弁33の弁の位置は沸き上げには直接影響しないため詳細の説明は省略する。   Thereby, the heat pump outlet pipe 42 and the tank upper pipe 43 communicate with each other, and the flow path to the second lower part of the hot water storage tank 10 is blocked by closing the tank return pipe 44 side. Here, since the position of the valve of the three-way valve 33 does not directly affect the boiling, detailed description is omitted.

沸き上げ単独運転は、上記のように三方弁31および四方弁32が制御された状態で、循環ポンプ21とヒートポンプユニット60の運転を開始することにより実行される。その結果、貯湯タンク10の第1下部から流出する低温水は、タンク下部配管40、三方弁31、循環ポンプ21およびヒートポンプ入口配管41を経由してヒートポンプユニット60に導かれ、沸き上げ用熱交換器62において加熱された後、高温水となってヒートポンプ出口配管42、四方弁32およびタンク上部配管43を経由して、貯湯タンク10の上部から当該貯湯タンク10内に流入し貯えられる。このような沸き上げ単独運転が実行されることで、貯湯タンク10の内部では、上層部から高温水が貯えられていき、この高温水層が徐々に厚くなる。   The boiling-up single operation is executed by starting the operation of the circulation pump 21 and the heat pump unit 60 in a state where the three-way valve 31 and the four-way valve 32 are controlled as described above. As a result, the low-temperature water flowing out from the first lower part of the hot water storage tank 10 is guided to the heat pump unit 60 via the tank lower pipe 40, the three-way valve 31, the circulation pump 21 and the heat pump inlet pipe 41, and heat exchange for boiling is performed. After being heated in the vessel 62, it becomes hot water and flows into the hot water storage tank 10 from the upper part of the hot water storage tank 10 through the heat pump outlet pipe 42, the four-way valve 32 and the tank upper pipe 43. By performing such boiling-up single operation, high temperature water is stored from the upper layer inside the hot water storage tank 10, and this high temperature water layer gradually becomes thicker.

図4は、貯湯タンク10内の高温水を利用して浴槽水を加熱する浴槽水追焚き単独運転時(以下、「貯湯利用の浴槽水追焚き単独運転」と称する)の回路構成を示す図である。
先ず、図2に示す待機状態から、三方弁31は、bポートとcポートとが連通し、aポートが閉状態となるように(すなわち、三方弁31の上記第2流路形態が選択されるように)制御される。これにより、利用側熱交換器1次側出口配管46とヒートポンプ入口配管41とが連通するとともに、タンク下部配管40側を閉状態として貯湯タンク10下部からの流路が遮断される。
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration at the time of a bath water reheating single operation for heating the bath water using the high-temperature water in the hot water storage tank 10 (hereinafter referred to as “a bathtub water reheating single operation using a hot water storage”). It is.
First, from the standby state shown in FIG. 2, in the three-way valve 31, the b port and the c port communicate with each other and the a port is closed (that is, the second flow path configuration of the three-way valve 31 is selected. Controlled). As a result, the use side heat exchanger primary side outlet pipe 46 and the heat pump inlet pipe 41 communicate with each other, and the tank lower pipe 40 side is closed to block the flow path from the lower part of the hot water storage tank 10.

また、貯湯利用の浴槽水追焚き単独運転では、四方弁32は、bポートとaポートとが連通し、cポートとdポートが閉状態となるように(すなわち、四方弁32の上記第3流路形態が選択されるように)制御される。これにより、バイパス配管47とタンク戻し配管44とが連通するとともに、ヒートポンプ出口配管42側とタンク上部配管43側への連通が遮断される。   Further, in the bath water replenishment single operation using hot water storage, the four-way valve 32 is configured so that the b port and the a port communicate with each other and the c port and the d port are closed (that is, the third direction of the four-way valve 32 is the above-described third). Controlled so that the channel configuration is selected. Thereby, the bypass pipe 47 and the tank return pipe 44 communicate with each other, and the communication between the heat pump outlet pipe 42 side and the tank upper pipe 43 side is blocked.

更に、貯湯利用の浴槽水追焚き単独運転では、三方弁33は、aポートとcポートとが連通し、bポートが閉状態となるように(すなわち、三方弁33の上記第1流路形態が選択されるように)制御される。これにより、高温水配管48と利用側熱交換器1次側入口配管45とが連通するとともに、低温水配管49側を閉として貯湯タンク10下部からの流路が遮断される。   Furthermore, in the bath water replenishment independent operation using hot water storage, the three-way valve 33 is configured so that the a port and the c port communicate with each other and the b port is closed (that is, the first flow path configuration of the three-way valve 33 is set). To be selected). Thereby, the high temperature water pipe 48 and the use side heat exchanger primary side inlet pipe 45 communicate with each other, and the flow path from the lower part of the hot water storage tank 10 is shut off with the low temperature water pipe 49 side closed.

貯湯利用の浴槽水追焚き単独運転は、上記のように三方弁31,33および四方弁32が制御された状態で、循環ポンプ21の運転を開始することにより実行される。その結果、貯湯タンク10の上部から流出する高温水は、高温水配管48、利用側熱交換器1次側入口配管45を経由して利用側熱交換器22に導かれ、利用側熱交換器22で浴槽水との熱交換をし、熱交換後の温水は利用側熱交換器1次側出口配管46、三方弁31、循環ポンプ21、ヒートポンプ入口配管41、バイパス配管47、四方弁32、タンク戻し配管44を経由して、貯湯タンク10の中央部から下部の間に設けられた戻し口から貯湯タンク10に戻される。   The bath water replenishment single operation using hot water storage is executed by starting the operation of the circulation pump 21 with the three-way valves 31, 33 and the four-way valve 32 controlled as described above. As a result, the high-temperature water flowing out from the upper part of the hot water storage tank 10 is guided to the use-side heat exchanger 22 via the high-temperature water pipe 48 and the use-side heat exchanger primary-side inlet pipe 45, and the use-side heat exchanger 22 is used for heat exchange with the bath water, and the hot water after the heat exchange is used on the use side heat exchanger primary side outlet pipe 46, three-way valve 31, circulation pump 21, heat pump inlet pipe 41, bypass pipe 47, four-way valve 32, Via the tank return pipe 44, the hot water storage tank 10 is returned to the hot water storage tank 10 through a return port provided between the central portion and the lower portion.

このとき、高温水は貯湯タンク10の上部から流出させ、利用側熱交換器22で熱を奪われた低温水は貯湯タンク10の中央部から下部に設けられた戻し口から流入させるため、貯湯タンク10内では、高温水層が徐々に薄くなる。尚、貯湯利用の浴槽水追焚き単独運転では、ヒートポンプユニット60は運転を停止しておく。   At this time, the high temperature water flows out from the upper part of the hot water storage tank 10 and the low temperature water deprived of heat by the use side heat exchanger 22 flows from the central part of the hot water storage tank 10 through the return port provided at the lower part. In the tank 10, the high-temperature water layer is gradually thinned. In addition, the heat pump unit 60 stops operation in the bath water replenishment single operation using hot water storage.

一方、浴槽50側の経路では、2次側循環ポンプ52を運転することで、浴槽50に張られた湯水が浴槽水循環回路51内を循環する。その結果、利用側熱交換器22の1次側を流れる高温水の熱が、利用側熱交換器22の2次側を流れる湯水に伝達されて、浴槽50内に張られた湯水が温められる。   On the other hand, in the path on the bathtub 50 side, the hot water stretched on the bathtub 50 circulates in the bathtub water circulation circuit 51 by operating the secondary circulation pump 52. As a result, the heat of the high-temperature water flowing through the primary side of the use-side heat exchanger 22 is transmitted to the hot water flowing through the secondary side of the use-side heat exchanger 22, and the hot water stretched in the bathtub 50 is warmed. .

図5は、本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機100の給湯動作中の浴槽水廃熱回収運転待機時の回路構成図である。先ず、図2に示す待機状態から、三方弁31は、bポートとcポートとが連通し、aポートが閉状態となるように(すなわち、三方弁31の上記第2流路形態が選択されるように)制御される。これにより、利用側熱交換器1次側出口配管46とヒートポンプ入口配管41とが連通するとともに、タンク下部配管40を閉として貯湯タンク10下部からの流路が遮断される。   FIG. 5 is a circuit configuration diagram in the standby state of the waste water recovery operation for bathtub water during the hot water supply operation of hot water storage type hot water heater 100 according to Embodiment 1 of the present invention. First, from the standby state shown in FIG. 2, in the three-way valve 31, the b port and the c port communicate with each other and the a port is closed (that is, the second flow path configuration of the three-way valve 31 is selected. Controlled). As a result, the use side heat exchanger primary side outlet pipe 46 and the heat pump inlet pipe 41 communicate with each other, and the tank lower pipe 40 is closed to block the flow path from the lower part of the hot water storage tank 10.

また、浴槽水廃熱回収運転待機状態では、四方弁32は、bポートとdポートとが連通し、aポートとcポートとが閉状態となるように(すなわち、四方弁32の上記第4流路形態が選択されるように)制御される。これにより、バイパス配管47とタンク上部配管43とが連通するとともに、ヒートポンプ出口配管42側とタンク戻し配管44の流路が閉状態となる。   Further, in the bath water waste heat recovery operation standby state, the four-way valve 32 communicates with the b-port and the d-port, and the a-port and the c-port are closed (that is, the fourth direction of the four-way valve 32). Controlled so that the channel configuration is selected. Thereby, the bypass pipe 47 and the tank upper pipe 43 communicate with each other, and the flow paths of the heat pump outlet pipe 42 side and the tank return pipe 44 are closed.

更に、浴槽水廃熱回収運転待機状態では、三方弁33は、bポートとcポートとが連通し、aポートが閉状態となるように(すなわち、三方弁33の上記第2流路形態が選択されるように)制御される。これにより、低温水配管49と利用側熱交換器1次側入口配管45とが連通するとともに、高温水配管48側を閉として貯湯タンク10上部からの流路が遮断される。   Further, in the bath water waste heat recovery operation standby state, the three-way valve 33 is configured such that the b port and the c port communicate with each other and the a port is closed (that is, the second flow path configuration of the three-way valve 33 is To be controlled). As a result, the low temperature water pipe 49 and the use side heat exchanger primary side inlet pipe 45 communicate with each other, and the high temperature water pipe 48 side is closed and the flow path from the upper part of the hot water storage tank 10 is blocked.

尚、この浴槽水廃熱回収運転待機状態では、循環ポンプ21、ヒートポンプユニット60および2次側循環ポンプ52の何れも停止状態に制御される。ここで、上述したとおり、本実施の形態の貯湯式給湯機100は、低温水配管49の途中に逆止弁55を備えている。このため、上述した図5に示す待機状態のとき、高温水と低温水の比重差による対流によって高温水が低温水配管49内を逆流することを防ぐことができる。   In this bathtub water waste heat recovery operation standby state, all of the circulation pump 21, the heat pump unit 60, and the secondary side circulation pump 52 are controlled to be stopped. Here, as described above, the hot water storage type water heater 100 of the present embodiment includes the check valve 55 in the middle of the low temperature water pipe 49. For this reason, in the standby state shown in FIG. 5 described above, the high temperature water can be prevented from flowing back through the low temperature water pipe 49 due to the convection due to the specific gravity difference between the high temperature water and the low temperature water.

図2に示す待機状態から図5に示す浴槽水廃熱回収運転待機状態への移行は、浴槽水の廃熱回収が実施可能な状況であることが条件にされる。具体的には、例えば、2次側循環ポンプ52を所定時間運転した後に、浴槽の温水の有無を検出する水流検知センサ(図示しない)が浴槽水ありと検知した場合、図5の浴槽水廃熱回収運転待機状態へ移行する。   The transition from the standby state shown in FIG. 2 to the bathtub water waste heat recovery operation standby state shown in FIG. 5 is based on the condition that the waste water recovery of the bathtub water can be performed. Specifically, for example, when the water flow detection sensor (not shown) for detecting the presence or absence of hot water in the bathtub detects that there is bathtub water after the secondary side circulation pump 52 has been operated for a predetermined time, the bathtub water waste in FIG. Transition to heat recovery operation standby state.

特に、2次側循環ポンプ52を運転して、所定時間経過したときの浴槽入口サーミスタ53の検出値が所定値(例えば35℃)以上を検出したときや、浴槽入口サーミスタ53の検出温度と下部残湯サーミスタ12の温度とを比較して、温度差が所定値以上ある場合には、図5の浴槽水廃熱回収運転待機状態へ速やかに移行していることが好ましい。これにより、次回給湯動作が発生した場合に、迅速な廃熱回収を行うことが可能となる。   In particular, when the secondary circulation pump 52 is operated and the detected value of the bathtub inlet thermistor 53 when a predetermined time has passed is detected to be a predetermined value (for example, 35 ° C.) or more, or the detected temperature of the bathtub inlet thermistor 53 and the lower part When the temperature difference of the remaining hot water thermistor 12 is compared to a predetermined value or more, it is preferable that the state immediately transitions to the bath water waste heat recovery operation standby state of FIG. Thereby, when the hot water supply operation occurs next time, it is possible to quickly recover the waste heat.

図6は、本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機100の給湯動作中の浴槽水廃熱回収運転時の回路構成図である。ユーザーが蛇口やシャワー等を開状態にした場合、貯湯タンク10上部に貯湯された高温水と給水配管2から供給される低温水とが給湯混合弁31にて混合された後、混合水給湯管5を経由して蛇口80から給湯される。この際、混合水サーミスタ9により検知された混合水の温度が予め設定された温度となるように、給湯混合弁31の開度がフィードバック制御される。   FIG. 6 is a circuit configuration diagram during a bath water waste heat recovery operation during the hot water supply operation of hot water storage type hot water heater 100 according to Embodiment 1 of the present invention. When the user opens the faucet or shower, the hot water stored in the upper part of the hot water storage tank 10 and the low temperature water supplied from the water supply pipe 2 are mixed by the hot water supply mixing valve 31 and then the mixed water hot water pipe. Hot water is supplied from the tap 80 via 5. At this time, the opening degree of the hot water supply mixing valve 31 is feedback-controlled so that the temperature of the mixed water detected by the mixed water thermistor 9 becomes a preset temperature.

また、上記給湯によって混合水流量センサ8の検出値が所定値(例えば2リットル毎分)以上となると、給湯ありと判断されて、浴槽水廃熱回収運転が開始される。具体的には、先ず、2次側循環ポンプ52が駆動される。2次側循環ポンプ52の駆動が開始されてから、浴槽入口サーミスタ53に浴槽内の温水が到達するまでの時間の経過後(例えば30s)に、浴槽入口サーミスタ53による検知温度と、貯湯タンク10下部の温度を検知する下部残湯サーミスタ12による検知温度とが比較される。その結果、浴槽入口サーミスタ53の検知温度が高いと判定された場合に、循環ポンプ21が駆動されて浴槽水の廃熱回収が実施される。   When the detected value of the mixed water flow rate sensor 8 becomes equal to or higher than a predetermined value (for example, 2 liters per minute) due to the hot water supply, it is determined that there is hot water supply, and the bath water waste heat recovery operation is started. Specifically, first, the secondary circulation pump 52 is driven. The temperature detected by the bathtub inlet thermistor 53 and the hot water storage tank 10 after a lapse of time (for example, 30 s) from when the secondary side circulation pump 52 is driven until the hot water in the bathtub reaches the bathtub inlet thermistor 53. The temperature detected by the lower hot water thermistor 12 that detects the temperature of the lower part is compared. As a result, when it is determined that the detected temperature of the bathtub inlet thermistor 53 is high, the circulation pump 21 is driven to recover the waste water of the bathtub water.

循環ポンプ21が駆動されると、図6に示すように、貯湯タンク10下部の低温水(例えば10℃)は、低温水配管49、三方弁33、利用側熱交換器1次側入口配管45を流れ、熱交換器22において浴槽水(例えば40℃)と熱交換を行い昇温される。昇温後の温水(例えば40℃)は、利用側熱交換器1次側出口配管46、三方弁31、ヒートポンプ入口配管41、循環ポンプ21、バイパス配管47、四方弁32、タンク上部配管43を経て給湯配管3へ供給される。   When the circulation pump 21 is driven, as shown in FIG. 6, the low temperature water (for example, 10 ° C.) below the hot water storage tank 10 is supplied to the low temperature water pipe 49, the three-way valve 33, the use side heat exchanger primary side inlet pipe 45. In the heat exchanger 22, heat is exchanged with bath water (for example, 40 ° C.) and the temperature is raised. The hot water after the temperature rise (for example, 40 ° C.) passes through the use side heat exchanger primary side outlet pipe 46, the three-way valve 31, the heat pump inlet pipe 41, the circulation pump 21, the bypass pipe 47, the four-way valve 32, and the tank upper pipe 43. Then, it is supplied to the hot water supply pipe 3.

このとき、タンク上部配管43を流れる浴槽水廃熱回収後の温水(40℃)は、給湯配管3とタンク上部配管43との合流部において貯湯タンク10上部の高温水(例えば90℃)と混合される。混合後の高温水は給湯混合弁6の湯側配管に供給され、給水分岐管4からの低温水と混合されて設定温度に調整された後に、混合水給湯管5を経て蛇口80から出湯される。   At this time, the hot water (40 ° C.) after the recovery of the waste water from the bathtub water flowing through the tank upper pipe 43 is mixed with the hot water (for example, 90 ° C.) above the hot water storage tank 10 at the junction of the hot water supply pipe 3 and the tank upper pipe 43. Is done. The mixed high temperature water is supplied to the hot water side piping of the hot water supply mixing valve 6, mixed with the low temperature water from the water supply branch pipe 4 and adjusted to the set temperature, and then discharged from the faucet 80 through the mixed water hot water pipe 5. The

尚、熱交換器22の流路抵抗ならびに配管抵抗等によっては、タンク上部配管43からの温水流量が低下する。このため、本実施の形態の貯湯式給湯機100では、タンク上部配管43からの浴槽水廃熱回収後の温水流量が少ない場合には、循環ポンプ21の回転数を増加して温水流量を増加するよう回転数制御を実施する。浴槽水廃熱回収後の温水流量は、例えば、浴槽水廃熱回収運転時の給湯水の回路を構成する配管の途中に流量センサを設けることにより検知することができる。これにより、流路抵抗により、廃熱回収流量が低下する場合であっても、沸き上げに使用する循環ポンプ21の駆動により、廃熱回収流量の増加が可能となり、短い給湯時間の中でも高効率な浴槽水廃熱回収の実現が可能となる。   Note that the flow rate of hot water from the tank upper pipe 43 decreases depending on the flow path resistance and pipe resistance of the heat exchanger 22. For this reason, in the hot water storage type water heater 100 of the present embodiment, when the hot water flow rate after the recovery of the waste water from the bath water from the tank upper pipe 43 is small, the rotational speed of the circulation pump 21 is increased to increase the hot water flow rate. Rotational speed control is performed so that The hot water flow rate after the bath water waste heat recovery can be detected, for example, by providing a flow sensor in the middle of the piping constituting the hot water supply circuit during the bath water waste heat recovery operation. As a result, even if the waste heat recovery flow rate decreases due to the flow path resistance, the waste heat recovery flow rate can be increased by driving the circulation pump 21 used for boiling, and high efficiency can be achieved even in a short hot water supply time. This makes it possible to recover waste heat from bathtub water.

また、浴槽水廃熱回収運転時における循環ポンプ21の回転数は、給湯サーミスタ13による検知温度に基づいて制御することとしてもよい。具体的には、例えば、給湯サーミスタ13の検知温度が予め設定された温度より高い場合、タンク上部配管43の通過流量(浴槽水廃熱回収流量)が少ないと判断し、循環ポンプ21の運転回転数を上昇させる。これにより、熱交換器22を通過する温水流量が増加し浴槽水の廃熱回収能力が向上するので、短い給湯時間の中でも高効率な浴槽水廃熱回収の実現が可能となる。   Further, the rotation speed of the circulation pump 21 during the bath water waste heat recovery operation may be controlled based on the temperature detected by the hot water supply thermistor 13. Specifically, for example, when the temperature detected by the hot water supply thermistor 13 is higher than a preset temperature, it is determined that the passage flow rate (tub water waste heat recovery flow rate) of the tank upper pipe 43 is small, and the operation rotation of the circulation pump 21 is performed. Increase the number. Thereby, since the flow rate of the hot water passing through the heat exchanger 22 is increased and the waste heat recovery capability of the bathtub water is improved, it is possible to realize highly efficient recovery of the waste water from the bathtub water even in a short hot water supply time.

このように、循環ポンプ21の駆動により浴槽水廃熱回収流量を増加することが可能となり、回収効率が向上することから、高効率な浴槽水の廃熱回収が可能となり、回収された熱を給湯に利用することで、省エネルギー化を実現することが可能となる。   In this manner, the circulation water flow rate of the bathtub water can be increased by driving the circulation pump 21 and the recovery efficiency is improved, so that the waste heat recovery of the bathtub water can be performed with high efficiency. Energy saving can be realized by using it for hot water supply.

尚、混合水流量センサ8の検出値が所定の小流量となると、給湯が停止されたと判断されて、浴槽水廃熱回収運転が停止される。但し、給湯動作が一端停止された場合であっても、短時間のうちに再度給湯が開始されることも十分に想定される。そこで、本実施の形態1の貯湯式給湯機100では、給湯が停止されたと判断された場合に、所定の待機運転を行うこととする。   When the detected value of the mixed water flow rate sensor 8 reaches a predetermined small flow rate, it is determined that the hot water supply has been stopped, and the bathtub water waste heat recovery operation is stopped. However, even if the hot water supply operation is stopped once, it is sufficiently assumed that the hot water supply is started again in a short time. Therefore, in hot water storage type water heater 100 of the first embodiment, when it is determined that hot water supply is stopped, a predetermined standby operation is performed.

図7は、本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機100の待機運転中の回路構成図である。この図に示すとおり、浴槽水廃熱回収運転から待機運転に移行する場合には、四方弁32は、bポートとaポートが連通し、cポートとdポートとが閉状態となるように(すなわち、四方弁32の上記第3流路形態が選択されるように)制御される。そして、2次側循環ポンプ52および循環ポンプ21の駆動は所定時間維持される。   FIG. 7 is a circuit configuration diagram of the hot-water storage type hot water heater 100 according to Embodiment 1 of the present invention during standby operation. As shown in this figure, when shifting from the bath water waste heat recovery operation to the standby operation, the four-way valve 32 is configured so that the b port and the a port communicate with each other and the c port and the d port are closed ( That is, control is performed so that the third flow path configuration of the four-way valve 32 is selected. The driving of the secondary circulation pump 52 and the circulation pump 21 is maintained for a predetermined time.

上記のように制御された待機運転中は、図7に示すように、貯湯タンク10下部の低温水(例えば10℃)は、低温水配管49、三方弁33、利用側熱交換器1次側入口配管45を流れ、熱交換器22において浴槽水(例えば40℃)と熱交換を行い昇温される。昇温後の温水(例えば40℃)は、利用側熱交換器1次側出口配管46、三方弁31、ヒートポンプ入口配管41、循環ポンプ21、バイパス配管47、四方弁32、タンク戻し配管44を経て貯湯タンク10の中央部から下部の間に設けられた戻し口(第2下部)へ再び戻される。このような待機運転によれば、給湯動作が所定時間内に再開された場合に、四方弁32を、bポートとdポートとが連通し、aポートとcポートとが閉状態となるように(すなわち、四方弁32の上記第4流路形態が選択されるように)制御することで、浴槽水廃熱回収運転を速やかに再開することが可能となる。   During the standby operation controlled as described above, as shown in FIG. 7, the low temperature water (for example, 10 ° C.) in the lower part of the hot water storage tank 10 is supplied from the low temperature water pipe 49, the three-way valve 33, the use side heat exchanger primary side. It flows through the inlet piping 45, heat-exchanges with bathtub water (for example, 40 degreeC) in the heat exchanger 22, and is heated up. The warm water after the temperature rise (for example, 40 ° C.) passes through the use side heat exchanger primary side outlet pipe 46, the three-way valve 31, the heat pump inlet pipe 41, the circulation pump 21, the bypass pipe 47, the four-way valve 32, and the tank return pipe 44. After that, the hot water storage tank 10 is returned again to the return port (second lower part) provided between the central part and the lower part. According to such a standby operation, when the hot water supply operation is resumed within a predetermined time, the four-way valve 32 is communicated with the b port and the d port so that the a port and the c port are closed. By controlling (that is, the fourth flow path configuration of the four-way valve 32 is selected), the bathtub water waste heat recovery operation can be promptly restarted.

次に、浴槽水廃熱回収運転の禁止条件について説明する。浴槽水の廃熱回収をする条件は、基本的にはユーザーが入浴をしていないこと、ならびに今後入浴をしないであろう条件であることが望まれる。風呂自動運転機能を有する給湯機においては、リモコン等で風呂時度運転を設定する機能を有しており、風呂自動運転が設定されている場合には、浴槽温度が設定された温度に保たれる機能を有している。   Next, the prohibition conditions for the bathtub water waste heat recovery operation will be described. It is desirable that the conditions for recovering waste heat from the bath water are basically conditions that the user does not take a bath and will not take a bath in the future. The water heater with automatic bath operation function has a function to set the bath time operation with a remote control etc., and when bath automatic operation is set, the bath temperature is kept at the set temperature. It has a function to be.

このとき、風呂自動運転が設定されているときには、浴槽水廃熱を実施すると浴槽水の温度が低下するため、ユーザーが入浴したときに不快に感じることは明白なため、浴槽水の廃熱回収運転を禁止する。これにより、ユーザーに不便をかける事態を有効に回避することができる。   At this time, when bath automatic operation is set, the temperature of the bath water drops when the bath water waste heat is performed, so it is clear that the user feels uncomfortable when bathing, so the waste heat recovery of the bath water Prohibit driving. Thereby, the situation which inconveniences a user can be avoided effectively.

また、風呂自動運転が設定されているいないにかかわらず、浴槽にユーザーが入浴をしていると判断したときには浴槽水の廃熱回収運転を禁止する。例えば浴槽水へのユーザーの入浴を検知する入浴検知手段を備え、ユーザーの入浴を検知すると、所定時間、浴槽水の廃熱回収運転(例えば1時間)を禁止する。入浴検知手段は赤外線センサなどの人体検出手段や、浴槽の水位を検知する水位センサを利用して入浴時の水位上昇値により入浴を検知する手段を利用してもよい。これにより、風呂自動運転が設定されていない場合のユーザーの入浴中に廃熱回収運転が行われる事態を有効に回避することができる。   Moreover, the waste heat recovery operation of bathtub water is prohibited when it is determined that the user is taking a bath in the bathtub regardless of whether automatic bath operation is set. For example, bath detection means for detecting a user's bathing in bathtub water is provided, and when a user's bathing is detected, waste water recovery operation (for example, 1 hour) of bath water is prohibited for a predetermined time. The bathing detection means may use a human body detection means such as an infrared sensor or a means for detecting bathing based on a water level rise value at the time of bathing using a water level sensor for detecting the water level of a bathtub. Thereby, it is possible to effectively avoid a situation in which the waste heat recovery operation is performed during bathing by the user when the bath automatic operation is not set.

以上説明したとおり、本実施の形態1の貯湯式給湯機100によれば、ヒートポンプ給湯機の機能である沸き上げや追焚き、給湯などの機能を満足するために使用する部品構成を利用して、新たに熱交換器や混合弁などの部品を追加する必要がなく、従来ヒートポンプ給湯機の構成部品を利用して、浴槽水の廃熱を高効率に回収することが可能なヒートポンプ給湯機を提供することができる。   As described above, according to the hot water storage type water heater 100 of the first embodiment, the component configuration used for satisfying the functions of the heat pump water heater such as boiling, reheating, and hot water supply is utilized. A heat pump water heater that can efficiently recover waste heat from bathtub water using components of a conventional heat pump water heater without the need to add new components such as heat exchangers and mixing valves. Can be provided.

ところで、上述した実施の形態1においては、ヒートポンプサイクルを、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルとしたが、もちろん一般の臨界圧力以下のヒートポンプサイクルでもよい。またこの場合、冷媒としてはフロンガス、アンモニアなどを用いてもよい。また、このことは、後述する実施の形態2についても同様である。   By the way, in Embodiment 1 mentioned above, although the heat pump cycle was made into the supercritical heat pump cycle from which the pressure of a refrigerant | coolant becomes more than a critical pressure, of course, the heat pump cycle below a general critical pressure may be sufficient. In this case, chlorofluorocarbon, ammonia, or the like may be used as the refrigerant. This also applies to Embodiment 2 described later.

実施の形態2.
図8、図9は、本発明の実施の形態2における貯湯式給湯機200の構成図である。同図において、図1に示すシステム構成と同様の要素については詳細な説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
8 and 9 are configuration diagrams of hot water storage type hot water supply apparatus 200 according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, detailed description of the same elements as those in the system configuration shown in FIG. 1 is omitted.

図8に示す貯湯式給湯機200では、図1に示すシステムの三方弁33の位置に四方弁34が取り付けられており、dポートが1つ追加されている。また、新たに追加した四方弁34のdポートとタンク上部配管43における四方弁32と給湯配管3との接続部との間には、第2バイパス配管54が接続されている。   In the hot water storage type water heater 200 shown in FIG. 8, a four-way valve 34 is attached to the position of the three-way valve 33 in the system shown in FIG. 1, and one d port is added. Further, a second bypass pipe 54 is connected between the newly added d-port of the four-way valve 34 and the connection portion between the four-way valve 32 and the hot water supply pipe 3 in the tank upper pipe 43.

四方弁34は、湯水が流入する3つの入口(a、b、dポート)と、湯水が流出する1つの出口(cポート)とを有する流路切替手段であり、3つの経路、すなわち、a−c経路、b−c経路、d−c経路の間で流路形態を切り替え可能に構成されている。   The four-way valve 34 is a flow path switching means having three inlets (a, b, d ports) through which hot water flows and one outlet (c ports) through which hot water flows out. The flow path configuration is configured to be switchable between the −c path, the bc path, and the dc path.

より具体的には、四方弁34により選択可能な「第1流路形態」とは、貯湯タンク10上部と利用側熱交換器22とが高温水配管48および利用側熱交換器1次側入口配管45を介して連通する流路形態のことであり、「第2流路形態」とは、貯湯タンク10下部と利用側熱交換器22とが低温水配管49と利用側熱交換器1次側入口配管45を介して連通する流路形態のことであり、「第3の流路形態」とは、上部配管3と利用側熱交換器22とが、第2バイパス配管54、および利用側熱交換器1次側配管45を介して連通する流路形態である。   More specifically, the “first flow path configuration” that can be selected by the four-way valve 34 means that the upper part of the hot water storage tank 10 and the use side heat exchanger 22 are connected to the high temperature water pipe 48 and the use side heat exchanger primary side inlet. It is a flow path form communicating through the pipe 45, and the “second flow path form” means that the lower part of the hot water storage tank 10 and the use side heat exchanger 22 are connected to the low temperature water pipe 49 and the use side heat exchanger primary. It is a flow path form communicating via the side inlet pipe 45, and the “third flow path form” means that the upper pipe 3 and the use side heat exchanger 22 are connected to the second bypass pipe 54 and the use side. This is a flow path form communicating through the heat exchanger primary side piping 45.

本実施の形態2の貯湯式給湯機200では、浴槽水から回収した廃熱を凍結予防運転に利用することに特徴がある。図9は本発明の実施の形態2における貯湯式給湯機の浴槽水廃熱回収運転とヒートポンプ配管の凍結予防運転の同時運転時の回路構成図である。この図に示すとおり、浴槽水廃熱回収運転と凍結予防運転との同時運転時には、三方弁31は、bポートとcポートとが連通し、aポートが閉状態となるように(すなわち、三方弁31の上記第2流路形態が選択されるように)制御される。これにより、利用側熱交換器1次側出口配管46とヒートポンプ入口配管41とが連通するとともに、タンク下部配管40を閉として貯湯タンク10下部からの流路が遮断される。   The hot water storage type water heater 200 according to the second embodiment is characterized in that waste heat recovered from bathtub water is used for freeze prevention operation. FIG. 9 is a circuit configuration diagram in the simultaneous operation of the bathtub water waste heat recovery operation and the heat pump piping freezing prevention operation of the hot water storage hot water supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in this figure, at the time of simultaneous operation of the bathtub water waste heat recovery operation and the freeze prevention operation, the three-way valve 31 communicates with the b port and the c port so that the a port is closed (that is, three-way). Control is performed so that the second flow path configuration of the valve 31 is selected. As a result, the use side heat exchanger primary side outlet pipe 46 and the heat pump inlet pipe 41 communicate with each other, and the tank lower pipe 40 is closed to block the flow path from the lower part of the hot water storage tank 10.

また、浴槽水廃熱回収運転と凍結予防運転との同時運転時には、四方弁32は、cポートとdポートとが連通し、aポートとbポートとが閉状態となるように(すなわち、四方弁32の上記第1流路形態が選択されるように)制御される。これにより、ヒートポンプ出口配管42とタンク上部配管43とが連通するとともに、バイパス配管47側とタンク戻し配管44の流路が閉状態となる。   In the simultaneous operation of the bathtub water waste heat recovery operation and the freeze prevention operation, the four-way valve 32 is connected to the c port and the d port so that the a port and the b port are closed (that is, the four-way valve is closed). The first flow path configuration of the valve 32 is selected. As a result, the heat pump outlet pipe 42 and the tank upper pipe 43 communicate with each other, and the flow paths of the bypass pipe 47 side and the tank return pipe 44 are closed.

また、浴槽水廃熱回収運転と凍結予防運転との同時運転時には、四方弁34は、cポートとdポートとが連通し、aポートとbポートが閉状態となるように(すなわち、四方弁34の上記第3流路形態が選択されるように)制御される。これにより、第2バイパス配管54と利用側熱交換器1次側入口配管45とが連通するとともに、高温水配管48側と低温水配管49側を閉として貯湯タンク10上部からの流路が遮断される。   Further, at the time of simultaneous operation of the bathtub water waste heat recovery operation and the freeze prevention operation, the four-way valve 34 communicates with the c port and the d port so that the a port and the b port are closed (that is, the four-way valve). 34 so that the third channel configuration is selected). As a result, the second bypass pipe 54 and the use side heat exchanger primary side inlet pipe 45 communicate with each other, and the high temperature water pipe 48 side and the low temperature water pipe 49 side are closed to block the flow path from the upper part of the hot water storage tank 10. Is done.

上記のように三方弁31、四方弁32および四方弁34が制御された状態で、外気温度を検出可能な外気温サーミスタ67がヒートポンプ配管の凍結の可能性がある温度以下であることを検出した場合に、浴槽水廃熱回収運転と凍結予防運転との同時運転時の開始条件が成立したと判断して、同時運転を開始する。具体的には、先ず、循環ポンプ21が駆動され、その後に2次側循環ポンプ52が駆動される。そして、浴槽入口サーミスタ53に浴槽内の温水が到達するまでの時間が経過した後(例えば30s)において、浴槽入口サーミスタ53の検出値が所定の温度以上の場合には、2次側循環ポンプ52を所定の時間駆動して浴槽水の熱をヒートポンプ配管側の循環水に伝熱させることにより、浴槽水の廃熱を凍結予防に利用することが可能となる。   In the state where the three-way valve 31, the four-way valve 32, and the four-way valve 34 are controlled as described above, it has been detected that the outside air temperature thermistor 67 capable of detecting the outside air temperature is below the temperature at which the heat pump pipe can be frozen. In this case, it is determined that the start condition for the simultaneous operation of the bathtub water waste heat recovery operation and the freeze prevention operation is satisfied, and the simultaneous operation is started. Specifically, the circulation pump 21 is first driven, and then the secondary circulation pump 52 is driven. Then, after the time until the hot water in the bathtub reaches the bathtub inlet thermistor 53 (for example, 30 s), when the detected value of the bathtub inlet thermistor 53 is equal to or higher than a predetermined temperature, the secondary circulation pump 52 Is driven for a predetermined time to transfer the heat of the bathtub water to the circulating water on the heat pump pipe side, so that waste heat of the bathtub water can be used for freezing prevention.

以上説明したとおり、本実施の形態2の貯湯式給湯機200によれば、ヒートポンプ給湯機の機能である沸き上げや追焚き、給湯などの機能を満足するために使用する部品構成を利用して、新たに熱交換器や混合弁などの部品を追加する必要がなく、従来ヒートポンプ給湯機の構成部品を利用して、浴槽水の廃熱を高効率に回収することが可能なヒートポンプ給湯機を提供することができる。   As described above, according to the hot water storage type water heater 200 of the second embodiment, the component configuration used to satisfy the functions of the heat pump water heater such as boiling, reheating, and hot water supply is utilized. A heat pump water heater that can efficiently recover waste heat from bathtub water using components of a conventional heat pump water heater without the need to add new components such as heat exchangers and mixing valves. Can be provided.

1 貯湯タンクユニット
3 給湯配管
8 混合水流量センサ(流量検知手段)
10 貯湯タンク
12 残湯サーミスタ(低温水検知手段)
13 給湯サーミスタ(給湯温度検知手段)
21 循環ポンプ
22 利用側熱交換器
31 三方弁(第1流路切替手段)
32 四方弁(第2流路切替手段)
33 三方弁(第3流路切替手段)
34 四方弁(第3流路切替手段)
40 タンク下部配管(沸き上げ水循環回路)
41 ヒートポンプ入口配管(沸き上げ水循環回路)
42 ヒートポンプ出口配管(沸き上げ水循環回路)
43 タンク上部配管(沸き上げ水循環回路)
44 タンク戻し配管(戻し配管)
45 利用側熱交換器1次側入口配管(熱源側配管)
46 利用側熱交換器1次側出口配管(熱源側配管)
47 バイパス配管
49 低温水配管
50 浴槽
51 浴槽水循環回路
52 2次側循環ポンプ(風呂循環ポンプ)
53 浴槽入口側サーミスタ(浴槽水温度検知手段)
55 逆止弁(逆流防止手段)
60 ヒートポンプユニット(加熱手段)
62 沸き上げ用熱交換器
67 外気温サーミスタ(外気温検知手段)
70 制御部(制御手段、第2の制御手段、制限手段、第2の制限手段)
100,200 貯湯式給湯機
1 Hot water storage tank unit 3 Hot water supply pipe 8 Mixed water flow rate sensor (flow rate detection means)
10 Hot water storage tank 12 Remaining hot water thermistor (low temperature water detection means)
13 Hot water supply thermistor (hot water temperature detection means)
21 Circulating pump 22 Use side heat exchanger 31 Three-way valve (first flow path switching means)
32 Four-way valve (second flow path switching means)
33 Three-way valve (third flow path switching means)
34 Four-way valve (third flow path switching means)
40 Tank lower piping (boiling water circulation circuit)
41 Heat pump inlet piping (boiling water circulation circuit)
42 Heat pump outlet piping (boiling water circulation circuit)
43 Tank upper piping (boiling water circulation circuit)
44 Tank return piping (return piping)
45 Use side heat exchanger primary side inlet piping (heat source side piping)
46 Use side heat exchanger primary side outlet piping (heat source side piping)
47 Bypass piping 49 Low-temperature water piping 50 Bathtub 51 Bathwater circulation circuit 52 Secondary circulation pump (bath circulation pump)
53 Bathtub entrance thermistor (tub water temperature detection means)
55 Check valve (back flow prevention means)
60 Heat pump unit (heating means)
62 Heat exchanger for heating 67 Outside temperature thermistor (outside temperature detection means)
70 control unit (control means, second control means, restriction means, second restriction means)
100, 200 hot water storage hot water supply machine

Claims (7)

温水を貯留させる貯湯タンクと、
所定の加熱手段を利用して前記貯湯タンク内の水を加熱して高温水とする沸き上げ用熱交換器と、
前記貯湯タンク内の湯水と、浴槽内の浴槽水とを熱交換させる利用側熱交換器と、
一端が前記貯湯タンクの下部に接続され、途中に前記沸き上げ用熱交換器が設置され、他端が前記貯湯タンクの上部に接続された沸き上げ水循環回路と、
一端が前記貯湯タンクの上部に接続され、途中に前記利用側熱交換器が設置され、他端が前記沸き上げ水循環回路における前記貯湯タンクの下部と前記沸き上げ用熱交換器との間に接続された熱源側配管と、
前記沸き上げ水循環回路と前記熱源側配管の前記他端との接続部に設置された第1流路切替手段と、
前記浴槽から環状に構成された回路であって、途中に前記利用側熱交換器と風呂循環ポンプとが設置された浴槽水循環回路と、
前記沸き上げ水循環回路における前記第1流路切替手段と前記沸き上げ用熱交換器との間に設置された循環ポンプと、
一端が前記沸き上げ循環回路における前記循環ポンプの吐出側と前記沸き上げ水循環回路における前記沸き上げ用熱交換器との間に接続され、他端が前記沸き上げ水循環回路における前記沸き上げ用熱交換器と前記貯湯タンクの上部との間に接続されたバイパス配管と、
前記沸き上げ水循環回路と前記バイパス配管の前記他端との接続部に設置された第2流路切替手段と、
一端が前記貯湯タンクの下部に接続され、他端が前記熱源側配管における前記利用側熱交換器と前記貯湯タンクの上部との間に接続された低温水配管と、
前記低温水配管の前記他端と前記熱源側配管との接続部に設置された第3流路切替手段と、
一端が前記沸き上げ循環回路における前記貯湯タンクの上部と前記第2流路切替手段との間に接続され、他端が給湯端末へと接続された給湯配管と、
前記貯湯タンクから前記低温水配管へ流出する低温水の温度を検知する低温水検知手段と、
前記浴槽から前記浴槽水循環回路へ流出する浴槽水の温度を検知する浴槽水温度検知手段と、
前記給湯配管の途中に設けられた流量検知手段と、を備え
記第1,第2,第3流路切替手段を動作させて、前記貯湯タンクの下部から前記第3流路切替手段、前記利用側熱交換器、前記第1流路切替手段、前記循環ポンプおよび前記第2流路切替手段を順に介して前記給湯配管へと連通する流路を形成した状態において前記流量検知手段が所定流量以上の流量を検知した場合に前記風呂循環ポンプを駆動させ、前記低温水検知手段による検知温度が前記浴槽水温度検知手段による検知温度よりも低い場合に前記循環ポンプを駆動させる制御手段と、
を備えることを特徴とする貯湯式給湯機。
A hot water storage tank for storing hot water,
A boiling heat exchanger that heats the water in the hot water storage tank using predetermined heating means to form high-temperature water;
A use side heat exchanger for exchanging heat between hot water in the hot water storage tank and bathtub water in the bathtub;
One end is connected to the lower part of the hot water storage tank, the boiling heat exchanger is installed in the middle, and the other end is connected to the upper part of the hot water storage tank,
One end is connected to the upper part of the hot water storage tank, the use side heat exchanger is installed on the way, and the other end is connected between the lower part of the hot water storage tank and the heating heat exchanger in the boiling water circulation circuit Heat source side piping,
First flow path switching means installed at a connection portion between the boiling water circulation circuit and the other end of the heat source side pipe;
It is a circuit configured in an annular shape from the bathtub, and the bathtub water circulation circuit in which the use side heat exchanger and the bath circulation pump are installed in the middle,
A circulation pump installed between the first flow path switching means and the boiling heat exchanger in the boiling water circulation circuit;
One end is connected between the discharge side of the circulation pump in the boiling circulation circuit and the boiling heat exchanger in the boiling water circulation circuit, and the other end is the heat exchange for boiling in the boiling water circulation circuit. A bypass pipe connected between the vessel and the upper part of the hot water storage tank;
Second flow path switching means installed at a connection portion between the boiling water circulation circuit and the other end of the bypass pipe;
One end is connected to the lower part of the hot water storage tank, and the other end is connected to the heat source side pipe between the use side heat exchanger and the upper part of the hot water storage tank,
A third flow path switching means installed at a connection portion between the other end of the low temperature water pipe and the heat source side pipe;
One end is connected between the upper part of the hot water storage tank and the second flow path switching means in the boiling circulation circuit, and the other end is connected to a hot water supply terminal,
Low temperature water detection means for detecting the temperature of the low temperature water flowing out from the hot water storage tank to the low temperature water pipe;
Bathtub water temperature detecting means for detecting the temperature of the bathtub water flowing out from the bathtub to the bathtub water circulation circuit;
A flow rate detecting means provided in the middle of the hot water supply pipe ,
Before Symbol first and second, operates the third flow path switching means, said third flow path switching means from the lower portion of the hot water storage tank, said use side heat exchanger, the first flow path switching unit, the circulating When the flow rate detecting means detects a flow rate that is equal to or higher than a predetermined flow rate in a state in which a flow path communicating with the hot water supply pipe is formed through the pump and the second flow path switching means in order, the bath circulation pump is driven, control means for detecting temperature by said cold water detecting means drives the circulation pump is lower than the temperature detected by the bath water temperature detecting means,
A hot water storage type water heater characterized by comprising:
前記給湯配管を流れる湯水の温度を検知する給湯温度検知手段を更に備え、
前記制御手段は、前記給湯温度検知手段により検知された温度が所定温度となるように、前記循環ポンプの回転数を制御する手段を含むことを特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯機。
A hot water supply temperature detecting means for detecting the temperature of the hot water flowing through the hot water supply pipe;
The hot water storage type hot water heater according to claim 1, wherein the control means includes means for controlling the number of revolutions of the circulation pump so that the temperature detected by the hot water supply temperature detection means becomes a predetermined temperature.
前記浴槽内の浴槽水を設定温度に調整する自動保温機能を設定している時間帯は、前記制御手段による動作の実行を制限する制限手段を更に備え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機。   The time zone which has set the automatic heat retention function which adjusts the bathtub water in the said bathtub to preset temperature is further equipped with the restriction | limiting means which restrict | limits execution of the operation | movement by the said control means. The hot water storage water heater described. 前記浴槽への使用者の入浴を検知する入浴検知手段を更に備え、前記入浴検知手段により使用者の入浴が検知された場合に、前記制御手段による動作の実行を制限する第2の制限手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の貯湯式給湯機。   Bath detection means for detecting the user's bathing into the bathtub is further provided, and when the user's bathing is detected by the bath detection means, second restriction means for restricting execution of the operation by the control means. The hot water storage type water heater according to any one of claims 1 to 3, further comprising: 一端が前記貯湯タンクの前記下部よりも鉛直上方側の位置に接続され、他端が前記第2流路切替手段に接続された戻し配管と、
前記制御手段の動作中に前記流量検知手段により検知される流量が所定の小流量以下となった場合に、前記第2流路切替手段を動作させて、前記貯湯タンクの下部から前記第3流路切替手段、前記利用側熱交換器、前記第1流路切替手段、前記循環ポンプおよび前記第2流路切替手段を順に介して前記戻し配管へと連通する流路を形成するとともに、前記循環ポンプを駆動したまま前記風呂循環ポンプを停止して所定時間待機する待機手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の貯湯式給湯機。
A return pipe having one end connected to a position vertically above the lower part of the hot water storage tank and the other end connected to the second flow path switching means;
When the flow rate detected by the flow rate detection unit becomes less than a predetermined small flow rate during the operation of the control unit, the second flow path switching unit is operated to start the third flow from the lower part of the hot water storage tank. Forming a flow path communicating with the return pipe through the path switching means, the use side heat exchanger, the first flow path switching means, the circulation pump and the second flow path switching means in order, and the circulation The hot water storage type hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising standby means for stopping the bath circulation pump and waiting for a predetermined time while driving the pump.
一端が前記沸き上げ循環回路における前記第2流路切替手段と前記貯湯タンクの上部との間に接続され、他端が前記第3流路切替手段に接続された第2バイパス配管と、
外気温度を検知する外気温検知手段と、
前記外気温検知手段による検知温度が所定の外気温度よりも低い場合であって、前記浴槽水温度検知手段による検知温度が所定の浴槽水温度よりも高い場合に、前記第1,第2,第3流路手段を動作させて、前記利用側熱交換器、前記第1流路切替手段、前記循環ポンプ、前記沸き上げ用熱交換器、前記第2流路切替手段および第3流路切替手段を順に接続する循環回路を形成するとともに、前記循環ポンプおよび前記風呂循環ポンプを駆動する第2の制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の貯湯式給湯機。
A second bypass pipe having one end connected between the second flow path switching means and the upper part of the hot water storage tank in the boiling circulation circuit, and the other end connected to the third flow path switching means;
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature;
When the temperature detected by the outside air temperature detecting means is lower than a predetermined outside air temperature, and when the temperature detected by the bath water temperature detecting means is higher than the predetermined bath water temperature, the first, second and second By operating three flow path means, the utilization side heat exchanger, the first flow path switching means, the circulation pump, the boiling heat exchanger, the second flow path switching means, and the third flow path switching means And a second control means for driving the circulation pump and the bath circulation pump,
The hot water storage type hot water heater according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記低温水配管における前記第3流路切替手段から前記貯湯タンクの下部に向かって湯水が流通することを防止するための逆流防止手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の貯湯式給湯機。   The backflow prevention means for preventing that hot water distribute | circulates from the said 3rd flow-path switching means in the said low-temperature water piping toward the lower part of the said hot water storage tank is further provided. The hot water storage type water heater according to item 1.
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