JP5839096B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents
貯湯式給湯機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5839096B2 JP5839096B2 JP2014207000A JP2014207000A JP5839096B2 JP 5839096 B2 JP5839096 B2 JP 5839096B2 JP 2014207000 A JP2014207000 A JP 2014207000A JP 2014207000 A JP2014207000 A JP 2014207000A JP 5839096 B2 JP5839096 B2 JP 5839096B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- jet
- temperature
- water storage
- storage tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンク内の湯水中に、正または負の浮力が作用する噴流を水平方向に流入させる流入口を有する噴流流入手段と、噴流の運動量流束と浮力流束とに基づいて算出される噴流の軌道に関する指標Lmが、浮力が作用する方向と逆の方向への噴流の混合が発生する所定の閾値以下となるように、噴流の流量を制御する制御手段と、を備えるものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンク内のタンク水の中に、正または負の浮力が作用する噴流を水平方向に流入させる流入口を有する噴流流入手段と、流入口を鉛直方向の異なる位置に切り替え可能な切替手段と、噴流の運動量流束と浮力流束とに基づいて算出される噴流の軌道に関する指標Lmが、浮力が作用する方向と逆の方向への噴流の混合が発生する所定の閾値以下となるような、タンク水と噴流との温度差を有する流入口が選択されるように、切替手段により流入口を切り替える制御手段と、を備えるものである。
《機器構成》
図1は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機を示す構成図である。図1に示す貯湯式給湯機は、貯湯ユニットAと、加熱手段としての熱源ユニットBと、リモコン(リモートコントローラ)7とを有している。貯湯ユニットAは、貯湯タンク1と、一般給湯側混合弁2aと、風呂給湯側混合弁2bと、減圧弁3と、電磁弁4と、制御部10と、水ポンプ14a,14b,14cと、風呂追焚熱交換器15と、断熱材20と、後述するセンサ類とを有しており、これらの要素が金属製の外装ケース30に収められている。貯湯タンク1は、ステンレスなどの金属製もしくは樹脂などで構成され、略円筒形状をなしている。貯湯タンク1の外側には、断熱材20が配置されており、高温の湯(以下、高温水とも称する)を長時間保温することができる。
貯湯タンク1の下部に接続された配管から取り出された低温水は、熱源ユニットBに送られ、沸き上げられて高温水となり、配管を経て貯湯タンク1へ戻り、上部から貯湯タンク1内に流入する。このように、熱源ユニットBと貯湯タンク1との間では循環回路が形成されて、貯湯タンク1内の低温水は順次高温に沸き上げられて貯湯タンク1に貯湯される。この貯湯運転(沸き上げ運転)は、基本的には電力料金が安価な夜間に行われる。貯湯タンク1の沸き上げ湯温は、リモコン7で予め設定することが可能である。深夜時間帯に、熱源ユニットBのヒートポンプにより、貯湯タンク1の水温を目標沸き上げ湯温まで沸き上げる。昼間時間帯に貯湯量が不足する場合には、熱源ユニットBを運転して貯湯タンク1に追加貯湯することも可能である。熱源ユニットBのヒートポンプは、沸き上げる水の入水温度が高いと運転効率が低下するという特性がある。このため、貯湯タンク1内は、なるべく温度混合しておらず、低温水と高温水とが明確に分かれている状態が望ましい。
(一般給湯側への給湯動作)
一般給湯側への給湯温度は、予めリモコン7にて設定することが可能である。混合栓6を開くと、制御部10は、一般給湯側の温度センサ12aでの検出温度が、設定されている給湯温度となるように、一般給湯側混合弁2aを制御して、貯湯タンク1上部から給湯した高温水と、水源からの水とを混合する。
浴槽5への給湯温度は、予めリモコン7にて設定することが可能である。湯張りを行うためには、まずリモコン7で、湯張りスイッチを押す。これにより湯張りの指令が出力され、制御部10が、風呂側の温度センサ12bでの検出温度が設定された浴槽湯温となるように風呂給湯側混合弁2bを制御するとともに、電磁弁4を開いて浴槽5への湯張りを開始する。浴槽5への湯張り開始後、浴槽側の流量センサ11bにより、積算流量をカウントし、リモコン7で予め設定された浴槽湯量に到達するまで、湯張りを継続する。積算流量が、設定された浴槽湯量に到達すると、電磁弁4を閉じて湯張りを完了する。
リモコン7からの指令により、浴槽5内の湯水(以下、「浴槽水」と称する)が冷めたときにこれを加熱するための追焚き運転が実行される。なお、本発明において「追焚き」とは、浴槽水の温度を上昇させることのみならず、浴槽水を保温することをも含む概念である。浴槽追焚き運転が開始されると、風呂追焚熱交換器15の1次側および2次側流路に接続されているポンプ14bおよび14cが駆動する。これにより、貯湯タンク1からの高温水と浴槽5の湯水とを熱交換することが可能となり、浴槽水を加熱することができる。貯湯タンク1の所定の高さ位置には、中温水戻り口16が設けられている。貯湯タンク1からの高温水は、風呂追焚熱交換器15で浴槽水と熱交換して温度低下し、中温水(40〜60℃程度)となる。この中温水は、戻り配管を通り、中温水戻り口16から貯湯タンク1内に流入する。中温水戻り口16から流入した中温水は、貯湯タンク1内の湯水と混合し、両者の温度差異により貯湯タンク1内の温度分布が複雑に変化する。このとき、温度混合が過剰に進むと、貯湯タンク1の蓄熱量が減少する。また、前述のようにヒートポンプの運転性能は沸き上げる水の入水温度によって決まるため、温度混合が過剰に進むと入水温度が上昇し、システム効率が低下するという課題もある。
貯湯タンク1内の湯水の温度分布を正確に推定するためには、水の流れの影響および温度差により生じる浮力を考慮して貯湯タンク1内の流れと温度拡散を解く必要がある。また、一般に、有限体積のタンク内に高流速噴流を流入させた場合には、噴流の対向壁面への衝突の影響を考慮する必要がある。始めに高流速噴流流入時の現象について説明する。
Lm=MJ 3/4/BJ 1/2
(数2)
MJ=uJQJ
(数3)
BJ=g(ΔρJ,T/ρT)QJ
ここで、BJ:噴流の浮力流束[m4/s3]、g:重力加速度[m/s2]、MJ:噴流の運動量流束[m4/s2]、QJ:噴流の体積流量[m3/s]、uJ:噴流の流速[m/s]、ΔρJ,T:噴流とタンク水との密度差[kg/m3]、ρT:タンク水の密度[kg/m3]
である。
Cρ(∂TT/∂t)+Cρuz(∂TT/∂z)+GJCΔTT,J(1/AxΔz)
=λ(∂2TT/∂z2)
ここで、
Ax:貯湯タンク1の水平断面面積[m2]、C:水の比熱[J/(kg・K)]、GJ:噴流の質量流量[kg/s] 、t:時間[s]、TT:貯湯タンク1内の湯水の温度[℃]、uz:鉛直方向の流速[m/s]、z:鉛直方向軸[m]、ΔTT,J:噴流と貯湯タンク1内の湯水との温度差[℃]、Δz:タンク分割層高さ[m]、λ:水の熱伝導率[W/(m・K)]
である。噴流の質量流量GJは、噴流の体積流量QJに噴流の密度を乗ずることにより算出することができる。
Claims (3)
- 湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の湯水中に、正または負の浮力が作用する噴流を水平方向に流入させる流入口を有する噴流流入手段と、
を備え、
前記噴流の運動量流束と浮力流束とに基づいて算出される前記噴流の軌道に関する指標Lmが、前記浮力が作用する方向と逆の方向への前記噴流の混合が発生する所定の閾値以下となるように、前記流入口の断面積が設計されている貯湯式給湯機。 - 湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の湯水中に、正または負の浮力が作用する噴流を水平方向に流入させる流入口を有する噴流流入手段と、
前記噴流の運動量流束と浮力流束とに基づいて算出される前記噴流の軌道に関する指標Lmが、前記浮力が作用する方向と逆の方向への前記噴流の混合が発生する所定の閾値以下となるように、前記噴流の流量を制御する制御手段と、
を備える貯湯式給湯機。 - 湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内のタンク水の中に、正または負の浮力が作用する噴流を水平方向に流入させる流入口を有する噴流流入手段と、
前記流入口を鉛直方向の異なる位置に切り替え可能な切替手段と、
前記噴流の運動量流束と浮力流束とに基づいて算出される前記噴流の軌道に関する指標Lmが、前記浮力が作用する方向と逆の方向への前記噴流の混合が発生する所定の閾値以下となるような、前記タンク水と前記噴流との温度差を有する前記流入口が選択されるように、前記切替手段により前記流入口を切り替える制御手段と、
を備える貯湯式給湯機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014207000A JP5839096B2 (ja) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | 貯湯式給湯機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014207000A JP5839096B2 (ja) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | 貯湯式給湯機 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011197366A Division JP5742611B2 (ja) | 2011-09-09 | 2011-09-09 | 温度分布計算方法および貯湯式給湯機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015004508A JP2015004508A (ja) | 2015-01-08 |
JP5839096B2 true JP5839096B2 (ja) | 2016-01-06 |
Family
ID=52300549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014207000A Active JP5839096B2 (ja) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | 貯湯式給湯機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5839096B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107806709A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种热水器及其水温调节方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5872838A (ja) * | 1981-10-24 | 1983-04-30 | Shimizu Constr Co Ltd | 温度成層型蓄熱槽の給取水装置 |
JPS60101434A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-05 | Hitachi Ltd | 給湯装置 |
JPH025300Y2 (ja) * | 1986-02-06 | 1990-02-08 | ||
JPH0823448B2 (ja) * | 1990-05-14 | 1996-03-06 | 松下電工株式会社 | 貯湯式給湯機 |
JP2001255015A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 浄水給湯器 |
JP3888117B2 (ja) * | 2001-10-04 | 2007-02-28 | 株式会社デンソー | 貯湯式給湯装置 |
-
2014
- 2014-10-08 JP JP2014207000A patent/JP5839096B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107806709A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种热水器及其水温调节方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015004508A (ja) | 2015-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6036563B2 (ja) | 貯湯式給湯機 | |
JP4407643B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP4731589B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP4986911B2 (ja) | 貯湯式給湯器 | |
JP2006308233A (ja) | 給湯装置 | |
JP5839096B2 (ja) | 貯湯式給湯機 | |
KR100943443B1 (ko) | 가열조 내장 보일러 | |
JP5742611B2 (ja) | 温度分布計算方法および貯湯式給湯機 | |
JP4864828B2 (ja) | ヒートポンプ式給湯装置 | |
JP3931894B2 (ja) | 給湯機 | |
JP2010019501A (ja) | 給湯機 | |
JP6102781B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP6010324B2 (ja) | 熱源装置 | |
JP5361981B2 (ja) | 貯湯式給湯器 | |
JP3868924B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2017003206A (ja) | 給湯システム | |
JP2016136073A (ja) | ヒートポンプ給湯装置 | |
JP2007003188A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP6379026B2 (ja) | 風呂循環流路切替装置 | |
JP4155140B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
EP2325569B1 (en) | Hot water supply apparatus | |
JP2007024330A (ja) | 貯湯式給湯器 | |
JP5862495B2 (ja) | 貯湯式給湯機 | |
JP2011112255A (ja) | 被加熱流体の温度調整システム | |
RU2658193C1 (ru) | Устройство для управления теплопотреблением |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141008 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150714 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150807 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151013 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151026 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5839096 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |