JP6184379B2 - 貯留式給湯システム - Google Patents

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Description

本発明は、貯留式給湯システムに関するものである。
従来の貯留式給湯システムとして、例えば、給湯に用いられる流体(市水、不凍液が混合された市水等)を貯留する貯留タンクと、貯留タンクに貯留される流体を、熱源であるヒートポンプユニット(HPU)の冷媒熱交換器に導く第1往路と、冷媒熱交換器に導かれた流体を貯留タンクに導く第1復路と、第1往路に配設されたポンプと、第1復路の途中部に配設された流路切換装置と、一端が流路切換装置に連通し、他端が熱供給体である空気熱交換器に連通する第2往路と、一端が空気熱交換器に連通し、他端が第1往路の貯留タンクとポンプとの間に連通する第2復路と、を備えたものがある。貯留タンクと第1往路と冷媒熱交換器と第1復路とによって、蓄熱回路が形成される。第2往路と空気熱交換器と第2復路とによって、熱供給路が形成される(例えば、特許文献1を参照。)。
国際公開第2011/040387号(図1等)
従来の貯留式給湯システムでは、施行初期に配管等に残存する空気、冷媒熱交換器によって加熱される流体に溶存する気体等を排出するための空気抜き機構が、蓄熱回路及び熱供給路のそれぞれに配設される必要があるため、空気抜き機構の数量が増加して部品費等が増加してしまう。また、一端が蓄熱回路に連通し、他端が熱供給路に連通する抜圧路が設けられ、その抜圧路に空気抜き機構が配設される場合には、空気抜き機構の数量が削減されるものの、各種動作に際して、蓄熱回路の流体と熱供給路の流体との混合が生じる。つまり、従来の貯留式給湯システムでは、蓄熱回路の流体と熱供給路の流体との混合を抑制しつつ部品費等を削減することが困難であるという問題点があった。
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、蓄熱回路の流体と熱供給路の流体との混合を抑制しつつ部品費等を削減することが容易化された貯留式給湯システムを得るものである。
本発明に係る貯留式給湯システムは、給湯に用いられる流体を貯留する貯留タンクと、貯留タンクに貯留される流体を熱源に導く第1往路と、熱源に導かれた流体を貯留タンクに導く第1復路と、第1往路に配設されたポンプと、第1復路の途中部に配設された流路切換装置と、一端が流路切換装置に連通し、他端が熱供給体に連通する第2往路と、一端が熱供給体に連通し、他端が第1往路の貯留タンクとポンプとの間に連通する第2復路と、を備え、一端が第1復路の流路切換装置と貯留タンクとの間に連通し、他端が空気抜き機構の入口に連通する第1抜圧路と、一端が第2往路に連通し、他端が空気抜き機構の入口に連通する第2抜圧路と、が設けられ、第1抜圧路に、空気抜き機構の入口に向かう流れのみを許容する第1逆止弁が設けられたものである。
本発明に係る貯留式給湯システムは、給湯に用いられる流体を貯留する貯留タンクと、貯留タンクに貯留される流体を熱源に導く第1往路と、熱源に導かれた流体を貯留タンクに導く第1復路と、第1往路に配設されたポンプと、第1復路の途中部に配設された流路切換装置と、一端が流路切換装置に連通し、他端が熱供給体に連通する第2往路と、一端が熱供給体に連通し、他端が第1往路の貯留タンクとポンプとの間に連通する第2復路と、を備え、一端が第1復路の流路切換装置と貯留タンクとの間に連通し、他端が空気抜き機構の入口に連通する第1抜圧路と、一端が第2往路に連通し、他端が空気抜き機構の入口に連通する第2抜圧路と、が設けられ、第2抜圧路の圧力損失は、第1復路の第1抜圧路との連通部から貯留タンクを介して第1往路の第2復路との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きいものである。
本発明に係る貯留式給湯システムでは、一端が第1復路の流路切換装置と貯留タンクとの間に連通する第1抜圧路の他端と、一端が第2往路に連通する第2抜圧路の他端と、が、共通の空気抜き機構の入口に連通する。つまり、一端が蓄熱回路に連通し、他端が熱供給路に連通する抜圧路に空気抜き機構が配設される。そのため、空気抜き機構の数量を削減することが可能となる。そして、第1抜圧路に、空気抜き機構の入口に向かう流れのみを許容する第1逆止弁が設けられる。そのため、熱供給路から抜圧路を介して蓄熱回路に流体が流入することが抑制されることとなって、蓄熱回路の流体と熱供給路の流体との混合が抑制される。
本発明に係る貯留式給湯システムでは、一端が第1復路の流路切換装置と貯留タンクとの間に連通する第1抜圧路の他端と、一端が第2往路に連通する第2抜圧路の他端と、が、共通の空気抜き機構の入口に連通する。つまり、一端が蓄熱回路に連通し、他端が熱供給路に連通する抜圧路に空気抜き機構が配設される。そのため、空気抜き機構の数量を削減することが可能となる。そして、第2抜圧路の圧力損失が、第1復路の第1抜圧路との連通部から貯留タンクを介して第1往路の第2復路との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きい。そのため、蓄熱回路から抜圧路を介して熱供給路に流体が流入することが抑制されることとなって、蓄熱回路の流体と熱供給路の流体との混合が抑制される。
本発明の実施の形態1に係る貯留式給湯システムの、構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態1に係る貯留式給湯システムの、給湯動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態1に係る貯留式給湯システムの、蓄熱動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態1に係る貯留式給湯システムの、熱供給動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態2に係る貯留式給湯システムの、構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態2に係る貯留式給湯システムの、蓄熱動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態2に係る貯留式給湯システムの、熱供給動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態3に係る貯留式給湯システムの、構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態3に係る貯留式給湯システムの、蓄熱動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態3に係る貯留式給湯システムの、熱供給動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態4に係る貯留式給湯システムの、構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態4に係る貯留式給湯システムの、蓄熱動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態4に係る貯留式給湯システムの、熱供給動作を説明するための図である。
以下に、本発明に係る貯留式給湯システムについて、図面を用いて説明する。なお、以下で説明する構成、動作等は、一例であり、本発明に係る貯留式給湯システムは、そのような構成、動作等である場合に限定されない。また、各図において、同一の部材又は部分には、同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
実施の形態1.
以下に、実施の形態1に係る貯留式給湯システムを説明する。
<貯留式給湯システムの構成>
実施の形態1に係る貯留式給湯システムの構成について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る貯留式給湯システムの、構成を説明するための図である。図1に示されるように、貯留式給湯システム1は、ヒートポンプユニット200(以下、HPU200と記載する。)と、エアコン、床暖房等の熱供給体300と、給湯口400と、に接続された貯留ユニット100を備える。
貯留ユニット100には、流体(市水、不凍液が混合された市水等)を貯留する貯留タンク101と、蓄熱回路循環ポンプ104と、ヒータ105と、三方弁106と、が配設される。また、HPU200には、膨張後に外気等と熱交換した冷媒が圧縮されて供給される冷媒熱交換器201が配設される。貯留タンク101と、蓄熱回路循環ポンプ104と、冷媒熱交換器201と、ヒータ105と、三方弁106と、が配管で接続されて、蓄熱回路1aが形成される。蓄熱回路循環ポンプ104は、本発明における「ポンプ」に相当する。三方弁106は、他の流路切換装置であってもよい。三方弁106は、本発明における「流路切換装置」に相当する。冷媒熱交換器201は、本発明における「熱源」に相当する。
具体的には、貯留タンク101の下部と蓄熱回路循環ポンプ104とが、第1HPU往管130で接続される。また、蓄熱回路循環ポンプ104と冷媒熱交換器201の入口とが、第2HPU往管131と、HPU外部往管220と、HPU内部往管210と、で接続される。また、冷媒熱交換器201の出口とヒータ105の下部とが、HPU内部復管211と、HPU外部復管221と、第1HPU復管132と、で接続される。また、ヒータ105の上部と三方弁106のBポート(流入口)とが、第2HPU復管133で接続される。また、三方弁106のCポート(第1流出口)と貯留タンク101の上部とが、第3HPU復管134と、第4HPU復管135と、で接続される。
つまり、貯留式給湯システム1には、貯留タンク101に貯留される流体を、熱源である冷媒熱交換器201に導く第1往路100a(第1HPU往管130、蓄熱回路循環ポンプ104、第2HPU往管131)と、熱源である冷媒熱交換器201に導かれた流体を、貯留タンク101に導く第1復路100b(第1HPU復管132、ヒータ105、第2HPU復管133、三方弁106、第3HPU復管134、第4HPU復管135)と、が形成される。第1往路100aの途中部に、蓄熱回路循環ポンプ104が配設され、第1復路100bの途中部に、ヒータ105と三方弁106とが配設される。
また、貯留ユニット100には、水熱交換器102と、間接給湯回路循環ポンプ103と、が配設される。貯留タンク101と、水熱交換器102と、間接給湯回路循環ポンプ103と、が配管で接続されて、間接給湯回路1bが形成される。
具体的には、貯留タンク101の上部と水熱交換器102の入口とが、間接給湯往管120で接続される。また、水熱交換器102の出口と間接給湯回路循環ポンプ103とが、第1間接給湯復管121で接続される。また、間接給湯回路循環ポンプ103と貯留タンク101の下部とが、第2間接給湯復管122で接続される。
また、水熱交換器102には、給湯路1cが接続される。水熱交換器102において、間接給湯回路1bを循環する流体と、給湯路1cを流れる水(市水等)と、が熱交換する。熱交換して湯となった水は、給湯口400に導かれる。
具体的には、給湯路1cは、外部給水管410が外部給湯往管411と外部給水分岐管413とに分岐したものである。外部給湯往管411は、給湯往管111を介して、水熱交換器102の入口に接続される。また、外部給水分岐管413と、水熱交換器102の出口に給湯復管110を介して接続される外部給湯復管412と、が、混合弁401を介して、給湯口400に接続される。
また、三方弁106のAポート(第2流出口)と、第1HPU往管130の途中部、つまり、貯留タンク101と蓄熱回路循環ポンプ104との間と、を連通する熱供給路1dが形成される。熱供給路1dには、熱供給体300が配設される。
具体的には、三方弁106のAポート(第2流出口)と熱供給体300の入口とが、熱供給往管140と、外部熱供給往管310と、で接続される。また、熱供給体300の出口と第1HPU往管130の途中部とが、外部熱供給復管311と、熱供給復管141と、で接続される。
つまり、貯留式給湯システム1には、一端が三方弁106に連通し、他端が熱供給体300に連通する第2往路100cと、一端が熱供給体300に連通し、他端が第1往路100aの貯留タンク101と蓄熱回路循環ポンプ104との間に連通する第2復路100dと、が形成される。
また、蓄熱回路1aの三方弁106のCポート(第1流出口)と貯留タンク101との間、及び、熱供給路1dの三方弁106のAポート(第2流出口)と熱供給体300との間は、共通の空気抜き機構109の入口に連通する。空気抜き機構109は、例えば、空気抜き弁である。
具体的には、第3HPU復管134と第4HPU復管135との連通部と空気抜き機構109の入口とが、第1抜圧配管136を介して接続される。また、熱供給往管140と空気抜き機構109の入口とが、第2抜圧配管142を介して接続される。第1抜圧配管136には、第1逆止弁107が配設される。第1逆止弁107は、第3HPU復管134と第4HPU復管135との連通部から空気抜き機構109の入口に向かう流れのみを許容する。
つまり、貯留式給湯システム1には、一端が第1復路100bの三方弁106と貯留タンク101との間に連通し、他端が空気抜き機構109の入口に連通する第1抜圧路100eと、一端が第2往路100cに連通し、他端が空気抜き機構109の入口に連通する第2抜圧路100fと、が形成される。つまり、一端が蓄熱回路1aに連通し、他端が熱供給路1dに連通する抜圧路1eが形成される。
第4HPU復管135及び第1抜圧配管136は、重力方向の下側から上側に向かって延びる配管である。つまり、第1逆止弁107は、重力方向の下側から上側に向かう流れのみを許容する。また、第1逆止弁107は、貯留タンク101と比較して重力方向の上側に配設される。また、空気抜き機構109の入口は、第1逆止弁107と比較して重力方向の上側に配設される。
また、第1逆止弁107と、第1抜圧配管136の第4HPU復管135と接続される箇所と、の高低差は、第4HPU復管135内の空気が第1逆止弁107まで浮上した際にその空気に作用する浮力が、第1逆止弁107のバネ圧を上回る状態となる高低差に設定される。
<貯留式給湯システムの動作>
実施の形態1に係る貯留式給湯システムの動作について説明する。貯留式給湯システム1は、少なくとも給湯動作と蓄熱動作と熱供給動作とを行う。
(給湯動作)
図2は、本発明の実施の形態1に係る貯留式給湯システムの、給湯動作を説明するための図である。図2に示されるように、給湯動作では、間接給湯回路循環ポンプ103が稼働状態となり、水熱交換器102において、間接給湯回路1bを循環する流体(市水、不凍液が混合された市水等)と、給湯路1cを流れる水(市水等)と、が熱交換する。熱交換した水は、湯となって、給湯口400に供給される。つまり、貯留タンク101は、給湯に用いられる流体(市水、不凍液が混合された市水等)を貯留するものである。
具体的には、貯留タンク101に貯留される流体は、貯留タンク101の上部から、間接給湯往管120を通って水熱交換器102に流入し、熱交換後、第1間接給湯復管121と第2間接給湯復管122とを順に通って貯留タンク101の下部に戻る。また、外部給水管410を流れる水が、外部給湯往管411と給湯往管111とを順に通って水熱交換器102に流入し、熱交換後、給湯復管110と外部給湯復管412とを順に通って混合弁401に流入し、外部給水分岐管413を流れる水と混合後、給湯口400に供給される。
(蓄熱動作)
図3は、本発明の実施の形態1に係る貯留式給湯システムの、蓄熱動作を説明するための図である。図3に示されるように、蓄熱動作では、蓄熱回路循環ポンプ104が稼働状態となり、また、三方弁106のBポート(流入口)がCポート(第1流出口)に連通される。蓄熱回路1aの流体が、熱源である冷媒熱交換器201で加熱され、貯留タンク101に貯留される。
具体的には、貯留タンク101に貯留される流体は、貯留タンク101の下部から、第1HPU往管130と第2HPU往管131とHPU外部往管220とHPU内部往管210とを順に通って冷媒熱交換器201に流入し、熱交換後、HPU内部復管211とHPU外部復管221と第1HPU復管132とを順に通ってヒータ105の下部に流入する。ヒータ105で更に加熱された流体は、第2HPU復管133と三方弁106と第3HPU復管134と第4HPU復管135とを順に通って貯留タンク101の上部に戻る。
この際、熱源である冷媒熱交換器201で加熱された流体に溶存する気体(空気等)は、貯留タンク101と比較して重力方向の上側に配設される第1抜圧配管136を通って空気抜き機構109に流入し、貯留式給湯システム1外へ排出される。
また、蓄熱回路1aを循環する流体は、第1抜圧配管136と第2抜圧配管142とを順に通って熱供給路1dに流入しようとする。しかし、通常、熱供給往管140と外部熱供給往管310と熱供給体300と外部熱供給復管311と熱供給復管141とを通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至るまでの流路の圧力損失、つまり、熱供給路1dの圧力損失が、第4HPU復管135と貯留タンク101とを通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至るまでの流路の圧力損失、つまり、第1復路100bの第1抜圧路100eとの連通部から貯留タンク101を介して第1往路100aの第2復路100dとの連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、充分大きいため、蓄熱回路1aを循環する流体が、熱供給路1dに流入することが抑制される。
(熱供給動作)
図4は、本発明の実施の形態1に係る貯留式給湯システムの、熱供給動作を説明するための図である。図4に示されるように、熱供給動作(熱供給体300の暖房動作等)では、蓄熱回路循環ポンプ104が稼働状態となり、また、三方弁106のBポート(流入口)がAポート(第2流出口)に連通される。流体が、熱源である冷媒熱交換器201で加熱され、熱供給体300に供給される。
具体的には、蓄熱回路循環ポンプ104から吐出された流体は、第2HPU往管131とHPU外部往管220とHPU内部往管210とを順に通って冷媒熱交換器201に流入し、熱交換後、HPU内部復管211とHPU外部復管221と第1HPU復管132とを順に通ってヒータ105の下部に流入する。ヒータ105で更に加熱された流体は、第2HPU復管133と三方弁106と熱供給往管140と外部熱供給往管310とを順に通って熱供給体300に流入し、放熱後、外部熱供給復管311と熱供給復管141とを順に通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至り、蓄熱回路循環ポンプ104に再び吸入される。
この際、熱源である冷媒熱交換器201で加熱された流体に溶存する気体(空気等)は、第2抜圧配管142を通って空気抜き機構109に流入し、貯留式給湯システム1外へ排出される。
また、熱供給路1dを流れる流体は、第2抜圧配管142と第1抜圧配管136とを順に通って貯留タンク101に流入しようとする。しかし、第1抜圧配管136に第1逆止弁107が配設されているため、熱供給路1dを流れる流体が、貯留タンク101に流入することが抑制される。
<貯留式給湯システムの作用>
実施の形態1に係る貯留式給湯システムの作用について説明する。貯留式給湯システム1では、一端が蓄熱回路1aに連通し、他端が熱供給路1dに連通する抜圧路1eに空気抜き機構109が配設される。そのため、空気抜き機構109の数量を削減することが可能となる。そして、第1抜圧路100eに、空気抜き機構109の入口に向かう流れのみを許容する第1逆止弁107が設けられる。そのため、貯留タンク101への流体の供給と熱供給体300への流体の供給とを同時に行わない貯留式給湯システム1において、熱供給路1dの圧力損失が大きい場合に、蓄熱回路1aの流体と熱供給路1dの流体との混合を抑制しつつ、流体に溶存する気体(空気等)を排出することが可能となって、蓄熱回路循環ポンプ104にエア噛みが生じて蓄熱回路1a及び熱供給路1dの循環が停止することが抑制される。
また、貯留式給湯システム1では、第1逆止弁107が、重力方向の下側から上側に向かう流れのみを許容する。また、第1逆止弁107が、貯留タンク101と比較して重力方向の上側に配設される。また、空気抜き機構109の入口が、第1逆止弁107と比較して重力方向の上側に配設される。そのため、蓄熱回路1aを循環する流体に溶存する気体(空気等)の排出が、更に確実化される。
実施の形態2.
以下に、実施の形態2に係る貯留式給湯システムについて説明する。なお、実施の形態1に係る貯留式給湯システムと重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
<貯留式給湯システムの構成>
実施の形態2に係る貯留式給湯システムの構成について説明する。
図5は、本発明の実施の形態2に係る貯留式給湯システムの、構成を説明するための図である。図5に示されるように、三方弁106のAポート(第2流出口)と空気抜き機構109の入口とが、第2抜圧配管142を介して接続される。第2抜圧配管142には、第2逆止弁108が配設される。第2逆止弁108は、三方弁106のAポート(第2流出口)から空気抜き機構109の入口に向かう流れのみを許容する。
つまり、貯留式給湯システム1には、一端が第1復路100bの三方弁106と貯留タンク101との間に連通し、他端が空気抜き機構109の入口に連通する第1抜圧路100eと、一端が第2往路100cに連通し、他端が空気抜き機構109の入口に連通する第2抜圧路100fと、が形成される。つまり、一端が蓄熱回路1aに連通し、他端が熱供給路1dに連通する抜圧路1eが形成される。
第2抜圧配管142は、重力方向の下側から上側に向かって延びる配管である。つまり、第2逆止弁108は、重力方向の下側から上側に向かう流れのみを許容する。また、第2逆止弁108は、三方弁106と比較して重力方向の上側に配設される。また、空気抜き機構109の入口は、第2逆止弁108と比較して重力方向の上側に配設される。
<貯留式給湯システムの動作>
実施の形態2に係る貯留式給湯システムの動作について説明する。
(蓄熱動作)
図6は、本発明の実施の形態2に係る貯留式給湯システムの、蓄熱動作を説明するための図である。図6に示されるように、蓄熱動作では、蓄熱回路循環ポンプ104が稼働状態となり、また、三方弁106のBポート(流入口)がCポート(第1流出口)に連通される。蓄熱回路1aの流体が、熱源である冷媒熱交換器201で加熱され、貯留タンク101に貯留される。
この際、熱源である冷媒熱交換器201で加熱された流体に溶存する気体(空気等)は、貯留タンク101と比較して重力方向の上側に配設される第1抜圧配管136を通って空気抜き機構109に流入し、貯留式給湯システム1外へ排出される。
また、蓄熱回路1aを循環する流体は、第1抜圧配管136と第2抜圧配管142とを順に通って熱供給路1dに流入しようとする。しかし、第2抜圧配管142に第2逆止弁108が配設されているため、蓄熱回路1aを循環する流体が、熱供給路1dに流入することが抑制される。
(熱供給動作)
図7は、本発明の実施の形態2に係る貯留式給湯システムの、熱供給動作を説明するための図である。図7に示されるように、熱供給動作(熱供給体300の暖房動作等)では、蓄熱回路循環ポンプ104が稼働状態となり、また、三方弁106のBポート(流入口)がAポート(第2流出口)に連通される。流体が、熱源である冷媒熱交換器201で加熱され、熱供給体300に供給される。
この際、熱源である冷媒熱交換器201で加熱された流体に溶存する気体(空気等)は、第2抜圧配管142を通って空気抜き機構109に流入し、貯留式給湯システム1外へ排出される。
また、熱供給路1dを流れる流体は、第2抜圧配管142と第1抜圧配管136とを順に通って貯留タンク101に流入しようとする。しかし、第1抜圧配管136に第1逆止弁107が配設されているため、熱供給路1dを流れる流体が、貯留タンク101に流入することが抑制される。
<貯留式給湯システムの作用>
実施の形態2に係る貯留式給湯システムの作用について説明する。貯留式給湯システム1では、第2抜圧路100fに、空気抜き機構109の入口に向かう流れのみを許容する第2逆止弁108が設けられる。そのため、貯留タンク101への流体の供給と熱供給体300への流体の供給とを同時に行わない貯留式給湯システム1において、熱供給路1dの圧力損失が大きいか否かに関わらず、蓄熱回路1aの流体と熱供給路1dの流体との混合を抑制しつつ、流体に溶存する気体(空気等)を排出することが可能となって、蓄熱回路循環ポンプ104にエア噛みが生じて蓄熱回路1a及び熱供給路1dの循環が停止することが抑制される。
つまり、熱供給路1dの圧力損失が、第1復路100bの第1抜圧路100eとの連通部から貯留タンク101を介して第1往路100aの第2復路100dとの連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、小さい場合、例えば、熱供給体300が貯留ユニット100の近くに配設され、熱供給往管140及び外部熱供給往管310が非常に短い、つまり、熱供給往管140及び外部熱供給往管310の圧力損失と第3HPU復管134及び第4HPU復管135の圧力損失との差が小さい場合であっても、蓄熱回路1aの流体と熱供給路1dの流体との混合を抑制しつつ、流体に溶存する気体(空気等)を排出することが可能となって、蓄熱回路循環ポンプ104にエア噛みが生じて蓄熱回路1a及び熱供給路1dの循環が停止することが抑制される。
また、貯留式給湯システム1では、第2逆止弁108が、重力方向の下側から上側に向かう流れのみを許容する。また、空気抜き機構109の入口が、第2逆止弁108と比較して重力方向の上側に配設される。そのため、熱供給路1dを循環する流体に溶存する気体(空気等)の排出が、更に確実化される。
実施の形態3.
以下に、実施の形態3に係る貯留式給湯システムについて説明する。なお、実施の形態1及び実施の形態2に係る貯留式給湯システムと重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
<貯留式給湯システムの構成>
実施の形態3に係る貯留式給湯システムの構成について説明する。
図8は、本発明の実施の形態3に係る貯留式給湯システムの、構成を説明するための図である。図8に示されるように、熱供給往管140と空気抜き機構109の入口とが、第2抜圧配管142Aを介して接続される。第2抜圧配管142Aの圧力損失は、第4HPU復管135と貯留タンク101とを通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きい。
つまり、貯留式給湯システム1には、一端が第1復路100bの三方弁106と貯留タンク101との間に連通し、他端が空気抜き機構109の入口に連通する第1抜圧路100eと、一端が第2往路100cに連通し、他端が空気抜き機構109の入口に連通する第2抜圧路100fと、が形成される。つまり、一端が蓄熱回路1aに連通し、他端が熱供給路1dに連通する抜圧路1eが形成される。
<貯留式給湯システムの動作>
実施の形態3に係る貯留式給湯システムの動作について説明する。
(蓄熱動作)
図9は、本発明の実施の形態3に係る貯留式給湯システムの、蓄熱動作を説明するための図である。図9に示されるように、蓄熱動作では、蓄熱回路循環ポンプ104が稼働状態となり、また、三方弁106のBポート(流入口)がCポート(第1流出口)に連通される。蓄熱回路1aの流体が、熱源である冷媒熱交換器201で加熱され、貯留タンク101に貯留される。
この際、熱源である冷媒熱交換器201で加熱された流体に溶存する気体(空気等)は、貯留タンク101と比較して重力方向の上側に配設される第1抜圧配管136を通って空気抜き機構109に流入し、貯留式給湯システム1外へ排出される。
また、蓄熱回路1aを循環する流体は、第1抜圧配管136と第2抜圧配管142Aとを順に通って熱供給路1dに流入しようとする。しかし、第2抜圧配管142Aの圧力損失が、第4HPU復管135と貯留タンク101とを通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きいため、蓄熱回路1aを循環する流体が、熱供給路1dに流入することが抑制される。
(熱供給動作)
図10は、本発明の実施の形態3に係る貯留式給湯システムの、熱供給動作を説明するための図である。図10に示されるように、熱供給動作(熱供給体300の暖房動作等)では、蓄熱回路循環ポンプ104が稼働状態となり、また、三方弁106のBポート(流入口)がAポート(第2流出口)に連通される。流体が、熱源である冷媒熱交換器201で加熱され、熱供給体300に供給される。
この際、熱源である冷媒熱交換器201で加熱された流体に溶存する気体(空気等)は、第2抜圧配管142Aを通って空気抜き機構109に流入し、貯留式給湯システム1外へ排出される。
また、熱供給路1dを流れる流体は、第2抜圧配管142Aと第1抜圧配管136とを順に通って貯留タンク101に流入しようとする。しかし、第1抜圧配管136に第1逆止弁107が配設されているため、熱供給路1dを流れる流体が、貯留タンク101に流入することが抑制される。
<貯留式給湯システムの作用>
実施の形態3に係る貯留式給湯システムの作用について説明する。貯留式給湯システム1では、第2抜圧路100fの圧力損失が、第1復路100bの第1抜圧路100eとの連通部から貯留タンク101を介して第1往路100aの第2復路100dとの連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きい。そのため、貯留タンク101への流体の供給と熱供給体300への流体の供給とを同時に行わない貯留式給湯システム1において、熱供給路1dの圧力損失が大きいか否かに関わらず、蓄熱回路1aの流体と熱供給路1dの流体との混合を抑制しつつ、流体に溶存する気体(空気等)を排出することが可能となって、蓄熱回路循環ポンプ104にエア噛みが生じて蓄熱回路1a及び熱供給路1dの循環が停止することが抑制される。
実施の形態4.
以下に、実施の形態4に係る貯留式給湯システムについて説明する。なお、実施の形態1〜実施の形態3に係る貯留式給湯システムと重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
<貯留式給湯システムの構成>
実施の形態4に係る貯留式給湯システムの構成について説明する。
図11は、本発明の実施の形態4に係る貯留式給湯システムの、構成を説明するための図である。図11に示されるように、熱供給往管140と空気抜き機構109の入口とが、第2抜圧配管142Aを介して接続される。第1抜圧配管136には、第1逆止弁107が配設されない。第2抜圧配管142Aの圧力損失は、第4HPU復管135と貯留タンク101とを通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きい。
つまり、貯留式給湯システム1には、一端が第1復路100bの三方弁106と貯留タンク101との間に連通し、他端が空気抜き機構109の入口に連通する第1抜圧路100eと、一端が第2往路100cに連通し、他端が空気抜き機構109の入口に連通する第2抜圧路100fと、が形成される。つまり、一端が蓄熱回路1aに連通し、他端が熱供給路1dに連通する抜圧路1eが形成される。
<貯留式給湯システムの動作>
実施の形態4に係る貯留式給湯システムの動作について説明する。
(蓄熱動作)
図12は、本発明の実施の形態4に係る貯留式給湯システムの、蓄熱動作を説明するための図である。図12に示されるように、蓄熱動作では、蓄熱回路循環ポンプ104が稼働状態となり、また、三方弁106のBポート(流入口)がCポート(第1流出口)に連通される。蓄熱回路1aの流体が、熱源である冷媒熱交換器201で加熱され、貯留タンク101に貯留される。
この際、熱源である冷媒熱交換器201で加熱された流体に溶存する気体(空気等)は、貯留タンク101と比較して重力方向の上側に配設される第1抜圧配管136を通って空気抜き機構109に流入し、貯留式給湯システム1外へ排出される。
また、蓄熱回路1aを循環する流体は、第1抜圧配管136と第2抜圧配管142Aとを順に通って熱供給路1dに流入しようとする。しかし、第2抜圧配管142Aの圧力損失が、第4HPU復管135と貯留タンク101とを通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きいため、蓄熱回路1aを循環する流体が、熱供給路1dに流入することが抑制される。
(熱供給動作)
図13は、本発明の実施の形態4に係る貯留式給湯システムの、熱供給動作を説明するための図である。図13に示されるように、熱供給動作(熱供給体300の暖房動作等)では、蓄熱回路循環ポンプ104が稼働状態となり、また、三方弁106のBポート(流入口)がAポート(第2流出口)に連通される。流体が、熱源である冷媒熱交換器201で加熱され、熱供給体300に供給される。
この際、熱源である冷媒熱交換器201で加熱された流体に溶存する気体(空気等)は、第2抜圧配管142Aを通って空気抜き機構109に流入し、貯留式給湯システム1外へ排出される。
また、熱供給路1dを流れる流体は、第2抜圧配管142Aと第1抜圧配管136とを順に通って貯留タンク101に流入しようとする。熱供給往管140と外部熱供給往管310と熱供給体300と外部熱供給復管311と熱供給復管141とを通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至るまでの流路の圧力損失、つまり、熱供給路1dの圧力損失が、第2抜圧配管142Aと第1抜圧配管136と第4HPU復管135と貯留タンク101とを通って第1HPU往管130の熱供給復管141との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して小さい場合には、熱供給路1dを流れる流体が、第2抜圧配管142Aと第1抜圧配管136とを順に通って貯留タンク101に流入することが抑制される。
<貯留式給湯システムの作用>
実施の形態4に係る貯留式給湯システムの作用について説明する。貯留式給湯システム1では、第2抜圧路100fの圧力損失が、第1復路100bの第1抜圧路100eとの連通部から貯留タンク101を介して第1往路100aの第2復路100dとの連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きい。そのため、貯留タンク101への流体の供給と熱供給体300への流体の供給とを同時に行わない貯留式給湯システム1において、熱供給路1dの圧力損失が小さい場合に、蓄熱回路1aの流体と熱供給路1dの流体との混合を抑制しつつ、流体に溶存する気体(空気等)を排出することが可能となって、蓄熱回路循環ポンプ104にエア噛みが生じて蓄熱回路1a及び熱供給路1dの循環が停止することが抑制される。また、第1逆止弁107及び第2逆止弁108が必ずしも使用されなくてもよくなって、部品点数が削減されることとなって、貯留式給湯システム1の部品費等が削減される。
以上、実施の形態1〜実施の形態4について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態に他の実施の形態の一部又は全てが適用されてもよい。
1 貯留式給湯システム、1a 蓄熱回路、1b 間接給湯回路、1c 給湯路、1d 熱供給路、1e 抜圧路、100 貯留ユニット、100a 第1往路、100b 第1復路、100c 第2往路、100d 第2復路、100e 第1抜圧路、100f 第2抜圧路、101 貯留タンク、102 水熱交換器、103 間接給湯回路循環ポンプ、104 蓄熱回路循環ポンプ、105 ヒータ、106 三方弁、107 第1逆止弁、108 第2逆止弁、109 空気抜き機構、110 給湯復管、111 給湯往管、120 間接給湯往管、121 第1間接給湯復管、122 第2間接給湯復管、130 第1HPU往管、131 第2HPU往管、132 第1HPU復管、133 第2HPU復管、134 第3HPU復管、135 第4HPU復管、136 第1抜圧配管、140 熱供給往管、141 熱供給復管、142、142A 第2抜圧配管、200 HPU、201 冷媒熱交換器、210 HPU内部往管、211 HPU内部復管、220 HPU外部往管、221 HPU外部復管、300 熱供給体、310 外部熱供給往管、311 外部熱供給復管、400 給湯口、401 混合弁、410 外部給水管、411 外部給湯往管、412 外部給湯復管、413 外部給水分岐管。

Claims (5)

  1. 給湯に用いられる流体を貯留する貯留タンクと、
    前記貯留タンクに貯留される前記流体を熱源に導く第1往路と、
    前記熱源に導かれた前記流体を前記貯留タンクに導く第1復路と、
    前記第1往路に配設されたポンプと、
    前記第1復路の途中部に配設された流路切換装置と、
    一端が前記流路切換装置に連通し、他端が熱供給体に連通する第2往路と、
    一端が前記熱供給体に連通し、他端が前記第1往路の前記貯留タンクと前記ポンプとの間に連通する第2復路と、
    を備え、
    一端が前記第1復路の前記流路切換装置と前記貯留タンクとの間に連通し、他端が空気抜き機構の入口に連通する第1抜圧路と、一端が前記第2往路に連通し、他端が前記空気抜き機構の入口に連通する第2抜圧路と、が設けられ、
    前記第1抜圧路に、前記空気抜き機構の入口に向かう流れのみを許容する第1逆止弁が設けられた、
    ことを特徴とする貯留式給湯システム。
  2. 前記第1逆止弁において、前記空気抜き機構の入口に向かう流れは、重力方向の下側から上側に向かって流れ、
    前記第1逆止弁は、前記貯留タンクと比較して重力方向の上側に配設され、
    前記空気抜き機構の入口は、前記第1逆止弁と比較して重力方向の上側に配設された、
    ことを特徴とする請求項1に記載の貯留式給湯システム。
  3. 前記第2抜圧路に、前記空気抜き機構の入口に向かう流れのみを許容する第2逆止弁が設けられ、
    前記第2逆止弁において、前記空気抜き機構の入口に向かう流れは、重力方向の下側から上側に向かって流れ、
    前記空気抜き機構の入口は、前記第2逆止弁と比較して重力方向の上側に配設された、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の貯留式給湯システム。
  4. 前記第2抜圧路の圧力損失は、前記第1復路の前記第1抜圧路との連通部から前記貯留タンクを介して前記第1往路の前記第2復路との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きい、
    ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の貯留式給湯システム。
  5. 給湯に用いられる流体を貯留する貯留タンクと、
    前記貯留タンクに貯留される前記流体を熱源に導く第1往路と、
    前記熱源に導かれた前記流体を前記貯留タンクに導く第1復路と、
    前記第1往路に配設されたポンプと、
    前記第1復路の途中部に配設された流路切換装置と、
    一端が前記流路切換装置に連通し、他端が熱供給体に連通する第2往路と、
    一端が前記熱供給体に連通し、他端が前記第1往路の前記貯留タンクと前記ポンプとの間に連通する第2復路と、
    を備え、
    一端が前記第1復路の前記流路切換装置と前記貯留タンクとの間に連通し、他端が空気抜き機構の入口に連通する第1抜圧路と、一端が前記第2往路に連通し、他端が前記空気抜き機構の入口に連通する第2抜圧路と、が設けられ、
    前記第2抜圧路の圧力損失は、前記第1復路の前記第1抜圧路との連通部から前記貯留タンクを介して前記第1往路の前記第2復路との連通部に至るまでの流路の圧力損失と比較して、大きい、
    ことを特徴とする貯留式給湯システム。
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