JP6805910B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯装置に関する。

浴槽に残った湯の熱を貯湯タンク内へ回収する熱回収運転を実行可能な貯湯式給湯装置が知られている。特許文献１の装置では、貯湯タンクからの中温水出湯管と、風呂戻り配管とが、貯湯タンクの上下方向において別々に設けられており、かつ、風呂戻り配管は中温水出湯管よりも高い位置で貯湯タンクに接続されている。

特許文献２の装置では、一端が風呂熱交換器に接続された風呂熱交換器戻り管の他端を、中温水出湯管の途中に接続した構成において、給湯要求と風呂加熱要求とが同時にあった場合に、風呂熱交換器で放熱した貯湯タンク上部からの湯の一部または全部を直接給湯に利用する。

特開２０１３−３２９００号公報 特開２００８−２４９１６９号公報

特許文献１の装置では、風呂熱回収戻り口が中温水出湯口よりも上方に設置されているため、熱回収運転で回収した温水を中温水出湯口から取り出して利用することができない。

特許文献２の装置は、貯湯タンクの上部からの湯を風呂熱交換器に供給することしかできないので、熱回収運転を行うことは事実上困難である。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、熱回収運転により貯湯タンク内に生成した温水を給湯に有効に利用できる貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯装置は、貯湯タンクと、貯湯タンクの第一位置に連通する高温配管と、第一位置より低い第二位置で貯湯タンクに連通する中温配管と、第二位置より低い第三位置で貯湯タンクに連通する低温配管と、貯湯タンクから高温配管を通って供給される高温水と、貯湯タンクから中温配管を通って供給される中温水または水源から供給される低温水とを混合する混合手段と、混合手段へ中温水を供給可能な流路状態である中温水使用状態と、混合手段へ低温水を供給可能な流路状態である低温水使用状態とを切り替える流路切替手段と、浴槽からの浴水と、貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、熱交換器を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段と、第二位置と同じ高さの位置、または第二位置より低く第三位置より高い位置で貯湯タンクに連通する戻り配管と、混合手段、流路切替手段、及び流量調整手段を制御する制御手段と、を備え、浴槽内の浴水の熱を回収する熱回収運転において、貯湯タンクから低温配管を通って取り出されたタンク水が、熱交換器を通過した後に、戻り配管を通って貯湯タンク内に流入可能であり、制御手段は、熱回収運転の開始後、中温水使用状態になるように流路切替手段を制御するものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯装置は、貯湯タンクと、貯湯タンクの第一位置に連通する高温配管と、第一位置より低い第二位置で貯湯タンクに連通する中温配管と、第二位置より低い第三位置で貯湯タンクに連通する低温配管と、貯湯タンクから高温配管を通って供給される高温水と、貯湯タンクから中温配管を通って供給される中温水または水源から供給される低温水とを混合する混合手段と、混合手段へ中温水を供給可能な流路状態である中温水使用状態と、混合手段へ低温水を供給可能な流路状態である低温水使用状態とを切り替える流路切替手段と、浴槽からの浴水と、貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、熱交換器を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段と、第二位置と同じ高さの位置、または第二位置より低く第三位置より高い位置で貯湯タンクに連通する戻り配管と、混合手段、流路切替手段、及び流量調整手段を制御する制御手段と、を備え、浴槽内の浴水の熱を回収する熱回収運転において、貯湯タンクから低温配管を通って取り出されたタンク水が、熱交換器を通過した後に、戻り配管を通って貯湯タンク内に流入可能であり、制御手段は、熱回収運転の実行中、低温水使用状態になるように流路切替手段を制御するものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯装置は、貯湯タンクと、貯湯タンクの第一位置に連通する高温配管と、第一位置より低い第二位置で貯湯タンクに連通する中温配管と、第二位置より低い第三位置で貯湯タンクに連通する低温配管と、貯湯タンクから高温配管を通って供給される高温水と、貯湯タンクから中温配管を通って供給される中温水または水源から供給される低温水とを混合する混合手段と、混合手段へ中温水を供給可能な流路状態である中温水使用状態と、混合手段へ低温水を供給可能な流路状態である低温水使用状態とを切り替える流路切替手段と、浴槽からの浴水と、貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、熱交換器を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段と、第二位置と同じ高さの位置、または第二位置より低く第三位置より高い位置で貯湯タンクに連通する戻り配管と、混合手段、流路切替手段、及び流量調整手段を制御する制御手段と、中温水の温度を検出する手段と、戻り配管を流れるタンク水の温度である戻り温度を検出する手段と、を備え、浴槽内の浴水の熱を回収する熱回収運転において、貯湯タンクから低温配管を通って取り出されたタンク水が、熱交換器を通過した後に、戻り配管を通って貯湯タンク内に流入可能であり、制御手段は、熱回収運転の実行中に中温配管から混合手段へ温水が流れる場合には、戻り温度が中温水の温度に近づくように、流量調整手段を制御するものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯装置は、貯湯タンクと、貯湯タンクの第一位置に連通する高温配管と、第一位置より低い第二位置で貯湯タンクに連通する中温配管と、第二位置より低い第三位置で貯湯タンクに連通する低温配管と、貯湯タンクから高温配管を通って供給される高温水と、貯湯タンクから中温配管を通って供給される中温水または水源から供給される低温水とを混合する混合手段と、混合手段へ中温水を供給可能な流路状態である中温水使用状態と、混合手段へ低温水を供給可能な流路状態である低温水使用状態とを切り替える流路切替手段と、浴槽からの浴水と、貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、熱交換器を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段と、第二位置と同じ高さの位置、または第二位置より低く第三位置より高い位置で貯湯タンクに連通する戻り配管と、混合手段、流路切替手段、及び流量調整手段を制御する制御手段と、を備え、浴槽内の浴水の熱を回収する熱回収運転において、貯湯タンクから低温配管を通って取り出されたタンク水が、熱交換器を通過した後に、戻り配管を通って貯湯タンク内に流入可能であり、制御手段は、中温配管から混合手段へ温水が流れている最中に熱回収運転を実行する要求が発生した場合には、中温配管から混合手段への温水の流れが終了するまで、熱回収運転を開始しないものである。

本発明によれば、熱回収運転により貯湯タンク内に生成した温水を給湯に有効に利用することが可能となる。

実施の形態１による貯湯式給湯装置を示す図である。 図１に示す貯湯式給湯装置における中温水使用状態の回路構成図である。 図１に示す貯湯式給湯装置における熱回収運転のときの回路構成図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の貯湯式給湯装置３５を示す図である。図１に示すように、本実施の形態１の貯湯式給湯装置３５は、タンクユニット３３、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット７、及びリモコン装置４４を備える。ＨＰユニット７とタンクユニット３３との間は、ＨＰ往き配管１４とＨＰ戻り配管１５と図示しない電気配線とを介して接続されている。タンクユニット３３には、制御装置３６が内蔵されている。タンクユニット３３及びＨＰユニット７が備える各種弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御装置３６により制御される。

リモコン装置４４は、運転動作指令及び設定値の変更などに関する使用者の操作を受け付ける機能を有する。リモコン装置４４は、操作端末またはユーザーインターフェース装置の例である。制御装置３６とリモコン装置４４の間は、有線または無線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。リモコン装置４４には、図示を省略するが、貯湯式給湯装置３５の状態等の情報を表示する表示部、使用者が操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されている。リモコン装置４４は、台所に設置されてもよい。リモコン装置４４は、浴室に設置されてもよい。貯湯式給湯装置３５は、複数台のリモコン装置４４を備えてもよい。リモコン装置４４は、使用者に情報を音声、音等で報知してもよい。

ＨＰユニット７は、水を加熱する加熱手段の例である。ＨＰユニット７は、圧縮機１、水冷媒熱交換器３、膨張弁４、空気熱交換器６を冷媒配管５にて環状に接続した冷媒回路を備える。ＨＰユニット７は、この冷媒回路によりヒートポンプサイクルの運転を行う。水冷媒熱交換器３では、圧縮機１で圧縮された冷媒と、タンクユニット３３から導かれた水との間で熱を交換することで、水が加熱される。圧縮機１で圧縮された冷媒と、水道等の水源から直接供給される水とを水冷媒熱交換器３で熱交換させることができる構成を備えてもよい。

タンクユニット３３には、以下の各種部品及び配管などが内蔵されている。貯湯タンク８は、湯水を貯留する。貯湯タンク８の内部では、温度による水の密度の差によって、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成することができる。貯湯タンク８は、図示のような単一のタンクで構成されるものに限らず、直列に接続された複数のタンクを備えるものでもよい。以下の説明で、貯湯タンク８における高さ方向すなわち上下方向の位置に関して言及するが、貯湯タンク８が直列に接続された複数のタンクを備えるものである場合には、最上位のタンクから最下位のタンクまでの全体の階層において、上下方向の位置が特定されるものとする。

貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ａには、第三給水配管９ｃが接続されている。水道等の水源から第一給水配管９ａを通って供給される水は、減圧弁３１で所定圧力に調圧された上で、第三給水配管９ｃを通って貯湯タンク８内に流入する。貯湯タンク８の上部には、貯湯タンク８内に貯留された湯を貯湯式給湯装置３５の外部へ供給するための温水導入出口８ｄと、ＨＰ戻り配管１５に連通可能な温水導入出口８ｅとが設けられている。貯湯タンク８の表面には、複数の貯湯温度センサ４１，４２，４３が高さを変えて取り付けられている。貯湯温度センサ４１は、中温水導入出口８ｆと同じ高さの位置、または中温水導入出口８ｆに近い高さの位置にある。貯湯温度センサ４２は、貯湯温度センサ４１より高い位置にある。貯湯温度センサ４３は、貯湯温度センサ４１より低い位置にある。これらの貯湯温度センサ４１，４２，４３で貯湯タンク８内の湯水の温度分布を検出することにより、貯湯タンク８内の残湯量または蓄熱量を把握できる。

制御装置３６は、貯湯タンク８内の残湯量または蓄熱量に応じて、ＨＰユニット７による貯湯タンク８内の湯水の沸上運転の開始及び停止などを制御する。沸上運転では、以下のようになる。貯湯タンク８の下部から流出する低温水は、ＨＰ往き配管１４を経由してＨＰユニット７に導かれ、水冷媒熱交換器３において加熱され、高温水となる。この高温水は、ＨＰ戻り配管１５を経由して、貯湯タンク８の上部の温水導入出口８ｅから貯湯タンク８内に流入する。このような沸上運転が実行されることで、貯湯タンク８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っていく。制御装置３６は、貯湯温度センサ４１，４２，４３により把握される貯湯タンク８内の貯湯量または蓄熱量が所定量を超えると、沸上運転を終了する。

タンクユニット３３には、循環ポンプ１２及び風呂用熱交換器２０が内蔵されている。循環ポンプ１２は、各種配管に湯水を循環させるためのポンプであり、第一送水配管１３ａ上に設けられている。風呂用熱交換器２０は、貯湯タンク８から供給されるタンク水と、浴槽３０からの浴水との間で熱を交換する。風呂用熱交換器２０は、浴槽３０に接続されている風呂往き配管２７及び風呂戻り配管２８の途中に設置されている。風呂往き配管２７の途中には、風呂用熱交換器２０から出た熱交換後の浴水の温度を検出するための風呂往き温度センサ３７が設置されている。風呂戻り配管２８の途中には、浴水を循環させるための風呂循環ポンプ２９と、浴槽３０から出た浴水の温度を検出するための風呂戻り温度センサ３８と、浴槽３０内の水位レベルを検出するための水位センサ４６と、風呂戻り配管２８における水の循環を検出するためのフロースイッチ４７とが設置されている。

三方弁１１は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。三方弁１１は、ａ−ｃ、ｂ−ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

四方弁１６は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポート及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１６は、ａ−ｃ、ａ−ｄ、ｂ−ｃ、ｂ−ｄの４つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

四方弁１８は、入口となるａポートと、出口となるｂポート、ｃポート、及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１８は、ａ−ｂ、ａ−ｃ、ａ−ｄの３つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

タンクユニット３３は、低温配管１０、第一送水配管１３ａ、第一温水配管１７ａ、第二温水配管１７ｂ、第三温水配管１９ａ、第四温水配管１９ｂ、第五温水配管１９ｃを有している。低温配管１０は、貯湯タンク８の下部に設けられた水導出口８ｂと三方弁１１のａポートとを接続する。第一送水配管１３ａは、三方弁１１のｃポートと循環ポンプ１２の入口とを接続する。ＨＰ往き配管１４は、循環ポンプ１２の出口と、ＨＰユニット７の入口とを接続する。ＨＰ戻り配管１５は、ＨＰユニット７の出口と四方弁１６のｂポートとを接続する。第一温水配管１７ａは、四方弁１６のｄポートと、四方弁１８のａポートとを接続する。第三温水配管１９ａは、四方弁１８のｂポートと、貯湯タンク８上部の温水導入出口８ｅとを接続する。第四温水配管１９ｂは、四方弁１８のｄポートと、貯湯タンク８の上部に設けられた温水導入出口８ｄとを接続する。第五温水配管１９ｃは、四方弁１８のｃポートと、貯湯タンク８の上部から中間部の間に設けられた温水導入口８ｇとを接続する。

第一タンク循環配管２０ａは、温水導入出口８ｅと、風呂用熱交換器２０のタンク水の入口とを接続する。第二タンク循環配管２０ｃは、風呂用熱交換器２０のタンク水の出口と、三方弁１１のｂポートとを接続する。第二送水配管１３ｂは、ＨＰ往き配管１４における循環ポンプ１２とＨＰユニット７の入口との間から分岐し、四方弁１６のａポートに接続される。

さらに、タンクユニット３３は、中温配管７９、第一給水配管９ａ、第二給水配管９ｂ、第三給水配管９ｃ、第四給水配管９ｄ、給湯用混合弁２２、風呂用混合弁２３、中温水切替弁７８、給湯配管２４、風呂配管２５、戻り配管２０ｂ、及び逆止弁５０を有している。

中温水切替弁７８は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。中温水切替弁７８は、ａ−ｃ、ｂ−ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

給湯用混合弁２２は、第一入口、第二入口、及び出口を備える混合手段である。風呂用混合弁２３は、第一入口、第二入口、及び出口を備える混合手段である。

第一給水配管９ａの一端は水道等の水源に接続される。第一給水配管９ａの他端には減圧弁３１を介して第二給水配管９ｂ及び第三給水配管９ｃが接続される。第二給水配管９ｂは、中温水切替弁７８のａポートに接続されている。中温配管７９は、貯湯タンク８の中間部に設けられた中温水導入出口８ｆと中温水切替弁７８のｂポートとを接続している。戻り配管２０ｂは、第二タンク循環配管２０ｃの途中から分岐して、中温配管７９の途中に接続されている。逆止弁５０は、戻り配管２０ｂ上に、貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部へ向かう流れを阻害する方向に設置されている。第四給水配管９ｄの一端は、中温水切替弁７８のｃポートに接続されている。第四給水配管９ｄの他端は、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３のそれぞれの第一入口に接続されている。高温配管２１の一端は、貯湯タンク８の温水導入出口８ｄに連通する。高温配管２１の他端は、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３のそれぞれの第二入口に接続されている。

本実施の形態においては、以下のようになる。温水導入出口８ｄは、高温配管２１が貯湯タンク８に連通する「第一位置」に相当する。中温水導入出口８ｆは、中温配管７９が貯湯タンク８に連通する「第二位置」に相当する。「第二位置」は「第一位置」より低い位置である。水導出口８ｂは、低温配管１０が貯湯タンク８に連通する「第三位置」に相当する。「第三位置」は「第二位置」より低い位置である。

中温水切替弁７８は、第二給水配管９ｂと第四給水配管９ｄとが連通する第一流路状態と、中温配管７９と第四給水配管９ｄとが連通する第二流路状態の２つの流路状態を切替えて使用する。中温水切替弁７８を第一流路状態にすると、水源から供給される低温水が、第二給水配管９ｂ及び第四給水配管９ｄを通って、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３へ供給される状態になる。中温水切替弁７８の第一流路状態は、「低温水使用状態」に相当する。中温水切替弁７８を第二流路状態にすると、貯湯タンク８から中温配管７９を通って供給される中温水が、第四給水配管９ｄを通って、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３へ供給される状態になる。中温水切替弁７８の第二流路状態は、「中温水使用状態」に相当する。

給湯用混合弁２２は、貯湯タンク８から高温配管２１を通って供給される高温水と、第四給水配管９ｄから供給される低温水もしくは中温水との流量比を調整することにより、使用者がリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成し、給湯配管２４に流入させる。給湯用混合弁２２で温度調整された湯は、給湯配管２４から給湯栓３４を経由して、使用者が使用するシャワー、カラン等の蛇口（図示省略）に供給される。

風呂用混合弁２３は、貯湯タンク８から高温配管２１から供給される高温水と、第四給水配管９ｄから供給される低温水もしくは中温水との流量比を調整することにより、使用者がリモコン装置４４にて設定した設定温度、設定湯量の湯を生成し、風呂配管２５に流入させる。風呂用混合弁２３で設定温度に調整された湯は、風呂用流量センサ４５、風呂用電磁弁２６、風呂往き配管２７、風呂戻り配管２８を経て、浴槽３０へ流入する。本実施の形態の貯湯式給湯装置３５は、風呂自動運転を実行可能なものでもよい。リモコン装置４４にて風呂自動運転が設定されると、制御装置３６は、浴槽３０内の浴水の温度及び量が、リモコン装置４４で設定された温度及び量に維持されるように、必要に応じて、浴水の昇温、冷却、たし湯、さし水を行う。

図２は、図１に示す貯湯式給湯装置３５における中温水使用状態の回路構成図である。給湯栓３４から給湯する時の、中温水を使用する時の中温水切替弁７８の動作について説明する。中温水導入出口８ｆと同じ高さの位置、または中温水導入出口８ｆに近い高さの位置にある貯湯温度センサ４１で検出される温度は、貯湯タンク８から中温配管７９へ流出する中温水の温度に等しいとみなすことができる。以下の説明では、貯湯温度センサ４１で検出される温度を単に「中温水の温度」と称する。制御装置３６は、中温水を使用して給湯する場合、中温水の温度が、使用者によって設定された設定温度よりも低い場合には、中温水使用可能と判断する。制御装置３６は、中温水を使用する場合は、中温水切替弁７８を中温水使用状態に切り替える。制御装置３６は、中温水の温度が、使用者によって設定された設定温度よりも高い場合には、中温水の使用を許可しない。制御装置３６は、中温水の使用を許可しない場合には、中温水切替弁７８を低温水使用状態に切り替える。図２では、給湯用混合弁２２へ中温水を供給する場合を示したが、風呂用混合弁２３へ中温水を供給する場合も、上記と同様である。

本実施の形態の貯湯式給湯装置３５は、浴槽３０内の浴水の熱を回収する熱回収運転を実施可能である。図３は、図１に示す貯湯式給湯装置３５における熱回収運転のときの回路構成図である。熱回収運転のときには、以下のようになる。三方弁１１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制御される。これにより、低温配管１０と第一送水配管１３ａとが連通するとともに、第二タンク循環配管２０ｃへの流路が遮断される。四方弁１６は、ａポートとｄポートとが連通し、ｂポートとｃポートとが閉状態となるように制御される。これにより、第二送水配管１３ｂと第一温水配管１７ａとが連通するとともに、第二温水配管１７ｂ側を閉として貯湯タンク８の下部への流路が遮断される。四方弁１８は、ａポートとｂポートとが連通し、ｃポートとｄポートとが閉状態となるように制御される。これにより、第一温水配管１７ａと第三温水配管１９ａとが連通するとともに、第四温水配管１９ｂ及び第五温水配管１９ｃ側を閉として貯湯タンク８の中間部への流路が遮断される。

熱回収運転は、風呂循環ポンプ２９が動作を開始することで浴水の循環が開始された後に、上記のように三方弁１１、四方弁１６、及び四方弁１８が制御された状態で、循環ポンプ１２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８の水導出口８ｂから低温配管１０を通って流出した低温のタンク水は、三方弁１１、第一送水配管１３ａ、第二送水配管１３ｂ、四方弁１６、第一温水配管１７ａ、四方弁１８、第三温水配管１９ａ、及び第一タンク循環配管２０ａを通って、風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０内で、タンク水は、浴槽３０からの浴水の熱により加熱され、浴槽３０内の浴水の温度に近い温度になる。この加熱されたタンク水を以下「熱回収温水」と称する。熱回収温水は、風呂用熱交換器２０から、戻り配管２０ｂ、逆止弁５０、及び中温配管７９を通って、中温水導入出口８ｆから貯湯タンク８内に流入する。このようにして熱回収運転が実施されると、貯湯タンク８内の中温水導入出口８ｆの近くに、熱回収温水が貯留される。制御装置３６は、風呂戻り温度センサ３８で検出された温度が、所定の温度にまで低下すると、熱回収運転を終了する。

本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。貯湯タンク８内の中温水導入出口８ｆの近くに熱回収温水が貯留されるので、中温水使用状態で給湯すれば、熱回収温水が中温配管７９を通して給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ供給される。このため、熱回収温水を給湯に確実に利用できる。その結果、貯湯タンク８の上部の高温水の使用量が低減し、湯切れが起きづらくなるとともに、システム効率が向上し、省エネルギー性が高まる。

熱回収温水の温度は、浴槽３０内の浴水の温度以下である。このため、多くの場合、熱回収温水の温度は、使用者によって設定された設定温度以下となる。よって、貯湯タンク８内の中温水導入出口８ｆの近くに熱回収温水が貯留された状態は、多くの場合、中温水を使用可能な状態に該当する。そこで、制御装置３６は、熱回収運転の開始後、中温水使用状態になるように中温水切替弁７８を制御してもよい。熱回収運転の開始後、中温水使用状態で中温水切替弁７８を待機させることで、熱回収温水をより確実に給湯に利用することができる。

制御装置３６は、貯湯温度センサ４１により検出される中温水の温度が、使用者によって設定された設定温度よりも高い場合には、中温水切替弁７８を中温水使用状態から低温水使用状態に切り替える。これにより、使用者によって設定された温度の湯を安定して供給することができる。

本実施の形態では、戻り配管２０ｂが中温配管７９の途中の位置に連通している。これにより、以下の効果が得られる。中温配管７９とは別の位置で戻り配管２０ｂが貯湯タンク８に接続される構成に比べて、貯湯タンク８への配管接続箇所を減らすことができるので、装置構成を簡単にできる。また、貯湯タンク８から戻り配管２０ｂへの熱の流出を確実に抑制できる。

本実施の形態では、循環ポンプ１２により貯湯タンク８からタンク水を風呂用熱交換器２０へ供給するときに、循環ポンプ１２の回転速度を調整することで、風呂用熱交換器２０を通過するタンク水の流量を調整可能である。よって、本実施の形態において循環ポンプ１２は、風呂用熱交換器２０を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段に相当する。

戻り配管２０ｂに取り付けた温度センサ４８により、戻り配管２０ｂを流れる熱回収温水の温度を検出してもよい。戻り配管２０ｂを流れる熱回収温水の温度を以下「戻り温度」と称する。制御装置３６は、熱回収運転の実行中に中温配管７９から給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ温水が流れる場合には、温度センサ４８で検出される戻り温度が貯湯温度センサ４１で検出される中温水の温度に近づくように、循環ポンプ１２の運転を制御してもよい。例えば、制御装置３６は、戻り温度が中温水の温度より低い場合には循環ポンプ１２の回転速度を遅くするように補正し、戻り温度が中温水の温度より高い場合には循環ポンプ１２の回転速度を速くするように補正してもよい。上記のようにすることで、以下の効果が得られる。熱回収運転の実行中に中温配管７９から給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ温水が流れる場合には、貯湯タンク８から中温水が給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ流れるだけでなく、戻り配管２０ｂからの熱回収温水が給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ流れる可能性がある。戻り温度が中温水の温度に近づくように制御することで、戻り配管２０ｂからの熱回収温水が給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ流れた場合においても、給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３から流出する湯の温度の変動を確実に低減できる。

上述した制御に代えて、制御装置３６は、熱回収運転の実行中、低温水使用状態になるように中温水切替弁７８を制御し、中温配管７９側を遮断してもよい。この場合には、以下の効果が得られる。熱回収運転の実行中に給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３から給湯する場合に、戻り配管２０ｂからの熱回収温水が給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ流れることがないので、戻り温度にかかわらず、給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３から流出する湯の温度の変動を確実に防止できる。戻り配管２０ｂからの熱回収温水の全量を貯湯タンク８内に流入させることができるので、無駄のない熱回収運転を実現できる。

また、制御装置３６は、中温配管７９から給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ温水が流れている最中に熱回収運転を実行する要求が発生した場合には、中温配管７９から給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３への温水の流れが終了するまで、熱回収運転を開始しないようにしてもよい。これにより、以下のような効果が得られる。中温水の温度が、使用者が設定した設定温度に近い温度である場合には、給湯配管２４または風呂配管２５へ流れる湯のうち、中温配管７９からの中温水の混合比率が高い状態となる。この状態で、仮に熱回収運転が実施されると、中温配管７９の中温水に熱回収温水が混入することで、中温配管７９から給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３へ流れる温水の温度が大きく変動する可能性がある。その結果、給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３による温度制御が間に合わなくなり、給湯配管２４または風呂配管２５への出湯温度が不安定になる可能性がある。これに対し、中温配管７９から給湯用混合弁２２または風呂用混合弁２３への温水の流れが終了するまで、熱回収運転を開始しないようにすることで、上記のような出湯温度の不安定が発生することを確実に防止できる。

本実施の形態であれば、戻り配管２０ｂの水の逆流を防止する逆止弁５０を戻り配管２０ｂに設置したことで、以下の効果が得られる。貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部へ向かう流れが発生することを確実に防止できるので、貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部への熱の流出を確実に防止できる。

前述したように、本実施の形態では、戻り配管２０ｂが中温配管７９の途中の位置に連通している。すなわち、戻り配管２０ｂは中温配管７９と同じ位置で貯湯タンク８に連通する。このような構成に代えて、戻り配管２０ｂが、中温配管７９とは別に、中温水導入出口８ｆと同じ高さの位置で、貯湯タンク８に接続されてもよい。そのような構成においても、本実施の形態による効果に類似した効果が得られる。または、戻り配管２０ｂが、中温水導入出口８ｆより低く、かつ、水導出口８ｂより高い位置で、貯湯タンク８に連通するようにしてもよい。そのような構成においても、本実施の形態による効果に類似した効果が得られる。

１ 圧縮機、 ３ 水冷媒熱交換器、 ４ 膨張弁、 ５ 冷媒配管、 ６ 空気熱交換器、 ７ ＨＰユニット、 ８ 貯湯タンク、 ８ａ 水導入口、 ８ｂ 水導出口、 ８ｄ，８ｅ 温水導入出口、 ８ｆ 中温水導入出口、 ８ｇ 温水導入口、 ９ａ 第一給水配管、 ９ｂ 第二給水配管、 ９ｃ 第三給水配管、 ９ｄ 第四給水配管、 １０ 低温配管、 １１ 三方弁、 １２ 循環ポンプ、 １３ａ 第一送水配管、 １３ｂ 第二送水配管、 １６ 四方弁、 １７ａ 第一温水配管、 １７ｂ 第二温水配管、 １８ 四方弁、 １９ａ 第三温水配管、 １９ｂ 第四温水配管、 １９ｃ 第五温水配管、 ２０ 風呂用熱交換器、 ２０ａ 第一タンク循環配管、 ２０ｂ 戻り配管、 ２０ｃ 第二タンク循環配管、 ２１ 高温配管、 ２２ 給湯用混合弁、 ２３ 風呂用混合弁、 ２４ 給湯配管、 ２５ 風呂配管、 ２６ 風呂用電磁弁、 ２９ 風呂循環ポンプ、 ３０ 浴槽、 ３１ 減圧弁、 ３３ タンクユニット、 ３４ 給湯栓、 ３５ 貯湯式給湯装置、 ３６ 制御装置、 ４１，４２，４３ 貯湯温度センサ、 ４４ リモコン装置、 ４５ 風呂用流量センサ、 ４６ 水位センサ、 ４７ フロースイッチ、 ４８ 温度センサ、 ５０ 逆止弁、 ７８ 中温水切替弁、 ７９ 中温配管

Claims (6)

1. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの第一位置に連通する高温配管と、
   前記第一位置より低い第二位置で前記貯湯タンクに連通する中温配管と、
   前記第二位置より低い第三位置で前記貯湯タンクに連通する低温配管と、
   前記貯湯タンクから前記高温配管を通って供給される高温水と、前記貯湯タンクから前記中温配管を通って供給される中温水または水源から供給される低温水とを混合する混合手段と、
   前記混合手段へ前記中温水を供給可能な流路状態である中温水使用状態と、前記混合手段へ前記低温水を供給可能な流路状態である低温水使用状態とを切り替える流路切替手段と、
   浴槽からの浴水と、前記貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、
   前記熱交換器を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段と、
   前記第二位置と同じ高さの位置、または前記第二位置より低く前記第三位置より高い位置で前記貯湯タンクに連通する戻り配管と、
   前記混合手段、前記流路切替手段、及び前記流量調整手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記浴槽内の浴水の熱を回収する熱回収運転において、前記貯湯タンクから前記低温配管を通って取り出されたタンク水が、前記熱交換器を通過した後に、前記戻り配管を通って前記貯湯タンク内に流入可能であり、
   前記制御手段は、前記熱回収運転の開始後、前記中温水使用状態になるように前記流路切替手段を制御する貯湯式給湯装置。
2. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの第一位置に連通する高温配管と、
   前記第一位置より低い第二位置で前記貯湯タンクに連通する中温配管と、
   前記第二位置より低い第三位置で前記貯湯タンクに連通する低温配管と、
   前記貯湯タンクから前記高温配管を通って供給される高温水と、前記貯湯タンクから前記中温配管を通って供給される中温水または水源から供給される低温水とを混合する混合手段と、
   前記混合手段へ前記中温水を供給可能な流路状態である中温水使用状態と、前記混合手段へ前記低温水を供給可能な流路状態である低温水使用状態とを切り替える流路切替手段と、
   浴槽からの浴水と、前記貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、
   前記熱交換器を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段と、
   前記第二位置と同じ高さの位置、または前記第二位置より低く前記第三位置より高い位置で前記貯湯タンクに連通する戻り配管と、
   前記混合手段、前記流路切替手段、及び前記流量調整手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記浴槽内の浴水の熱を回収する熱回収運転において、前記貯湯タンクから前記低温配管を通って取り出されたタンク水が、前記熱交換器を通過した後に、前記戻り配管を通って前記貯湯タンク内に流入可能であり、
   前記制御手段は、前記熱回収運転の実行中、前記低温水使用状態になるように前記流路切替手段を制御する貯湯式給湯装置。
3. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの第一位置に連通する高温配管と、
   前記第一位置より低い第二位置で前記貯湯タンクに連通する中温配管と、
   前記第二位置より低い第三位置で前記貯湯タンクに連通する低温配管と、
   前記貯湯タンクから前記高温配管を通って供給される高温水と、前記貯湯タンクから前記中温配管を通って供給される中温水または水源から供給される低温水とを混合する混合手段と、
   前記混合手段へ前記中温水を供給可能な流路状態である中温水使用状態と、前記混合手段へ前記低温水を供給可能な流路状態である低温水使用状態とを切り替える流路切替手段と、
   浴槽からの浴水と、前記貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、
   前記熱交換器を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段と、
   前記第二位置と同じ高さの位置、または前記第二位置より低く前記第三位置より高い位置で前記貯湯タンクに連通する戻り配管と、
   前記混合手段、前記流路切替手段、及び前記流量調整手段を制御する制御手段と、
   前記中温水の温度を検出する手段と、
   前記戻り配管を流れるタンク水の温度である戻り温度を検出する手段と、
   を備え、
   前記浴槽内の浴水の熱を回収する熱回収運転において、前記貯湯タンクから前記低温配管を通って取り出されたタンク水が、前記熱交換器を通過した後に、前記戻り配管を通って前記貯湯タンク内に流入可能であり、
   前記制御手段は、前記熱回収運転の実行中に前記中温配管から前記混合手段へ温水が流れる場合には、前記戻り温度が前記中温水の温度に近づくように、前記流量調整手段を制御する貯湯式給湯装置。
4. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクの第一位置に連通する高温配管と、
   前記第一位置より低い第二位置で前記貯湯タンクに連通する中温配管と、
   前記第二位置より低い第三位置で前記貯湯タンクに連通する低温配管と、
   前記貯湯タンクから前記高温配管を通って供給される高温水と、前記貯湯タンクから前記中温配管を通って供給される中温水または水源から供給される低温水とを混合する混合手段と、
   前記混合手段へ前記中温水を供給可能な流路状態である中温水使用状態と、前記混合手段へ前記低温水を供給可能な流路状態である低温水使用状態とを切り替える流路切替手段と、
   浴槽からの浴水と、前記貯湯タンクからのタンク水との間で熱を交換する熱交換器と、
   前記熱交換器を通過するタンク水の流量を調整する流量調整手段と、
   前記第二位置と同じ高さの位置、または前記第二位置より低く前記第三位置より高い位置で前記貯湯タンクに連通する戻り配管と、
   前記混合手段、前記流路切替手段、及び前記流量調整手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記浴槽内の浴水の熱を回収する熱回収運転において、前記貯湯タンクから前記低温配管を通って取り出されたタンク水が、前記熱交換器を通過した後に、前記戻り配管を通って前記貯湯タンク内に流入可能であり、
   前記制御手段は、前記中温配管から前記混合手段へ温水が流れている最中に前記熱回収運転を実行する要求が発生した場合には、前記中温配管から前記混合手段への温水の流れが終了するまで、前記熱回収運転を開始しない貯湯式給湯装置。
5. 前記戻り配管が前記中温配管の途中に連通している請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
6. 前記戻り配管に設置され、前記戻り配管の水の逆流を防止する逆止弁を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。

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