JP6834494B2 - Hot water storage type water heater - Google Patents
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Description
本発明は、貯湯式給湯機に関する。 The present invention relates to a hot water storage type water heater.
従来から、貯湯タンク内の水を熱媒体として浴槽の湯と熱交換させることにより、熱を回収する熱回収運転に関する技術が開示されている。例えば、特許文献1の給湯システムでは、タンクの下部に備えられた出水口から取り出された水を熱交換器に導入するための構成を備えている。熱交換器では、浴槽の湯を循環させて出水口から取り出された水を加熱することが行われる。熱交換器で加熱された水は、タンクの下部に設けられた入水口からタンク内に戻される。
Conventionally, a technique relating to a heat recovery operation for recovering heat by exchanging heat with hot water in a bathtub using water in a hot water storage tank as a heat medium has been disclosed. For example, the hot water supply system of
上記特許文献1の装置の熱回収運転では、タンクの下部から取り出された水が、熱交換された後に再びタンクの下部から戻される。このような構成では、熱回収運転によってタンクの下部に溜められている水の温度が高くなる。この場合、熱回収運転において熱交換器に流入する水の温度が高くなるため、熱交換効率が低下するという課題がある。
In the heat recovery operation of the apparatus of
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、エネルギ効率の高い熱回収運転を行う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-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a hot water storage type water heater capable of performing heat recovery operation with high energy efficiency.
本発明に係る貯湯式給湯機は、第1貯湯タンクと、第2貯湯タンクと、第1貯湯タンクの下部と第2貯湯タンクの上部とを接続するタンク連結配管と、第2貯湯タンクの下部に市水を供給するための給水配管と、第2貯湯タンクの下部に溜められた水を加熱手段に供給する入水配管と、加熱手段により加熱された水を第1貯湯タンクの上部へ供給する出湯配管と、浴槽水循環回路を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴槽水と、熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、浴槽水循環回路及び熱交換器に浴槽水を循環させる浴槽水ポンプと、第2貯湯タンクの下部に溜められた水を熱媒体として熱交換器へ供給し、熱交換器を通過した熱媒体を第2貯湯タンクの下部よりも上の位置へと戻す熱回収回路と、熱回収回路及び熱交換器に熱媒体を循環させる循環ポンプと、浴槽水ポンプと、循環ポンプを制御する制御装置と、を備え、熱回収回路は、第2貯湯タンクの下部とタンク連結配管の途中の接続点とを接続する回収循環流路と、接続点から第2貯湯タンクの上部までのタンク連結配管と、を含んで構成されているものである。
また、本発明に係る貯湯式給湯機は、第1貯湯タンクと、第2貯湯タンクと、第1貯湯タンクの下部と第2貯湯タンクの上部とを接続するタンク連結配管と、第2貯湯タンクの下部に市水を供給するための給水配管と、第2貯湯タンクの下部に溜められた水を加熱手段に供給する入水配管と、加熱手段により加熱された水を第1貯湯タンクの上部へ供給する出湯配管と、浴槽水循環回路を介して浴槽に接続され、浴槽から導かれた浴槽水と、熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、浴槽水循環回路及び熱交換器に浴槽水を循環させる浴槽水ポンプと、第2貯湯タンクの下部に溜められた水を熱媒体として熱交換器へ供給し、熱交換器を通過した熱媒体を第2貯湯タンクの下部よりも上の位置へと戻す熱回収回路と、熱回収回路及び熱交換器に熱媒体を循環させる循環ポンプと、浴槽水ポンプと、循環ポンプを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、浴槽水ポンプを駆動させながら循環ポンプを駆動させる熱回収運転を行うように構成され、第1貯湯タンクの上部に接続された給湯配管と、給湯配管の湯の流れを検知する流量センサと、を備え、制御装置は、流量センサが湯の流れを検知した場合に、熱回収運転の実行を禁止するように構成されているものである。
The hot water storage type water supply machine according to the present invention has a tank connecting pipe connecting the first hot water storage tank, the second hot water storage tank, the lower part of the first hot water storage tank and the upper part of the second hot water storage tank, and the lower part of the second hot water storage tank. A water supply pipe for supplying city water, a water inlet pipe for supplying the water stored in the lower part of the second hot water storage tank to the heating means, and a water supply pipe for supplying the water heated by the heating means to the upper part of the first hot water storage tank. A heat exchanger that is connected to the tub via a hot water outlet pipe and a tub water circulation circuit and exchanges heat between the tub water guided from the tub and a heat medium, and tub water to the tub water circulation circuit and the heat exchanger. The tub water pump that circulates and the water stored in the lower part of the second hot water storage tank are supplied to the heat exchanger as a heat medium, and the heat medium that has passed through the heat exchanger is moved to a position above the lower part of the second hot water storage tank. The heat recovery circuit is provided with a heat recovery circuit for returning the water, a circulation pump for circulating the heat medium to the heat recovery circuit and the heat exchanger, a bath water pump, and a control device for controlling the circulation pump. The heat recovery circuit is a second hot water storage tank. It is configured to include a recovery circulation flow path that connects the lower part of the pipe and a connection point in the middle of the tank connection pipe, and a tank connection pipe from the connection point to the upper part of the second hot water storage tank.
Further, the hot water storage type water supply machine according to the present invention includes a tank connecting pipe connecting the first hot water storage tank, the second hot water storage tank, the lower part of the first hot water storage tank and the upper part of the second hot water storage tank, and the second hot water storage tank. Water supply pipe for supplying city water to the lower part of the water supply pipe, water inlet pipe for supplying the water stored in the lower part of the second hot water storage tank to the heating means, and water heated by the heating means to the upper part of the first hot water storage tank. A heat exchanger that is connected to the bathtub via a hot water supply pipe and a bath water circulation circuit and exchanges heat between the bath water guided from the bathtub and a heat medium, and a bathtub to the bathtub water circulation circuit and the heat exchanger. The bath water pump that circulates water and the water stored in the lower part of the second hot water storage tank are supplied to the heat exchanger as a heat medium, and the heat medium that has passed through the heat exchanger is above the lower part of the second hot water storage tank. A heat recovery circuit for returning to a position, a circulation pump for circulating a heat medium in the heat recovery circuit and a heat exchanger, a bath water pump, and a control device for controlling the circulation pump are provided, and the control device is a bath water pump. It is configured to perform a heat recovery operation that drives the circulation pump while driving, and is equipped with a hot water supply pipe connected to the upper part of the first hot water storage tank and a flow sensor that detects the flow of hot water in the hot water supply pipe, and is controlled. The device is configured to prohibit the execution of the heat recovery operation when the flow sensor detects the flow of hot water.
本発明の貯湯式給湯機によれば、熱回収運転において熱交換器を通過した熱媒体が第2貯湯タンクの下部よりも上の位置へと戻される。これにより、第2貯湯タンクの下部に溜められた水の温度が高くなることが防がれるので、エネルギ効率の高い熱回収運転を行うことが可能となる。 According to the hot water storage type water heater of the present invention, the heat medium that has passed through the heat exchanger in the heat recovery operation is returned to a position above the lower part of the second hot water storage tank. As a result, it is possible to prevent the temperature of the water stored in the lower part of the second hot water storage tank from rising, so that the heat recovery operation with high energy efficiency can be performed.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、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。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The elements common to each figure are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、実施の形態1における貯湯式ヒートポンプ給湯機の要部を示す構成図である。図1に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機1は、貯湯タンクユニット10とヒートポンプ加熱手段31とを備えた貯湯式給湯機として構成されている。ヒートポンプ加熱手段31は、ヒートポンプサイクルを利用するように構成されたユニットである。貯湯タンクユニット10とヒートポンプ加熱手段31とは、ヒートポンプ入水配管4とヒートポンプ出湯配管5とによって接続されている。また、貯湯タンクユニット10には、制御装置100が内蔵されている。貯湯タンクユニット10およびヒートポンプ加熱手段31が備える各種の弁類、ポンプ類等の作動は、これらと配線を介して接続された制御装置100により制御される。以下、貯湯式ヒートポンプ給湯機1の各構成要素について説明する。
[Structure of Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a main part of a hot water storage type heat pump water heater according to the first embodiment. The hot water storage type heat
貯湯タンクユニット10は、第1貯湯タンク2aと第2貯湯タンク2bを備えている。なお、以下の説明において、第1貯湯タンク2aと第2貯湯タンク2bを特に区別しないときには、単に「貯湯タンク2」と称する。第1貯湯タンク2aの下部と第2貯湯タンク2bの上部とは、タンク連結配管3によって接続されている。なお、ここでいう第2貯湯タンク2bの上部とは、図1に示すような第2貯湯タンク2bの上端部に限られない。すなわち、タンク連結配管3は、後述するヒートポンプ入水配管4又は給水配管6が接続されている第2貯湯タンク2bの下部よりも上の位置に接続されていればよい。
The hot water
第2貯湯タンク2bの下部は、ヒートポンプ入水配管4を介してヒートポンプ加熱手段31に接続されている。また、第1貯湯タンク2aの上部は、ヒートポンプ出湯配管5を介してヒートポンプ加熱手段31に接続されている。第2貯湯タンク2bの下部には、市水を供給するための給水配管6が接続されている。第1貯湯タンク2aには、ヒートポンプ加熱手段31を用いて加熱された高温水がヒートポンプ出湯配管5を介してタンク上部から流入される。
The lower portion of the second hot
図2は、ヒートポンプ加熱手段の構成を示す図である。ヒートポンプ加熱手段31は、貯湯タンクユニット10から導かれた低温水を加熱するための加熱手段の例である。ヒートポンプ加熱手段31は、圧縮機32、ガスクーラ33、内部熱交換器34、膨張弁35、空気熱交換器36を備えている。ヒートポンプ加熱手段31は、これらの部品が順に環状に接続された冷媒回路37を備え、冷凍サイクルすなわちヒートポンプサイクルの運転を行う。圧縮機32は、低圧冷媒ガスを圧縮する。冷媒は、例えば二酸化炭素でもよい。ガスクーラ33は、圧縮機32から吐出された高温高圧の冷媒と、貯湯タンクユニット10から導かれた低温水との間で熱を交換する。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a heat pump heating means. The heat pump heating means 31 is an example of a heating means for heating the low-temperature water led from the hot water
膨張弁35は、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒にする減圧装置の例である。減圧された低圧冷媒は、気液二相の状態になる。空気熱交換器36は、低圧冷媒と大気との間で熱を交換する熱交換器である。空気熱交換器36において、低圧冷媒は、大気の熱を吸収することで蒸発する。内部熱交換器34は、高圧流路及び低圧流路を備える。内部熱交換器34は、高圧流路を流れる高圧冷媒と、低圧流路を流れる低圧冷媒との間で熱を交換する。空気熱交換器36で蒸発した低圧冷媒ガスは、内部熱交換器34の低圧流路を経由して、圧縮機32に吸入される。
The
図1に示すように、ヒートポンプ入水配管4の途中には、熱源ポンプ7が設けられている。熱源ポンプ7が駆動されると、第2貯湯タンク2bの下部に溜められた水がヒートポンプ加熱手段31のガスクーラ33へと送られる。ヒートポンプ加熱手段31では、ガスクーラ33での熱交換によって導入された水が加熱される。加熱後の高温水は、ヒートポンプ出湯配管5を介して第1貯湯タンク2aの上部からタンク内へと溜められる。このような沸き上げ運転が行われることにより、第1貯湯タンク2aの上部から下部、そしてタンク連結配管3を介して第2貯湯タンク2bの上部から下部へと順に高温水が溜められる。
As shown in FIG. 1, a
第1貯湯タンク2aの上部には、第1貯湯タンク2aの上部に溜められた高温水を取り出すための高温配管8が接続されている。高温配管8は、給水配管6から分岐した低温配管9とともに給湯混合弁11に接続されている。給湯混合弁11は、高温配管8を流れる高温水と低温配管9を流れる低温水とを混合する。給湯混合弁11によって温度調整された湯は、ユーザーからの給湯要求を受けて給湯配管12から台所の蛇口又は浴室内のシャワー等の給湯負荷へと供給される。以下、このような湯の供給動作を給湯運転と称する。また、給湯配管12には、給湯配管12を流れる湯の流量を検出する給湯流量センサ13が配置されている。
A
次に、実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1の特徴的な構成について説明する。貯湯式ヒートポンプ給湯機1の貯湯タンクユニット10は、第2貯湯タンク2bの下部とタンク連結配管3とを接続する回収循環流路15を備えている。これにより、第2貯湯タンク2bの下部から回収循環流路15及びタンク連結配管3を介して第2貯湯タンク2bの上部へと戻る熱回収回路が形成される。回収循環流路15の途中には、ふろ熱交換器16が設けられている。ふろ熱交換器16は、熱回収回路を流れる水を熱媒体として、浴槽内の浴槽水との間で熱交換を行うための熱交換である。ふろ熱交換器16は、浴槽水を循環させる浴槽水循環回路20の途中に設けられている。また、浴槽水循環回路20の途中には、浴槽水を循環させる浴槽水ポンプとしてのふろ熱一次ポンプ21が設置されている。
Next, the characteristic configuration of the hot water storage type heat
第2貯湯タンク2bの下部とふろ熱交換器16との間の回収循環流路15には、循環ポンプとしてのふろ熱二次ポンプ17が設けられている。ふろ熱二次ポンプ17は、第2貯湯タンク2bの下部に溜められた水を取り出してふろ熱交換器16へと送る。また、回収循環流路15においてふろ熱交換器16の下流側には、逆止弁18が設けられている。逆止弁18は、回収循環流路15の逆流、つまり図中の方向Aと反対方向への水流を規制する。
A bath heat
第1貯湯タンク2aにおけるタンク連結配管3との接続部には、第1バッフル22が設けられている。また、第2貯湯タンク2bにおけるタンク連結配管3との接続部には、第2バッフル23が設けられている。第1バッフル22,第2バッフル23は、タンク連結配管3から第1貯湯タンク2a,第2貯湯タンク2bへと流入する水流によってタンク内の水が撹拌されることを防ぐためのものである。
A
[実施の形態1の動作]
次に、実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1の特徴的な動作について説明する。実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1は、浴槽水から熱を回収する熱回収運転を行う。図3は、実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機の熱回収運転時の回路構成図である。なお、ここでいう熱回収運転とは、浴槽内に湯が張られている状態で、浴槽内の熱を回収して貯湯タンク2内に蓄える運転のことである。この熱回収運転時には、制御装置100は、ふろ熱一次ポンプ21を駆動するとともにふろ熱二次ポンプ17を駆動する。ふろ熱一次ポンプ21が駆動されると、浴槽内の浴槽水が浴槽水循環回路20を循環する。また、ふろ熱二次ポンプ17が駆動されると、第2貯湯タンク2bの下部に溜められた低温水が熱回収回路を循環する。ふろ熱交換器16に流入された低温水は、浴槽水との熱交換によって加熱された後、第2貯湯タンク2bの上部からタンク内に流入する。
[Operation of the first embodiment]
Next, the characteristic operation of the hot water storage type heat
このような熱回収運転によれば、以下のような作用及び効果が得られる。熱回収運転では、第2貯湯タンク2bの下部に溜められた低温水がふろ熱交換器16において加熱された後、第2貯湯タンク2bの上部に戻される。このような熱回収運転によれば、第2貯湯タンク2bの下部に溜められた低温水の温度が高くなることを防ぐことができる。これにより、ふろ熱交換器16において低温水と浴槽水との温度差が小さくなることが抑制されるので、エネルギ効率の高い熱回収運転を行うことが可能となる。また、実施の形態1の熱回収運転では、第1貯湯タンク2aに対する水の出入りがない。これにより、第1貯湯タンク2a内の有効熱量の減少を防ぎつつ浴槽水から熱を回収することが可能となる。
According to such a heat recovery operation, the following actions and effects can be obtained. In the heat recovery operation, the low-temperature water stored in the lower part of the second hot
実施の形態1の熱回収運転によれば、タンク連結配管3の一部が熱回収回路を兼ねている。このため、同等の機能をよりコストを安く実現するいわゆるVE(Value Engineering)を達成することが可能となる。
According to the heat recovery operation of the first embodiment, a part of the
なお、上記のような配管構成では、熱回収運転が行われた場合に、回収循環流路15とタンク連結配管3との接続点P1からタンク連結配管3を介して第2貯湯タンク2bに至る第1熱回収経路と、当該接続点P1からタンク連結配管3、第1貯湯タンク2a、ヒートポンプ出湯配管5、ヒートポンプ加熱手段31及びヒートポンプ入水配管4を介して第2貯湯タンク2bに至る第2熱回収経路とが形成される。このため、回収循環流路15をタンク連結配管3に接続する構成では、上記第1熱回収経路の圧力損失が第2熱回収経路の圧力損失よりも小さくなるように、配管長、配管径、及び配置部品等を設定することが好ましい。これにより、熱回収運転が行われた場合に、熱回収後の水が第1貯湯タンク2aに流入することを防ぐことができる。
In the piping configuration as described above, when the heat recovery operation is performed, the connection point P1 between the recovery
また、上記のような配管構成では、給湯運転が行われた場合に、第2貯湯タンク2bからタンク連結配管3を介して接続点P1へと至る第1給湯経路と、第2貯湯タンク2bから回収循環流路15を介して接続点P1へと至る第2給湯経路とが形成される。このため、回収循環流路15をタンク連結配管3に接続する構成では、上記第1給湯経路の圧力損失が第2給湯経路の圧力損失よりも小さくなるように、配管長、配管径、及び配置部品等を設定することが好ましい。これにより、給湯運転が行われた場合に、第2貯湯タンク2bの下部から取り出した低温水が第1貯湯タンク2aに流入することを防ぐことができる。
Further, in the above piping configuration, when the hot water supply operation is performed, the first hot water supply route from the second hot
実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1では、回収循環流路15の途中に逆止弁18を備えている。これにより、第2貯湯タンク2b内の水の温度分布が変化した場合であっても、回収循環流路15内の水が対流によって逆流することを防ぐことができる。これにより、第2貯湯タンク2b又はタンク連結配管3内の高温水が回収循環流路15へ流れることによる放熱を抑制してエネルギ効率を高めることができる。
The hot water storage type heat
実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1では、第2貯湯タンク2bの下部からふろ熱交換器16にかけての回収循環流路15にふろ熱二次ポンプ17が設けられている。このような構成によれば、ふろ熱二次ポンプ17の吸入側が確実に水で満たされるため、ポンプ内へのエアの混入によって送水ができなくなることを防ぐことができる。
In the hot water storage type heat
実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1では、第1バッフル22を備えている。これにより、例えば、給湯中に熱回収運転が行われてタンク連結配管3から第1貯湯タンク2aに水が流入したとしても、第1貯湯タンク2a内の温度分布を不要に乱すことが回避される。これにより、第1貯湯タンク2a内の有効熱量の減少を軽減することができる。
The hot water storage type heat
実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1では、第2バッフル23を備えている。これにより、例えば、熱回収運転において熱回収回路を介して第2貯湯タンク2bの上部からタンク内へ流入される湯量が大きい場合等であっても第2貯湯タンク2b内の水が急速に撹拌されて下部に溜められた水の温度が高くなることを抑制することができる。
The hot water storage type heat
ところで、実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1では、熱回収運転の実行中に給湯運転が開始された場合には、熱回収運転を中断することが好ましい。このような制御は、例えば、制御装置100が給湯流量センサ13によって給湯運転が行われていることを検知している期間は、熱回収運転の実行を禁止する構成とすればよい。このような制御によれば、熱回収後の比較的低温の水が第1貯湯タンク2aの下部からタンク内に侵入することによるタンク内の温度分布の乱れを抑制することが可能となる。
By the way, in the hot water storage type heat
また、実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1では、回収循環流路15をタンク連結配管3の途中に接続する構成とした。しかしながら、回収循環流路15は、第2貯湯タンク2bの上部に直接接続する構成でもよい。
Further, in the hot water storage type heat
[実施の形態1の適用例]
図4は、実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機の適用例を示す図である。なお、図4において、図1と共通する要素についてはその説明を省略又は簡略化する。
[Application Example of Embodiment 1]
FIG. 4 is a diagram showing an application example of the hot water storage type heat pump water heater of the first embodiment. In FIG. 4, the description of the elements common to those in FIG. 1 will be omitted or simplified.
実施の形態1の貯湯式ヒートポンプ給湯機1は、例えば図4に示すシステムに適用することができる。図4に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機1は、第1三方弁40、第2三方弁41および四方弁42を有している。第1三方弁40は、水が流入する2つの入口であるbポート及びcポートと、湯水が流出する1つの出口であるaポートとを有している。第1三方弁40は、bポートもしくはcポートのどちらかから水が流入するように水の経路を切り替え可能に構成されている。第2三方弁41は、水が流入する2つの入口であるaポート及びbポートと、湯水が流出する1つの出口であるcポートとを有している。第2三方弁41は、aポートもしくはbポートのどちらかから水が流入するように水の経路を切り替え可能に構成されている。四方弁42は、水が流入する2つの入口であるaポート及びbポートと、水が流出する2つの出口であるcポート及びdポートとを有している。四方弁42は、3つの経路、すなわち、a−c経路、b−c経路、および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 hot water storage type heat
また、貯湯式ヒートポンプ給湯機1は、配管43、配管44、配管45、配管46、配管47、配管48、配管49、配管50及び配管51を有している。配管43は、第2貯湯タンク2bの下部と第1三方弁40のbポートとを接続する流路である。また、配管49は、第1三方弁40のaポートとヒートポンプ加熱手段31の入口側とを接続する流路である。また、配管48は、ヒートポンプ加熱手段31の出口側と四方弁42のaポートとを接続する流路である。また、配管44は、四方弁42のcポートと第2三方弁41のaポートとを接続する流路である。そして、配管45は、四方弁42のdポートと第2貯湯タンク2bの下部とを接続する流路である。配管51は、タンク連結配管3の途中と第2三方弁41のcポートとを接続する流路である。配管47は、配管51のふろ熱交換器16の出口側の部位と第1三方弁40のcポートとを接続する流路である。更に、配管46は、配管49における熱源ポンプ7の出口側の部位と四方弁42のbポートとを接続する流路である。配管50は、第2三方弁41のbポートと第1貯湯タンク2aの上部を接続する流路である。
Further, the hot water storage type heat pump
また、貯湯式ヒートポンプ給湯機1は、ふろ混合弁60を備えている。ふろ混合弁60の2つの入口は、高温配管8と低温配管9にそれぞれ接続されている。配管61は、ふろ混合弁60の1つの出口と浴槽水循環回路20の途中とを接続している。配管61の途中には電磁弁62が設けられている。ふろ混合弁60は、高温配管8を流れる高温水と低温配管9を流れる低温水とを混合する。電磁弁62は、配管61の開状態と閉状態とを切り替える。
Further, the hot water storage type heat
このように構成されたシステムでは、貯湯式ヒートポンプ給湯機1の各要素が以下の構成によって実現されている。ヒートポンプ入水配管4は配管43及び配管49により実現されている。ヒートポンプ出湯配管5は、配管48、配管44及び配管50により実現されている。回収循環流路15は、配管43、配管49、配管46、配管44及び配管51により実現されている。また、ふろ熱二次ポンプ17は、熱源ポンプ7により実現されている。
In the system configured in this way, each element of the hot water storage type heat
図4に示すシステムでは、以下の図5〜図7に示す運転状態に応じて第1三方弁40、第2三方弁41及び四方弁42を制御して、貯湯タンクユニット10内の水の流路を切り替えて使用するようになっている。図5は、図4に示すシステムの湯張り運転時の回路構成図である。なお、ここでいう湯張り運転とは、貯湯タンク2内に蓄えた高温の水を浴槽に給湯する運転のことである。この湯張り運転時には、電磁弁62が開弁されることにより、配管61から浴槽水循環回路20を介して浴槽へと連通する流路が形成される。制御装置100は、浴槽への給湯温度が目標温度となるようにふろ混合弁60を調整する。なお、湯張り運転が行なわれると第1貯湯タンク2a内の高温水が減少する。このため、湯張り運転では、第2貯湯タンク2bの上部からタンク連結配管3を介して第1貯湯タンク2aの下部へと湯が供給される。
In the system shown in FIG. 4, the first three-
次に、図6は、図4に示すシステムの追い焚き運転時の回路構成図である。なお、ここでいう追い焚き運転とは、ふろ熱交換器16において貯湯タンク2内に貯えた高温の水と浴槽水との間の熱交換を行い、浴槽水の加熱を行う運転である。この追い焚き運転時には、第1三方弁40は、cポートとa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、配管47と配管49とが連通するとともに、配管43側が閉状態とされる。また、四方弁42は、bポートとdポートとが連通しcポートとaポートとが閉状態となるように制御される。これにより、配管46と配管45とが連通するとともに、配管48側と配管44側とが閉状態となる。
Next, FIG. 6 is a circuit configuration diagram during the reheating operation of the system shown in FIG. The reheating operation referred to here is an operation in which the
追い焚き運転は、上記のように第1三方弁40および四方弁42が制御された状態で、熱源ポンプ7とふろ熱一次ポンプ21の運転を開始することにより実行される。なお、この追い焚き運転状態では、ヒートポンプ加熱手段31の運転が停止されている。その結果、第1貯湯タンク2aの上部から流出する高温水は、配管51を経由してふろ熱交換器16に導かれ、浴槽水との間で熱交換が行われる。熱交換により低温となった低温水は、配管51、配管47、第1三方弁40、配管49、熱源ポンプ7、配管46、四方弁42および配管45を経由して、第2貯湯タンク2bの下部からからタンク内に戻される。なお、追い焚き運転が行なわれると第1貯湯タンク2a内の高温水が減少する。このため、追い焚き運転では、第2貯湯タンク2bの上部からタンク連結配管3を介して第1貯湯タンク2aの下部へと湯が供給される。
The reheating operation is executed by starting the operation of the
次に、図7は、図4に示すシステムの熱回収運転時の回路構成図である。この熱回収運転時には、第1三方弁40は、bポートとaポートとが連通しcポートが閉状態となるように制御される。これにより、配管43と配管49とが連通するとともに、配管47側が閉状態とされる。また、四方弁42は、bポートとcポートとが連通しa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、配管46と配管44とが連通するとともに、配管48側と配管45側とが閉状態となる。また、第2三方弁41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、配管44と配管51とが連通するとともに、配管50側が閉状態とされる。
Next, FIG. 7 is a circuit configuration diagram during the heat recovery operation of the system shown in FIG. During this heat recovery operation, the first three-
熱回収運転は、上記のように第1三方弁40、第2三方弁41および四方弁42が制御された状態で、熱源ポンプ7とふろ熱一次ポンプ21の運転を開始することにより実行される。なお、この熱回収運転状態では、ヒートポンプ加熱手段31の運転が停止されている。その結果、第2貯湯タンク2bの下部から流出する低温水は、配管43、第1三方弁40、配管49、熱源ポンプ7、配管46、四方弁42、配管44、第2三方弁41及び配管51を経由してふろ熱交換器16に導かれ、浴槽水との間で熱交換が行われる。熱交換により浴槽水の熱を回収した水は、配管51及びタンク連結配管3を経由して、第2貯湯タンク2bの上部からからタンク内に戻される。なお、熱回収運転が行なわれている期間は、第1貯湯タンク2aに対する水の出入りはない。
The heat recovery operation is executed by starting the operation of the
このように、図4に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機1によれば、第1三方弁40、第2三方弁41および四方弁42を制御して、湯張り運転、追い焚き運転及び熱回収運転を実現することができる。
As described above, according to the hot water storage type heat
1 貯湯式ヒートポンプ給湯機、 2a 第1貯湯タンク、 2b 第2貯湯タンク、 3 タンク連結配管、 4 ヒートポンプ入水配管、 5 ヒートポンプ出湯配管、 6 給水配管、 7 熱源ポンプ、 8 高温配管、 9 低温配管、 10 貯湯タンクユニット、 11 給湯混合弁、 12 給湯配管、 13 給湯流量センサ、 15 回収循環流路、 16 ふろ熱交換器、 17 ふろ熱二次ポンプ、 18 逆止弁、 20 浴槽水循環回路、 21 ふろ熱一次ポンプ、 22 第1バッフル、 23 第2バッフル、 31 ヒートポンプ加熱手段、 32 圧縮機、 33 ガスクーラ、 34 内部熱交換器、 35 膨張弁、 36 空気熱交換器、 37 冷媒回路、 40 第1三方弁、 41 第2三方弁、 42 四方弁、 43,44,45,46,47,48,49,50,51 配管、 60 混合弁、 61 配管、 62 電磁弁、 100 制御装置 1 Hot water storage type heat pump water supply machine, 2a 1st hot water storage tank, 2b 2nd hot water storage tank, 3 tank connection pipe, 4 heat pump water inlet pipe, 5 heat pump hot water outlet pipe, 6 water supply pipe, 7 heat source pump, 8 high temperature pipe, 9 low temperature pipe, 10 Hot water storage tank unit, 11 Hot water supply mixing valve, 12 Hot water supply piping, 13 Hot water supply flow sensor, 15 Recovery circulation flow path, 16 Bath heat exchanger, 17 Bath heat secondary pump, 18 Check valve, 20 Bath water circulation circuit, 21 Bath Primary heat pump, 22 1st baffle, 23 2nd baffle, 31 Heat pump heating means, 32 Compressor, 33 Gas cooler, 34 Internal heat exchanger, 35 Expansion valve, 36 Air heat exchanger, 37 Coolant circuit, 40 1st 3rd way Valve, 41 2nd 3-way valve, 42 4-way valve, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 piping, 60 mixing valve, 61 piping, 62 electromagnetic valve, 100 control device
Claims (9)
第2貯湯タンクと、
前記第1貯湯タンクの下部と前記第2貯湯タンクの上部とを接続するタンク連結配管と、
前記第2貯湯タンクの下部に市水を供給するための給水配管と、
前記第2貯湯タンクの下部に溜められた水を加熱手段に供給する入水配管と、
前記加熱手段により加熱された水を前記第1貯湯タンクの上部へ供給する出湯配管と、
浴槽水循環回路を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴槽水と、熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、
前記浴槽水循環回路及び前記熱交換器に浴槽水を循環させる浴槽水ポンプと、
前記第2貯湯タンクの下部に溜められた水を前記熱媒体として前記熱交換器へ供給し、前記熱交換器を通過した前記熱媒体を前記第2貯湯タンクの前記下部よりも上の位置へと戻す熱回収回路と、
前記熱回収回路及び前記熱交換器に前記熱媒体を循環させる循環ポンプと、
前記浴槽水ポンプと、前記循環ポンプを制御する制御装置と、
を備え、
前記熱回収回路は、
前記第2貯湯タンクの下部と前記タンク連結配管の途中の接続点とを接続する回収循環流路と、
前記接続点から前記第2貯湯タンクの上部までの前記タンク連結配管と、
を含んで構成されていることを特徴とする貯湯式給湯機。 The first hot water storage tank and
The second hot water storage tank and
A tank connecting pipe connecting the lower part of the first hot water storage tank and the upper part of the second hot water storage tank, and
A water supply pipe for supplying city water to the lower part of the second hot water storage tank,
A water inlet pipe that supplies the water stored in the lower part of the second hot water storage tank to the heating means, and
A hot water outlet pipe that supplies water heated by the heating means to the upper part of the first hot water storage tank, and
A heat exchanger that is connected to the bathtub via a bathtub water circulation circuit and exchanges heat between the bathtub water guided from the bathtub and a heat medium.
A bathtub water pump that circulates bathtub water to the bathtub water circulation circuit and the heat exchanger,
The water stored in the lower part of the second hot water storage tank is supplied to the heat exchanger as the heat medium, and the heat medium that has passed through the heat exchanger is moved to a position above the lower part of the second hot water storage tank. With a heat recovery circuit to return
A circulation pump that circulates the heat medium through the heat recovery circuit and the heat exchanger,
The bathtub water pump, a control device for controlling the circulation pump, and the like.
With
The heat recovery circuit
A recovery circulation flow path that connects the lower part of the second hot water storage tank and a connection point in the middle of the tank connecting pipe,
The tank connecting pipe from the connection point to the upper part of the second hot water storage tank, and
A hot water storage type water heater characterized by being configured to include.
前記給湯配管の湯の流れを検知する流量センサと、を備え、
前記制御装置は、前記流量センサが湯の流れを検知した場合に、前記熱回収運転の実行を禁止するように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の貯湯式給湯機。 The hot water supply pipe connected to the upper part of the first hot water storage tank and
It is equipped with a flow rate sensor that detects the flow of hot water in the hot water supply pipe.
The hot water storage type water heater according to claim 4 , wherein the control device is configured to prohibit execution of the heat recovery operation when the flow rate sensor detects the flow of hot water.
第2貯湯タンクと、
前記第1貯湯タンクの下部と前記第2貯湯タンクの上部とを接続するタンク連結配管と、
前記第2貯湯タンクの下部に市水を供給するための給水配管と、
前記第2貯湯タンクの下部に溜められた水を加熱手段に供給する入水配管と、
前記加熱手段により加熱された水を前記第1貯湯タンクの上部へ供給する出湯配管と、
浴槽水循環回路を介して浴槽に接続され、前記浴槽から導かれた浴槽水と、熱媒体との間で熱を交換する熱交換器と、
前記浴槽水循環回路及び前記熱交換器に浴槽水を循環させる浴槽水ポンプと、
前記第2貯湯タンクの下部に溜められた水を前記熱媒体として前記熱交換器へ供給し、前記熱交換器を通過した前記熱媒体を前記第2貯湯タンクの前記下部よりも上の位置へと戻す熱回収回路と、
前記熱回収回路及び前記熱交換器に前記熱媒体を循環させる循環ポンプと、
前記浴槽水ポンプと、前記循環ポンプを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記浴槽水ポンプを駆動させながら前記循環ポンプを駆動させる熱回収運転を行うように構成され、
前記第1貯湯タンクの上部に接続された給湯配管と、
前記給湯配管の湯の流れを検知する流量センサと、を備え、
前記制御装置は、前記流量センサが湯の流れを検知した場合に、前記熱回収運転の実行を禁止するように構成されていることを特徴とする貯湯式給湯機。 The first hot water storage tank and
The second hot water storage tank and
A tank connecting pipe connecting the lower part of the first hot water storage tank and the upper part of the second hot water storage tank, and
A water supply pipe for supplying city water to the lower part of the second hot water storage tank,
A water inlet pipe that supplies the water stored in the lower part of the second hot water storage tank to the heating means, and
A hot water outlet pipe that supplies water heated by the heating means to the upper part of the first hot water storage tank, and
A heat exchanger that is connected to the bathtub via a bathtub water circulation circuit and exchanges heat between the bathtub water guided from the bathtub and a heat medium.
A bathtub water pump that circulates bathtub water to the bathtub water circulation circuit and the heat exchanger,
The water stored in the lower part of the second hot water storage tank is supplied to the heat exchanger as the heat medium, and the heat medium that has passed through the heat exchanger is moved to a position above the lower part of the second hot water storage tank. With a heat recovery circuit to return
A circulation pump that circulates the heat medium through the heat recovery circuit and the heat exchanger,
The bathtub water pump, a control device for controlling the circulation pump, and the like.
With
The control device is configured to perform a heat recovery operation for driving the circulation pump while driving the bathtub water pump.
The hot water supply pipe connected to the upper part of the first hot water storage tank and
It is equipped with a flow rate sensor that detects the flow of hot water in the hot water supply pipe.
The control device is a hot water storage type water heater, which is configured to prohibit execution of the heat recovery operation when the flow rate sensor detects the flow of hot water.
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