JP7342643B2 - Hot water storage type water heater - Google Patents

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Description

本発明は、貯湯式給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water storage type water heater.

貯湯式給湯装置の配管凍結予防の制御について、特許文献1に記載された制御では、給水温が凍結の可能性がある所定の温度に到達すると、循環ポンプが稼働され、貯湯タンクの下部又は上部から取り出された湯水が、貯湯タンクとヒートポンプユニットとをつなぐ配管を経由して、貯湯タンクに戻される。 In the control described in Patent Document 1 to prevent piping from freezing in a hot water storage type water heater, when the water supply temperature reaches a predetermined temperature at which there is a possibility of freezing, the circulation pump is operated and the water is pumped to the bottom or top of the hot water storage tank. The hot water taken out from the hot water storage tank is returned to the hot water storage tank via piping that connects the hot water storage tank and the heat pump unit.

特開2003-314897号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-314897

外気温及びその変動によって給湯装置内の温度低下のスピードは異なる。従って、凍結予防の制御の開始のタイミングを、一律に、給水温が所定の温度に到達したときとしたのでは、凍結予防が間に合わずに配管の凍結が起こる可能性、及び、外気温度の上昇等により凍結予防が不要となったにも関わらず凍結予防の制御が実行される可能性がある。この点で、特許文献1の制御には改善の余地があり、実際の給湯装置の温度変化を踏まえ、適切なタイミングで実行できる凍結予防の制御の開発が望まれる。 The speed at which the temperature inside the water heater decreases varies depending on the outside temperature and its fluctuations. Therefore, if the timing for starting freeze prevention control is set uniformly when the supply water temperature reaches a predetermined temperature, there is a possibility that the freeze prevention will not be done in time and the pipes will freeze, and the outside temperature will rise. There is a possibility that freeze prevention control will be executed even though freeze prevention is no longer necessary due to such reasons. In this respect, there is room for improvement in the control disclosed in Patent Document 1, and it is desired to develop a freeze prevention control that can be executed at an appropriate timing based on actual temperature changes in the water heater.

なお、凍結予防の制御によらず、配管に凍結防止のためヒータを設置し、必要に応じて給湯装置内を加熱する方法も考えられる。しかしながら、コスト低減及び漏電等の抑制の観点から、ヒータの設置による凍結予防は好ましいものではない。 In addition, instead of using freeze prevention control, a method can also be considered in which a heater is installed in the piping to prevent freezing and the inside of the water heater is heated as necessary. However, from the viewpoint of reducing costs and suppressing electrical leakage, etc., it is not preferable to prevent freezing by installing a heater.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、凍結防止のためのヒータ等を別途設置することなく、より適切なタイミングで効率的に凍結予防の制御をできるように改善された貯湯式給湯装置を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has been improved so that freeze prevention can be controlled more efficiently and at a more appropriate timing without the need to separately install a heater or the like for freezing prevention. The present invention provides a hot water storage type hot water supply device.

本発明の貯湯式給湯装置は、貯湯タンクと、貯湯タンク内の湯水を加熱する沸き上げ運転を行うヒートポンプユニットと、貯湯タンクの下部に接続され、貯湯タンクに給水するための給水部と、給水部の水温である給水温を検出する温度検出手段と、貯湯タンクの残湯量を検出する残湯量検出手段と、沸き上げ運転の動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、給水温が、第一判定温度以下となったときに、凍結を予防するための凍結予防制御を行う凍結予防制御実行手段を備える。凍結予防制御実行手段は、凍結予防制御を実行する場合、貯湯タンク内の全量の湯水の沸き上げを行う第1モードと、貯湯タンクの下部側の一部の湯水の沸き上げを行う第2モードとの何れかのモードから、残湯量が基準量未満である場合には第1モードを、残湯量が基準量以上である場合には第2モードを、選択モードとして選択し、選択モードでの沸き上げが、給水温が第一判定温度より低い第二判定温度に到達するタイミングで完了するように、選択モードでの沸き上げを開始する。
The hot water storage type hot water supply device of the present invention includes a hot water storage tank, a heat pump unit that performs a boiling operation to heat hot water in the hot water storage tank, a water supply unit connected to the lower part of the hot water storage tank for supplying water to the hot water storage tank, and a water supply unit. The system includes a temperature detecting means for detecting the supply water temperature, which is the water temperature of the hot water tank, a remaining hot water amount detecting means for detecting the amount of remaining hot water in the hot water storage tank, and a control device for controlling the operation of the boiling operation. The control device includes a freeze prevention control execution unit that performs freeze prevention control to prevent freezing when the water supply temperature becomes equal to or lower than the first determination temperature. When executing freeze prevention control, the freeze prevention control execution means operates in a first mode in which the entire amount of hot water in the hot water storage tank is boiled, and in a second mode in which a part of the hot water on the lower side of the hot water storage tank is boiled. If the remaining hot water amount is less than the standard amount, select the first mode as the selection mode, and if the remaining hot water amount is more than the standard amount, select the second mode as the selection mode. Boiling is started in the selection mode so that the boiling is completed at the timing when the water supply temperature reaches the second determination temperature that is lower than the first determination temperature.

本発明にかかる貯湯式給湯装置によれば、凍結防止のためのヒータを別途設置することなく、温度変化に応じた適切なタイミングで、貯湯タンクの残湯量に応じた効率的な凍結予防の制御を実行することができる。 According to the hot water storage type water heater according to the present invention, efficient freezing prevention control is performed according to the amount of hot water remaining in the hot water storage tank at an appropriate timing according to temperature changes, without separately installing a heater for freezing prevention. can be executed.

本発明の実施の形態1の貯湯式給湯装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a hot water storage type hot water supply device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1の第1モードでの沸き上げの回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a boiling circuit in a first mode according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1の第2モードでの沸き上げの回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a boiling circuit in a second mode according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の凍結予防運転の制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control operation of the freeze prevention driving|operation of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の凍結予防運転のタイミングチャートである。3 is a timing chart of freeze prevention operation according to Embodiment 1 of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例について説明する。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。なお、本開示では、湯が持っている熱量を、所定温度の湯に換算した湯量として扱う場合がある。すなわち、本開示において、「湯量」との記載は実質的には熱量を意味する場合がある。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Common elements in each figure are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted. Note that in the present disclosure, the amount of heat that hot water has may be treated as the amount of hot water converted to hot water at a predetermined temperature. That is, in the present disclosure, the description "amount of hot water" may substantially mean the amount of heat.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯装置の構成図である。貯湯式給湯装置35は、タンクユニット33と、ヒートポンプサイクルを利用するヒートポンプユニット(以下「HPユニット」と称する)7と、リモコン装置44とを備えている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater according to Embodiment 1 of the present invention. The hot water storage type hot water supply device 35 includes a tank unit 33, a heat pump unit (hereinafter referred to as "HP unit") 7 that uses a heat pump cycle, and a remote control device 44.

HPユニット7とタンクユニット33とは、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。HPユニット7は、タンクユニット33が備える貯湯タンク8から導かれた低温水等を加熱するための加熱手段として機能する。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を冷媒循環配管5にて環状に接続し、ヒートポンプサイクルを構成している。水冷媒熱交換器3は、冷媒循環配管5を流れる冷媒とタンクユニット33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。また、水冷媒熱交換器3は、冷媒循環配管5を流れる冷媒と水道等の水源から直接供給される低温水との熱交換を行う構成であってもよい。HPユニット7には外気温度を検出する外気温度センサ39が設置されている。 The HP unit 7 and the tank unit 33 are connected via an HP forwarding pipe 14, an HP return pipe 15, and electrical wiring (not shown). The HP unit 7 functions as a heating means for heating low temperature water etc. led from the hot water storage tank 8 included in the tank unit 33. The HP unit 7 includes a compressor 1, a water-refrigerant heat exchanger 3, an expansion valve 4, and an air heat exchanger 6 connected in a ring shape through a refrigerant circulation pipe 5 to form a heat pump cycle. The water-refrigerant heat exchanger 3 is for exchanging heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circulation pipe 5 and the low-temperature water led from the tank unit 33. Further, the water-refrigerant heat exchanger 3 may be configured to exchange heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circulation pipe 5 and low-temperature water directly supplied from a water source such as tap water. An outside air temperature sensor 39 is installed in the HP unit 7 to detect outside air temperature.

タンクユニット33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8は、湯水を貯留するためのものである。貯湯タンク8内には、上側が高温で下側が低温となる温度成層が形成され、湯水が貯留される。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。 The tank unit 33 includes the following various parts and piping. The hot water storage tank 8 is for storing hot water. Temperature stratification is formed in the hot water storage tank 8, with the upper side having a higher temperature and the lower side having a lower temperature, and hot water is stored therein. A plurality of hot water temperature sensors 41, 42, and 43 are attached to the surface of the hot water storage tank 8 at different heights.

タンクユニット33には、熱源ポンプ12およびふろ用熱交換器20が内蔵されている。熱源ポンプ12は、タンクユニット33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、第一送水配管13a上に設けられている。 The tank unit 33 includes a heat source pump 12 and a bath heat exchanger 20 built therein. The heat source pump 12 is a pump for circulating hot water through various pipes described later in the tank unit 33, and is provided on the first water pipe 13a.

三方弁11は、流入口であるaポート及びbポートと、流出口であるcポートとを有する流路切替手段である。第一送水配管13aは、三方弁11のcポートとHP往き配管14とを接続する。三方弁11は、貯湯タンク8の下部の水導出口8bに接続する水導出口配管10と、HP往き配管14とが連通する形態(a-c経路)と、ふろ用熱交換器20の1次側出口に接続する第三タンク循環配管20cとHP往き配管14とが連通する形態(b-c経路)と、の2つの流路形態の何れかにタンクユニット33内の湯水の流路を切り替える。 The three-way valve 11 is a flow path switching means having ports a and b which are inlets and a port c which is an outlet. The first water supply pipe 13a connects the c port of the three-way valve 11 and the HP going pipe 14. The three-way valve 11 has a form in which the water outlet pipe 10 connected to the water outlet 8b at the lower part of the hot water storage tank 8 communicates with the HP outgoing pipe 14 (a-c route), and one of the bath heat exchangers 20. The hot water flow path in the tank unit 33 is connected to one of two flow path configurations: a configuration in which the third tank circulation piping 20c connected to the next side outlet communicates with the HP outbound piping 14 (b-c path); Switch.

第一四方弁16は、流入口であるaポート及びbポートと、流出口であるcポート及びdポートとを有する流路切替手段である。第一四方弁16は、4つの経路、a-c経路、a-d経路、b-c経路、及び、b-d経路の何れかに流路形態を切り替える。第二四方弁18は、流入口であるaポートと、流出口である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。第二四方弁18は、3つの経路、a-b経路、a-c経路、a-d経路の間で流路を切り替える。 The first four-way valve 16 is a flow path switching means having a port and b port which are inflow ports, and a c port and d port which are outflow ports. The first four-way valve 16 switches the flow path configuration to any one of four routes: an ac route, an ad route, a bc route, and a bd route. The second four-way valve 18 is a flow path switching means having an a port which is an inflow port, and b ports, c port, and d port which are outflow ports. The second four-way valve 18 switches the flow path between three paths: a-b path, a-c path, and ad path.

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、ふろ用混合弁23、中温水切換弁78、給湯配管24、及び、風呂配管25を有している。第一給水配管9aの一端は水道等の水源に接続され、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および第三給水配管9cが接続され、これらによって給水管路9が構成されている。また、第一給水配管9aには、給水部の温度を検出する給水温度センサ60が設けられている。第二給水配管9bは、途中から分岐して中温水切換弁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出口8fと中温水切換弁78のbポートを接続する。 The tank unit 33 includes a medium temperature pipe 79, a first water supply pipe 9a, a second water supply pipe 9b, a third water supply pipe 9c, a fourth water supply pipe 9d, a hot water supply mixing valve 22, a bath mixing valve 23, and a medium temperature water switching valve 78. , a hot water supply pipe 24, and a bath pipe 25. One end of the first water supply pipe 9a is connected to a water source such as a tap water supply, and the other end of the first water supply pipe 9a is connected to a second water supply pipe 9b and a third water supply pipe 9c via a pressure reducing valve 31. A conduit 9 is configured. Further, the first water supply pipe 9a is provided with a water supply temperature sensor 60 that detects the temperature of the water supply section. The second water supply pipe 9b branches from the middle and is connected to the a port of the medium temperature water switching valve 78. The medium temperature pipe 79 connects the medium temperature water outlet 8f provided in the middle of the hot water storage tank 8 to the b port of the medium temperature water switching valve 78.

第四給水配管9dの一端は中温水切換弁78のcポートに接続し、他端は途中から分岐して給湯用混合弁22及びふろ用混合弁23の水側の入口にそれぞれ接続している。温水導出配管21の一端は、貯湯タンク8上部の温水導入出口8dに接続し、他端は、途中から分岐して給湯用混合弁22及びふろ用混合弁23の湯側の入口にそれぞれ接続している。 One end of the fourth water supply pipe 9d is connected to the c port of the medium temperature water switching valve 78, and the other end is branched from the middle and connected to the water side inlets of the hot water supply mixing valve 22 and the bath mixing valve 23, respectively. . One end of the hot water outlet pipe 21 is connected to the hot water introduction outlet 8d at the top of the hot water storage tank 8, and the other end is branched from the middle and connected to the hot water side inlets of the hot water supply mixing valve 22 and bath mixing valve 23, respectively. ing.

給湯用混合弁22は、温水導出配管21により供給される湯と、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可変とすることで湯温を調整する。給湯用混合弁22の出口は、給湯配管24の一端に接続されている。給湯配管24の他端は、給湯栓34に接続されている。給湯用混合弁22で温度調整された湯は、給湯配管24と、給湯栓34と、給湯栓34に接続された図示しない外部配管とを経由して、図示しないシャワー、カラン、流し台、及び、洗面台の蛇口等へ送られる。 The hot water supply mixing valve 22 adjusts the hot water temperature by varying the flow rate ratio between the hot water supplied by the hot water outlet pipe 21 and the low temperature water or medium temperature water supplied from the fourth water supply pipe 9d. An outlet of the hot water supply mixing valve 22 is connected to one end of a hot water supply pipe 24 . The other end of the hot water supply pipe 24 is connected to a hot water tap 34. The hot water whose temperature has been adjusted by the hot water supply mixing valve 22 passes through the hot water supply piping 24, the hot water tap 34, and an external piping (not shown) connected to the hot water tap 34 to a shower, a sink, a sink (not shown), and a hot water tap 34. Sent to washbasin faucets, etc.

ふろ用混合弁23は、温水導出配管21により供給される高温湯と、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可変とすることで湯温を調整する。ふろ用混合弁23の出口は、風呂配管25の一端に接続されている。風呂配管25の他端は、ふろ往き配管27のふろ用熱交換器20とふろ往き温度センサ37との間の位置に接続されている。風呂配管25の途中には、風呂配管25を開閉するふろ用電磁弁26が設けられている。ふろ用混合弁23で温度調整された湯は、風呂配管25、ふろ往き配管27を経て、浴槽30に流入する。 The bath mixing valve 23 adjusts the hot water temperature by varying the flow rate ratio between the high temperature hot water supplied by the hot water outlet pipe 21 and the low temperature water or medium hot water supplied from the fourth water supply pipe 9d. The outlet of the bath mixing valve 23 is connected to one end of the bath pipe 25. The other end of the bath pipe 25 is connected to a position of the bath pipe 27 between the bath heat exchanger 20 and the bath temperature sensor 37. A bath electromagnetic valve 26 for opening and closing the bath piping 25 is provided in the middle of the bath piping 25. The hot water whose temperature has been adjusted by the bath mixing valve 23 flows into the bathtub 30 via the bath pipe 25 and the bath pipe 27.

浴槽30に設けられた吸込口と吐出口とは、それぞれ、ふろ往き配管27とふろ戻り配管28によって接続され、これにより浴槽30内の浴槽水が導出されて循環するように構成されている。ふろ用熱交換器20は、ふろ戻り配管28の途中に設置されている。ふろ用熱交換器20の1次側入口には、第一タンク循環配管20aが接続されている。ふろ用熱交換器は、貯湯タンク8又はHPユニット7から供給される高温湯を利用し2次側の対象水を加熱し、又は、貯湯タンク8の下部から供給される低温水を利用して2次側の対象水から熱を回収して冷却する。ふろ用熱交換器20の出口には、第三タンク循環配管20cが接続している。第二タンク循環配管20bは、第三タンク循環配管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。第二タンク循環配管20bには、逆止弁50が設置されている。ふろ往き配管27とふろ戻り配管28の途中には、浴水を循環させるためのふろ循環ポンプ29が設置されている。 The suction port and the discharge port provided in the bathtub 30 are connected by a flow pipe 27 and a flow return pipe 28, respectively, so that the bath water in the bathtub 30 is drawn out and circulated. The bath heat exchanger 20 is installed in the middle of the bath return pipe 28. A first tank circulation pipe 20a is connected to the primary side inlet of the bath heat exchanger 20. The bath heat exchanger heats target water on the secondary side using high temperature hot water supplied from the hot water storage tank 8 or HP unit 7, or uses low temperature water supplied from the lower part of the hot water storage tank 8. Heat is recovered from the target water on the secondary side for cooling. A third tank circulation pipe 20c is connected to the outlet of the bath heat exchanger 20. The second tank circulation pipe 20b branches from the middle of the third tank circulation pipe 20c and is connected to the middle of the medium temperature pipe 79. A check valve 50 is installed in the second tank circulation pipe 20b. A bath circulation pump 29 for circulating bath water is installed in the middle of the bath return piping 27 and the bath return piping 28.

タンクユニット33には、制御装置36が内蔵されている。制御装置36は、少なくとも一つのプロセッサと、少なくとも一つのメモリとを備える。タンクユニット33および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。 A control device 36 is built into the tank unit 33. Control device 36 includes at least one processor and at least one memory. The operations of various valves, pumps, etc. provided in the tank unit 33 and the HP unit 7 are controlled by a control device 36 electrically connected thereto.

制御装置36とリモコン装置44とは、相互に通信可能に接続されている。リモコン装置44は、貯湯式給湯装置35の運転動作指令及び設定値の変更操作をするユーザーインターフェース装置である。リモコン装置44の設置場所に限定はない。リモコン装置44の設置場所としては、例えば、浴室及び台所等が挙げられる。また、リモコン装置44は1台でも良いし異なる場所に複数台設置されてもよい。リモコン装置44の他に、例えばスマートフォンのような携帯端末が貯湯式給湯装置35のユーザーインターフェースとして使用可能であってもよい。 The control device 36 and the remote control device 44 are connected to be able to communicate with each other. The remote control device 44 is a user interface device that commands the operation of the hot water storage type water heater 35 and changes the set values. There is no limitation on the installation location of the remote control device 44. Examples of locations where the remote control device 44 is installed include a bathroom, a kitchen, and the like. Further, the number of remote control devices 44 may be one, or a plurality of remote control devices may be installed at different locations. In addition to the remote control device 44, a mobile terminal such as a smartphone may be usable as a user interface of the hot water storage type water heater 35, for example.

リモコン装置44は、報知手段として機能する表示部44a及び設定手段として機能する操作部(図示しない)を備える。表示部44aは、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイでもよい。表示部44aは、例えば、貯湯式給湯装置35の状態に関する情報、貯湯式給湯装置35の設定内容に関する情報などを表示できる。操作部は、ユーザーが操作するためのボタン、ダイヤル、及び、キーなどを含んでもよい。表示部44aは、操作部の機能を兼ね備えるタッチスクリーンでもよい。リモコン装置44は、スピーカ及びマイク等をさらに備えてもよい。 The remote control device 44 includes a display section 44a that functions as a notification means and an operation section (not shown) that functions as a setting means. The display section 44a may be, for example, a liquid crystal display or an organic EL display. The display unit 44a can display, for example, information regarding the status of the hot water storage type hot water supply device 35, information regarding the settings of the hot water storage type hot water supply device 35, and the like. The operation unit may include buttons, dials, keys, etc. for user operation. The display section 44a may be a touch screen that also functions as an operation section. The remote control device 44 may further include a speaker, a microphone, and the like.

ユーザーは、リモコン装置44を操作して、例えば風呂の温度及び浴槽湯量を設定することができる。また、ユーザーは、リモコン装置44を操作して、風呂自動運転を設定することができる。風呂自動運転が設定されると、浴水の温度、浴槽30の湯量をリモコン装置44で設定された温度、湯量に維持するように、必要に応じて浴水の昇温、冷却、又は、たし湯が行われる。 The user can operate the remote control device 44 to set, for example, the temperature of the bath and the amount of hot water in the bath. Further, the user can operate the remote control device 44 to set automatic bath operation. When automatic bath operation is set, the temperature of the bath water and the amount of hot water in the bathtub 30 are maintained at the temperature and amount of water set by the remote control device 44, as necessary. A bath is held.

制御装置36は、貯湯温度センサ41,42,43によって貯湯タンク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内の残湯量及び蓄熱量を検出する。制御装置36は、検出された残湯量及び蓄熱量等に基づいて、HPユニット7による貯湯タンク8内の湯水の沸き上げ運転の開始及び停止を制御する。 The control device 36 detects the amount of remaining hot water and the amount of heat storage in the hot water storage tank 8 by detecting the temperature distribution of hot water in the hot water storage tank 8 using hot water storage temperature sensors 41 , 42 , and 43 . The control device 36 controls the start and stop of the boiling operation of the hot water in the hot water storage tank 8 by the HP unit 7 based on the detected amount of remaining hot water, amount of heat storage, and the like.

制御装置36は、HPユニット7及び熱源ポンプ12を稼働させることで沸き上げ運転を行う。沸き上げ運転では、三方弁11、第一四方弁16、及び、第二四方弁18の切り替えにより、貯湯タンク8内の下部の水が、水導出口8bから導出され、HP往き配管14等を経由し、HPユニット7へ送られる。そして、水冷媒熱交換器3を通過する間に加熱されて高温になった湯は、HP戻り配管15等を経由して、貯湯タンク8内に流入する。このような沸き上げ運転により、貯湯タンク8内に上から下に向かって湯が貯えられ、蓄熱される。貯湯温度センサ41、42、又は、43により把握される貯湯タンク8内の残湯量が所定量を超えると停止される。 The control device 36 performs boiling operation by operating the HP unit 7 and the heat source pump 12. In the boiling operation, by switching the three-way valve 11, the first four-way valve 16, and the second four-way valve 18, the water in the lower part of the hot water storage tank 8 is led out from the water outlet 8b, and is transferred to the HP going pipe 14. etc., and is sent to the HP unit 7. The hot water, which is heated to a high temperature while passing through the water-refrigerant heat exchanger 3, flows into the hot water storage tank 8 via the HP return pipe 15 and the like. Through such boiling operation, hot water is stored in the hot water storage tank 8 from top to bottom, and heat is stored. When the amount of hot water remaining in the hot water storage tank 8 as determined by the hot water storage temperature sensor 41, 42, or 43 exceeds a predetermined amount, it is stopped.

本実施の形態の制御装置36は、更に、貯湯式給湯装置の配管の凍結を防止するための凍結予防制御を実行する凍結予防制御実行手段として機能する。凍結予防制御では、以下の第1モード又は第2モードのいずれかのモードでの沸き上げが実行される。図2及び図3は、図1の構成図に、沸き上げ時の湯水の流路を太線で追記した沸き上げの回路図であり、図2は第1モード、図3は第2モードの場合を示す。 The control device 36 of the present embodiment further functions as a freeze prevention control execution unit that executes freeze prevention control to prevent piping of the hot water storage type water heater from freezing. In the freeze prevention control, boiling is performed in either the first mode or the second mode below. Figures 2 and 3 are boiling circuit diagrams in which the flow path of hot water during boiling is added with bold lines to the configuration diagram in Figure 1, and Figure 2 is for the first mode, and Figure 3 is for the second mode. shows.

第1モードでは、貯湯タンク8内の湯水全量の沸き上げ運転が実施される。第1モードでは、三方弁11、第一四方弁16、及び、第二四方弁18により、図2に示されるように、貯湯タンク8の下部の水導出口8b、水導出口配管10、第一送水配管13a、HP往き配管14、HPユニット7、HP戻り配管15、第一温水配管17a、第四温水配管19b、及び、貯湯タンク8の上部の温水導入出口8dが連通される形態に流路が切り替えられる。第1モードでは、貯湯タンク8の下部から、貯湯タンク8の湯水が導出され、貯湯タンク8の上部に湯水が戻される。第1モードでの沸き上げは、貯湯タンク8の湯水の全量が、制御装置36において設定される全量沸き上げ時の温度となった時点で完了する。 In the first mode, the entire amount of hot water in the hot water storage tank 8 is heated up. In the first mode, as shown in FIG. , the first water supply pipe 13a, the HP outgoing pipe 14, the HP unit 7, the HP return pipe 15, the first hot water pipe 17a, the fourth hot water pipe 19b, and the hot water introduction outlet 8d at the top of the hot water storage tank 8 are in communication with each other. The flow path is switched to In the first mode, the hot water in the hot water storage tank 8 is led out from the lower part of the hot water storage tank 8, and the hot water is returned to the upper part of the hot water storage tank 8. Boiling in the first mode is completed when the entire amount of hot water in the hot water storage tank 8 reaches the temperature set in the control device 36 at the time of full amount boiling.

第2モードでは、貯湯タンク8内の下部の一部の湯水を沸き上げる沸き上げ運転が実施される。第2モードでは、三方弁11、及び、第一四方弁16により、図3に示されるように、貯湯タンク8の下部の水導出口8b、水導出口配管10、第一送水配管13a、HP往き配管14、HPユニット7、HP戻り配管15、第二温水配管17b、及び、貯湯タンク8の下部の水導入口8cが連通される形態に流路が切り替えられる。第2モードでは、貯湯タンク8の下部から、貯湯タンク8の下方に貯留された湯水が導出され、貯湯タンク8の下部に高温の湯が戻される。第2モードでの沸き上げは、貯湯タンク8の下部が、制御装置36において設定される下部沸き上げ時の温度(例えば、下部最低温度40℃)となった時点で完了する。 In the second mode, a boiling operation is performed in which a portion of the hot water in the lower part of the hot water storage tank 8 is boiled. In the second mode, the three-way valve 11 and the first four-way valve 16 operate the water outlet 8b at the lower part of the hot water storage tank 8, the water outlet pipe 10, the first water supply pipe 13a, The flow path is switched to a configuration in which the HP outgoing pipe 14, the HP unit 7, the HP return pipe 15, the second hot water pipe 17b, and the water inlet 8c at the lower part of the hot water storage tank 8 are communicated with each other. In the second mode, the hot water stored below the hot water storage tank 8 is led out from the lower part of the hot water storage tank 8, and the high temperature hot water is returned to the lower part of the hot water storage tank 8. Boiling in the second mode is completed when the lower part of the hot water storage tank 8 reaches the temperature set in the control device 36 for lower part boiling (for example, lower minimum temperature of 40° C.).

制御装置36は、凍結予防制御を行う場合、貯湯タンク8の残湯量に応じて、第1モードでの沸き上げを行うか、第2モードでの沸き上げを行うかを決定する。残湯量に対する比較値として基準量が予め設定され、制御装置36に記憶されている。そして、残湯量が基準量未満の場合には、貯湯タンク8の湯水全量を沸き上げる第1モードが選択され、基準量以上の場合には、貯湯タンク8の下部の一部の湯水を沸き上げる第2モードが選択される。基準量は、シミュレーション等により貯湯式給湯装置35ごとの最適な値に定めることができる。具体的な基準量としては、例えば、貯湯タンク8の全量に対して、半分程度の残湯量の値が用いられる。 When performing freeze prevention control, the control device 36 determines whether to perform boiling in the first mode or in the second mode, depending on the amount of hot water remaining in the hot water storage tank 8. A reference amount is set in advance as a comparison value for the amount of remaining hot water and is stored in the control device 36. If the remaining amount of hot water is less than the standard amount, the first mode is selected in which the entire amount of hot water in the hot water storage tank 8 is boiled, and if the remaining amount is more than the standard amount, a part of the hot water in the lower part of the hot water storage tank 8 is boiled. A second mode is selected. The reference amount can be determined to be an optimal value for each hot water storage type hot water supply device 35 through simulation or the like. As a specific reference amount, for example, a value of the remaining amount of hot water, which is about half of the total amount in the hot water storage tank 8, is used.

制御装置36には、給水温度センサ60によって計測される水温(以下「給水温」とも称する)に対する比較値として、第一判定温度と第二判定温度とが、予め記録されている。第一判定温度は、凍結可能性を判定するための温度であり、第二判定温度は、実際に配管凍結が発生する可能性を判定するための温度である。第二判定値は、第一判定温度よりも低い。 A first judgment temperature and a second judgment temperature are recorded in advance in the control device 36 as comparison values for the water temperature measured by the feed water temperature sensor 60 (hereinafter also referred to as "feed water temperature"). The first determination temperature is a temperature for determining the possibility of freezing, and the second determination temperature is a temperature for determining the possibility that pipe freezing will actually occur. The second judgment value is lower than the first judgment temperature.

制御装置36は、給水温が第一判定温度以下に低下した場合に、第1モード又は第2モードでの沸き上げ運転の開始のタイミングを算出する。沸き上げ運転の開始タイミングは、選択されたモードでの沸き上げが、水温が第二判定温度に到達する時点で完了するように設定される。 The control device 36 calculates the timing of starting the boiling operation in the first mode or the second mode when the water supply temperature falls below the first determination temperature. The start timing of the boiling operation is set so that the boiling in the selected mode is completed when the water temperature reaches the second determination temperature.

具体的に、沸き上げの開始タイミングの算出に際し、まず、制御装置36は、給水温のデータに基づいて、単位時間あたりの給水温の温度変化量ΔTwを算出する。なお、本実施の形態では、単位時間を1時間として説明する。そして算出された温度変化量ΔTwを用いて、水温が第一判定温度以下となった時点から第二判定温度に低下するまでにかかる時間の推定値である到達時間T1を次式により算出する。

Figure 0007342643000001
Specifically, when calculating the boiling start timing, the control device 36 first calculates the amount of temperature change ΔTw in the water supply temperature per unit time based on the data on the water supply temperature. Note that in this embodiment, the unit time will be described as one hour. Then, using the calculated temperature change amount ΔTw, the arrival time T1, which is an estimated value of the time required for the water temperature to drop to the second determination temperature from the time when it becomes below the first determination temperature, is calculated by the following formula.
Figure 0007342643000001

次に、選択されたモードでの沸き上げの開始から完了までに要する沸き上げ時間の推定値である沸上時間T2を算出する。つまり、第1モードが選択されている場合には、貯湯タンク8の全量の沸き上げに要する時間を算出し、第2モードが選択されている場合には、貯湯タンク8の下部が設定された温度に到達するのに要する時間が算出される。 Next, a boiling time T2, which is an estimated value of the boiling time required from the start to the completion of boiling in the selected mode, is calculated. That is, when the first mode is selected, the time required to boil the entire amount of hot water storage tank 8 is calculated, and when the second mode is selected, the lower part of hot water storage tank 8 is calculated. The time required to reach the temperature is calculated.

具体的に、沸上時間T2は、次式により算出される。

Figure 0007342643000002
Specifically, the boiling time T2 is calculated by the following formula.
Figure 0007342643000002

上記式において、目標沸上温度は、外気温や使用湯量等から制御装置36が算出する。残湯量は、貯湯温度センサ41~43の出力に基づき算出される。貯湯タンク8の容量は制御装置36に記憶されている。また、現在設定されているHPユニット7の加熱能力は、制御装置36により取得される。 In the above equation, the target boiling temperature is calculated by the control device 36 from the outside temperature, the amount of hot water used, and the like. The amount of remaining hot water is calculated based on the outputs of the hot water storage temperature sensors 41 to 43. The capacity of the hot water storage tank 8 is stored in the control device 36. Further, the currently set heating capacity of the HP unit 7 is acquired by the control device 36.

第一判定温度に到達してから沸き上げを開始するまでの時間である待機時間は、到達時間T1から、沸上時間T2を減算した値(T1-T2)として算出される。制御装置36は、第一判定温度に到達してから待機時間が経過したタイミングを、選択されたモードでの沸き上げの開始タイミングとする。 The waiting time, which is the time from when the first determination temperature is reached until the start of boiling, is calculated as the value (T1-T2) obtained by subtracting the boiling time T2 from the arrival time T1. The control device 36 sets the timing at which the waiting time has elapsed after reaching the first determination temperature as the timing to start boiling in the selected mode.

次に、制御装置36が実行するより具体的な凍結予防制御の制御動作について説明する。図4は制御装置36による凍結予防制御の制御動作を示すフローチャートである。図4の制御は、一定の周期で繰り返し実行される。図4のステップS1では、給水部の水温が第一判定温度以下であるか否かが判別される。ステップS1で、給水部の水温が第一判定温度より高いと判別された場合には、今回の処理はそのまま終了する。 Next, a more specific control operation of freeze prevention control executed by the control device 36 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the control operation of freeze prevention control by the control device 36. The control shown in FIG. 4 is repeatedly executed at regular intervals. In step S1 of FIG. 4, it is determined whether the water temperature of the water supply section is lower than or equal to the first determination temperature. In step S1, if it is determined that the water temperature in the water supply section is higher than the first determination temperature, the current process ends as is.

一方、給水部の水温が第一判定温度以下であると判別された場合には、次にステップS2に進み、貯湯タンク8の残湯量が基準量未満であるか否かが判別される。ステップS2で、残湯量が基準量未満であると判別された場合には、ステップS3に進み、第1モードが選択され、残湯量が基準量以上と判別された場合には、ステップS4に進み、第2モードが選択される。 On the other hand, if it is determined that the water temperature in the water supply section is below the first determination temperature, then the process proceeds to step S2, where it is determined whether the amount of hot water remaining in the hot water storage tank 8 is less than the reference amount. In step S2, if it is determined that the amount of remaining hot water is less than the reference amount, the process proceeds to step S3, and the first mode is selected, and if it is determined that the amount of remaining hot water is greater than or equal to the reference amount, the process proceeds to step S4. , the second mode is selected.

ステップS3又はステップS4の次に、ステップS5に進み、選択されたモードでの待機時間が算出される。待機時間の算出は上述した通りである。次に、ステップS6に進み、第一判定温度に到達してからの経過時間が、待機時間以上であるか否かが判別される。経過時間が待機時間以上となっていない場合には、処理はステップS6に戻され、ステップS6の判別処理が一定間隔で繰り返される。 After step S3 or step S4, the process proceeds to step S5, where the standby time in the selected mode is calculated. The waiting time is calculated as described above. Next, the process proceeds to step S6, where it is determined whether the elapsed time after reaching the first determination temperature is equal to or longer than the standby time. If the elapsed time is not equal to or longer than the waiting time, the process returns to step S6, and the determination process of step S6 is repeated at regular intervals.

一方、ステップS6で、経過時間が待機時間以上と判別された場合、次に、ステップS7に進み、凍結防止のための沸き上げが開始される。その後、今回の処理は終了する。 On the other hand, if it is determined in step S6 that the elapsed time is equal to or longer than the standby time, the process then proceeds to step S7, where boiling to prevent freezing is started. After that, the current process ends.

図5は、本実施の形態の第1モードでの凍結予防運転のタイミングチャートである。図5において、横軸は時間を表し、縦軸左側は温度、右側は残湯量を表している。また、図5において、実線aは給水部の温度変化を示し、実線bは残湯量を示している。図5の例では、第一判定温度は4.0[℃]、第二判定温度は-3.0[℃]に設定されている。また、温度変化量ΔTwは、-1[℃]である。 FIG. 5 is a timing chart of freeze prevention operation in the first mode of this embodiment. In FIG. 5, the horizontal axis represents time, the left side of the vertical axis represents temperature, and the right side represents the amount of remaining hot water. Moreover, in FIG. 5, a solid line a shows the temperature change of the water supply part, and a solid line b shows the amount of remaining hot water. In the example of FIG. 5, the first judgment temperature is set to 4.0 [°C], and the second judgment temperature is set to -3.0 [°C]. Further, the temperature change amount ΔTw is −1 [° C.].

図5に示される例では、給水温が、第一判定温度4.0[℃]以下になった時点t1で、残湯量が取得され、第1モードが選択され、待機時間が算出される。この例では、第1モードでの沸上時間は、1.5時間であり、待機時間は5.5時間である。時点t1からの経過時間が、待機時間となった時点t2で、沸き上げが開始される。第1モードは全量の沸き上げ運転であるので、残湯量は増加し、沸き上げ時間の1.5時間経過後の時点t3には、満タンの状態に到達して、凍結防止の沸き上げも完了する。 In the example shown in FIG. 5, at time t1 when the water supply temperature becomes equal to or lower than the first determination temperature 4.0 [° C.], the amount of remaining hot water is acquired, the first mode is selected, and the standby time is calculated. In this example, the boiling time in the first mode is 1.5 hours and the standby time is 5.5 hours. Boiling starts at time t2 when the elapsed time from time t1 reaches the waiting time. Since the first mode is a full boiling operation, the remaining amount of hot water increases, and at time t3, 1.5 hours after the boiling time has elapsed, the tank reaches a full state, and the boiling to prevent freezing is also possible. Complete.

なお、この例と同じ第一判定温度、第二判定温度、温度変化量ΔTwとし、第2モードでの沸き上げ時間を0.5[h]とした場合、第2モードの場合の待機時間は、6.5時間後となる。 In addition, if the first judgment temperature, second judgment temperature, and temperature change amount ΔTw are the same as in this example, and the boiling time in the second mode is 0.5 [h], the standby time in the second mode is , 6.5 hours later.

以上説明したように、本実施の形態の制御によれば、貯湯タンク8の残湯量が考慮されて適切な沸き上げ運転のモードが選択された上で、凍結が開始すると予想される温度に到達するときに沸き上げが完了する最適なタイミングで沸き上げが開始される。従って、より適切なタイミングで凍結予防の制御を実行することができ、より確実に凍結を防止しつつ、凍結予防のための無駄な沸き上げ運転の実行を回避することができる。 As explained above, according to the control of this embodiment, the amount of hot water remaining in the hot water storage tank 8 is taken into consideration, an appropriate boiling operation mode is selected, and the temperature at which freezing is expected to start is reached. Boiling is started at the optimal timing when boiling is completed. Therefore, freeze prevention control can be executed at a more appropriate timing, and while freezing can be more reliably prevented, wasteful boiling operation for freezing prevention can be avoided.

なお、制御装置36は、給水温が第一判定温度以下となったあとの待機時間の間に、すなわち、選択されたモードにより凍結予防のための沸き上げ開始前に、給水温が第二判定温度以下となったときは、直ちに沸き上げ運転を実施する構成としてもよい。この場合の沸き上げ運転は、選択されたモードでの沸き上げ運転とする構成としてもよいし、あるいは、選択されたモードに関わらず、第1モードでの沸き上げ、あるいは第2モードでの沸き上げを行う構成としてもよい。 In addition, the control device 36 controls the supply water temperature to make a second determination during the standby time after the supply water temperature becomes equal to or lower than the first determination temperature, that is, before starting boiling for freezing prevention according to the selected mode. The configuration may be such that when the temperature drops below the temperature, the boiling operation is immediately performed. The boiling operation in this case may be configured to be boiling operation in the selected mode, or may be boiling in the first mode or boiling in the second mode regardless of the selected mode. It is also possible to adopt a configuration in which the height is increased.

また、第一判定温度及び第二判定温度は、予め制御装置36に記憶されている値としたが、これらの判定温度を、ユーザーがリモコン装置44等を用いて変更できる構成としてもよい。 Further, although the first determination temperature and the second determination temperature are values stored in advance in the control device 36, a configuration may be adopted in which the user can change these determination temperatures using the remote control device 44 or the like.

また、制御装置36は、HPユニット7で沸き上げ運転ができない故障の発生を検出した場合は、沸き上げ運転を行わない構成としてもよい。この場合、第1モードが選択されている場合には、貯湯タンク8の下部の湯水をHPユニット7を経由して貯湯タンク8の上部に循環させ、第2モードが選択されている場合には、貯湯タンク8の下部の湯水をHPユニット7を経由して、貯湯タンク8の下部に循環させる運転を行う構成としてもい。これにより、HPユニット7の故障時にも凍結を予防することができる。 Moreover, the control device 36 may be configured to not perform the boiling operation when it detects that a failure occurs in the HP unit 7 that does not allow the boiling operation. In this case, when the first mode is selected, the hot water in the lower part of the hot water storage tank 8 is circulated to the upper part of the hot water storage tank 8 via the HP unit 7, and when the second mode is selected, , the hot water in the lower part of the hot water storage tank 8 may be configured to be operated to circulate through the HP unit 7 to the lower part of the hot water storage tank 8. This makes it possible to prevent freezing even when the HP unit 7 breaks down.

また、ユーザーがリモコン装置44等の操作によって、HPユニット7での沸き上げ運転を禁止する沸き上げ禁止モードを設定している場合であっても、制御装置36は、上記の凍結予防の沸き上げを実行できる構成としてもよい。これにより、より確実に凍結を予防できる。 Further, even if the user sets the boiling prohibition mode that prohibits boiling operation in the HP unit 7 by operating the remote control device 44 or the like, the control device 36 controls the above-mentioned freezing prevention boiling operation. It is also possible to have a configuration that can execute. This makes it possible to more reliably prevent freezing.

制御装置36は、凍結予防の沸き上げ実施中は、リモコン装置44の表示部44aに、凍結予防の沸き上げ運転の実施中である旨のガイダンスを表示させることで報知を行う構成としてもよい。これにより、ユーザーは、機器の誤動作ではないことを確認することができる。 The control device 36 may be configured to provide notification by displaying guidance to the effect that the freezing prevention boiling operation is in progress on the display unit 44a of the remote control device 44 while the freezing prevention boiling operation is being carried out. This allows the user to confirm that the device is not malfunctioning.

ヒートポンプユニット7の加熱能力を切り替え可能な構成である場合、制御装置36は、第1モードの沸き上げ時のHPユニット7の加熱能力を、第2モードの沸き上げ時の加熱能力よりも大きくする構成としてもよい。第2モードは、貯湯タンク8内の残湯量が多いため、貯湯タンク8内の雰囲気温度が高いことに加え、沸き上げ量が第1モードに比べて少ない。従って、第2モードが選択される状況下での凍結予防の緊急性が低いと考えられる。そこで、第2モードでは、HPユニット7の加熱能力を低く調整することで、消費エネルギーの低減を図る。具体的に例えば、第1モードのHPユニット7の加熱能力を2.0L/minとする場合、第2モードのHPユニットの加熱能力を1.5L/minにするなど、第2モードの加熱能力を、第1モードでの加熱能力に対し75[%]程度に抑えた加熱能力とする。 When the heating capacity of the heat pump unit 7 is configured to be switchable, the control device 36 makes the heating capacity of the HP unit 7 during boiling in the first mode larger than the heating capacity during boiling in the second mode. It may also be a configuration. In the second mode, since the amount of hot water remaining in the hot water storage tank 8 is large, the atmospheric temperature in the hot water storage tank 8 is high, and the amount of boiling water is smaller than in the first mode. Therefore, it is considered that the urgency of freezing prevention under the circumstances where the second mode is selected is low. Therefore, in the second mode, the heating capacity of the HP unit 7 is adjusted to be low to reduce energy consumption. Specifically, for example, when the heating capacity of the HP unit 7 in the first mode is 2.0 L/min, the heating capacity of the HP unit 7 in the second mode is set to 1.5 L/min, etc. The heating capacity is suppressed to about 75% of the heating capacity in the first mode.

制御装置36は、第1モードでの沸き上げ運転が開始される前の待機時間中に、第2モードの循環流路(即ち、貯湯タンク8下部から湯水を取り出しHPユニット7を経由して貯湯タンク8の下部に流入させる経路)で、貯湯タンク8の下部の湯水を、所定時間、循環させる構成としてもよい。第1モードが選択される場合、第2モードが選択される場合に比べて凍結予防の緊急性が高い状況にあると判断できる。従って、沸き上げ運転が開始される前に、HPユニット7に湯水を循環させておくことで、HPユニット7が立ち上がるまでの時間に、特に凍結の可能性の高い貯湯タンク8の下部の流路の流体の循環を行うことで、凍結予防の確実性を確保することができる。 During the standby time before the start of the boiling operation in the first mode, the control device 36 takes out hot water from the circulation flow path in the second mode (i.e., from the lower part of the hot water storage tank 8 and stores the hot water via the HP unit 7). The hot water in the lower part of the hot water storage tank 8 may be circulated for a predetermined period of time through a path for flowing into the lower part of the tank 8. When the first mode is selected, it can be determined that freezing prevention is more urgent than when the second mode is selected. Therefore, by circulating hot water through the HP unit 7 before the boiling operation starts, the flow path in the lower part of the hot water storage tank 8, which is particularly likely to freeze, is By circulating the fluid, it is possible to ensure the reliability of freezing prevention.

制御装置36は、貯湯式給湯装置に内蔵されたいずれかの部品が故障している故障状態であっても、その部品が、凍結予防のための沸き上げ運転の実行に関係しない部品、つまり、図2及び図3の各モードでの沸き上げの回路上に配置されていない部品である場合には、第1モード又は第2モードの凍結防止のための沸き上げ運転を実行する構成としてもよい。これにより、沸き上げ回路の凍結破損を防止することができる。 Even if any component built into the hot water storage type water heater is in a failure state, the control device 36 controls whether the component is a component that is not related to the execution of the boiling operation to prevent freezing, that is, If the component is not placed on the boiling circuit in each mode of FIGS. 2 and 3, it may be configured to execute boiling operation for freezing prevention in the first mode or the second mode. . Thereby, freezing damage to the boiling circuit can be prevented.

制御装置36は、貯湯タンク8の湯水の沸き上げ運転が実行できない貯湯量満量状態の場合は、HPユニット7による沸き上げ運転を実施せず、第2モードの流路で貯湯タンク8内の湯水を循環のみ実施するように構成されていてもよい。これにより、貯湯タンク8の下部の凍結を予防することができる。 When the hot water storage tank 8 is in a full state where the hot water boiling operation cannot be performed, the control device 36 does not perform the boiling operation using the HP unit 7 and controls the hot water storage tank 8 in the flow path of the second mode. It may be configured to only circulate hot water. Thereby, freezing of the lower part of the hot water storage tank 8 can be prevented.

貯湯式給湯装置は、ユーザーがリモコン装置44等の操作により、凍結予防の沸き上げの実行を禁止する凍結予防禁止手段を更に備える構成としてもよい。この場合、制御装置36は、凍結予防の沸き上げ運転の禁止が設定されているときは、凍結予防の動作条件となっても凍結予防の制御を実施しない構成とする。これにより、給湯機の故障部位の確認作業などに、凍結予防運転を確実に停止させることができる。 The hot water storage type water heater may be configured to further include a freeze prevention prohibition means for prohibiting the execution of boiling to prevent freezing by the user operating the remote control device 44 or the like. In this case, the control device 36 is configured not to perform freeze prevention control even if the freeze prevention operating conditions are met when prohibition of the boiling operation for freeze prevention is set. This makes it possible to reliably stop the freeze prevention operation when checking for a malfunctioning part of the water heater.

1 圧縮機、 3 水冷媒熱交換器、 4 膨張弁、 5 冷媒循環配管、 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、 8c 水導入口、 8d 温水導入出口、 8e 温水導入出口、 8f 中温水導出口、 8g 中温水導入口、 9 給水管路、 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 水導出口配管、 11 三方弁、 12 熱源ポンプ、 13a 第一送水配管、 13b 第二送水配管、 14 HP往き配管、 15 HP戻り配管、 16 第一四方弁、 17a 第一温水配管、 17b 第二温水配管、 18 第二四方弁、 19a 第三温水配管、 19b 第四温水配管、 19c 第五温水配管、 20 ふろ用熱交換器、 20a 第一タンク循環配管、 20b 第二タンク循環配管、 20c 第三タン循環配管、 21 温水導出配管、 22 給湯用混合弁、 23 ふろ用混合弁、 24 給湯配管、 25 風呂配管、 26 ふろ用電磁弁、 27 ふろ往き配管、 28 ふろ戻り配管、 29 ふろ循環ポンプ、 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、 37 ふろ往き温度センサ、 39 外気温度センサ、 41 貯湯温度センサ、 42 貯湯温、 43 貯湯温度センサ、 44 リモコン装置、 50 逆止弁、 60 給水温度センサ、 78 中温水切換弁、 79 中温配管 1 Compressor, 3 Water refrigerant heat exchanger, 4 Expansion valve, 5 Refrigerant circulation piping, 6 Air heat exchanger, 7 HP unit, 8 Hot water storage tank, 8a Water inlet, 8b Water outlet, 8c Water inlet, 8d Hot water introduction outlet, 8e Hot water introduction outlet, 8f Medium temperature water outlet, 8g Medium temperature water inlet, 9 Water supply pipe, 9a First water supply pipe, 9b Second water supply pipe, 9c Third water supply pipe, 9d Fourth water supply pipe, 10 water outlet piping, 11 three-way valve, 12 heat source pump, 13a first water supply piping, 13b second water supply piping, 14 HP forward piping, 15 HP return piping, 16 first four-way valve, 17a first hot water piping, 17b 2nd hot water piping, 18 2nd four-way valve, 19a 3rd hot water piping, 19b 4th hot water piping, 19c 5th hot water piping, 20 Bath heat exchanger, 20a 1st tank circulation piping, 20b 2nd tank circulation piping , 20c Third tank circulation piping, 21 Hot water outlet piping, 22 Hot water supply mixing valve, 23 Bath mixing valve, 24 Hot water supply piping, 25 Bath piping, 26 Solenoid valve for bath, 27 Bath return piping, 28 Bath return piping, 29 bath circulation pump, 30 bathtub, 31 pressure reducing valve, 33 tank unit, 34 hot water tap, 35 hot water storage type hot water supply device, 36 control device, 37 bath temperature sensor, 39 outside air temperature sensor, 41 hot water storage temperature sensor, 42 storage hot water temperature, 43 hot water storage temperature sensor, 44 remote control device, 50 check valve, 60 water supply temperature sensor, 78 medium temperature water switching valve, 79 medium temperature piping

Claims (11)

貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸き上げ運転を行うヒートポンプユニットと、
前記貯湯タンクの下部に接続され、前記貯湯タンクに給水するための給水部と、
前記給水部の水温である給水温を検出する温度検出手段と、
前記貯湯タンクの残湯量を検出する残湯量検出手段と、
前記沸き上げ運転の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記給水温が、第一判定温度以下となったときに、凍結を予防するための凍結予防制御を行う凍結予防制御実行手段を備え、
前記凍結予防制御実行手段は、前記凍結予防制御を実行する場合、
前記貯湯タンク内の全量の湯水の沸き上げを行う第1モードと、前記貯湯タンクの下部側の一部の湯水の沸き上げを行う第2モードとの何れかのモードから、前記残湯量が基準量未満である場合には前記第1モードを、前記残湯量が前記基準量以上である場合には前記第2モードを、選択モードとして選択し、
前記選択モードでの沸き上げが、前記給水温が前記第一判定温度より低い第二判定温度に到達するタイミングで完了するように、前記選択モードでの沸き上げを開始する、
ように構成された貯湯式給湯装置。
hot water storage tank,
a heat pump unit that performs a boiling operation to heat hot water in the hot water storage tank;
a water supply unit connected to a lower part of the hot water storage tank for supplying water to the hot water storage tank;
temperature detection means for detecting a water supply temperature that is the water temperature of the water supply section;
Remaining hot water amount detection means for detecting the amount of hot water remaining in the hot water storage tank;
a control device that controls the operation of the boiling operation;
Equipped with
The control device includes a freeze prevention control execution unit that performs freeze prevention control to prevent freezing when the water supply temperature becomes equal to or lower than a first determination temperature,
When the freeze prevention control execution means executes the freeze prevention control,
The amount of remaining hot water is the standard from either a first mode in which the entire amount of hot water in the hot water storage tank is boiled, or a second mode in which a part of the hot water on the lower side of the hot water storage tank is boiled. If the amount of remaining hot water is less than the reference amount, the first mode is selected as the selection mode, and if the amount of remaining hot water is greater than or equal to the reference amount, the second mode is selected as the selection mode,
Starting boiling in the selection mode so that the boiling in the selection mode is completed at the timing when the feed water temperature reaches a second judgment temperature lower than the first judgment temperature,
A hot water storage type water heater configured as follows.
前記凍結予防制御実行手段は、
前記選択モードでの沸き上げの開始から完了までに要する時間の推定値を沸上時間として算出し、
前記給水温の単位時間あたりの温度変化量に基づいて、前記給水温が前記第一判定温度以下となった時点から、前記第一判定温度より低い第二判定温度に到達するまでにかかる時間の推定値を到達時間として算出し、
前記給水温が前記第一判定温度以下となった時点からの経過時間が、前記到達時間から前記沸上時間を減算した時間となったときに、前記選択モードでの沸き上げ運転を開始する、
ように構成された請求項1に記載の貯湯式給湯装置。
The freezing prevention control execution means includes:
Calculating an estimated value of the time required from the start to completion of boiling in the selected mode as boiling time,
Based on the amount of temperature change per unit time in the supply water temperature, the time required for the supply water temperature to reach a second determination temperature lower than the first determination temperature from the time when the supply water temperature becomes equal to or lower than the first determination temperature. Calculate the estimated value as the arrival time,
Starting the boiling operation in the selection mode when the time elapsed from the time when the feed water temperature became equal to or less than the first determination temperature becomes a time obtained by subtracting the boiling time from the arrival time.
The hot water storage type hot water supply device according to claim 1, configured as follows.
前記凍結予防制御実行手段は、前記給水部の温度が前記第一判定温度以下となった後、前記選択モードによる沸き上げの開始前に、前記給水部の温度が前記第二判定温度以下となったときは、直ちに前記沸き上げ運転を開始する請求項1又は2に記載の貯湯式給湯装置。 The freeze prevention control execution means may cause the temperature of the water supply section to become below the second judgment temperature after the temperature of the water supply section becomes below the first judgment temperature and before the start of boiling in the selection mode. 3. The hot water storage type water heater according to claim 1, wherein the hot water storage type water heater immediately starts the boiling operation when the hot water is heated. 前記凍結予防制御実行手段は、
前記ヒートポンプユニットに、前記沸き上げ運転ができない故障が発生した場合、
前記選択モードが前記第1モードである場合には、前記貯湯タンクの下部の湯水を、前記ヒートポンプユニットを経由して前記貯湯タンクの上部に循環させ、
前記選択モードが前記第2モードである場合には、前記貯湯タンクの下部の湯水を、前記ヒートポンプユニットを経由して前記貯湯タンクの下部に循環させる、
ように構成された請求項1から3の何れか1項に記載の貯湯式給湯装置。
The freezing prevention control execution means includes:
If a failure occurs in the heat pump unit that prevents the boiling operation,
When the selection mode is the first mode, circulating hot water in the lower part of the hot water storage tank to the upper part of the hot water storage tank via the heat pump unit,
When the selection mode is the second mode, circulating the hot water in the lower part of the hot water storage tank to the lower part of the hot water storage tank via the heat pump unit;
The hot water storage type hot water supply device according to any one of claims 1 to 3, configured as follows.
前記沸き上げ運転を禁止する沸上禁止モードを設定する設定手段を、更に備え、
前記凍結予防制御実行手段は、前記沸上禁止モードが設定されている場合であっても、前記第1モード又は前記第2モードによる沸き上げを実行できるように構成された請求項1から4の何れか1項に記載の貯湯式給湯装置。
Further comprising a setting means for setting a boiling prohibition mode that prohibits the boiling operation,
5. The freezing prevention control execution means is configured to be able to execute boiling in the first mode or the second mode even when the boiling prohibition mode is set. The hot water storage type hot water supply device according to any one of Item 1.
前記貯湯式給湯装置の動作状態をユーザに報知することができる報知手段を、更に備え、
前記凍結予防制御実行手段は、前記第1モード又は前記第2モードによる沸き上げの実行中に、前記報知手段により、凍結予防のための沸き上げ運転が実施されていることをユーザに報知するように構成された請求項1から5の何れか1項に記載の貯湯式給湯装置。
Further comprising a notification means capable of notifying a user of the operating state of the hot water storage type water heater,
The freezing prevention control execution means is configured to notify a user, by means of the notification means, that a boiling operation for freezing prevention is being carried out during the execution of boiling in the first mode or the second mode. The hot water storage type hot water supply device according to any one of claims 1 to 5, configured to:.
前記ヒートポンプユニットの加熱能力は、複数の加熱能力の間で切り替え可能であり、
前記凍結予防制御実行手段は、前記第1モードで沸き上げを行う際のヒートポンプユニットの加熱能力を、前記第2モードで沸き上げを行う際のヒートポンプの加熱能力より大きな加熱能力とするように構成された請求項1から6の何れか1項に記載の貯湯式給湯装置。
The heating capacity of the heat pump unit is switchable between a plurality of heating capacities,
The freezing prevention control execution means is configured to set the heating capacity of the heat pump unit when performing boiling in the first mode to be larger than the heating capacity of the heat pump when performing boiling in the second mode. The hot water storage type hot water supply device according to any one of claims 1 to 6.
前記凍結予防制御実行手段は、前記第1モードでの沸き上げ運転の開始前に、前記貯湯タンクの下部から前記ヒートポンプユニットを経由して前記貯湯タンクの下部に湯水を循環させることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の貯湯式給湯装置。 The freezing prevention control execution means is characterized in that, before starting the boiling operation in the first mode, hot water is circulated from the lower part of the hot water storage tank to the lower part of the hot water storage tank via the heat pump unit. The hot water storage type hot water supply device according to any one of claims 1 to 7. 前記凍結予防制御実行手段は、前記貯湯式給湯装置を構成する何れかの部品の故障が判定された故障判定状態であっても、
前記第1モード又は前記第2モードによる沸き上げが可能な場合には、前記第1モード又は前記第2モードの沸き上げを実行できるように構成された請求項1から8の何れか1項に記載の貯湯式給湯装置。
The freezing preventive control execution means may be configured to perform the freezing prevention control execution means, even if the unit is in a failure determination state in which a failure has been determined in any component constituting the hot water storage type hot water supply device.
9. According to any one of claims 1 to 8, the boiling method is configured such that when boiling in the first mode or the second mode is possible, boiling in the first mode or the second mode can be performed. The hot water storage type water heater described.
前記凍結予防制御実行手段は、前記貯湯タンクの貯湯量が満量であり前記沸き上げ運転を実行できない場合には、
前記ヒートポンプユニットを稼働せず、前記貯湯タンクの下部から前記ヒートポンプユニットを経由して、前記貯湯タンクの下部に湯水を循環させるように構成された請求項1から9の何れか1項に記載の貯湯式給湯装置。
When the hot water storage tank is full and the boiling operation cannot be executed, the freeze prevention control execution means:
10. The heat pump unit according to claim 1, wherein the heat pump unit is not operated and hot water is circulated from the lower part of the hot water storage tank to the lower part of the hot water storage tank via the heat pump unit. Hot water storage type water heater.
前記凍結予防制御の沸き上げの実行禁止を設定する設定手段を、更に備え、
前記凍結予防制御実行手段は、前記凍結予防制御の沸き上げ運転の実行の禁止が設定されているときは、前記凍結予防制御を実行しないように構成された請求項1から10の何れか1項に記載の貯湯式給湯装置。
further comprising a setting means for setting prohibition of execution of boiling of the freeze prevention control,
Any one of claims 1 to 10, wherein the freezing prevention control execution means is configured not to execute the freezing prevention control when prohibition of execution of the boiling operation of the freezing prevention control is set. The hot water storage type water heater described in .
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