JP2013221705A - Storage type water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貯湯式給湯機に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type water heater.
従来の貯湯式給湯機は、貯湯タンクの湯を熱源とした浴水の追焚き循環経路の途中に設けた三方弁で、貯湯タンク上部と下部とに流路を切替可能に構成し、これにより、浴槽の追焚きと、貯湯タンク下部の水への浴水の熱回収(風呂熱回収)を行い、浴水の廃熱を利用した給湯機の効率向上が可能となるように構成されている。(特許文献1) The conventional hot water storage type hot water heater is a three-way valve provided in the middle of the recirculation path of the bath water using the hot water in the hot water storage tank as a heat source, and the flow path can be switched between the upper and lower parts of the hot water storage tank. It is configured to improve the efficiency of the hot water heater using the waste heat of the bath water by performing bathing and heat recovery (bath heat recovery) of the bath water to the water below the hot water storage tank. . (Patent Document 1)
また、従来の貯湯式給湯機は、四方弁を用いて、沸上げ中の所定時間はタンク下部から膨張水を排出させて沸上げ時のエネルギーの損失を低減させるとともに、貯湯タンクの上部を、開閉弁を介して圧力逃がし弁に連通させ、沸き上げ手段で貯湯タンクの湯水を沸き上げている間に開閉弁を開く時間を設けて、沸上げにより溶解度の低下で貯湯タンク内に生じる空気(以下、タンク内空気)を抜く構成になっている。(特許文献2) In addition, the conventional hot water storage type water heater uses a four-way valve to discharge the expansion water from the lower part of the tank for a predetermined time during boiling to reduce the energy loss at the time of boiling, and at the upper part of the hot water storage tank, Air generated in the hot water storage tank due to a decrease in solubility due to boiling by providing a time to open the open / close valve while boiling the hot water in the hot water tank by boiling means, and communicating with the pressure relief valve through the open / close valve. In the following, the air in the tank) is extracted. (Patent Document 2)
しかしながら特許文献1の構成では、風呂熱回収のために新たに三方弁と、三方弁からタンク下部へ繋がる配管が必要となり、部品の増加による組立性の低下とコスト上昇の課題があった。
However, in the configuration of
また特許文献2の構成では、タンク内空気を抜くための開閉弁と、タンク上部と逃し弁を連通する配管を新たに設ける必要があり、この場合でも部品の増加による組立性の低下とコスト上昇の課題があった。
Further, in the configuration of
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、風呂熱回収による給湯機の効率向上と、沸上げ時のエネルギーの損失を抑制する効果を得ながら、部品の増加による組立性の低下やコスト上昇を生じ難い貯湯式給湯機を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is possible to improve the efficiency of a water heater by recovering bath heat and to obtain an effect of suppressing energy loss at the time of boiling while assembling by increasing the number of parts. It aims at obtaining the hot water storage type hot water heater which is hard to produce the fall of this and a cost rise.
加熱手段を有する貯湯タンクと、貯湯タンクの下部に一端を接続され、途中に減圧弁を介して、他端を水源に接続された給水配管と、貯湯タンクに貯められた湯水と風呂の湯水とを熱交換する熱交換器と、貯湯タンクと熱交換器との間の流路を切り替える四方弁と、一端を貯湯タンク上部に接続され、他端を四方弁に接続されたタンク上部配管と、一端を圧力逃し弁に接続され、他端を四方弁に接続された膨張水排出管と、一端を貯湯タンクの上部と下部の間の中間部に接続され、他端を四方弁に接続され、途中に熱交換器と熱源側循環ポンプを備える追焚き熱源循環配管と、一端を給水配管における減圧弁の下流側に接続され、他端を四方弁に接続された熱回収配管と、を備え、四方弁を、膨張水排出管と熱回収配管が連通するとともに、タンク上部配管と追焚き熱源循環配管が連通する、第一流路形態と、膨張水排出管とタンク上部配管が連通するとともに、追焚き熱源配管と熱回収配管が連通する、第二流路形態と、を、切替制御する制御部と、を備える。 A hot water storage tank having heating means, one end connected to the lower part of the hot water storage tank, a water supply pipe connected to the water source at the other end through a pressure reducing valve, and hot water stored in the hot water storage tank and hot water in the bath A heat exchanger for exchanging heat, a four-way valve for switching a flow path between the hot water storage tank and the heat exchanger, a tank upper pipe connected at one end to the upper part of the hot water storage tank and connected at the other end to the four-way valve, One end is connected to the pressure relief valve, the other end is connected to the four-way valve, and one end is connected to the middle part between the upper and lower parts of the hot water storage tank, the other end is connected to the four-way valve, A heating heat source circulation pipe having a heat exchanger and a heat source side circulation pump in the middle, and a heat recovery pipe having one end connected to the downstream side of the pressure reducing valve in the water supply pipe and the other end connected to the four-way valve, The four-way valve is connected to the expansion water discharge pipe and the heat recovery pipe, A first flow path configuration in which the upper piping and the additional heat source circulation piping communicate, and a second flow path configuration in which the expansion water discharge pipe and the tank upper piping communicate, and the additional heat source piping and the heat recovery piping communicate with each other. And a control unit that performs switching control.
本発明によれば、風呂熱回収による給湯機の効率向上と、沸上げ時のエネルギーの損失を抑制する効果を得ながら、部品の増加による組立性の低下やコスト上昇を生じ難い貯湯式給湯機を得ることができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, a hot water storage type hot water heater that is less likely to cause a decrease in assemblability or an increase in cost due to an increase in parts while improving the efficiency of the water heater by recovering bath heat and suppressing the loss of energy during boiling. Can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
本発明の第1の実施の形態における貯湯式給湯機について図1〜5を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1における貯湯式給湯機100の構成図であり、加熱手段としてのヒートポンプユニット1と、湯水を貯湯する貯湯タンク3を内蔵する貯湯タンクユニット2を備えている。
A hot water storage type water heater in a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water storage
図1において、ヒートポンプユニット1は冷媒回路(図示せず)が内蔵されており、ヒートポンプサイクルにより空気の熱を取り込み、供給される湯水を加熱し、沸き上げることが可能である。貯湯タンク3の下部には、途中にHP循環ポンプ6を備えたHP往き配管4が接続されており、HP往き配管の他端はヒートポンプユニット1の入水側に接続されている。またヒートポンプユニット1の出湯側にはHP戻り配管5が接続されており、HP戻り配管の他端は貯湯タンク3の上部に接続されている。
In FIG. 1, the
給水配管7は一端を水源に接続され、他端を貯湯タンクユニット2に内蔵され、水圧を所定値以下に減圧する減圧弁8に接続されており、市水を減圧弁8側に供給する。減圧弁8からは、給水配管7は給湯混合弁30(後述)に接続され給湯混合弁30に市水を供給する第1の給水分岐配管7aと、貯湯タンク3の下部に接続され、貯湯タンク3の下部から貯湯タンク3に市水を供給する第2の給水分岐配管7bとに分岐している。(図1では、その一部を共通化した場合を示す)
One end of the
貯湯タンクユニット2に内蔵される四方弁9は、一端を貯湯タンク3の上部に接続されたタンク上部配管11、一端を貯湯タンク3内の湯水やタンク内空気を排出可能な、貯湯タンク3内の圧力が所定値以上になると開いて圧力を外部に逃す逃し弁14に接続された膨張水排出管10、一端を貯湯タンク3の上部または下部への接続に切替可能な三方弁18を介して貯湯タンク3に接続され途中に浴槽20内の浴水と熱交換するための熱交換器16および熱交換器16へ貯湯タンク3内の湯水を循環させるための熱源側循環ポンプ17を備えた追焚き熱源循環配管12、一端を第2の給水分岐配管7bに接続された熱回収配管13、に、それぞれ接続されている。なお、追焚き熱源循環配管12は、三方弁18により貯湯タンク3への流路が複数(図1では2つ)に分岐されており、貯湯タンク3の上部側との接続位置の近傍の貯湯タンク3上には、その接続位置近傍の貯湯タンク3内の湯水の温度を検出する上部温度センサ3aが設けられている。また同様に、貯湯タンク3の下部側との接続位置の近傍の貯湯タンク3上には、その接続位置近傍の貯湯タンク3内の湯水の温度を検出する下部温度センサ3cが設けられている。追焚き熱源循環配管12の貯湯タンク3への戻り位置は三方弁18を後述する制御部50が適宜制御することによって切り替えられて決定される。
The four-way valve 9 incorporated in the hot water
この四方弁9は、膨張水排出管10と熱回収配管13が連通するとともに、タンク上部配管11と追焚き熱源循環配管12が連通する、「第一流路形態(図中のA矢印の連通)」と、膨張水排出管10とタンク上部配管11が連通するとともに、追焚き熱源配管12と熱回収配管13が連通する、「第二流路形態(図中のB矢印の連通)」とを、後述する制御部50により切替制御可能に構成されている。
The four-way valve 9 is connected to the expansion
熱交換器16の二次側には、熱交換器16の一次側(追焚き熱源循環配管12側)を流れる湯水と熱交換を行うために、浴槽20内の浴水を循環させる風呂循環配管21が接続されており、風呂循環配管21の途中に設けられた風呂側循環ポンプ22により浴槽20内の浴水を引込み、風呂循環配管21上に設けられた風呂温度センサ23にて浴水の温度を検出可能に構成されている。なお、一般的な貯湯式給湯機では、後述する給湯混合弁30での給湯先への出湯経路と同様の構成での経路により、所望温度で所望量の湯水を浴槽20側へ供給する風呂給湯経路が内蔵されており、本実施の形態においても同様の構成であるが、図示と説明を省略している。
On the secondary side of the
また、膨張水排出管10とタンク上部配管11との間の四方弁9の流路をバイパスするように連通させる吸気配管15が設けられており、この吸気配管15は途中に逆止弁15aを備え、逆止弁15aにより逃し弁14側から膨張水排出管10を経由してタンク上部配管11側への流体の流れは許容するが、その逆の流れを規制するように構成されている。
In addition, an
万一、何らかの原因で貯湯タンク3内の圧力が貯湯タンク3外の圧力よりも低くなった場合、すなわち貯湯タンク3内が負圧になった場合かつ四方弁9が第一流路形態であった場合、貯湯タンク3の外部から逃し弁14、膨張水排出管10、吸気配管15、タンク上部配管11を介して速やかに空気を貯湯タンク3内部に導入することができ、貯湯タンク3の負圧破壊を防止することができる。
If for some reason the pressure in the hot
貯湯タンクユニット2に内蔵された中温水混合弁25は、一端を貯湯タンク3の上部に接続された高温出湯配管26から、貯湯タンク3上部の高温の湯水の供給を受けるとともに、一端を貯湯タンク3の上部と下部の間の中間部(追焚き熱源循環配管12の貯湯タンク3との接続部分のうち最も高い位置よりも下となる位置が好ましい)に接続されたタンク中温水配管27から貯湯タンク3の中間部に滞留する湯水の供給を受け、後述する制御部50の制御のもと、所定の温度となるようにその混合比を調整し、中温水出湯配管28へ出湯する。なお中温水出湯配管28は、中温水混合弁25との接続位置の近傍に出湯温度を検出可能な温度センサ29を備えると共に、その他端が給湯混合弁30に接続されている。なお、タンク中温水配管27の貯湯タンク3の中間部との接続位置の近傍の貯湯タンク3上には、その接続位置近傍の貯湯タンク3内の湯水の温度を検出する中間部温度センサ3bが設けられている。
The hot
給湯混合弁30は、第1の給水分岐配管7aからの市水と、中温水出湯配管28からの湯水を、後述する制御部50の制御の下、所定の給湯温度となるようにその混合比を調整し、給湯配管31に供給する。給湯配管31は、給湯混合弁30との接続位置の近傍に出湯温度を検出可能な温度センサ32を備えると共に、その他端が蛇口やシャワー等の給湯先に接続されている。
The hot
制御部50は貯湯タンクユニット2に内蔵され、屋内の台所や浴室等に設置されたリモコン51と通信可能に構成されている。制御部50は上述の各アクチュエータ(四方弁9、三方弁18、中温水混合弁25、給湯混合弁30)やセンサ類(上部温度センサ3a、中間部温度センサ3b、下部温度センサ3c、風呂温度センサ23、温度センサ29、32)、ヒートポンプユニット1と電気的に接続されており、各センサ類の検出信号により、使用者がリモコン51により設定した所望の給湯温度や貯湯タンク3内の湯水の沸上げ温度や沸上げ量、浴槽20への湯張り温度や湯張り量となるように制御するとともに、追焚きや風呂熱回収等の各動作を、各アクチュエータ及びヒートポンプユニット1を制御することによって実現する。
The
以上のように構成された本実施の形態1の貯湯式給湯機100について、以下、図2〜
図5を用いてその動作、作用を説明する。なお、以下の動作説明では、制御部50がそれらの動作を判断、制御するものとする。また、各図において図1と同一または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
About the hot water storage
The operation and action will be described with reference to FIG. In the following description of operations, the
まず、貯湯タンク3内の湯水の沸上げ動作について、図2,3を用いて説明する。図2、図3は、本発明の実施の形態1による貯湯式給湯機の沸上げ動作の状態を示した図であり、沸上げ動作の実施中に、図2の状態と図3の状態とを適宜遷移する運転を行う。なお、以下の図でも同様であるが、湯水の流れがあり説明に主要な配管を太く表現し、湯水の流れ方向を配管に沿えた矢印で表現するものとする。
First, boiling operation of hot water in the hot
図2において、沸上げ動作を開始すると、制御部50はヒートポンプユニット1を動作させ、続いてHP循環ポンプ6を作動させる。すると、貯湯タンク3の下部からHP往き配管4に貯湯タンク3下部の水が流入しヒートポンプユニット1に至り、ヒートポンプユニット1で加熱昇温して沸き上げられ、HP戻り配管5により、貯湯タンク3の上部に戻される。これを継続すると、貯湯タンク上部から高温の湯が徐々に積層された状態で貯湯されていく。このとき、図2のように四方弁9は第一流路形態となっており、貯湯タンク3下部に接続されている第2の給水分岐配管7bと、これに接続された熱回収配管13、四方弁9、膨張水排出管10を経由して、逃し弁14は貯湯タンク3の下部と連通した状態となっている。このように、第2の給水分岐配管7bは、貯湯タンク3の下部に市水を供給するという作用以外に、貯湯タンク3の下部から膨張水を逃し弁14側に排出する際の連通路としても作用する。したがって、各々専用の配管を備える必要がなく、貯湯式給湯機の組立性の向上やコスト低減に寄与する。
In FIG. 2, when the boiling operation is started, the
図2の状態で沸上げを継続すると、貯湯タンク3内の湯水の温度上昇による体積膨張分の湯水は、貯湯タンク3の下部から逃し弁14を経由して排出されるので、沸き上げた湯ではなく、貯湯タンク3下部の低温の水が排出されることになり、膨張水が高温の湯として排出されることがないため、沸上げ時のエネルギーを無駄にすることがなく、効率的な沸上げ運転を行うことができる。一方で、沸上げにより発生するタンク内空気は、徐々に貯湯タンク3の上部に溜まっていく。
If boiling is continued in the state of FIG. 2, the hot water for volume expansion due to the rise in the temperature of the hot water in the hot
貯湯タンク3の上部に溜まったタンク内空気は、図3の状態に流路を切り替えることにより系外に排出する。図3は本発明の実施の形態1による沸上げ運転のもう一つの状態を示した図であり、図2との相違点は四方弁9の流路切替状態である。図3では四方弁9を第二流路形態に切り替えており、これにより貯湯タンク3の上部に接続されているタンク上部配管11、四方弁9、膨張水排出管10を経由して、貯湯タンク3の上部と逃し弁14が連通した状態となる。この状態で沸上げを継続することにより、タンク内空気は貯湯タンク3の上部から逃し弁14を経由して系外に排出される。なお、このとき、逆止弁15aの作用により、吸気配管15からは逃し弁14への湯水等の流れはないので、貯湯タンク3上部の高温の湯水を無駄に排出することがない。
The tank air accumulated in the upper part of the hot
沸上げ運転においては、図2の流路状態をベースとし、適宜図3の状態に切り替えることで、図2の状態での効果(貯湯タンク3下部の低温の水が排出されることになり、膨張水が高温の湯として排出されることがないため、沸上げ時のエネルギーを無駄にすることがなく、効率的な沸上げ運転を行うことができる)と、図3の状態での効果(沸上げにより発生するタンク内空気を排出する)を奏することが可能となる。
In boiling operation, the effect of the state of FIG. 2 (low-temperature water at the bottom of the hot
なお、沸上げ運転の間に図2の状態と図3の状態との切替をどのように行うかについては、貯湯式給湯機の製造者側で適宜設定してよい。例えば、貯湯タンク3を満タンに沸き上げたとき発生するタンク内空気を排出するための必要な時間を予め確認、設定しておき、図2の状態で沸上げを行いながら1回の沸上げ中に図3の状態となる時間が、当該タンク内空気を排出するために必要な時間となるようにしてもよい。または、図2の状態を所定時間行った後、図3の状態をそれよりも短い所定時間挟むようにして繰り返し沸上げを行ってもよい。
Note that how to switch between the state shown in FIG. 2 and the state shown in FIG. 3 during the boiling operation may be set as appropriate on the manufacturer side of the hot water storage type hot water heater. For example, the necessary time for discharging the air in the tank generated when the hot
また、図3の状態とする時間、すなわちタンク内空気を排出するための必要時間を、給水温度(市水の温度)や沸上げの目標温度によって変更可能に構成してもよい。例えば、給水温度が低く、沸上げ温度が高い場合など、それ以外の場合に比べて温度差による溶解度の変化が激しいためタンク内空気の発生量が増加する。このため、図3の状態とする時間を長く設定するように構成してもよい。これによれば、給水温度や沸上げ温度の変化によりタンク内空気の発生量が変化しても、適切にタンク内空気を排出することができ、蛇口等の給湯先から空気の混ざった湯水が排出される不具合を、より適切に解消することが可能となる。 Moreover, you may comprise so that the time which makes it the state of FIG. 3, ie, the required time for discharging | emitting tank air, can be changed with feed water temperature (temperature of city water) and the target temperature of boiling. For example, when the feed water temperature is low and the boiling temperature is high, the amount of air generated in the tank increases because the solubility change due to the temperature difference is greater than in other cases. For this reason, you may comprise so that the time set to the state of FIG. 3 may be set long. According to this, even if the amount of air generated in the tank changes due to changes in the feed water temperature or the boiling temperature, the air in the tank can be properly discharged, and hot water mixed with air from a hot water supply destination such as a faucet can be discharged. It is possible to more appropriately eliminate the defects that are discharged.
次に本発明の実施の形態1による浴槽20の追焚き動作について、図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施の形態1による浴槽20内の浴水の追焚き運転状態での流路を示す図である。なお、浴槽20への貯湯タンク3からの湯張りに関する配管構成やその動作については、前述のように図示および説明を省略し、浴槽20に湯張りが成され、その追焚きを行う場合として説明する。
Next, the chasing operation of the
図4において、追焚き動作が開始されると、制御部50は、風呂側循環ポンプ22を動作させ、浴槽20内の浴水を風呂循環配管21内に循環させる。浴水の温度は風呂温度センサ23にて制御部50が検出し把握する。続いて制御部50は四方弁50を第一流路形態としておき、三方弁18を貯湯タンク3の上部側の流路に切り替え、熱源側循環ポンプ17を起動する。すると、貯湯タンク3の上部の高温の湯はタンク上部配管11、四方弁9、追焚き熱源循環配管12、熱交換器16、三方弁18を経由し、貯湯タンク3の上部側に戻る流路で循環する。これにより熱交換器16で貯湯タンク3上部の高温の湯と浴水とが熱交換することで浴水が加熱昇温されて浴槽20側に戻り、再び浴槽20から風呂側循環配管21に循環する。この運転を風呂温度センサ23が、使用者がリモコン51で設定した所定の温度となるまで継続し、所定の温度となったら熱源側循環ポンプ17と風呂側循環ポンプ22を停止し追焚きを完了する。追焚きでの熱交換により熱交換器16からの戻り湯はある程度温度低下しているが、その湯を貯湯タンク3の上部側に戻すことにより、貯湯タンク3の上部にある高温の湯と混ざり、それほど温度が低下しない状態で貯湯タンク3の上部に湯として蓄積することができる。これにより貯湯タンク3から蛇口等への出湯にその湯を利用でき、追焚きでの熱交換後の湯のエネルギーの有効利用が可能となる。
In FIG. 4, when the chasing operation is started, the
なお、上記の説明では、熱交換器16を経由して貯湯タンク3に戻る湯水を三方弁18により貯湯タンク3の上部側に戻す場合について述べたが、例えば、貯湯タンク3の上部側に高温の湯が比較的少ない場合や、貯湯タンク3の下部温度センサ3cと上部温度センサ3aとの温度差が少なく両者の温度が比較的高温(すなわち貯湯タンク3がほぼ高温で満タン)の場合など、追焚きで戻った温度低下した湯を貯湯タンク3の上部に戻すことにより上部の湯温が低下してしまったり、貯湯タンク3内の上部から中間部の湯へ追焚き後の比較的温度の低下した湯を入れることにより貯湯タンク3内の温度成層が破壊され攪拌してしまう可能性のある場合は、三方弁18を貯湯タンク3の下部側に切替えてもよい。貯湯タンク3の上部、中間部、下部の各温度状態は、それぞれ上部温度センサ3a、中間部温度センサ3b、下部温度センサ3cで検出し、制御部50が演算、把握することができる。
In the above description, the case where the hot water returning to the hot
なお、例えば三方弁18を用いずに、追焚きでの貯湯タンク3への湯水の戻り流路を、貯湯タンク3の上部側か下部側か(あるいは、上部と下部の間の中間部)に予め固定し、三方弁18を廃した状態でシステムを構築してもよい。これによれば、選択した固定の戻し位置に対応した効果を得ることができ、また三方弁18が不要となるので、組立性の向上やコスト低減を図ることが可能となる。なお、貯湯タンク3の中間部に戻り流路を設定する場合は、後述する中温水への風呂熱回収での効果を得るために、タンク中温水配管27よりも上方となる位置にすることが好ましい。
For example, without using the three-
次に本発明の実施の形態1による浴槽20の浴水からの熱回収動作(風呂熱回収動作)について、図5を参照して説明する。図5は、本発明の実施の形態1による浴槽20内の浴水からの風呂熱回収運転状態での流路を示す図である。なお、図5においては、浴槽20に湯張りし、入浴が終了したあとの残り湯がある状態を前提としている。
Next, the heat recovery operation (bath heat recovery operation) from the bath water of the
図5において、例えば使用者がリモコン51を操作して風呂熱回収の動作を指示すると、制御部50は、風呂側循環ポンプ22を動作させ、浴槽20内の浴水(残り湯)を風呂循環配管21内に循環させる。浴水の温度は風呂温度センサ23にて制御部50が検出し把握する。制御部50は、このときの検出温度(残り湯の温度)と、貯湯タンク3の下部温度センサ3cの検出温度すなわち貯湯タンク3下部の湯水の温度を比較し、貯湯タンク3下部の湯水の温度が残り湯の温度よりも低く、熱回収が可能と判断した場合、次の動作に移行し、そうでない場合は、風呂熱回収を行わず、風呂側循環ポンプ22を停止し動作を終了する。ここで、三方弁18を貯湯タンク3の下部側に切り替えるか上部側に切り替えるかについては、上部温度センサ3a、下部温度センサ3cでの検出温度と残り湯の温度、すなわち風呂温度センサ23の検出温度とを制御部が比較し判断している。これにより、風呂熱回収が可能な貯湯タンク3の位置を把握し、適切な風呂熱回収運転が可能となる。したがって、もし、上部温度センサ3aの検出温度が残り湯の温度よりも低い場合は、三方弁18を上部側に切り替えてもよい。
In FIG. 5, for example, when the user operates the
風呂熱回収が可能と判断した場合、制御部50は続いて四方弁50を第二流路形態としておき、三方弁18を貯湯タンク3の下部側の流路に切り替え、熱源側循環ポンプ17を起動する。すると、貯湯タンク3の下部の低温の湯は第2の給水分岐配管7b、熱回収配管13、四方弁9、追焚き熱源循環配管12、熱交換器16、三方弁18を経由し、貯湯タンク3の下部側に戻る流路で循環する。これにより熱交換器16で貯湯タンク3下部の比較的低温の湯水と浴水(残り湯)とが熱交換することで貯湯タンク3の下部側の湯水が加熱昇温される。このように、第2の給水分岐配管7bは、貯湯タンク3の下部に市水を供給するという作用以外に、貯湯タンク3の下部から風呂熱回収のための湯水を熱交換器16側に排出する際の連通路としても作用する。したがって、各々専用の配管を備える必要がなく、貯湯式給湯機の組立性の向上やコスト低減に寄与する。
When it is determined that the bath heat can be recovered, the
風呂熱回収運転は、風呂熱回収が可能な間だけ、すなわち残り湯の湯温が貯湯タンク3下部から熱交換器16に導かれる湯水の温度よりも高い場合にだけ行い、風呂熱回収ができなくなったら停止する。あるいは所定時間または所定の熱回収量まで継続するようにしてもよい。これにより、貯湯タンク3の下部の低温の湯水に浴槽20の残り湯の熱エネルギーを回収できるので、通常であれば捨ててしまう残り湯の熱エネルギーを貯湯タンク3の湯水に回収し、給湯などに有効利用することができ、その分の沸上げに要するエネルギーの節約が可能となり、貯湯式給湯機の運転効率が向上する。
The bath heat recovery operation is performed only while the bath heat can be recovered, that is, only when the temperature of the remaining hot water is higher than the temperature of the hot water led from the lower part of the hot
なお、上記の例では、三方弁18を貯湯タンク3の下部側に切替た状態とし、貯湯タンク3の下部に接続された第2の給水分岐配管7bと追焚き熱源循環配管12の三方弁18を経由した貯湯タンク3の下部側の接続位置間にある湯水と、浴槽20の残り湯との風呂熱回収の運転について述べたが、例えば、上部温度センサ3aの検出温度が残り湯の温度よりも低い場合などで三方弁18を上部側に切り替えて、追焚き熱源循環配管12の三方弁18を経由した貯湯タンク3の上部側の接続位置と第2の給水分岐配管7bの貯湯タンク3との接続位置間の湯水と浴槽20の残り湯とで風呂熱回収運転をおこなってもよい。これによれば、貯湯タンク3におけるタンク中温水配管27よりも上部となる位置まで風呂熱回収運転により浴槽20の残り湯の熱エネルギーを回収した湯水が貯留されることになり、タンク中温水配管27から、熱回収した湯水を中温水として取り出し、給湯などに利用することができるので、貯湯式給湯機の運転効率が向上する。
In the above example, the three-
以上のように、本実施の形態1によれば、風呂熱回収による貯湯式給湯機の効率向上と、沸上げ時のエネルギーの損失を抑制する効果を得ながら、部品の増加による組立性の低下やコスト上昇を生じ難い貯湯式給湯機を得ることができる。 As described above, according to the first embodiment, the efficiency of the hot water storage water heater by recovering the bath heat and the effect of suppressing the energy loss at the time of boiling are reduced, and the assemblability is reduced due to the increase in parts. In addition, a hot water storage type hot water heater that is less likely to increase costs can be obtained.
100 貯湯式給湯機
1 ヒートポンプユニット(加熱手段)
2 貯湯タンクユニット
3 貯湯タンク
3a 上部温度センサ
3b 中間部温度センサ
3c 下部温度センサ
4 HP往き配管
5 HP戻り配管
6 HP循環ポンプ
7 給水配管
7a 第1の給水分岐配管
7b 第2の給水分岐配管
8 減圧弁
9 四方弁
10 膨張水排出管
11 タンク上部配管
12 追焚き熱源循環配管
13 熱回収配管
14 逃し弁
15 吸気配管
15a 逆止弁
16 熱交換器
17 熱源側循環ポンプ
18 三方弁
20 浴槽
21 風呂循環配管
22 風呂側循環ポンプ
23 風呂温度センサ
25 中温水混合弁
26 高温出湯配管
27 タンク中温水配管
28 中温水出湯配管
29 温度センサ
30 給湯混合弁
31 給湯配管
32 温度センサ
50 制御部
51 リモコン
100 Hot water storage type
2 Hot water
Claims (3)
前記貯湯タンクの下部に一端を接続され、途中に減圧弁を介して、他端を水源に接続された給水配管と、
前記貯湯タンクに貯められた湯水と風呂の湯水とを熱交換する熱交換器と、
前記貯湯タンクと前記熱交換器との間の流路を切り替える四方弁と、
一端を前記貯湯タンク上部に接続され、他端を前記四方弁に接続されたタンク上部配管と、
一端を圧力逃し弁に接続され、他端を前記四方弁に接続された膨張水排出管と、
一端を前記貯湯タンクの上部と下部の間の中間部に接続され、他端を前記四方弁に接続され、途中に前記熱交換器と熱源側循環ポンプを備える追焚き熱源循環配管と、
一端を前記給水配管における前記減圧弁の下流側に接続され、他端を前記四方弁に接続された熱回収配管と、を備え、
前記四方弁を、
前記膨張水排出管と前記熱回収配管が連通するとともに、前記タンク上部配管と前記追焚き熱源循環配管が連通する、第一流路形態と、
前記膨張水排出管と前記タンク上部配管が連通するとともに、前記追焚き熱源配管と前記熱回収配管が連通する、第二流路形態と、を、
切替制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。 A hot water storage tank having heating means;
One end is connected to the lower part of the hot water storage tank, and a water supply pipe having the other end connected to a water source via a pressure reducing valve in the middle,
A heat exchanger for exchanging heat between hot water stored in the hot water storage tank and hot water in the bath;
A four-way valve that switches a flow path between the hot water storage tank and the heat exchanger;
A tank upper pipe connected at one end to the upper part of the hot water storage tank and connected at the other end to the four-way valve;
An expansion water discharge pipe having one end connected to the pressure relief valve and the other end connected to the four-way valve;
One end is connected to an intermediate part between the upper and lower parts of the hot water storage tank, the other end is connected to the four-way valve, and a heating heat source circulation pipe provided with the heat exchanger and a heat source side circulation pump in the middle,
A heat recovery pipe connected at one end to the downstream side of the pressure reducing valve in the water supply pipe and connected at the other end to the four-way valve;
The four-way valve,
The expansion water discharge pipe and the heat recovery pipe communicate with each other, and the tank upper pipe and the additional heat source circulation pipe communicate with each other.
A second flow path configuration in which the expansion water discharge pipe and the tank upper pipe communicate with each other, and the additional heat source pipe and the heat recovery pipe communicate with each other.
A control unit for switching control;
A hot water storage type water heater characterized by comprising
前記風呂の湯水を、前記貯湯タンク内の湯水で加熱する追焚きを行うときは、前記第一流路形態に前記四方弁を制御し、
前記風呂の湯水から前記貯湯タンク内の湯水へ熱を回収する風呂熱回収を行うときは、前記第二流路形態に前記四方弁を制御することを特徴とする、請求項1に記載の貯湯式給湯機。 The controller is
When performing reheating to heat the hot water of the bath with hot water in the hot water storage tank, the four-way valve is controlled to the first flow path form,
2. The hot water storage according to claim 1, wherein when performing bath heat recovery for recovering heat from hot water in the bath to hot water in the hot water storage tank, the four-way valve is controlled in the second flow path form. Type water heater.
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