JP2004218908A

JP2004218908A - Water heater

Info

Publication number: JP2004218908A
Application number: JP2003005914A
Authority: JP
Inventors: Naoki Yamanaka; 直樹山中; Yoshihisa Urakawa; 芳久浦川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2004-08-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heater capable of stably continuing the heating operation. <P>SOLUTION: This water heater comprises a hot water supply tank, a heat exchanger for a hot water supply, and a use-side heat exchanger, and further comprises a hot water supply pipe connected to upper and lower parts of the hot water supply tank at its both ends and constituting a use-side pipe of the heat exchanger for the hot water supply, a heat source-side pipe connected to upper and lower parts of the hot water supply tank at its both ends and constituting the heat source-side pipe of the use-side heat exchanger, a first control valve mounted on a connecting part of the other end of the hot water supply pipe and one end of the heat source-side pipe, and a second control valve mounted on a connecting part of one end of the hot water supply pipe and the other end of the heat source-side pipe. The water heater has a first operation mode for returning the water of high temperature flowing from an upper part of the hot water supply tank from a lower part of the hot water supply tank through the first control valve, the use-side heat exchanger and the second control valve, and a second operation mode for making the water of high temperature flowing out from the heat exchanger for the hot water supply flow into the hot water supply heat exchanger through the first control valve, the use-side heat exchanger and the second control valve. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯用熱交換器によって加熱された温水を給湯タンクに貯留し、給湯タンクに貯留した温水を利用して暖房用熱交換器の利用側配管を流れる媒体を加熱する給湯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍サイクルを用いたヒートポンプ式給湯機が提案されており、例えば冷凍サイクルを利用して給湯タンク内に温水を貯留するものや、浴槽への給湯を行うものが提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３０８１９号公報
【特許文献２】
特開２００２−２４３２７４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍サイクルが提案されはじめ、二酸化炭素を冷媒として用い、臨界圧を越える圧力で運転することで、高温の熱を利用することができるようになり、貯湯や給湯だけでなく暖房機器の熱源としての利用が望まれている。
しかし、貯湯や給湯機能以外に、暖房機器の熱源として利用するためには、冷凍サイクルの負担が大きく、安定した熱源の供給は困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、暖房運転を安定して継続できる給湯機を提供することを目的とする。
特に本発明は、暖房運転に給湯タンク内の温水を利用するとともに、給湯タンク内に必要量の温水が貯留していない場合でも、暖房運転を継続することができる給湯機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の給湯機は、温水を貯留させる給湯タンクと、前記給湯タンク内の水を加熱する給湯用熱交換器と、浴槽での浴槽水沸き上げ運転や暖房ユニットでの暖房運転を行う利用側熱交換器とを備えた給湯器であって、一端が前記給湯タンクの下部に、他端が前記給湯タンクの上部に接続され、前記給湯用熱交換器の利用側配管を構成する給湯用配管と、一端が前記給湯タンクの上部に、他端が前記給湯タンクの下部に接続され、前記利用側熱交換器の熱源側配管を構成する熱源側配管と、前記給湯用配管の他端と前記熱源側配管の一端との接続部に設けた第１の制御弁と、前記給湯用配管の一端と前記熱源側配管の他端との接続部に設けた第２の制御弁とを有し、前記給湯タンクの上部から流出させた高温水を、前記第１の制御弁、前記利用側熱交換器、前記第２の制御弁を順に経由させて、前記給湯タンクの下部から戻す第１の運転モードと、前記給湯用熱交換器から流出させた高温水を、前記第１の制御弁、前記利用側熱交換器、前記第２の制御弁を順に経由させて、前記給湯用熱交換器に流入させる第２の運転モードとを有することを特徴とする。
請求項２記載の本発明の給湯機は、温水を貯留させる給湯タンクと、前記給湯タンク内の水を加熱する給湯用熱交換器と、浴槽での浴槽水沸き上げ運転や暖房ユニットでの暖房運転を行う利用側熱交換器とを備えた給湯器であって、一端が前記給湯タンクの下部に、他端が前記給湯タンクの上部に接続され、前記給湯用熱交換器の利用側配管を構成する給湯用配管と、一端が前記給湯タンクの上部に、他端が前記給湯タンクの下部に接続され、前記利用側熱交換器の熱源側配管を構成する熱源側配管と、前記給湯用配管の他端と前記熱源側配管の一端との接続部に設けた第１の制御弁と、前記給湯用配管の一端と前記熱源側配管の他端との接続部に設けた第２の制御弁と、前記給湯用配管から分岐し、前記給湯タンクの下部に接続された下部戻し管とを有し、前記第２の制御弁から前記下部戻し管の前記給湯用配管との分岐部までの間の前記給湯用配管に、循環ポンプを設け、前記給湯タンクの上部から流出させた高温水を、前記第１の制御弁、前記利用側熱交換器、前記第２の制御弁、前記給湯用熱交換器を順に経由させて、前記下部戻し管から前記給湯タンクの下部に戻す第１の運転モードと、前記給湯用熱交換器から流出させた高温水を、前記第１の制御弁、前記利用側熱交換器、前記第２の制御弁を順に経由させて、前記給湯用熱交換器に流入させる第２の運転モードとを有することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、前記給湯タンクの沸き上げ運転では、前記給湯タンクの下部から流出させた水を、前記第２の制御弁、前記給湯用熱交換器、前記第１の制御弁を順に経由させて、前記給湯タンクの上部から戻すことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、前記第１の運転モードにおいて、前記利用側熱交換器に導く温水温度が所定温度以下となった場合又は前記給湯タンク内の高温水の水量が所定量以下となった場合には、他の運転モードに切り替えることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、前記第２の運転モードにおいて、前記第１の制御弁から高温水の一部を前記給湯タンクに流入させ、前記給湯タンクの低温水を前記第２の制御弁から流出させることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、前記利用側配管をバイパスするバイパス配管を設け、前記バイパス配管に混合弁を設けたことを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、前記利用側熱交換器を複数設け、前記利用側熱交換器が並列に接続されるように前記熱源側配管を設けたことを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の給湯機において、前記利用側熱交換器に対して、浴槽、浴室乾燥機器、暖房機器などのユニットを複数設け、前記ユニットが並列に接続されるように前記利用側配管を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明による第１の実施の形態による給湯機は、給湯タンクの上部から流出させた高温水を、第１の制御弁、利用側熱交換器、第２の制御弁を順に経由させて、給湯タンクの下部から戻す第１の運転モードと、給湯用熱交換器から流出させた高温水を、第１の制御弁、利用側熱交換器、第２の制御弁を順に経由させて、給湯用熱交換器に流入させる第２の運転モードとを有するものである。本実施の形態によれば、第１の運転モードによって、給湯タンク内の温水を利用した暖房運転を行うことができ、例えば電気料金が安い時間帯に貯留した温水を利用して暖房運転を行うことができる。また本実施の形態によれば、第２の運転モードによって、給湯用熱交換器を利用した暖房運転を行うことができ、例えば給湯タンク内に必要量の温水が貯留していない場合でも暖房運転を行うことができる。
本発明による第２の実施の形態による給湯機は、給湯タンクの上部から流出させた高温水を、第１の制御弁、利用側熱交換器、第２の制御弁、給湯用熱交換器を順に経由させて、下部戻し管から給湯タンクの下部に戻す第１の運転モードと、給湯用熱交換器から流出させた高温水を、第１の制御弁、利用側熱交換器、第２の制御弁を順に経由させて、給湯用熱交換器に流入させる第２の運転モードとを有するものである。また本実施の形態による給湯機は、給湯用配管から分岐し、給湯タンクの下部に接続された下部戻し管を有し、第２の制御弁から下部戻し管の給湯用配管との分岐部までの間の給湯用配管に、循環ポンプを設けたものである。本実施の形態によれば、第１の運転モードによって、給湯タンク内の温水を利用した暖房運転を行うことができ、例えば電気料金が安い時間帯に貯留した温水を利用して暖房運転を行うことができる。また本実施の形態によれば、第２の運転モードによって、給湯用熱交換器を利用した暖房運転を行うことができ、例えば給湯タンク内に必要量の温水が貯留していない場合でも暖房運転を行うことができる。また本実施の形態によれば、第１の運転モードと第２の運転モードとを一つの循環ポンプで行うことができる。
本発明による第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による給湯機において、給湯タンクの沸き上げ運転では、給湯タンクの下部から流出させた水を、第２の制御弁、給湯用熱交換器、第１の制御弁を順に経由させて、給湯タンクの上部から戻すものである。本実施の形態によれば、給湯タンク内を混合することなく、上層部に高温水を貯留することができる。
本発明による第４の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による給湯機において、第１の運転モードにおいて、利用側熱交換器に導く温水温度が所定温度以下となった場合又は給湯タンク内の高温水の水量が所定量以下となった場合には、他の運転モードに切り替えるものである。本実施の形態によれば、給湯タンク内の温水を利用した第１の運転モードを優先しつつ、給湯タンク内の温水量が足りなくなると、給湯用熱交換器を利用した暖房運転とすることができる。
本発明による第５の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による給湯機において、第２の運転モードにおいて、第１の制御弁から高温水の一部を給湯タンクに流入させ、給湯タンクの低温水を第２の制御弁から流出させるものである。本実施の形態によれば、給湯用熱交換器を用いて暖房運転を行いつつ、例えば暖房負荷が小さい場合などでは、余剰温水を給湯タンクに貯留することができる。
本発明による第６の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による給湯機において、利用側配管をバイパスするバイパス配管を設け、バイパス配管に混合弁を設けたものである。本実施の形態によれば、特に、第２の運転モード時に、給湯タンク内に、より高温の温水を貯留することができる。
本発明による第７の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による給湯機において、利用側熱交換器を複数設け、利用側熱交換器が並列に接続されるように熱源側配管を設けたものである。本実施の形態によれば、浴槽、浴室乾燥機器、暖房機器などの複数のユニットを利用することができる。
本発明による第８の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による給湯機において、利用側熱交換器に対して、浴槽、浴室乾燥機器、暖房機器などのユニットを複数設け、ユニットが並列に接続されるように利用側配管を設けたものである。本実施の形態によれば、浴槽、浴室乾燥機器、暖房機器などの複数のユニットを利用することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例による給湯機について図面を用いて説明する。
図１から図５は、本実施例による給湯機の回路構成図である。
本実施例による給湯機は、給湯ユニット１０と、ヒートポンプユニット６０と、暖房ユニット８０とから構成される。
給湯ユニット１０は、温水を貯留する給湯タンク１１と、給湯タンク１１の低温水をヒートポンプユニット６０に導き、このヒートポンプユニット６０で加熱した温水を給湯タンク１１に戻すための循環ポンプ１２と、給湯タンク１１内の温水を暖房ユニット８０で利用するための利用側熱交換器１３とを備えている。
ヒートポンプユニット６０は、圧縮機６１、給湯用熱交換器６２、膨張弁６３、蒸発器６４を配管にて環状に接続し、冷凍サイクルを構成している。給湯用熱交換器６２は、冷凍サイクルを構成する熱源側配管と給湯ユニット１０を構成する利用側配管との間で熱交換を行う。利用側配管側で高温水を得るためには、冷凍サイクルは、冷媒として二酸化炭素を用い、臨界圧を越える圧力で運転することが好ましい。
暖房ユニット８０は、例えば温水配管を備えた床暖房装置、温風装置、乾燥装置、又は除湿装置など主に暖房機能を備えた空調機器からなるユニットである。暖房ユニット８０は、利用側熱交換器１３の利用側配管と循環ポンプ１４とともに、第２利用側配管４９にて環状に接続した温水回路を備えている。
【０００９】
給湯用配管４１は、一端が給湯タンク１１の底部に接続され、給湯用熱交換器６２の利用側配管を構成し、他端が給湯タンク１１の上部に接続され、管路中に循環ポンプ１２を備えている。給湯用配管４１の一端側には、給湯タンク１１内の貯留水の流出を制御する三方弁３３が設けられている。この三方弁３３と給湯用熱交換器６２との間の給湯用配管４１には、循環ポンプ１２が設けられている。
二方弁２４は、一方に水道管等の水供給配管を接続し、他方に給湯ユニット１０内の出水配管４３を接続している。
混合弁２５は、一方の流入側接続口に出湯配管４２を接続し、他方の流入側接続口に出水配管４３を接続し、流出側接続口に第１利用側配管４４を接続している。
なお、出湯配管４２の一端は、給湯タンク１１の上部に接続されている。また第１利用側配管４４の一端は、浴室、キッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口に接続されている。給水配管４５は、出水配管４３の途中から分岐し、給湯タンク１１の底部に接続されている。
【００１０】
熱源側配管４６は、一端が三方弁２３の流出側接続口に接続され、利用側熱交換器１３の熱源側配管を構成し、他端が三方弁３３の流入側接続口に接続されている。熱源側配管４６には、流量制御弁２６が設けられている。
なお、熱源側配管４６は、利用側熱交換器１３の上流側に温度センサ９１を、利用側熱交換器１３の下流側に温度センサ９２を設けている。また、第２利用側配管４９は、利用側熱交換器１３の上流側に温度センサ９３を設けている。また熱源側配管４６は、流量センサ９４を設けている。
【００１１】
まず、図２を用いて給湯タンクの沸き上げ運転について説明する。
三方弁３３は、給湯タンク１１側配管と給湯用配管４１を連通させ、熱源側配管４６の流入側接続口を閉とする。また、三方弁２３の流出側接続口は、給湯タンク１１への流入側配管である給湯用配管４１側を連通させ、熱源側配管４６の流出側接続口を閉とする。
従って、循環ポンプ１２を運転することにより、給湯タンク１１の下部から流出する水は、三方弁３３、循環ポンプ１２、給湯用熱交換器６２、三方弁２３を順に通り、再び給湯タンク１１の上部から流入する。
一方、ヒートポンプユニット６０も運転を行う。圧縮機６１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器６２で放熱し、膨張弁６３で減圧された後、蒸発器６４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機６１に吸入される。
従って、給湯用熱交換器６２では、冷凍サイクルを流れる冷媒の熱が給湯用配管４１を流れる水に伝達し、加熱された水は温水となり給湯タンク１１内に蓄えられる。このとき、温水は給湯タンク１１の上部から流入させ、冷水は給湯タンク１１の下部から流出させるため、給湯タンク１１内では、上層部に温水が蓄えられ、この温水層が徐々に厚くなる。そして給湯タンク１１の下部側に設けた温度センサ（図示しない）によって、給湯タンク１１内に十分な温水が蓄積された状態を検知し、沸き上げ運転を終了する。
【００１２】
次に、図３を用いて給湯タンク内の温水を給湯用として利用する場合の給湯運転について説明する。
第１利用側配管４４に接続された蛇口を開くことで給湯水を利用することができる。給湯温度は、混合弁２５の流入側流路の混合比を変更することで調整される。給湯温度を高くする場合には、出湯配管４２からの流入量を増加させ、給湯温度を低くする場合には、出水配管４３からの流入量を増加させる。
給湯タンク１１内は、出湯配管４２から温水が流出することで圧力が低下する。従って、出湯配管４２からの温水の流出量だけ、給水配管４５から給湯タンク１１内に水が流入する。そして、温度センサによって給湯タンク１１内の温水量が所定量よりも少なくなったことを検知した場合には、沸き上げ運転を再開する。
【００１３】
次に、図４を用いて給湯タンク内の温水を利用した暖房運転（第１の運転モード）について説明する。
この第１の運転モードでは、三方弁３３の流出側接続口は給湯タンク１１側の配管を連通させ、三方弁３３の給湯用配管４１側の流出側接続口は閉とする。また、三方弁２３は、給湯タンク１１との間の熱源側配管４６を流出側開口とする。
従って、循環ポンプ１６を運転することにより、給湯タンク１１の上部から流出する温水は、三方弁２３、利用側熱交換器１３、循環ポンプ１６、三方弁３３を順に通り、再び給湯タンク１１の下部から流入する。
一方、暖房ユニット８０も運転を行う。循環ポンプ１４を運転することで、利用側熱交換器１３では、熱源側配管４６を流れる温水の熱が第２利用側配管４９を流れる水に伝達し、加熱された水は温水となり暖房ユニット８０側を循環する。このとき、温水は給湯タンク１１の上部から流出させ、利用側熱交換器１３で熱を奪われた低温水は給湯タンク１１の下部から流入させるため、給湯タンク１１内では、温水層が徐々に薄くなる。そして給湯タンク１１の上部側に設けた温度センサ（図示しない）によって、給湯タンク１１内の温水量が所定量以下となった状態を検知した場合には、沸き上げ運転を再開するか、又は第２運転モードに切り替えることで暖房運転を継続する。
【００１４】
次に、図５を用いて給湯用熱交換器を利用した暖房運転（第２の運転モード）について説明する。
この第２の運転モードでは、三方弁３３の流入側接続口を熱源側配管４６とし三方弁３３の流出側接続口を給湯用配管４１として、熱源側配管４６と給湯用配管４１とを連通させる。また、三方弁２３の流入側接続口を給湯用配管４１とし三方弁２３の流出側接続口を熱源側配管４６として、給湯用配管４１と熱源側配管４６とを連通させる。
一方、ヒートポンプユニット６０も運転を行う。圧縮機６１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器６２で放熱し、膨張弁６３で減圧された後、蒸発器６４にて吸熱し、ガス状態で圧縮機６１に吸入される。
従って、循環ポンプ１２又は循環ポンプ１６の少なくともいずれかを運転することにより、利用側熱交換器１３を通った低温水は、循環ポンプ１６、三方弁３３、循環ポンプ１２を通って給湯用熱交換器６２に流入する。そして、給湯用熱交換器６２で加熱された高温水は、三方弁２３を経由して、再び利用側熱交換器１３に流入する。
また、暖房ユニット８０も運転を行う。循環ポンプ１４を運転することで、利用側熱交換器１３では、熱源側配管４６を流れる温水の熱が第２利用側配管４９を流れる水に伝達し、加熱された水は温水となり暖房ユニット８０側を循環する。
【００１５】
なお、この第２の運転モードにおいて、給湯用熱交換器６２での能力が暖房ユニット８０での暖房負荷を上回る場合について説明する。
この運転モードでは、三方弁２３の他の流出側開口となる給湯タンク１１に接続されている給湯用配管４１に、一部の高温水を流出させるものである。なお、三方弁３３の開度を調整し、給湯タンク１１内の低温水を流出させる。
このように、一部の高温水を給湯タンク１１内に戻すことで、暖房運転を継続しつつ、給湯タンク１１内にも温水を蓄積することができる。
なお、この場合の給湯用熱交換器６２での能力と暖房ユニット８０での暖房負荷との関係は、温度センサ９２での検出温度で判定できる他、温度センサ９１と温度センサ９２との検出温度から更に正確に判定することができる。また、給湯タンク１１への高温水の分配量は、三方弁２３や三方弁３３によっても調整は可能であるが、熱源側配管４６を流れる温水量を流量センサ９４にて検出し、流量制御弁２６を制御することによっても調整することができる。
【００１６】
以下、本発明の他の実施例による給湯機について図面を用いて説明する。なお、同一機能を有する部材には同一番号を付して説明を省略する。
図６は、本実施例による給湯機の回路構成図である。
本実施例による給湯機は、給湯用配管４１の他端側、すなわち給湯用熱交換器６２と給湯用タンク１１との間の給湯用配管４１には、三方弁３４が設けられている。そしてこの三方弁３４の他方の流出側開口には、給湯タンク１１の下部に接続される下部戻し管５７が設けられている。
そして、給湯タンク内の温水を利用した暖房運転（第１の運転モード）では、三方弁３３は、給湯タンク１１との接続配管を閉とし、熱源側配管４６と給湯用配管４１とを連通させる。また、三方弁３４は、下部戻し管５７への流出側開口を開とし、給湯タンク１１の上部への流れを阻止する。
従って、循環ポンプ１２を運転することにより、給湯タンク１１の上部から流出する温水は、利用側熱交換器１３、三方弁３３、循環ポンプ１２、給湯用熱交換器６２、三方弁３４、下部戻し管５７を順に通り、給湯タンク１１の下部から流入する。
なお、ヒートポンプユニット６０は運転を停止しておく。
本実施例によれば、上記実施例で必要とした循環ポンプ１６を用いることなく第１運転モードを行うことができる。
【００１７】
図７は、更に他の実施例による給湯機の回路構成図である。
本実施例による給湯機は、利用側熱交換器１３をバイパスする配管を第２利用側配管４９に設け、このバイパス管に混合弁３０を設けたものである。
この混合弁３０によって、循環ポンプ１４から吐出された温水の一部は、利用側熱交換器１３を通ることなく、利用側熱交換器１３から流出した温水と混合され、暖房ユニット８０に流れる。
本実施例のように、利用側熱交換器１３をバイパスするバイパス管に混合弁３０を設け、循環ポンプ１４から吐出された温水の一部を、利用側熱交換器１３をバイパスさせることで、暖房ユニット８０では、暖房負荷に対応した運転を行うことができる。この混合弁３０は、暖房ユニット８０側で設定した温度と温度センサ９３との比較によって、温度センサ９３での検出温度が設定温度より高ければバイパス量を増加させ、温度センサ９３での検出温度が設定温度以下であれば、バイパス量を減少させる方向に制御する。
混合弁３０を制御することで、バイパス量が増加すれば、利用側熱交換器１３での熱交換量は減少し、熱源側配管４６を流れる温水は、利用側熱交換器１３の流出後においても温度低下は少なくなる。
従って、バイパス量を増加させる状態では、第２の運転モード時に、三方弁２３から給湯タンク１１に高温水を貯留することができる。
【００１８】
図８は、更に他の実施例による給湯機の回路構成図である。
本実施例による給湯機は、図７に示す実施例に、更に浴室乾燥ユニット９０を加えたものである。
浴室乾燥ユニット９０は、暖房ユニット８０と並列に設けられており、利用側熱交換器１３の利用側配管と循環ポンプ１４とともに、第２利用側配管５２にて環状に接続して構成されている。
本実施例によれば、利用側熱交換器１３を用いて浴室乾燥ユニット９０を運転することができる。
【００１９】
図９は、更に他の実施例による給湯機の回路構成図である。
本実施例による給湯機は、図７に示す実施例において、暖房ユニット８０に代えて、浴槽７０内の浴槽水を加熱する沸上機能と、浴槽７０内に注湯する注湯機能とを設けたものである。
浴槽７０は、利用側熱交換器１３Ｂの利用側配管と循環ポンプ７１とともに、第２利用側配管７２にて環状に接続した温水回路を備えている。
浴槽７０内の浴槽水を加熱する沸上機能は、浴槽７０内の浴槽水を利用側熱交換器１３Ｂに導き、利用側熱交換器１３Ｂで加熱された温水を浴槽７０に導く浴槽用配管７２と、この浴槽用配管７２内の温水を循環させる循環ポンプ７１とによって構成されている。なお、浴槽用配管７２には、利用側熱交換器１３Ｂをバイパスする配管を設け、このバイパス管に混合弁を設けた構成としてもよい。この混合弁によって、循環ポンプ７１から吐出された温水の一部は、利用側熱交換器１３Ｂを通ることなく、利用側熱交換器１３Ｂから流出した温水と混合され、浴槽７２に流れる。
浴槽７０内に注湯する注湯機能は、出水配管４３から分岐させた冷水側注湯用配管５４Ａと、出湯配管４２から分岐させた温水側注湯用配管５４Ｂと、冷水側注湯用配管５４Ａと温水側注湯用配管５４Ｂとを流入側接続口に接続する混合弁５３と、混合弁５３の流出側接続口に接続される注湯用配管５５と、この注湯用配管５５に設けた開閉弁５６とから構成され、注湯用配管５５は浴槽用配管７２に接続している。
なお、熱源側配管４６Ｂは、利用側熱交換器１３Ｂの上流側に温度センサ９１Ｂを、利用側熱交換器１３Ｂの下流側に温度センサ９２Ｂを設けている。また、浴槽用配管７２は、利用側熱交換器１３Ｂの上流側に温度センサ９３Ｂを設けている。また熱源側配管４６Ｂは、流量センサ９４Ｂと流量制御弁２６Ｂを設けている。
本実施例によれば、利用側熱交換器１３Ｂを用いて、浴槽７０の沸き上げや注湯を行うことができる。
【００２０】
図１０は、更に他の実施例による給湯機の回路構成図である。
本実施例による給湯機は、図７に示す実施例に、更に浴槽７０内の浴槽水を加熱する沸上機能と、浴槽７０内に注湯する注湯機能と、浴室乾燥ユニット９０を設けたものである。
浴槽７０内の浴槽水を加熱する沸上機能は、浴槽７０内の浴槽水を利用側熱交換器１３Ｂに導き、利用側熱交換器１３Ｂで加熱された温水を浴槽７０に導く浴槽用配管７２と、この浴槽用配管７２内の温水を循環させる循環ポンプ７１とによって構成されている。なお、浴槽用配管７２には、利用側熱交換器１３Ｂをバイパスする配管を設け、このバイパス管に混合弁を設けた構成としてもよい。この混合弁によって、循環ポンプ７１から吐出された温水の一部は、利用側熱交換器１３Ｂを通ることなく、利用側熱交換器１３Ｂから流出した温水と混合され、浴槽７２に流れる。
浴槽７０内に注湯する注湯機能は、出水配管４３から分岐させた冷水側注湯用配管５４Ａと、出湯配管４２から分岐させた温水側注湯用配管５４Ｂと、冷水側注湯用配管５４Ａと温水側注湯用配管５４Ｂとを流入側接続口に接続する混合弁５３と、混合弁５３の流出側接続口に接続される注湯用配管５５と、この注湯用配管５５に設けた開閉弁５６とから構成され、注湯用配管５５は浴槽用配管７２に接続している。
浴室乾燥ユニット９０は、暖房ユニット８０と並列に設けられており、利用側熱交換器１３の利用側配管と循環ポンプ１４とともに、第２利用側配管５２にて環状に接続して構成されている。
なお、熱源側配管４６Ｂは、利用側熱交換器１３Ｂの上流側に温度センサ９１Ｂを、利用側熱交換器１３Ｂの下流側に温度センサ９２Ｂを設けている。また、浴槽用配管７２は、利用側熱交換器１３Ｂの上流側に温度センサ９３Ｂを設けている。また熱源側配管４６Ｂは、流量センサ９４Ｂと流量制御弁２６Ｂを設けている。
本実施例によれば、利用側熱交換器１３を用いて浴室乾燥ユニット９０を運転することができるとともに、利用側熱交換器１３を用いた暖房運転中に、浴槽７０の沸き上げや注湯を行うことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、暖房運転に給湯タンク内の温水を利用するとともに、給湯タンク内に必要量の温水が貯留していない場合でも暖房運転を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による給湯機の回路構成図
【図２】本実施例による給湯機の給湯タンクの沸き上げ運転を示す回路構成図
【図３】本実施例による給湯機の給湯タンク内の温水を給湯用として利用する場合の給湯運転を示す回路構成図
【図４】本実施例による給湯機の第１の運転モードを示す回路構成図
【図５】本実施例による給湯機の第２の運転モードを示す回路構成図
【図６】本発明の他の実施例による給湯機の回路構成図
【図７】本発明の更に他の実施例による給湯機の回路構成図
【図８】本発明の更に他の実施例による給湯機の回路構成図
【図９】本発明の更に他の実施例による給湯機の回路構成図
【図１０】本発明の更に他の実施例による給湯機の回路構成図
【符号の説明】
１０給湯ユニット
１１給湯タンク
１２循環ポンプ
１３暖房用熱交換器
１４循環ポンプ
１６循環ポンプ
２３三方弁（第１の制御弁）
３３三方弁（第２の制御弁）
３４三方弁
４１給湯用配管
４６熱源側配管
５７下部戻し管
６０ヒートポンプユニット
８０暖房ユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hot water heater that stores hot water heated by a hot water supply heat exchanger in a hot water supply tank and uses the hot water stored in the hot water supply tank to heat a medium flowing through a use-side pipe of the heating heat exchanger.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, heat pump water heaters using a refrigeration cycle have been proposed, for example, those that store hot water in a hot water tank using a refrigeration cycle and those that supply hot water to a bathtub have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-130819 [Patent Document 2]
JP-A-2002-243274
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in recent years, a refrigeration cycle using carbon dioxide as a refrigerant has begun to be proposed, and by using carbon dioxide as a refrigerant and operating at a pressure exceeding the critical pressure, it has become possible to utilize high-temperature heat, and It is desired to use not only hot water but also a heat source of a heating device.
However, in order to use it as a heat source of a heating device other than the hot water storage and hot water supply function, the load on the refrigeration cycle is large, and it is difficult to supply a stable heat source.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a water heater that can continue heating operation stably.
In particular, an object of the present invention is to provide a water heater that uses hot water in a hot water tank for heating operation and can continue heating operation even when a required amount of hot water is not stored in the hot water tank. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The hot water supply device according to the first aspect of the present invention includes a hot water supply tank for storing hot water, a hot water supply heat exchanger for heating water in the hot water supply tank, a bath tub water heating operation in the bath tub, and a heating unit for heating. A water supply device having a use-side heat exchanger for performing operation, wherein one end is connected to a lower portion of the hot water supply tank, and the other end is connected to an upper portion of the hot water supply tank. A hot water supply pipe having one end connected to an upper portion of the hot water supply tank and the other end connected to a lower portion of the hot water supply tank, and a heat source side pipe forming a heat source side pipe of the use side heat exchanger; and the hot water supply pipe And a second control valve provided at a connection between one end of the hot water supply pipe and the other end of the heat source side pipe. High-temperature water discharged from the upper part of the hot water supply tank, A first operation mode for returning from the lower part of the hot water supply tank through the valve, the use side heat exchanger, and the second control valve in order, and the high-temperature water flowing out of the hot water supply heat exchanger, A second operation mode is provided in which a first control valve, the use side heat exchanger, and the second control valve are sequentially passed to flow into the hot water supply heat exchanger.
The water heater of the present invention according to claim 2 is a hot water supply tank for storing hot water, a hot water supply heat exchanger for heating water in the hot water supply tank, a bathtub water heating operation in the bathtub, and a heating unit for heating. A water supply device having a use-side heat exchanger for performing operation, wherein one end is connected to a lower portion of the hot water supply tank, and the other end is connected to an upper portion of the hot water supply tank. A hot water supply pipe having one end connected to an upper portion of the hot water supply tank and the other end connected to a lower portion of the hot water supply tank, and a heat source side pipe forming a heat source side pipe of the use side heat exchanger; and the hot water supply pipe And a second control valve provided at a connection between one end of the hot water supply pipe and the other end of the heat source side pipe. And a lower part branched from the hot water supply pipe and connected to a lower part of the hot water supply tank. A circulation pump is provided in the hot water supply pipe between the second control valve and a branch of the lower return pipe from the hot water supply pipe, and the circulation pump is caused to flow out from the upper part of the hot water supply tank. High-temperature water is returned from the lower return pipe to the lower portion of the hot water supply tank through the first control valve, the use side heat exchanger, the second control valve, and the hot water supply heat exchanger in order. A first operation mode, the high-temperature water flowing out of the hot-water supply heat exchanger passes through the first control valve, the use-side heat exchanger, and the second control valve in this order, and A second operation mode in which the heat flows into the heat exchanger.
According to a third aspect of the present invention, in the water heater according to the first or second aspect, in the boiling operation of the hot water tank, water discharged from a lower portion of the hot water tank is supplied to the second control valve. And returning from the upper part of the hot water supply tank through the hot water supply heat exchanger and the first control valve in order.
According to a fourth aspect of the present invention, in the water heater according to the first or second aspect, in the first operation mode, when a temperature of the hot water guided to the use-side heat exchanger is equal to or lower than a predetermined temperature, or When the amount of high-temperature water in the hot water supply tank becomes equal to or less than a predetermined amount, the operation mode is switched to another operation mode.
According to a fifth aspect of the present invention, in the water heater according to the first or second aspect, in the second operation mode, a part of the high-temperature water flows from the first control valve into the hot water supply tank. The low-temperature water in the hot water supply tank is caused to flow out from the second control valve.
According to a sixth aspect of the present invention, in the water heater according to the first or second aspect, a bypass pipe that bypasses the use-side pipe is provided, and a mixing valve is provided in the bypass pipe.
According to a seventh aspect of the present invention, in the water heater according to the first or second aspect, a plurality of the use side heat exchangers are provided, and the heat source side is connected so that the use side heat exchangers are connected in parallel. It is characterized by providing piping.
According to an eighth aspect of the present invention, in the water heater according to the first or second aspect, a plurality of units such as a bathtub, a bathroom drying unit, and a heating unit are provided for the use side heat exchanger. Are provided in such a manner that the use side pipes are connected in parallel.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the water heater according to the first embodiment of the present invention, the hot water flowing out of the upper part of the hot water supply tank passes through the first control valve, the use side heat exchanger, and the second control valve in order, and the hot water is supplied. A first operation mode for returning from the lower part of the tank, and hot water flowing out of the hot water supply heat exchanger is passed through the first control valve, the use side heat exchanger, and the second control valve in order, and is used for hot water supply. A second operation mode in which the heat flows into the heat exchanger. According to the present embodiment, in the first operation mode, the heating operation using the hot water in the hot water supply tank can be performed. For example, the heating operation is performed using the hot water stored during the time when the electricity rate is low. be able to. Further, according to the present embodiment, the heating operation using the hot water supply heat exchanger can be performed by the second operation mode. For example, even when the required amount of hot water is not stored in the hot water supply tank, the heating operation is performed. It can be performed.
The water heater according to the second embodiment of the present invention uses the first control valve, the use side heat exchanger, the second control valve, and the heat exchanger for hot water to supply the high-temperature water discharged from the upper part of the hot water supply tank. A first operation mode in which the hot water discharged from the hot water supply heat exchanger is returned to the first control valve, the use side heat exchanger, and the second And a second operation mode in which the control valve is sequentially passed to flow into the hot water supply heat exchanger. Further, the water heater according to the present embodiment has a lower return pipe branched from the hot water supply pipe and connected to a lower part of the hot water supply tank, from the second control valve to a branch point of the lower return pipe with the hot water supply pipe. A circulation pump is provided in the hot water supply pipe between the two. According to the present embodiment, in the first operation mode, the heating operation using the hot water in the hot water supply tank can be performed. For example, the heating operation is performed using the hot water stored during the time when the electricity rate is low. be able to. Further, according to the present embodiment, the heating operation using the hot water supply heat exchanger can be performed by the second operation mode. For example, even when the required amount of hot water is not stored in the hot water supply tank, the heating operation is performed. It can be performed. Further, according to the present embodiment, the first operation mode and the second operation mode can be performed by one circulation pump.
A third embodiment according to the present invention is directed to a water heater according to the first or second embodiment, wherein in the boiling operation of the hot water tank, water discharged from a lower portion of the hot water tank is controlled by a second control valve, It returns from the upper part of the hot water supply tank through the hot water supply heat exchanger and the first control valve in order. According to the present embodiment, high-temperature water can be stored in the upper layer without mixing inside the hot water supply tank.
A fourth embodiment according to the present invention provides a water heater according to the first or second embodiment, in the first operation mode, when the temperature of hot water guided to the use-side heat exchanger is equal to or lower than a predetermined temperature; or When the amount of high-temperature water in the hot water supply tank becomes equal to or less than a predetermined amount, the operation mode is switched to another operation mode. According to the present embodiment, while prioritizing the first operation mode using hot water in the hot water supply tank, if the amount of hot water in the hot water supply tank becomes insufficient, the heating operation using the heat exchanger for hot water supply is performed. Can be.
According to a fifth embodiment of the present invention, in the water heater according to the first or second embodiment, in the second operation mode, a part of the high-temperature water flows from the first control valve into the hot water tank, The low-temperature water in the hot water supply tank flows out from the second control valve. According to the present embodiment, while performing the heating operation using the hot water supply heat exchanger, for example, when the heating load is small, excess hot water can be stored in the hot water supply tank.
The sixth embodiment according to the present invention is the water heater according to the first or second embodiment, in which a bypass pipe bypassing a use side pipe is provided, and a mixing valve is provided in the bypass pipe. According to the present embodiment, particularly in the second operation mode, higher-temperature hot water can be stored in the hot water supply tank.
A seventh embodiment according to the present invention is directed to a water heater according to the first or second embodiment, wherein a plurality of use side heat exchangers are provided, and the heat source side piping is connected so that the use side heat exchangers are connected in parallel. Is provided. According to the present embodiment, it is possible to use a plurality of units such as a bathtub, a bathroom drier, and a heater.
An eighth embodiment according to the present invention is directed to a water heater according to the first or second embodiment, wherein a plurality of units such as a bathtub, a bathroom drying device, and a heating device are provided for the use-side heat exchanger. Are provided with use side pipes so as to be connected in parallel. According to the present embodiment, it is possible to use a plurality of units such as a bathtub, a bathroom drier, and a heater.
[0008]
【Example】
Hereinafter, a water heater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 are circuit configuration diagrams of a water heater according to the present embodiment.
The hot water supply apparatus according to the present embodiment includes a hot water supply unit 10, a heat pump unit 60, and a heating unit 80.
Hot water supply unit 10 includes a hot water supply tank 11 for storing hot water, a circulation pump 12 for guiding low-temperature water in hot water supply tank 11 to heat pump unit 60 and returning the hot water heated by heat pump unit 60 to hot water supply tank 11, and a hot water supply tank. And a use-side heat exchanger 13 for using the hot water in the heating unit 11 in the heating unit 80.
In the heat pump unit 60, a compressor 61, a hot water supply heat exchanger 62, an expansion valve 63, and an evaporator 64 are connected in a ring shape by a pipe, and constitute a refrigeration cycle. The hot water supply heat exchanger 62 exchanges heat between a heat source side pipe forming the refrigeration cycle and a use side pipe forming the hot water supply unit 10. In order to obtain high-temperature water on the utilization side pipe side, it is preferable that the refrigeration cycle be operated at a pressure exceeding the critical pressure using carbon dioxide as a refrigerant.
The heating unit 80 is a unit mainly including an air conditioner having a heating function, such as a floor heating device having a hot water pipe, a hot air device, a drying device, or a dehumidifying device. The heating unit 80 includes a hot water circuit that is annularly connected by a second use side pipe 49 together with the use side pipe of the use side heat exchanger 13 and the circulation pump 14.
[0009]
One end of the hot water supply pipe 41 is connected to the bottom of the hot water supply tank 11 to form a use side pipe of the hot water supply heat exchanger 62, and the other end is connected to the upper part of the hot water supply tank 11. It has. At one end of the hot water supply pipe 41, a three-way valve 33 for controlling the outflow of the stored water in the hot water supply tank 11 is provided. The circulation pump 12 is provided in the hot water supply pipe 41 between the three-way valve 33 and the hot water supply heat exchanger 62.
One side of the two-way valve 24 is connected to a water supply pipe such as a water pipe, and the other side is connected to a water discharge pipe 43 in the hot water supply unit 10.
The mixing valve 25 has a hot water outlet pipe 42 connected to one inlet side connection port, a water outlet pipe 43 connected to the other inlet side connection port, and a first usage side pipe 44 connected to the outlet side connection port.
In addition, one end of the hot water supply pipe 42 is connected to an upper part of the hot water supply tank 11. One end of the first use side pipe 44 is connected to a hot water supply faucet such as a bathroom, a kitchen, or a washroom. The water supply pipe 45 branches off from the middle of the water discharge pipe 43 and is connected to the bottom of the hot water supply tank 11.
[0010]
One end of the heat source side pipe 46 is connected to the outflow side connection port of the three-way valve 23, constitutes the heat source side pipe of the use side heat exchanger 13, and the other end is connected to the inflow side connection port of the three way valve 33. . The heat source side pipe 46 is provided with a flow control valve 26.
The heat source side pipe 46 is provided with a temperature sensor 91 on the upstream side of the use side heat exchanger 13 and a temperature sensor 92 on the downstream side of the use side heat exchanger 13. The second use-side pipe 49 has a temperature sensor 93 provided upstream of the use-side heat exchanger 13. The heat source side pipe 46 is provided with a flow rate sensor 94.
[0011]
First, the boiling operation of the hot water supply tank will be described with reference to FIG.
The three-way valve 33 connects the hot water supply tank 11 side pipe with the hot water supply pipe 41 and closes the inflow side connection port of the heat source side pipe 46. The outflow-side connection port of the three-way valve 23 communicates with the hot-water supply pipe 41 that is the inflow-side pipe to the hot water supply tank 11, and closes the outflow-side connection port of the heat source-side pipe 46.
Therefore, by operating the circulation pump 12, the water flowing out from the lower part of the hot water supply tank 11 passes through the three-way valve 33, the circulation pump 12, the heat exchanger for hot water supply 62, and the three-way valve 23 in this order, and then returns to the upper part of the hot water supply tank 11 again. Inflows from.
On the other hand, the heat pump unit 60 also operates. The refrigerant compressed by the compressor 61 radiates heat in the hot water supply heat exchanger 62, is decompressed by the expansion valve 63, absorbs heat in the evaporator 64, and is sucked into the compressor 61 in a gaseous state.
Therefore, in the hot water supply heat exchanger 62, the heat of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle is transmitted to the water flowing through the hot water supply pipe 41, and the heated water becomes hot water and is stored in the hot water supply tank 11. At this time, the hot water flows in from the upper part of the hot water supply tank 11 and the cold water flows out from the lower part of the hot water supply tank 11, so that the hot water is stored in the upper part of the hot water supply tank 11, and the hot water layer gradually becomes thicker. Then, a state in which sufficient hot water is accumulated in hot water supply tank 11 is detected by a temperature sensor (not shown) provided on the lower side of hot water supply tank 11, and the boiling operation is terminated.
[0012]
Next, a hot water supply operation when hot water in a hot water supply tank is used for hot water supply will be described with reference to FIG.
Hot water can be used by opening the faucet connected to the first use side pipe 44. The hot water supply temperature is adjusted by changing the mixing ratio of the inflow-side flow path of the mixing valve 25. To increase the hot water supply temperature, the inflow from the hot water supply pipe 42 is increased, and to lower the hot water supply temperature, the inflow from the water discharge pipe 43 is increased.
The pressure in the hot water supply tank 11 decreases due to the hot water flowing out of the hot water supply pipe 42. Therefore, water flows into the hot water supply tank 11 from the water supply pipe 45 by the amount of hot water flowing out of the hot water supply pipe 42. Then, when the temperature sensor detects that the amount of hot water in the hot water supply tank 11 has become smaller than the predetermined amount, the boiling operation is restarted.
[0013]
Next, a heating operation (first operation mode) using hot water in the hot water supply tank will be described with reference to FIG.
In the first operation mode, the outflow-side connection port of the three-way valve 33 communicates with the pipe on the hot water supply tank 11 side, and the outflow-side connection port of the three-way valve 33 on the hot water supply pipe 41 side is closed. The three-way valve 23 has a heat source side pipe 46 between the hot water supply tank 11 and the outlet side opening.
Therefore, by operating the circulation pump 16, the hot water flowing out of the upper part of the hot water supply tank 11 passes through the three-way valve 23, the use side heat exchanger 13, the circulation pump 16, and the three-way valve 33 in order, and returns to the lower part of the hot water supply tank 11 again. Inflows from.
On the other hand, the heating unit 80 also operates. By operating the circulation pump 14, in the use side heat exchanger 13, the heat of the hot water flowing through the heat source side pipe 46 is transmitted to the water flowing through the second use side pipe 49, and the heated water becomes hot water and becomes a heating water. Circulate side. At this time, the hot water flows out from the upper part of the hot water supply tank 11, and the low-temperature water deprived of heat by the use side heat exchanger 13 flows in from the lower part of the hot water supply tank 11. Become thin. When the temperature sensor (not shown) provided on the upper side of the hot water supply tank 11 detects that the amount of hot water in the hot water supply tank 11 has become equal to or less than a predetermined amount, the boiling operation is restarted, or The heating operation is continued by switching to the two operation mode.
[0014]
Next, a heating operation (second operation mode) using the hot water supply heat exchanger will be described with reference to FIG.
In the second operation mode, the inflow-side connection port of the three-way valve 33 is used as the heat-source-side pipe 46, and the outflow-side connection port of the three-way valve 33 is used as the hot-water supply pipe 41, so that the heat-source-side pipe 46 communicates with the hot-water supply pipe 41. . The inflow side connection port of the three-way valve 23 is used as the hot water supply pipe 41, and the outflow side connection port of the three-way valve 23 is used as the heat source side pipe 46, and the hot water supply pipe 41 and the heat source side pipe 46 are communicated.
On the other hand, the heat pump unit 60 also operates. The refrigerant compressed by the compressor 61 radiates heat in the hot water supply heat exchanger 62, is decompressed by the expansion valve 63, absorbs heat in the evaporator 64, and is sucked into the compressor 61 in a gaseous state.
Therefore, by operating at least one of the circulation pump 12 and the circulation pump 16, the low-temperature water that has passed through the use-side heat exchanger 13 passes through the circulation pump 16, the three-way valve 33, and the circulation pump 12, and exchanges heat for hot water supply. Into the vessel 62. Then, the high-temperature water heated by the hot water supply heat exchanger 62 flows into the use side heat exchanger 13 again via the three-way valve 23.
The heating unit 80 also operates. By operating the circulation pump 14, in the use side heat exchanger 13, the heat of the hot water flowing through the heat source side pipe 46 is transmitted to the water flowing through the second use side pipe 49, and the heated water becomes hot water and becomes a heating water. Circulate side.
[0015]
In the second operation mode, a case where the capacity of the hot water supply heat exchanger 62 exceeds the heating load of the heating unit 80 will be described.
In this operation mode, a part of the high-temperature water flows out to the hot water supply pipe 41 connected to the hot water supply tank 11 which is the other outlet side opening of the three-way valve 23. In addition, the opening degree of the three-way valve 33 is adjusted so that the low-temperature water in the hot water supply tank 11 flows out.
In this way, by returning a part of the high-temperature water into the hot water supply tank 11, it is possible to store the hot water in the hot water supply tank 11 while continuing the heating operation.
In this case, the relationship between the capacity of the hot water supply heat exchanger 62 and the heating load of the heating unit 80 can be determined based on the temperature detected by the temperature sensor 92, and the temperature detected by the temperature sensor 91 and the temperature sensor 92. Can be determined more accurately. The amount of high-temperature water distributed to the hot water supply tank 11 can also be adjusted by the three-way valve 23 or the three-way valve 33. However, the amount of hot water flowing through the heat source side pipe 46 is detected by the flow sensor 94, and the flow control valve is controlled. 26 can also be adjusted by controlling.
[0016]
Hereinafter, a water heater according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that members having the same functions are given the same numbers, and descriptions thereof are omitted.
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of the water heater according to the present embodiment.
In the water heater according to the present embodiment, a three-way valve 34 is provided on the other end side of the hot water supply pipe 41, that is, on the hot water supply pipe 41 between the hot water supply heat exchanger 62 and the hot water supply tank 11. A lower return pipe 57 connected to the lower part of the hot water supply tank 11 is provided at the other outlet side opening of the three-way valve 34.
Then, in the heating operation using the hot water in the hot water supply tank (first operation mode), the three-way valve 33 closes the connection pipe to the hot water supply tank 11 and connects the heat source side pipe 46 to the hot water supply pipe 41. . Further, the three-way valve 34 opens the outflow-side opening to the lower return pipe 57 to prevent the flow to the upper part of the hot water supply tank 11.
Therefore, by operating the circulation pump 12, the hot water flowing out of the upper part of the hot water supply tank 11 is returned to the use side heat exchanger 13, the three-way valve 33, the circulation pump 12, the hot water supply heat exchanger 62, the three-way valve 34, and the lower part. The water flows through the pipe 57 in order from the lower part of the hot water supply tank 11.
The operation of the heat pump unit 60 is stopped.
According to the present embodiment, the first operation mode can be performed without using the circulation pump 16 required in the above embodiment.
[0017]
FIG. 7 is a circuit diagram of a water heater according to still another embodiment.
In the water heater according to the present embodiment, a pipe that bypasses the use-side heat exchanger 13 is provided in the second use-side pipe 49, and the mixing valve 30 is provided in the bypass pipe.
By the mixing valve 30, part of the hot water discharged from the circulation pump 14 is mixed with the hot water flowing out of the use-side heat exchanger 13 without flowing through the use-side heat exchanger 13 and flows to the heating unit 80.
As in the present embodiment, the mixing valve 30 is provided in a bypass pipe that bypasses the use-side heat exchanger 13, and a part of the hot water discharged from the circulation pump 14 is caused to bypass the use-side heat exchanger 13. In the heating unit 80, an operation corresponding to the heating load can be performed. By comparing the temperature set on the heating unit 80 side with the temperature sensor 93, the mixing valve 30 increases the bypass amount if the temperature detected by the temperature sensor 93 is higher than the set temperature. If the temperature is equal to or lower than the set temperature, control is performed in a direction to decrease the bypass amount.
By controlling the mixing valve 30, if the bypass amount increases, the heat exchange amount in the use side heat exchanger 13 decreases, and the hot water flowing through the heat source side pipe 46 is discharged after the use side heat exchanger 13 flows out. Also, the temperature drop is reduced.
Therefore, in the state where the bypass amount is increased, high-temperature water can be stored in the hot water supply tank 11 from the three-way valve 23 in the second operation mode.
[0018]
FIG. 8 is a circuit diagram of a water heater according to still another embodiment.
The water heater according to the present embodiment is obtained by adding a bathroom drying unit 90 to the embodiment shown in FIG.
The bathroom drying unit 90 is provided in parallel with the heating unit 80, and is configured to be connected in a ring shape with a second use side pipe 52 together with the use side pipe of the use side heat exchanger 13 and the circulation pump 14. .
According to the present embodiment, the bathroom drying unit 90 can be operated using the use side heat exchanger 13.
[0019]
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a water heater according to still another embodiment.
In the embodiment shown in FIG. 7, the water heater according to the present embodiment is provided with a boiling function for heating bath water in bathtub 70 and a pouring function for pouring water into bathtub 70, instead of heating unit 80. It is a thing.
The bathtub 70 includes a hot water circuit connected in a ring shape by a second use-side pipe 72 together with the use-side pipe of the use-side heat exchanger 13B and the circulation pump 71.
The boiling function for heating the bath water in the bath 70 is such that the bath water in the bath 70 is guided to the use side heat exchanger 13B, and the hot water heated by the use side heat exchanger 13B is introduced into the bath 70. And a circulation pump 71 for circulating hot water in the bathtub piping 72. Note that the bathtub pipe 72 may be provided with a pipe that bypasses the use-side heat exchanger 13B, and the bypass pipe may be provided with a mixing valve. By this mixing valve, a part of the warm water discharged from the circulation pump 71 is mixed with the warm water flowing out of the use side heat exchanger 13B without passing through the use side heat exchanger 13B, and flows into the bathtub 72.
The pouring function of pouring into the bathtub 70 includes a cold water-side pouring pipe 54A branched from the water discharge pipe 43, a hot water-side pouring pipe 54B branched from the hot water pipe 42, and a cold water-side pouring pipe. Mixing valve 53 connecting 54A and hot-water-side pouring pipe 54B to the inflow-side connection port; pouring pipe 55 connected to the outflow-side connection port of mixing valve 53; And a pouring pipe 55 is connected to a bathtub pipe 72.
The heat source side pipe 46B is provided with a temperature sensor 91B upstream of the use side heat exchanger 13B and a temperature sensor 92B downstream of the use side heat exchanger 13B. Further, the bathtub piping 72 is provided with a temperature sensor 93B on the upstream side of the use side heat exchanger 13B. The heat source side pipe 46B is provided with a flow rate sensor 94B and a flow rate control valve 26B.
According to this embodiment, the bathtub 70 can be heated or poured using the use-side heat exchanger 13B.
[0020]
FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a water heater according to still another embodiment.
The water heater according to this embodiment further includes a boiling function for heating bath water in the bath tub 70, a pouring function for pouring water into the bath tub 70, and a bathroom drying unit 90 in addition to the embodiment shown in FIG. Things.
The boiling function for heating the bath water in the bath 70 is such that the bath water in the bath 70 is guided to the use side heat exchanger 13B, and the hot water heated by the use side heat exchanger 13B is introduced into the bath 70. And a circulation pump 71 for circulating hot water in the bathtub piping 72. Note that the bathtub pipe 72 may be provided with a pipe that bypasses the use-side heat exchanger 13B, and the bypass pipe may be provided with a mixing valve. By this mixing valve, a part of the warm water discharged from the circulation pump 71 is mixed with the warm water flowing out of the use side heat exchanger 13B without passing through the use side heat exchanger 13B, and flows into the bathtub 72.
The pouring function of pouring into the bathtub 70 includes a cold water-side pouring pipe 54A branched from the water discharge pipe 43, a hot water-side pouring pipe 54B branched from the hot water pipe 42, and a cold water-side pouring pipe. Mixing valve 53 connecting 54A and hot-water-side pouring pipe 54B to the inflow-side connection port; pouring pipe 55 connected to the outflow-side connection port of mixing valve 53; And a pouring pipe 55 is connected to a bathtub pipe 72.
The bathroom drying unit 90 is provided in parallel with the heating unit 80, and is configured to be connected in a ring shape with a second use side pipe 52 together with the use side pipe of the use side heat exchanger 13 and the circulation pump 14. .
The heat source side pipe 46B is provided with a temperature sensor 91B upstream of the use side heat exchanger 13B and a temperature sensor 92B downstream of the use side heat exchanger 13B. Further, the bathtub piping 72 is provided with a temperature sensor 93B on the upstream side of the use side heat exchanger 13B. The heat source side pipe 46B is provided with a flow rate sensor 94B and a flow rate control valve 26B.
According to the present embodiment, the bathroom drying unit 90 can be operated using the use-side heat exchanger 13, and during the heating operation using the use-side heat exchanger 13, the bathtub 70 is heated or poured. It can be performed.
[0021]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while using the hot water in a hot-water supply tank for a heating operation, heating operation can be continued even when the required amount of hot water is not stored in a hot-water supply tank.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a water heater according to one embodiment of the present invention; FIG. 2 is a circuit configuration diagram illustrating a boiling operation of a hot water supply tank of the water heater according to the embodiment; FIG. FIG. 4 is a circuit configuration diagram illustrating a hot water supply operation when hot water in a hot water supply tank is used for hot water supply. FIG. 4 is a circuit configuration diagram illustrating a first operation mode of the water heater according to the present embodiment. FIG. 6 is a circuit diagram of a water heater according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a circuit diagram of a water heater according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a circuit diagram of a water heater according to still another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a circuit diagram of a water heater according to still another embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram of another embodiment of the present invention. Circuit diagram of water heater [Description of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hot water supply unit 11 Hot water supply tank 12 Circulation pump 13 Heat exchanger for heating 14 Circulation pump 16 Circulation pump 23 Three-way valve (first control valve)
33 Three-way valve (second control valve)
34 Three-way valve 41 Hot water supply pipe 46 Heat source side pipe 57 Lower return pipe 60 Heat pump unit 80 Heating unit

Claims

温水を貯留させる給湯タンクと、前記給湯タンク内の水を加熱する給湯用熱交換器と、浴槽での浴槽水沸き上げ運転や暖房ユニットでの暖房運転を行う利用側熱交換器とを備えた給湯器であって、
一端が前記給湯タンクの下部に、他端が前記給湯タンクの上部に接続され、前記給湯用熱交換器の利用側配管を構成する給湯用配管と、
一端が前記給湯タンクの上部に、他端が前記給湯タンクの下部に接続され、前記利用側熱交換器の熱源側配管を構成する熱源側配管と、
前記給湯用配管の他端と前記熱源側配管の一端との接続部に設けた第１の制御弁と、
前記給湯用配管の一端と前記熱源側配管の他端との接続部に設けた第２の制御弁とを有し、
前記給湯タンクの上部から流出させた高温水を、前記第１の制御弁、前記利用側熱交換器、前記第２の制御弁を順に経由させて、前記給湯タンクの下部から戻す第１の運転モードと、
前記給湯用熱交換器から流出させた高温水を、前記第１の制御弁、前記利用側熱交換器、前記第２の制御弁を順に経由させて、前記給湯用熱交換器に流入させる第２の運転モードと
を有することを特徴とする給湯機。A hot water supply tank for storing hot water, a hot water supply heat exchanger for heating water in the hot water supply tank, and a use side heat exchanger for performing a bath tub water boiling operation in a bath tub and a heating operation in a heating unit are provided. Water heater,
One end is connected to a lower part of the hot water supply tank, and the other end is connected to an upper part of the hot water supply tank, and a hot water supply pipe constituting a use side pipe of the hot water supply heat exchanger;
A heat source side pipe having one end connected to the upper part of the hot water supply tank and the other end connected to the lower part of the hot water supply tank, and constituting a heat source side pipe of the use side heat exchanger;
A first control valve provided at a connection between the other end of the hot water supply pipe and one end of the heat source side pipe,
A second control valve provided at a connection between one end of the hot water supply pipe and the other end of the heat source side pipe,
A first operation of returning the high-temperature water flowing out of the upper part of the hot water supply tank from the lower part of the hot water supply tank through the first control valve, the use side heat exchanger, and the second control valve in order; Mode and
The high-temperature water flowing out of the hot water supply heat exchanger flows into the hot water supply heat exchanger through the first control valve, the use side heat exchanger, and the second control valve in order. Water heater having two operation modes.

温水を貯留させる給湯タンクと、前記給湯タンク内の水を加熱する給湯用熱交換器と、浴槽での浴槽水沸き上げ運転や暖房ユニットでの暖房運転を行う利用側熱交換器とを備えた給湯器であって、
一端が前記給湯タンクの下部に、他端が前記給湯タンクの上部に接続され、前記給湯用熱交換器の利用側配管を構成する給湯用配管と、
一端が前記給湯タンクの上部に、他端が前記給湯タンクの下部に接続され、前記利用側熱交換器の熱源側配管を構成する熱源側配管と、
前記給湯用配管の他端と前記熱源側配管の一端との接続部に設けた第１の制御弁と、
前記給湯用配管の一端と前記熱源側配管の他端との接続部に設けた第２の制御弁と、
前記給湯用配管から分岐し、前記給湯タンクの下部に接続された下部戻し管とを有し、
前記第２の制御弁から前記下部戻し管の前記給湯用配管との分岐部までの間の前記給湯用配管に、循環ポンプを設け、
前記給湯タンクの上部から流出させた高温水を、前記第１の制御弁、前記利用側熱交換器、前記第２の制御弁、前記給湯用熱交換器を順に経由させて、前記下部戻し管から前記給湯タンクの下部に戻す第１の運転モードと、
前記給湯用熱交換器から流出させた高温水を、前記第１の制御弁、前記利用側熱交換器、前記第２の制御弁を順に経由させて、前記給湯用熱交換器に流入させる第２の運転モードと
を有することを特徴とする給湯機。A hot water supply tank for storing hot water, a hot water supply heat exchanger for heating water in the hot water supply tank, and a use side heat exchanger for performing a bath tub water boiling operation in a bath tub and a heating operation in a heating unit are provided. Water heater,
One end is connected to a lower part of the hot water supply tank, and the other end is connected to an upper part of the hot water supply tank, and a hot water supply pipe constituting a use side pipe of the hot water supply heat exchanger;
A heat source side pipe having one end connected to the upper part of the hot water supply tank and the other end connected to the lower part of the hot water supply tank, and constituting a heat source side pipe of the use side heat exchanger;
A first control valve provided at a connection between the other end of the hot water supply pipe and one end of the heat source side pipe,
A second control valve provided at a connection between one end of the hot water supply pipe and the other end of the heat source side pipe,
A lower return pipe branched from the hot water supply pipe and connected to a lower part of the hot water supply tank;
A circulation pump is provided in the hot water supply pipe between the second control valve and the branch of the lower return pipe with the hot water supply pipe,
The high-temperature water discharged from the upper part of the hot water supply tank flows through the first control valve, the use side heat exchanger, the second control valve, and the hot water supply heat exchanger in order, and the lower return pipe A first operation mode for returning to the lower part of the hot water tank from
The high-temperature water flowing out of the hot water supply heat exchanger flows into the hot water supply heat exchanger through the first control valve, the use side heat exchanger, and the second control valve in order. Water heater having two operation modes.

前記給湯タンクの沸き上げ運転では、前記給湯タンクの下部から流出させた水を、前記第２の制御弁、前記給湯用熱交換器、前記第１の制御弁を順に経由させて、前記給湯タンクの上部から戻すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯機。In the boiling operation of the hot water supply tank, the water discharged from the lower portion of the hot water supply tank passes through the second control valve, the heat exchanger for hot water supply, and the first control valve in order, and the hot water supply tank is heated. The water heater according to claim 1 or 2, wherein the water heater is returned from an upper part of the water heater.

前記第１の運転モードにおいて、前記利用側熱交換器に導く温水温度が所定温度以下となった場合又は前記給湯タンク内の高温水の水量が所定量以下となった場合には、他の運転モードに切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯機。In the first operation mode, when the temperature of the hot water guided to the use-side heat exchanger is lower than a predetermined temperature or when the amount of high-temperature water in the hot water supply tank is lower than a predetermined amount, another operation is performed. The water heater according to claim 1 or 2, wherein the mode is switched to a mode.

前記第２の運転モードにおいて、前記第１の制御弁から高温水の一部を前記給湯タンクに流入させ、前記給湯タンクの低温水を前記第２の制御弁から流出させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯機。In the second operation mode, a part of the high-temperature water flows from the first control valve into the hot water supply tank, and the low-temperature water in the hot water supply tank flows out from the second control valve. The water heater according to claim 1 or 2.

前記利用側配管をバイパスするバイパス配管を設け、前記バイパス配管に混合弁を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯機。The water heater according to claim 1 or 2, wherein a bypass pipe that bypasses the use-side pipe is provided, and a mixing valve is provided in the bypass pipe.

前記利用側熱交換器を複数設け、前記利用側熱交換器が並列に接続されるように前記熱源側配管を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯機。The water heater according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the use side heat exchangers are provided, and the heat source side pipe is provided so that the use side heat exchangers are connected in parallel.

前記利用側熱交換器に対して、浴槽、浴室乾燥機器、暖房機器などのユニットを複数設け、前記ユニットが並列に接続されるように前記利用側配管を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯機。A plurality of units such as a bathtub, a bathroom drying device, and a heating device are provided for the use-side heat exchanger, and the use-side piping is provided so that the units are connected in parallel. Or the hot water supply device according to claim 2.