JP2013213598A - Heat pump water heater - Google Patents

Heat pump water heater Download PDF

Info

Publication number
JP2013213598A
JP2013213598A JP2012083588A JP2012083588A JP2013213598A JP 2013213598 A JP2013213598 A JP 2013213598A JP 2012083588 A JP2012083588 A JP 2012083588A JP 2012083588 A JP2012083588 A JP 2012083588A JP 2013213598 A JP2013213598 A JP 2013213598A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot water
heat
pipe
heat pump
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012083588A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5982636B2 (en
Inventor
Takayuki Takatani
隆幸 高谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2012083588A priority Critical patent/JP5982636B2/en
Publication of JP2013213598A publication Critical patent/JP2013213598A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5982636B2 publication Critical patent/JP5982636B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pump water heater excellent in energy efficiency.SOLUTION: This heat pump water heater includes: a hot water storage bath 1 for storing hot water heated by a heat pump unit 2; a heat exchanger 11 which is arranged outside of the hot water storage bath, and uses hot water stored inside the hot water storage bath as a heating medium on the high temperature side; outgoing tubing 20 for supplying hot water from the hot water storage bath to the heat exchanger; return tubing 22 for returning hot water from the heat exchanger to the hot water storage bath; hot water output tubing 16 for outputting hot water from the hot water storage bath; water supply tubing 14 for supplying the hot water storage bath with water; and bypass tubing 19 which is branched from the water supply tubing, and is connected to the hot water output tubing, wherein a heat-accumulating unit 4 for heat transferring between the return tubing and the bypass tubing is provided, whereby an input water temperature into the heat pump unit is dropped to enhance heat exchange efficiency of a heat pump, and further water is heated by use of heat-accumulated thermal energy to decrease an amount of boil-up hot water, thereby enhancing energy efficiency.

Description

本発明は、ヒートポンプ給湯装置に関するものである。   The present invention relates to a heat pump water heater.

従来、この種の給湯装置には、貯湯槽出口の入水配管の熱を蓄熱する機能を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, this type of hot water supply apparatus has a function of storing heat of the incoming pipe at the outlet of the hot water tank (see, for example, Patent Document 1).

図４は、特許文献１に記載された従来の給湯装置を示すものである。   FIG. 4 shows a conventional hot water supply apparatus described in Patent Document 1. As shown in FIG.

図４に示すように、給湯装置１００は貯湯槽１０１、ヒートポンプユニット１０２、暖房ユニット１０３、蓄熱部１０４、熱交換部１０７、熱媒体循環路１０８を備える。蓄熱部１０４は、貯湯槽１０１からヒートポンプユニット１０２への入水管１０５と外部水道から貯湯槽１０１への給水管１０６との双方に接するように配置されている。   As shown in FIG. 4, the hot water supply apparatus 100 includes a hot water storage tank 101, a heat pump unit 102, a heating unit 103, a heat storage unit 104, a heat exchange unit 107, and a heat medium circulation path 108. The heat storage unit 104 is disposed so as to contact both the water inlet pipe 105 from the hot water storage tank 101 to the heat pump unit 102 and the water supply pipe 106 from the external water supply to the hot water storage tank 101.

この構成により、貯湯１０１からヒートポンプユニット１０２へ送られる中間的な温度の中温水は蓄熱部１０４によって熱を奪われて水温が低下する。   With this configuration, the intermediate temperature intermediate temperature water sent from the hot water storage 101 to the heat pump unit 102 is deprived of heat by the heat storage unit 104 and the water temperature is lowered.

また、蓄熱部１０４に取り込まれた熱は、外部からの補給水が貯湯槽１０１へ給水される際に、給水管１０６で補給水の水温を上昇させる。   Further, the heat taken into the heat storage unit 104 raises the temperature of the makeup water through the feed water pipe 106 when the makeup water from the outside is supplied to the hot water storage tank 101.

この結果、ヒートポンプユニット１０２において、冷媒と水との加熱温度差を大きくして、ヒートポンプユニット１０２の熱交換効率を高めるものである。   As a result, in the heat pump unit 102, the heating temperature difference between the refrigerant and water is increased to increase the heat exchange efficiency of the heat pump unit 102.

特開２０１１−７４１８号公報JP 2011-7418 A

しかしながら、前記従来の構成では、貯湯槽１０１に供給される補給水は、給水管１０６を通って蓄熱部１０４から吸熱した後、貯湯槽１０１に流入する。そして、この補給水が流入した貯湯槽１０１の水は、入水管１０５を通り、蓄熱部１０４に熱を吸収される。   However, in the conventional configuration, makeup water supplied to the hot water storage tank 101 absorbs heat from the heat storage unit 104 through the water supply pipe 106 and then flows into the hot water storage tank 101. The water in the hot water storage tank 101 into which the makeup water has flowed passes through the water intake pipe 105 and is absorbed by the heat storage unit 104.

よって、蓄熱部１０４は、給水管１０６で補給水に放出した熱を、入水管１０５で再度吸収することになるため、蓄熱した熱エネルギーを有効利用することができず、エネルギー効率が低下するという課題を有していた。   Therefore, since the heat storage unit 104 absorbs again the heat released to the makeup water through the water supply pipe 106 through the water intake pipe 105, the stored heat energy cannot be used effectively, and energy efficiency is reduced. Had problems.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貯湯槽底部に蓄えられる水温を低く保つことで、ヒートポンプユニットへと供給される水温を低下させて、ヒートポンプの熱交換効率の向上を図るとともに、蓄熱した熱エネルギーを用いることで、沸き上げ湯量を低減させ、エネルギー効率の高いヒートポンプ給湯装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and by keeping the water temperature stored at the bottom of the hot water storage tank low, the water temperature supplied to the heat pump unit is lowered and the heat exchange efficiency of the heat pump is improved. An object of the present invention is to provide a heat pump hot water supply device with high energy efficiency by reducing the amount of boiling water by using the stored thermal energy.

前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯装置は、ヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットにて加熱した湯を蓄える貯湯槽と、前記貯湯槽の外部に配設され、前記貯湯槽内に蓄えられた湯水を高温側の熱媒体として用いる熱交換器と、前記貯湯槽から前記熱交換器へ湯水を供給する往き配管と、前記熱交換器から前記貯湯
槽へ湯水を戻す戻り配管と、前記貯湯槽からお湯を出湯する出湯配管と、前記貯湯槽に水を給水する給水配管と、前記給水配管から分岐して前記出湯配管に接続するバイパス配管とを備え、前記戻り配管と前記バイパス配管との間で熱伝達する蓄熱ユニットとを設けたことを特徴とする。 In order to solve the conventional problems, a heat pump hot water supply apparatus of the present invention includes a heat pump unit, a hot water storage tank for storing hot water heated by the heat pump unit, and an outside of the hot water storage tank. A heat exchanger that uses hot water stored in the hot water as a heat medium on the high temperature side, a forward pipe that supplies hot water from the hot water tank to the heat exchanger, and a return pipe that returns hot water from the heat exchanger to the hot water tank A hot water supply pipe for discharging hot water from the hot water storage tank, a water supply pipe for supplying water to the hot water storage tank, and a bypass pipe branched from the water supply pipe and connected to the hot water supply pipe, the return pipe and the bypass A heat storage unit for transferring heat between the pipes is provided.

これにより、蓄熱ユニットでの吸熱によって、貯湯槽底部に蓄えられる水温を低く保つことができるので、ヒートポンプユニットへ供給される水の入水温度を低下させて、ヒートポンプユニットの熱交換効率を向上させ、また、蓄熱ユニットの熱エネルギーを用いて出湯配管に合流する水の加熱することで、沸き上げ湯量を低減させ、エネルギー効率を向上させることができる。   Thereby, the water temperature stored in the bottom of the hot water storage tank can be kept low by the heat absorption in the heat storage unit, so that the incoming temperature of the water supplied to the heat pump unit is lowered, and the heat exchange efficiency of the heat pump unit is improved, Moreover, the amount of boiling hot water can be reduced and energy efficiency can be improved by heating the water which joins a hot water piping using the thermal energy of a thermal storage unit.

本発明は、エネルギー効率に優れたヒートポンプ給湯装置を提供することができる。   The present invention can provide a heat pump hot water supply apparatus that is excellent in energy efficiency.

本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯装置の構成図The block diagram of the heat pump hot-water supply apparatus in Embodiment 1 of this invention 同蓄熱ユニット周辺の詳細図Detailed view around the heat storage unit 本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ給湯装置の構成図The block diagram of the heat pump hot-water supply apparatus in Embodiment 2 of this invention 従来の給湯装置の構成図Configuration diagram of conventional hot water supply equipment

第１の発明は、ヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットにて加熱した湯を蓄える貯湯槽と、前記貯湯槽の外部に配設され、前記貯湯槽内に蓄えられた湯水を高温側の熱媒体として用いる熱交換器と、前記貯湯槽から前記熱交換器へ湯水を供給する往き配管と、前記熱交換器から前記貯湯槽へ湯水を戻す戻り配管と、前記貯湯槽からお湯を出湯する出湯配管と、前記貯湯槽に水を給水する給水配管と、前記給水配管から分岐して前記出湯配管に接続するバイパス配管とを備え、前記戻り配管と前記バイパス配管との間で熱伝達する蓄熱ユニットとを設けたことを特徴とするヒートポンプ給湯装置である。   The first invention is a heat pump unit, a hot water storage tank for storing hot water heated by the heat pump unit, and a hot water stored in the hot water storage tank disposed outside the hot water storage tank as a heat medium on a high temperature side. A heat exchanger to be used; a forward pipe for supplying hot water from the hot water tank to the heat exchanger; a return pipe for returning hot water from the heat exchanger to the hot water tank; and a hot water pipe for discharging hot water from the hot water tank; A water storage pipe that supplies water to the hot water storage tank, and a bypass pipe that branches from the water supply pipe and connects to the hot water supply pipe, and a heat storage unit that transfers heat between the return pipe and the bypass pipe. A heat pump hot water supply apparatus provided.

これにより、蓄熱ユニットでの吸熱によって、貯湯槽底部に蓄えられる水温を低く保つことができるので、ヒートポンプユニットへ供給される水の入水温度を低下させて、ヒートポンプユニットの熱交換効率を向上させ、また、蓄熱ユニットの熱エネルギーを用いて出湯配管に合流する水の加熱することで、沸き上げ湯量を低減させ、エネルギー効率に優れたヒートポンプ給湯装置を提供することができる。   Thereby, the water temperature stored in the bottom of the hot water storage tank can be kept low by the heat absorption in the heat storage unit, so that the incoming temperature of the water supplied to the heat pump unit is lowered, and the heat exchange efficiency of the heat pump unit is improved, Moreover, the amount of boiling hot water can be reduced and the heat pump hot water supply apparatus excellent in energy efficiency can be provided by heating the water which joins a hot water piping using the thermal energy of a thermal storage unit.

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記貯湯槽から前記熱交換器を介して湯水を循環させる循環ポンプを備え、前記循環ポンプは、前記戻り配管の配管経路上で最も低い位置に配設されることを特徴とするヒートポンプ給湯装置である。   In particular, the second invention includes a circulation pump for circulating hot water from the hot water storage tank through the heat exchanger in the first invention, and the circulation pump is at the lowest position on the piping path of the return pipe. It is the heat pump hot-water supply apparatus characterized by the above-mentioned.

これにより、蓄熱ユニットの交換などのメンテナンスを行う場合に、沸き上げポンプの水抜き栓から湯水を抜くことができる。よって、蓄熱ユニットに接続される配管のうち、循環ポンプが接続されていない側の配管に水抜き栓を１個設置するだけで、蓄熱ユニット内の湯水を抜くことが可能となり、ヒートポンプ給湯装置の低コスト化を実現できる。   Thereby, when performing maintenance, such as replacement | exchange of a thermal storage unit, hot water can be extracted from the drain plug of a boiling pump. Therefore, it is possible to drain hot water in the heat storage unit by installing only one drain plug in the pipe connected to the heat storage unit, which is not connected to the circulation pump. Cost reduction can be realized.

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記蓄熱ユニットには、潜熱蓄熱材が充填されていることを特徴とするヒートポンプ給湯装置である。   A third invention is a heat pump hot water supply apparatus according to the first or second invention, wherein the heat storage unit is filled with a latent heat storage material.

これにより、ヒートポンプユニットへ入る入水温度が高い場合、この蓄熱材に放熱して、低温でかつ一定温度の水をヒートポンプユニットに供給し続けることができる。   Thereby, when the temperature of incoming water entering the heat pump unit is high, heat can be radiated to the heat storage material, and low-temperature and constant-temperature water can be continuously supplied to the heat pump unit.

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）
図１は本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯装置の構成図、図２は本発明の実施の形態１における蓄熱ユニット周辺の詳細図である。 (Embodiment 1)
1 is a configuration diagram of a heat pump hot water supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a detailed view of the vicinity of a heat storage unit according to Embodiment 1 of the present invention.

図１において、本実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置は、貯湯槽１と、この貯湯槽１の水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット２と、蓄熱ユニット４と、暖房ユニット１０と、貯湯槽１内の湯水を高温側の熱媒体とし、暖房ユニット１０の水と貯湯槽１の湯水とを熱交換するように構成された熱交換器である第１の熱交換器１１を備える。   In FIG. 1, a heat pump hot water supply apparatus according to the present embodiment includes a hot water tank 1, a heat pump unit 2 as a heating means for heating water in the hot water tank 1, a heat storage unit 4, a heating unit 10, and a hot water tank 1. A first heat exchanger 11 that is a heat exchanger configured to exchange heat between the water in the heating unit 10 and the hot water in the hot water tank 1 is provided.

貯湯槽１の水は、入水配管５、入水配管５の配管経路上に配設された沸き上げポンプ１２を介し、ヒートポンプユニット２で加熱され、沸き上げ配管１３を通り、貯湯槽１に流入する。   The water in the hot water storage tank 1 is heated by the heat pump unit 2 through the water intake pipe 5 and the boiling pump 12 disposed on the piping path of the water inlet pipe 5 and flows into the hot water tank 1 through the boiling pipe 13. .

貯湯槽１の下部にある給水配管１４は、減圧弁１５を介し、水道管等の水供給配管６に接続されている。貯湯槽１の上部にある出湯配管１６は、混合弁１７を介し、給湯配管１８に接続されている。給水配管１４から分岐したバイパス配管１９は、第二の開閉弁２７、蓄熱ユニット４を介し、混合弁１７に接続されている。   A water supply pipe 14 in the lower part of the hot water tank 1 is connected to a water supply pipe 6 such as a water pipe through a pressure reducing valve 15. A hot water supply pipe 16 at the upper part of the hot water tank 1 is connected to a hot water supply pipe 18 via a mixing valve 17. The bypass pipe 19 branched from the water supply pipe 14 is connected to the mixing valve 17 via the second on-off valve 27 and the heat storage unit 4.

なお、第二の開閉弁２７は、蓄熱ユニット４の交換などのメンテナンスを行う場合に閉とし、通常は開状態を維持している。   The second on-off valve 27 is closed when maintenance such as replacement of the heat storage unit 4 is performed, and is normally kept open.

貯湯槽１の上部にある往き配管２０は、第１の熱交換器１１に接続されている。また、戻り配管２２は、第１の熱交換器１１と貯湯槽１との間を接続し、戻り配管２２と貯湯槽１との接続箇所は、往き配管２０と貯湯槽１との接続箇所と比較して、貯湯槽１内に低温の湯水が存在する部分に設けられている。   Outward piping 20 at the top of hot water tank 1 is connected to first heat exchanger 11. The return pipe 22 connects the first heat exchanger 11 and the hot water tank 1, and the connection point between the return pipe 22 and the hot water tank 1 is the same as the connection point between the forward pipe 20 and the hot water tank 1. In comparison, the hot water tank 1 is provided in a portion where low temperature hot water exists.

さらに、戻り配管２２の配管経路上には、貯湯槽１からの湯水を、第１の熱交換器１１を介して循環させる循環ポンプである一次側ポンプ２１、蓄熱ユニット４、第一の開閉弁２６が、第１の熱交換器と貯湯槽１の間に、この順で配設されている。   Furthermore, on the piping path of the return pipe 22, the primary side pump 21 that is a circulation pump for circulating hot water from the hot water tank 1 through the first heat exchanger 11, the heat storage unit 4, and the first on-off valve. 26 are arranged in this order between the first heat exchanger and the hot water tank 1.

なお、第一の開閉弁２６は、蓄熱ユニット４の交換などのメンテナンスを行う場合に閉とし、通常は開状態を維持している。   The first on-off valve 26 is closed when maintenance such as replacement of the heat storage unit 4 is performed, and is normally kept open.

また、一次側ポンプ２１は、戻り配管２２の最も低い位置に設置されている。   Further, the primary pump 21 is installed at the lowest position of the return pipe 22.

暖房ユニット１０の出口配管２３の配管経路上には、二次側ポンプ２４が配設され、また、出口配管２３は、第１の熱交換器１１を介し、暖房ユニット１０の入口配管２５に接続されている。   A secondary pump 24 is disposed on the piping path of the outlet pipe 23 of the heating unit 10, and the outlet pipe 23 is connected to the inlet pipe 25 of the heating unit 10 via the first heat exchanger 11. Has been.

以上のように構成された給湯装置について、以下にその動作、作用を説明する。   About the hot water supply apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.

一般的な家庭での湯の利用における基本的な動作として、朝には貯湯槽１にその日使う分の湯が貯えられており、活動している時間帯に順次給湯に利用される。給湯利用中に貯湯量が不足する場合には必要に応じてヒートポンプユニット２を運転し、追加で貯湯運転を行うこともある。   As a basic operation in the use of hot water in a general home, hot water for the day is stored in the hot water tank 1 in the morning, and is sequentially used for hot water supply during an active time. When the amount of hot water storage is insufficient during use of hot water, the heat pump unit 2 may be operated as necessary, and an additional hot water storage operation may be performed.

まず、貯湯運転について説明する。貯湯槽１の水は、入水配管５を通り、沸き上げポンプ１２へ導かれ、ヒートポンプユニット２で、６５〜９０℃に加熱され、沸き上げ配管１３を通り、貯湯槽１に流入し、貯湯運転を行う。   First, hot water storage operation will be described. The water in the hot water storage tank 1 passes through the incoming water pipe 5 and is led to the boiling pump 12, and is heated to 65 to 90 ° C. by the heat pump unit 2, and flows into the hot water tank 1 through the boiling pipe 13 and hot water storage operation. I do.

次に、暖房運転について説明する。暖房運転指令が出されると、一次側ポンプ２１が起動する。その後、二次側ポンプ２４が起動し、第１の熱交換器１１で熱交換を行い、暖房ユニット１０は３０℃程度に暖められる。この時、一次側ポンプ２１の下流の戻り配管２２内の水は３５℃程度となり、その後、蓄熱ユニット４に入る。   Next, the heating operation will be described. When the heating operation command is issued, the primary pump 21 is activated. Thereafter, the secondary pump 24 is activated, heat is exchanged in the first heat exchanger 11, and the heating unit 10 is warmed to about 30 ° C. At this time, the water in the return pipe 22 downstream of the primary pump 21 becomes about 35 ° C., and then enters the heat storage unit 4.

例えば、蓄熱ユニット４内に、融点１０〜２０℃の潜熱蓄熱材が充填されている場合、３５℃程度の戻り配管２２内の水は、蓄熱ユニット４で２０℃程度まで冷やされ、第一の開閉弁２６を介し、貯湯槽１に戻ることとなる。この暖房運転が継続されると、貯湯槽１内の高温のお湯が減少し、前述したヒートポンプユニット２による貯湯運転を行うこととなる。このとき、貯湯槽１内底部の水温は、２０℃程度になっている。   For example, in the case where the heat storage unit 4 is filled with a latent heat storage material having a melting point of 10 to 20 ° C., the water in the return pipe 22 at about 35 ° C. is cooled to about 20 ° C. by the heat storage unit 4. It will return to the hot water tank 1 through the on-off valve 26. When this heating operation is continued, hot water in the hot water tank 1 is reduced, and the hot water storage operation by the heat pump unit 2 described above is performed. At this time, the water temperature at the bottom of the hot water tank 1 is about 20 ° C.

このように、第１の熱交換器１１と貯湯槽１の間を接続する戻り配管２２の配管経路上に蓄熱ユニット４を設置しているので、３５℃程度の中温水ではなく、２０℃程度の水が貯湯槽１内底部に戻ることなり、貯湯槽１の底部に蓄えられる水温を低く保つことができるので、ヒートポンプユニット２に供給される水温も低く保って加熱温度差を大きくでき、ヒートポンプユニット２の熱交換効率を高めることができる。   Thus, since the heat storage unit 4 is installed on the piping path of the return pipe 22 that connects between the first heat exchanger 11 and the hot water tank 1, it is not medium temperature water of about 35 ° C but about 20 ° C. Water returns to the bottom of the hot water tank 1 and the water temperature stored in the bottom of the hot water tank 1 can be kept low, so that the water temperature supplied to the heat pump unit 2 can be kept low and the heating temperature difference can be increased. The heat exchange efficiency of the unit 2 can be increased.

次に、給湯運転について説明する。給湯管１８の下流にある蛇口（図示せず）を使用者が開くと、貯湯槽１の上部にある出湯配管１６からのお湯とバイパス配管１９からの水が、混合弁１７で所望の温度になるように混合され、給湯される。ここで、前述の暖房運転で蓄熱ユニット４に蓄熱されている場合には、水供給配管６において９℃程度の低温水は、蓄熱ユニット４を通って、１５℃程度にまで加熱され、バイパス配管１９を通り混合弁１７に導かれる。   Next, the hot water supply operation will be described. When a user opens a faucet (not shown) downstream of the hot water supply pipe 18, the hot water from the hot water discharge pipe 16 and the water from the bypass pipe 19 at the upper part of the hot water tank 1 are brought to a desired temperature by the mixing valve 17. It is mixed and hot water is supplied. Here, when heat is stored in the heat storage unit 4 in the heating operation described above, the low temperature water of about 9 ° C. is heated to about 15 ° C. through the heat storage unit 4 in the water supply pipe 6 and is bypassed. 19 is led to the mixing valve 17.

このように、蓄熱ユニット４で蓄熱した熱エネルギーで、バイパス配管１９を流通する水の温度を上昇させるため、所望の給湯温度を達成するために必要な、貯湯槽１からの湯量を減らすことができる。つまり、沸かす湯量を少なくすることができるので、ヒートポンプ給湯装置の効率を向上させることができる。   Thus, in order to raise the temperature of the water which distribute | circulates the bypass piping 19 with the thermal energy stored in the heat storage unit 4, it is possible to reduce the amount of hot water from the hot water tank 1 necessary to achieve a desired hot water supply temperature. it can. That is, since the amount of hot water to be boiled can be reduced, the efficiency of the heat pump hot water supply apparatus can be improved.

以上のように、本実施の形態においては、ヒートポンプユニットへ入る入水温度を低下させて、ヒートポンプユニットの熱交換効率を高めると共に、蓄熱した熱エネルギーでバイパス配管１９を流通する水の温度を上昇させるため、所望の給湯温度を達成するために貯湯槽から使用するお湯の量を減らす、すなわち、沸き上げ湯量を低減することができるので、ヒートポンプ給湯装置としてのエネルギー効率を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, the temperature of water flowing into the bypass pipe 19 is increased by reducing the temperature of water entering the heat pump unit to increase the heat exchange efficiency of the heat pump unit and storing the heat energy. Therefore, the amount of hot water used from the hot water tank to achieve a desired hot water supply temperature can be reduced, that is, the amount of boiling water can be reduced, so that the energy efficiency of the heat pump hot water supply device can be improved.

また、蓄熱ユニット４内には、融点１０〜２０℃の潜熱蓄熱材が充填されているとので、潜熱蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーがなくなった場合の、水道水との温度差が小さくなる。よって蓄熱ユニット４の出口温度の過渡的な変化を小さくすることができるので、混合弁１７を介しての給湯温度の変動を小さくできる。   Further, since the heat storage unit 4 is filled with a latent heat storage material having a melting point of 10 to 20 ° C., the temperature difference from the tap water when the heat energy stored in the latent heat storage material disappears becomes small. . Therefore, since a transitional change in the outlet temperature of the heat storage unit 4 can be reduced, fluctuations in the hot water supply temperature via the mixing valve 17 can be reduced.

なお、本実施の形態では、ヒートポンプ給湯装置として暖房ユニット１０が接続されている場合で説明したが、暖房ユニット１０の代わりに浴槽が接続されていても、同様の効果を得ることができる。   In addition, in this Embodiment, although the case where the heating unit 10 was connected as a heat pump hot-water supply apparatus was demonstrated, even if the bathtub is connected instead of the heating unit 10, the same effect can be acquired.

また、本実施の形態では、蓄熱ユニット４内に融点１０〜２０℃の潜熱蓄熱材が充填された場合について説明したが、貯湯槽に給水される水の温度によっては、融点が２０〜３
０℃の潜熱蓄熱材を用いてもよい。 Moreover, although this Embodiment demonstrated the case where the latent heat storage material with melting | fusing point 10-20 degreeC was filled in the thermal storage unit 4, depending on the temperature of the water supplied to a hot water storage tank, melting | fusing point is 20-3.
A 0 ° C. latent heat storage material may be used.

また、本実施の形態では、蓄熱ユニット４内に、１種類の潜熱蓄熱材が充填された場合で説明したが、融点の異なる複数の潜熱蓄熱材を用いてもよい。   In the present embodiment, the case where one kind of latent heat storage material is filled in the heat storage unit 4 has been described, but a plurality of latent heat storage materials having different melting points may be used.

また、本実施の形態では、ヒートポンプユニット２に封入されている冷媒に関して、特に触れていないが、二酸化炭素、Ｒ４１０ＡやＨＣ冷媒などの冷媒を用いてもよい。   In the present embodiment, the refrigerant sealed in the heat pump unit 2 is not particularly mentioned, but a refrigerant such as carbon dioxide, R410A or HC refrigerant may be used.

次に、蓄熱ユニット４および一次側ポンプ２１の周辺構造について、その詳細を説明する。   Next, the details of the peripheral structure of the heat storage unit 4 and the primary pump 21 will be described.

図２において、一次側ポンプ２１の下部には第一の水抜き栓２８が取り付けられている。この第一の水抜き栓２８は、戻り配管２２の重力方向で最も下側に設置されている。また、第二の水抜き栓２９は、バイパス配管１９の重力方向で最も下側に取り付けられている。さらに、継ぎ手３０は、第一の開閉弁２６、第二の開閉弁２７や継ぎ手３０同士を接続している。   In FIG. 2, a first drain plug 28 is attached to the lower part of the primary pump 21. The first drain plug 28 is disposed on the lowermost side in the gravity direction of the return pipe 22. The second drain plug 29 is attached to the lowermost side in the direction of gravity of the bypass pipe 19. Further, the joint 30 connects the first on-off valve 26, the second on-off valve 27, and the joint 30.

一般的に、蓄熱ユニット４の交換などのメンテナンスを行う場合、蓄熱ユニット４を構成している配管内の湯水を抜く必要があり、配管の下部に水抜き栓が２個必要となる。しかしながら、循環ポンプである一次側ポンプ２１は戻り配管２２の配管経路上で重力方向に最も低い位置に設置されているため、一次側ポンプ２１の水抜き栓から湯水を抜くことができる。よって、新たにバイパス配管１９に水抜き栓を１個設置するだけで、蓄熱ユニット４内の湯水を抜くことができるので、ヒートポンプ給湯装置の製造においてコストを下げることができる。   In general, when maintenance such as replacement of the heat storage unit 4 is performed, it is necessary to drain hot water in the pipe constituting the heat storage unit 4, and two drain plugs are necessary at the lower part of the pipe. However, since the primary pump 21 that is a circulation pump is installed at the lowest position in the direction of gravity on the piping path of the return pipe 22, hot water can be drawn from the drain plug of the primary pump 21. Therefore, the hot water in the heat storage unit 4 can be extracted simply by newly installing one drain plug in the bypass pipe 19, so that the cost can be reduced in the manufacture of the heat pump water heater.

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ給湯装置の構成を示す図である。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一構成部分には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a heat pump hot water supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図３は、ヒートポンプ給湯装置において、暖房ユニットと浴槽の両方を使用する場合を示している。   FIG. 3 shows a case where both the heating unit and the bathtub are used in the heat pump hot water supply apparatus.

本実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置は、浴槽３５と、浴槽３５の水と貯湯槽１の水とを熱交換するように構成された熱交換器である第２の熱交換器３１を備える。貯湯槽１の上部にある風呂往き配管３２は、第２の熱交換器３１に接続されている。また、風呂戻り配管３４は、第２の熱交換器３１と戻り配管２２との間を接続し、風呂戻り配管３４の配管経路上には貯湯槽１からの湯水を、第２の熱交換器３１を介して循環させる循環ポンプである風呂一次側ポンプ３３が配設されている。   The heat pump water heater in the present embodiment includes a bathtub 35 and a second heat exchanger 31 that is a heat exchanger configured to exchange heat between the water in the bathtub 35 and the water in the hot water tank 1. A bath outlet pipe 32 at the top of the hot water tank 1 is connected to a second heat exchanger 31. The bath return pipe 34 connects the second heat exchanger 31 and the return pipe 22, and hot water from the hot water tank 1 is supplied to the second heat exchanger on the pipe path of the bath return pipe 34. A bath primary side pump 33, which is a circulation pump to be circulated through 31, is provided.

浴槽３５の出口配管４１の配管経路上には、風呂二次側ポンプ４０が配設され、また、出口配管４１は、第２の熱交換器３１を介し、浴槽３５の入口配管３９に接続されている。   On the piping path of the outlet pipe 41 of the bathtub 35, a bath secondary side pump 40 is disposed, and the outlet pipe 41 is connected to the inlet pipe 39 of the bathtub 35 via the second heat exchanger 31. ing.

また、浴槽水注湯回路３８は、貯湯槽１の水を浴槽３５へ注湯する回路で、給湯配管１８から分岐した浴槽水注湯分岐管３６、浴槽水注湯弁３７を備えている。   The bathtub water pouring circuit 38 is a circuit for pouring water from the hot water storage tank 1 into the bathtub 35, and includes a bathtub water pouring branch pipe 36 branched from the hot water supply pipe 18 and a bathtub water pouring valve 37.

以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。ここでは実施の形態１との相違点である浴槽追い焚き運転について説明する。   About the hot water supply apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. Here, a bathtub rebirth operation that is a difference from the first embodiment will be described.

浴槽追い焚き運転指令が出されると、風呂一次側ポンプ４０が起動する。その後、風呂二次側ポンプ３３が起動し、第２の熱交換器３１で熱交換を行い、浴槽３５内の水は４０℃程度に暖められる。このとき、風呂一次側ポンプ３３の下流の風呂戻り配管３４内の水は４２℃程度となり、その後、蓄熱ユニット４に入る。   When the bathtub reheating operation command is issued, the bath primary side pump 40 is activated. Thereafter, the bath secondary side pump 33 is activated, heat exchange is performed by the second heat exchanger 31, and the water in the bathtub 35 is warmed to about 40 ° C. At this time, the water in the bath return pipe 34 downstream of the bath primary side pump 33 becomes about 42 ° C., and then enters the heat storage unit 4.

ここで例えば、蓄熱ユニット４内に、融点１０〜２０℃の潜熱蓄熱材が充填されている場合、４２℃程度の風呂戻り配管３４内の水は、２０℃程度まで冷やされ、第一の開閉弁２６を介し、貯湯槽１に戻ることとなる。この浴槽追い焚き運転が継続されると、貯湯槽１内の高温のお湯が減少し、ヒートポンプユニット２による貯湯運転を行う必要が生じる。このとき、貯湯槽１内底部の温度は、２０℃程度になっており、水を沸き上げることとなる。   Here, for example, when the heat storage unit 4 is filled with a latent heat storage material having a melting point of 10 to 20 ° C., the water in the bath return pipe 34 at about 42 ° C. is cooled to about 20 ° C. It will return to the hot water tank 1 through the valve 26. If this bathtub chasing operation is continued, the hot water in the hot water storage tank 1 decreases, and it becomes necessary to perform the hot water storage operation by the heat pump unit 2. At this time, the temperature of the bottom of the hot water tank 1 is about 20 ° C., and water is boiled up.

このように、風呂戻り配管３４の下流に蓄熱ユニット４を設置しているので、４２℃程度の中温水ではなく、２０℃程度の水が貯湯槽１内底部に戻ることなり、貯湯槽１の底部に蓄えられる水温を低く保つことができるので、ヒートポンプユニット２に供給される水温も低く保って加熱温度差を大きくでき、ヒートポンプユニット２の熱交換効率を高めることができる。   In this way, since the heat storage unit 4 is installed downstream of the bath return pipe 34, water of about 20 ° C. instead of medium temperature water of about 42 ° C. returns to the bottom of the hot water tank 1. Since the water temperature stored at the bottom can be kept low, the water temperature supplied to the heat pump unit 2 can be kept low, the heating temperature difference can be increased, and the heat exchange efficiency of the heat pump unit 2 can be increased.

次に、給湯運転について説明する。給湯管１８の下流にある蛇口（図示せず）を使用者が開くと、貯湯槽１の上部にある出湯配管１６からのお湯とバイパス配管１９からの水が、混合弁１７で所望の温度になるように混合され、給湯される。ここで、前述の暖房運転もしくは、浴槽追い焚き運転で蓄熱ユニット４に蓄熱されている場合には、水供給配管６において９℃程度の低温水は、蓄熱ユニット４を通って、１５℃程度にまで加熱され、バイパス配管１９を通り混合弁１７に導かれる。   Next, the hot water supply operation will be described. When a user opens a faucet (not shown) downstream of the hot water supply pipe 18, the hot water from the hot water discharge pipe 16 and the water from the bypass pipe 19 at the upper part of the hot water tank 1 are brought to a desired temperature by the mixing valve 17. It is mixed and hot water is supplied. Here, when heat is stored in the heat storage unit 4 in the above-described heating operation or bathtub reheating operation, low temperature water of about 9 ° C. in the water supply pipe 6 passes through the heat storage unit 4 and is about 15 ° C. And is guided to the mixing valve 17 through the bypass pipe 19.

このように、蓄熱ユニット４で蓄熱した熱エネルギーで、バイパス配管１９を流通する水の温度を上昇させるため、所望の給湯温度を達成するために必要な、貯湯槽１からの湯量を減らすことができる。つまり、沸き上げ湯量を少なくすることができるので、ヒートポンプ給湯装置の効率を向上させることができる。   Thus, in order to raise the temperature of the water which distribute | circulates the bypass piping 19 with the thermal energy stored in the heat storage unit 4, it is possible to reduce the amount of hot water from the hot water tank 1 necessary to achieve a desired hot water supply temperature. it can. That is, since the amount of boiling hot water can be reduced, the efficiency of the heat pump hot water supply apparatus can be improved.

以上のように、本実施の形態においては、ヒートポンプユニットへ入る入水温度を低下させて、ヒートポンプユニットの熱交換効率を高めると共に、蓄熱した熱エネルギーでバイパス配管１９を流通する水の温度を上昇させるため、所望の給湯温度を達成するために貯湯槽から使用するお湯の量を減らす、すなわち、沸き上げ湯量を低減することができるので、ヒートポンプ給湯装置としてのエネルギー効率を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, the temperature of water flowing into the bypass pipe 19 is increased by reducing the temperature of water entering the heat pump unit to increase the heat exchange efficiency of the heat pump unit and storing the heat energy. Therefore, the amount of hot water used from the hot water tank to achieve a desired hot water supply temperature can be reduced, that is, the amount of boiling water can be reduced, so that the energy efficiency of the heat pump hot water supply device can be improved.

以上のように、本発明にかかる給湯装置は、複数の熱源による貯湯槽への蓄熱によって、システムの効率を向上させることができるので、家庭用の給湯装置に適用できるほか、業務用などの規模の大きい給湯装置にも適用できる。   As described above, the hot water supply apparatus according to the present invention can improve the efficiency of the system by storing heat in a hot water storage tank by a plurality of heat sources, and therefore can be applied to a hot water supply apparatus for home use and a scale for business use. It can also be applied to hot water heaters with large size.

１ 貯湯槽
２ ヒートポンプユニット
４ 蓄熱ユニット
１１ 第１の熱交換器（熱交換器）
１４ 給水配管
１６ 出湯配管
１９ バイパス配管
２０ 往き配管
２１ 一次側ポンプ（循環ポンプ）
２２ 戻り配管
３１ 第２の熱交換器（熱交換器）
３２ 風呂往き配管
３４ 風呂戻り配管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water tank 2 Heat pump unit 4 Heat storage unit 11 1st heat exchanger (heat exchanger)
14 Water supply piping 16 Hot water piping 19 Bypass piping 20 Outward piping 21 Primary pump (circulation pump)
22 Return piping 31 2nd heat exchanger (heat exchanger)
32 Bath return piping 34 Bath return piping

Claims (3)

ヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットにて加熱した湯を蓄える貯湯槽と、前記貯湯槽の外部に配設され、前記貯湯槽内に蓄えられた湯水を高温側の熱媒体として用いる熱交換器と、前記貯湯槽から前記熱交換器へ湯水を供給する往き配管と、前記熱交換器から前記貯湯槽へ湯水を戻す戻り配管と、前記貯湯槽からお湯を出湯する出湯配管と、前記貯湯槽に水を給水する給水配管と、前記給水配管から分岐して前記出湯配管に接続するバイパス配管とを備え、前記戻り配管と前記バイパス配管との間で熱伝達する蓄熱ユニットとを設けたことを特徴とするヒートポンプ給湯装置。 A heat pump unit, a hot water storage tank for storing hot water heated by the heat pump unit, a heat exchanger disposed outside the hot water storage tank and using the hot water stored in the hot water storage tank as a heat medium on a high temperature side, A forward pipe for supplying hot water from the hot water tank to the heat exchanger, a return pipe for returning hot water from the heat exchanger to the hot water tank, a hot water pipe for discharging hot water from the hot water tank, and water in the hot water tank A water storage pipe for supplying water and a bypass pipe branched from the water supply pipe and connected to the hot water supply pipe, and a heat storage unit for transferring heat between the return pipe and the bypass pipe is provided. Heat pump hot water supply device. 前記貯湯槽から前記熱交換器を介して湯水を循環させる循環ポンプを備え、前記循環ポンプは、前記戻り配管の配管経路上で最も低い位置に配設されることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯装置。 The circulation pump which circulates hot water from the hot water storage tank via the heat exchanger is provided, and the circulation pump is arranged in the lowest position on the piping path of the return piping. The heat pump hot-water supply apparatus of description. 前記蓄熱ユニットには、潜熱蓄熱材が充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートポンプ給湯装置。 The heat pump hot water supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heat storage unit is filled with a latent heat storage material.
JP2012083588A 2012-04-02 2012-04-02 Heat pump water heater Expired - Fee Related JP5982636B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012083588A JP5982636B2 (en) 2012-04-02 2012-04-02 Heat pump water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012083588A JP5982636B2 (en) 2012-04-02 2012-04-02 Heat pump water heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013213598A true JP2013213598A (en) 2013-10-17
JP5982636B2 JP5982636B2 (en) 2016-08-31

Family

ID=49587040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012083588A Expired - Fee Related JP5982636B2 (en) 2012-04-02 2012-04-02 Heat pump water heater

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5982636B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105388032A (en) * 2015-12-07 2016-03-09 珠海格力电器股份有限公司 Water discharging test device of heat-pump water heater
CN106568119A (en) * 2015-10-12 2017-04-19 李延魁 Waterpower distribution device having heat storage function

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11287517A (en) * 1998-02-06 1999-10-19 Gastar Corp Bath equipment
JP2007255729A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Noritz Corp Hot water supply and space heating heat source machine
JP2009019802A (en) * 2007-07-11 2009-01-29 Mitsubishi Electric Corp Storage type water heater
JP2009250462A (en) * 2008-04-02 2009-10-29 Panasonic Corp Heat pump water heater
JP2010007935A (en) * 2008-06-26 2010-01-14 Panasonic Corp Bath heat recovering device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11287517A (en) * 1998-02-06 1999-10-19 Gastar Corp Bath equipment
JP2007255729A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Noritz Corp Hot water supply and space heating heat source machine
JP2009019802A (en) * 2007-07-11 2009-01-29 Mitsubishi Electric Corp Storage type water heater
JP2009250462A (en) * 2008-04-02 2009-10-29 Panasonic Corp Heat pump water heater
JP2010007935A (en) * 2008-06-26 2010-01-14 Panasonic Corp Bath heat recovering device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106568119A (en) * 2015-10-12 2017-04-19 李延魁 Waterpower distribution device having heat storage function
CN105388032A (en) * 2015-12-07 2016-03-09 珠海格力电器股份有限公司 Water discharging test device of heat-pump water heater

Also Published As

Publication number Publication date
JP5982636B2 (en) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5452203B2 (en) Water heater
JP4670491B2 (en) Water heater
JP5200842B2 (en) Water heater
JP2009299942A (en) Hot water supply system
RU2713247C1 (en) Repeated heating of domestic and drinking water
JP2006234310A (en) Heat storage device
JP5982636B2 (en) Heat pump water heater
RU2665196C1 (en) Heat exchanger, heating device, heating system and method for heating water
JP5982635B2 (en) Heat pump water heater
JP2012202668A (en) Hot water supply heating device
JP2007147107A (en) Hot-water storage type hot-water supply device
JP2017172944A (en) Storage water heater
JP2008076048A (en) Electric hot water supplier
JP2015021717A (en) Hot water storage type hot water supply device
JP6036579B2 (en) Water heater
GB2501586A (en) Safety cooling circuit for a solid fuel boiler
KR101402690B1 (en) Hot water system
JP2006097950A (en) Heat pump water heater
KR101542199B1 (en) Heat-recovery boiler using the water-tank
KR102350060B1 (en) Heating Device
JP7450178B2 (en) Bathtub hot water heating circulation system
JP5226622B2 (en) Bath equipment
JP2008224203A (en) Water heater
JP4105661B2 (en) Water heater
JP2005164153A (en) Hot water supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150318

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160119

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160219

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20160518

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160704

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5982636

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees