JP2017133789A - Hot water storage type water heater, and hot water supply method by hot water storage type water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温水の貯湯および給湯が可能な貯湯式給湯機、および貯湯式給湯機での給湯方法に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type water heater capable of storing hot water and supplying hot water, and a hot water supply method in the hot water storage type hot water heater.
従来、貯湯式給湯機は、加熱手段で加熱された湯水を貯湯タンク上部から成層状態で貯湯し、貯湯した湯水を給湯に利用する配管（出湯配管）で貯湯タンク上部から取出し、市水（低温水）と混合して設定温度の湯水を給湯端末に給湯していた。近年、貯湯式給湯機は、高機能化が進み、貯湯タンク内の湯水を単に給湯するだけに限られず、風呂水の保温、床暖房などの用途にも利用されている。 Conventional hot water storage water heaters store hot water heated by heating means in a stratified state from the upper part of the hot water storage tank, take out the hot water stored in the hot water tank (outlet piping) from the upper part of the hot water storage tank, and supply city water (low temperature) And hot water at the set temperature was supplied to the hot water supply terminal. In recent years, hot water storage type hot water heaters have been improved in functionality and are not limited to merely supplying hot water in hot water storage tanks, but are also used for purposes such as warming bath water and floor heating.
貯湯タンク内の高温の湯水（高温水）を風呂水の保温、床暖房などの用途に利用すると、当該高温水は利用後に温度が低下し中温水として貯湯タンクの中間部に貯湯される。この中温水を有効に利用するため、貯湯タンクの高さ方向に２つ以上の出湯配管を有する貯湯式給湯機が普及している。 When hot water (hot water) in a hot water storage tank is used for purposes such as bath water insulation and floor heating, the temperature of the hot water drops after use and is stored in the middle of the hot water storage tank as intermediate hot water. In order to effectively use this medium-temperature water, a hot water storage type water heater having two or more hot water discharge pipes in the height direction of the hot water storage tank has been widespread.
この貯湯式給湯機では、設定温度および貯湯タンク内の温度分布の情報により出湯配管を切替え、切替えた出湯配管から供給される湯水を混合弁にて混合させて給湯を行う。出湯配管を切替えることで貯湯タンク内の湯水を有効に利用できるので、より効率的に運転することができる。しかし、貯湯式給湯機は、設定温度の湯水を継続して給湯するためには、貯湯タンク内の温度変化を考慮して出湯配管を切替える制御が必要となる。 In this hot water storage type hot water supply apparatus, hot water supply is performed by switching the hot water supply piping based on the set temperature and the temperature distribution information in the hot water storage tank, and mixing hot water supplied from the switched hot water supply piping with a mixing valve. Since the hot water in the hot water storage tank can be used effectively by switching the hot water supply piping, it is possible to operate more efficiently. However, in order to continuously supply hot water at a set temperature, the hot water storage type water heater needs to control the hot water supply piping to be changed in consideration of the temperature change in the hot water storage tank.
出湯配管の変更は、混合弁の開閉によって行われる。複数の混合弁を制御して給湯を行う貯湯式給湯機では、フィードバック制御の応答速度が各混合弁において同一であれば、一方の混合弁の開度変更に伴う湯温の変化に対応して他の混合弁の開度を変更する制御が追い付かない。そのため、貯湯式給湯機では、給湯する湯水の温度が設定温度に対してオーバーシュートまたはアンダーシュートする現象が生じる。 The change of the hot water piping is performed by opening and closing the mixing valve. In a hot water storage type hot water heater that supplies hot water by controlling a plurality of mixing valves, if the response speed of feedback control is the same in each mixing valve, it corresponds to the change in hot water temperature due to the change in the opening of one mixing valve. Control to change the opening of other mixing valves cannot keep up. Therefore, in the hot water storage type water heater, a phenomenon occurs in which the temperature of the hot water to be supplied overshoots or undershoots with respect to the set temperature.
特許文献１に記載の貯湯式給湯機では、一方の混合弁に対するフィードバック制御の応答速度を低速にし、その開度変更に伴う湯水の温度の変化を小さくして、他の混合弁の開度を変更する制御を追従させている。そのため、特許文献１に記載の貯湯式給湯機では、給湯する湯水の温度が設定温度に対してオーバーシュートまたはアンダーシュートする現象が生じるのを大幅に低減している。
In the hot water storage type water heater described in
しかし、特許文献１に記載の貯湯式給湯機は、一方の混合弁に対するフィードバック制御の応答速度を低速にしただけであるため、利用する出湯配管に切替える場合に生じる給湯する湯水温度の不安定性を解消することができない。また、特許文献１に記載の貯湯式給湯機では、それぞれの混合弁の出口での湯水の温度をもとに、フィードバック制御を行うため、全ての混合弁の出口に温度計を設置する必要があるため構成が複雑になる。
However, since the hot water storage type hot water heater described in
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、継続して給湯する場合に安定して設定温度の湯水を給湯することができる貯湯式給湯機、および貯湯式給湯機での給湯方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a hot water storage type water heater and a hot water storage type water heater that can stably supply hot water at a set temperature when continuously supplying hot water. The purpose is to provide a hot water supply method.
本発明の貯湯式給湯機は、湯水を加熱する加熱部と、加熱部で加熱した温水を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンクから湯水を取り出す複数の出湯配管と、低温水を供給する給水配管と、複数の出湯配管および給水配管のうち少なくとも２つの配管から供給される異なる温度の湯水を混合する複数の混合弁と、貯湯タンク内の湯水の温度を検出する複数の貯湯温度検出部と、複数の混合弁の開閉を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数の貯湯温度検出部で検出した貯湯タンク内の湯水の温度変化に応じて複数の混合弁の開閉を制御して、給湯対象への給湯に利用する配管の切替えを行い、給湯対象への給湯中に、当該配管の切替えを制限する。 The hot water storage type water heater of the present invention includes a heating unit for heating hot water, a hot water storage tank for storing hot water heated by the heating unit, a plurality of hot water outlet pipes for extracting hot water from the hot water storage tank, and a water supply pipe for supplying low temperature water. A plurality of mixing valves for mixing hot water of different temperatures supplied from at least two of the plurality of hot water supply pipes and water supply pipes, a plurality of hot water storage temperature detectors for detecting the temperature of hot water in the hot water storage tank, and a plurality of A control unit that controls the opening and closing of the mixing valve, and the control unit controls the opening and closing of the plurality of mixing valves according to the temperature change of the hot water in the hot water storage tank detected by the plurality of hot water storage temperature detection units, The piping to be used for hot water supply to the hot water supply target is switched, and the switching of the pipe is restricted during the hot water supply to the hot water supply target.
本発明の貯湯式給湯機での給湯方法は、湯水を加熱する加熱部と、加熱部で加熱した温水を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンクから湯水を取り出す複数の出湯配管と、低温水を供給する給水配管と、複数の出湯配管および給水配管のうち少なくとも２つの配管から供給される異なる温度の湯水を混合する複数の混合弁と、貯湯タンク内の湯水の温度を検出する複数の貯湯温度検出部と、複数の混合弁の開閉を制御する制御部とを備える貯湯式給湯機での給湯方法であって、複数の貯湯温度検出部で検出した貯湯タンク内の湯水の温度変化を検出する検出ステップと、検出した貯湯タンク内の湯水の温度変化に応じて複数の混合弁の開閉を制御して、給湯対象への給湯に利用する配管の切替えを行うか否かを判定する判定ステップと、判定ステップで配管の切替えを行うと判定した場合に、給湯対象への給湯中であれば配管の切替えを制限する制限ステップとを含む。 The hot water supply method in the hot water storage type hot water supply apparatus of the present invention includes a heating unit for heating hot water, a hot water storage tank for storing hot water heated by the heating unit, a plurality of hot water pipings for extracting hot water from the hot water storage tank, and low temperature water Water supply pipes, a plurality of mixing valves for mixing hot water of different temperatures supplied from at least two of the plurality of hot water supply pipes and water supply pipes, and a plurality of hot water storage temperature detections for detecting the temperature of the hot water in the hot water storage tank A hot water supply method for a hot water storage type hot water heater comprising a control unit for controlling the opening and closing of a plurality of mixing valves, and detecting a temperature change of hot water in a hot water storage tank detected by a plurality of hot water storage temperature detection units A determination step for determining whether or not to switch the piping used for hot water supply to the hot water supply target by controlling the opening and closing of the plurality of mixing valves according to the detected temperature change of the hot water in the hot water storage tank; Judgment step When it is determined that switches the piping flop, and a limiting step of limiting the switching of the pipe if it is in the hot water supply to the hot water supply target.
本発明によれば、給湯対象への給湯に利用する配管の切替えを行い、給湯対象への給湯中に、当該配管の切替えを制限するので、継続して給湯する場合に安定して設定温度の湯水を給湯することができる。 According to the present invention, the piping to be used for hot water supply to the hot water supply target is switched and the switching of the pipe is restricted during the hot water supply to the hot water supply target. Hot water can be supplied.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号付けするものとする。また、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また本明細書において、「湯水」とは、温水（湯）および水を総称している。また、「低温水」とは、例えば水道等と同様の温度が低い水を意味し、「高温水」とはヒートポンプユニットなどで加熱された温度の高い温水（湯）を意味しているものとする。さらに、「中温水」とは、低温水よりも温度が高く、高温水よりも温度が低い温水であり、例えば貯湯タンクの中部に設けられた出湯配管から取り出される中程度の温度の湯水を意味しているものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings used in this specification, common elements are denoted by the same reference numerals. Further, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. In this specification, “hot water” is a generic term for hot water (hot water) and water. In addition, “low temperature water” means water having a low temperature similar to, for example, tap water, and “high temperature water” means high temperature hot water (hot water) heated by a heat pump unit or the like. To do. Furthermore, “medium temperature water” is warm water having a temperature higher than that of low temperature water and lower than that of high temperature water. For example, medium temperature hot water taken out from a hot water supply pipe provided in the middle of a hot water storage tank is meant. Suppose you are.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機を説明するための構成図である。図１に示す貯湯式給湯機は、ヒートポンプ式の加熱部を備える貯湯式ヒートポンプ給湯機３５である。なお、本実施の形態１に係る貯湯式給湯機の加熱部は、ヒートポンプ式以外のガスバーナーや灯油バーナー等の燃焼バーナーなどの他の加熱部を用いてもよい。貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、タンクユニット３３と、ヒートポンプサイクルを利用するヒートポンプユニット（ＨＰユニット６）と、リモコン４３とを備えている。ＨＰユニット６とタンクユニット３３とは、ＨＰ往き配管１３およびＨＰ戻り配管１４を介して接続されるとともに、図示しない配線を介して電気的に接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a hot water storage type hot water supply apparatus according to
＜装置構成＞
ＨＰユニット６は、貯湯タンク７の下部から供給される湯水を加熱する（沸上げる）加熱部で、ヒートポンプ式の加熱部である。なお、ＨＰユニット６は、給水配管８から供給される湯水を直接加熱することができるように配管を接続してもよい。ＨＰユニット６で加熱された湯水（高温水）は、運転形態に応じて、貯湯タンク７の上部に貯湯されるか、または、給湯対象に供給される。ＨＰユニット６は、圧縮機１、水冷媒熱交換器２、膨張弁３および空気熱交換器５を冷媒配管４により環状に接続したもので、ヒートポンプサイクルを構成している。水冷媒熱交換器２は、冷媒配管４を流れる冷媒と、貯湯タンク７から供給される低温水との間で熱交換を行うためのものである。なお、水冷媒熱交換器２は、冷媒配管４を流れる冷媒と、水道等の水源から直接供給される低温水との熱交換を行う構成としてもよい。
<Device configuration>
The HP
タンクユニット３３には、貯湯タンク７を含めて、以下に述べる各種の部品、配管等が内蔵されている。貯湯タンク７は、ＨＰユニット６により沸上げた高温水を貯湯するものである。貯湯タンク７の下部に設けられた水導入口７ａには、第３給水配管８ｃが接続されている。水道等の水源から供給される低温水は、減圧弁３１で所定圧力に調圧された上で、第３給水配管８ｃを通って貯湯タンク７内に流入する。貯湯タンク７の上部には、温水導入出口７ｄおよび温水導出口７ｅが設けられている。温水導入出口７ｄには、ふろ給湯配管２０と、送湯配管１２とが接続されている。温水導出口７ｅには、一般給湯配管１９と、温水導入配管１８ａとが接続されている。一般給湯配管１９は、貯湯タンク７の上部から温水を取出す出湯配管に相当する。
The
また、貯湯タンク７の表面には、複数の貯湯温度センサ４１，４２が高さを変えて取付けられている。これらの貯湯温度センサ４１，４２は、貯湯タンク７内の湯水の温度を検出するものである。制御装置３６は、貯湯温度センサ４１，４２の検出結果に基づき、貯湯タンク７内の貯湯量を把握し、沸き上げ運転の開始および停止等の制御を行う。なお、複数の貯湯温度センサ４１，４２は、複数の貯湯温度検出部の具体例に相当している。
A plurality of hot
タンクユニット３３には、熱源ポンプ１１およびふろ用熱交換器１８が内蔵されている。熱源ポンプ１１は、タンクユニット３３内の各種配管に湯水を循環させるためのポンプであり、ＨＰ往き配管１３の途中に設けられている。ふろ用熱交換器１８は、貯湯タンク７から供給される高温水を利用して２次側の加熱対象水（浴槽水、暖房用水等）を加熱するための熱交換器である。図１に示すふろ用熱交換器１８の２次側の構成は、浴槽３０内の湯水を循環させるふろ往き配管２７およびふろ戻り配管２８を例示している。ふろ用熱交換器１８は、ふろ往き配管２７と、ふろ戻り配管２８と、浴槽３０とで形成される循環経路の途中に設置されている。ふろ戻り配管２８には、上記循環経路に浴槽水を循環させるふろ循環ポンプ２９と、浴槽３０から流出した浴槽水の温度を検出するふろ戻り温度センサ３８と、浴槽３０内の水位レベルを検出するための水位センサ４５と、ふろ戻り配管２８を流れる湯水の流れを検出するフロースイッチ４６とが設けられている。ふろ往き配管２７には、ふろ用熱交換器１８から流出した湯水の温度を検出するふろ往き温度センサ３７が設けられている。なお、ふろ往き温度センサ３７は、給湯温度検出部の具体例に相当している。
The
また、タンクユニット３３には、三方弁１０、四方弁１７が内蔵されている。三方弁１０は、湯水が流入するａ，ｂポートと、湯水が流出するｃポートとを有する流路切り替え手段である。三方弁１０は、３つの経路（経路ａｃ，経路ｂｃ，経路ａｂｃ）の間で湯水の流路を切替えるように構成されている。四方弁１７は、湯水が流入するｂ，ｃポートと、湯水が流出するａ，ｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１７は、４つの経路（経路ａｄ，経路ａｃ，経路ｂｄ、経路ｃｄ）の間で湯水の流路を切替えるように構成されている。
The
また、タンクユニット３３は、水導出口配管９、送湯配管１２、ＨＰ往き配管１３、ＨＰ戻り配管１４、温水導入配管１８ａ、第１バイパス配管１５、温水導出配管１８ｂ、および第２バイパス配管１６を備えている。水導出口配管９は、貯湯タンク７の下部に設けられた水導出口７ｂと三方弁１０のａポートとを接続している。ＨＰ往き配管１３は、三方弁１０のｃポートとＨＰユニット６の入口側とを接続している。ＨＰ戻り配管１４は、ＨＰユニット６の出口側と四方弁１７のｃポートとを接続している。ＨＰ戻り配管１４には、ＨＰユニット６から流出する湯水の温度（出湯温度）を検出するＨＰ出湯温度センサ３９が設けられている。
The
送湯配管１２は、四方弁１７のｄポートと、貯湯タンク７上部の温水導入出口７ｄとを接続している。第１バイパス配管１５は、四方弁１７のａポートと、貯湯タンク７の中央部から下部の間に設けられた温水導入口７ｃとを接続している。温水導入配管１８ａは、貯湯タンク７の温水導出口７ｅと、ふろ用熱交換器１８の１次側入口とを接続している。温水導出配管１８ｂは、ふろ用熱交換器１８の１次側出口と三方弁１０のｂポートとを接続している。第２バイパス配管１６は、ＨＰ往き配管１３のうち熱源ポンプ１１とＨＰユニット６との間の部位から分岐し、四方弁１７のｂポートに接続されている。
The hot
さらに、タンクユニット３３は、第１給水配管８ａ、第２給水配管８ｂ、第１給湯用混合弁２１、ふろ用混合弁２２、第２給湯用混合弁２３、第１給湯配管２４および第２給湯配管２５を備えている。第１給水配管８ａの一端は、水道等の水源に接続されている。第１給水配管８ａの他端には、減圧弁３１を介して第２給水配管８ｂおよび第３給水配管８ｃが接続されている。第２給水配管８ｂは、途中から分岐してそれぞれ第１給湯用混合弁２１とふろ用混合弁２２とに接続されている。給水配管８は、これらの第１給水配管８ａ、第２給水配管８ｂおよび第３給水配管８ｃにより構成されている。また一般給湯配管１９は貯湯タンク７の温水導出口７ｅと第１給湯用混合弁２１に接続され、ふろ給湯配管２０は貯湯タンク７の温水導入出口７ｄとふろ用混合弁２２に接続されている。
Further, the
第２給湯用混合弁２３は、第１給湯配管２４の途中に設けられると共に、中温配管４７と接続されている。中温配管４７は、貯湯タンク７の中間部に設けられた中温導出口７ｆと第２給湯用混合弁２３とを接続している。これにより、第２給湯用混合弁２３は、貯湯タンク７の中温導出口７ｆから出湯される中温水と、第１給湯用混合弁２１で混合された湯水とを混合させるものである。一方、ふろ用混合弁２２の流出側には、第２給湯配管２５が接続されている。第２給湯配管２５の途中には、第２給湯配管２５を開閉するふろ用電磁弁２６と、第２給湯配管２５を通る湯の流量を検出するフロースイッチ４６ａとが設けられている。
The second hot water
第１給湯用混合弁２１、第２給湯用混合弁２３、およびふろ用混合弁２２は、一般給湯配管１９、ふろ給湯配管２０から供給される高温水と、中温配管４７から供給される中温水と、第２給水配管８ｂから供給される低温水との流量比を調整することにより、ユーザがリモコン４３で設定した設定温度の湯水を生成する。そして、生成した湯水を第１給湯配管２４および第２給湯配管２５にそれぞれ供給する。第１給湯用混合弁２１および第２給湯用混合弁２３により温度調整された湯水は、第１給湯配管２４から給湯栓３４を経由して、ユーザが使用するシャワー、カラン等の蛇口（図示せず）に供給される。一方、ふろ用混合弁２２により設定温度に調整された湯水は、第２給湯配管２５からフロースイッチ４６ａ、ふろ用電磁弁２６、ふろ往き配管２７を順次経由して浴槽３０に供給される。なお、給湯栓３４に接続される給湯端末が、給湯される給湯対象の具体例に相当している。
The first hot water
三方弁１０は、水導出口配管９とＨＰ往き配管１３とが連通する形態（経路ａｃ）と、温水導出配管１８ｂとＨＰ往き配管１３とが連通する形態（経路ｂｃ）と、水導出口配管９とＨＰ往き配管１３と温水導出配管１８ｂとが連通する形態（経路ａｂｃ）とからなる３つの形態の何れかに切替えられる。四方弁１７は、ＨＰ戻り配管１４と送湯配管１２とが連通する形態（経路ｃｄ）と、ＨＰ戻り配管１４と第１バイパス配管１５とが連通する形態（経路ａｃ）と、第１バイパス配管１５と第２バイパス配管１６とが連通する形態（経路ａｂ）と、送湯配管１２と第２バイパス配管１６とが連通する形態（経路ｂｄ）とからなる４つの形態の何れかに切替えられる。
The three-
次に、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５を制御する制御装置３６について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の制御システムを説明するためのブロック図である。図２に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機３５の制御システムには、制御装置３６およびこれに接続されるリモコン４３、貯湯温度センサ４１、熱源ポンプ１１等の構成が図示されている。各種温度センサ、フロースイッチ４６，４６ａ、水位センサ４５によって検出された各諸量は、測定部４９に入力される。測定部４９に入力された各諸量はデータに変換され、演算部５０に送られる。演算部５０は、測定部４９から送られてきたデータに基づき、制御部５１で実行する制御コマンドを生成する。制御部５１は、演算部５０で生成された制御コマンドに基づき、ＨＰユニット６、熱源ポンプ１１などの機器を制御する。また、記憶部５２は、予め定められた定数やリモコン４３から送信される設定値等のデータを記憶している。演算部５０は、必要に応じて記憶部５２に記憶している記憶内容を参照、および書き換えを実施することが可能である。なお、測定部４９、演算部５０、制御部５１はマイコンにより構成され、記憶部５２は半導体メモリなどによって構成されている。
Next, the
リモコン４３は、ユーザが運転動作指令および設定値の変更操作を入力するための入力手段であり、浴槽３０に給湯する湯水の設定温度や給湯栓３４から給湯する湯水の設定温度を設定する手段でもある。リモコン４３には、図示していないが貯湯式ヒートポンプ給湯機３５の状態等の情報を表示する表示部、ユーザが操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されている。制御装置３６は、各種センサによって検出された各諸量、リモコン４３の設定温度等の情報に基づいてＨＰユニット６、熱源ポンプ１１などの機器を駆動することにより、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５を制御することができる。貯湯式ヒートポンプ給湯機３５で実行される制御には、沸き上げ運転、一般給湯運転等があり、以下、これらの制御について説明する。
The
＜沸き上げ運転＞
図３は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機で沸き上げ運転を行う場合の動作を説明するための構成図である。図３に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機３５の沸き上げ運転では、ＨＰユニット６により貯湯タンク７内の湯水を加熱する運転を行うものである。まず、沸き上げ運転では、三方弁１０の経路を経路ａｃに保持し、四方弁１７の経路を経路ｃｄに保持する。つまり、三方弁１０は、水導出口配管９とＨＰ往き配管１３とを連通させ、四方弁１７は、ＨＰ戻り配管１４と送湯配管１２とを連通させる。
<Boiling operation>
FIG. 3 is a configuration diagram for explaining an operation in the case where a boiling operation is performed in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
沸き上げ運転では、三方弁１０の経路を経路ａｃ、四方弁１７の経路を経路ｃｄのそれぞれに保持した状態で、ＨＰユニット６および熱源ポンプ１１を駆動する。これにより、貯湯タンク７の下部から流出する低温水は、水導出口配管９、三方弁１０、熱源ポンプ１１およびＨＰ往き配管１３を順次経由してＨＰユニット６に流入し、ＨＰユニット６で加熱される。そして、ＨＰユニット６で加熱した高温水は、ＨＰ戻り配管１４、四方弁１７、送湯配管１２を順次経由して、貯湯タンク７の温水導入出口７ｄに流入し、貯湯タンク７の内部に貯湯される。沸き上げ運転を実行することで、貯湯タンク７の内部には、上部側から高温水が貯留される。貯湯タンク７の内部での貯湯量は、貯湯温度センサ４１，４２により検出される。そして、沸き上げ運転は、貯湯量が予め設定された基準の量を超えた時点で終了し、熱源ポンプ１１およびＨＰユニット６が停止する。
In the boiling operation, the
ＨＰユニット６は、沸き上げ運転時、要求される加熱能力によって圧縮機１の動作を決定する。また、熱源ポンプ１１は、ＨＰ出湯温度センサ３９で検出される温度が所定の温度になるように回転数をコントロールして、ＨＰユニット６に供給する低温水の量を調整している。
The
＜一般給湯運転＞
次に、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５の一般給湯運転について説明する。ここで、一般給湯運転とは、貯湯タンク７に貯留されている温水と、水道等の水源から供給される低温水とを第１給湯用混合弁２１で混合して、ユーザがリモコン４３で設定した設定温度の湯水を給湯栓３４の先に連結された給湯端末から供給する運転である。なお、一般給湯運転は、ユーザが給湯端末の蛇口を解放した場合に実行される運転である。貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、貯湯タンク７の中温導出口７ｆから中温水を出湯することができる構成であるため、中温水を利用して高温水と中温水とを混合する給湯様式Ａ（高温水+中温水での給湯）と、中温水を利用せず高温水と低温水とを混合する給湯様式Ｂ（高温水+低温水での給湯）との２つの運転様式を有する。なお、給湯様式Ａと給湯様式Ｂとの運転様式を切替えることは、給湯に利用する配管（出湯配管）を、貯湯タンク７の中温導出口７ｆから中温水を出湯する中温配管４７と、水道等の水源から低温水を供給する給水配管８とで切替えることでもある。
<General hot water supply operation>
Next, the general hot water supply operation of the hot water storage type heat
図４は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機で給湯様式Ａと給湯様式Ｂとを切替える動作を説明するための構成図である。図４では、ユーザがリモコン４３で設定した設定温度と中温水の温度との関係により給湯様式Ａと給湯様式Ｂとを切替えることが図示されている。まず、設定温度に対して中温水の温度が低い場合、中温水を利用して高温水と中温水とを混合する給湯様式Ａで一般給湯運転を行う。一方、設定温度に対して中温水の温度が高い場合、高温水と中温水を混合しても設定温度の湯水を作り出すことができないため、中温水を利用せず高温水と低温水とを混合する給湯様式Ｂで一般給湯運転を行う。
FIG. 4 is a configuration diagram for explaining the operation of switching between hot water supply mode A and hot water supply mode B in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
［給湯様式Ａによる一般給湯運転］
図５は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機で給湯様式Ａによる一般給湯運転を行う場合の動作を説明するための構成図である。図５に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機３５の給湯様式Ａによる一般給湯運転では、第１給湯用混合弁２１のａポートを全閉状態で保持し、第２給水配管８ｂから第２給湯用混合弁２３に向かう流路を遮断している。
[General hot water supply operation by hot water supply style A]
FIG. 5 is a configuration diagram for explaining an operation in the case of performing a general hot water supply operation in the hot water supply mode A in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
給湯様式Ａによる一般給湯運転では、第１給湯用混合弁２１のａポートが全閉状態で給湯端末の蛇口が解放されると、第２給湯用混合弁２３で貯湯タンク７上部の高温水と貯湯タンク７中部の中温水とが混合される。貯湯タンク７上部の高温水は、温水導出口７ｅ、一般給湯配管１９、第１給湯用混合弁２１を経由し、第２給湯用混合弁２３のａポートに供給される。貯湯タンク７中部の中温水は、中温導出口７ｆから中温配管４７を経由し第２給湯用混合弁２３のｂポートに供給される。
In the general hot water supply operation by the hot water supply mode A, when the a port of the first hot water
第２給湯用混合弁２３は、給湯用温度センサ４８で検出した温度に基づいて、給湯端末の湯水の温度が設定温度を満足するように高温水と中温水とを混合する。第２給湯用混合弁２３で混合された湯水は、第１給湯配管２４を経由して、給湯栓３４から給湯端末へと供給される。給湯端末から給湯されると、温水導出口７ｅおよび中温導出口７ｆから導出された湯水と同量の低温水が、水道等の水源から貯湯タンク７下部に供給され、貯湯タンク７は常に湯水で満たされた状態が維持される。低温水は、第１給水配管８ａ、減圧弁３１、第３給水配管８ｃを経由して、水導入口７ａより貯湯タンク７に供給される。
Based on the temperature detected by the hot water
［給湯様式Ｂによる一般給湯運転］
図６は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機で給湯様式Ｂによる一般給湯運転を行う場合の動作を説明するための構成図である。図６に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機３５の給湯様式Ｂによる一般給湯運転では、第２給湯用混合弁２３のｂポートを全閉状態で保持し、中温導出口７ｆから中温配管４７を経由し第２給湯用混合弁２３に向かう流路を遮断している。
[General hot water supply operation by hot water supply style B]
FIG. 6 is a configuration diagram for explaining the operation in the case of performing a general hot water supply operation in hot water supply mode B with the hot water storage type hot water supply apparatus according to
給湯様式Ｂによる一般給湯運転では、第２給湯用混合弁２３のｂポートが全閉状態で給湯端末の蛇口が解放されると、第１給湯用混合弁２１で貯湯タンク７上部の高温水と水道等の水源から供給される低温水とが混合される。貯湯タンク７上部の高温水は、温水導出口７ｅ、一般給湯配管１９を経由し、第１給湯用混合弁２１のｂポートに供給される。低温水は、第１給水配管８ａ、減圧弁３１、第２給水配管８ｂを経由し、第１給湯用混合弁２１のａポートに供給される。第１給湯用混合弁２１は、給湯用温度センサ４８で検出した温度に基づいて、給湯端末の湯水の温度が設定温度を満足するように高温水と低温水とを混合する。第１給湯用混合弁２１で混合された湯水は、第２給湯用混合弁２３へと供給される。
In the general hot water supply operation by the hot water supply style B, when the b port of the second hot water
第２給湯用混合弁２３では、ｂポートからの中温水の流入は無いため、給湯用温度センサ４８で検出される温度と第１給湯用混合弁２１のｃポートの湯水の温度とが一致する。したがって、第１給湯用混合弁２１で混合された湯水は、第２給湯用混合弁２３および第１給湯配管２４を経由して、給湯栓３４から給湯端末へと供給される。給湯端末から給湯されると、温水導出口７ｅおよび中温導出口７ｆから導出された湯水と同量の低温水が、貯湯タンク７下部に水道等の水源から供給され、貯湯タンク７は常に湯水で満たされた状態が維持される。低温水は、第１給水配管８ａ、減圧弁３１、第３給水配管８ｃを経由して、水導入口７ａより貯湯タンク７に供給される。
In the second hot water
貯湯タンク７は、温水導入出口７ｄからＨＰユニット６で加熱した高温水が供給され、水導入口７ａより水道等の水源から供給される低温水が供給される。このため、貯湯タンク７の内部は、上部側ほど湯水の温度が高くなり、下部側ほど湯水の温度が低くなる温度成層が形成される。
The hot
＜給湯待機状態＞
次に、本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５での給湯待機状態について説明する。貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、給湯端末に湯水を供給していない場合でも、給湯開始時に給湯する湯水の温度が早く設定温度に至るよう応答性を向上させるため、および停電時において湯水を確保するため、第１給湯用混合弁２１、ふろ用混合弁２２、第２給湯用混合弁２３に対してフィードフォワード制御により適当な開度を与えている。給湯端末に湯水を供給していない状態を給湯待機状態と呼び、この状態における第１給湯用混合弁２１、ふろ用混合弁２２、第２給湯用混合弁２３の開度を起動開度と呼ぶ。給湯待機状態においても、設定温度に比べ中温水の温度が低い時、第１給湯用混合弁２１のａポートを全閉にして、第２給湯用混合弁２３を起動開度にしておくことで、給湯様式Ａの給湯待機状態となり、設定温度に比べ中温水の温度が高い時、第１給湯用混合弁２１を起動開度にし、第２給湯用混合弁２３のｂポートを全閉にしておくことで、給湯様式Ｂの給湯待機状態となる。
<Hot water supply standby state>
Next, a hot water supply standby state in the hot water storage type heat
＜沸き上げ・一般給湯の同時運転＞
次に、本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５で沸き上げ運転と一般給湯運転とを同時に行う場合について説明する。図７は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機で沸き上げ・一般給湯の同時運転を行う場合の動作を説明するための構成図である。なお、図７に示す沸き上げ・一般給湯の同時運転では、図３に示す沸き上げ運転と同様に三方弁１０の経路を経路ａｃに保持し、四方弁１７の経路を経路ｃｄに保持する。また、図７に示す沸き上げ・一般給湯の同時運転では、給湯様式Ａによる一般給湯運転を行うので、第１給湯用混合弁２１のａポートが全閉状態で給湯端末の蛇口が解放されると、第２給湯用混合弁２３で貯湯タンク７上部の高温水と貯湯タンク７中部の中温水とが混合される。
<Simultaneous operation of boiling and general hot water supply>
Next, the case where the boiling operation and the general hot water supply operation are simultaneously performed in the hot water storage type heat
図８は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機で沸き上げ・一般給湯の同時運転を行う場合の別の動作を説明するための構成図である。なお、図８に示す沸き上げ・一般給湯の同時運転では、図３に示す沸き上げ運転と同様に三方弁１０の経路を経路ａｃに保持し、四方弁１７の経路を経路ｃｄに保持する。また、図８に示す沸き上げ・一般給湯の同時運転では、給湯様式Ｂによる一般給湯運転を行うので、第２給湯用混合弁２３のｂポートが全閉状態で給湯端末の蛇口が解放されると、第１給湯用混合弁２１で貯湯タンク７上部の高温水と水道等の水源から供給される低温水とが混合される。
FIG. 8 is a configuration diagram for explaining another operation when simultaneous operation of boiling and general hot water supply is performed in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
＜給湯する湯水の温度を安定化させる運転制御＞
上述したように、本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、一般給湯に中温水を利用するため、一般給湯運転を行う場合に給湯様式Ａと給湯様式Ｂとの２つの運転様式を切替えることが可能である。運転様式の切替えは、図４で説明したように、ユーザがリモコン４３で設定した設定温度と中温水の温度との関係により行う。つまり、運転様式の切替えは、貯湯タンク７の湯水の温度変化により判断される。例えば、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、設定温度に比べ中温水の温度が高い時、給湯様式Ｂによる一般給湯運転を実施する。しかし、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、給湯により貯湯タンク７内の高温水が減少すると、中温水の温度が低下するので、設定温度に比べ中温水の温度が低くなり給湯様式Ａによる一般給湯運転に切替えることが可能になる。
<Operation control to stabilize the temperature of hot water to be supplied>
As described above, in the hot water storage type heat
また、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、設定温度に比べ中温水の温度が低い時、給湯様式Ａによる一般給湯運転を実施する。しかし、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、沸き上げ運転により貯湯タンク７内の高温水が増加すると、中温水の温度が上昇するので、設定温度に比べ中温水の温度が高くなり給湯様式Ｂによる一般給湯運転に切替えることが必要となる。逆に、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、給湯様式Ｂによる一般給湯運転に切替えない場合、設定温度に比べて高い中温水と高温水とを混合したのでは、設定温度の湯水を給湯することができなくなる。従来の貯湯式ヒートポンプ給湯機では、一般給湯運転において、貯湯タンクの湯水の温度変化により２つの運転様式を切替えた場合に、給湯端末から給湯する湯水の温度が不安定化することがあった。そこで、本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、運転様式の切替えを制限することで、給湯端末から給湯する湯水の温度を安定化させている。以下、具体的に給湯する湯水の温度を安定化させる運転制御について説明する。
Moreover, the hot water storage type heat
［給湯中の運転様式の切替禁止］
本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、給湯端末に供給する湯水の温度を安定化させる運転制御の一つとして、給湯中の運転様式の切替えを禁止する。給湯様式Ｂは、中温水の温度が設定温度以上の時に実施される。しかし、給湯により貯湯タンク７内の高温水が減少すると、中温水の温度が低下して設定温度未満となることがある。この時、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、給湯様式Ａへ運転様式を切替えることが可能となる。
[Prohibition of switching operation mode during hot water supply]
In the hot water storage type heat
ここで、中温水の温度は、貯湯温度センサ４１、４２を利用することで測定する。例えば、貯湯温度センサ４１が中温導出口７ｆの近傍に存在する場合、貯湯温度センサ４１が検出する湯温を中温水の温度とする。貯湯温度センサ４１、４２が中温導出口７ｆに対して距離がある場合、貯湯温度センサ４１、４２から試算される値を中温水の温度とする。
Here, the temperature of the medium temperature water is measured by using the hot water
図９は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機での運転制御の一例を示すフローチャートである。まず、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５の制御装置３６は、給湯様式Ｂにて、一般給湯運転を実施する（ステップＳ１０１）。なお、ステップＳ１０１を実施する段階は、給湯様式Ｂで実際に給湯端末から湯水を供給している状態に限られず、まだ給湯端末に湯水を供給していない状態ではあるが、給湯端末の蛇口が解放され給湯の要求があった場合に給湯様式Ｂを実施できる待機状態も含まれる。その後、制御装置３６は、貯湯温度センサ４１、４２が検出した温度に基づき、給湯により変化した貯湯タンク７内の湯水の温度分布を演算する（ステップＳ１０２）。つまり、ステップＳ１０２は、貯湯タンク７内の湯水の温度変化を検出する検出ステップである。制御装置３６は、ステップＳ１０２で演算した貯湯タンク７内の湯水の温度分布から中温水の温度を試算し、当該中温水の温度が設定温度以上か否かを判断する（ステップＳ１０３）。中温水の温度が設定温度以上である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御装置３６は、処理をステップＳ１０１に戻し一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ｂのまま継続する。つまり、ステップＳ１０３は、給湯対象への給湯に利用する配管の切替えを行うか否かを判定する判定ステップである。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of operation control in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
一方、中温水の温度が設定温度未満である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御装置３６は、給湯端末の蛇口が解放され給湯の要求があり、給湯端末から湯水を給湯中か否かを判断する（ステップＳ１０４）。給湯端末から湯水を給湯中の場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御装置３６は、処理をステップＳ１０１に戻し一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ｂのまま継続する。つまり、制御装置３６は、中温水の温度が設定温度未満となり、給湯様式Ａに運転様式を切替え可能な状態であるが、給湯端末から湯水を給湯中であるため運転様式の切替えを禁止している。ステップＳ１０４は、給湯対象への給湯中であれば配管の切替えを制限する制限ステップである。給湯端末から湯水を給湯中でない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、制御装置３６は、運転様式を給湯様式Ａに切替える（ステップＳ１０５）。すなわち、制御装置３６は、第１給湯用混合弁２１のａポートを全閉とし、第２給湯用混合弁２３を起動開度の状態にする。つまり、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、給湯に利用する配管を、給水配管８から中温配管４７に切替える。なお、ステップＳ１０５を実施する段階は、まだ給湯端末に湯水を供給していない状態ではあるが、給湯端末の蛇口が解放され給湯の要求があった場合に給湯様式Ａを実施できる待機状態に限られず、給湯様式Ａで実際に給湯端末から湯水を供給している状態も含まれる。
On the other hand, when the temperature of the medium-temperature water is lower than the set temperature (step S103: NO), the
このように、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、給湯端末から湯水を給湯中に運転様式の切替えが起こらないように禁止しているため、給湯端末から湯水を給湯中に湯水の温度が突然変化することを回避できる。
As described above, in the hot water storage type heat
［給湯中の沸き上げ運転の制限］
次に、制御装置３６が、一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ａに切替え、運転を実施している場合について説明する。給湯様式Ａは、中温水の温度が設定温度未満の時に実施される。しかし、沸き上げ運転により貯湯タンク７内の高温水が増加すると、中温水の温度が上昇して設定温度以上となることがある。この時、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、給湯様式Ｂへ運転様式を切替えることが必要となる。逆に、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、給湯様式Ｂによる一般給湯運転に切替えない場合、設定温度に比べて高い中温水と高温水とを混合したのでは、設定温度の湯水を給湯することができなくなる。
[Restriction of boiling operation during hot water supply]
Next, the case where the
図１０は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機での運転制御の別の一例を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５が、給湯様式Ａから給湯様式Ｂへの運転様式の切替頻度を低減させる運転制御制を実施する場合を示している。まず、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５の制御装置３６は、給湯様式Ａにて、一般給湯運転を実施する（ステップＳ２０１）。なお、ステップＳ２０１を実施する段階は、給湯様式Ａで実際に給湯端末から湯水を供給している状態に限られず、まだ給湯端末に湯水を供給していない状態ではあるが、給湯端末の蛇口が解放され給湯の要求があった場合に給湯様式Ａを実施できる待機状態も含まれる。その後、制御装置３６は、沸き上げ要求の有無を確認する（ステップＳ２０２）。沸き上げ要求は、予め定められた時刻になった場合、貯湯タンク７内の蓄熱量が低下した場合、ユーザがリモコン４３で沸き上げ操作を行なった場合等に出力される。沸き上げ要求がない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、制御装置３６は、本運転制御を終了する。
FIG. 10 is a flowchart showing another example of operation control in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
一方、沸き上げ要求がある場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、制御装置３６は、給湯端末の蛇口が解放され給湯の要求があり、給湯端末から湯水を給湯中か否かを判断する（ステップＳ２０３）。給湯端末から湯水を給湯中でない場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、制御装置３６は、要求があった沸き上げ運転を実施する（ステップＳ２０４）。給湯端末から湯水を給湯中である場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、制御装置３６は、貯湯タンク７内の中温水の温度と設定温度との温度差がＴ１以上か否かを判断する（ステップＳ２０５）。ここで、温度差Ｔ１は、要求に応じて沸き上げ運転を行った場合でも貯湯タンク７内の中温水の温度が設定温度を超えない程度の温度差であり、貯湯タンク７の容量や沸き上げ運転の時間により異なるが例えば１０℃程度である。中温水の温度と設定温度との温度差がＴ１以上である場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、制御装置３６は、要求があった沸き上げ運転を実施する（ステップＳ２０６）。制御装置３６は、ステップＳ２０６で沸き上げ運転を実施後に処理をステップＳ２０２に戻す。
On the other hand, when there is a boiling-up request (step S202: YES), the
中温水の温度と設定温度との温度差がＴ１未満である場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、制御装置３６は、貯湯タンク７内の中温水の温度と設定温度との温度差がＴ２以上か否かを判断する（ステップＳ２０７）。ここで、温度差Ｔ２は、要求に応じて通常の沸き上げ運転を行った場合中温水の温度が設定温度を超えてしまうが、ＨＰユニット６での加熱を制限（例えば、加熱能力、熱源ポンプ１１でＨＰユニット６へ供給する湯水の量などを制限）すれば中温水の温度が設定温度を超えない程度の温度差であり、貯湯タンク７の容量や沸き上げ運転の時間により異なるが例えば５℃程度である。また、温度差Ｔ１は、温度差Ｔ２より大きい。中温水の温度と設定温度との温度差がＴ２以上である場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、制御装置３６は、ＨＰユニット６の加熱能力を低下させるように動作を制限するか、あるいは、沸き上げを行う湯水の量を抑えるため熱源ポンプ１１の回転数を低下させるように動作を制限して沸き上げ運転を実施する（ステップＳ２０８）。制御装置３６は、ステップＳ２０８で制限された沸き上げ運転を実施後に処理をステップＳ２０２に戻す。
When the temperature difference between the temperature of the intermediate temperature water and the set temperature is less than T1 (step S205: NO), the
中温水の温度と設定温度との温度差がＴ２未満である場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、制御装置３６は、沸き上げ運転が既に開始している（沸き上げ運転中）か否かを判断する（ステップＳ２０９）。沸き上げ運転が既に開始している場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、制御装置３６は、沸き上げ運転を停止する。例えば、制御装置３６は、中温水の温度と設定温度との温度差がＴ１以上でステップＳ２０６において沸き上げ運転を開始したが、その後中温水の温度が上昇して、中温水の温度と設定温度との温度差がＴ２未満となった場合、給湯様式Ａの運転様式を維持することができなくなることを回避するために沸き上げ運転を停止する（ステップＳ２１０）。制御装置３６は、沸き上げ運転を停止することで、さらなる中温水の温度の上昇を抑えることができるため、給湯様式Ａの運転様式を維持することができる。制御装置３６は、ステップＳ２１０で沸き上げ運転を停止後に処理をステップＳ２０２に戻す。また、沸き上げ運転が既に開始していない場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、制御装置３６は、処理をステップＳ２０２に戻し、沸き上げ要求が継続中か否かを判断する。
When the temperature difference between the temperature of the medium temperature water and the set temperature is less than T2 (step S207: NO), the
以上のように、説明のように本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、給湯様式Ａで給湯端末から湯水を給湯中に中温水の温度が設定温度以上とならないように、貯湯タンク７の湯水の加熱を制限することで、運転様式を給湯様式Ｂに切替える必要性を回避している。そのため、本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、給湯に利用する配管を、中温配管４７から給水配管８に切替えることによって給湯端末に供給する湯水の温度が不安定化することを回避できる。
As described above, in the hot water storage type heat
＜給湯中の運転様式の切替＞
上記で説明した運転制御では、給湯端末から湯水を給湯中に運転様式の切替えを禁止することで、給湯端末に供給する湯水の温度を安定化させている。しかし、貯湯タンク７内の蓄熱量が小さく、給湯時に沸き上げ運転の中止や制限した沸き上げ運転が困難な場合、給湯様式Ａと給湯様式Ｂとの２つの運転様式を切替える必要がある。給湯端末から湯水を給湯中に運転様式の切替えを禁止できない場面において、混合弁を開閉する動作を制御することで、給湯様式Ａと給湯様式Ｂとの２つの運転様式を切替え時に、給湯端末に供給する湯水の温度を安定化させる運転制御について説明する。
<Switching operation mode during hot water supply>
In the operation control described above, the temperature of hot water supplied to the hot water supply terminal is stabilized by prohibiting switching of the operation mode while hot water is supplied from the hot water supply terminal. However, when the amount of heat stored in the hot
［給湯様式Ａから給湯様式Ｂへの切替えについて］
図１１は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機で給湯様式Ａから給湯様式Ｂへ切替える際の、混合弁の開閉、給湯端末に供給する湯水の温度の時間変化を説明するための図である。図１１には、第１給湯用混合弁２１のａポートの開閉状態、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開閉状態、および給湯用温度センサ４８の検出温度の時間変化が図示されている。まず、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、時刻０〜時刻ｔ１の間を給湯様式Ａで運転を実施している場合、第１給湯用混合弁２１のａポートは全閉となる。時刻ｔ１に運転様式を給湯様式Ａから給湯様式Ｂに運転を切替える場合、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第２給湯用混合弁２３のｂポートを全閉すべく、一定速度で開度を変更する。さらに、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、給湯用温度センサ４８の検出温度が設定温度を満足するように、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度を調整する。つまり、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を一定速度で変更することにより、第２給湯用混合弁２３による給湯温度への影響を単純化して、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度のみで給湯温度を調整している。また、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第２給湯用混合弁２３のｂポートにおける開度の変更速度の上限を第１給湯用混合弁２１のａポートにおける開度の変更速度の上限に比べ小さくすることで、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度変更による給湯温度への影響を小さくしている。そのため、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度および第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を同時に調整する必要がないので、給湯様式Ａから給湯様式Ｂへの切替え制御が単純化でき、給湯端末に供給する湯水の温度の安定化を図ることができる。図１１からも分かるように、時刻ｔ１後の給湯用温度センサ４８の検出温度が設定温度を満足している。なお、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度の変更速度は、例えば、製品出荷前に予め記憶部５２に記憶してある。もちろん、制御が複雑化するが貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を一定速度で変更せずに、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度および第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を同時に調整してもよい。
[About switching from hot water supply style A to hot water supply style B]
FIG. 11 is a diagram for explaining temporal changes in the temperature of the hot water supplied to the open / close of the mixing valve and the hot water supply terminal when switching from the hot water supply mode A to the hot water supply mode B in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
［給湯様式Ｂから給湯様式Ａへの切替えについて］
図１２は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機で給湯様式Ｂから給湯様式Ａへ切替える際の、混合弁の開閉、給湯端末に供給する湯水の温度の時間変化を説明するための図である。図１２には、第１給湯用混合弁２１のａポートの開閉状態、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開閉状態、および給湯用温度センサ４８の検出温度の時間変化が図示されている。なお、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ｂから給湯様式Ａに切替えなくても、給湯端末に供給する湯水の温度が設定温度を満足しないという状態は生じないが、当該切替えにより、一度給湯の終了を待つことなく中温水の利用する給湯が可能となるため、より運転効率を高めることができる。まず、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、時刻０〜時刻ｔ２の間を給湯様式Ｂで運転を実施している場合、第２給湯用混合弁２３のｂポートは全閉となる。時刻ｔ２に運転様式を給湯様式Ｂから給湯様式Ａに運転を切替える場合、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第１給湯用混合弁２１のａポートを全閉すべく、一定速度で開度を変更する。さらに、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、給湯用温度センサ４８の検出温度が設定温度を満足するように、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を調整する。つまり、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第１給湯用混合弁２１の開度を一定速度で変更することにより、第１給湯用混合弁２１による給湯温度への影響を単純化して、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度のみで給湯温度を調整している。また、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第１給湯用混合弁２１のａポートにおける開度の変更速度の上限を第２給湯用混合弁２３のｂポートにおける開度の変更速度の上限に比べ小さくすることで、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度変更により給湯温度への影響を小さくしている。そのため、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度および第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を同時に調整する必要がないので、給湯様式Ｂから給湯様式Ａへの切替え制御を単純化でき、給湯端末に供給する湯水の温度の安定化を図ることができる。図１２からも分かるように、時刻ｔ２後の給湯用温度センサ４８の検出温度が設定温度を満足している。なお、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度の変更速度は、例えば、製品出荷前に予め記憶部５２に記憶してある。もちろん、制御が複雑化するが貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度を一定速度で変更せずに、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度および第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を同時に調整してもよい。
[About switching from hot water supply style B to hot water supply style A]
FIG. 12 is a view for explaining temporal changes in the temperature of hot water supplied to the open / close of the mixing valve and the hot water supply terminal when switching from the hot water supply mode B to the hot water supply mode A in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
以上、説明のように本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、制御装置３６が、貯湯温度センサ４１、４２で検出した貯湯タンク７内の湯水の温度変化に応じて第１給湯用混合弁２１および第２給湯用混合弁２３の開閉を制御して、給湯対象への給湯に利用する配管の切替えを行い、給湯対象への給湯中に、当該配管の切替えを制限するので、湯水を継続して給湯する場合に安定して設定温度の湯水を供給することができる。また、本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、一般給湯運転の運転様式を切替える場合、第１給湯用混合弁２１のａポートの開度および第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を図１１および図１２で示したように調整することで、制御を単純化でき、給湯端末に供給する湯水の温度の安定化を図ることができる。なお、本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、貯湯タンク７に３つの出湯口（温水導入出口７ｄ、温水導出口７ｅ、中温導出口７ｆ）を有し、それらの出湯口が３つの混合弁（第１給湯用混合弁２１、ふろ用混合弁２２、第２給湯用混合弁２３）を利用して混合される例を示したが、これに限られず貯湯タンク７が２つ以上の出湯口を有し、混合に利用する出湯配管を切替えることが可能であればよい。
As described above, the hot water storage type heat
また、制御装置３６で配管の切替えを制限する動作には、例えば第１給湯用混合弁２１、第２給湯用混合弁２３を開閉する動作や、貯湯タンク７内より、複数の出湯配管（例えば、一般給湯配管１９、中温配管４７など）に含まれる特定の出湯配管が取り出す湯水の温度上昇を抑える動作等が含まれる。第１給湯用混合弁２１、第２給湯用混合弁２３を開閉する動作には、例えば上述した給湯様式Ｂから給湯様式Ａへの切替え制御に対応し、中温配管４７から供給される中温水の温度が設定温度より低くなっても、中温配管４７から供給される中温水を給湯に利用する配管に切替えるため第１給湯用混合弁２１のａポートを全閉し、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開度を変更する動作を制限することが含まれる。
Further, the operation of restricting the switching of the piping by the
さらに、制御装置３６が貯湯タンク７内より、複数の出湯配管に含まれる特定の出湯配管が取り出す湯水の温度上昇を抑える動作には、ＨＰユニット６での加熱を制限することが含まれ、例えば、ＨＰユニット６の稼動をＯＮ・ＯＦＦで制限すること、ＨＰユニット６の加熱能力を低下させて加熱を制限すること、熱源ポンプ１１の回転数を低下させてＨＰユニット６に供給する湯水の量を制限して加熱を制限すること等が含まれる。また、制御装置３６が制限する第１給湯用混合弁２１、第２給湯用混合弁２３を開閉する動作には、給湯様式Ａから給湯様式Ｂへ配管の切替えを行う場合に、第２給湯用混合弁２３のｂポートの全閉動作を予め規定された速度で行い、給湯用温度センサ４８の検出温度に基づき、第１給湯用混合弁２１のａポートの開動作の速度を制限する動作が含まれる。制御装置３６が制限する第１給湯用混合弁２１、第２給湯用混合弁２３を開閉する動作には、給湯様式Ｂから給湯様式Ａへ配管の切替えを行う場合に、第１給湯用混合弁２１のａポートの全閉動作を予め規定された速度で行い、給湯用温度センサ４８の検出温度に基づき、第２給湯用混合弁２３のｂポートの開動作の速度を制限する動作が含まれる。本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５は、一方の混合弁の全閉動作を予め規定された速度で行い、他方の混合弁の開動作の速度を給湯用温度センサ４８の検出温度に基づき制御するので、全ての混合弁の出口に温度センサを設置する必要がなく、給湯用温度センサ４８のみでよく、構成を簡単にすることができる。
Furthermore, the operation in which the
（実施の形態２）
＜装置構成＞
本実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５では、図１に示すように中温配管４７が第２給湯用混合弁２３のｂポートに接続される構成であったが、これに限られない。本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機では、中温配管が第１給湯用混合弁のｂポートに接続される構成である。図１３は、本発明の実施の形態２に係る貯湯式給湯機を説明するための構成図である。図１３に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、第１給湯用混合弁２１ｂのａポートに一般給湯配管１９が接続され、第１給湯用混合弁２１ｂのｂポートに中温配管４７ｂが接続され、第１給湯用混合弁２１ｂのｃポートに第２給湯用混合弁２３ｂのｂポートが接続されている。第２給湯用混合弁２３ｂは、ａポートに第２給水配管８ｂが、ｃポートに第１給湯配管２４がそれぞれ接続されている。なお、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａにおいて、実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。以下、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａの運転制御について説明する。
(Embodiment 2)
<Device configuration>
In the hot water storage type heat
＜一般給湯運転＞
本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでも、実施の形態１と同様、貯湯タンク７内の湯水の温度分布に応じて、給湯様式Ａと給湯様式Ｂとの２つの運転様式を有する。
<General hot water supply operation>
Similarly to the first embodiment, the hot water storage heat pump water heater 35a according to the second embodiment also has two operation modes, a hot water supply mode A and a hot water supply mode B, according to the temperature distribution of the hot water in the hot
［給湯様式Ａによる一般給湯運転］
図１４は、本発明の実施の形態２に係る貯湯式給湯機で給湯様式Ａによる一般給湯運転を行う場合の動作を説明するための構成図である。図１４に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａの給湯様式Ａによる一般給湯運転では、第２給湯用混合弁２３ｂのａポートを全閉状態で保持し、第２給水配管８ｂから第２給湯用混合弁２３ｂに向かう流路を遮断している。
[General hot water supply operation by hot water supply style A]
FIG. 14 is a configuration diagram for explaining an operation in the case of performing a general hot water supply operation in hot water supply mode A in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
給湯様式Ａによる一般給湯運転では、第２給湯用混合弁２３ｂのａポートが全閉状態で給湯端末の蛇口が解放されると、第１給湯用混合弁２１ｂで貯湯タンク７上部の高温水と貯湯タンク７中部の中温水とが混合される。貯湯タンク７上部の高温水は、温水導出口７ｅ、一般給湯配管１９を経由し、第１給湯用混合弁２１ｂのａポートに供給される。貯湯タンク７中部の中温水は、中温導出口７ｆから中温配管４７ｂを経由し第１給湯用混合弁２１ｂのｂポートに供給される。
In the general hot water supply operation by the hot water supply mode A, when the port a of the second hot water
第２給湯用混合弁２３ｂは、ａポートからの低温水の流入は無いため、給湯用温度センサ４８で検出される温度と第１給湯用混合弁２１ｂのｃポートの湯水の温度とが一致する。したがって、第１給湯用混合弁２１ｂで混合された湯水は、第２給湯用混合弁２３および第１給湯配管２４を経由して、給湯栓３４から給湯端末へと供給される。給湯端末から給湯されると、温水導出口７ｅおよび中温導出口７ｆから導出された湯水と同量の低温水が、貯湯タンク７下部に水道等の水源から供給され、貯湯タンクは常に湯水で満たされた状態が維持される。低温水は、第１給水配管８ａ、減圧弁３１、第３給水配管８ｃを経由して、水導入口７ａより貯湯タンク７に供給される。
In the second hot water
［給湯様式Ｂによる一般給湯運転］
図１５は、本発明の実施の形態２に係る貯湯式給湯機で給湯様式Ｂによる一般給湯運転を行う場合の動作を説明するための構成図である。図１５に示す貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａの給湯様式Ｂによる一般給湯運転では、第１給湯用混合弁２１ｂのｂポートを全閉状態で保持し、中温導出口７ｆから中温配管４７ｂを経由し第１給湯用混合弁２１ｂに向かう流路を遮断している。
[General hot water supply operation by hot water supply style B]
FIG. 15 is a configuration diagram for explaining an operation in the case of performing a general hot water supply operation by the hot water supply style B in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
給湯様式Ｂによる一般給湯運転では、第１給湯用混合弁２１ｂのｂポートが全閉状態で給湯端末の蛇口が解放されると、第２給湯用混合弁２３ｂで貯湯タンク７上部の高温水と水道等の水源から供給される低温水とが混合される。貯湯タンク７上部の高温水は、温水導出口７ｅ、一般給湯配管１９、第１給湯用混合弁２１ｂを経由し、第２給湯用混合弁２３ｂのｂポートに供給される。低温水は、第１給水配管８ａ、減圧弁３１、第２給水配管８ｂを経由し、第２給湯用混合弁２３ｂのａポートに供給される。第２給湯用混合弁２３ｂは、給湯用温度センサ４８で検出した温度に基づいて、給湯端末の湯水の温度が設定温度を満足するように高温水と低温水とを混合する。第２給湯用混合弁２３ｂで混合された湯水は、給湯栓３４へと供給される。
In the general hot water supply operation by the hot water supply style B, when the b port of the first hot water
給湯端末から給湯されると、温水導出口７ｅおよび中温導出口７ｆから導出された湯水と同量の低温水が、貯湯タンク７下部に水道等の水源から供給され、貯湯タンク７は常に湯水で満たされた状態が維持される。低温水は、第１給水配管８ａ、減圧弁３１、第３給水配管８ｃを経由して、水導入口７ａより貯湯タンク７に供給される。
When hot water is supplied from the hot water supply terminal, the same amount of low temperature water as the hot water led out from the
貯湯タンク７は、温水導入出口７ｄからＨＰユニット６で加熱した高温水が供給され、水導入口７ａより水道等の水源から供給される低温水が供給される。このため、貯湯タンク７の内部は、上部側ほど湯水の温度が高くなり、下部側ほど湯水の温度が低くなる温度成層が形成される。
The hot
＜給湯待機状態＞
次に、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでの給湯待機状態について説明する。貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、給湯端末に湯水を供給していない場合でも、給湯開始時に給湯する湯水の温度が早く設定温度に至るよう応答性を向上させるため、および停電時において湯水を確保するため、第１給湯用混合弁２１ｂ、ふろ用混合弁２２、第２給湯用混合弁２３ｂに対してフィードフォワード制御により適当な開度を与えている。給湯端末に湯水を供給していない状態を給湯待機状態と呼び、この状態における第１給湯用混合弁２１ｂ、ふろ用混合弁２２、第２給湯用混合弁２３ｂの開度を起動開度と呼ぶ。給湯待機状態においても、設定温度に比べ中温水の温度が低い時、第２給湯用混合弁２３ｂのａポートを全閉にして、第１給湯用混合弁２１ｂを起動開度にしておくことで、給湯様式Ａの給湯待機状態となり、設定温度に比べ中温水の温度が高い時、第２給湯用混合弁２３ｂを起動開度にし、第１給湯用混合弁２１ｂのｂポートを全閉にしておくことで、給湯様式Ｂの給湯待機状態となる。
<Hot water supply standby state>
Next, a hot water supply standby state in the hot water storage type heat pump water heater 35a according to the second embodiment will be described. In the hot water storage type heat pump water heater 35a, even when hot water is not supplied to the hot water supply terminal, in order to improve the responsiveness so that the temperature of the hot water supplied at the start of hot water supply reaches the set temperature quickly, and to ensure hot water during a power failure Therefore, an appropriate opening degree is given to the first hot
＜給湯する湯水の温度を安定化させる運転制御＞
上述したように、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、一般給湯に中温水を利用するため、一般給湯運転を行う場合に給湯様式Ａと給湯様式Ｂとの２つの運転様式を切替えることが可能である。例えば、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、設定温度に比べ中温水の温度が高い時、給湯様式Ｂによる一般給湯運転を実施する。しかし、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、給湯により貯湯タンク７内の高温水が減少すると、中温水の温度が低下するので、設定温度に比べ中温水の温度が低くなり給湯様式Ａによる一般給湯運転に切替えることが可能になる。
<Operation control to stabilize the temperature of hot water to be supplied>
As described above, in the hot water storage type heat pump water heater 35a according to the second embodiment, medium hot water is used for general hot water supply, and therefore two operation modes of hot water supply mode A and hot water supply mode B are performed when performing a general hot water supply operation. Can be switched. For example, the hot water storage type heat pump water heater 35a performs the general hot water supply operation by the hot water supply mode B when the temperature of the medium temperature water is higher than the set temperature. However, in the hot water storage type heat pump water heater 35a, when the hot water in the hot
また、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、設定温度に比べ中温水の温度が低い時、給湯様式Ａによる一般給湯運転を実施する。しかし、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、沸き上げ運転により貯湯タンク７内の高温水が増加すると、中温水の温度が上昇するので、設定温度に比べ中温水の温度が高くなり給湯様式Ｂによる一般給湯運転に切替えることが必要となる。従来の貯湯式ヒートポンプ給湯機では、一般給湯運転において、貯湯タンクの湯水の温度変化により２つの運転様式を切替えた場合、給湯端末から給湯する湯水の温度が不安定化することがあった。そこで、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５と同様、運転様式の切替えを制限することで、給湯端末から給湯する湯水の温度を安定化させている。以下、具体的に給湯する湯水の温度を安定化させる運転制御について説明する。
Moreover, the hot water storage type heat pump water heater 35a performs the general hot water supply operation by the hot water supply mode A when the temperature of the medium temperature water is lower than the set temperature. However, in the hot water storage type heat pump water heater 35a, when the high temperature water in the hot
［給湯中の運転様式の切替禁止］
本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、給湯端末に供給する湯水の温度を安定化させる運転制御の一つとして、給湯中の運転様式の切替えを禁止する。給湯様式Ｂは、中温水の温度が設定温度以上の時に実施される。しかし、給湯により貯湯タンク７内の高温水が減少すると、中温水の温度が低下して設定温度未満となることがある。この時、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、給湯様式Ａへ運転様式を切替えることが可能となる。
[Prohibition of switching operation mode during hot water supply]
In the hot water storage type heat pump water heater 35a according to the second embodiment, switching of the operation mode during hot water supply is prohibited as one of operation controls for stabilizing the temperature of the hot water supplied to the hot water supply terminal. Hot water supply mode B is performed when the temperature of the medium-temperature water is equal to or higher than the set temperature. However, when the hot water in the hot
ここで、中温水の温度は、貯湯温度センサ４１、４２を利用することで測定する。例えば、貯湯温度センサ４１が中温導出口７ｆの近傍に存在する場合、貯湯温度センサ４１が検出する湯温を中温水の温度とする。貯湯温度センサ４１、４２が中温導出口７ｆに対して距離がある場合、貯湯温度センサ４１、４２から試算される値を中温水の温度とする。
Here, the temperature of the medium temperature water is measured by using the hot water
本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでの運転制御の一例も、図９に示すフローチャートと同じである。まず、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａの制御装置３６は、給湯様式Ｂにて、一般給湯運転を実施する（ステップＳ１０１）。その後、制御装置３６は、貯湯温度センサ４１、４２が検出した温度に基づき、給湯により変化した貯湯タンク７内の湯水の温度分布を演算する（ステップＳ１０２）。制御装置３６は、ステップＳ１０２で演算した貯湯タンク７内の湯水の温度分布から中温水の温度を試算し、当該中温水の温度が設定温度以上か否かを判断する（ステップＳ１０３）。中温水の温度が設定温度以上である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御装置３６は、処理をステップＳ１０１に戻し一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ｂのまま継続する。
An example of operation control in the hot water storage type heat pump water heater 35a according to the second embodiment is also the same as the flowchart shown in FIG. First, the
一方、中温水の温度が設定温度未満である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御装置３６は、給湯端末の蛇口が解放され給湯の要求があり、給湯端末から湯水を給湯中か否かを判断する（ステップＳ１０４）。給湯端末から湯水を給湯中の場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御装置３６は、処理をステップＳ１０１に戻し一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ｂのまま継続する。給湯端末から湯水を給湯中でない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、制御装置３６は、運転様式を給湯様式Ａに切替える（ステップＳ１０５）。
On the other hand, when the temperature of the medium-temperature water is lower than the set temperature (step S103: NO), the
このように、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、給湯端末から湯水を給湯中に運転様式の切替えが起こらないように禁止しているため、給湯端末から湯水を給湯中に湯水の温度が突然変化することを回避できる。 As described above, in the hot water storage type heat pump water heater 35a, the hot water temperature is suddenly changed during the hot water supply from the hot water supply terminal since the operation mode is not changed during the hot water supply from the hot water supply terminal. You can avoid that.
［給湯中の沸き上げ運転の制限］
次に、制御装置３６が、一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ａに切替え、運転を実施している場合について説明する。給湯様式Ａは、中温水の温度が設定温度未満の時に実施される。しかし、沸き上げ運転により貯湯タンク７内の高温水が増加すると、中温水の温度が上昇して設定温度以上となることがある。この時、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、給湯様式Ｂへ運転様式を切替えることが必要となる。逆に、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、給湯様式Ｂによる一般給湯運転に切替えない場合、設定温度に比べて高い中温水と高温水とを混合したのでは、設定温度の湯水を給湯することができなくなる。
[Restriction of boiling operation during hot water supply]
Next, the case where the
しかし、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、高温水と中温水とが混合する第１給湯用混合弁２１ｂの下流側に位置する第２給湯用混合弁２３ｂで低温水と混合する構成である。そのため、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、第１給湯用混合弁２１ｂのｃポートから供給される湯水を第２給湯用混合弁２３ｂで低温水と混合することで、給湯端末の湯水の温度が設定温度を満足するようにできる。したがって、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでは、給湯端末への給湯が実施されている間、第１給湯用混合弁２１ｂの開度を固定したまま、第２給湯用混合弁２３ｂを制御して設定温度を満足する給湯温度の湯水を給湯端末に給湯することができる。その後、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、第１給湯用混合弁２１ｂのｂポートを全閉、第２給湯用混合弁２３ｂを起動開度にしておくことで、給湯端末への給湯温度を乱すことなく、給湯様式Ａから給湯様式Ｂへの運転様式の切替えが可能となる。
However, in the hot water storage type heat pump water heater 35a according to the second embodiment, the second hot
図１６は、本発明の実施の形態２に係る貯湯式給湯機での運転制御の一例を示すフローチャートである。まず、貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａの制御装置３６は、給湯様式Ａにて、一般給湯運転を実施する（ステップＳ３０１）。なお、ステップＳ３０１を実施する段階は、給湯様式Ａで実際に給湯端末から湯水を供給している状態に限られず、まだ給湯端末に湯水を供給していない状態ではあるが、給湯端末の蛇口が解放され給湯の要求があった場合に給湯様式Ａを実施できる待機状態も含まれる。その後、制御装置３６は、沸き上げ要求に従い沸き上げ運転を実施する（ステップＳ３０２）。その後、制御装置３６は、貯湯温度センサ４１、４２が検出した温度に基づき中温水の温度を試算し、当該中温水の温度が設定温度以上か否かを判断する（ステップＳ３０３）。中温水の温度が設定温度未満である場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、制御装置３６は、処理をステップＳ３０１に戻し一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ａのまま継続する。
FIG. 16 is a flowchart showing an example of operation control in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
中温水の温度が設定温度以上である場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、制御装置３６は、第１給湯用混合弁２１ｂの開度を固定する（ステップＳ３０４）。その後、制御装置３６は、給湯用温度センサ４８で検出した温度に基づいて、給湯端末の湯水の温度が設定温度を満足するように第２給湯用混合弁２３ｂを制御する。制御装置３６は、給湯端末の蛇口が解放され給湯の要求があり、給湯端末から湯水を給湯中か否かを判断する（ステップＳ３０６）。給湯端末から湯水を給湯中の場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、制御装置３６は、処理をステップＳ３０４に戻し一般給湯運転の運転様式を給湯様式Ａのまま継続し、第１給湯用混合弁２１ｂの開度を固定したまま（ステップＳ３０４）、第２給湯用混合弁２３ｂを制御して設定温度を満足する給湯温度に調整する（ステップＳ３０５）処理を継続する。給湯端末から湯水を給湯中でない場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）、制御装置３６は、運転様式を給湯様式Ｂに切替える（ステップＳ３０７）。
When the temperature of the medium temperature water is equal to or higher than the set temperature (step S303: YES), the
以上、説明のように本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、制御装置３６が、貯湯温度センサ４１、４２で検出した貯湯タンク７内の湯水の温度変化に応じて第１給湯用混合弁２１ｂおよび第２給湯用混合弁２３ｂの開閉を制御して、給湯対象への給湯に利用する配管の切替えを行い、給湯対象への給湯中に、当該配管の切替えを制限するので、湯水を継続して給湯する場合に安定して設定温度の湯水を供給することができる。なお、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａにおいても、実施の形態１と同様、一般給湯運転の運転様式を切替える場合、第１給湯用混合弁２１ｂのａポートの開度および第２給湯用混合弁２３ｂのｂポートの開度を図１１および図１２で示したように調整することで、制御を単純化でき、給湯端末に供給する湯水の温度の安定化を図ることができる。なお、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａでも、貯湯タンク７に３つの出湯口（温水導入出口７ｄ、温水導出口７ｅ、中温導出口７ｆ）を有し、それらの出湯口が３つの混合弁（第１給湯用混合弁２１ｂ、ふろ用混合弁２２、第２給湯用混合弁２３ｂ）を利用して混合される例を示したが、これに限られず貯湯タンク７が２つ以上の出湯口を有し、混合に利用する出湯配管を切替えることが可能であればよい。なお、本実施の形態２に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５ａは、第１給湯用混合弁２１ｂおよび第２給湯用混合弁２３ｂの構成が異なる以外、実施の形態１に係る貯湯式ヒートポンプ給湯機３５で説明した構成を適用することが可能である。
As described above, the hot water storage type heat pump water heater 35a according to the second embodiment has the first hot water supply according to the temperature change of the hot water in the hot
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
１ 圧縮機、２ 水冷媒熱交換器、３ 膨張弁、４ 冷媒配管、５ 空気熱交換器、６ ＨＰユニット、７ 貯湯タンク、７ａ 水導入口、７ｃ 温水導入口、７ｄ 温水導入出口、７ｅ 温水導出口、７ｆ 中温導出口、８ 給水配管、８ａ 第１給水配管、８ｂ 第２給水配管、８ｃ 第３給水配管、９ 水導出口配管、１０ 三方弁、１１ 熱源ポンプ、１２ 送湯配管、１３ ＨＰ往き配管、１４ ＨＰ戻り配管、１５ 第１バイパス配管、１６ 第２バイパス配管、１７ 四方弁、１８ａ 温水導入配管、１８ｂ 温水導出配管、１８ ふろ用熱交換器、１９ 一般給湯配管、２０ ふろ給湯配管、 ２１，２１ｂ 第１給湯用混合弁、２２ ふろ用混合弁、２３，２３ｂ 第２給湯用混合弁、２４ 第１給湯配管、２５ 第２給湯配管、２６ ふろ用電磁弁、２７ ふろ往き配管、２８ ふろ戻り配管、２９ ふろ循環ポンプ、３０ 浴槽、３１ 減圧弁、３３ タンクユニット、３４ 給湯栓、３５ 貯湯式ヒートポンプ給湯機、３６ 制御部、３７ ふろ往き温度センサ、３８ ふろ戻り温度センサ、３９ ＨＰ出湯温度センサ、４０ ＨＰ入水温度センサ、４１，４２ 貯湯温度センサ、４３ リモコン、４５ 水位センサ、４６，４６ａ フロースイッチ、４７，４７ｂ 中温配管、４８ 給湯用温度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 2 Water refrigerant heat exchanger, 3 Expansion valve, 4 Refrigerant piping, 5 Air heat exchanger, 6 HP unit, 7 Hot water storage tank, 7a Water inlet, 7c Hot water inlet, 7d Hot water inlet, 7e Hot water Outlet, 7f Medium temperature outlet, 8 Water supply piping, 8a 1st water supply piping, 8b 2nd water supply piping, 8c 3rd water supply piping, 9 Water outlet piping, 10 Three-way valve, 11 Heat source pump, 12 Hot water supply piping, 13 HP forward piping, 14 HP return piping, 15 1st bypass piping, 16 2nd bypass piping, 17 4-way valve, 18a Hot water introduction piping, 18b Hot water outlet piping, 18 bath heat exchanger, 19 hot water supply piping, 20 bath hot water supply Piping, 21, 21b 1st hot water supply mixing valve, 22 bathing mixing valve, 23, 23b 2nd hot watering mixing valve, 24 1st hot water supply piping, 25 2nd hot water feeding piping, 26 bathing electromagnetic 27 Bath piping, 28 Bath return piping, 29 Bath circulation pump, 30 Bathtub, 31 Pressure reducing valve, 33 Tank unit, 34 Hot water tap, 35 Hot water storage heat pump water heater, 36 Control unit, 37 Bath temperature sensor, 38 Bath Return temperature sensor, 39 HP hot water temperature sensor, 40 HP incoming water temperature sensor, 41, 42 Hot water storage temperature sensor, 43 Remote control, 45 Water level sensor, 46, 46a Flow switch, 47, 47b Medium temperature piping, 48 Hot water temperature sensor.
Claims (10)
前記加熱部で加熱した温水を貯湯する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから湯水を取り出す複数の出湯配管と、
低温水を供給する給水配管と、
前記複数の出湯配管および前記給水配管のうち少なくとも２つの配管から供給される異なる温度の湯水を混合する複数の混合弁と、
前記貯湯タンク内の湯水の温度を検出する複数の貯湯温度検出部と、
前記複数の混合弁の開閉を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記複数の貯湯温度検出部で検出した前記貯湯タンク内の湯水の温度変化に応じて前記複数の混合弁の開閉を制御して、給湯対象への給湯に利用する配管の切替えを行い、
前記給湯対象への給湯中に、当該配管の切替えを制限する、貯湯式給湯機。 A heating section for heating hot water,
A hot water storage tank for storing hot water heated by the heating unit;
A plurality of hot water pipes for extracting hot water from the hot water storage tank;
A water supply pipe for supplying low-temperature water;
A plurality of mixing valves for mixing hot water of different temperatures supplied from at least two of the plurality of outlet hot water pipes and the water supply pipe;
A plurality of hot water temperature detectors for detecting the temperature of hot water in the hot water tank;
A controller for controlling opening and closing of the plurality of mixing valves,
The controller is
Controlling the opening and closing of the plurality of mixing valves according to the temperature change of the hot water in the hot water storage tank detected by the plurality of hot water storage temperature detection units, switching the pipe used for hot water supply to the hot water supply target,
A hot water storage type hot water supply device that restricts switching of the piping during hot water supply to the hot water supply target.
前記複数の出湯配管のうち一つの配管から供給される湯水の温度が前記給湯対象に給湯する設定温度より低くなっても、配管の切替えを制限する、請求項２に記載の貯湯式給湯機。 The controller is
The hot water storage type hot water supply device according to claim 2, wherein switching of the piping is restricted even if the temperature of hot water supplied from one piping among the plurality of outlet piping is lower than a set temperature for supplying hot water to the hot water supply target.
前記貯湯タンク内より、前記複数の出湯配管に含まれる特定の出湯配管が取り出す湯水の温度上昇を抑えるため前記加熱部での加熱を制限する、請求項２に記載の貯湯式給湯機。 The controller is
The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 2, wherein heating in the heating unit is restricted in order to suppress a rise in temperature of hot water taken out from the hot water storage tank by specific hot water piping included in the multiple hot water pipings.
前記貯湯タンク内より、前記複数の出湯配管に含まれる特定の出湯配管が取り出す湯水の温度上昇を抑えるため稼動を制限する、請求項４に記載の貯湯式給湯機。 The heating unit is
The hot water storage type hot water supply device according to claim 4, wherein operation is restricted in order to suppress a rise in temperature of hot water taken out by a specific hot water discharge pipe included in the plurality of hot water discharge pipes from within the hot water storage tank.
前記貯湯タンク内より、前記複数の出湯配管に含まれる特定の出湯配管が取り出す湯水の温度上昇を抑えるため温水を加熱する能力を制限する、請求項４に記載の貯湯式給湯機。 The heating unit is
The hot water storage type hot water supply device according to claim 4, wherein the hot water supply capacity is limited from the inside of the hot water storage tank in order to suppress the temperature rise of hot water taken out by specific hot water pipes included in the multiple hot water pipes.
前記貯湯タンク内より、前記複数の出湯配管に含まれる特定の出湯配管が取り出す湯水の温度上昇を抑えるため、前記貯湯タンクから供給される温水の量を制限する、請求項４に記載の貯湯式給湯機。 The heating unit is
The hot water storage system according to claim 4, wherein the amount of hot water supplied from the hot water storage tank is limited in order to suppress a rise in temperature of hot water taken out from the hot water storage tank by specific hot water piping included in the plurality of hot water pipings. Water heater.
前記制御部は、
給湯に利用する配管に切替える場合に、給湯への利用を停止する配管に接続された混合弁の閉動作を予め規定された速度で行い、前記給湯温度検出部で検出した温度に基づき、給湯への利用を開始する配管に接続された混合弁の開動作の速度を制限する、請求項２に記載の貯湯式給湯機。 A hot water supply temperature detection unit for detecting a temperature of hot water to be supplied to the hot water supply object;
The controller is
When switching to a pipe used for hot water supply, the mixing valve connected to the pipe that stops using hot water is closed at a predetermined speed. Based on the temperature detected by the hot water temperature detector, The hot water storage type hot water supply device according to claim 2, wherein the speed of the opening operation of the mixing valve connected to the pipe for starting the use of is restricted.
第１出湯配管と、
前記第１出湯配管とは前記貯湯タンクの異なる位置から湯水を取り出す第２出湯配管とを含み、
前記複数の混合弁は、
前記第１出湯配管から供給される湯水と、前記給水配管から供給される低温水とを混合する第１混合弁と、
前記第１混合弁から供給される湯水と、前記第２出湯配管から供給される湯水とを混合する第２混合弁とを含み、
前記制御部は、
前記給湯対象に給湯する設定温度より前記第１出湯配管から供給される湯水の温度が高く、前記第２出湯配管から供給される湯水の温度が低い場合、前記第１混合弁を閉じ、前記第２混合弁を開いて、前記第１出湯配管から供給される湯水と前記第２出湯配管から供給される湯水とを混合して給湯を行い、
前記貯湯タンク内の湯水の温度変化によって、前記給湯対象に給湯する設定温度より前記第１出湯配管および前記第２出湯配管から供給される湯水の温度がともに高くなった場合、前記第１混合弁を開き、前記第２混合弁を閉じて、前記第１出湯配管から供給される湯水と前記給水配管から供給される低温水とを混合して給湯を行う、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。 The plurality of tapping pipes are
First hot water piping,
The first hot water piping includes a second hot water piping for extracting hot water from different positions of the hot water storage tank,
The plurality of mixing valves are:
A first mixing valve for mixing hot water supplied from the first hot water supply pipe and low-temperature water supplied from the water supply pipe;
Hot water supplied from the first mixing valve, and a second mixing valve for mixing hot water supplied from the second hot water piping,
The controller is
When the temperature of hot water supplied from the first hot water supply pipe is higher than the set temperature for supplying hot water to the hot water supply target and the temperature of hot water supplied from the second hot water supply pipe is low, the first mixing valve is closed, 2 Open the mixing valve, mix hot water supplied from the first hot water piping and hot water supplied from the second hot water piping, and supply hot water,
When the temperature of hot water supplied from the first hot water supply pipe and the second hot water supply pipe becomes higher than the set temperature for supplying hot water to the hot water supply object due to the temperature change of the hot water in the hot water storage tank, the first mixing valve 8 is closed, the second mixing valve is closed, and hot water supplied from the first hot water supply pipe and low temperature water supplied from the water supply pipe are mixed to supply hot water. The hot water storage type water heater according to claim 1.
前記加熱部で加熱した温水を貯湯する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから湯水を取り出す複数の出湯配管と、
低温水を供給する給水配管と、
前記複数の出湯配管および前記給水配管のうち少なくとも２つの配管から供給される異なる温度の湯水を混合する複数の混合弁と、
前記貯湯タンク内の湯水の温度を検出する複数の貯湯温度検出部と、
前記複数の混合弁の開閉を制御する制御部とを備える貯湯式給湯機での給湯方法であって、
前記複数の貯湯温度検出部で検出した前記貯湯タンク内の湯水の温度変化を検出する検出ステップと、
検出した前記貯湯タンク内の湯水の温度変化に応じて前記複数の混合弁の開閉を制御して、給湯対象への給湯に利用する配管の切替えを行うか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで配管の切替えを行うと判定した場合に、前記給湯対象への給湯中であれば配管の切替えを制限する制限ステップとを含む、貯湯式給湯機での給湯方法。
A heating section for heating hot water,
A hot water storage tank for storing hot water heated by the heating unit;
A plurality of hot water pipes for extracting hot water from the hot water storage tank;
A water supply pipe for supplying low-temperature water;
A plurality of mixing valves for mixing hot water of different temperatures supplied from at least two of the plurality of outlet hot water pipes and the water supply pipe;
A plurality of hot water temperature detectors for detecting the temperature of hot water in the hot water tank;
A hot water supply method in a hot water storage type hot water heater comprising a control unit that controls opening and closing of the plurality of mixing valves,
A detection step of detecting a temperature change of the hot water in the hot water storage tank detected by the plurality of hot water storage temperature detection units;
A determination step of determining whether to switch the pipes used for hot water supply to the hot water supply target by controlling opening and closing of the plurality of mixing valves according to the detected temperature change of the hot water in the hot water storage tank;
A hot water supply method in a hot water storage type hot water supply apparatus, including a limiting step of restricting the switching of the piping when the hot water supply to the hot water supply target is being performed when it is determined that the piping is switched in the determination step.
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