JP4033184B2 - Multi-function water heater - Google Patents
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Description
本発明は風呂追焚きあるいは暖房など多機能を備える給湯機に関するものである。 The present invention relates to a water heater having multiple functions such as bathing or heating.
従来、この種の給湯装置としては、例えば、特開平１１−８３１５６号公報に示すものがあった。図１４は前記公報に記載された従来の風呂追焚き機能を備えた給湯装置を示すものである。図１４において、１は貯湯槽、２は沸上げヒータ、３は急速沸上げヒータ、４、５は温度検出手段、６は電磁開閉弁、７は給湯管、８は浴槽、９は循環ポンプ、１０は熱交換手段であり、貯湯槽１の上部の湯と浴槽８の水を熱交換して風呂追焚きするものである。
しかしながら、前記従来の構成では、放熱手段としての風呂追焚きの場合、風呂追焚き運転時に貯湯槽１の上部の湯が温度低下するため、放熱手段へ流入する温水温度が不安定となり、利便性も悪い。例えば、風呂追焚き回数を重ねる度に貯湯槽１上部の湯温と風呂追焚き循環水との温度差が少なくなって放熱量が小さくなる。また、加熱されて浴槽８にもどる温水温度も低くなる。さらに、貯湯槽１の上部の湯の利用温度に限界があって、有効に利用できない。
However, in the conventional configuration, in the case of bath reheating as the heat radiating means, the temperature of the hot water in the upper part of the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貯湯槽の湯を高効率で貯湯運転するとともに、貯湯温度の低下を防止して、放熱手段へ安定した温水温度を流し、放熱手段の利便性をはかるものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, and operates hot water in hot water storage tanks with high efficiency, prevents a decrease in the hot water temperature, allows a stable hot water temperature to flow to the heat radiating means, and improves the convenience of the heat radiating means. It is intended for sex.
前記従来の課題を解決するために、貯湯槽と、前記貯湯槽の湯水を下部から上部へ循環させる給湯回路と、この給湯回路を循環する湯水を加熱して貯湯槽の上部から温水を貯湯させるための、圧縮機、給湯熱交換器、減圧装置、大気熱を吸熱する大気熱交換器からなり、冷媒を二酸化炭素としたヒートポンプサイクルである加熱手段と、前記貯湯槽の上部の温水を循環させる負荷側循環路と、熱交換器を介して前記負荷側循環路の温水で流体が加熱される放熱側循環路と、この放熱側循環路に接続された放熱手段と、端末へ出湯する出湯管と、前記放熱手段に流入する温水温度を検出し前記放熱側循環路に設けられた温度検出手段とを具備し、前記負荷側循環路には流量制御手段である貯湯水ポンプを設け、前記負荷側循環路と前記給湯回路と前記出湯管とはそれぞれ独立して構成し、かつ、前記給湯回路の下流側、前記出湯管および前記負荷側循環路の上流側の配管を、前記貯湯槽の上部にそれぞれ独立して接続するとともに、前記温度検出手段の検出温度が所定温度となるように前記貯湯水ポンプの動作を制御することで、前記負荷側循環路を循環する温水の流量制御を行うことを特徴とするものである。 In order to solve the conventional problems, a hot water storage tank, a hot water supply circuit for circulating hot water in the hot water storage tank from the lower part to the upper part, and hot water circulating in the hot water supply circuit are heated to store hot water from the upper part of the hot water tank. A heating device comprising a compressor, a hot water supply heat exchanger, a decompression device, and an atmospheric heat exchanger that absorbs atmospheric heat, and circulates heating means that is a heat pump cycle using carbon dioxide as a refrigerant, and hot water at the top of the hot water tank A load-side circulation path, a heat-dissipation-side circulation path in which fluid is heated by the hot water of the load-side circulation path via a heat exchanger, a heat-dissipating means connected to the heat-radiation-side circulation path, and a tapping pipe that discharges hot water to the terminal And a temperature detecting means for detecting the temperature of hot water flowing into the heat radiating means and provided in the heat radiating side circulation path , a hot water storage pump serving as a flow rate control means is provided in the load side circulation path, and the load Side circulation path and the hot water supply circuit The constructed independently from the hot water pipe, and a downstream side of the hot water supply circuit, upstream of the pipe of the hot water pipe and the load-side circulation path, as well as independently connected to the upper portion of the hot water storage tank The flow rate control of the hot water circulating through the load side circulation path is performed by controlling the operation of the hot water storage pump so that the temperature detected by the temperature detection means becomes a predetermined temperature .
これによって、安価な深夜電力を利用して貯湯した熱を放熱手段の目的に応じて活用できるもので、非常に安価な運転費で利便性の良い多機能給湯機となる。 This makes it possible to utilize the heat stored by using inexpensive late-night power according to the purpose of the heat dissipating means, and it becomes a convenient multi-function water heater with a very low operating cost.
本発明によれば、貯湯槽の湯を高効率で貯湯運転するとともに、貯湯温度の低下を防止して、放熱手段へ安定した流体を流し、しかも、放熱手段の利便性を高めることができるものである。 According to the present invention, the hot water in the hot water tank can be stored with high efficiency, the temperature of the hot water can be prevented from being lowered, a stable fluid can be flowed to the heat radiating means, and the convenience of the heat radiating means can be enhanced. It is.
本発明の実施の形態は、貯湯槽と、前記貯湯槽の湯水を下部から上部へ循環させる給湯回路と、この給湯回路を循環する湯水を加熱して貯湯槽の上部から温水を貯湯させるための、圧縮機、給湯熱交換器、減圧装置、大気熱を吸熱する大気熱交換器からなり、冷媒を二酸化炭素としたヒートポンプサイクルである加熱手段と、前記貯湯槽の上部の温水を循環させる負荷側循環路と、熱交換器を介して前記負荷側循環路の温水で流体が加熱される放熱側循環路と、この放熱側循環路に接続された放熱手段と、端末へ出湯する出湯管と、前記放熱手段に流入する温水温度を検出し前記放熱側循環路に設けられた温度検出手段とを具備し、前記負荷側循環路には流量制御手段である貯湯水ポンプを設け、前記負荷側循環路と前記給湯回路と前記出湯管とはそれぞれ独立して構成し、かつ、前記給湯回路の下流側、前記出湯管および前記負荷側循環路の上流側の配管を、前記貯湯槽の上部にそれぞれ独立して接続するとともに、前記温度検出手段の検出温度が所定温度となるように前記貯湯水ポンプの動作を制御することで、前記負荷側循環路を循環する温水の流量制御を行うことを特徴とするもので、非常に安価な運転費で利便性の良い多機能給湯機を実現できる。しかも、熱交換器のところで、貯湯槽側の温水と放熱手段側の流体とが縁切りされているため、使用する流体の種類に限定を受けない。 Embodiments of the present invention include a hot water storage tank, a hot water supply circuit for circulating hot water in the hot water tank from the lower part to the upper part, and heating hot water circulating in the hot water supply circuit to store hot water from the upper part of the hot water tank. , A compressor, a hot water supply heat exchanger, a decompression device, an atmospheric heat exchanger that absorbs atmospheric heat, a heating means that is a heat pump cycle using carbon dioxide as a refrigerant, and a load side that circulates hot water at the top of the hot water tank A circulation path, a heat radiation side circulation path in which the fluid is heated with the hot water of the load side circulation path via a heat exchanger, a heat radiation means connected to the heat radiation side circulation path, a tapping pipe for hot water to the terminal , A temperature detecting means for detecting the temperature of hot water flowing into the heat radiating means and provided in the heat radiating side circulation path, and a hot water storage pump serving as a flow control means is provided in the load side circulation path, Road, hot water supply circuit and hot spring Configure each independently of the, and, downstream of the hot water supply circuit, upstream of the pipe of the hot water pipe and the load-side circulation path, as well as independently connected to the upper portion of the hot water storage tank, the temperature By controlling the operation of the hot water pump so that the detection temperature of the detection means becomes a predetermined temperature, the flow rate control of the hot water circulating in the load side circulation path is performed , which is very inexpensive. A convenient multi-function water heater can be realized at operating costs. Moreover, since the hot water on the hot water tank side and the fluid on the heat radiating means side are cut off at the heat exchanger, the type of fluid to be used is not limited.
そして、負荷側循環路の湯水循環量を流量制御手段で制御して放熱制御を行うことができる。 And heat dissipation control can be performed by controlling the amount of hot and cold water circulating in the load-side circulation path with the flow rate control means.
流量制御手段としては、負荷側循環路に介在させた貯湯水ポンプの回転制御で達成することができる。貯湯水ポンプの回転制御において、放熱側循環路を循環する流体の温度と関連して、或いは、放熱側循環路を循環する流体の温度と負荷側循環路を循環する湯水の温度との相互関連にもとづいて回転制御を行う。 The flow rate control means can be achieved by rotational control of a hot water storage pump interposed in the load side circulation path. In rotation control of a hot water storage pump, it relates to the temperature of the fluid circulating in the heat dissipation side circulation path, or the correlation between the temperature of the fluid circulating in the heat dissipation side circulation path and the temperature of hot water circulating in the load side circulation path Based on this, rotation control is performed.
負荷側循環路の循環温水と放熱側循環路の循環流体との熱交換器内での流動方向を逆に設定すれば、熱交換効率が向上する。 If the flow direction in the heat exchanger between the circulating hot water in the load side circulation path and the circulating fluid in the heat radiation side circulation path is set in reverse, the heat exchange efficiency is improved.
また、負荷側循環路の熱交換器よりも下流側を、貯湯槽中間部へ戻す回路と貯湯槽下部へ戻す回路に分岐し、貯湯槽の残湯温度に関連して前記両回路への循環戻り湯水の流動を制御するようにした。 In addition, the downstream side of the heat exchanger of the load side circulation path is branched into a circuit for returning to the intermediate part of the hot water tank and a circuit for returning to the lower part of the hot water tank, and the circulation to both circuits in relation to the remaining hot water temperature of the hot water tank. The flow of return hot water was controlled.
加熱手段は、貯湯槽中間部の湯温が所定値以下となったときに駆動するようにした。 The heating means was driven when the hot water temperature in the intermediate portion of the hot water storage tank became a predetermined value or less.
放熱側循環路の流体循環停止と同期して負荷側循環路を閉じれば、放熱ロスを抑制できるものである。 If the load side circulation path is closed in synchronization with the fluid circulation stop of the heat radiation side circulation path, the heat radiation loss can be suppressed.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例および各実施例において、同じ構成、同じ動作をするものについては同一符号を付し、一部説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in a prior art example and each Example, the same code | symbol is attached | subjected about what has the same structure and the same operation | movement, and description is partially abbreviate | omitted.
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における多機能給湯機の構成図を示す。
Example 1
FIG. 1 shows a configuration diagram of a multi-function water heater in a first embodiment of the present invention.
図１において、１１は加熱手段であり、圧縮機１２、放熱器１３、減圧装置１４、大気熱を吸熱する大気熱交換器１５からなるヒートポンプサイクルを構成したヒートポンプ熱源である。そして、高圧側の冷媒圧力が臨界圧力以上となる二酸化炭素を冷媒とする。１６は貯湯槽であり、下部から給水管１６ａを通って給水し、上部の出湯管１６ｂから端末へ出湯する。１７は循環ポンプ、１８は給湯熱交換器であり、放熱器１３と熱交換関係を有して、放熱器１３を流れる冷媒と給湯熱交換器１８を流れる水を対向流で熱交換する構成である。そして、貯湯槽１６の下部から循環ポンプ１７、給湯熱交換器１８、貯湯槽１６の上部を順次接続する給湯回路を構成する。１９は温度検出手段であり、ヒートポンプ熱源１５で加熱する湯温を検出するため給湯熱交換器１８の出口に設けられている。２０は湯水制御手段であり、給湯熱交換器１８の出口湯水が所定温度となるように循環ポンプ１７の回転数を制御して給湯回路の循環流量を制御する。２１は放熱手段となる、例えば床暖房機であり、貯湯槽１６上部の温水が循環して暖房する。２２は温水温度検出手段であり、放熱手段２１へ流れる温水温度を検出する。２３はバイパス回路であり、放熱手段２１から流出する温水を貯湯槽１６をバイパスして放熱手段２１へ流入する温水回路に合流させる接続回路である。２４は温度調整弁であり、貯湯槽１６から流れてきた高温水と放熱手段から流出してきた中温水をミキシングする。２５は制御手段であり、温水温度検出手段２２の温度検出信号が設定温度となるよう温度調整弁２４を制御する。２６は放熱用ポンプであり、放熱手段へ温水を流す。
In FIG. 1,
以上のように構成された多機能給湯機について、以下その動作、作用を説明する。図１において、ヒートポンプ熱源で大気熱を利用して給湯運転する場合について説明する。圧縮機１２から吐出する臨界圧力以上の高温高圧の冷媒が放熱器１３に流入し、ここで貯湯槽１６下部から送られてきた水と給湯熱交換器１８を介して熱交換する。そして、放熱器１３に流入する高温冷媒と給湯熱交換器１８から流出する水を対向流にして熱交換し、放熱器１３に流入する高温冷媒で給湯熱交換器１８の出口湯水が所定温度となるように循環ポンプ１７の回転数を制御する。そして、所定温度の湯が貯湯槽１６上部から流入し貯湯される。一方、放熱器１３に流入した高温冷媒は放熱作用によって、温度を下げて放熱器１３から流出して減圧装置１４に流入し、減圧されて大気熱交換器１５に流入する。そして、大気熱を吸熱して蒸発ガス化して圧縮機１２へ戻る。このサイクルを繰り返しながら高温湯を貯湯槽１６上部から貯湯槽１６下部まで貯湯する。
The operation and action of the multi-function water heater configured as described above will be described below. In FIG. 1, a case where a hot water supply operation is performed using atmospheric heat with a heat pump heat source will be described. A high-temperature and high-pressure refrigerant having a pressure equal to or higher than the critical pressure discharged from the
次に、貯湯槽に貯湯された高温水を給湯利用する場合について説明する。給湯に利用する場合は、端末のカランが開放されると給水圧によって貯湯槽１６下部から給水されながら上部の出湯管１６ｂから出湯して利用する。そして、貯湯槽１６内の高温湯は出湯される度に上部に移動する。
Next, a case where hot water stored in a hot water tank is used for hot water supply will be described. When used for hot water supply, when the terminal curan is released, the hot water is discharged from the upper hot
次に、貯湯槽に貯湯された高温水を放熱手段で利用する運転について説明する。放熱手段が運転開始されると放熱用ポンプ２６が貯湯槽１６上部の高温湯を放熱手段２１側に流す。そして、放熱手段２１から流出する中低温水がバイパス回路２３を通り貯湯槽１６側から流れ出る高温湯とミキシングする。その際に、温度調整弁２４がバイパス回路２３の流量と貯湯槽１６側の高温水の流量を調整して放熱手段２１へ流す温水温度を所定温度となるように制御する。そして、所定温度となった温水が放熱手段２１に流れて暖房する。一方、放熱手段２１から流出してバイパス回路２３に流れない中低温水は貯湯槽１６に戻る。よって、床暖房機に流れる温水温度を一定にするため快適暖房が得られる。勿論、放熱手段２１へ流れる温水温度を好みの所定温度に設定変更して、設定温度の温水を放熱手段２１へ流すことは容易である。
Next, the operation | movement which utilizes the high temperature water stored by the hot water storage tank with a thermal radiation means is demonstrated. When the heat dissipating means is started, the
そして、放熱負荷が大きい場合には、放熱手段２１から流出する温水温度は低温となるため、所定の温水温度にミキシングする際には貯湯槽１６の高温水のミキシング流量割合が大きくなる。逆に、放熱負荷が少なくなった場合には、放熱手段から流出する温水温度は比較的高温であるため、所定の温水温度にミキシングする際には貯湯槽１６の高温水のミキシング流量割合が少なくなる。従って、放熱負荷に応じて、貯湯槽１６の高温水を利用できる。
When the heat radiation load is large, the temperature of the hot water flowing out from the heat radiating means 21 is low. Therefore, when mixing to a predetermined hot water temperature, the mixing flow rate ratio of the hot water in the
そして、図１に示す如く、温度調整弁２４でミキシングした後と放熱手段２１の入口の間に放熱用ポンプ２６を設けることにより、１台の循環ポンプで実現できる。
Then, as shown in FIG. 1, by providing a
また、図２に示す如く、温度調整弁の代わりにバイパス回路２３に流量調整弁２７を設けてバイパス流量を調整し、所定温度にミキシングして放熱手段に送っても同様の効果がある。
Further, as shown in FIG. 2, the same effect can be obtained by providing a flow rate adjusting valve 27 in the
また、図３に示す如く、循環回路にバイパス回路を使うことなく、貯湯槽１６からの高温水と放熱手段２１から流れてきた中低温水を熱交換する温調用熱交換器２８を設けて、貯湯槽１６から流出する高温水を放熱手段２１から流れてきた中低温水で温度調整して、放熱手段２１へ流れる温水温度を所定温度にする。この場合には、ヒートポンプで沸き上げる給湯熱交換器１８出口の温度、即ち貯湯槽１６に貯湯する温度と放熱負荷の変動が少ない場合には、設計的に勿論可能である。
In addition, as shown in FIG. 3, without using a bypass circuit in the circulation circuit, a temperature
また、図４に示す如く、放熱手段２１に流入する温水の循環流量を可変する流量制御手段２９を設けて、負荷が非常に大きい場合、例えば、暖房の立ち上げ時に高能力暖房したい場合には、放熱手段２１へ循環する温水温度を所定温度に維持しながら流量制御手段となる放熱用ポンプ２６の回転数を増加して循環回路の循環流量を大きくして放熱量を増加する。そして、負荷が小さい場合には、放熱用ポンプ２６の回転数を低減して循環回路の循環流量を小さくして放熱量を少なくする。よって、温水温度を所定温度に維持しながら好みの能力を実現する。
In addition, as shown in FIG. 4, when the flow control means 29 for changing the circulation flow rate of the hot water flowing into the heat radiating means 21 is provided and the load is very large, for example, when high capacity heating is desired at the start of heating Then, while maintaining the temperature of the hot water circulating to the heat radiating means 21 at a predetermined temperature, the number of rotations of the
また、加熱手段としてヒートポンプ熱源を利用するため高能力あるいは低消費電力量を実現する。 Moreover, since a heat pump heat source is used as the heating means, high capacity or low power consumption is realized.
さらに、ヒートポンプ熱源に封入する冷媒を二酸化炭素とすることによって、貯湯槽に高温湯（およそ９０℃）を貯湯する。そのため、貯湯槽の蓄熱量が増加して、放熱手段の放熱量、運転時間が増大する。また、地球環境保全にも貢献する。さらに、高温湯から中温湯まで沸き上げ温度の巾が大きくなって放熱手段の利便性が向上する。 Furthermore, hot water (approximately 90 ° C.) is stored in a hot water storage tank by using carbon dioxide as the refrigerant sealed in the heat pump heat source. Therefore, the amount of heat stored in the hot water storage tank increases, and the amount of heat released from the heat radiating means and the operation time increase. It also contributes to global environmental conservation. Furthermore, the boiling temperature range from high temperature hot water to medium hot water is increased, and the convenience of the heat radiating means is improved.
また、本発明では、放熱手段２１として、床暖房で説明したけれども、当然、乾燥機、温風暖房機など、放熱機能を有するものは含む。 Moreover, in this invention, although demonstrated by floor heating as the thermal radiation means 21, naturally what has a thermal radiation function, such as a dryer and a warm air heater, is included.
（実施例２）
図５は本発明の実施例２の多機能給湯機の構成図である。図５において、３０は熱交換器であり、貯湯槽１６上部から貯湯槽１６中間部あるいは下部に循環する貯湯槽１６内の温水と放熱手段２１を循環する循環水と熱交換する。３１は貯湯水ポンプであり、貯湯槽１６上部の温水を熱交換器３０に循環して貯湯槽１６中間部あるいは下部に戻す。
(Example 2)
FIG. 5 is a configuration diagram of a multi-function water heater according to
以上の構成において、その動作、作用について説明する。貯湯槽上部から流出する高温水を熱交換器３０に流して、放熱手段２１から流出する循環回路の中低温水を加熱する。その際、温水温度検出手段２２の温度検出信号が所定温度となるように温度調整弁２４が温度調整し、所定温度の温水を放熱手段２１に循環して放熱する。一方、熱交換器３０で
温度低下した貯湯槽水を貯湯槽の中間部あるいは下部に戻す。
The operation and action of the above configuration will be described. High temperature water flowing out from the upper part of the hot water storage tank is passed through the
また、貯湯水ポンプ３１を用いないで、熱交換器３０で放熱する際の温水密度差を利用して自然循環でおこなっても同様の効果が得られる。そして、貯湯水ポンプ３１の消費電力は削減できる。
Moreover, the same effect is acquired even if it carries out by natural circulation using the hot water density difference at the time of radiating heat with the
また、図６に示す如く、放熱手段として浴槽３２の風呂加熱に利用する場合、熱交換器３０を設けることによって、貯湯槽１６の温水と浴槽３２水を別回路に分離して利用できる。そして、好みの温度にした温水を浴槽に流入することがでるため、マイルドな風呂加熱、風呂追焚きができる。また、温度調整弁２４を制御し、バイパス回路２３の流量を制御することによって、高温高能力で風呂追焚きを実現する。
Moreover, as shown in FIG. 6, when using for the bath heating of the
（実施例３）
図７は本発明の実施例３の多機能ヒートポンプ機の構成図である。図７において、３３は温度検出手段であり、放熱手段２１に流入する温水温度を検出する。３４は貯湯水流量制御手段であり、温度検出手段３３の温度検出信号が所定温度の信号となるように貯湯水ポンプ３１を制御する。
(Example 3)
FIG. 7 is a configuration diagram of a multifunction heat pump machine according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 7,
以上の構成において、その動作、作用について説明する。貯湯槽１６上部から流出する高温水を熱交換器３０に流して、放熱手段２１から流出する循環回路の中低温水を加熱する。そして、放熱手段２１に流入する温水温度が所定温度となるように貯湯水の流量を制御する。例えば、放熱手段２１に流入する温水温度が所定温度より低温の場合には、貯湯水の流量を増加し、逆に、放熱手段２１に流入する温水温度が所定温度より高温の場合には、貯湯水の流量を減少する。従って、放熱手段の負荷あるいは温水温度に対応して貯湯水を最適流量で利用するため、効果的に貯湯熱、貯湯湯量を利用する。
The operation and action of the above configuration will be described. High temperature water flowing out from the upper part of the
（実施例４）
図８は本発明の実施例４の多機能ヒートポンプ機の構成図である。図８において、３５は温度検出手段であり、貯湯槽の温水が熱交換器３０から流出する温度を検出する。３６は循環水温度検出手段であり、放熱手段２１から流出して熱交換器３０に流入する温水温度を検出する。３７は貯湯水制御手段であり、温度検出手段３５の検出信号が所定温度の信号となるように貯湯水ポンプ３１を制御する。ここで所定温度とは、貯湯水温度検出手段３６の温度検出信号による温水温度を基に、予め設定された温度差を上乗せした温度とする。
Example 4
FIG. 8 is a configuration diagram of a multifunction heat pump machine according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, 35 is a temperature detection means, and detects the temperature at which the hot water in the hot water tank flows out of the
以上の構成において、その動作、作用について説明する。貯湯槽１６上部から流出する高温水を熱交換器３０に流して、熱交換器３０に流入する循環回路の中低温水が所定温度となるように加熱する。その際、熱交換器３０から流出する貯湯水の温度を熱交換器３０に流入する循環回路の低温水温度より所定温度（設定温度だけ高温）となるように貯湯水の流量を制御する。従って、貯湯水温と放熱手段を循環する水温の温度差を最小かつ最適温度差にすることができるため、貯湯熱の効果的利用を実現する。
The operation and action of the above configuration will be described. High temperature water flowing out from the upper part of the
（実施例５）
図９は本発明の実施例５の多機能ヒートポンプ機の構成図である。図９において、３８は切換え手段であり、貯湯槽上部から流出する温水を貯湯槽中間部に戻す回路Ａ３９と、貯湯槽上部から流出する温水を貯湯槽下部に戻す回路Ｂ４０に切換える。４１は残湯温度検出手段であり、貯湯槽１６中間部に戻る位置近傍の貯湯槽内の残湯温度を検出する。４２は制御手段であり、残湯温度検出手段４１の温度信号を基に切換え手段３８に指令する。そして、給湯、風呂追焚き、暖房などに使われる１日の総湯量に対して僅かの残湯となるように通常は貯湯槽容量を設定するため、ここで、貯湯槽中間部とは、風呂追い焚き時
、あるいは夕方の暖房時に貯湯槽下部から給水した低温水が貯水されている位置となる。
(Example 5)
FIG. 9 is a configuration diagram of a multifunction heat pump machine according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 9,
以上の構成において、その動作、作用について説明する。最初に、貯湯槽１６内に高温の湯量が多い場合について説明する。例えば、深夜時刻帯に沸き上げた貯湯槽１６内の高温の湯量は朝方は満杯に近い。そして、朝方、放熱手段２１として暖房などに利用する場合、貯湯槽１６の高温湯を放熱手段に流入して暖房する。そして、放熱手段２１から流出する中温水を回路４０により貯湯槽１６下部に戻す。従って、貯湯槽内の高温湯を維持するため、放熱手段へ安定した温水温度を流すことができる。そして、貯湯槽内の高温湯を長時間効果的に暖房熱源として利用する。
The operation and action of the above configuration will be described. First, a case where the amount of hot water in the
次に、貯湯槽内に高温の湯量が少ない場合について説明する。例えば、朝昼時間帯の給湯、また、風呂の湯張に使って貯湯槽内の高温湯量が少ない場合に、暖房、あるいは風呂追焚きに貯湯槽１６内の高温湯を利用する時、貯湯槽１６中間部近傍に低温水がある場合には、放熱手段２１から流出する中温水を回路３９により貯湯槽１６中間部に戻す。そして、貯湯槽１６内の高温湯と接している低温水は中間部から流入する中温水によって昇温する。そのため、高温湯の下部に中温水を貯湯することになり、給湯、あるいは中温水で利用する放熱手段に再利用することができる。従って、ヒートポンプで貯湯槽下部の低温水をヒートポンプで沸き上げるため、貯湯運転時の効率が良くなる。特に二酸化炭素を冷媒としたヒートポンプは著しい効率低下と加熱能力低下を防止できる。よって、貯湯槽内の湯量、湯温に対応して効果的に使い分けする。
Next, a case where the amount of hot water in the hot water tank is small will be described. For example, when the hot water in the
また、図１０に示す如く、熱交換器３０を介して貯湯槽１６の湯と放熱手段２１を循環する循環水を熱交換する場合も、同様の効果である。
In addition, as shown in FIG. 10, the same effect can be obtained when heat is exchanged between the hot water in the hot
（実施例６）
図１１は本発明の実施例６の多機能ヒートポンプ機の構成図である。図１１において、４３は中間温度出湯管であり、貯湯槽１６中間部に戻した位置近傍の貯湯槽の中間接続口４４と出湯管１６ｂと接続する。４５は出湯調整弁であり、中間温度出湯管４３から出湯する貯湯水と貯湯槽１６上部から出湯する貯湯水を制御する。４６は温度検出手段であり、貯湯槽接続口近傍の貯湯温度を検出する。４７は制御手段であり、温度検出手段４６の検出信号を基に出湯調整弁４５を制御する。例えば、中間温度出湯管４３の湯温で給湯温度を満たす場合には、中間温度出湯管４３から出湯する。そして、中間温度出湯管４３の湯温が給湯温度を満たない場合には、貯湯槽１６上部から出湯する、あるいは中間温度出湯管４３の湯と貯湯槽１６上部の高温湯をミキシングして出湯する。
(Example 6)
FIG. 11 is a configuration diagram of a multifunction heat pump machine according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 11,
以上の構成において、その動作、作用について説明する。貯湯槽１６の高温湯を上部から流出して放熱手段の熱源として利用した中温水の湯を貯湯槽１６中間部に戻す。そして、放熱手段２１による運転を継続する間、貯湯槽１６の中間部で中温水の湯を貯湯する。そして、貯湯槽１６の中間部の湯温で給湯温度を満たす場合には、中間温度出湯管４３から出湯する。また、中間温度出湯管４３の湯温が給湯温度を満たない場合には、貯湯槽１６上部から出湯する、あるいは中間温度出湯管４３の湯と貯湯槽１６上部の高温湯をミキシングして出湯する。よって、放熱手段の熱源として利用した中温水を再度、貯湯槽中間部の中間温度出湯管から出湯して給湯に利用するようにして、貯湯槽上部からの高温出湯をできる限り少なくして、放熱に利用する。
The operation and action of the above configuration will be described. The hot water in the
（実施例７）
図１２は本発明の実施例７の多機能ヒートポンプ機の構成図である。図１２において、４８は追焚き温度検出手段であり、貯湯槽中間部に戻した位置より上部の貯湯槽内の残湯温度を検出する。４９は運転制御手段であり、追焚き温度検出手段４８の温度検出信号が所定の温度信号に低下した時、ヒートポンプ運転を開始する。
(Example 7)
FIG. 12 is a configuration diagram of a multifunction heat pump machine according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 12,
以上の構成において、その動作、作用について説明する。貯湯槽の湯を出湯中、あるいは暖房など放熱手段を運転中に高温湯が少なくなって追焚き温度検出手段４８の検出信号が所定温度に低下した時、ヒートポンプ運転を開始して貯湯槽上部から高温湯を貯湯する。よって、貯湯槽上部の高温湯量が増加するため、安定して放熱手段に湯を供給することができる。
The operation and action of the above configuration will be described. When the hot water is reduced while the hot water in the hot water tank is being discharged or the heat radiating means such as heating is running, and the detection signal of the chasing
（実施例８）
図１３は本発明の実施例８の多機能ヒートポンプ機の構成図である。図１３において、５０は開閉弁であり、貯湯槽１６の温水が流れる回路に設ける。５１は開閉弁制御手段であり、放熱手段２１の運転停止信号５２を基に開閉弁５０を閉じる。
(Example 8)
FIG. 13 is a configuration diagram of a multifunction heat pump machine according to an eighth embodiment of the present invention. In FIG. 13,
以上の構成において、その動作、作用について説明する。放熱用ポンプ２６など放熱手段２１の運転停止信号５２を検出して開閉弁５０を閉じる。そのため、貯湯槽１６、熱交換器３０、貯湯槽１６の温水回路において、回路内の温水が放熱して温度低下した場合でも、貯湯槽１６内の高温湯と回路内の低温水の密度差によって貯湯槽１６上部から回路内を下降する自然循環することがない。従って、貯湯槽上部の高温湯量を有効に利用できる。
The operation and action of the above configuration will be described. The
以上のように、本発明にかかる多機能給湯機は、貯湯槽の湯を高効率で貯湯運転するとともに、貯湯温度の低下を防止して、放熱手段へ安定した流体を流し、しかも、放熱手段の利便性を高めることができるものであり、一般家庭の複合機器として極めて有用である。 As described above, the multi-function water heater according to the present invention operates the hot water in the hot water storage tank with high efficiency, prevents a decrease in the hot water temperature, allows a stable fluid to flow to the heat radiating means, and further radiates the heat. It is very useful as a general household composite device.
１１ 加熱手段
１２ 圧縮機
１６ 貯湯槽
２１ 放熱手段
２３ バイパス回路
２６ 放熱用ポンプ
２７ 流量制御弁
２９ 流量制御手段
３０ 熱交換器
３１ 貯湯水ポンプ
３３ 温度検出手段
３４ 貯湯水流量制御手段
３５ 温度検出手段
３６ 循環水温度検出手段
３８ 切換え手段
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