JP5257059B2 - Hot water storage water heater - Google Patents
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Description
本発明は、台所などに供給するための給湯用混合弁と、風呂専用に供給する風呂用混合弁とを備えた貯湯式給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply apparatus provided with a mixing valve for hot water supply for supplying to a kitchen and the like, and a mixing valve for bath supplied exclusively for a bath.
従来の貯湯式給湯装置では、貯湯タンクから供給される温水と冷水とを混合して給湯管から台所などに供給する給湯用混合弁と、貯湯タンクから供給される温水と冷水とを混合して風呂給湯管から風呂専用に供給する風呂用混合弁とを備えており、これら2つの混合弁は、1つのバルブボディに一体的に組み込むことでモジュール化し、混合弁装置を構成している。(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記した従来の貯湯式給湯装置において、モジュール化された混合弁装置には、その湯入口部と水入口部にはそれぞれ湯水の回り込み防止用の逆止弁を備えている。このため、長期不使用などで、貯湯タンク内の水抜きを行った際、前記混合弁装置内には逆止弁の存在によって給湯用混合弁と風呂用混合弁と逆止弁との間の流路内にある水が逃げ場を失って配管内に残水してしまい、この残水が冬季に凍結してしまうことによって給湯用混合弁や風呂用混合弁の破壊に繋がるという問題点があった。 However, in the above-described conventional hot water storage type hot water supply device, the modularized mixing valve device is provided with a check valve for preventing the hot water from flowing into the hot water inlet portion and the water inlet portion, respectively. For this reason, when water is drained from the hot water storage tank for a long period of non-use, etc., there is a check valve in the mixing valve device between the hot water mixing valve, the bath mixing valve and the check valve. There is a problem that the water in the flow path loses escape space and remains in the piping, and this residual water freezes in the winter, leading to the destruction of the hot water mixing valve and bath mixing valve. It was.
本発明は上記従来の問題点に鑑みて成されたものであり、水抜き時の混合弁装置内の残水を少なくでき、凍結による給湯用混合弁や風呂用混合弁の破損を確実に防止できる貯湯式給湯装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, can reduce the residual water in the mixing valve device when draining water, and reliably prevent the hot water mixing valve and the bath mixing valve from being damaged by freezing. The object is to provide a hot water storage type hot water supply device that can be used.
上記、目的を達成するために、本発明では、加熱装置によって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンクと、貯湯タンクから供給される温水と給水管から供給される冷水とを混合して給湯管から供給する温水の温度調節を行う給湯用混合弁と、貯湯タンクから供給される温水と給水管から供給される冷水とを混合して風呂給湯管から供給する温水の温度調節を行う風呂用混合弁とを備え、前記給湯用混合弁と風呂用混合弁とを1つのバルブボディに組み込んでモジュール化し、混合弁装置を構成している貯湯式給湯装置において、前記混合弁装置の給湯用混合弁を風呂用混合弁よりも低い位置に配置したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the present invention, a hot water storage tank for storing hot water for hot water supply heated by a heating device, hot water supplied from the hot water storage tank, and cold water supplied from a water supply pipe are mixed. Hot water supply mixing valve that adjusts the temperature of hot water supplied from the pipe and hot water supplied from the hot water storage tank and hot water supplied from the hot water storage tank are mixed with cold water supplied from the hot water supply pipe. In a hot water storage type hot water supply apparatus comprising a mixing valve, the hot water supply mixing valve and the bath mixing valve are incorporated into a single valve body and modularized, and the mixing valve apparatus is mixed for hot water supply The valve is arranged at a position lower than the mixing valve for bath.
この発明によれば、貯湯タンクの水抜き時、混合弁装置内の残水をより少なくすることができ、凍結による給湯用混合弁や風呂用混合弁の破損を確実に防止できる。 According to the present invention, when the hot water storage tank is drained, the remaining water in the mixing valve device can be reduced, and the hot water mixing valve and the bath mixing valve can be reliably prevented from being damaged by freezing.
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態1における貯湯式給湯装置の全体構成図であり、図2は本発明における混合弁装置の概略構造を示す斜視図で、図3は、本発明における混合弁装置のボディの概略構造を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is an overall configuration diagram of a hot water storage type hot water supply apparatus according to
加熱装置2によって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンク1と、貯湯タンク1から供給される温水と給水バイパス管6から供給される冷水とを混合して給湯管9から供給する温水の温度調節を行う給湯用混合弁7と、貯湯タンク1から供給される温水と給水バイパス管6から供給される冷水とを混合して風呂給湯管10から供給する温水の温度調節を行う風呂用混合弁8とを備えた貯湯式給湯装置である。
The temperature of the hot water supplied from the hot water supply pipe 9 by mixing the hot
そして、本発明の要部として、混合弁装置5は、図2、図3に示すように、給湯用混合弁7と風呂用混合弁8とを1つのボディ14に一体的に組み込むことによりモジュール化して構成している。この混合弁装置5は、ボディ14と、このボディ14内に弁体15及び16を回動可能に設けた給湯用混合弁7と風呂用混合弁8とで構成される。
As a main part of the present invention, the
前記ボディ14は、垂直方向に向かう1本の直管状の流入側ボディ部14aと水平方向に向かう2つの直管状の流出側ボディ部14b、14cとで構成されている。垂直方向の流入側ボディ部14aの内部には、前記給湯用混合弁7と風呂用混合弁8のそれぞれの弁体15、弁体16への通水経路を独立した流路に分岐させる仕切り14dが設けられており、その流路断面がおおむね二分されるように構成されている。また、2つの流出側ボデイ部14b、14cは上下方向に所定距離hをずらした状態で水平方向に設けられている。そして、流入側ボディ部14aと流出側ボディ部14b、14cとが合流する部分に位置して前記給湯用混合弁7と風呂用混合弁8の各弁体15、16が配置されるように構成されている。なお、ボディ14、弁体15,16は金属あるいは樹脂の射出成形等で一体形成される。
The
前記ボディ14の流入側ボディ部14aの両端部に湯流入口19と水流入口20を有する。一方、流出側ボディ部14b、14cの端部に流出口21、22を有する。湯流入口21が出湯管4と接続され、水流入口20が給水バイパス管6と接続される。また、2つの流出口21,22のうち、流出口21は給湯管9と接続され、もう一方の流出口22は風呂給湯管10と接続される。そして、前記湯流入口15と前記給湯用混合弁7及び風呂用混合弁8との間、及び前記水流入口16と前記給湯用混合弁7及び風呂用混合弁8との間には回り込み防止用の湯側逆止弁23と水側逆止弁24とが設けられる。
A hot water inlet 19 and a water inlet 20 are provided at both ends of the inflow side body portion 14 a of the
貯湯タンク1の底部には排水管19が接続され、この排水管19には手動で開閉される排水栓20が設けられている。一方、給水管3にも同じく手動で開閉される止水栓21が設けられており、前記止水栓21を閉じ、前記排水栓20を開くことによって、貯湯タンク1内の水抜きができる。
A drain pipe 19 is connected to the bottom of the hot
給湯機能は、図1に示すように、給湯用水を内部に貯える貯湯タンク1と、この貯湯タンク1内の最下部から低温の給湯用水を取り出し、高温にして貯湯タンク1内の最上部に送る給湯用水加熱回路12と、この給湯用水加熱回路12を流れる給湯用水を加熱する加熱装置としてのヒートポンプ熱源機2と、貯湯タンク1内に水道水を給水する給水管3と、貯湯タンク1内の高温水を導出する出湯管4と、給湯管9・風呂給湯管10とから構成されている。給湯用加熱回路12には循環ポンプ13が設けられ、風呂給湯管10には風呂電磁弁25が設けられている。
As shown in FIG. 1, the hot water supply function has a hot
給湯機能を構成する構成部品についてより具体的に説明する。
先ず、給水管3には、給水温度を検出する給水サーミスタ11が設けられており、給水管3内の温度情報を制御装置26に出力するようになっている。また、給水管3には、本給湯装置に導入する水道水の水圧を所定圧となるように調節するとともに、断水などにおける湯の逆流を防止する減圧(逆止)弁27が設けられている。そして給水管3は、その先で給水バイパス管6が分岐され、この給水バイパス管6の先端が混合弁装置5の水流入口16に接続されている。
The components constituting the hot water supply function will be described more specifically.
First, the
貯湯タンク1は、縦長形状の耐食性に優れた金属製(例えば、ステンレス製)の容器で形成され、外周にタンク保温部材が配設され、高温の給湯用水を長時間にわたって保温できるようになっている。また、貯湯タンク1内の底面には給水管3が接続されて、貯湯タンク1内に給水するようになっている。
The hot
貯湯タンク1内の給湯用水を加熱するヒートポンプ熱源機2は、例えば、二酸化炭素(CO2)ガスを冷媒として使用することにより、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルを使用している。このヒートポンプサイクルは、周知のように図示しない冷媒圧縮機・冷媒凝縮器としての冷媒水交換器・膨張弁・冷媒蒸発器およびアキュムレータなどの冷凍サイクル機能部品より構成されている。
The heat pump
ちなみに、冷媒圧縮機は、内蔵する電動モータによって駆動され、アキュムレータより吸引した気相冷媒を臨界圧力以上まで圧縮して吐出する。冷媒水交換器は、冷媒と給湯用水とを熱交換して給湯用水を加熱するもので、例えば、冷媒が流れる冷媒通路と給湯用水が流れる給湯用水通路とが二重管構造で設けられ、且つ冷媒の流れ方向と給湯用水の流れ方向とが対向するように構成された対向流式の冷媒水交換器である。 Incidentally, the refrigerant compressor is driven by a built-in electric motor, and compresses and discharges the gas-phase refrigerant sucked from the accumulator to a critical pressure or more. The refrigerant water exchanger heats hot water supply water by exchanging heat between the refrigerant and hot water supply water.For example, a refrigerant passage through which a refrigerant flows and a hot water supply water passage through which hot water supply flows are provided in a double-pipe structure, and This is a counter flow type refrigerant water exchanger configured such that the flow direction of the refrigerant and the flow direction of the hot water supply water face each other.
膨張弁は、冷媒水交換器から流出する冷媒を減圧して冷媒蒸発器に供給する。冷媒蒸発器は、膨張弁で減圧された冷媒を大気との熱交換によって蒸発させる。アキュムレータは、冷媒蒸発器より流出する冷媒を気液分離して、気相冷媒のみ冷媒圧縮機に吸引させるとともに、サイクル中の余剰冷媒を蓄えるものである。 The expansion valve decompresses the refrigerant flowing out from the refrigerant water exchanger and supplies it to the refrigerant evaporator. The refrigerant evaporator evaporates the refrigerant decompressed by the expansion valve by heat exchange with the atmosphere. The accumulator performs gas-liquid separation of the refrigerant flowing out from the refrigerant evaporator so that only the gas-phase refrigerant is sucked into the refrigerant compressor and stores excess refrigerant in the cycle.
また、冷媒水交換器の給湯用水通路は、上述した給湯用水加熱回路12を介して貯湯タンク1に接続されており、循環ポンプ13が作動することで、貯湯タンク1内の給湯用水が循環する。尚、給湯用水加熱回路12の上流端が貯湯タンク1の底部に接続され、給湯用水加熱回路12の下流端が貯湯タンク1の上部に接続されている。これにより、冷媒水交換器で冷媒との熱交換により加熱された給湯用水が貯湯タンク1の上部へ送り込まれるため、貯湯タンク1の上部側から下部側へ向かって順次高温水が積層して蓄熱されてゆく。
Further, the hot water supply water passage of the refrigerant water exchanger is connected to the hot
そして、貯湯タンク1の外壁面には、給湯用水の貯湯量、もしくは貯湯温度を検出するための水温センサである複数の貯湯サーミスタ28、29、30、31が縦方向(タンクの高さ方向)にほぼ等間隔に配置され、貯湯タンク1内に満たされた給湯用水の各水位レベルでの温度情報を制御装置(図示せず)に出力するようにしている。
On the outer wall surface of the hot
従って、制御装置26は、複数の貯湯サーミスタ28、29、30、31からの温度情報に基づき、貯湯タンク1内上方の沸き上げられた湯温と、貯湯タンク1内下方の沸き上げられる前の低温の給湯用水との温度境界層位置を検出することができるとともに、各水位レベルでの給湯用水の湯温が検出できる。尚、複数の貯湯サーミスタのうち、最上部に設けられた貯湯サーミスタ28は高温の給湯用水を出湯する出湯温度を検出する機能を有している。
Therefore, the control device 26, based on the temperature information from the plurality of hot
尚、ヒートポンプ熱源機2は制御装置26からの制御信号により作動されるとともに、作動状態を制御装置21に出力するようになっている。また、これらの動力源として交流電力を用い、主に料金設定の最も安い深夜時間帯における深夜電力を用いて、貯湯タンク1内の給湯用水を沸き上げる蓄熱運転を行っているが、昼間時間帯においても給湯用水の湯温が低下してくると沸き上げ運転を行うよう制御される。ちなみに、超臨界ヒートポンプサイクルによれば、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温(例えば、85〜90℃)の給湯用水を内部に貯えることができる。
The heat pump
貯湯タンク1の最上部には、高温の給湯用水を導出するための給湯経路である出湯管4が接続され、その下流端は混合弁装置5の湯流入口15に接続されている。この湯流入口15の下流側と、先の水流入口16の下流側には給湯混合弁7および風呂混合弁8が並列に接続される。そして、給湯混合弁7で混合された温水の出口は流出口17となり、流出口17の下流側の給湯管9には、混合された温水の温度を検出する給湯サーミスタ32が設けられている。
The hot
また、風呂混合弁8で混合された温水の出口は流出口18となり、流出口18の下流側の風呂給湯管10には、混合された温水の温度を検出する風呂サーミスタ33が設けられている。そして、これら給湯サーミスタ32・風呂サーミスタ33によって検出された温度情報は、制御装置26に出力するようになっている。
Further, the outlet of the hot water mixed by the
ところで、給湯混合弁7および風呂混合弁8は、給湯管9と風呂給湯管10とに供給する温水の温度を調節する温度調節弁であり、出湯管4側と給水バイパス管6側との連通開口面積比を調節することで高温水と水道水との混合比を調節するようにしている。つまり、ここで、使用者が設定した設定温度となるように温度調節している。
Meanwhile, the hot water
尚、給湯用混合弁7と風呂用混合弁8は、制御装置26に電気的に接続されており、給湯サーミスタ32や風呂サーミスタ33によって検出される温度情報に基づいて制御される。また、給湯用混合弁7と風呂用混合弁8は給湯サーミスタ32や風呂サーミスタ33によって検出される温度情報に基づいてフィードバック制御を行うように制御される。
The hot
そして、流出口17には給湯管9が接続される。給湯管9は、台所・洗面所・浴室などに配置された図示しない給湯水栓やシャワー水栓などに通じており、これらの給湯水栓やシャワー水栓が開弁したときに、使用者が設定した設定温度に調節された温水が出湯される。また、流出口18には風呂給湯管10が接続され、風呂給湯管10の途中には風呂電磁弁25が設けられている。この風呂電磁弁25は、制御装置26により制御され、図示しない浴槽に湯張り・差し湯・足し湯などをする場合に開閉される電磁弁である。
A hot water supply pipe 9 is connected to the
尚、本実施の形態1の混合弁装置5には、出湯管4の途中から分岐させて逃がし弁34が設けられており、この逃がし弁34の下流側には図示しないドレインホースが接続され、加熱昇温時に温水が体積膨張して貯湯タンク1内の圧力が所定圧力以上に上昇した場合、貯湯タンク1内の温水を逃がし弁34から機外へ排出して、貯湯タンク1などにダメージを与えないようになっている。
The mixing
尚、本発明の特徴として、図2に示すように、給湯用混合弁7と風呂用混合弁8を1つのバルブボディ14で所定の経路に接続して各流入出口15、16、17、18を設けて混合弁装置5を構成している。尚、配管部分は、合成樹脂による一体成形品である。
As a feature of the present invention, as shown in FIG. 2, the mixing
そして、図3に示すように、混合弁装置5の給湯用混合弁7は風呂用混合弁8よりも所定距離h低い位置となるように配置している。
Then, as shown in FIG. 3, the hot
制御装置26は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のROMには、予め設定された制御プログラムが設けられており、給湯サーミスタ32と風呂サーミスタ33からの温度情報、および図示しないリモコンに設けられた操作スイッチからの操作信号などに基づいて、ヒートポンプ熱源機2、給湯用混合弁7、風呂用混合弁8、風呂電磁弁25などを制御するように構成されている。尚、制御装置26は、熱源制御部と給湯制御部とに分けて構成しても良い。
The control device 26 is mainly composed of a microcomputer, and a built-in ROM is provided with a preset control program, and is provided in temperature information from the hot
次に、以上の構成による本貯湯式給湯装置の作動概要について説明する。
先ず、図示しない電源スイッチがオンされると(例えば、深夜時間帯に達すると)、制御装置26によりヒートポンプ熱源機2内のヒートポンプサイクル部品と循環ポンプ13などのアクチュエータ類を制御させて貯湯タンク1内の給湯用水を加熱して高温(例えば85℃)の給湯用水が貯えられる。
Next, an outline of the operation of the hot water storage type hot water supply apparatus having the above configuration will be described.
First, when a power switch (not shown) is turned on (for example, when a midnight time zone is reached), the controller 26 controls the heat pump cycle components in the heat pump
そして、給湯管9から給湯を行った場合、給湯サーミスタ32が所定の設定温度になるように給湯混合弁7の開度調整を制御装置26によって制御する。温度調整された湯は、流出口17から給湯管7を通じて、台所・洗面所・浴室などの蛇口やシャワー水栓に導かれる。
Then, when hot water is supplied from the hot water supply pipe 9, the opening degree adjustment of the hot water
また、図示しないリモコンの操作パネルなどから湯張り・差し湯・足し湯などの風呂給湯指示が入力されたときは、制御装置26から風呂電磁弁25に開弁指示が伝達され、風呂混合弁8により風呂サーミスタ33の検出値が所望の風呂給湯温度となるように制御する。温度調整された湯は流出口18から風呂給湯管10を通じて、図示しない浴槽に導かれる。
Further, when a bath hot water instruction such as hot water filling, hot water filling or adding hot water is input from an operation panel of a remote controller (not shown), the opening instruction is transmitted from the control device 26 to the bath electromagnetic valve 25, and the
また、ヒートポンプ熱源機2などの加熱装置によって貯湯タンク1内の給湯用水が加熱されると、水の体積膨張によりタンク缶体内の圧力が増加するため、所定の開放圧力に設定した逃がし弁34によって圧力開放する。逃がし弁34にはドレインホースが接続されており、機外に排水されるようになっている。
Further, when the hot water supply water in the hot
次に、本実施形態での貯湯タンク内の水抜きについて述べる。
図4は本発明における混合弁装置の水抜き時の残水状態を示す説明図である。
先ず、長期にわたり本給湯装置を使用しない場合、配管内の凍結による部品破壊を防止するために、貯湯タンク内の水抜きが行なわれる。貯湯タンク1内の水抜き時は、止水栓21を閉じて給水管3からの給水機能を停止させた状態で、排水栓20を開いて行なわれる。このとき、給湯管9の先端部にある図示しない給湯栓も開いておく。排水栓20が開かれると、貯湯タンク1内の湯水は排水管19から排出される。そして、出湯管4内や混合弁装置5内にある水も貯湯タンク1あるいは給湯側混合弁7を経由し給湯管9を介して抜き取られる。
Next, drainage of the hot water storage tank in this embodiment will be described.
FIG. 4 is an explanatory view showing a remaining water state when draining the mixing valve device according to the present invention.
First, when the hot water supply apparatus is not used for a long period of time, water is drained from the hot water storage tank in order to prevent the destruction of parts due to freezing in the piping. When the water in the hot
すなわち、混合弁装置5の流路内にある水は、図4の点線矢印aで示すような流れとなる。ここで、本実施の形態での混合弁装置5は、図2、図3に示すように、バルブボディ14は、垂直方向に向かう1本の直管状の流入側ボディ部14aと水平方向に向かう2本の直管状の流出側ボディ部14b、14cとで構成されている。垂直方向の流入側ボディ部14aの内部には、前記給湯用混合弁7と風呂用混合弁8のそれぞれの弁体15、弁体16への通水経路を独立した流路に分岐させる仕切り14dが設けられており、その流路断面がおおむね二分されるように構成されている。また、2本の流出側ボデイ部14b、14cは上下方向に所定距離hをずらした状態で水平方向に設けられている。そして、流入側ボディ部14aと流出側ボディ部14b、14cとが合流する部分に位置して前記給湯用混合弁7と風呂用混合弁8の各弁体15、16が配置されるように構成され、給湯用混合弁7のほうが風呂用混合弁8よりも上下方向に対して所定距離h低い位置に配置されているため、前記水流入口16と前記給湯用混合弁7及び風呂用混合弁8との間に設けられた回り込み防止用の湯側逆止弁24との距離が短くでき、残水部分は図4の太線で示すb位置だけとなり、従来よりも残水の量を大幅に少なくできる。
That is, the water in the flow path of the mixing
よって、水抜き時、冬季の凍結による前記給湯用混合弁7や風呂用混合弁8の破壊を確実に防止することができる。
Therefore, it is possible to reliably prevent the hot water
1 貯湯タンク
2 ヒートポンプ熱源機(加熱装置)
3 給水管
4 出湯管
5 混合弁装置
6 給水バイパス管
7 給湯用混合弁
8 風呂用混合弁
9 給湯管
10 風呂用給湯管
11 給水サーミスタ
12 加熱循環回路
13 循環ポンプ
14 バルブボディ
14a 流入側ボディ部
14b、14c 流出側ボディ部
14d 仕切り
15 湯流入口
16 水流入口
17、18 流出口
19 排水管
20 排水栓
21 止水栓
22 フロースイッチ
23 湯側逆止弁
24 水側逆止弁
25 風呂電磁弁
26 制御装置
27 減圧弁
28、29、30,31 貯湯サーミスタ
32 給湯サーミスタ
33 風呂サーミスタ
34 逃がし弁
1 Hot
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3
Claims (3)
前記混合弁装置の給湯用混合弁を風呂用混合弁よりも低い位置に配置したことを特徴とする貯湯式給湯装置。 A hot water storage tank that stores hot water for hot water supply heated by a heating device, and hot water supplied from the hot water storage tank and cold water supplied from a water supply bypass pipe to adjust the temperature of the hot water supplied from the hot water supply pipe A mixing valve for hot water supplied from the hot water storage tank and cold water supplied from a hot water supply bypass pipe to adjust the temperature of hot water supplied from the hot water hot water pipe. In the hot water storage type hot water supply device that combines the mixing valve and the bath mixing valve into a single valve body and modularizes it,
A hot water storage type hot water supply apparatus characterized in that the mixing valve for hot water supply of the mixing valve apparatus is disposed at a position lower than the mixing valve for bath.
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