WO2011074596A1 - 給湯機 - Google Patents

給湯機 Download PDF

Info

Publication number
WO2011074596A1
WO2011074596A1 PCT/JP2010/072525 JP2010072525W WO2011074596A1 WO 2011074596 A1 WO2011074596 A1 WO 2011074596A1 JP 2010072525 W JP2010072525 W JP 2010072525W WO 2011074596 A1 WO2011074596 A1 WO 2011074596A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hot water
water supply
water
temperature
heating
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/072525
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伏木　隆之
藤田　英克
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.)
Hitachi Global Life Solutions Inc
Original Assignee
Hitachi Appliances Inc
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 Hitachi Appliances Inc filed Critical Hitachi Appliances Inc
Priority to EP10837622A priority Critical patent/EP2515050A1/en
Priority to CN201080055067.5A priority patent/CN102652244B/zh
Priority to KR1020127013276A priority patent/KR101386087B1/ko
Priority to US13/516,242 priority patent/US9010281B2/en
Publication of WO2011074596A1 publication Critical patent/WO2011074596A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078—Recirculation systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/54—Water heaters for bathtubs or pools; Water heaters for reheating the water in bathtubs or pools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F24H4/04—Storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/08—Storage tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2240/00—Characterizing positions, e.g. of sensors, inlets, outlets
    • F24D2240/26—Vertically distributed at fixed positions, e.g. multiple sensors distributed over the height of a tank, or a vertical inlet distribution pipe having a plurality of orifices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/6416—With heating or cooling of the system
    • Y10T137/6579—Circulating fluid in heat exchange relationship
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/85954—Closed circulating system

Definitions

  • the present invention relates to a tank-type water heater.
  • a tank-type water heater there is one having a heating means for heating water (for example, a heat pump circuit and an electric heater) and a tank for storing warm water heated by a heat source (for example, Patent Document 1 or 2).
  • a heating means for heating water for example, a heat pump circuit and an electric heater
  • a tank for storing warm water heated by a heat source for example, Patent Document 1 or 2.
  • the conventional hot water heater generally takes time to obtain high temperature water. Therefore, there is a demand for leaving high temperature water as little as possible.
  • the temperature of the hot water in the tank does not drop uniformly, and high temperature water still exists in the upper part of the tank.
  • the temperature distribution is such that hot water having a temperature lower than that of the high temperature water is present below the hot water.
  • an object of the present invention is to provide a water heater capable of effectively reducing the use of high-temperature liquid in a tank in a tank-type water heater.
  • a water heater according to the present invention includes a tank for storing a high-temperature liquid and heating means for generating a high-temperature liquid stored in the tank, and is supplied to a hot-water supply terminal at a lower portion in the tank.
  • the water supply heating heat exchanger which heats the supplied water with the liquid which exists in the lower part in a tank is provided.
  • the use of high-temperature liquid in the tank can be effectively reduced.
  • the water heater according to the present embodiment includes a tank that stores a high-temperature liquid and heating means for generating a high-temperature liquid stored in the tank, and a hot water supply terminal is provided at a lower portion in the tank.
  • a feed water heating heat exchanger for heating the supplied feed water with a liquid present in the lower part of the tank is provided.
  • the use of the high-temperature liquid in the tank can be effectively reduced by using the heat of the liquid existing in the lower part of the tank for hot water supply.
  • the remaining water is used for the remaining heat even with such a low-temperature liquid. Therefore, the amount of heat absorbed from the low temperature liquid can be reduced, and the use of the high temperature liquid can be reduced.
  • the heat pump water heater has a characteristic that the energy efficiency is improved as the temperature of the liquid to be boiled is lowered, the energy efficiency can be improved by the above configuration. That is, by absorbing the heat energy of the low-temperature liquid in the feed water and using it for the remaining heat, it is possible to improve the energy efficiency by reducing the temperature of the liquid to be heated while eliminating the loss of heat energy.
  • the hot water supply terminal includes a general hot water supply terminal such as a hot water tap and a shower, and a bathtub hot water supply terminal that directly supplies hot water to the bathtub to fill the bathtub.
  • a hot water supply circuit which guides water supply to a hot water supply terminal the bathtub hot water supply circuit etc. which supply hot water directly to a bathtub in order to fill a bathtub with hot water other than the general hot water supply circuit which guides water supply to a general hot water supply terminal are included.
  • a hot water supply circuit for guiding water supply to the hot water supply terminal is provided, and the hot water supply circuit branches into a water supply heating path that passes through the water supply heating heat exchanger and a bypass path that bypasses the water supply heating heat exchanger. It is preferable that a hot water supply circuit control mechanism is provided that controls a flow state of the feed water to the feed water heating path and the bypass path.
  • the hot water supply circuit control mechanism is configured to be able to switch between a state in which water supply flows through the water supply heating path and a state in which water flows through the bypass path. Further, the hot water supply circuit control mechanism may be configured to be capable of adjusting a flow rate ratio of the water supply flowing through the water supply heating path and the water supply flowing through the bypass path.
  • a temperature sensor that detects the temperature of the liquid near the heat exchanger for heating water supply is provided, and the control of the hot water supply circuit by the hot water supply circuit control mechanism is performed by controlling the temperature of the liquid near the heat exchanger for heating water supply. Is preferably performed based on
  • Example 1 of the water heater according to the present invention will be described.
  • the hot water supply apparatus is roughly divided into a hot water storage tank unit 1 having a hot water storage tank 3 for storing hot water and a heat pump unit 2 as a heating means for heating the hot water in the hot water storage tank 3 as shown in FIG. Composed.
  • the hot water storage tank unit 1 includes a hot water storage tank 3, tank temperature sensors 10, 11, 12, 13, 14 that detect the temperature in the hot water storage tank 3, and a heat pump forward pipe 2 a that constitutes a circulation circuit of the heat pump unit 2.
  • the heat pump unit 2 includes a heat pump cycle including a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, a hot water circulation pump, and the like (not shown).
  • the hot water in the lower part of the hot water storage tank 3 is sent to the heat pump unit 2 from the heat pump forward pipe 2a, heated up, and stored by returning hot water from the heat pump return pipe 2b to the upper part of the hot water storage tank 3.
  • the hot water storage tank unit 1 includes a water supply pipe 5e that introduces water into the hot water storage tank 3, a hot water discharge pipe 3a that discharges high-temperature hot water from the hot water storage tank 3, a branch pipe 5d for the water supply, and heat for heating the water supply that can heat the water supply.
  • Exchanger 5 feed water heating pipe 5 b for feeding water after feed water heating, feed water bypass pipe 5 a for bypassing feed water heating heat exchanger 5, hot water mixing valve 31 for controlling the temperature of the hot water supply, water supply water channel A water supply switching valve 33 for switching is provided.
  • the water supply heating heat exchanger 5 is provided in the lower part of the hot water storage tank 3.
  • the tank temperature sensor 14 is provided at a location where the temperature can be detected near the bottom of the hot water storage tank.
  • the tank temperature sensor 13 is provided in the vicinity of the feed water heating heat exchanger 5 (specifically, slightly above the upper end of the feed water heating heat exchanger 5).
  • the tank temperature sensor 10 is provided in a place where the temperature can be detected near the upper end of the hot water storage tank 3.
  • a hot water tap 9 that is opened and closed during hot water supply is connected to the outside of the hot water storage tank unit 1.
  • the water supply switching valve 33 is opened ac, and the water supply is the water supply bypass pipe 5a and the water supply forward pipe 5c. Is introduced into the hot water supply mixing valve 31 and mixed with hot water from the hot water outlet pipe 3a to supply hot water.
  • the hot-water supply mixing valve 31 is controlled so that the hot-water supply temperature sensor 17 provided in the hot-water supply pipe 9 a becomes the hot-water supply temperature set by the remote controller 6.
  • the feed water switching valve 33 is opened bc, and the feed water is heated by the feed water heating heat exchanger 5;
  • the hot water is introduced into the hot water supply mixing valve 31 through the hot water supply pipe 5b and the hot water supply pipe 5c, and hot water is mixed with hot water from the hot water outlet pipe 3a.
  • the heat of the hot water can be used for hot water supply by exchanging the heat of the hot water in the hot water storage tank 3 with the hot water in the hot water storage tank 3. Since the hot water in the hot water storage tank 3 is deprived of heat, it becomes possible to improve the energy efficiency at the time of re-boiling.
  • the hot-water supply mixing valve 31 is controlled so that the hot-water supply temperature sensor 17 provided in the hot-water supply pipe 9 a becomes the hot-water supply temperature set by the remote controller 6. Since the water-side temperature is high in the hot-water supply mixing valve 31, the amount of hot-water (high-temperature water from the hot water discharge pipe 3a) can be reduced, so that the amount of stored hot water can be maintained.
  • the hot water heater of the second embodiment has a bathtub 7 connected to the hot water storage tank unit 1 of the first embodiment, and controls the temperature of the hot water beam and the hot water pipe 7 a for hot water to the bathtub 7.
  • a bath return pipe 4b for returning hot water to the bathtub 7 is provided.
  • the water supply switching valve 33 is opened ac, and the water is supplied to the water supply bypass pipe 5a, It introduces into the bath mixing valve 32 via the water supply going-out pipe 5c, mixes with the hot water from the hot water outlet pipe 3a, and pours hot water.
  • the bath mixing valve 32 is controlled such that the bath temperature sensor 19 provided in the bath going pipe 4 a has a hot water temperature set by the remote controller 6.
  • the hot water in the hot water storage tank 3 is used, the feed water switching valve 33 is opened bc, and the feed water is the heat exchanger 5 for heating the feed water. Then, the water is introduced into the bath mixing valve 32 via the feed water heating pipe 5b and the feed water outgoing pipe 5c, and mixed with the hot water from the hot water discharge pipe 3a to be poured.
  • the heat of the hot water can be used for hot water supply by exchanging heat with the hot water in the hot water storage tank 3 at a relatively low temperature. Since the hot water in the hot water storage tank 3 is deprived of heat, it becomes possible to improve the energy efficiency at the time of re-boiling.
  • the bath mixing valve 32 is controlled such that the bath temperature sensor 19 provided in the bath going pipe 4 a has a hot water temperature set by the remote controller 6. Since the temperature on the water supply side is high in the bath mixing valve 32, the amount of hot water (high temperature water from the hot water outlet pipe 3a) can be reduced, so that the amount of stored hot water can be maintained.
  • the reheating heat exchanger 4 is provided in the upper part of the hot water storage tank 3.
  • the circulation pump 8 is periodically operated, hot water in the bathtub 7 is introduced into the flow-out pipe 4a, and if the bath temperature sensor 19 is lower than the set value of the bathtub temperature by the remote controller 6, the circulation pump 8 The operation is continued, the hot water in the bathtub 7 is chased and introduced into the heat exchanger 4 to exchange heat with the hot water in the hot water storage tank 3. Since the temperature after the heat exchange is high, the temperature of the reheating temperature sensor 18 and the temperature of the reflow temperature sensor 19 are adjusted by the circulation adjustment valve 30 by the reflow temperature adjusting valve 30 and returned to the bathtub 7 for reheating. Is possible.
  • the hot water used for reheating becomes warm water around 40 ° C. (generally referred to as medium temperature water).
  • medium temperature water Considering that a general hot water supply temperature is, for example, about 40 ° C., such medium-temperature water is unsuitable for use in hot water supply, and therefore it is preferable to use this for the remaining heat of the water supply.
  • the temperature of the hot water in the tank is decreased mainly due to generation of medium-temperature water by reheating or heat dissipation.
  • a mixing valve feed water heating and mixing valve capable of adjusting the mixing ratio may be used.
  • the water heater of the third embodiment is roughly divided into a hot water storage tank unit 1 having a hot water storage tank 3 for storing hot water and a heat pump unit 2 as a heating means for heating the hot water in the hot water storage tank 3, as shown in FIG. Composed.
  • the hot water storage tank unit 1 includes a hot water storage tank 3, tank temperature sensors 10, 11, 12, 13, 14 for detecting the temperature in the hot water storage tank, and a heat pump forward pipe 2 a that constitutes a circulation circuit of the heat pump unit 2. And a return pipe 2b.
  • the heat pump unit 2 includes a heat pump cycle including a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, a hot water circulation pump, and the like (not shown).
  • the hot water in the lower part of the hot water storage tank 3 is sent to the heat pump unit 2 from the heat pump forward pipe 2a, heated up, and stored by returning hot water from the heat pump return pipe 2b to the upper part of the hot water storage tank 3.
  • the hot water storage tank unit 1 includes a water supply pipe 5e for introducing water into the hot water storage tank 3, a hot water discharge pipe 3a for discharging hot water from the hot water storage tank, a branch pipe 5d for the water supply, and heat exchange for heating the hot water that can heat the water supply. 5, a feed water heating pipe 5 b that feeds the water after the feed water heating, a feed water bypass pipe 5 a that bypasses the feed water heating heat exchanger 5, a feed water switching valve 33 that switches the feed water path, and the hot water storage tank 3.
  • a hot water supply heat exchanger 40 for exchanging heat between the hot water and the hot water and a hot water supply circulation pump 41 for circulating hot water in the hot water supply heat exchanger 40 and the hot water storage tank 3.
  • the water supply heating heat exchanger 5 is provided in the lower part of the hot water storage tank 3.
  • the tank temperature sensor 14 is provided at a location where the temperature can be detected near the bottom of the hot water storage tank.
  • the tank temperature sensor 13 is provided in the vicinity of the feed water heating heat exchanger 5 (specifically, slightly above the upper end of the feed water heating heat exchanger 5).
  • the tank temperature sensor 10 is provided at a location where the temperature can be detected near the upper end of the hot water storage tank.
  • a hot water tap 9 that is opened and closed during hot water supply is connected to the outside of the hot water storage tank unit 1.
  • the tank temperature sensor 10 When the hot-water tap 9 is opened, the tank temperature sensor 10, the feed water temperature sensor 15 disposed on the upstream side of the hot water storage tank 3, the hot water flow rate sensor 20, and the feed water temperature sensor 16 disposed on the downstream side of the hot water storage tank 3.
  • the hot water supply circulation pump 41 is controlled so that the hot water supply temperature becomes the hot water supply temperature set by the remote controller 6, and the hot water supply heat exchanger 40 exchanges heat between the hot water in the hot water storage tank 3 and the low temperature water supply, and a predetermined value is obtained. Hot water can be supplied.
  • the temperature of the primary side hot water exchanged in the hot water heat exchanger 40 is slightly higher than that of the hot water due to the performance of the hot water heat exchanger 40 (specifically, water supply
  • the water is returned to the hot water storage tank 3 at a temperature higher than about 2 ° C. Therefore, since all the heat is returned to the lower part of the tank without transferring it to the water supply, there is a problem that a part of the high-temperature water in the upper part of the tank is wasted.
  • the energy efficiency is improved as the temperature of the liquid to be boiled is lower. Therefore, the energy efficiency can be improved by the above configuration.
  • the water supply switching valve 33 is opened ac, and the water supply is the water supply bypass pipe 5a and the water supply forward pipe 5c. To the hot water supply heat exchanger 40.
  • the feed water switching valve 33 is opened bc, and the feed water is heated by the feed water heating heat exchanger 5; It introduces into the hot water supply heat exchanger 40 via the feed water heating pipe 5b and the feed water outgoing pipe 5c.
  • the heat of the hot water can be used for hot water supply by exchanging heat between the hot water in the hot water storage tank 3 and the hot water in the hot water storage tank 3. Since the hot water in the hot water storage tank 3 is deprived of heat, it becomes possible to improve the energy efficiency at the time of re-boiling.
  • the temperature of the water supply introduced into the hot water supply heat exchanger 40 becomes high, the number of rotations of the hot water supply circulation pump 41 can be reduced, and the power consumption can be reduced.
  • the amount of hot water used from the hot water outlet pipe 3a can be reduced, the amount of stored hot water can be maintained.
  • low temperature water is mainly generated by direct pressure hot water supply using the hot water supply heat exchanger 40, and the temperature of the hot water in the tank is lowered due to heat dissipation.
  • the hot water heater of the fourth embodiment has a bathtub 7 connected to the hot water storage tank unit 1 of the third embodiment, and controls the temperature of the hot water beam and the hot water pipe 7 a for hot water to the bathtub 7.
  • a bath return pipe 4b for returning hot water to the bathtub 7 is provided.
  • the bath mixing valve 32 is controlled such that the bath temperature sensor 19 provided in the bath going pipe 4 a has a hot water temperature set by the remote controller 6.
  • the reheating heat exchanger 4 is provided in the upper part of the hot water storage tank 3.
  • the circulation pump 8 is periodically operated, hot water in the bathtub 7 is introduced into the throat pipe 4a, and if the tub temperature sensor 19 is lower than the set value of the tub temperature by the remote controller 6, the circulation pump is operated.
  • the hot water in the bathtub 7 is chased and introduced into the heat exchanger 4 to exchange heat with the hot water in the hot water storage tank 3. Since the temperature after the heat exchange is high, the temperature of the reheating temperature sensor 18 and the temperature of the reflow temperature sensor 19 are adjusted by the circulation adjustment valve 30 by the reflow temperature adjusting valve 30 and returned to the bathtub 7 for reheating. Is possible.
  • the water supply switching valve 33 is opened ac, and the water is supplied to the water supply bypass pipe 5a, It introduces into the bath mixing valve 32 via the water supply going-out pipe 5c, mixes with the hot water from the hot water outlet pipe 3a, and pours hot water.
  • the bath mixing valve 32 is controlled such that the bath temperature sensor 19 provided in the bath going pipe 4 a has a hot water temperature set by the remote controller 6.
  • the hot water in the hot water storage tank 3 is used, the feed water switching valve 33 is opened bc, and the feed water is the heat exchanger 5 for heating the feed water. Then, the water is introduced into the bath mixing valve 32 via the feed water heating pipe 5b and the feed water outgoing pipe 5c, and mixed with the hot water from the hot water discharge pipe 3a to be poured.
  • a set temperature for example, 30 ° C.
  • the heat of the hot water can be used for hot water supply by exchanging the heat of the hot water in the hot water storage tank 3 with the hot water in the hot water storage tank 3. Since the hot water in the hot water storage tank 3 is deprived of heat, it becomes possible to improve the energy efficiency at the time of re-boiling.
  • the bath mixing valve 32 is controlled such that the bath temperature sensor 19 provided in the bath going pipe 4 a has a hot water temperature set by the remote controller 6. Since the temperature of the water side is high in the bath mixing valve 32, the amount of hot water (high-temperature water from the outlet pipe 3a) can be reduced, so that the amount of stored hot water can be maintained.
  • the hot water used for reheating becomes warm water around 40 ° C. (generally referred to as medium temperature water).
  • medium temperature water is unsuitable for use in hot water supply, so it is preferable to use this for the remaining heat of the water supply.
  • the temperature of the hot water in the tank is decreased due to the generation of medium or low temperature water mainly by direct pressure hot water using the reheating hot water supply heat exchanger 40, or by heat radiation. Occurs.
  • a hot water circuit is provided with a heat exchanger for heating the feed water.
  • a heat exchanger for heating water supply is provided in both the general hot water supply circuit and the hot water filling circuit.
  • the water heater according to the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
  • the water supply switching valve 33 may be a mixing valve (feed water heating and mixing valve) capable of adjusting the mixing ratio.
  • the feed water heating and mixing valves 33 heats the feed water with the feed water heating heat exchanger 5.
  • the water supply temperature sensor 16 is introduced from the feed water heating pipe 5b, and the water supply temperature sensor 16 is matched with the tank temperature sensor 10 so that the water supply is introduced as it is from the water supply bypass pipe 5a and becomes a temperature close to the hot water temperature set by the remote controller 6.
  • the feed water heating and mixing valve 33 may be controlled to reach the set temperature of the feed water temperature sensor 16. This makes it possible to effectively use the heat at the bottom of the hot water storage tank 3.
  • the feed water bypass pipe 5a and the feed water switching valve 33 are not necessarily required. If the feed water bypass pipe 5a and the feed water switching valve 33 are not used, it is inexpensive and heat of hot water generated during use. Can be used to reduce hot water and provide a water heater that can improve energy efficiency during re-boiling.
  • the form of the hot water storage tank 3 may be a closed type or an open type.
  • An embodiment of the open-type hot water storage tank is shown in FIG. In this water heater, a reheating heat exchanger 45 is disposed outside the hot water storage tank.
  • the heating means for heating the hot water in the hot water storage tank has been described as the heat pump unit 2, but it is not limited to this, and an electric heater may be used.
  • the heating means and the tank are not configured separately as in the hot water storage tank unit 1 and the heat pump unit 2, but configured as one unit. It may be done.
  • the present invention provides a water heater that indirectly uses high temperature water as a heat medium for heating the water supply, and a heat medium for heating the water supply.
  • a hot water heater that uses hot liquid stored in a tank for hot water supply such as a hot water heater that uses brine or the like instead of high-temperature water, it can be applied.
  • Switching temperature may be what degreeC.
  • Hot water storage tank unit 2 Heat pump unit 3 Hot water storage tank 4 Reheating heat exchanger 5 Heat exchanger for feed water heating 5a Feed water bypass pipe 5b Feed water heating pipe 7 Bathtub 9 Hot water taps 10, 13 Tank temperature sensor 16 Hot water temperature sensor 31 Hot water mixing valve 32 Bath mixing valve 33 Feed water switching valve (feed water heating mixing valve) 34 Pressure reducing valve 40 Hot water supply heat exchanger

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)

Abstract

　本発明に係る給湯機は、高温の液体を貯留するタンク（３）と、前記タンク（３）内に貯留される高温の液体を生成するための加熱手段（２）とを備え、前記タンク（３）内の下部には、給湯端末に供給される給水をタンク（３）内の下部に存在する液体によって加熱する給水加熱用熱交換器（４０）が設けられることを特徴とする。また、給水を前記給湯端末まで導く給湯回路が設けられ、前記給湯回路は、前記給水加熱用熱交換器（５）を通る給水加熱用経路（５ｂ）と、前記給水加熱用熱交換器（４０）とをバイパスするバイパス経路（５ａ）とに分岐して設けられ、前記給水加熱用経路（５ｂ）及び前記バイパス経路（５ａ）に対する給水の流通状態を制御する給湯回路制御機構を備える。

Description

給湯機
　本発明は、タンク式の給湯機に関するものである。
　従来、タンク式の給湯機としては、水を加熱する加熱手段（例えばヒートポンプ回路，電気ヒーター）と、熱源により加熱された温水を貯えるタンクを備えるものがある（例えば、特許文献１又は２）。
特開２００６－３２９５８１号公報 特開２００８－４５８５１号公報
　上記従来の給湯機では、一般的に高温水を得るのに時間がかかるものである。従って、高温水をなるべく利用せずに残しておきたいという要求がある。
　ところで、タンク内の高温水を給湯に利用したり、タンク内の高温水が放熱した場合、タンク内の温水が一様に温度低下するのではなく、タンクの上部には依然として高温水が存在し、それより下方に高温水よりも温度の低下した温水が存在するといった状態の温度分布となる。
　従って、高温水を温存するためには、高温水が減少するのを少しでも減らすために、高温水より下方に存在する温水を給湯に利用することが好ましい。
　なお、このような問題は、高温水を給湯に直接使用する従来の給湯機の他、給水を加熱するための熱媒体として高温水を間接的に利用する給湯機や、給水を加熱するための熱媒体として高温水ではなくブライン等を利用する給湯機といったように、タンク内に貯留された高温の液体を給湯に用いる給湯機であれば該当し得る問題である。
　そこで、本発明は、タンク式の給湯機において、タンク内の高温の液体の利用を効果的に減少させることができる給湯機を提供することを課題とする。
　本発明に係る給湯機は、高温の液体を貯留するタンクと、前記タンク内に貯留される高温の液体を生成するための加熱手段とを備え、前記タンク内の下部には、給湯端末に供給される給水をタンク内の下部に存在する液体によって加熱する給水加熱用熱交換器が設けられることを特徴とする。
　本発明によれば、タンク式の給湯機において、タンク内の高温の液体の利用を効果的に減少させることができる。
本発明の実施例１の給湯機の概略構成図である。 本発明の実施例２の給湯機の概略構成図である。 本発明の実施例３の給湯機の概略構成図である。 本発明の実施例４の給湯機の概略構成図である。 本発明の実施例５の給湯機の概略構成図である。 本発明の実施例６の給湯機の概略構成図である。 本発明の実施例７の給湯機の概略構成図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。
　本実施形態に係る給湯機は、高温の液体を貯留するタンクと、前記タンク内に貯留される高温の液体を生成するための加熱手段とを備え、前記タンク内の下部には、給湯端末に供給される給水をタンク内の下部に存在する液体によって加熱する給水加熱用熱交換器が設けられることを特徴とする。
　上記構成によれば、タンク内の下部に存在する液体の熱を給湯に利用して、タンク内の高温の液体の利用を効果的に減少させることができる。
　従って、従来のように、余裕を持たせるべくタンクの容量を大きくしなければならないといった問題や、電気料金の高い昼間でも沸き上げを行わなければならないといった問題を解消若しくは低減することができる。
　例えば、タンク内の下部に存在する液体の温度が低い場合、通常であればこれを利用することは困難であるが、上記構成によれば、そのような低温の液体であっても給水を余熱するために利用することができ、従って、低温の液体から吸収した熱の分、高温の液体の利用を減らすことができる。
　さらに、ヒートポンプ給湯機は沸き上げる液体の温度が低いほどエネルギー効率が向上するという特性を有するものであるため、上記構成によってエネルギー効率を向上させることができる。即ち、低温の液体が有する熱エネルギーを給水に吸収させて余熱に利用することで、熱エネルギーの損失をなくしつつも、沸き上げる液体の温度が低下することでエネルギー効率を向上させることができる。
　なお、給湯端末には、給湯栓やシャワーといった一般給湯端末の他、浴槽に湯張りすべく直接浴槽に給湯する浴槽給湯端末などが含まれる。また、給水を給湯端末まで導く給湯回路としては、給水を一般給湯端末まで導く一般給湯回路の他、浴槽に湯張りすべく直接浴槽に給湯する浴槽給湯回路などが含まれる。
　また、給水を前記給湯端末まで導く給湯回路が設けられ、前記給湯回路は、前記給水加熱用熱交換器を通る給水加熱用経路と、前記給水加熱用熱交換器をバイパスするバイパス経路とに分岐して設けられ、前記給水加熱用経路及び前記バイパス経路に対する給水の流通状態を制御する給湯回路制御機構を備えることが好ましい。
　具体的には、前記給湯回路制御機構は、給水が前記給水加熱用経路を流れる状態と、バイパス経路を流れる状態とを切換可能に構成されることが好ましい。また、前記給湯回路制御機構は、前記給水加熱用経路を流れる給水と、バイパス経路を流れる給水の流量比を調整可能に構成されるものであってもよい。
　このような構成によれば、給湯に際してタンク下部の液体の熱を利用するか否か、又は、利用する量を必要に応じて制御することができる。
　より具体的には、前記給水加熱用熱交換器近傍の液体の温度を検知する温度センサが設けられ、前記給湯回路制御機構による給湯回路の制御は、給水加熱用熱交換器近傍の液体の温度に基づいて行われることが好ましい。
　次に、本発明の給湯機の実施例１について説明する。
　実施例１の給湯機は、大別すると図１に示すように、湯水を貯湯する貯湯タンク３を備えた貯湯タンクユニット１，貯湯タンク３内の湯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で構成される。
　貯湯タンクユニット１には、貯湯タンク３と、貯湯タンク３内の温度を検知するタンク温度センサ１０，１１，１２，１３，１４と、ヒートポンプユニット２との循環回路を構成するヒーポン往き管２ａ，ヒーポン戻り管２ｂとを備えている。
　ヒートポンプユニット２には、図示しない圧縮機，凝縮器，膨張弁，蒸発器，湯水循環ポンプなどから構成されるヒートポンプサイクルを備えている。
　貯湯タンク３内下部の湯水は、ヒーポン往き管２ａからヒートポンプユニット２に送られ、沸き上げて、ヒーポン戻り管２ｂから貯湯タンク３内上部に高温水を戻すことで貯湯される。
　貯湯タンクユニット１には、給水を貯湯タンク３へ導入する給水管５ｅと、貯湯タンク３から高温湯を出湯する出湯管３ａと、給水の分岐管５ｄと、給水を加熱可能な給水加熱用熱交換器５と、給水加熱後の水を送水する給水加熱管５ｂと、給水加熱用熱交換器５をバイパスする給水バイパス管５ａと、給湯の温度制御をする給湯混合弁３１と、給水の水路切換えを行う給水切換弁３３を備えている。
　給水加熱用熱交換器５は貯湯タンク３内下部に設けられている。タンク温度センサ１４は貯湯タンク底付近の温度検知が可能な場所に設けられている。タンク温度センサ１３は給水加熱用熱交換器５の近傍（具体的には、給水加熱用熱交換器５の上端より僅かに上）に設けられている。タンク温度センサ１０は貯湯タンク３上端付近の温度検知が可能な場所に設けられている。
　貯湯タンクユニット１の外部には給湯時に開閉される給湯栓９が接続されている。
　給湯栓９が開けられると、給水の一部は給水管５ｅより貯湯タンク３内に入り、貯湯タンク３内の高温水が出湯管３ａへ押し出される。給水のもう一方は給水分岐管５ｄへ導入される。
　ここで、タンク温度センサ１３の温度が設定温度（例えば３０℃）より低い場合、この温水を利用せず、給水切換弁３３をａ－ｃ開放とし、給水を給水バイパス管５ａ，給水往き管５ｃを経由して給湯混合弁３１へ導入し、出湯管３ａからの高温水と混合して給湯する。
　給湯混合弁３１は、給湯管９ａに設けた給湯温度センサ１７がリモコン６で設定された給湯温度になるように制御される。
　タンク温度センサ１３の温度が設定温度（例えば３０℃）より高い場合、この温水を利用することとし、給水切換弁３３をｂ－ｃ開放とし、給水は給水加熱用熱交換器５で加熱され、給水加熱管５ｂ，給水往き管５ｃを経由して給湯混合弁３１へ導入し、出湯管３ａからの高温水と混合して給湯する。
　このように、貯湯タンク３の温水と比較して温度の低い給水を貯湯タンク３内の温水と熱交換させることで、温水の熱を給湯に利用することができる。貯湯タンク３内の温水は熱を奪われるため、再沸き上げ時のエネルギー効率を向上することが可能になる。
　給湯混合弁３１は、給湯管９ａに設けた給湯温度センサ１７がリモコン６で設定された給湯温度になるように制御される。給湯混合弁３１では水側の温度が高いので、湯側（出湯管３ａからの高温水）の使用量を少なくできるため、貯湯熱量を保つことが可能になる。
　なお、実施例１の給湯機では、主に、放熱によってタンク内の温水の温度低下が発生する。
　次に、本発明の給湯機の実施例２について説明する。
　実施例２の給湯機は、図２に示すように、実施例１の貯湯タンクユニット１に、浴槽７が接続され、浴槽７へ湯はりする湯はり管７ａと、湯はりの温度制御をするふろ混合弁３２と、湯はりの開始，停止を制御する湯はり弁３５と、浴槽７内の湯水を再加熱可能な追い焚き熱交換器４と、浴槽７と追い焚き熱交換器４内の湯水を循環させるふろ循環ポンプ８と、浴槽７内の湯水を追い焚き熱交換器４へ導くふろ往き管４ａと、追い焚き後の湯の温度制御をする循環調整弁３０と、追い焚き後の湯を浴槽７へ戻すふろ戻り管４ｂを備えている。
　湯はり弁３５が開けられると、給水の一部は給水管５ｅより貯湯タンク３内に入り、貯湯タンク３内の高温水が出湯管３ａへ押し出される。給水のもう一方は給水分岐管５ｄへ導入される。
　ここで、タンク温度センサ１３の温度が設定温度（例えば３０℃）より低い場合、貯湯タンク３内の温水を利用せず、給水切換弁３３をａ－ｃ開放とし、給水を給水バイパス管５ａ，給水往き管５ｃを経由してふろ混合弁３２へ導入し、出湯管３ａからの高温水と混合して湯はりする。
　ふろ混合弁３２は、ふろ往き管４ａに設けたふろ温度センサ１９がリモコン６で設定された湯はり温度になるように制御される。
　タンク温度センサ１３の温度が設定温度（例えば３０℃）より高い場合、貯湯タンク３内の温水を利用することとし、給水切換弁３３をｂ－ｃ開放とし、給水は給水加熱用熱交換器５で加熱され、給水加熱管５ｂ，給水往き管５ｃを経由してふろ混合弁３２へ導入し、出湯管３ａからの高温水と混合して湯はりする。比較的温度の低い給水を貯湯タンク３内の温水と熱交換させることで、温水の熱を給湯に使うことができる。貯湯タンク３内の温水は熱を奪われるため、再沸き上げ時のエネルギー効率を向上することが可能になる。
　ふろ混合弁３２は、ふろ往き管４ａに設けたふろ温度センサ１９がリモコン６で設定された湯はり温度になるように制御される。ふろ混合弁３２では給水側の温度が高いので、湯側（出湯管３ａからの高温水）の使用量を少なくできるため、貯湯熱量を保つことが可能になる。
　追い焚き熱交換器４は貯湯タンク３内の上部に設けられている。追い焚き時は、定期的に循環ポンプ８を運転し、浴槽７内の湯水をふろ往き管４ａに導入し、ふろ温度センサ１９がリモコン６による浴槽温度の設定値より低ければ、循環ポンプ８の運転を継続し、浴槽７内の湯水を追い焚き熱交換器４に導入し、貯湯タンク３内の高温水と熱交換を行う。熱交換後の温度は高温であるため、追い焚き温度センサ１８の温度と、ふろ温度センサ１９により、ふろ戻り管４ｂの湯温を循環調整弁３０により調整し、浴槽７に戻すことで追い焚きが可能になる。
　追い焚きの温度は浴槽水が４０℃前後となるように加熱するものであるため、追い焚きに熱が利用された温水は、４０℃前後の温水（一般に、中温水と呼ばれる。）となる。一般的な給湯温度が例えば、４０℃程度であることを考えると、このような中温水は給湯に利用するのには不向きであるため、これを給水の余熱に利用することが好ましい。
　なお、実施例２の給湯機では、主に、追い焚きによって中温水が生成されることや、放熱により、タンク内の温水の温度低下が発生する。
　実施例１，２において、給水切換弁３３に代えて、混合比を調整可能な混合弁（給水加熱混合弁）にしてもよい。
　次に、本発明の給湯機の実施例３について説明する。
　実施例３の給湯機は、大別すると図３に示すように、湯水を貯湯する貯湯タンク３を備えた貯湯タンクユニット１，貯湯タンク３内の湯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で構成される。
　貯湯タンクユニット１には、貯湯タンク３と、貯湯タンク内の温度を検知するタンク温度センサ１０，１１，１２，１３，１４と、ヒートポンプユニット２との循環回路を構成するヒーポン往き管２ａ，ヒーポン戻り管２ｂとを備えている。
　ヒートポンプユニット２には、図示しない圧縮機，凝縮器，膨張弁，蒸発器，湯水循環ポンプなどから構成されるヒートポンプサイクルを備えている。
　貯湯タンク３内下部の湯水は、ヒーポン往き管２ａからヒートポンプユニット２に送られ、沸き上げて、ヒーポン戻り管２ｂから貯湯タンク３内上部に高温水を戻すことで貯湯される。
　貯湯タンクユニット１には、給水を貯湯タンク３へ導入する給水管５ｅと、貯湯タンクから高温湯を出湯する出湯管３ａと、給水の分岐管５ｄと、給水を加熱可能な給水加熱用熱交換器５と、給水加熱後の水を送水する給水加熱管５ｂと、給水加熱用熱交換器５をバイパスする給水バイパス管５ａと、給水の水路切換えを行う給水切換弁３３と、貯湯タンク３内の高温湯と給水を熱交換する給湯熱交換器４０と、給湯熱交換器４０と貯湯タンク３内の湯を循環させる給湯循環ポンプ４１を備えている。
　給水加熱用熱交換器５は貯湯タンク３内下部に設けられている。タンク温度センサ１４は貯湯タンク底付近の温度検知が可能な場所に設けられている。タンク温度センサ１３は給水加熱用熱交換器５の近傍（具体的には、給水加熱用熱交換器５の上端より僅かに上）に設けられている。タンク温度センサ１０は貯湯タンク上端付近の温度検知が可能な場所に設けられている。
　貯湯タンクユニット１の外部には給湯時に開閉される給湯栓９が接続されている。
　給湯栓９が開けられると、タンク温度センサ１０と、貯湯タンク３の上流側に配置される給水温度センサ１５と、給湯流量センサ２０と、貯湯タンク３の下流側に配置される給水温度センサ１６により、給湯温度がリモコン６の設定による給湯温度になるように、給湯循環ポンプ４１が制御され、給湯熱交換器４０により、貯湯タンク３内の高温水と低温の給水とが熱交換され、所定の給湯が可能になる。
　このような直圧式の給湯機では、給湯熱交換器４０において熱交換した１次側の温水は、給湯熱交換器４０の性能の関係上、給水よりも少し高い温度（具体的には、給水より２℃程度高温）で貯湯タンク３に戻される。従って、全ての熱を給水に伝熱することなくタンクの下部に戻されるため、タンク上部の高温水の利用に一部無駄が生じるという問題がある。また、特にヒートポンプ給湯機であれば、沸き上げる液体の温度が低いほどエネルギー効率が向上するという特性を有するものであるため、上記構成によってエネルギー効率を向上させることができる。
　このとき、タンク温度センサ１３の温度が設定温度（例えば３０℃）より低い場合、この温水を利用せず、給水切換弁３３をａ－ｃ開放とし、給水を給水バイパス管５ａ，給水往き管５ｃを経由して給湯熱交換器４０へ導入する。
　タンク温度センサ１３の温度が設定温度（例えば３０℃）より高い場合、この温水を利用することとし、給水切換弁３３をｂ－ｃ開放とし、給水は給水加熱用熱交換器５で加熱され、給水加熱管５ｂ，給水往き管５ｃを経由して給湯熱交換器４０へ導入する。
　このように、貯湯タンク３の温水に比較して温度の低い給水を貯湯タンク３内の温水と熱交換させることで、温水の熱を給湯に利用することができる。貯湯タンク３内の温水は熱を奪われるため、再沸き上げ時のエネルギー効率を向上することが可能になる。
　また、給湯熱交換器４０に導入される給水温度が高くなるため、給湯循環ポンプ４１の回転数を低減でき、消費電力の低減が可能である。
　出湯管３ａからの高温水の使用量を少なくできるため、貯湯熱量を保つことが可能になる。
　このように、実施例３の給湯機では、主に、給湯熱交換器４０を用いた直圧給湯によって低温水が生成されることや、放熱により、タンク内の温水の温度低下が発生する。
　次に、本発明の給湯機の実施例４について説明する。
　実施例４の給湯機は、図４に示すように、実施例３の貯湯タンクユニット１に、浴槽７が接続され、浴槽７へ湯はりする湯はり管７ａと、湯はりの温度制御をするふろ混合弁３２と、湯はりの開始，停止を制御する湯はり弁３５と、浴槽７内の湯水を再加熱可能な追い焚き熱交換器４と、浴槽７と追い焚き熱交換器４内の湯水を循環させるふろ循環ポンプ８と、浴槽７内の湯水を追い焚き熱交換器４へ導くふろ往き管４ａと、追い焚き後の湯の温度制御をする循環調整弁３０と、追い焚き後の湯を浴槽７へ戻すふろ戻り管４ｂを備えている。
　湯はり弁３５が開けられると、給水の一部は給水管５ｅより貯湯タンク３内に入り、貯湯タンク３内の高温水が出湯管３ａへ押し出される。給水の残りは給水分岐管５ｄへ導入される。
　ふろ混合弁３２は、ふろ往き管４ａに設けたふろ温度センサ１９がリモコン６で設定された湯はり温度になるように制御される。
　追い焚き熱交換器４は貯湯タンク３内の上部に設けられている。追い焚き時は、定期的に循環ポンプ８を運転し、浴槽７内の湯水をふろ往き管４ａに導入し、ふろ温度センサ１９がリモコン６による浴槽温度の設定値より低ければ、循環ポンプの運転を継続し、浴槽７内の湯水を追い焚き熱交換器４に導入し、貯湯タンク３内の高温水と熱交換を行う。熱交換後の温度は高温であるため、追い焚き温度センサ１８の温度と、ふろ温度センサ１９により、ふろ戻り管４ｂの湯温を循環調整弁３０により調整し、浴槽７に戻すことで追い焚きが可能になる。
　ここで、タンク温度センサ１３の温度が設定温度（例えば３０℃）より低い場合、貯湯タンク３内の温水を利用せず、給水切換弁３３をａ－ｃ開放とし、給水を給水バイパス管５ａ，給水往き管５ｃを経由してふろ混合弁３２へ導入し、出湯管３ａからの高温水と混合して湯はりする。
　ふろ混合弁３２は、ふろ往き管４ａに設けたふろ温度センサ１９がリモコン６で設定された湯はり温度になるように制御される。
　タンク温度センサ１３の温度が設定温度（例えば３０℃）より高い場合、貯湯タンク３内の温水を利用することとし、給水切換弁３３をｂ－ｃ開放とし、給水は給水加熱用熱交換器５で加熱され、給水加熱管５ｂ，給水往き管５ｃを経由してふろ混合弁３２へ導入し、出湯管３ａからの高温水と混合して湯はりする。
　このように、貯湯タンク３の温水と比較して温度の低い給水を貯湯タンク３内の温水と熱交換させることで、温水の熱を給湯に利用することができる。貯湯タンク３内の温水は熱を奪われるため、再沸き上げ時のエネルギー効率を向上することが可能になる。
　ふろ混合弁３２は、ふろ往き管４ａに設けたふろ温度センサ１９がリモコン６で設定された湯はり温度になるように制御される。ふろ混合弁３２では水側の温度が高いので、湯側（出湯管３ａからの高温水）の使用量を少なくできるため、貯湯熱量を保つことが可能になる。
　追い焚きの温度は浴槽水が４０℃前後となるように加熱するものであるため、追い焚きに熱が利用された温水は、４０℃前後の温水（一般に、中温水と呼ばれる。）となる。このような中温水は、給湯に利用するのには不向きであるため、これを給水の余熱に利用することが好ましい。
　なお、実施例４の給湯機では、主に、追い焚き給湯熱交換器４０を用いた直圧給湯等によって中温水若しくは低温水が生成されることや、放熱により、タンク内の温水の温度低下が発生する。
　次に、本発明の給湯機の実施例５について説明する。実施例５は、湯はり回路に給水加熱用熱交換器が設けられるものである。
　次に、本発明の給湯機の実施例６について説明する。実施例６は、一般給湯回路及び湯張り回路の両方に給水加熱用熱交換器が設けられるものである。
　図４に示す実施例４、図５に示す実施例５、図６に示す実施例６によれば、一般給湯回路，浴槽給湯回路の構造の異なるどの実施例においても、貯湯タンク内の下部に存在する温水や中温水の熱を利用し、再沸上時のエネルギー効率が向上可能な給湯機を提供することができる。
　なお、本発明に係る給湯機は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の
趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
　例えば、本発明では、給水切換弁３３（３３Ａ，３３Ｂを含む）を混合比を調整可能な混合弁（給水加熱混合弁）にしてもよい。
　このようにすれば、沸き上げ直後など、タンク温度センサ１３，１４の温度が高い（例えば６０℃以上）場合、給水加熱混合弁３３の一方は、給水を給水加熱用熱交換器５で加熱し、給水加熱管５ｂから導入し、一方は、給水をそのまま給水バイパス管５ａから導入し、リモコン６で設定された給湯温度に近い温度になるよう、タンク温度センサ１０との見合いで給水温度センサ１６の値を決め、給水加熱混合弁３３を給水温度センサ１６の設定温度になるようを制御すればよい。これにより貯湯タンク３下部にある熱を有効に使うことが可能になる。
　また、本発明では、給水バイパス管５ａ，給水切換弁３３は必ずしも必要でなく、給水バイパス管５ａ，給水切換弁３３を使用しない構成とすれば、安価で、使用中に生成される温水の熱を利用し、温水を減らし、再沸上時のエネルギー効率が向上可能な給湯機を提供することができる。
　また、貯湯タンク３の形態は、密閉式でも開放式でもよい。開放式貯湯タンクの実施例を図７に示す。この給湯機においては、貯湯タンクの外部に追い焚き熱交換器４５が配置される。
　この形態においても、タンク内の下部に存在する温水や中温水の熱を利用し、再沸上時のエネルギー効率が向上可能な給湯機を提供することができる。
　上記実施例では、貯湯タンク内の湯水を加熱するための加熱手段をヒートポンプユニット２として説明したが、これに限るものではなく、電気ヒーターによるものでもよい。
　さらに、本発明に係る給湯機がヒートポンプ給湯機である場合に、加熱手段とタンクとが貯湯タンクユニット１とヒートポンプユニット２といったようにそれぞれ別体で構成されるのではなく、一つのユニットとして構成されるものであってもよい。
　また、本発明は、高温水を給湯に直接使用する従来の給湯機の他、給水を加熱するための熱媒体として高温水を間接的に利用する給湯機や、給水を加熱するための熱媒体として高温水ではなくブライン等を利用する給湯機といったように、タンク内に貯留された高温の液体を給湯に用いる給湯機であれば適用可能である。
　また、低温水が生成される場合としては、追い焚きや、給湯熱交換器を用いた直圧給湯や、放熱以外にも、例えば、床暖房等の機能を備えた給湯暖房機などにおいて高温水を暖房に用いた場合などが考えられる。
　また、給水切換弁３３を切り換える温度が３０℃である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、切換温度は何℃であってもよい。
１　　　貯湯タンクユニット
２　　　ヒートポンプユニット
３　　　貯湯タンク
４　　　追い焚き熱交換器
５　　　給水加熱用熱交換器
５ａ　　　給水バイパス管
５ｂ　　　給水加熱管
７　　　浴槽
９　　　給湯栓
１０，１３　　　タンク温度センサ
１６　　　給水温度センサ
３１　　　給湯混合弁
３２　　　ふろ混合弁
３３　　　給水切換弁（給水加熱混合弁）
３４　　　減圧弁
４０　　　給湯熱交換器

Claims (5)

  1. 　高温の液体を貯留するタンクと、
    　前記タンク内に貯留される高温の液体を生成するための加熱手段とを備え、
    　前記タンク内の下部には、給湯端末に供給される給水をタンク内の下部に存在する液体
    によって加熱する給水加熱用熱交換器が設けられることを特徴とする給湯機。
  2. 　給水を前記給湯端末まで導く給湯回路が設けられ、
    　前記給湯回路は、前記給水加熱用熱交換器を通る給水加熱用経路と、前記給水加熱用熱
    交換器をバイパスするバイパス経路とに分岐して設けられ、
    　前記給水加熱用経路及び前記バイパス経路に対する給水の流通状態を制御する給湯回路
    制御機構を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の給湯機。
  3. 　前記給湯回路制御機構は、給水が前記給水加熱用経路を流れる状態と、バイパス経路を
    流れる状態とを切換可能に構成されることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の給湯機。
  4. 　前記給湯回路制御機構は、前記給水加熱用経路を流れる給水と、バイパス経路を流れる
    給水の流量比を調整可能に構成されること特徴とする請求の範囲第３項に記載の給湯機。
  5. 　前記給水加熱用熱交換器近傍の液体の温度を検知する温度センサが設けられ、
    　前記給湯回路制御機構による給湯回路の制御は、給水加熱用熱交換器近傍の液体の温度
    に基づいて行われることを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項のいずれか一項に記載の給湯機。
PCT/JP2010/072525 2009-12-15 2010-12-15 給湯機 Ceased WO2011074596A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10837622A EP2515050A1 (en) 2009-12-15 2010-12-15 Hot water supply system
CN201080055067.5A CN102652244B (zh) 2009-12-15 2010-12-15 供热水机
KR1020127013276A KR101386087B1 (ko) 2009-12-15 2010-12-15 급탕기
US13/516,242 US9010281B2 (en) 2009-12-15 2010-12-15 Hot water supply system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009283573A JP5452203B2 (ja) 2009-12-15 2009-12-15 給湯機
JP2009-283573 2009-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011074596A1 true WO2011074596A1 (ja) 2011-06-23

Family

ID=44167347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/072525 Ceased WO2011074596A1 (ja) 2009-12-15 2010-12-15 給湯機

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9010281B2 (ja)
EP (1) EP2515050A1 (ja)
JP (1) JP5452203B2 (ja)
KR (1) KR101386087B1 (ja)
CN (1) CN102652244B (ja)
WO (1) WO2011074596A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102331084A (zh) * 2011-08-05 2012-01-25 侯全舵 组合有吸排油烟机的空气能热泵热水器
CN102853540A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 广州科力新能源有限公司 一种即热式热回收型浴室热泵热水器

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2413048B1 (de) * 2010-07-30 2013-06-05 Grundfos Management A/S Brauchwassererwärmungseinheit
WO2014094854A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Electrolux Home Products Corporation N. V. Household appliance and method of operating a household appliance
CN103115730A (zh) * 2013-01-29 2013-05-22 苏州奔腾塑业有限公司 检测保温杯密封性的注水装置
KR101620814B1 (ko) * 2014-12-17 2016-05-12 주식회사 경동나비엔 감압밸브가 구비된 온수 공급 장치
CN105078245A (zh) * 2015-08-25 2015-11-25 佛山市顺德区畅联万方科技管理有限公司 流动加热式温开水设备
JP6454655B2 (ja) * 2016-03-08 2019-01-16 日立アプライアンス株式会社 貯湯式給湯機
CN105780358B (zh) * 2016-04-25 2017-11-03 常熟市新光毛条处理有限公司 毛条处理液循环加热装置
US10890359B2 (en) * 2016-07-26 2021-01-12 Noritz Corporation Heating and hot water supply device
US10989442B2 (en) * 2016-07-26 2021-04-27 Noritz Corporation Heating and hot water supply device
US10323859B2 (en) * 2016-10-27 2019-06-18 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Water mixing system for thermoregulating water
US20210317997A1 (en) * 2020-04-10 2021-10-14 Harvest Thermal, Inc. Hydronic space conditioning and water heating systems with integrated disinfecting device
CN111550862B (zh) * 2020-05-09 2025-07-18 江苏苏净集团有限公司 一种采用二氧化碳热泵的恒温供水系统及其控制方法
JP7037094B1 (ja) * 2020-09-30 2022-03-16 ダイキン工業株式会社 給湯装置
EP4253847B1 (en) * 2022-03-28 2025-08-06 Mitsubishi Electric Corporation System and method for providing domestic hot water

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55137448A (en) * 1979-04-13 1980-10-27 Hashimoto Sangyo Kk Hot water supply system
JP2007225252A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Toto Ltd 浄水器付き電気温水器
JP2008241170A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Daikin Ind Ltd ヒートポンプ式給湯装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5564462A (en) * 1994-10-19 1996-10-15 Storch; Paul Water conservation delivery system using temperature-controlled by-pass circuit
DE19932436C2 (de) * 1999-07-12 2002-02-28 Gewofag Gemeinnuetzige Wohnung Trinkwarmwasserleitungsanlage
JP3758627B2 (ja) * 2001-11-13 2006-03-22 ダイキン工業株式会社 ヒートポンプ式給湯装置
US8567689B2 (en) * 2004-09-17 2013-10-29 Carrier Corporation Sanitary operator of a hot water heat pump
JP4513558B2 (ja) 2004-12-27 2010-07-28 株式会社ノーリツ 殺菌機能付き貯湯式給湯装置
JP2006329581A (ja) 2005-05-30 2006-12-07 Hitachi Appliances Inc 電気給湯機
US20060283404A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-21 Lin Wen-Lung Auxiliary device for a hot water device
JP2008045851A (ja) 2006-08-19 2008-02-28 Corona Corp 貯湯式給湯装置
JP4274273B2 (ja) * 2007-08-23 2009-06-03 ダイキン工業株式会社 貯湯式給湯機
JP2009074750A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Tokyo Electric Power Co Inc:The 給湯システム
WO2010041653A1 (ja) * 2008-10-07 2010-04-15 ダイキン工業株式会社 温水システム
JP5084768B2 (ja) * 2009-03-11 2012-11-28 リンナイ株式会社 給湯システム
KR101175451B1 (ko) * 2010-05-28 2012-08-20 엘지전자 주식회사 히트펌프 연동 급탕장치
WO2012101804A1 (ja) * 2011-01-27 2012-08-02 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55137448A (en) * 1979-04-13 1980-10-27 Hashimoto Sangyo Kk Hot water supply system
JP2007225252A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Toto Ltd 浄水器付き電気温水器
JP2008241170A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Daikin Ind Ltd ヒートポンプ式給湯装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102853540A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 广州科力新能源有限公司 一种即热式热回收型浴室热泵热水器
CN102331084A (zh) * 2011-08-05 2012-01-25 侯全舵 组合有吸排油烟机的空气能热泵热水器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120087957A (ko) 2012-08-07
CN102652244B (zh) 2015-11-25
EP2515050A1 (en) 2012-10-24
JP5452203B2 (ja) 2014-03-26
KR101386087B1 (ko) 2014-04-16
US9010281B2 (en) 2015-04-21
JP2011127773A (ja) 2011-06-30
US20120255507A1 (en) 2012-10-11
CN102652244A (zh) 2012-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5452203B2 (ja) 給湯機
JP5200842B2 (ja) 給湯装置
EP2966366B1 (en) Heat pump water heating system
CN101191665B (zh) 热泵供热水装置
KR20130118244A (ko) 저탕식 급탕장치
JP2009103387A (ja) 貯湯式給湯装置
JP2006343011A (ja) 給湯装置
JP5589943B2 (ja) 貯湯式給湯機
JP4839141B2 (ja) ヒートポンプ給湯装置
JP5200578B2 (ja) 給湯装置
JP5678688B2 (ja) ヒートポンプ給湯機
JP4778299B2 (ja) 貯湯式給湯装置およびその給湯混合弁の待機開度変更方法
JP5423558B2 (ja) 貯湯式給湯機
JP4752347B2 (ja) 貯湯式給湯装置
JP2007333332A (ja) 貯湯式暖房装置
JP6526599B2 (ja) 熱機器
JP2011141069A (ja) 風呂装置
JP2002364912A (ja) 多機能給湯装置
JP6036579B2 (ja) 給湯機
JP2015021717A (ja) 貯湯給湯装置
JP2005315523A (ja) 給湯装置
JP4779571B2 (ja) 給湯装置
JP2006234210A (ja) 貯湯式給湯器
JP4501700B2 (ja) 給湯装置
JP2008281335A (ja) 貯湯式給湯装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080055067.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10837622

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127013276

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13516242

Country of ref document: US

Ref document number: 2010837622

Country of ref document: EP