JP2000018712A

JP2000018712A - 給湯装置

Info

Publication number: JP2000018712A
Application number: JP18316498A
Authority: JP
Inventors: Setsuhiro Honda; 節弘本田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】配管途中で放熱損失が発生すると共に、凍結
防止対策が必要であるという問題があった。【解決手段】貯湯槽６の下部に設けた湯の送り口Ｈ２
と熱交換器１１の入口１１ａとを送り配管Ｐ２で接続
し、この熱交換器１１の出口１１ｂと前記貯湯槽６の上
部に設けた湯の戻り口Ｈ１とを戻り配管Ｐ１で接続する
と共に、前記貯湯槽６の戻り口Ｈ１又はその近傍に湯を
加熱する加熱手段１５を設けて成る給湯装置において、
前記送り配管Ｐ２の途中に循環ポンプ７を設けると共
に、この循環ポンプ７と前記熱交換器１１との間の前記
送り配管Ｐ２と戻り配管Ｐ１とを選択的に接続するバイ
パス配管２４を設け、前記戻り配管Ｐ１のバイパス配管
２４接続部と前記熱交換器１１との間に逆止弁２６を設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯湯槽内の湯を所
定温度にするのに好適な給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、図３に示すように、蒸発器
５１、膨張弁５２、熱交換器５３、および圧縮機５４で
集熱回路Ａを構成し、貯湯槽５７、循環ポンプ５８が介
装された送り配管Ｐ１、熱交換器５３、および戻り配管
Ｐ２、Ｐ３とで給湯回路Ｂを構成した給湯装置を提案し
た（特開平８−１７８４２６号公報参照）。なお、図３
中、６０は給水栓、６１は給湯栓である。貯湯槽５７の
下部に設けた湯の送り口Ｈ２と熱交換器５３の入口５３
ａとを送り配管Ｐ１で接続し、かつ熱交換器５３の出口
５３ｂと貯湯槽５７の上部に設けた湯の戻り口Ｈ１とを
戻り配管Ｐ２、Ｐ３で接続し、貯湯槽５７の戻り口Ｈ１
又はその近傍に湯を加熱する加熱手段５９を設けてい
る。

【０００３】この給湯装置では、貯湯槽５７の戻り口Ｈ
１又はその近傍に湯を加熱する加熱手段５９を設けるこ
とによって、簡便な構成により容易かつ効率よく貯湯槽
５７内の全体の湯を所望温度にすることが可能になると
共に、貯湯槽５７の上部に設けた戻り口Ｈ１もしくはそ
の近傍に設けた加熱手段５９でもって、戻り口Ｈ１へ戻
った湯をさらに所定温度に加熱するようにしたので、容
易かつ確実に所望温度の湯を出すことが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
給湯装置では、集熱回路Ａで沸き上げた湯を貯湯槽５７
の上部に戻した際に、加温が必要な場合は、加熱手段５
９を駆動して加温したり、貯湯槽５７の湯温低下時に循
環ポンプ５８で循環させて、加熱手段５９を駆動して加
熱するといった動作が可能であるが、集熱回路Ａで沸き
上げを行う、行わないにかかわらず、集熱回路Ａの凝縮
器５３を通していた。

【０００５】通常、貯湯槽５７を収納する装置と、集熱
回路Ａの凝縮器５３と圧縮器５４を収納する装置とは、
重量などの施工性の点から、別々のケースに収納された
装置で構成される場合が多く、この構成では送り配管Ｐ
１および戻り配管Ｐ２は屋外に配置されることになる。

【０００６】集熱回路Ａでの沸き上げができない低外気
温時あるいは集熱回路Ａの運転が不要で加熱ヒータのみ
で加温する時にも、集熱回路Ａの熱交換器５３の方へ水
あるいはお湯を循環させることになり、循環運転中の放
熱による損失が大となるという問題があった。

【０００７】また、送り配管Ｐ１、戻り配管Ｐ２の凍結
を防止するために、湯の循環あるいは凍結防止ヒータ
（不図示）による保温などが必要となり、余分なエネル
ギーが必要であるという問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来装置の問題点に
鑑みてなされたものであり、放熱損失を低減すると共
に、凍結防止対策にも有効な給湯装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る給湯装置では、貯湯槽の下部に設け
た湯の送り口と熱交換器の入口とを送り配管で接続し、
この熱交換器の出口と前記貯湯槽の上部に設けた湯の戻
り口とを戻り配管で接続すると共に、前記貯湯槽の戻り
口又はその近傍に湯を加熱する加熱手段を設けて成る給
湯装置において、前記送り配管の途中に循環ポンプを設
けると共に、この循環ポンプと前記熱交換器との間の前
記送り配管と戻り配管とを選択的に接続するバイパス配
管を設け、前記戻り配管のバイパス配管接続部と前記熱
交換器との間に逆止弁を設けた。

【００１０】上記給湯装置では、前記循環ポンプ、バイ
パス配管、および逆止弁を前記貯湯槽と同じケース内に
収納することが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、各請求項に係る給湯装置を
添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、請求項１お
よび請求項２に係る給湯装置の一実施形態を示す図であ
り、蒸発器１、膨張弁３、熱交換器１１、および圧縮機
２などが配管接続されて集熱回路Ａが構成されている。
ここで、４は蒸発器１の集熱効率を上げるために、蒸発
器１を構成する不図示のフィンへ送風するように設けら
れたファンであり、５は圧縮機２に液体が入らないよう
にするための気液分離器である。

【００１２】また、貯湯槽６、循環ポンプ７、および熱
交換器１１を配管接続して成る給湯回路Ｂが設けられて
おり、熱交換器１１は集熱回路Ａと給湯回路Ｂとの間で
熱交換させるものである。ここで、熱交換器１１と貯湯
槽６とは湯を熱交換器１１の出口１１ｂから貯湯槽６の
上部近傍に設けた戻り口Ｈ１へ流す戻り配管Ｐ１と、湯
を貯湯槽６の最下部に設けた送り口Ｈ２から熱交換器１
１の入口１１ａヘ送り出す送り配管Ｐ２を介して接続さ
れている。送り配管Ｐ２には循環ポンプ７と戻り配管Ｐ
１にバイパス配管２４を接続するために三方切換弁２５
が設けられている。戻り配管Ｐ１とバイパス配管２４と
の連結部の熱交換器１１側に逆止弁２６を設けている。
また、貯湯槽６の下部には水道から減圧弁１４を介して
給水配管Ｐ３が連結されている。

【００１３】貯湯槽６の上部の戻り口Ｈ１の近傍には、
加熱手段であるヒーターコイル１５が設けられており、
貯湯槽６内の湯温に応じてヒーターコイル１５への電力
供給を制御するようにしている。なお、貯湯槽６の上部
には空気抜き弁１７、および負圧作動弁２３が設けられ
ている。

【００１４】次に、給湯装置の運転動作について説明す
る。まず、ヒータコイル１５でもって貯湯槽６へ戻され
る湯を加熱することによって、貯湯槽６内の湯全体を所
望温度にする方法について説明する。

【００１５】最初に、給水管Ｐ３から給水して貯湯槽６
を満水にする。そして集熱回路Ａにおいて熱媒体が蒸発
器１→圧縮機２→熱交換器１１→膨張弁３→蒸発器１の
ごとく循環して集熱運転が行われる。

【００１６】ここで、集熱回路Ａにおける集熱運転とは
蒸発器１より出た低温低圧の蒸気が圧縮機２により高温
高圧の蒸気にされ、これが熱交換器１１に入って放熱を
行って液体となり、この熱を給湯回路Ｂ側へ伝達させる
のである。そして、この液体が熱膨張弁５によって再び
低温低圧の液体にされて集熱器１に入り、このような動
作が繰り返されることをいう。

【００１７】一方、給湯回路Ｂにおいては、循環ポンプ
７が作動して湯水が熱交換器１１側へ流れるようにする
が、熱交換器１１で温められた湯は出口１１ｂを経て、
戻り配管Ｐ１を通じて戻り口Ｈ１から貯湯槽６に貯めら
れる。また、戻り口Ｈ１において約８０〜９０℃の湯と
するために、ヒーターコイル１５の供給電力量を貯湯槽
６の検知温度に応じて制御しながら戻り口Ｈ１に供給さ
れる湯を加熱する。

【００１８】これにより、たとえ貯湯槽６の戻り口Ｈ１
において湯温が低い場合であっても、貯湯槽６全体を所
望の温度に達するように制御できると共に、ヒータコイ
ル１５への供給電力を無駄なく制御することができるよ
うになる。また、高温の湯が急に必要なときには貯湯槽
６の上部に貯めた高温の湯を供給することができる使い
勝手の優れたものとなる。

【００１９】通常の集熱回路Ａの沸き上げ時は、貯湯槽
６の下部より水が循環ポンプ７により熱交換器１１に送
られる（三方切換弁２５はＸになって）。熱交換器１１
で加温された湯は貯湯槽６の上部に戻って貯えられる。
熱交換器１１の加温状態でもって加温が必要であれば加
熱ヒータ１５を動作させて昇温させる。

【００２０】集熱回路Ａの沸き上げが不要な場合、例え
ば貯湯槽６内の湯温が低下し、この低下した分を加温を
するようなとき、あるいは外気温が低くくて集熱回路Ａ
の沸き上げ運転ができないときには、加熱ヒータ１５の
みの動作による加温となり、三方切換弁２５をＹに切り
換えて昇温させる。この場合、戻り配管Ｐ１には逆止弁
２６が設けてあるので、湯が熱交換器１１側へ流れるこ
とはない。

【００２１】保温性の観点から、循環ポンプ７、バイパ
ス配管２４、および逆止弁２６は、貯湯槽６と同じケー
ス内に収納することが望ましい。

【００２２】図２は請求項１および請求項２に係る給湯
装置の他の実施形態を示す図である。この給湯装置も基
本的には図１に示す給湯装置と同じであるが、この給湯
装置では、浴槽１８を設け、この浴槽１８へ給湯する給
湯管Ｐ６を戻り配管Ｐ１の途中から分岐して設けると共
に、戻り口Ｈ１の近傍に浴槽１８の保温用熱交換器１９
を設け、浴槽１８内の湯を加熱ヒータ１５で加熱して浴
槽８の湯を保温できるようにしている。

【００２３】この給湯装置でも、循環ポンプ７により水
が通常の集熱回路Ａの沸き上げ時は、貯湯槽６の下部か
ら熱交換器１１に送られる（三方切換弁２５はＸになっ
て）。熱交換器１１で加温された湯は貯湯槽６の上部に
戻って貯えられる。熱交換器１１の加温状態でもって加
温が必要であれば加熱ヒータ１９を動作させて昇温させ
る。

【００２４】集熱回路Ａの沸き上げが不要な場合、例え
ば貯湯槽６内の湯温が低下し、低下分の加温をするよう
なとき、あるいは外気温が低くくて集熱回路Ａの沸き上
げ運転ができないときには、加熱ヒータ１５のみでの動
作による加温となり、切り換え弁２５をＹに切り換えて
昇温させる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る給湯装置
によれば、送り配管の途中に循環ポンプを設けると共
に、この循環ポンプと前記熱交換器との間の前記送り配
管と戻り配管とを選択的に接続するバイパス配管を設
け、前記戻り配管のバイパス配管接続部と前記熱交換器
との接続部に逆止弁を設けたことから、ヒートポンプ運
転が不要なときに、配管での放熱を低減した昇温が可能
である。ヒートポンプ運転が不可能なときに貯湯ユニッ
トだけでの昇温が可能である。貯湯ユニットは屋内、ヒ
ートポンプユニットは屋外設置で中間期、夏期はヒート
ポンプ運転を併用した運転、冬期は貯湯ユニットだけで
の運転ができる。送り配管、戻り配管への凍結防止対策
も不要となり、熱交換機の入口部に水抜き装置が取り付
けできれば、自動排出も可能になり、自動制御可能な装
置となる。もって、寒冷地での設置が可能になる。

【００２６】また、請求項２に係る給湯装置によれば、
前記循環ポンプ、バイパス配管、および逆止弁を前記貯
湯槽と同じケース内に収納することから、保温が行いや
すく、凍結防止対策として有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および請求項２に係る給湯装置の一実
施形態を示す図である。

【図２】請求項１および請求項２に係る給湯装置の他の
実施形態を示す図である。

【図３】従来の給湯装置を示す図である。

【符号の説明】６‥‥‥貯湯槽、７‥‥‥ポンプ、１１‥‥‥熱交換
器、１１ａ‥‥‥熱交換器の入口、１１ｂ‥‥‥熱交換
器の出口、１５‥‥‥加熱手段（ヒーターコイル）、２
４‥‥‥バイパス管、２５‥‥‥三方弁、２６‥‥‥逆
止弁、Ａ‥‥‥集熱回路、Ｂ‥‥‥給湯回路、Ｈ１‥‥
‥湯の戻り口、Ｈ２‥‥‥湯の送り口、Ｐ１‥‥‥戻り
配管、Ｐ２‥‥‥送り配管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯湯槽の下部に設けた湯の送り口と熱交
換器の入口とを送り配管で接続し、この熱交換器の出口
と前記貯湯槽の上部に設けた湯の戻り口とを戻り配管で
接続すると共に、前記貯湯槽の戻り口又はその近傍に湯
を加熱する加熱手段を設けて成る給湯装置において、前
記送り配管の途中に循環ポンプを設けると共に、この循
環ポンプと前記熱交換器との間の前記送り配管と戻り配
管とを選択的に接続するバイパス配管を設け、前記戻り
配管のバイパス配管接続部と前記熱交換器との間に逆止
弁を設けたことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】前記循環ポンプ、バイパス配管、および
逆止弁を前記貯湯槽と同じケース内に収納したことを特
徴とする請求項１に記載の給湯装置。