(57)【要約】【課題】  熱交換後の戻り湯で貯湯タンク内の湯が攪拌されにくいようにし、上部から高温水を成層状態で貯湯する形態を確保することを目的とする。【解決手段】  貯湯タンク１と、貯湯タンク１下部の湯水を供給しタンク上部から高温水を貯湯する加熱手段６と、貯湯タンク１上部の高温水を取り出し負荷側循環水と熱交換する熱交換器８と、前記熱交換器８の１次側回路を経由して貯湯タンク上部から下部に湯水を循環させるタンク循環回路Ａと、前記熱交換器の２次側回路を経由して負荷側の循環水を循環させる負荷側循環回路Ｂを有し、前記タンク循環回路Ａの循環水が戻る貯湯タンク１下部の戻り口５に貯湯タンク１内の高温水との混合を抑制する混合抑制手段２１を配設してある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、貯湯タンク下部の湯水を供給しタンク上部から高温水を貯湯する加熱手段と、貯湯タンク上部の高温水を取り出し負荷側循環水と熱交換する熱交換器と、前記熱交換器の１次側回路を経由して貯湯タンク上部から下部に湯水を循環させるタンク循環回路と、前記熱交換器の２次側回路を経由して負荷側の循環水を循環させる負荷側循環回路を有し、前記タンク循環回路の循環水が戻る貯湯タンク下部の戻り口に貯湯タンク内の高温水との混合を抑制する混合抑制手段を配設した貯湯式給湯装置。
【請求項２】
貯湯タンクと、該タンク下部の低温水を吸い込み加熱して貯湯タンク上部へ供給しタンク上部から高温水にしていくヒ−トポンプユニットと、風呂追い焚き時に貯湯タンク上部の高温水を取り出し風呂追い焚き熱交換器を経由してタンク下部に戻すタンク循環回路と、前記風呂追い焚き熱交換器の２次側回路を経由して浴槽水を循環させる風呂循環回路よりなる貯湯式給湯装置であって、前記タンク循環回路の循環水が戻る貯湯タンク下部の戻り口には、貯湯タンク内の高温水との混合を抑制する混合抑制手段を配設し、タンク循環回路の循環量に関係なく、戻り水による攪拌作用を抑制するようにした貯湯式給湯装置。
【請求項３】
混合抑制手段は、タンク下部の戻り口に遮へい板を設けた請求項１項記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
混合抑制手段は、タンク下部の戻り口に外周部に開口を有するパイプを設けた請求項１記載の貯湯式給湯装置。
【請求項５】
混合抑制手段は、タンク下部の戻り口にエルボを設けた請求項１記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンク内の高温水を利用して風呂追い焚きあるいは暖房運転などを行うヒ−トポンプ給湯機に関し、特に貯湯タンクとは別に設けた熱交換器に温水を循環させる構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒータやヒートポンプ等の熱源を用いて貯湯タンク内の湯水を沸き上げ、高温に沸き上げた湯水を貯湯タンクとは別に設けた熱交換器に供給し、浴槽水あるいは暖房水と熱交換して風呂追い焚きや暖房運転を行い、熱交換後の湯水を貯湯タンク下部に戻すように構成した給湯装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そこで、従来の構成を図５に示すヒ−トポンプを熱源とした風呂追い焚き給湯装置において説明すると、１は貯湯タンクで、ヒ−トポンプ往き口２、ヒ−トポンプ戻り口３、熱交換器往き口４、熱交換器戻り口５を有し、前記熱交換器往き口４と熱交換器戻り口５の間で貯湯タンク１内の高温水を循環させるタンク循環回路Ａを形成している。６はヒ−トポンプユニット、７は沸き上げポンプ、８は追い焚き熱交換器でタンク１内の高温水を熱交換させる熱交１次入り口９、熱交１次出口１０、浴槽水を熱交換させる熱交２次入り口１１、熱交２次出口１２を有し、前記熱交２次入り口１１と熱交２次出口１２を経由して風呂循環回路Ｂを形成ている。１３はタンク循環ポンプ、１４は風呂循環ポンプ、１５は浴槽である。
【０００４】
従来は上記構成において、貯湯タンク１のお湯沸き上げ時には貯湯タンク１下部の低温水をヒ−トポンプ往き口２より沸き上げポンプ７でヒ−トポンプユニット６に送り、加熱して貯湯タンク１上部のヒ−トポンプ戻り口３より供給し、貯湯タンク１の上部から徐々にタンク全体を高温水にしていた。
【０００５】
そして、風呂の追い焚き時には、貯湯タンク１上部の高温水を熱交換器往き口４からタンク循環ポンプ１３で追い焚き熱交換器８の熱交１次入り口９に供給し、熱交換され低温になった温水を熱交１次出口から貯湯タンク１の熱交換器戻り口５に戻し、熱交換器８の１次側で貯湯タンク１内の高温水の循環回路を形成している。そして、浴槽１５の温水を風呂循環ポンプ１４で追い焚き熱交換器８の熱交２次入り口１１に供給し、前記１次側の高温水と熱交換して温度上昇させて熱交２次出口１２から浴槽１５に戻して追い焚きを行っていた。
【０００６】
そして、貯湯タンク１下部に戻された熱交換後の比較的低温水になったものをヒ−トポンプユニット６へ供給し、再び沸き上げを行っていた。
【特許文献１】特開平９−８９３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記従来の構成で、風呂追い焚き時に貯湯タンク１上部の高温水を熱交換器往き口４からタンク循環ポンプ１３で追い焚き熱交換器８の熱交１次入り口９に供給し、熱交換され低温になった温水を熱交１次出口から貯湯タンク１の熱交換器戻り口５に戻している。
【０００８】
この場合、タンク循環ポンプ１３の回転数が低く流量が少なければ風呂循環回路への熱交換量が少なく沸き上げに時間がかかり、タンク循環ポンプ１３の回転数が高く流量が多いと風呂循環回路への熱交換量が多く沸き上げ時間が早くなる。しかし、沸きあげ時間を早くするために循環流量を多くすると、貯湯タンク１下部の熱交戻り口５に戻った時、循環水が勢いよく貯湯タンク下部から上部に向かって吹き出し攪拌されて、貯湯タンク内に積層状態で貯湯されている高温水と混じり合い、タンク下部温水が比較的温度の高い中温水で貯湯されることになるとともに、タンク上部の高温水も温度低下をきたすことになる。
【０００９】
そして、熱交換器８の１次側に供給する温水が低下するため、追い焚き能力が低下し、十分な浴槽水温度を確保できないという状態になるとともに、再びタンク沸き上げに入った場合、貯湯タンク１下部から比較的温度の高い中温水がヒ−トポンプユニット６に供給されるため、ヒ−トポンプの特性として温度が高い場合、効率が悪いので十分な沸き上げができないという課題があった。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、貯湯タンクから熱交換器に供給する高温水流量を多くした場合でも、熱交換後の戻り湯で貯湯タンク内の湯が攪拌されにくいようにし、上部から高温水を成層状態で貯湯する形態を確保することを目的とし、追い焚き能力の確保と、ヒートポンプユニットによる効率的な沸き上げ運転を行うようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために本発明のヒ−トポンプ給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンク下部の湯水を加熱してタンク上部へ供給する加熱手段と、貯湯タンク上部の高温水を熱交換器を介して下部に循環させるタンク循環回路と、負荷側に供給される循環水を前記熱交換器を介して循環させる負荷側循環回路を有し、前記タンク循環回路の循環水が戻る貯湯タンク下部の戻り口に貯湯タンク内の高温水との混合を抑制する混合抑制手段を配設した構成としている。
【００１２】
上記発明によれば、負荷使用時、例えば風呂追い焚き時にタンク循環回路で貯湯タンクの上部の高温水を風呂追い焚き熱交換器に供給し、風呂循環回路に熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク下部の熱交換器戻り口に戻ったとき混合抑制手段により上部に勢いよく吹き出すことがなく、貯湯高温水との混合を抑制してタンク下部の温水を低くすることができる。
【００１３】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の貯湯式給湯装置によれば、風呂追い焚き時にタンク循環回路で貯湯タンクの上部の高温水を風呂追い焚き熱交換器に供給し、風呂循環回路に熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク下部の熱交換器戻り口に戻ったとき混合抑制手段により、循環流量が多い場合でも上部に勢いよく吹き出すことがなく、貯湯高温水との混合を抑制して貯湯タンク１下部の温水を低くすることができるようになる。
【００１５】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明は、貯湯タンクと、貯湯タンク下部の湯水を供給しタンク上部から高温水を貯湯する加熱手段と、貯湯タンク上部の高温水を取り出し負荷側循環水と熱交換する熱交換器と、前記熱交換器の１次側回路を経由して貯湯タンク上部から下部に湯水を循環させるタンク循環回路と、前記熱交換器の２次側回路を経由して負荷側の循環水を循環させる負荷側循環回路を有し、前記タンク循環回路の循環水が戻る貯湯タンク下部の戻り口に貯湯タンク内の高温水との混合を抑制する混合抑制手段を配設したことを特徴とするものである。
【００１７】
そして、負荷の大きさに応じて熱交換能力を増大させるためタンク循環回路の流量を増加させた場合でも、タンク下部の戻り口より貯湯タンク内に吐出される戻り水は混合抑制手段により吐出速度が減衰されため、貯湯タンク内の高温水を攪拌することはなく、低温の戻り水との混合による温度低下を防止し、熱交換に必要な高温の湯を確保することができる。
【００１８】
第２の発明は、貯湯タンクと、該タンク下部の低温水を吸い込み加熱して貯湯タンク上部へ供給しタンク上部から高温水にしていくヒ−トポンプユニットと、風呂追い焚き時に貯湯タンク上部の高温水を取り出し風呂追い焚き熱交換器を経由してタンク下部に戻すタンク循環回路と、前記風呂追い焚き熱交換器の２次側回路を経由して浴槽水を循環させる風呂循環回路よりなる貯湯式給湯装置であって、前記タンク循環回路の循環水が戻る貯湯タンク下部の戻り口には、貯湯タンク内の高温水との混合を抑制する混合抑制手段を配設し、タンク循環回路の循環量に関係なく、戻り水による攪拌作用を抑制するようにしたことを特徴としたものである。
【００１９】
そして、風呂追い焚き時にタンク循環回路で貯湯タンクの上部の高温水を風呂追い焚き熱交換器に供給し、風呂循環回路に熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク下部の熱交換器戻り口に戻ったとき混合抑制手段により上部に勢いよく吹き出すことがなく、貯湯高温水との混合を抑制してタンク下部の温水を低くすることができるようになる。
【００２０】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【００２１】
第３の発明は、混合抑制手段をタンク下部の戻り口に遮へい板を設けた構成としてある。
【００２２】
そして、風呂追い焚き時にタンク循環回路で貯湯タンクの上部の高温水を風呂追い焚き熱交換器に供給し、風呂循環回路に熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク下部の熱交換器戻り口に戻ったとき遮へい板に当たって横に広がり上部に行かなくなるので貯湯高温水との混合を抑制してタンク下部の温水を低くすることができるようになる。
【００２３】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【００２４】
第４の発明は、混合抑制手段をタンク下部の戻り口に外周部に開口を有するパイプを設けた構成としてある。
【００２５】
そして、風呂追い焚き時にタンク循環回路で貯湯タンクの上部の高温水を風呂追い焚き熱交換器に供給し、風呂循環回路に熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク下部の熱交換器戻り口に戻ったときパイプ側面部の開口から横に吹き出し、上部に勢いよく吹き出ださなくなるので貯湯高温水との混合を抑制してタンク下部の温水を低くすることができるようになる。
【００２６】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【００２７】
第５の発明は、混合抑制手段をタンク下部の戻り口にエルボを設けた構成としてある。
【００２８】
そして、風呂追い焚き時にタンク循環回路で貯湯タンクの上部の高温水を風呂追い焚き熱交換器に供給し、風呂循環回路に熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク下部の熱交換器戻り口に戻ったときエルボの開口から水平に吹き出し、上部に勢いよく吹き出すことがなく、貯湯高温水との混合を抑制してタンク下部の温水を低くすることができるようになる。
【００２９】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１のじっしの形態における貯湯式給湯装置の構成図、図２は同貯湯式給湯装置の要部詳細図である。従来例と同一部分は同一番号を付記し、異なる部分のみ説明する。
【００３１】
図１、図２において、タンク循環回路Ａの循環水が戻る貯湯タンク１下部の戻り口５にその上部を覆い、側部適所に開口を有する遮へい板２１を設け混合抑制手段を形成してある。以下、その作用を説明する。
【００３２】
風呂追い焚き時にタンク循環回路Ａで貯湯タンク１の上部の高温水を風呂追い焚き熱交換器８に供給し、風呂循環回路Ｂに熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク１下部の戻り口５に戻ったとき、遮へい板２１により横に広がるように吹き出し、上部に勢いよく吹き出すことがなく、貯湯高温水との混合を抑制して貯湯タンク１下部の温水を低くすることができるようになる。
【００３３】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路Ａの流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【００３４】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態の要部詳細図である。従来例と同一部分は同一番号を付記し、異なる部分のみ説明する。
【００３５】
図３において、２２は別の実施の形態の混合抑制手段で、貯湯タンク１下部の戻り口５に側面部に開口２３を有するパイプを設けた構成としてある。
【００３６】
そして、実施の形態１と同様に風呂追い焚き時にタンク循環回路で熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク１下部の熱交換器戻り口５に戻ったときパイプ側面部の開口２３から横に吹き出し、上部に勢いよく吹き出ださなくなるので貯湯高温水との混合を抑制して貯湯タンク１下部の温水を低くすることができるようになる。
【００３７】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【００３８】
（実施の形態３）
図４は本発明の第３の実施の形態の要部詳細図である。従来例と同一部分は同一番号を付記し、異なる部分のみ説明する。
【００３９】
図４において、２４は別の実施の形態の混合抑制手段で、貯湯タンク１下部の戻り口５にエルボ状のものを設けた構成としてある。
【００４０】
そして、実施の形態１と同様に風呂追い焚き時にタンク循環回路で熱交換されて比較的低温水になった循環水が貯湯タンク１下部の熱交換器戻り口５に戻ったときエルボ２４の開口から水平に吹き出し、上部に勢いよく吹き出すことがなく、貯湯高温水との混合を抑制してタンク下部の温水を低くすることができるようになる。
【００４１】
つまり、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水を低くくすることが出来て、ヒ−トポンプユニットが貯湯タンクの温水を効率よく沸き上げることが出来るヒ−トポンプ給湯機が提供できる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では加熱手段としてヒートポンプユニットを用いた構成について説明したが、貯湯タンク内にヒータを内蔵させた構成、あるいは外部にヒータユニットを設けた構成など、貯湯タンク上部より高温水を貯湯していく方式のものであれば、本実施の形態の構成に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明に係る貯湯式給湯装置は、風呂追い焚き時にタンク循環回路の流量を多くして浴槽の沸き上げ時間が早い場合でも貯湯タンク下部の温水が上部高温水と混合することがなく、積層状態で貯湯することが可能となるため、下部低温水を供給して効率的な沸き上げを行うヒ−トポンプ給湯機はもちろん、上部高温水を有効に利用する一般的な電気温水器にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯装置の構成図
【図２】同貯湯式給湯装置の要部詳細図
【図３】本発明の実施の形態２の貯湯式給湯装置の要部詳細図
【図４】本発明の実施の形態３の貯湯式給湯装置の要部詳細図
【図５】従来の貯湯式給湯装置の構成図
【符号の説明】
【００４５】
１  貯湯タンク
５  熱交換器戻り口
６  ヒ−トポンプユニット（加熱手段）
８  風呂追い焚き熱交換器（熱交換器）
２１  遮へい板（混合抑制手段）
Ａ  タンク循環回路
Ｂ  風呂循環回路（負荷側循環回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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