(57)【要約】【課題】試運転時に貯湯槽への水張りと並行して加熱循環回路に自動的に確実に水張りすることのできる貯湯給湯装置を提供すること。【課題解決手段】加熱循環通路６は、貯湯タンク２の下部から湯水を取り出して外部熱源機１０に送る往き側通路６ａと、外部熱源機１０で加熱された湯水を貯湯タンク２の上部に戻す戻り側通路６ｂと、往き側通路６ａに備えられた循環ポンプ２０と、往き側通路６ａと戻り側通路６ｂとを接続して貯湯タンク２をバイパスするためのバイパス通路１６とを備えた貯湯給湯装置１において、循環ポンプ２０は往き側通路６ａの貯湯タンク２下部の接続部より上方に配置され、バイパス通路１６は、往き側通路６ａにおける循環ポンプ２０の上流側且つ循環ポンプ２０の下方となる第１分岐部１７と、戻り側通路６ｂにおける循環ポンプ２０より上方に位置する第２分岐部１８とを接続している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部熱源機と貯湯タンクとの間で湯水を循環して加熱する循環通路を有する貯湯給湯装置であって、加熱循環通路は、貯湯タンクの下部から湯水を取り出して前記外部熱源機に送る往き側通路と、前記外部熱源機で加熱された湯水を貯湯タンクの上部に戻す戻り側通路と、前記往き側通路に設けられた循環ポンプと、前記往き側通路と前記戻り側通路とを接続して貯湯タンクをバイパスするためのバイパス通路とを備えた貯湯給湯装置において、
前記循環ポンプは前記往き側通路の前記貯湯タンク下部の接続部より上方に配置され、
前記バイパス通路は、前記往き側通路における前記循環ポンプの上流側且つ前記循環ポンプの下方となる第１分岐部と、前記戻り側通路における前記循環ポンプより上方に位置する第２分岐部とを接続していることを特徴とする貯湯給湯装置。
【請求項２】
前記戻り側通路における前記第２分岐部に、三方弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の貯湯給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は貯湯給湯装置に関し、特に試運転時に貯湯タンクへの水張りと並行して加熱循環回路及び外部熱源機に自動的に確実に水張りできるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高温の湯水を生成して貯湯し、所望の給湯先に供給可能な貯湯給湯装置が実用に供されている。この種の貯湯給湯装置は、湯水を貯留する為の貯湯タンクを備えたタンクユニットと、貯湯タンク内の湯水を加熱する為の外部熱源機と、タンクユニットと外部熱源機とを接続する加熱循環回路等を備えている。
【０００３】
上記の加熱循環回路は、貯湯タンクの下部から導出した湯水を外部熱源機に導入する往き側通路と、外部熱源機で加熱された湯水を貯湯タンクの上部に戻す戻り側通路とから構成され、循環ポンプの駆動を介して、貯湯タンクの下部から低温の湯水が外部熱源機に送られ、外部熱源機で加熱された高温の湯水が貯湯タンクの上部に戻される。
【０００４】
貯湯給湯装置の設置後に試運転する際には、貯湯ユニット、加熱循環回路、出湯管や注湯配管等の配管系に水張りを行ってエア抜きしてから熱源機を作動させる。この水張り時、注湯電磁弁を開放状態に切換えた状態で、給水管から給水しながら貯湯ユニットに水張りし、その後循環ポンプを駆動して加熱循環回路に水張りすると共に出湯管や注湯配管等の配管系に水張りする。
【０００５】
特許文献１には、試運転時に貯湯ユニットと加熱循環回路に自動的に水張りすることができる貯湯給湯装置が開示されている。すなわち、図３に示す配管構成となり、貯湯ユニット内の水位が循環ポンプの設置高さ位置に達した時点で循環ポンプの駆動を開始するよう制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２２４７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図３に示すように、貯湯給湯装置１００の貯湯タンク１０１、加熱循環回路１０２及び外部熱源機１０７に水張りする際、三方弁１０６を中間位置にして、給水管１０３から貯湯タンク１０１内へ給水していくと水位が上昇していき、貯湯タンク１０１の下部に接続された加熱循環回路１０２の往き側通路１０２ａを経由して、バイパス通路１０４や循環ポンプ１０５に水が満たされた状態になる。貯湯タンク１０１内の水位が循環ポンプ１０５の設置高さ位置に達した時点で循環ポンプ１０５の駆動を開始するよう、制御ユニット１１０にて制御される。
【０００８】
しかし、循環ポンプ１０５よりバイパス通路１０４の方が下方に位置しているため、循環ポンプ１０５にエアが残ってしまい、貯湯タンク１０１の水位が循環ポンプ１０５の設置高さに達し、制御ユニット１１０によって循環ポンプ１０５の駆動開始の制御がされると、循環ポンプ１０５が空運転するおそれがあった。
【０００９】
これを回避するため、図４のように、バイパス通路１０４Ａを循環ポンプ１０５Ａの入口部で分岐するとともに、循環ポンプ１０５Ａの上方で加熱循環回路１０２の戻り側通路１０２ｂと接続することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、この図４の回路配置では、貯湯タンク１０１の水位が循環ポンプ１０５Ａの設置高さに達し、循環ポンプ１０５Ａを駆動した際に、バイパス通路１０４Ａからエアを吸引する場合があり、循環ポンプ１０５Ａが加熱循環回路１０２へ水を押し込む能力が低減し、水張り運転が正常に行えないという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、試運転時に貯湯タンクへの水張りと並行して加熱循環回路及び外部熱源機に自動的に確実に水張りすることができる貯湯給湯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の貯湯給湯装置は、外部熱源機と貯湯タンクとの間で湯水を循環して加熱する循環通路を有する貯湯給湯装置であって、前記循環通路は、貯湯タンクの下部から湯水を取り出して前記外部熱源機に送る往き側通路と、前記外部熱源機で加熱された湯水を貯湯タンクの上部に戻す戻り側通路と、前記往き側通路に設けられた循環ポンプと、前記往き側通路と前記戻り側通路とを接続して貯湯タンクをバイパスするためのバイパス通路とを備えた貯湯給湯装置において、前記循環ポンプは前記往き側通路の前記貯湯タンク下部の接続部より上方に配置され、前記バイパス通路は、前記往き側通路における前記循環ポンプの上流側且つ前記循環ポンプの下方となる第１分岐部と、前記戻り側通路における前記循環ポンプより上方に位置する第２分岐部とを接続していることを特徴としている。
【００１３】
請求項２の貯湯給湯装置は、前記戻り側通路における前記第２分岐部に、三方弁が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、循環ポンプは往き側通路の貯湯タンク下部の接続部より上方に配置され、バイパス通路は、往き側通路における循環ポンプの上流側且つ循環ポンプの下方となる第１分岐部と、戻り側通路における循環ポンプより上方に位置する第２分岐部とを接続している。このため、貯湯タンクの水位が循環ポンプの設置高さに達した際には、バイパス通路にもある程度の水位の水が存在していることになり、循環ポンプの駆動を開始してもバイパス通路からエアを吸引することを防止し、循環ポンプによって加熱循環回路へ水が押し込まれて、確実に、かつ速やかに水張り運転を行うことが可能となる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、循環ポンプより上方に位置する、戻り側通路における第２分岐部に、三方弁が設けられているため、循環ポンプにて水を循環させる際、三方弁による圧力損失が生じないため、加熱循環回路及び外部熱源機に効率的に自動で水張りを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係る貯湯給湯装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例２に係る貯湯給湯装置の概略構成図である。
【図３】従来技術に係る貯湯給湯装置の概略構成図である。
【図４】従来技術に係る貯湯給湯装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
先ず、本発明の貯湯給湯装置１の全体構成について説明する。
図１に示すように、貯湯給湯装置１は、貯湯、給湯、床暖房パネル等の温水暖房端末への温水の供給等の機能を有するものであり、貯湯タンク２を備えたタンクユニット１Ａ、貯湯タンク２内の湯水を加熱する為の外部熱源機１０、タンクユニット１Ａと外部熱源機１０とを接続する加熱循環回路６等を備えている。
【００１９】
タンクユニット１Ａは、貯湯タンク２、補助熱源機３、暖房用熱交換器４、給水通路５、加熱循環回路６、出湯通路７、暖房水を床暖房パネル等に供給する温水暖房回路８、温水暖房回路８の暖房水を加熱する熱利用循環回路９等を備え、これら大部分は外装ケース１１内に一体的に収納されている。尚、外部熱源機１０としては、本実施例ではヒートポンプ式熱源機が活用されているが、ガスエンジンや燃料電池発電ユニットの排熱回収熱交換器等を活用しても良い。
【００２０】
次に、貯湯タンク２について説明する。
図１に示すように、貯湯タンク２は、外部熱源機１０で加熱された高温水（例えば、６５〜９０℃）を貯留可能な密閉タンクで構成され、貯留された湯水の放熱を防ぐ為にタンク周囲は断熱材で覆われている。貯湯タンク２の外周部には、下側から上側に向かって等間隔に湯水温度検知センサ２ａ〜２ｄが順に設けられ、これら複数の湯水温度検知センサ２ａ〜２ｄにより貯湯タンク２内の複数の貯留層の湯水の温度が検出される。
【００２１】
補助熱源機３は、バーナーや熱交換器等を内蔵した公知のガス給湯器で構成されている。補助熱源機３は、貯湯タンク２内の湯水温度が低下した場合等の特別な場合に限り、制御ユニット３５から指令が送信されて燃焼作動され、湯水を加熱するものである。
【００２２】
暖房用熱交換器４は、温水暖房回路８を流れる暖房水を加熱するものであり、熱利用循環回路９の一部となる熱交換通路部４ａと、温水暖房回路８の一部となる熱交換通路部４ｂとを有している。この暖房用熱交換器４において、熱利用循環回路９を流れる高温水と温水暖房回路８を流れる暖房水との間で熱交換され、暖房水が加熱される。
【００２３】
次に、給水通路５について説明する。
図１に示すように、給水通路５は、上水源から低温の上水を貯湯タンク２に供給するものであり、上流端が上水源に接続され、下流端が貯湯タンク２の下部に接続されている。給水通路５の上流側から出湯通路７に接続するバイパス通路１２が分岐されている。
【００２４】
給水通路５の下流側から熱利用循環回路９に接続するバイパス通路１４が分岐され、この分岐部には、蓄熱切換弁１５が設置されている。このバイパス通路１４により、低温の上水を熱利用循環回路９に供給することができ、また逆に、熱利用循環回路９から湯水を貯湯タンク２に戻すことができる。
【００２５】
次に、加熱循環回路６について説明する。
図１に示すように、加熱循環回路６は、貯湯タンク２の下部から湯水を取り出して外部熱源機１０に送る往き側通路６ａと、外部熱源機１０で加熱された湯水を貯湯タンク２の上部に戻す戻り側通路６ｂと、往き側通路６ａに設けられた循環ポンプ２０と、往き側通路６ａと戻り側通路６ｂとを接続して貯湯タンク２をバイパスするためのバイパス通路１６とを備えている。往き側通路６ａの上流端が貯湯タンク２の下部に接続され、戻り側通路６ｂの下流端が貯湯タンク２の上部に接続されている。
【００２６】
バイパス通路１６は、往き側通路６ａにおける循環ポンプ２０の上流側且つ循環ポンプ２０の下方となる第１分岐部１７と、戻り通路６ｂにおける循環ポンプ２０より上方に位置する第２分岐部１８とを接続している。
【００２７】
戻り側通路６ｂとバイパス通路１６が接続された第２分岐部１８に、貯湯タンク２を含めた循環回路と貯湯タンク２をバイパスする循環回路とを選択可能な三方弁１９が設置されている。即ち、三方弁１９は、加熱後の湯水を戻り側通路６ｂを通して貯湯タンク２の上部に戻すか又は外部熱源機１０にバイパス通路１６を介して再度循環させるかを切換え可能である。
【００２８】
往き側通路６ａとバイパス通路１６が接続された第１分岐部１７の下流側であって、往き側通路６ａにおける貯湯タンク２の下部の接続部より上方の部位に循環ポンプ２０が設置され、戻り側通路６ｂにおける第２分岐部１８の上流側に湯水温度検知センサ６ｃが設置されている。往き側通路６ａと戻り側通路６ｂとの間に外部熱源機１０の熱交換器１０ａが設けられている。
【００２９】
次に、出湯通路７について説明する。
図１に示すように、出湯通路７は、貯湯タンク２内に貯湯された湯水を風呂等の所望の給湯先に供給するものであり、給湯栓に接続される給湯通路２１、貯湯タンク２の上部から給湯通路２１に接続されるタンク出湯通路２２、このタンク出湯通路２２から分岐され燃焼式の補助熱源機３に接続される補助加熱通路２３、補助熱源機３から給湯通路２１に接続される補助熱源機出湯通路２４等を有している。
【００３０】
給湯通路２１には、混合弁２５が設置されている。この混合弁２５に給水通路５から分岐したバイパス通路１２が接続されている。補助加熱通路２３に熱利用循環回路９と補助加熱通路２３とを切り換え可能な三方弁２６が設置されている。三方弁２６には、熱利用循環回路９の湯水戻り側通路部９ｂが接続されている。補助加熱通路２３には、圧送ポンプ２７が設置されている。補助熱源機出湯通路２４にタンク水比例弁２８が設置されている。
【００３１】
次に、温水暖房回路８について説明する。
図１に示すように、温水暖房回路８は、床暖房パネルや浴室乾燥機等に供給される暖房水を循環させる回路であり、暖房戻り側通路部８ａ、暖房往き側通路部８ｂを有している。暖房戻り側通路部８ａと暖房往き側通路部８ｂとの間に暖房用熱交換器４の熱交換通路部４ｂが設置されている。
【００３２】
次に、熱利用循環回路９について説明する。
図１に示すように、熱利用循環回路９は、湯水を循環させて温水暖房回路８との間で熱交換を行う閉回路であり、湯水往き側通路部９ａ、湯水戻り側通路部９ｂ、補助加熱通路２３の下流側部分、補助熱源機出湯通路２４の上流側部分を有している。湯水往き側通路部９ａと湯水戻り側通路部９ｂとの間に、暖房用熱交換器４の熱交換通路部４ａが接続されている。
【００３３】
次に、制御ユニット３５について説明する。
図１に示すように、貯湯給湯装置１は、制御ユニット３５によって制御される。各種のセンサの検知信号が制御ユニット３５に送信され、この制御ユニット３５により、貯湯給湯装置１の動作、各種のポンプの作動・停止、各種の弁の開閉状態の切り換え及び開度調整等を制御し、各種運転（給湯運転、湯水加熱運転、暖房運転等）を実行する。
【００３４】
制御ユニット３５は、ユーザーが操作可能な操作リモコン３６との間でデータ通信可能であり、操作リモコン３６のスイッチ操作により各種の運転が設定されると、その指令信号が操作リモコン３６から制御ユニット３５に送信される。
【００３５】
次に、本発明の貯湯給湯装置１の作用及び効果について説明する。
循環ポンプ２０は往き側通路６ａの貯湯タンク２下部の接続部より上方に配置され、バイパス通路１６は、往き側通路６ａにおける循環ポンプ２０の上流側且つ循環ポンプ２０の下方となる第１分岐部１７と、戻り側通路６ｂにおける循環ポンプ２０より上方に位置する第２分岐部１８とを接続している。
【００３６】
このため、貯湯タンク２の水位が循環ポンプ２０の設置高さに達した際には、バイパス通路１６にもある程度の水位の水が存在していることになり、循環ポンプ２０の駆動を開始してもバイパス通路１６からエアを吸引することを防止し、循環ポンプ２０によって加熱循環回路６へ水が押し込まれて、確実に、かつ速やかに水張り運転を行うことが可能となる。
【００３７】
また、循環ポンプ２０より上方に位置する、戻り側通路６ｂにおける第２分岐部１８に、三方弁１９が設けられているため、循環ポンプ２０で水を循環させる際、三方弁１９による圧力損失が生じないため、加熱循環回路６及び外部熱源機１０へ効率的に自動で水張りを行うことができる。
【実施例２】
【００３８】
次に、実施例１の貯湯給湯装置１を部分的に変更した実施例２について説明する。
実施例１において、三方弁１９は、戻り側通路６ｂからバイパス通路１６が分岐された第２分岐部１８に設置されていたが、図２に示すように、実施例２では、往き側通路６ａからバイパス通路１６が分岐された第１分岐部１７に三方弁１９Ａが設置される。その他の構成、作用及び効果については、実施例１と同様であるので説明は省略する。
【００３９】
その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００４０】
１      貯湯給湯装置
２      貯湯タンク
６      加熱循環回路
６ａ    往き側通路
６ｂ    戻り側通路
１０    外部熱源機
１６    バイパス通路
１７    第１分岐部
１８    第２分岐部
１９，１９Ａ    三方弁
２０    循環ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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