給湯機
【課題】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。
【解決手段】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。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。
【解決手段】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。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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク式の給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２９５８１号公報
【特許文献２】特開２００８−４５８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１の給湯機の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例２の給湯機の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例３の給湯機の概略構成図である。
【図４】本発明の実施例４の給湯機の概略構成図である。
【図５】本発明の実施例５の給湯機の概略構成図である。
【図６】本発明の実施例６の給湯機の概略構成図である。
【図７】本発明の実施例７の給湯機の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【実施例１】
【００２３】
次に、本発明の給湯機の実施例１について説明する。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
給湯混合弁は、給湯管９ａに設けた給湯温度センサがリモコン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。
【００３７】
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。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明の給湯機の実施例２について説明する。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【実施例３】
【００４９】
次に、本発明の給湯機の実施例３について説明する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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の回転数低減でき、消費電力の低減が可能である。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【実施例４】
【００６５】
次に、本発明の給湯機の実施例４について説明する。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【実施例５】
【００７７】
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、湯張り回路に給水加熱用熱交換器が設けられるものである。
【実施例６】
【００７８】
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。
【００７９】
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、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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下部にある熱を有効に使うことが可能になる。
【００８３】
また、本発明では、給水バイパス管５ａ，給水切換弁３３は必ず時も必要でなく、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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【符号の説明】
【００９１】
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク式の給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２９５８１号公報
【特許文献２】特開２００８−４５８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１の給湯機の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例２の給湯機の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例３の給湯機の概略構成図である。
【図４】本発明の実施例４の給湯機の概略構成図である。
【図５】本発明の実施例５の給湯機の概略構成図である。
【図６】本発明の実施例６の給湯機の概略構成図である。
【図７】本発明の実施例７の給湯機の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【実施例１】
【００２３】
次に、本発明の給湯機の実施例１について説明する。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
給湯混合弁は、給湯管９ａに設けた給湯温度センサがリモコン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。
【００３７】
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。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明の給湯機の実施例２について説明する。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【実施例３】
【００４９】
次に、本発明の給湯機の実施例３について説明する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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の回転数低減でき、消費電力の低減が可能である。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【実施例４】
【００６５】
次に、本発明の給湯機の実施例４について説明する。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【実施例５】
【００７７】
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、湯張り回路に給水加熱用熱交換器が設けられるものである。
【実施例６】
【００７８】
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。
【００７９】
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、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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下部にある熱を有効に使うことが可能になる。
【００８３】
また、本発明では、給水バイパス管５ａ，給水切換弁３３は必ず時も必要でなく、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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【符号の説明】
【００９１】
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
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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項１に記載の給湯機。
【請求項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項２に記載の給湯機。
【請求項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項３に記載の給湯機。
【請求項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項２から４のいずれか一項に記載の給湯機。
【請求項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。
【請求項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項１に記載の給湯機。
【請求項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項２に記載の給湯機。
【請求項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項３に記載の給湯機。
【請求項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項２から４のいずれか一項に記載の給湯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１２７７７３（Ｐ２０１１−１２７７７３Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８３５７３（Ｐ２００９−２８３５７３）
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]