JP6597367B2 - Hot water storage hot water supply system - Google Patents
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Description
本発明は、貯湯式給湯システムに関する。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply system.
下記特許文献1は、貯湯式ヒートポンプ給湯器と、瞬間式給湯器との組み合わせにより構成された給湯装置を開示する。上記ヒートポンプ給湯器及び瞬間式給湯器は、貯湯タンクから給湯先までの給湯管路の途中に上記瞬間式給湯器の入水口から出湯口までの経路が介装されるよう直列に接続されている。上記瞬間式給湯器がヒートポンプ給湯器からの給湯に対する補助加熱源として機能する。 Patent Document 1 below discloses a hot water supply apparatus configured by a combination of a hot water storage type heat pump water heater and an instantaneous water heater. The heat pump water heater and the instantaneous water heater are connected in series so that a path from the inlet to the outlet of the instantaneous water heater is interposed in the middle of the hot water supply line from the hot water storage tank to the hot water supply destination. . The instantaneous water heater functions as an auxiliary heating source for hot water supplied from the heat pump water heater.
市場で既に据えつけられて使用されている燃焼式給湯装置などの他の給湯装置に対して、貯湯式給湯システムを後付けで組み合わせることを考えた場合、多数の組合せがあり得る。このため、両者のシステムが、動作状態などを共有するような通信を行える可能性は低い。各々のシステムが単独の制御のもと動作することになると、省エネルギー及びランニングコスト低減を図ることが困難である。 When considering retrofitting a hot water storage hot water supply system to another hot water supply apparatus such as a combustion hot water supply apparatus already installed and used in the market, there are many combinations. For this reason, it is unlikely that both systems can perform communication such as sharing the operating state. When each system operates under independent control, it is difficult to save energy and reduce running costs.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、他の給湯装置に対して後付けで組み合わせることが可能であり、かつ、当該他の給湯装置との間で動作情報の通信をすることなく、省エネルギー及びランニングコスト低減を図ることが可能な貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be combined with another hot water supply apparatus afterward, and communication of operation information with the other hot water supply apparatus. It is an object of the present invention to provide a hot water storage type hot water supply system that can save energy and reduce running costs without having to do the same.
本発明に係る貯湯式給湯システムは、水を加熱する加熱手段と、加熱手段で加熱された湯を貯える貯湯タンクと、貯湯タンクまたは他の給湯装置から供給される湯と、給水管から供給される水との混合割合を調整可能であり、外部の給湯負荷へ供給される湯を生成する第一混合手段と、貯湯タンクから供給される湯と、給水管から供給される水との混合割合を調整可能であり、他の給湯装置への給水を生成する第二混合手段と、貯湯タンクからの湯が第一混合手段へ供給される状態と、他の給湯装置からの湯が第一混合手段へ供給される状態とを切り替える流路切替手段と、第一混合手段、第二混合手段、及び流路切替手段を制御する手段と、を備えるものである。 A hot water storage hot water supply system according to the present invention is supplied from a heating means for heating water, a hot water storage tank for storing hot water heated by the heating means, hot water supplied from a hot water storage tank or other hot water supply devices, and a water supply pipe. The mixing ratio of the first mixing means for generating hot water supplied to the external hot water supply load, the hot water supplied from the hot water storage tank, and the water supplied from the water supply pipe can be adjusted. The second mixing means for generating the water supply to the other hot water supply devices, the state in which the hot water from the hot water storage tank is supplied to the first mixing means, and the hot water from the other hot water supply devices for the first mixing The flow path switching means for switching the state supplied to the means, the first mixing means, the second mixing means, and the means for controlling the flow path switching means are provided.
本発明の貯湯式給湯システムによれば、他の給湯装置に対して後付けで組み合わせることが可能であり、かつ、当該他の給湯装置との間で動作情報の通信をすることなく、省エネルギー及びランニングコスト低減を図ることが可能となる。 According to the hot water storage type hot water supply system of the present invention, it can be retrofitted to another hot water supply apparatus, and energy saving and running can be performed without communication of operation information with the other hot water supply apparatus. Cost reduction can be achieved.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。本明細書において、「水」とは、その温度にかかわらず、冷水から熱湯まで、液状の水全般を含みうるものとする。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Elements common to the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description is simplified or omitted. The present disclosure may include any combination of configurations that can be combined among the configurations described in the following embodiments. In the present specification, “water” can include all liquid water from cold water to hot water regardless of the temperature.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1の貯湯式給湯システム及び、当該システムと組み合わせて使用される燃焼式給湯装置を示す図である。図1に示す本実施の形態の貯湯式給湯システム1は、燃焼式給湯装置300の給水を予熱する機能を有する。すなわち、本実施の形態の貯湯式給湯システム1は、燃焼式給湯装置300に対して、給水予熱方式による組み合わせが可能である。本実施の形態では、外部の給湯負荷(図示の構成では給湯栓22)に対して、貯湯式給湯システム1が生成した湯を供給する状態と、燃焼式給湯装置300が生成した湯を供給する状態とを切り替え可能である。すなわち、本実施の形態の貯湯式給湯システム1は、燃焼式給湯装置300に対して、切替給湯方式による組み合わせが可能である。燃焼式給湯装置300は、「他の給湯装置」の例である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a hot water storage hot water supply system according to Embodiment 1 and a combustion hot water supply apparatus used in combination with the system. The hot water storage type hot water supply system 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 has a function of preheating the water supply of the combustion type hot
貯湯式給湯システム1は、ヒートポンプユニット100、タンクユニット200、及び制御装置120を備える。ヒートポンプユニット100は、水を加熱する加熱手段の例である。ヒートポンプユニット100は、ユニットケース101内に、冷凍サイクルシステムを備える。この冷凍サイクルシステムは、圧縮機2と、熱交換器3と、膨張弁4と、蒸発器5と、これらを環状に接続する冷媒管6とを備える。圧縮機2は、冷媒を圧縮する。冷媒は、例えば、二酸化炭素でもよい。熱交換器3では、圧縮機2で圧縮された高温高圧の冷媒と、水との間で熱を交換する。膨張弁4は、圧縮機2で熱交換した後の高圧冷媒を減圧させる減圧装置の例である。蒸発器5では、膨張弁4で減圧された低圧冷媒と、低温熱源となる流体(例えば外気)との間で熱を交換する。蒸発器5で熱を吸収して蒸発した冷媒ガスは、圧縮機2に吸入される。冷媒として二酸化炭素を用いる場合、高圧側では二酸化炭素の臨界圧を超える条件で運転されることが望ましい。
The hot water storage type hot water supply system 1 includes a
タンクユニット200は、ユニットケース29を備える。ユニットケース29内には、貯湯タンク8、給水管路40の一部、蓄熱回路20の一部、及び給湯管路30が収納される。貯湯タンク8は、積層式の貯湯タンクである。貯湯タンク8は、満水状態に保たれる。貯湯タンク8内には、温度による水の密度差により、上側が高温、下側が低温になる温度成層を形成できる。水道等の水源から送られる水が、給水管路40を通って、タンクユニット200へ供給される。給水管路40の途中には、減圧弁12が接続されている。減圧弁12は、水源水圧を減圧させて所定圧力に調節する。貯湯タンク8は、給水管路40から供給される低温水と、ヒートポンプユニット100で加熱された高温水すなわち湯とを貯留できる。
The
給水管路40は、減圧弁12の下流側で、給水管40aと給水管40bとに分岐する。蓄熱回路20は、往き管20a及び戻り管20bを備える。給湯管路30は、給湯管30a、給湯管30b、給湯管30c、及び給湯管30dを備える。
The
貯湯タンク8は、その下部に、導出口23及び導入口24を備える。給水管40aが導入口24に接続されている。給水管40aを通って供給される低温水が導入口24から貯湯タンク8内に流入する。蓄熱回路20の往き管20aの一端が導出口23に接続されている。往き管20aの他端は、ヒートポンプユニット100の熱交換器3の水の入口に接続されている。往き管20aの途中に循環ポンプ7が接続されている。循環ポンプ7が運転されると、貯湯タンク8の導出口23から取り出された低温水が、往き管20aを通って、ヒートポンプユニット100の熱交換器3へ送られる。
The hot
蓄熱回路20の戻り管20bの一端は、ヒートポンプユニット100の熱交換器3の水の入口に接続されている。貯湯タンク8は、その上部に、導入出口17を備える。戻り管20bの他端と、給湯管路30の給湯管30aの一端とが合流した流路が、導入出口17に接続されている。貯湯タンク8の上部には、温度センサ25が備えられている。利用できる湯が貯湯タンク8内にあるか否か、すなわち基準に比べて高い温度の湯が貯湯タンク8内にあるか否かを、温度センサ25により検知できる。温度センサ25は、給湯管路30に設置してもよい。
One end of the
貯湯タンク8には、さらに複数の温度センサ(図示省略)が、鉛直方向に相異なる位置に、取り付けられてもよい。それらの温度センサにより貯湯タンク8内の鉛直方向の温度分布を検知することで、貯湯タンク8内の貯湯量、蓄熱量などを計算できる。
A plurality of temperature sensors (not shown) may be attached to the hot
タンクユニット200は、流路切替弁9、第一混合弁10、及び第二混合弁11を備える。流路切替弁9は、aポート、bポート、及びcポートを備える。給湯管30aの他端が流路切替弁9のaポートに接続されている。給湯管30bの一端が流路切替弁9のcポートに接続されている。
The
第一混合弁10は、熱源側入口であるaポートと、水側入口であるbポートと、混合水の出口であるcポートとを備える。第二混合弁11は、熱源側入口であるaポートと、水側入口であるbポートと、混合水の出口であるcポートとを備える。給湯管30bの他端側は、二つに分岐し、第一混合弁10の熱源側入口及び第二混合弁11の熱源側入口にそれぞれ接続されている。給水管路40から分岐した給水管40bの下流側は、二つに分岐し、第一混合弁10の水側入口及び第二混合弁11の水側入口にそれぞれ接続されている。
The
給湯管30cの一端が第一混合弁10の出口に接続されている。給湯管30cの他端は、貯湯式給湯システム1の外部の給湯栓22に接続されている。給湯栓22は、外部の給湯負荷の例である。給湯管30cには、温度センサ26が備えられている。給湯栓22への給湯温度を温度センサ26で検知できる。
One end of the hot
給湯管30dの一端が第二混合弁11の出口に接続されている。給湯管30dの他端は、燃焼式給湯装置300から延びた給水管50aに接続されている。流路切替弁9のbポートには、給湯管60の一端が接続されている。給湯管60の他端は、燃焼式給湯装置300から延びた給湯管50bに接続されている。
One end of the hot
流路切替弁9は、aポートをcポートに連通させ、bポートを遮断する第一流路形態と、bポートをcポートに連通させ、aポートを遮断する第二流路形態とを切り替え可能である。第一流路形態にした場合には、貯湯タンク8からの湯を、給湯管30a,30bを通して、第一混合弁10及び第二混合弁11へ供給できる。第二流路形態にした場合には、燃焼式給湯装置300からの湯を、給湯管60及び給湯管30bを通して、第一混合弁10へ供給できる。
The flow
制御装置120は、貯湯式給湯システム1が備えるアクチュエータ及びセンサの各々と電気的に接続される。リモコン装置140は、制御装置120に対し、双方向にデータ通信可能に接続される。リモコン装置140は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン装置140は、浴室または台所等に設置されてもよい。リモコン装置140には、ユーザーが操作するスイッチ等の操作部のほか、例えば液晶表示装置、有機EL表示装置などからなる表示部、音声案内を出力する音声出力部などが搭載されてもよい。ユーザーは、リモコン装置140の操作部を操作することで、例えば運転動作指令、設定値の変更などの入力操作を行うことができる。リモコン装置140は、貯湯式給湯システム1の状態等の情報を表示部に表示することでユーザーに報知してもよい。また、リモコン装置140は、音声出力部から発する音声または音によってユーザーに情報を報知してもよい。制御装置120は、各センサで検知される情報、リモコン装置140に入力されるユーザー操作、並びに、予め記憶されたプログラム及びデータに基づき、貯湯式給湯システム1の動作を制御する。
The
貯湯タンク8に湯を蓄積する蓄熱運転のときには、以下のようになる。ヒートポンプユニット100及び循環ポンプ7が運転される。貯湯タンク8の導出口23から取り出された低温水が、往き管20aを通って、ヒートポンプユニット100の熱交換器3へ送られる。当該低温水は、熱交換器3で冷媒の熱により加熱され、高温水すなわち湯になる。当該湯は、戻り管20bを通ってタンクユニット200に戻り、導入出口17から貯湯タンク8内に流入する。このようにして、貯湯タンク8内で上から下に向かって湯が蓄積されていく。リモコン装置140からユーザーが入力した開始時刻を過ぎたときに、制御装置120が蓄熱運転を開始してもよい。貯湯タンク8内の貯湯量または蓄熱量が目標値に達したときに、蓄熱運転を終了してもよい。
At the time of the heat storage operation in which hot water is stored in the hot
給湯管30dには、温度センサ18a及び流量センサ21aが備えられている。タンクユニット200から燃焼式給湯装置300へ供給される給水の温度及び流量を温度センサ18a及び流量センサ21aにより検知できる。給湯管60には、温度センサ18b及び流量センサ21bが備えられている。燃焼式給湯装置300からタンクユニット200へ供給される湯の温度及び流量を温度センサ18b及び流量センサ21bにより検知できる。
The hot
給湯管30dには、凍結防止ヒータ19aが備えられている。給湯管60には、凍結防止ヒータ19bが備えられている。凍結防止ヒータ19a,19bは、凍結防止構造の例である。凍結防止構造は、ヒータに限定されない。凍結防止構造は、断熱材等により配管を被覆する断熱構造(図示省略)を備えてもよい。凍結防止構造を備えることで、冬季における配管の凍結をより確実に防止できる。
The hot
制御装置120は、燃焼式給湯装置300が受け入れ可能な給水の上限温度(以下、「受け入れ可能温度」と称する)の情報を記憶してもよい。ユーザーが、リモコン装置140にて、受け入れ可能温度の値を、希望する値に設定可能でもよい。受け入れ可能温度は、例えば、25℃〜35℃の範囲内の値でもよい。受け入れ可能温度は、例えば、30℃でもよい。
制御装置120は、第二混合弁11の動作を制御することで、タンクユニット200から燃焼式給湯装置300へ供給される給水の温度(以下、「給水予熱温度」と称する)を制御できる。制御装置120は、温度センサ18aで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度以下になるように、第二混合弁11を制御してもよい。制御装置120は、温度センサ18aで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度に等しくなるように、第二混合弁11を制御してもよい。
The
燃焼式給湯装置300は、第一加熱部13、浴槽循環ポンプ15、及び第二加熱部16をユニットケース31内に備える。第一加熱部13及び第二加熱部16は、燃料の燃焼熱によって水を加熱する。燃焼式給湯装置300は、管路50を介して、貯湯式給湯システム1のタンクユニット200と接続されている。管路50は、給水管50a及び給湯管50bを備える。給水管50aは、第一加熱部13の入口と、タンクユニット200の給湯管30dとの間をつなぐ。給湯管50bは、第一加熱部13の出口と、タンクユニット200の給湯管60との間をつなぐ。第一加熱部13は、タンクユニット200から給湯管30d及び給水管50aを通って供給される給水を加熱する。
The combustion hot
燃焼式給湯装置300は、浴槽循環回路70を介して、浴室にある浴槽500と接続されている。浴槽循環回路70は、浴槽往き管70a及び浴槽戻り管70bを備える。浴槽往き管70aは、第二加熱部16の出口と、浴槽500との間をつなぐ。浴槽往き管70aの途中に浴槽循環ポンプ15が接続されている。浴槽戻り管70bは、第二加熱部16の入口と、浴槽500との間をつなぐ。浴槽循環ポンプ15は、浴槽戻り管70bの途中に接続されてもよい。
Combustion type hot
燃焼式給湯装置300は、電磁弁14、バイパス管80、制御装置130、及びリモコン装置150をさらに備える。バイパス管80は、給湯管50bと浴槽往き管70aとの間をつなぐ。電磁弁14は、バイパス管80を開閉する。
Combustion hot
制御装置130は、燃焼式給湯装置300が備えるアクチュエータ及びセンサの各々と電気的に接続される。リモコン装置150は、制御装置130に対し、双方向にデータ通信可能に接続される。リモコン装置150は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン装置150は、浴室または台所等に設置されてもよい。リモコン装置150には、ユーザーが操作するスイッチ等の操作部のほか、例えば液晶表示装置、有機EL表示装置などからなる表示部、音声案内を出力する音声出力部などが搭載されてもよい。ユーザーは、リモコン装置150の操作部を操作することで、例えば運転動作指令、設定値の変更などの入力操作を行うことができる。リモコン装置150は、燃焼式給湯装置300の状態等の情報を表示部に表示することでユーザーに報知してもよい。また、リモコン装置150は、音声出力部から発する音声または音によってユーザーに情報を報知してもよい。制御装置130は、各センサで検知される情報、リモコン装置150に入力されるユーザー操作、並びに、予め記憶されたプログラム及びデータに基づき、燃焼式給湯装置300の動作を制御する。
ユーザーが湯はり運転の開始指令をリモコン装置150に入力すると、以下のようになる。電磁弁14が開かれる。第一加熱部13が運転される。第一加熱部13で加熱された湯が、バイパス管80及び浴槽循環回路70を通って、浴槽500内に注入される。例えば浴槽往き管70aに備えられた温度センサ(図示省略)で検知される湯温が、ユーザーがリモコン装置150にて予め設定した温度に等しくなるように、第一加熱部13が制御される。例えば給湯管50bに備えられた流量センサ(図示省略)で検知される情報に基づいて、浴槽500内に注入された湯量が所定量に達したとみなされる場合に、電磁弁14が閉じられることで、湯はり運転を終了する。
When the user inputs a hot water operation start command to the
ユーザーが追焚き運転の開始指令をリモコン装置150に入力すると、以下のようになる。浴槽循環ポンプ15及び第二加熱部16が運転される。浴槽500内の浴水が浴槽戻り管70bを通って第二加熱部16に導かれる。第二加熱部16で加熱された浴水が浴槽往き管70aを通って浴槽500内に戻ることで、浴槽500内の浴水の温度が上昇する。例えば浴槽戻り管70bに備えられた温度センサ(図示省略)で検知される湯温が、所定温度に達した場合に、追焚き運転が終了されてもよい。
When the user inputs a chasing operation start command to the
図2は、実施の形態1において実行される制御ルーチンのフローチャートである。浴槽500への湯はり時の動作について、図2のフローチャートを参照して以下に説明する。
FIG. 2 is a flowchart of a control routine executed in the first embodiment. The operation when hot water is poured into the
ステップS10で、貯湯式給湯システム1の制御装置120は、利用できる湯が貯湯タンク8内にあるか否か、すなわち基準に比べて高い温度の湯が貯湯タンク8内にあるか否かを、判断する。すなわち、温度センサ25で検知された貯湯温度が基準温度に比べて高いか否かを判断する。この基準温度の値は、制御装置120に予め記憶されていてもよい。この基準温度の値を、ユーザーが、リモコン装置140にて、希望する値に設定可能でもよい。
In step S10, the
利用できる湯が貯湯タンク8内に無い場合、すなわち基準温度に比べて高い温度の湯が貯湯タンク8内に無い場合には、ステップS10からステップS12へ移行する。ステップS12で、制御装置120は、第二混合弁11を水側全開の状態に切り替える。すなわち、水側の混合割合が100%または最大になるように第二混合弁11を制御する。本実施の形態であれば、利用できる湯が貯湯タンク8内に無い場合、すなわち基準に比べて高い温度の湯が貯湯タンク8内に無い場合には、給水管40bから供給される低温水が、貯湯タンク8を通ることなく、第二混合弁11及び給湯管30dを通って、そのまま給水として燃焼式給湯装置300へ送られる。
If there is no hot water available in the hot
利用できる湯が貯湯タンク8内にある場合、すなわち基準温度に比べて高い温度の湯が貯湯タンク8内にある場合には、ステップS10からステップS11へ移行する。ステップS11で、制御装置120は、流路切替弁9を貯湯タンク8側に切り替える。すなわち、流路切替弁9が第一流路形態になるように制御する。ステップS11からステップS13へ移行する。ステップS13で、制御装置120は、第二混合弁11を貯湯タンク8側に切り替える。ステップS13からステップS14へ移行する。ステップS14で、制御装置120は、温度センサ18aで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度以下になるように、第二混合弁11を制御してもよい。ステップS14で、制御装置120は、温度センサ18aで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度に等しくなるように、第二混合弁11を制御してもよい。
When hot water that can be used is in the hot
ステップS12またはステップS14からステップS15へ移行する。ステップS15で、燃焼式給湯装置300の制御装置130は、電磁弁14を開くとともに、第一加熱部13を運転する。これにより、以下のようになる。タンクユニット200から給湯管30d及び給水管50aを通って供給される給水が第一加熱部13で加熱される。第一加熱部13で加熱された湯は、給湯管50bからバイパス管80へ流れ、浴槽循環回路70を経由して、浴槽500内に注入される。
The process proceeds from step S12 or step S14 to step S15. In step S15, the
本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。浴槽500に湯はりするときに、貯湯式給湯システム1により、燃焼式給湯装置300への給水を予熱できる。浴槽500の湯はりは、負荷が大きい。浴槽500の湯はりに必要な熱のすべてを燃焼式給湯装置300で発生すると、ランニングコストが高騰する可能性がある。貯湯式給湯システム1により、燃焼式給湯装置300への給水を予熱することで、燃焼式給湯装置300で発生すべき熱量を軽減でき、ランニングコストを軽減できる。給水予熱温度が、燃焼式給湯装置300の受け入れ可能温度以下になるように制御されるので、燃焼式給湯装置300側の設定を変更するなどの必要がなく、また、浴槽500との間の流路構成を変更する必要もない。
In the present embodiment, the following effects can be obtained. When hot water is poured into the
利用できる湯が貯湯タンク8内に無い場合には、給水管40bから供給された低温水がそのまま燃焼式給湯装置300へ送られる。燃焼式給湯装置300は、当該低温水を、要求される温度まで加熱する能力を有する。このため、貯湯タンク8の湯を使い切った場合、またはヒートポンプユニット100が故障した場合であっても、支障なく給湯の利用が可能である。
When there is no hot water available in the hot
図3は、実施の形態1において実行される制御ルーチンのフローチャートである。給湯栓22への給湯時の動作について、図3のフローチャートを参照して以下に説明する。
FIG. 3 is a flowchart of a control routine executed in the first embodiment. The operation during hot water supply to the
ステップS16で、貯湯式給湯システム1の制御装置120は、利用できる湯が貯湯タンク8内にあるか否かを判断する。ステップS16の処理は、前述したステップS10の処理と同じであるので、説明を省略する。利用できる湯が貯湯タンク8内にある場合には、ステップS16からステップS17へ移行する。ステップS17で、制御装置120は、流路切替弁9を貯湯タンク8側に切り替える。すなわち、流路切替弁9が第一流路形態になるように制御する。
In step S <b> 16, the
これに対し、利用できる湯が貯湯タンク8内に無い場合には、ステップS16からステップS18へ移行する。ステップS18で、制御装置120は、流路切替弁9を燃焼式給湯装置300側に切り替える。すなわち、流路切替弁9が第二流路形態になるように制御する。ステップS18からステップS19へ移行する。ステップS18で、制御装置120は、第二混合弁11を水側全開の状態に切り替える。すなわち、水側の混合割合が100%または最大になるように第二混合弁11を制御する。
On the other hand, when there is no hot water available in the hot
ステップS17またはステップS19からステップS20へ移行する。ステップS20で、制御装置120は、第一混合弁10を熱源側に切り替える。ステップS20からステップS21へ移行する。ステップS21で、制御装置120は、温度センサ26で検知される給湯栓22への給湯温度が、目標値に等しくなるように、第一混合弁10を制御する。ユーザーが、リモコン装置140にて、給湯栓22への給湯温度の目標値を、希望する値に設定可能でもよい。給湯栓22への給湯温度の目標値が制御装置120に予め記憶されていてもよい。
The process proceeds from step S17 or step S19 to step S20. In step S20, the
本実施の形態であれば、以下のようになる。利用できる湯が貯湯タンク8内にある場合には、貯湯タンク8からの湯が、給湯管30a、流路切替弁9、給湯管30b、第一混合弁10、及び給湯管30cを経由して、給湯栓22への給湯に供される。これに対し、利用できる湯が貯湯タンク8内に無い場合には、給水管40bから供給された低温水が、第二混合弁11、給湯管30d、給水管50aを通って燃焼式給湯装置300の第一加熱部13に送られ、第一加熱部13により加熱される。この加熱された湯が、給湯管50b、給湯管60、流路切替弁9、給湯管30b、第一混合弁10、及び給湯管30cを経由して、給湯栓22への給湯に供される。
In this embodiment, it is as follows. When hot water that can be used is in the hot
本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。給水管路40を燃焼式給湯装置300に接続する必要がない。このため、流路構成を簡単にできる。流路切替弁9を切り替えることで、貯湯タンク8を熱源に利用して給湯栓22へ給湯する状態と、燃焼式給湯装置300を熱源に利用して給湯栓22へ給湯する状態とを、容易に切り替え可能である。このため、貯湯タンク8内の、利用できる湯の有無に応じて、容易に切り替え可能である。貯湯タンク8が湯切れした場合であっても、支障なく給湯栓22へ給湯できる。このため、ユーザーは、貯湯タンク8の湯切れを心配せずに、給湯を利用できる。ヒートポンプユニット100は、省エネルギーかつ低ランニングコストで湯を生成できる。このため、貯湯タンク8の湯を無駄なく使い切ることは、省エネルギーかつ低ランニングコストに寄与する。
In the present embodiment, the following effects can be obtained. There is no need to connect the
図4は、実施の形態1において実行される制御ルーチンのフローチャートである。浴槽500の湯はりと給湯栓22への給湯を同時に行うときの動作について、図4のフローチャートを参照して以下に説明する。
FIG. 4 is a flowchart of a control routine executed in the first embodiment. The operation when the hot water of the
ステップS22で、貯湯式給湯システム1の制御装置120は、利用できる湯が貯湯タンク8内にあるか否かを判断する。ステップS22の処理は、前述したステップS10の処理と同じであるので、説明を省略する。利用できる湯が貯湯タンク8内にある場合には、ステップS22からステップS23へ移行する。ステップS23で、制御装置120は、流路切替弁9を貯湯タンク8側に切り替える。すなわち、流路切替弁9が第一流路形態になるように制御する。ステップS23からステップS24へ移行する。ステップS24で、制御装置120は、第一混合弁10及び第二混合弁11を熱源側に切り替える。ステップS24からステップS25へ移行する。
In step S <b> 22, the
ステップS25で、制御装置120は、温度センサ26で検知される給湯栓22への給湯温度が、目標値に等しくなるように、第一混合弁10を制御する。ステップS25で、制御装置120は、温度センサ18aで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度以下になるように、第二混合弁11を制御してもよい。ステップS25で、制御装置120は、温度センサ18aで検知される給水予熱温度が、受け入れ可能温度に等しくなるように、第二混合弁11を制御してもよい。ステップS25で、燃焼式給湯装置300の制御装置130は、電磁弁14を開くとともに、第一加熱部13を運転する。これにより、以下のようになる。タンクユニット200から給湯管30d及び給水管50aを通って供給される給水が第一加熱部13で加熱される。この給水は、貯湯式給湯システム1により予熱されている。第一加熱部13で加熱された湯は、給湯管50bからバイパス管80へ流れ、浴槽循環回路70を経由して、浴槽500内に注入される。
In step S25, the
これに対し、利用できる湯が貯湯タンク8内に無い場合には、ステップS22からステップS26へ移行する。ステップS26で、制御装置120は、流路切替弁9を燃焼式給湯装置300側に切り替える。すなわち、流路切替弁9が第二流路形態になるように制御する。ステップS26からステップS27へ移行する。ステップS27で、制御装置120は、第一混合弁10を熱源側に切り替える。ステップS27で、制御装置120は、第二混合弁11を水側全開の状態に切り替える。すなわち、水側の混合割合が100%または最大になるように第二混合弁11を制御する。ステップS27からステップS28へ移行する。
On the other hand, when there is no hot water available in the hot
ステップS28では、以下のようになる。制御装置120は、温度センサ26で検知される給湯栓22への給湯温度が、目標値に等しくなるように、第一混合弁10を制御する。燃焼式給湯装置300の制御装置130は、電磁弁14を開くとともに、第一加熱部13を運転し、タンクユニット200から給湯管30d及び給水管50aを通って供給される給水を加熱する。この給水は、貯湯式給湯システム1で予熱されていない低温水である。第一加熱部13で加熱された湯のうちの一部は、給湯管50b、給湯管60、流路切替弁9、及び給湯管30bを経由して、第一混合弁10の熱源側入口に流入する。第一加熱部13で加熱された湯のうちの残りの分は、給湯管50bからバイパス管80へ流れ、浴槽循環回路70を経由して、浴槽500内に注入される。
In step S28, it is as follows. The
以上説明した本実施の形態の貯湯式給湯システム1は、既に取り付けられている他の給湯装置、例えば燃焼式給湯装置300に対して、容易に後付けで組み合わせることが可能である。貯湯式給湯システム1の制御装置120と、他の給湯装置、例えば燃焼式給湯装置300の制御装置130との間で、動作情報の通信をする必要はない。このため、様々な種類の他の給湯装置に対して、貯湯式給湯システム1を組み合わせることが可能である。他の給湯装置に対して貯湯式給湯システム1を組み合わせることで、省エネルギー及びランニングコスト低減が図れる。
The hot water storage type hot water supply system 1 of the present embodiment described above can be easily retrofitted to other hot water supply apparatuses that are already installed, for example, the combustion type hot
貯湯式給湯システム1の制御装置120は、以下の(1)〜(3)の少なくとも一つを行うことで、燃焼式給湯装置300の状態を検知してもよい。
The
(1)燃焼式給湯装置300の運転の有無を検知してもよい。給湯栓22へ給湯している最中に、温度センサ18aで検知された温度と、温度センサ18bで検知された温度とを比較することで、燃焼式給湯装置300の運転の有無を検知できる。例えば、温度センサ18bで検知された温度が、温度センサ18aで検知された温度より高い場合には、燃焼式給湯装置300が運転しているとみなせる。例えば、温度センサ18bで検知された温度が、温度センサ18aで検知された温度に実質的に等しい場合、すなわち両者の温度差が小さい場合には、燃焼式給湯装置300が運転していないとみなせる。
(1) The presence or absence of operation of the combustion-type hot
(2)浴槽500への湯はり動作の最中か否かを検知してもよい。例えば、流量センサ21bで検知された流量が、流量センサ21aで検知された流量に比べて低い場合には、浴槽500への湯はり動作の最中であるとみなせる。流量センサ21bで検知された流量が、流量センサ21aで検知された流量に実質的に等しい場合、すなわち両者の差が小さい場合には、浴槽500への湯はり動作の最中でないとみなせる。
(2) It may be detected whether or not the hot water application to the
(3)燃焼式給湯装置300の異常の可能性の有無を検知してもよい。例えば、流量センサ21a,21bで検知された流量が共に基準より高く、かつ、温度センサ18bで検知された温度と温度センサ18aで検知された温度との差が基準より小さい場合には、燃焼式給湯装置300の異常の可能性があるとみなせる。
(3) The presence or absence of a possibility of abnormality of the combustion type hot
貯湯式給湯システム1の制御装置120は、上記のようにして検知した燃焼式給湯装置300の状態に関する情報をユーザーに報知するように制御してもよい。例えば、当該情報を、リモコン装置140の表示部に表示したり、リモコン装置140の音声出力部から音声で出力したりすることで、ユーザーに報知してもよい。
The
給湯栓22へ給湯している最中に貯湯タンク8の湯切れが起こった際には、貯湯タンク8の湯を使用する状態から、燃焼式給湯装置300を運転する状態へ切り替わる。この場合に、貯湯タンク8の湯が完全になくなる前に、燃焼式給湯装置300を起動させてもよい。この場合に、給湯管50b及び給湯管60の内部に滞留していた低温水を、給湯栓22への給湯に少しずつ混ぜて排出してもよい。これらのことで、給湯栓22への給湯温度の変動を抑制できる。
When hot water in the hot
制御装置120は、貯湯タンク8内の貯湯量または蓄熱量の低下が温度センサ25により確認され、湯切れが起こりうると予想される場合には、流路切替弁9を貯湯タンク8側から徐々に燃焼式給湯装置300側へ遷移させてもよい。すなわち、流路切替弁9を第一流路形態から徐々に第二流路形態へ切り替えてもよい。このようにすることで、温度センサ26で検知される給湯栓22への給湯温度の変動を確実に抑制できる。
When the temperature sensor 25 confirms that the amount of hot water stored in the hot
貯湯タンク8の湯切れ、または、貯湯タンク8内の貯湯量もしくは蓄熱量の低下に応じて、流路切替弁9が貯湯タンク8側から燃焼式給湯装置300側へ切り替えられる。この際に、給湯管50b及び給湯管60の内部に滞留した低温水が給湯栓22へ大量に流れると、給湯温度が変動し、ユーザーが不快に感じる可能性がある。当該可能性を小さくするために、制御装置120は、貯湯タンク8からの出湯を停止する際に、給湯栓22への給湯流量が通常よりも低い流量になるように、第二混合弁11で調整してもよい。これにより、ユーザーの不快感を抑制できる。
The flow
制御装置120は、流路切替弁9を貯湯タンク8側から燃焼式給湯装置300側へ遷移させた際に、給湯管50b及び給湯管60の内部に滞留した低温水の排出が終了するまで、第二混合弁11の水側の開度を、例えば微開の状態まで、小さくしてもよい。この「微開の状態」とは、応答性のためにクリアランスが存在する混合弁を第二混合弁11として使用した場合、当該混合弁のクリアランスによって達成されてもよい。第二混合弁11の水側の開度を小さくすることで、燃焼式給湯装置300への給水流量が低下し、燃焼式給湯装置300から第一混合弁10への給湯流量が低下する。よって、給湯管50b及び給湯管60の内部に滞留した低温水が給湯栓22へ少量ずつ流れるので、給湯温度の変動を軽減できる。その後、制御装置120は、温度センサ26で検知される給湯温度が目標値または基準値に達した場合に、第二混合弁11の水側の開度を大きくしてもよい。
When the
以上のようにすることで、給湯栓22へ給湯している最中に、貯湯タンク8の湯切れ、または、貯湯タンク8内の貯湯量もしくは蓄熱量の低下に応じて、流路切替弁9が貯湯タンク8側から燃焼式給湯装置300側へ切り替えられた場合でも、給湯栓22への給湯温度の変動を確実に軽減できる。また、貯湯式給湯システム1の制御装置120と、燃焼式給湯装置300の制御装置130との間で、通信を行う必要もない。
As described above, during the hot water supply to the
図5は、実施の形態1の貯湯式給湯システム1が備える制御装置120のハードウェアの例を示す図である。制御装置120の各機能は、処理回路により実現される。図5に示す例では、制御装置120の処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ121と少なくとも1つのメモリ122とを備える。処理回路が少なくとも1つのプロセッサ121と少なくとも1つのメモリ122とを備える場合、制御装置120の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも1つのメモリ122に格納される。少なくとも1つのプロセッサ121は、少なくとも1つのメモリ122に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置120の各機能を実現する。少なくとも1つのプロセッサ121は、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう。例えば、少なくとも1つのメモリ122は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disc)等である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of hardware of the
図6は、実施の形態1の貯湯式給湯システム1が備える制御装置120のハードウェアの他の例を示す図である。図6に示す例では、制御装置120の処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア123を備える。処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェア123を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものである。制御装置120の各部の機能がそれぞれ処理回路で実現されても良い。また、制御装置120の各部の機能がまとめて処理回路で実現されても良い。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of hardware of the
また、制御装置120の各機能について、一部を専用のハードウェア123で実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。処理回路は、ハードウェア123、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、制御装置120の各機能を実現しても良い。
Further, a part of each function of the
実施の形態1では、単一の制御装置120により貯湯式給湯システム1の動作を制御する例について説明した。このような構成に限らず、複数の制御装置が連携することで、貯湯式給湯システム1の動作が制御されるような構成でもよい。
In Embodiment 1, the example which controls operation | movement of the hot water storage type hot-water supply system 1 with the
1 貯湯式給湯システム、 2 圧縮機、 3 熱交換器、 4 膨張弁、 5 蒸発器、 6 冷媒管、 7 循環ポンプ、 8 貯湯タンク、 9 流路切替弁、 10 第一混合弁、 11 第二混合弁、 12 減圧弁、 13 第一加熱部、 14 電磁弁、 15 浴槽循環ポンプ、 16 第二加熱部、 17 導入出口、 18a,18b 温度センサ、 19a,19b 凍結防止ヒータ、 20 蓄熱回路、 20a 往き管、 20b 戻り管、 21a,21b 流量センサ、 22 給湯栓、 23 導出口、 24 導入口、 25,26 温度センサ、 29 ユニットケース、 30 給湯管路、 30a,30b,30c,30d 給湯管、 31 ユニットケース、 40 給水管路、 40a,40b 給水管、 50 管路、 50a 給水管、 50b 給湯管、 60 給湯管、 70 浴槽循環回路、 70a 浴槽往き管、 70b 浴槽戻り管、 80 バイパス管、 100 ヒートポンプユニット、 101 ユニットケース、 120 制御装置、 121 プロセッサ、 122 メモリ、 123 ハードウェア、 130 制御装置、 140,150 リモコン装置、 200 タンクユニット、 300 燃焼式給湯装置、 500 浴槽 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water storage type hot water supply system, 2 Compressor, 3 Heat exchanger, 4 Expansion valve, 5 Evaporator, 6 Refrigerant pipe, 7 Circulation pump, 8 Hot water storage tank, 9 Flow path switching valve, 10 1st mixing valve, 11 2nd Mixing valve, 12 Pressure reducing valve, 13 First heating unit, 14 Solenoid valve, 15 Bath circulation pump, 16 Second heating unit, 17 Inlet / outlet, 18a, 18b Temperature sensor, 19a, 19b Antifreeze heater, 20 Thermal storage circuit, 20a Outward pipe, 20b Return pipe, 21a, 21b Flow rate sensor, 22 Hot water tap, 23 Outlet port, 24 Inlet port, 25, 26 Temperature sensor, 29 Unit case, 30 Hot water supply line, 30a, 30b, 30c, 30d Hot water pipe, 31 unit case, 40 water supply pipe, 40a, 40b water supply pipe, 50 pipe, 50a water supply pipe, 0b hot water supply pipe, 60 hot water supply pipe, 70 bathtub circulation circuit, 70a bathtub return pipe, 70b bathtub return pipe, 80 bypass pipe, 100 heat pump unit, 101 unit case, 120 control device, 121 processor, 122 memory, 123 hardware, 130 Control device, 140,150 remote control device, 200 tank unit, 300 combustion hot water supply device, 500 bathtub
Claims (7)
前記加熱手段で加熱された湯を貯える貯湯タンクと、
前記貯湯タンクまたは他の給湯装置から供給される湯と、給水管から供給される水との混合割合を調整可能であり、外部の給湯負荷へ供給される湯を生成する第一混合手段と、
前記貯湯タンクから供給される湯と、給水管から供給される水との混合割合を調整可能であり、前記他の給湯装置への給水を生成する第二混合手段と、
前記貯湯タンクからの湯が前記第一混合手段へ供給される状態と、前記他の給湯装置からの湯が前記第一混合手段へ供給される状態とを切り替える流路切替手段と、
前記第一混合手段、前記第二混合手段、及び前記流路切替手段を制御する手段と、
を備える貯湯式給湯システム。 Heating means for heating water;
A hot water storage tank for storing hot water heated by the heating means;
A mixing ratio of hot water supplied from the hot water storage tank or other hot water supply device and water supplied from a water supply pipe can be adjusted, and first mixing means for generating hot water supplied to an external hot water supply load;
A mixing ratio of hot water supplied from the hot water storage tank and water supplied from a water supply pipe is adjustable, and second mixing means for generating water to be supplied to the other hot water supply device;
Channel switching means for switching between a state in which hot water from the hot water storage tank is supplied to the first mixing means and a state in which hot water from the other hot water supply device is supplied to the first mixing means;
Means for controlling the first mixing means, the second mixing means, and the flow path switching means;
A hot water storage hot water system.
前記他の給湯装置の状態に関する情報を報知する手段と、
を備える請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の貯湯式給湯システム。 Means for detecting the state of the other hot water supply device;
Means for notifying information on the state of the other hot water supply device;
A hot water storage hot water supply system according to any one of claims 1 to 6 .
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Applications Claiming Priority (1)
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