JP6604166B2 - Hot water storage water heater - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートポンプ給湯装置などの貯湯式給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply apparatus such as a heat pump hot water supply apparatus.
ヒートポンプ給湯装置は、ヒートポンプを利用して加熱された湯水が貯湯タンクの上部からその内部に流入して貯留され、かつこの貯留された湯水は、貯湯タンクの上部に接続された出湯管を介して給湯先に向けて出湯可能とされているのが通例である。このようなヒートポンプ給湯装置においては、今後予測される熱需要に応じて、必要熱量の湯水を予め沸き上げて貯湯タンク内に貯留させるように制御される。このような制御を的確に行なう上では、貯湯タンク内が蓄熱満杯状態にあるか否かを判断しなければならない場合がある。そこで、従来においては、複数の温度センサを貯湯タンクの上下高さ方向に間隔を隔てて並ぶように設け、かつこれら複数の温度センサによって検出される湯水温度に基づいて貯湯タンク内が蓄熱満杯状態にあるか否かを判断する手段が採用されている。 In the heat pump hot water supply device, hot water heated by using a heat pump flows into the hot water storage tank and is stored therein, and the stored hot water is supplied via a hot water pipe connected to the hot water storage tank. It is usual that hot water can be delivered to the hot water supply destination. In such a heat pump hot-water supply apparatus, it is controlled so that hot water of a necessary heat amount is previously boiled and stored in a hot water storage tank according to a heat demand predicted in the future. In order to perform such control accurately, it may be necessary to determine whether or not the inside of the hot water storage tank is full of heat storage. Therefore, conventionally, a plurality of temperature sensors are provided so as to be arranged at intervals in the vertical direction of the hot water tank, and the hot water tank is filled with heat based on the hot water temperature detected by the multiple temperature sensors. A means for determining whether or not there is is employed.
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように改善すべき余地があった。 However, the prior art has room for improvement as described below.
すなわち、ヒートポンプによって加熱された高温湯水は、貯湯タンク内の上側から下側に向けて順次貯留されていく。このため、貯湯タンクに取り付けられた複数の温度センサの全てによって高温湯水の温度検出がなされ、蓄熱満杯状態であると判断された場合であっても、実際には、最下部の温度センサよりも下方の下部領域には、中低温湯水が存在している場合がある。このような中低温湯水は、給湯設定温度よりも低温であって、そのままでは給湯に利用できない場合が多い。このため、そのような状態を適切に解消することが要望される。 That is, the high-temperature hot water heated by the heat pump is sequentially stored from the upper side to the lower side in the hot water storage tank. For this reason, even when it is determined that the temperature of hot water is detected by all of the plurality of temperature sensors attached to the hot water storage tank and it is determined that the heat storage is full, the temperature sensor is actually lower than the lowest temperature sensor. In the lower region below, there may be medium / low temperature hot water. Such medium and low temperature hot water is often lower than the hot water supply set temperature and cannot be used for hot water supply as it is. For this reason, it is desired to appropriately eliminate such a state.
このような要望に応えるための一手段として、特許文献1に記載された手段がある。同文献に記載されている手段においては、貯湯タンク内の下部に存在する中低温湯水を、貯湯タンク内の上部の高温湯水の領域に送り込むことによって、これらの湯水を混合し、貯湯タンク内に中低温湯水が存在しないようにする。ところが、このような手段によれば、貯湯タンク内の上部に形成されている高温湯水の温度成層が、中低温湯水の混入によって崩される。これでは、貯湯タンク内の湯水分布が不均一化し、給湯温度が不安定になり易い。 As a means for meeting such a demand, there is a means described in Patent Document 1. In the means described in the document, the hot and cold water present in the lower part of the hot water tank is fed into the hot hot water region in the upper part of the hot water tank, thereby mixing the hot water and the hot water in the hot water tank. Make sure there is no medium or low temperature water. However, according to such a means, the temperature stratification of the high temperature hot water formed in the upper part in the hot water storage tank is destroyed by mixing of the medium and low temperature hot water. As a result, the hot water distribution in the hot water storage tank becomes uneven, and the hot water supply temperature tends to become unstable.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、いわゆる全量沸き上げ後の給湯動作時において、給湯温度が不安定となる不具合を抑制しつつ、貯湯タンク内の湯水の全量または略全量を給湯に有効かつ適切に利用できるようにすることが可能な貯湯式給湯装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and suppresses a problem that the hot water temperature becomes unstable during hot water supply operation after so-called full boiling, while suppressing hot water in the hot water storage tank. It is an object of the present invention to provide a hot water storage type hot water supply apparatus that can effectively and appropriately use the entire amount or almost the entire amount of hot water for hot water supply.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供される貯湯式給湯装置は、外部熱源機を利用して加熱された湯水を上
部から内部に流入させて貯留可能であり、かつこの貯留された湯水を上部に接続された出湯管を介して給湯先に向けて出湯可能とされた貯湯タンクと、この貯湯タンクの上下高さ方向に間隔を隔てて設けられ、かつ前記貯湯タンク内の湯水温度を検出するための複数の温度センサと、これら複数の温度センサを利用して検出される湯水温度に基づいて所定の蓄熱満杯状態の沸き上げが完了したか否かを判断可能な判断手段と、を備えている、貯湯式給湯装置であって、前記貯湯タンク内の上部の湯水を前記貯湯タンク内の下部に送り込む第1の湯水循環動作が可能な第1の湯水循環路を備えており、前記判断手段において前記蓄熱満杯状態の沸き上げが完了した旨の判断がなされた際には、前記第1の湯水循環動作が実行されるように構成されていることを特徴としている。
The hot water storage type hot water supply apparatus provided by the present invention is capable of storing hot water heated by using an external heat source device from the upper part to the inside, and a hot water pipe connected to the upper part of the stored hot water. And a plurality of temperature sensors for detecting the temperature of the hot water in the hot water storage tank, the hot water storage tank being capable of discharging hot water toward the hot water supply destination, and an interval in the vertical height direction of the hot water storage tank. And a determination means capable of determining whether or not the boiling of a predetermined heat storage state is completed based on the hot water temperature detected using the plurality of temperature sensors. And a first hot water circulation path capable of performing a first hot water circulation operation for sending hot water in the upper part of the hot water storage tank to the lower part of the hot water storage tank. Boil is complete When the effect of the decision is made it is characterized by being configured such that the first hot water circulation operation is performed.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第1に、貯湯タンク内が蓄熱満杯状態であると判断手段において判断されたときには、貯湯タンク内の上部に存在する高温湯水を貯湯タンク内の下部に送り込むことができるため、貯湯タンク内の下部に、仮に中低温湯水が存在している場合であっても、これらの湯水を混合し、貯湯タンク内の湯水の全量を高温湯水またはこれに近い温度の湯水とすることができる。したがって、貯湯タンク内が蓄熱満杯状態であると判断されているにも拘わらず、実際には一部の湯水は温度が低い状態にあるといった不具合を無くすことが可能である。その結果、給湯に利用できる湯水量を増やし、エネルギ効率を高めることができる。
第2に、貯湯タンク内の上部に存在する高温湯水を貯湯タンク内の下部に送り込むために、特許文献1とは異なり、貯湯タンク内の上部に形成されている温度成層が崩れないようにすることができる。また、貯湯タンク内の下部には、高温湯水と中低温湯水とが混合した湯水領域が発生するが、この領域の湯水は、貯湯タンクから直ちに出湯されることはなく、時間の経過とともに温度の均一化が図られ、温度のばらつきが少ない湯水となる。このようなことから、給湯温度を安定させる効果も得られる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
First, when the determination means determines that the hot water storage tank is full of heat storage, the hot water existing in the upper part of the hot water storage tank can be sent to the lower part of the hot water storage tank. Even if medium and low temperature hot water is present, these hot water and water can be mixed, and the total amount of hot water in the hot water storage tank can be made hot water or hot water close to this temperature. Therefore, although it is determined that the hot water storage tank is in a state of full heat storage, it is possible to eliminate the problem that part of the hot water is actually in a low temperature state. As a result, the amount of hot water that can be used for hot water supply can be increased and energy efficiency can be increased.
Second, in order to send high temperature hot water existing in the upper part of the hot water storage tank to the lower part of the hot water storage tank, unlike Patent Document 1, temperature stratification formed in the upper part of the hot water storage tank is prevented from collapsing. be able to. In addition, a hot water area in which hot water and medium / low temperature hot water are mixed is generated in the lower part of the hot water storage tank. Uniformity is achieved, resulting in hot water with little variation in temperature. From such a thing, the effect of stabilizing hot water supply temperature is also acquired.
本発明において、好ましくは、前記第1の湯水循環動作は、前記複数の温度センサのうち、最下部に設けられた温度センサによって前記貯湯タンク内の上部の湯水と略同一の温度が検出された時点で終了し、または前記湯水の送り込み動作に用いられるポンプの駆動時間が所定時間に達した時点で終了するように構成されている。 In the present invention, preferably, in the first hot water circulation operation, a temperature sensor provided at a lowermost part of the plurality of temperature sensors detects a temperature substantially the same as the hot water in the upper part of the hot water storage tank. It ends at the time, or is configured to end when the driving time of the pump used for the hot water feeding operation reaches a predetermined time.
このような構成によれば、貯湯タンク内の上部から貯湯タンク内の下部に送り込まれる湯水の量を必要かつ十分な量とすることが、高価な流量センサなどを用いることなく簡易かつ的確に実行し得る。 According to such a configuration, the necessary and sufficient amount of hot water sent from the upper part of the hot water storage tank to the lower part of the hot water storage tank is simply and accurately executed without using an expensive flow sensor or the like. Can do.
本発明において、好ましくは、前記第1の湯水循環動作は、湯水沸き上げ温度が給湯設定温度よりも高いときに実行され、そうでないときには実行されないように構成されている。 In the present invention, preferably, the first hot water circulation operation is executed when the hot water boiling temperature is higher than the hot water supply set temperature, and is not executed when it is not.
このような構成によれば、貯湯タンク内の上部の湯水を貯湯タンク内の下部に送り込んで混合させることに起因して、貯湯タンク内に給湯設定温度よりも低い湯水が多く発生し、無駄となるようなことを防止することができる。 According to such a configuration, the hot water in the upper part of the hot water storage tank is fed into the lower part of the hot water tank and mixed, so that a lot of hot water lower than the set hot water temperature is generated in the hot water tank, which is wasteful. This can be prevented.
本発明において、好ましくは、前記貯湯タンク内の下部の湯水を前記貯湯タンク内の上部に送り込む第2の湯水循環動作が可能な第2の湯水循環路を、さらに備えており、前記判断手段において前記蓄熱満杯状態の沸き上げが完了した旨の判断がなされた際に、湯水沸き上げ温度が給湯設定温度よりも高く、かつその温度差が所定温度未満であるときには、前記第1の湯水循環動作が実行される一方、前記湯水沸き上げ温度が給湯設定温度よりも高く、かつその温度差が前記所定温度以上であるときには、前記第2の湯水循環動作が実行されるように構成されている。 In the present invention, preferably, the apparatus further comprises a second hot water circulation path capable of a second hot water circulation operation for sending hot water in the lower part of the hot water tank into the upper part of the hot water tank, When it is determined that the boiling in the heat storage full state is completed, when the boiling water boiling temperature is higher than the hot water supply set temperature and the temperature difference is less than a predetermined temperature, the first hot water circulation operation is performed. When the hot water boiling temperature is higher than the hot water supply set temperature and the temperature difference is equal to or higher than the predetermined temperature, the second hot water circulation operation is executed.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
まず、湯水沸き上げ温度が給湯設定温度よりも僅かに高温である場合には、第1の湯水循環動作が実行されるが、既述したように、第1の湯水循動作においては、貯湯タンク内の温度成層が崩れないため、給湯先には給湯設定温度での給湯を適切に行なうことができる。一方、第2の湯水循環動作においては、既述した特許文献1と同様な方式であるため、貯湯タンク内の温度成層が崩れる現象を招く。ただし、この第2の湯水循環動作は、湯水沸き上げ温度が給湯設定温度よりもかなり高温である場合に実行されるため、給湯先に対し、給湯設定温度の湯水を供給することが可能である。
第1の湯水循環動作においては、貯湯タンク内の下部において中低温湯水と高温湯水との混合がなされるため、最下部の温度センサによる温度検出が不安定となる虞があるが、第2の湯水循環動作においては、そのようなことがない。したがって、湯水循環動作を終了させるための制御手段として、最下部の温度センサによって検出される湯水温度を利用する場合には、第2の湯水循環動作の方が、第1の湯水循環動作よりも高精度な制御が可能となる。このようなことから、本発明の前記構成によれば、第1および第2の湯水循環動作のそれぞれの利点を活かすことができる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
First, when the hot water boiling temperature is slightly higher than the hot water supply set temperature, the first hot water circulation operation is executed. As described above, in the first hot water circulation operation, the hot water storage tank is used. Since the inner temperature stratification does not collapse, hot water supply at the hot water supply set temperature can be appropriately performed at the hot water supply destination. On the other hand, since the second hot water circulation operation is the same method as that of Patent Document 1 described above, the temperature stratification in the hot water storage tank is destroyed. However, since the second hot water circulation operation is executed when the hot water boiling temperature is considerably higher than the hot water supply set temperature, it is possible to supply hot water at the hot water supply set temperature to the hot water supply destination. .
In the first hot water circulation operation, since the medium / low temperature hot water and the high temperature hot water are mixed in the lower part of the hot water storage tank, the temperature detection by the temperature sensor at the bottom may be unstable. This is not the case with hot water circulation. Therefore, when the hot water temperature detected by the temperature sensor at the bottom is used as the control means for terminating the hot water circulation operation, the second hot water circulation operation is more preferable than the first hot water circulation operation. High-precision control is possible. Thus, according to the configuration of the present invention, the advantages of the first and second hot water circulation operations can be utilized.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1に示す貯湯式給湯装置Aは、ヒートポンプ給湯装置であり、ヒートポンプ1と、貯湯タンクユニットUとを組み合わせて構成されている。 A hot water storage type hot water supply apparatus A shown in FIG. 1 is a heat pump hot water supply apparatus, and is configured by combining a heat pump 1 and a hot water storage tank unit U.
ヒートポンプ1は、従来既知のものと同様であり、たとえばCO2などの冷媒の循環路に、ファン10aを利用して取り込まれる空気から熱を吸収する蒸発器10、圧縮器11、凝縮器としての湯水加熱用の熱交換器12、および膨張弁13が設けられたものである。
The heat pump 1 is the same as a conventionally known one. For example, an
貯湯タンクユニットUは、貯湯タンク2、補助熱源機3、制御部4、および貯湯タンク2やその他の部分に接続された後述する複数の配管部を具備している。これら複数の配管部は、図2を参照して後述するように、第1および第2の湯水循環路C1,C2を構成可能とされている。
The hot water storage tank unit U includes a hot
貯湯タンク2の下部および上部は、ヒートポンプ1の熱交換器12に対し、配管50a,50bを介して接続されている。配管50aに設けられたポンプP1が駆動されると、貯湯タンク2内の下部の湯水は、配管50aを介して熱交換器12に送られて加熱されてから、配管50bを介して貯湯タンク2内の上部に戻される。湯水の沸き上げはこのようにして行なわれ、貯湯タンク2内の上部側から下側に向けて高温の湯水が順次溜められていく。貯湯タンク2には、内部の湯水温度を検出するための複数の温度センサSaが上下高さ方向に適当な間隔を隔てて設けられており、貯湯タンク2内における湯水の温度分布
や、これに基づく蓄熱量などを判断することが可能となっている。
The lower part and the upper part of the hot
貯湯タンク2の下部には、入水口61aを有する入水管61および三方弁V3が配管接続され、かつ貯湯タンク2の上部には、出湯口62aを有する出湯管62が接続されている。出湯口62aに配管接続された給湯栓90が開状態にされると、貯湯タンク2内への入水圧によって貯湯タンク2内の湯水は出湯管62に流出し、流出口62aから給湯栓90に供給される。出湯管62には、浴槽94への湯張り給湯用の出湯口64aを有する配管64が分岐接続されている。さらに、出湯管62には、温度センサSbの他、入水管61の分岐配管61bが接続された給湯温度制御用の混合弁V2が設けられている。この混合弁V2は、出湯管62内の湯水に、入水管61の分岐配管61bを通過してくる湯水を流入させ、かつそれらの混合比を変更することによって、給湯温度を給湯設定温度(リモコン40を用いてユーザが設定する給湯温度、あるいは主制御部4が各種の条件に応じて設定する給湯温度)に調整可能とされている。本実施形態では、温水暖房端末91用のポンプP3を備えた配管93内を流通する熱媒を加熱するための熱交換器92も具備されており、前記とは異なった後述する経路で熱交換器92にも給湯が可能とされている。
A
補助熱源機3は、貯湯タンク2内に湯切れが生じた場合に、湯水加熱を行なうためのものであり、その構成は、たとえばガス瞬間式湯沸器と同様である。具体的には、この補助熱源機3は、バーナ30および熱交換器31を備え、熱交換器31に供給された湯水をバーナ30によって迅速に加熱し得る構成である。補助熱源機3の入水側配管部70aは、ポンプP2および三方弁V1を介して貯湯タンク2の上部に繋がっている。補助熱源機3の出湯側配管部70bは、開閉弁V4を有し、かつ出湯管62に繋がっており、また熱交換器92が設けられた配管部71が分岐接続されている。このため、三方弁V1および開閉弁V4の切り替えにより、補助熱源機3を通過して加熱された湯水を給湯栓90、浴槽94、および熱交換器92のそれぞれに供給可能である。
The auxiliary
貯湯タンクユニットUにおいては、図2(a),(b)の太線で示すように、第1および第2の湯水循環路C1,C2を形成可能である。
図2(a)に示す第1の湯水循環路C1は、貯湯タンク2内の上部の湯水を貯湯タンク2内の下部に送り込むための湯水循環路である。この第1の湯水循環路C1においては、ポンプP2を駆動させると、貯湯タンク2内の上部の湯水は、補助熱源機3の入水側配管部70aに流出して補助熱源機3を通過し、その後は出湯側配管部70b、配管部71、および三方弁V3を通過して貯湯タンク2内の下部に流入する。図2(b)に示す第2の湯水循環路C2は、貯湯タンク2内の下部の湯水を貯湯タンク2内の上部に送り込むための湯水循環路である。この第2の湯水循環路C2は、三方弁V1,V3を接続する配管部63を用いて構成されており、ポンプP2を駆動させると、貯湯タンク2内の下部の湯水は、配管部63に流出して補助熱源機3を通過した後に、開閉弁V4、および出湯管62の一部を通過して貯湯タンク2内の上部に流入する。このような第1および第2の湯水循環路C1,C2の切り替えは、制御部4による弁切り替え制御により実行される。
In the hot water storage tank unit U, the first and second hot water circulation paths C1 and C2 can be formed as shown by the thick lines in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
A first hot water circulation path C <b> 1 shown in FIG. 2A is a hot water circulation path for sending hot water in the upper part of the hot
制御部4は、本発明でいう判断手段の一例に相当し、マイクロコンピュータなどを用いて構成されている。この制御部4は、過去の熱需要(給湯運転実績)に基づき、今後の熱需要を予測する学習能力を有しており、熱需要予測などに基づき、貯湯タンクユニットUの各部の動作制御やデータ処理を実行する。また、ヒートポンプ1の制御部(図示略)と協働して貯湯式給湯装置A全体の動作制御も実行する。加えて、制御部4は、貯湯タンク2内の湯水のいわゆる全量沸き上げを行なう場合には、後述するような特徴的な制御を行なうように構成されている。
The control unit 4 corresponds to an example of a determination unit referred to in the present invention, and is configured using a microcomputer or the like. This control unit 4 has a learning ability to predict future heat demand based on past heat demand (hot water supply operation results). Based on the heat demand prediction and the like, operation control of each part of the hot water storage tank unit U Perform data processing. In addition, in cooperation with a control unit (not shown) of the heat pump 1, operation control of the entire hot water storage type hot water supply apparatus A is also executed. In addition, the control unit 4 is configured to perform characteristic control as will be described later when the so-called total amount of hot water in the hot
次に、貯湯式給湯装置Aの作用について説明する。併せて、制御部4の動作処理手順の一例について、図3のフローチャートを参照しつつ説明する。 Next, the operation of the hot water storage type hot water supply apparatus A will be described. In addition, an example of the operation processing procedure of the control unit 4 will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、貯湯タンク2内の湯水のいわゆる全量沸き上げを開始した後には、複数の温度センサSaの全てによって所定の沸き上げ温度が検出された時点で、制御部4は、貯湯タンク2内は蓄熱満杯状態になったものと判断し、沸き上げ動作を終了させる(S1,S2:YES,S3)。このため、沸き上げ終了後であっても、貯湯タンク2内のうち、最下部の温度センサSa1よりも下方の領域には、沸き上げ温度に満たない中低温湯水が存在する虞がある。
First, after starting the so-called boiling of hot water in the hot
次いで、制御部4は、湯水の沸き上げ温度Taと、給湯設定温度Tbとを比較し、湯水の沸き上げ温度Taが給湯設定温度Tbよりも高温であり、かつそれらの温度差が所定未満である場合には、ポンプP2の駆動による第1の湯水循環動作を開始させる(S4:YES,S5:YES,S6)。この第1の湯水循環動作は、図2(a)を参照して説明した第1の湯水循環路C1に湯水を流れさせる動作であり、この動作では、貯湯タンク2内の上部の高温湯水が貯湯タンク2内の下部に送り込まれる。このため、貯湯タンク2内の下部に中低温湯水が存在していたとしても、これらに高温湯水が混合される結果、これらの混合湯水が高温湯水またはこれに近い湯水となり、元々存在していた中低温湯水を実質的に無くすことができる。
Next, the control unit 4 compares the boiling temperature Ta of the hot water with the hot water supply set temperature Tb, the hot water boiling temperature Ta is higher than the hot water supply set temperature Tb, and the temperature difference between them is less than a predetermined value. In some cases, the first hot water circulation operation by driving the pump P2 is started (S4: YES, S5: YES, S6). This first hot water circulation operation is an operation of flowing hot water into the first hot water circulation path C1 described with reference to FIG. 2 (a). In this operation, the hot water in the upper part of the hot
前記した第1の湯水循環動作の開始後において、最下部の温度センサSa1および出湯管62の温度センサSbによる検出温度が略同一になると、その時点でポンプP2の駆動が停止され、第1の湯水循環動作が終了する(S7:YES,S8)。貯湯タンク2内の下部に高温湯水が流入し、かつこの高温湯水が最下部の温度センサSa1の高さまで流入すると、温度センサSa1,Sbによる検出温度は、略同一となる。したがって、このようなタイミングで第1の湯水循環動作を終了させれば、貯湯タンク2内の下部に存在していた中低温湯水を実質的に無くす上で、貯湯タンク2内の下部への高温湯水の流入量に過不足のないものとすることが可能である。また、高温湯水の流入量制御に際し、高価な流量センサを用いるといった必要もない。
When the temperature detected by the temperature sensor Sa1 at the bottom and the temperature sensor Sb of the
前記した第1の湯水循環動作が実行された場合には、貯湯タンク2内の湯水の全量を高温湯水またはこれに近い温度の湯水とすることが可能である。したがって、貯湯タンク2内が蓄熱満杯状態であると制御部4において判断されているにも拘わらず、実際には一部の湯水は温度が低い状態にあるといったことは解消される。このため、補助熱源機3の利用頻度を低くし、エネルギ効率を高めることもできる。また、第1の湯水循環動作においては、貯湯タンク2内の上部に存在する高温湯水を貯湯タンク2内の下部に送り込むために、貯湯タンク2内の上部の温度成層が崩れないようにすることができる。また、貯湯タンク2内の下部において発生した高温湯水と中低温湯水との混合湯水は、その後に給湯動作が開始された場合であっても、貯湯タンク2から直ちに出湯されることはなく、時間の経過とともに温度の均一化が図られ、温度のばらつきが少ない湯水となる。したがって、湯水の沸き上げ温度Taと給湯設定温度Tbとの温度差が所定未満の小さい場合であっても、給湯温度が給湯設定温度を下回るようなことのない安定した温度での給湯が可能である。
When the first hot water circulation operation described above is executed, the total amount of hot water in the hot
一方、前記とは異なり、湯水の沸き上げ温度Taが給湯設定温度Tbよりも高温である場合において、それらの温度差が所定以上に大きい場合には、ポンプP2の駆動による第2の湯水循環動作が開始される(S4:YES,S5:NO、S9)。この第2の湯水循環動作は、図2(b)を参照して説明した第2の湯水循環路C2に湯水を流れさせる動作であり、この動作では、貯湯タンク2内の下部の中低温湯水が貯湯タンク2内の上部に送り込まれ、高温湯水と混合される。このため、やはり貯湯タンク2内の最下部に存在していた中低温湯水を実質的に無くすことができる。その後は、第1の湯水循環動作の場合と同様に、温度センサSa1,Sbによる検出温度が略同一になった時点でポンプP2の駆
動が停止され、第2の湯水循環動作が終了する(S7:YES,S8)。
On the other hand, unlike the above, when the boiling temperature Ta of the hot water is higher than the hot water supply set temperature Tb and the temperature difference is larger than a predetermined value, the second hot water circulation operation by driving the pump P2 is performed. Is started (S4: YES, S5: NO, S9). The second hot water circulation operation is an operation of flowing hot water into the second hot water circulation path C2 described with reference to FIG. 2B. Is fed into the upper part of the hot
第2の湯水循環動作によれば、貯湯タンク2内の上部の高温湯水に中低温湯水が混合されるため、高温湯水の温度成層が崩れる。したがって、給湯温度が不安定になり易い。ただし、本実施形態では、第2の湯水循環動作が実行されるのは、湯水の沸き上げ温度Taが給湯設定温度Tbよりもかなりの高温である場合に限られているため、給湯先への給湯に際し、給湯温度が給湯設定温度Tbを下回るといったことを適切に回避することが可能である。
According to the second hot water circulating operation, the medium and low temperature hot water is mixed with the high temperature hot water in the upper part of the hot
第2の湯水循環動作中には、最下部の温度センサSa1付近において、中低温湯水と高温湯水との混合は行なわれない。これに対し、第1の湯水循環動作中は、最下部の温度センサSa1の付近において、中低温湯水と高温湯水との混合が行なわれる。このため、第2の湯水循環動作の方が第1の湯水循環動作よりも、温度センサSa1によって検出される湯水温度が安定したものとなり、正確な温度計測が可能である。このため、湯水の流量制御の点においては、第2の湯水循環動作の方が第1の湯水循環動作よりも精度が高いものとすることができる。第2の湯水循環動作では、ポンプP2が必要以上に多く運転するといったことをより的確に防止することが可能である。第1の湯水循環動作に代えて、第2の湯水循環路動作が実行される場合には、前記したような利点が得られる。 During the second hot water circulation operation, mixing of the medium / low temperature hot water and the high temperature hot water is not performed in the vicinity of the temperature sensor Sa1 at the bottom. On the other hand, during the first hot water circulating operation, mixing of the medium / low temperature hot water and the high temperature hot water is performed in the vicinity of the temperature sensor Sa1 at the bottom. For this reason, in the second hot water circulation operation, the hot water temperature detected by the temperature sensor Sa1 is more stable than in the first hot water circulation operation, and accurate temperature measurement is possible. For this reason, in terms of hot water flow rate control, the second hot water circulation operation can be more accurate than the first hot water circulation operation. In the second hot water circulation operation, it is possible to more accurately prevent the pump P2 from operating more than necessary. When the second hot water circulation path operation is executed instead of the first hot water circulation operation, the advantages as described above are obtained.
なお、前記した場合とは異なり、湯水の沸き上げ温度Taが給湯設定温度Tbよりも高温でない場合には、前記したような第1または第2の湯水循環動作は行なわれない(S4:NO,エンド)。このようにすれば、貯湯タンク2内のさほど高温ではない湯水が、中低温湯水と混合されることによって、さらにその温度が低下するといったことが回避される。
Unlike the case described above, when the boiling temperature Ta of hot water is not higher than the hot water supply set temperature Tb, the first or second hot water circulation operation as described above is not performed (S4: NO, End). If it does in this way, it will be avoided that the hot water in hot
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る貯湯式給湯装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the hot water storage type hot water supply apparatus according to the present invention can be variously modified within the range intended by the present invention.
上述の実施形態においては、温度センサSa1,Sbによる検出温度が略同一となった場合に、第1および第2の湯水循環動作を終了させているが、これら第1および第2の湯水循環動作を終了させるための具体的な手段はこれに限定されない。たとえば、温度センサSa1の検出温度を、最上部の温度センサSa2と比較して、これらが略同一温度になった時点で動作を終了させるようなことも可能である。また、最下部の温度センサSa1の下方に存在する中低温湯水の量は予め知ることができるため、ポンプP2の運転時間をタイマセットすることによって前記の動作を終了させるといった手段を採用することもできる。もちろん、流量センサを利用し、湯水循環流量の計測値が所定量になった時点で動作を終了させるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, when the temperatures detected by the temperature sensors Sa1 and Sb are substantially the same, the first and second hot water circulation operations are terminated. The specific means for terminating is not limited to this. For example, it is possible to compare the detected temperature of the temperature sensor Sa1 with that of the uppermost temperature sensor Sa2 and terminate the operation when they reach substantially the same temperature. Further, since the amount of the medium / low temperature hot water existing below the lowest temperature sensor Sa1 can be known in advance, it is also possible to adopt means for terminating the above operation by setting the operation time of the pump P2. it can. Of course, the flow sensor may be used to end the operation when the measured value of the hot water circulation flow rate reaches a predetermined amount.
本発明は、第1の湯水循環動作が一定条件下で実行されることを要件とするものであるが、第2の湯水循環動作は必ずしも実行される必要はない。貯湯タンク内の湯水を加熱するための外部熱源機は、ヒートポンプに限らず、他の熱源機を用いることも可能である。 The present invention requires that the first hot water circulation operation is executed under a certain condition, but the second hot water circulation operation is not necessarily executed. The external heat source device for heating the hot water in the hot water storage tank is not limited to the heat pump, and other heat source devices can also be used.
A 貯湯式給湯装置
C1,C2 第1および第2の湯水循環路
U 貯湯タンクユニット
Sa 温度センサ
1 ヒートポンプ(外部熱源機)
2 貯湯タンク
4 制御部(判断手段)
A Hot water storage hot water supply devices C1, C2 First and second hot water circulation paths U Hot water storage tank unit Sa Temperature sensor 1 Heat pump (external heat source machine)
2 Hot water storage tank 4 Control part (judgment means)
Claims (4)
この貯湯タンクの上下高さ方向に間隔を隔てて設けられ、かつ前記貯湯タンク内の湯水温度を検出するための複数の温度センサと、
これら複数の温度センサを利用して検出される湯水温度に基づいて所定の蓄熱満杯状態の沸き上げが完了したか否かを判断可能な判断手段と、
を備えている、貯湯式給湯装置であって、
前記貯湯タンク内の上部の湯水を前記貯湯タンク内の下部に送り込む第1の湯水循環動作が可能な第1の湯水循環路を備えており、
前記判断手段において前記蓄熱満杯状態の沸き上げが完了した旨の判断がなされた際には、前記第1の湯水循環動作が実行されるように構成されていることを特徴とする、貯湯式給湯装置。 Hot water heated using an external heat source machine can be stored by flowing into the inside from the top, and the stored hot water can be discharged toward the hot water supply destination via a hot water pipe connected to the top. A hot water storage tank,
A plurality of temperature sensors provided at intervals in the vertical height direction of the hot water storage tank, and for detecting the hot water temperature in the hot water storage tank;
A determination means capable of determining whether or not the boiling of the predetermined heat storage state is completed based on the hot water temperature detected using the plurality of temperature sensors;
A hot water storage hot water supply device comprising:
A first hot water circulation path capable of a first hot water circulation operation for sending hot water in the upper part of the hot water storage tank to the lower part of the hot water storage tank;
The hot water storage hot water supply system is configured such that the first hot water circulation operation is executed when the determination means determines that the boiling of the heat storage full state is completed. apparatus.
前記第1の湯水循環動作は、前記複数の温度センサのうち、最下部に設けられた温度センサによって前記貯湯タンク内の上部の湯水と略同一の温度が検出された時点で終了し、または前記湯水の送り込み動作に用いられるポンプの駆動時間が所定時間に達した時点で終了するように構成されている、貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply device according to claim 1,
The first hot water circulation operation ends when the temperature sensor provided at the lowermost of the plurality of temperature sensors detects a temperature substantially the same as the hot water in the upper part of the hot water storage tank, or A hot water storage type hot water supply device configured to end when a driving time of a pump used for hot water feeding operation reaches a predetermined time.
前記第1の湯水循環動作は、湯水沸き上げ温度が給湯設定温度よりも高いときに実行され、そうでないときには実行されないように構成されている、貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply device according to claim 1 or 2,
The first hot water circulation operation is performed when the hot water boiling temperature is higher than the hot water supply set temperature, and is not performed when the hot water boiling temperature is not higher.
前記貯湯タンク内の下部の湯水を前記貯湯タンク内の上部に送り込む第2の湯水循環動作が可能な第2の湯水循環路を、さらに備えており、
前記判断手段において前記蓄熱満杯状態の沸き上げが完了した旨の判断がなされた際に、湯水沸き上げ温度が給湯設定温度よりも高く、かつその温度差が所定温度未満であるときには、前記第1の湯水循環動作が実行される一方、
前記湯水沸き上げ温度が給湯設定温度よりも高く、かつその温度差が前記所定温度以上であるときには、前記第2の湯水循環動作が実行されるように構成されている、貯湯式給湯装置。 A hot water storage type hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A second hot water circulation path capable of a second hot water circulation operation for sending the hot water in the lower part of the hot water tank to the upper part of the hot water tank;
When it is determined in the determination means that the boiling in the heat storage full state is completed, when the boiling water boiling temperature is higher than the hot water supply set temperature and the temperature difference is less than a predetermined temperature, the first While hot water circulation operation is performed,
A hot water storage type hot water supply apparatus configured to perform the second hot water circulation operation when the hot water boiling temperature is higher than a preset hot water supply temperature and the temperature difference is equal to or higher than the predetermined temperature.
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