JP2023112901A - 給湯システム - Google Patents
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Abstract
【課題】出湯端末から安定した出湯量で湯水を出湯させる。【解決手段】給水加圧ポンプ37が停止しているときに、給水回路3内の水圧が所定の作動開始圧力未満になると、所定の定格回転数より低い所定の駆動開始回転数で給水加圧ポンプ37の作動を開始させ、駆動開始回転数で給水加圧ポンプ37の作動を開始させたときに、出湯端末400の使用が検出された場合、給水加圧ポンプ37の回転数を駆動開始回転数から定格回転数に上昇させる。【選択図】図1
Description
本発明は、給湯システムに関する。特に、本発明は、出湯端末が使用されていないときに給水加圧ポンプを作動させて給水回路内の水圧を維持する給水加圧制御が実行される給湯システムに関する。
ポンプの負荷低減のため、始動開始から所定時間、ポンプを定格回転数の60~96%の始動回転数で作動させ、所定時間後に始動回転数から定格回転数に上昇させることや、始動開始時にポンプを低回転数で作動させた後、定格回転数まで徐々に回転数を上昇させることが提案されている(例えば、特許文献1や特許文献2)。
ところで、瞬間湯沸器単独では多量の湯水を出湯端末に供給することが困難であるため、従来から複数のシャワーやカランなどの出湯端末に所定の給湯温度の湯水を多量に供給する必要がある理美容院などの施設では、加熱熱源で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、給水源からの水を受水する給水タンクと、給水タンクから加熱熱源、貯湯タンク及び出湯端末に水を供給する給水回路と、給水回路に設けられた給水加圧ポンプとを有する給湯システムが利用されており、給水加圧ポンプを作動させて出湯端末に湯水を供給している。
上記のような給湯システムでは、出湯端末が開栓されて湯水の使用が開始されたとき、出湯開始時から安定して所定の出湯量で湯水が出湯されるように給水回路内の水圧を加圧状態で維持する必要がある。そのため、出湯端末が使用されていないときに給水回路内の水圧が低下した場合、給水回路内の水圧を維持するため、給水加圧ポンプを作動させる給水加圧制御が実行される。このような出湯端末が閉栓された状態でポンプを作動させると、ポンプの負荷が大きくなるから、給水加圧制御では、特許文献1や特許文献2のように定格回転数より低い始動回転数で給水加圧ポンプを作動させ、所定時間後に定格回転数で作動させることが好ましい。
しかしながら、出湯端末での湯水の使用状況に関わらず、所定時間後に低い始動回転数から高い定格回転数に給水加圧ポンプの回転数を上昇させると、給水加圧制御が開始された後にユーザが出湯端末で湯水の使用を開始した場合、ユーザが湯栓を操作していないにも関わらず、急に出湯量が増加する。また、給水加圧ポンプの回転数を徐々に上昇させる場合でも、ユーザが湯栓を操作していないにも関わらず、徐々に出湯量が増加する。このため、いずれの場合でも、出湯端末での湯水の利用における利便性及び快適性が損なわれるという問題がある。
本発明は上記課題を解決するものであり、本発明の目的は、出湯端末が使用されていないときに給水加圧ポンプを作動させて給水回路内の水圧を維持する給水加圧制御が実行される給湯システムにおいて、出湯端末から安定した出湯量で湯水を出湯させることにある。
本発明によれば、
加熱熱源と、
加熱熱源で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、
加熱熱源と貯湯タンクとの間で湯水を循環させる加熱循環回路と、
貯湯タンクから出湯端末に湯水を供給する給湯往き管と、
給水源から供給される水を受水する給水タンクと、
給水タンクから加熱熱源、貯湯タンク及び出湯端末に水を供給する給水回路と
給水回路に設けられた給水加圧ポンプと、
給水回路内の水圧を検出する圧力検出手段と、
出湯端末での水又は湯水の使用を検出する使用検出手段と、
給水回路内の水圧を維持する給水加圧制御を実行する制御装置と、を有し
制御装置は、給水加圧ポンプが停止しているときに、給水回路内の水圧が所定の作動開始圧力未満になると、所定の定格回転数より低い所定の駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させ、
駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させたときに、出湯端末の使用が検出された場合、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から定格回転数に上昇させる制御構成を有する給湯システムが提供される。
加熱熱源と、
加熱熱源で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、
加熱熱源と貯湯タンクとの間で湯水を循環させる加熱循環回路と、
貯湯タンクから出湯端末に湯水を供給する給湯往き管と、
給水源から供給される水を受水する給水タンクと、
給水タンクから加熱熱源、貯湯タンク及び出湯端末に水を供給する給水回路と
給水回路に設けられた給水加圧ポンプと、
給水回路内の水圧を検出する圧力検出手段と、
出湯端末での水又は湯水の使用を検出する使用検出手段と、
給水回路内の水圧を維持する給水加圧制御を実行する制御装置と、を有し
制御装置は、給水加圧ポンプが停止しているときに、給水回路内の水圧が所定の作動開始圧力未満になると、所定の定格回転数より低い所定の駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させ、
駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させたときに、出湯端末の使用が検出された場合、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から定格回転数に上昇させる制御構成を有する給湯システムが提供される。
上記給湯システムによれば、給水加圧ポンプが停止しているときに、給水回路内の水圧が所定の作動開始圧力未満になると、所定の定格回転数より低い所定の駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させるから、給水加圧ポンプの負荷を低減することができる。なお、本明細書において、定格回転数とは、出湯端末が使用されているときに給水加圧ポンプを作動させる設定回転数を意味する。
また、上記給湯システムによれば、駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させたときに、出湯端末の使用が検出された場合、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から定格回転数に上昇させるから、給水加圧制御の開始時に出湯端末が開栓されると、直ちに所定の出湯量で湯水を出湯させることができる。
好ましくは、上記給湯システムにおいて、
制御装置は、駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させたときに、出湯端末の使用が検出されない場合、所定の回転数漸増時間内に、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から定格回転数まで徐々に上昇させる。
制御装置は、駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させたときに、出湯端末の使用が検出されない場合、所定の回転数漸増時間内に、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から定格回転数まで徐々に上昇させる。
上記給湯システムによれば、駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させたときに、出湯端末の使用が検出されない場合、所定の回転数漸増時間内に、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から定格回転数まで徐々に上昇させるから、出湯端末が閉栓された状態で給水加圧ポンプを作動させるときの負荷をより低減することができる。
好ましくは、上記給湯システムにおいて、
制御装置は、回転数漸増時間内に、出湯端末の使用が検出された場合、給水加圧ポンプの回転数を定格回転数に上昇させる。
制御装置は、回転数漸増時間内に、出湯端末の使用が検出された場合、給水加圧ポンプの回転数を定格回転数に上昇させる。
上記給湯システムによれば、回転数漸増時間内に、出湯端末の使用が検出された場合、給水加圧ポンプの回転数を定格回転数に上昇させるから、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から徐々に上昇させる途中で出湯端末が開栓されると、直ちに所定の出湯量で湯水を出湯させることができる。
好ましくは、上記給湯システムにおいて、
制御装置は、給水加圧ポンプを作動させているときに、出湯端末の使用が検出されず、、且つ給水回路内の水圧が所定の停止圧力以上の状態が、所定の停止判定時間、継続していれば、給水加圧ポンプを停止させる。
制御装置は、給水加圧ポンプを作動させているときに、出湯端末の使用が検出されず、、且つ給水回路内の水圧が所定の停止圧力以上の状態が、所定の停止判定時間、継続していれば、給水加圧ポンプを停止させる。
理美容院などの施設では小流量から大流量の範囲でシャワーが使用されるだけでなく、シャワーが短時間内に断続的に使用されたりすることもある。このため、出湯端末の使用が検出されず、給水回路内の水圧が所定の停止圧力以上になったときに直ちに給水加圧ポンプを停止させると、給水加圧ポンプの作動、停止が頻繁に繰り返され、耐久性を低下させる虞がある。
しかしながら、上記給湯システムによれば、出湯端末の使用が検出されず、且つ水圧が停止圧力以上の状態となっても、その状態が所定の停止判定時間、継続していなければ、給水加圧ポンプを停止させないから、出湯端末での頻繁な出湯量の変更に対応することができるとともに、給水加圧ポンプの耐久性の低下を防止することができる。
好ましくは、上記給湯システムにおいて、
使用検出手段として、給水回路内を流れる水の流量を検出する水量検出手段を有し、
水量検出手段が所定の下限流量より多い流量を検出した場合、出湯端末の使用を検出する。
使用検出手段として、給水回路内を流れる水の流量を検出する水量検出手段を有し、
水量検出手段が所定の下限流量より多い流量を検出した場合、出湯端末の使用を検出する。
上記給システムによれば、使用検出手段として、給水回路内を流れる水の流量を検出する水量検出手段を有し、水量検出手段が所定の下限流量より多い流量を検出した場合、出湯端末の使用を検出するから、確実に出湯端末の使用を検出することができる。
好ましくは、上記給湯システムにおいて、
貯湯タンクから出湯端末に出湯された湯水を貯湯タンクに戻す給湯戻り管を有し、
給湯往き管と給湯戻り管とにより、貯湯タンクと出湯端末との間で湯水を循環させる即湯循環回路を有する。
貯湯タンクから出湯端末に出湯された湯水を貯湯タンクに戻す給湯戻り管を有し、
給湯往き管と給湯戻り管とにより、貯湯タンクと出湯端末との間で湯水を循環させる即湯循環回路を有する。
上記給湯システムによれば、安定した給湯温度の湯水を出湯端末に供給することができるため、理美容院などの施設の給湯システムに好適に使用することができる。
以上のように、本発明によれば、出湯端末が使用されていないときに給水加圧ポンプを作動させて給水回路内の水圧を維持する給水加圧制御が実行される給湯システムにおいて、出湯端末から安定した出湯量で湯水を出湯させることができるから、ユーザの利便性及び快適性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態に係る給湯システムを説明する。
図1は、本実施の形態の給湯システムの一例を示す概略構成図である。この給湯システムは、理美容院などの商業施設に利用することができる。給湯システムは、給湯加圧タンクユニット1と熱源機ユニット500とを備え、給湯加圧タンクユニット1から複数のシャワーやカランなどの出湯端末400に水や湯水が供給されるように構成されている。熱源機ユニット500は、加熱熱源である第1ガス熱源機501と第2ガス熱源機502とを有する。給湯加圧タンクユニット1は、一次給水を受水する給水タンク2と、第1及び第2ガス熱源機501,502で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンク6とを備える。なお、給湯システムは、加熱熱源として1台または3台以上のガス熱源機を有してもよいし、ガス熱源機の代わりにヒートポンプや電気ヒータなどを用いてもよい。
図1は、本実施の形態の給湯システムの一例を示す概略構成図である。この給湯システムは、理美容院などの商業施設に利用することができる。給湯システムは、給湯加圧タンクユニット1と熱源機ユニット500とを備え、給湯加圧タンクユニット1から複数のシャワーやカランなどの出湯端末400に水や湯水が供給されるように構成されている。熱源機ユニット500は、加熱熱源である第1ガス熱源機501と第2ガス熱源機502とを有する。給湯加圧タンクユニット1は、一次給水を受水する給水タンク2と、第1及び第2ガス熱源機501,502で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンク6とを備える。なお、給湯システムは、加熱熱源として1台または3台以上のガス熱源機を有してもよいし、ガス熱源機の代わりにヒートポンプや電気ヒータなどを用いてもよい。
第1及び第2ガス熱源機501,502は、ガス給湯器であり、図示しないが、筐体内にガスバーナや熱交換器などを有する加熱ユニットを有する。第1及び第2ガス熱源機501,502と貯湯タンク6とは、貯湯タンク6からの湯水や給水タンク2からの水を第1及び第2ガス熱源機501,502に送る加熱往き管40と、第1及び第2ガス熱源機501,502で加熱された湯水を貯湯タンク6に戻す加熱戻り管44とからなる加熱循環回路により接続されている。
加熱往き管40は、一端が貯湯タンク6の下部に接続され、他端が第1ガス熱源機501と第2ガス熱源機502とに接続されるように中途で第1加熱往き管41と第2加熱往き管42とに分岐されている。加熱戻り管44は、一端が各ガス熱源機501,502に接続された第1加熱戻り管45と第2加熱戻り管46とが中途で合流し、他端が貯湯タンク6の上部に接続されている。また、加熱往き管40における第1及び第2加熱往き管41,42の分岐部より上流側で、後述する給水管3との合流部より下流側には、加熱往き温度センサ50が介設されている。
第1及び第2加熱往き管41,42にはそれぞれ、第1加熱循環ポンプ51及び第2加熱循環ポンプ52が介設され、第1及び第2加熱循環ポンプ51,52の下流側には、逆止弁53,54が介設されている。従って、第1及び第2加熱循環ポンプ51,52を作動させるとともに、第1及び第2ガス熱源機501,502を作動させることにより、第1及び第2ガス熱源機501,502で加熱された湯水が貯湯タンク6に貯湯される。第1及び第2加熱循環ポンプ51,52は給湯制御装置Cに接続されており、給湯制御装置Cからの制御信号によりその作動及び停止や回転数が制御される。また、第1及び第2ガス熱源機501,502の熱源機制御装置C1,C2は、給湯制御装置Cと接続されており、給湯制御装置Cからの制御信号により第1及び第2ガス熱源機501,502の作動が制御される。加熱往き温度センサ50で検出される検出温度の検出信号は給湯制御装置Cに出力され、ガス熱源機501,502内に配設された図示しない各種センサで検出される検出温度の検出信号は、熱源機制御装置C1,C2に出力される。
貯湯タンク6の下部に接続された加熱往き管40には、給水管3との合流部より上流側に、貯湯タンク6から加熱往き管40に供給される湯水の温度を検出するタンク下温度センサ55と、バルブ56とが介設されている。タンク下温度センサ55で検出される検出温度の検出信号は、給湯制御装置Cに出力される。バルブ56は、手動で開閉可能なものだが、給湯制御装置Cからの制御信号により開閉制御される構成としてもよい。
貯湯タンク6は、耐食性に優れた金属(例えば、ステンレス)製のタンクであり、図示しないが、外周が断熱材によって覆われている。本実施の形態の貯湯タンク6の容量は、例えば、50Lである。貯湯タンク6の下部には、既述した加熱往き管40と、後述する出湯端末400からの湯水を戻す給湯戻り管72とが接続されており、貯湯タンク6の上部には、既述した加熱戻り管44と、後述する出湯端末400に繋がる給湯往き管71とが接続されている。貯湯タンク6には、内部の湯水の温度を検出するための第1貯湯温度センサ61、第2貯湯温度センサ62、及び第3貯湯温度センサ63が、上方から順に、所定の間隔をあけて取り付けられている。また、給湯加圧タンクユニット1は、貯湯タンク6の下方に、外気温を検出する外気温温度センサ80を有する。これらの温度センサ61,62,63,80で検出される検出温度の検出信号は、給湯制御装置Cに出力される。
貯湯タンク6の上部に接続された加熱戻り管44には、貯湯タンク6内の空気を排気するための自動エア抜き弁57と、貯湯タンク6に流入する湯水の温度を検出する加熱戻り温度センサ58とが介設されている。加熱戻り温度センサ58で検出される検出温度の検出信号は、給湯制御装置Cに出力される。
貯湯タンク6の上方には、ガス熱源機501,502、貯湯タンク6や出湯端末400に給水するための略矩形箱状の給水タンク2が配設されている。本実施の形態の給水タンク2の容量は、例えば、45Lである。給水タンク2の上部には、市水が流れてくる一次給水管10が接続され、給水タンク2の下部には、給水管3が接続されている。一次給水管10は、2本の第1一次給水管11と第2一次給水管12とに分岐して給水タンク2に接続されており、第1及び第2一次給水管11,12にはそれぞれ、上流側から順に、第1ガバナ13及び第2ガバナ14と第1給水電磁弁15及び第2給水電磁弁16とが介設されている。第1及び第2給水電磁弁15,16は給湯制御装置Cと接続されており、給湯制御装置Cからの制御信号により開閉制御される。このように、複数の一次給水管11,12を給水タンク2に接続することにより、圧力損失を低減して、短時間で給水タンク2に水を給水することができる。図示しないが、給水タンク2は、一部、大気開放されている。
給水タンク2は、第1及び第2一次給水管11,12の接続口より下方で給水管3の接続口より上方の一側壁に開口を有する。この側壁の開口には、オーバーフロー管200が接続されている。給水タンク2の他の一側壁には、給水タンク2内の水位を検出するオーバーフロートセンサ22、Hiフロートセンサ23、Lowフロートセンサ24、及び低水位フロートセンサ25が、上方から順に、所定の間隔で配設されている。図示しないが、給水タンク2内には、一端がオーバーフロー管200に連通し、他端がオーバーフロートセンサ22と略同一の高さで、上方に開放する略U字状のトラップ管が配設されている。このため、余分な水は、トラップ管及びオーバーフロー管200を通って外部に排出される。フロートセンサ22,23,24,25で検出される水位の検出信号は、給湯制御装置Cに出力される。
給水タンク2の下部に一端が接続された給水管3は、水が並列に流れるように、上流側で第1給水管31と第2給水管32とに分岐している。第1給水管31と第2給水管32との分岐部より上流側には、給水加圧ポンプ37が介設されている。給水加圧ポンプ37は給湯制御装置Cに接続されており、給湯制御装置Cからの制御信号によりその作動及び停止や回転数が制御される。
第1給水管31には、上流側から順に、逆止弁33と、水圧を検出する圧力センサ(圧力検出手段)35とが介設されており、第2給水管32には、上流側から順に、逆止弁34と、水の流量を検出する水量センサ(水量検出手段)36とが介設されている。並列の水路を設けることなく、圧力センサと水量センサとを単一の水路に介設することもできるが、水が並列に流れるように水路を形成して、各水路に圧力センサと水量センサとを介設することにより、圧力損失を低減することができる。なお、各水路で水の流量は異なるが、圧力損失が分かっていれば、水量センサ36で検出される水の流量から給水管3全体の水の流量を算出することができる。圧力センサ35で検出される検出圧力の検出信号や水量センサ36で検出される検出流量の検出信号は、給湯制御装置Cに出力される。
第1給水管31と第2給水管32とは、圧力センサ35及び水量センサ36より下流側の合流部で合流しており、給水管3の他端は、貯湯タンク6の下部に接続された加熱往き管40との合流部に繋がっている。また、給水管3は、第1及び第2給水管31,32の合流部より下流側で、出湯端末400に接続される給水往き管38に分岐している。従って、本実施の形態では、給水加圧ポンプ37を作動させることにより、貯湯タンク6、ガス熱源機501,502や出湯端末400に水が供給され、第1及び第2給水管31,32や給水往き管38を含む給水管3が給水回路を構成する。給水往き管38は、出湯端末400のシャワーやカランの数などに応じて複数に分岐している。給水往き管38の分岐部より下流側の給水管3には、逆止弁39が介設されている。
貯湯タンク6の下部に一端が接続された給湯戻り管72は、他端が出湯端末400で給湯往き管71と接続されている。給湯戻り管72には、即湯循環ポンプ73が介設され、即湯循環ポンプ73の下流側には、即湯戻り温度センサ74と、逆止弁75とが介設されている。従って、本実施の形態では、即湯循環ポンプ73を作動させることによって、貯湯タンク6と出湯端末400との間で湯水が循環され、貯湯タンク6と出湯端末400との間を接続する給湯往き管71及び給湯戻り管72が即湯循環回路を構成する。
本実施の形態の給湯システムにおける給水加圧制御については後述するが、主たる運転制御について概要すると、出湯端末400の湯栓が開栓されて、給水加圧ポンプ37の作動が開始されたときに、第3貯湯温度センサ63で検出される湯水の温度が所定の貯湯開始温度より高ければ、第1及び第2加熱循環ポンプ51,52を作動させることなく、給水タンク2から給水管3及び貯湯タンク6に接続されたタンク下の加熱往き管40を介して貯湯タンク6に水が供給され、貯湯タンク6内の湯水が給湯往き管71を介して出湯端末400に供給される。また、貯湯タンク6内への水の供給により湯水の温度が低下してきて、第3貯湯温度センサ63で検出される湯水の温度が貯湯開始温度以下になると、第1及び第2加熱循環ポンプ51,52の作動が開始されて、貯湯タンク6の下部から加熱往き管40に湯水が供給され、給水タンク2からの水と貯湯タンク6からの湯水とが混合されて、第1及び第2ガス熱源機501,502に供給される。そして、第1及び第2ガス熱源機501,502で所定の出湯温度に加熱された湯水が加熱戻り管44を介して貯湯タンク6に戻される。また、貯湯タンク6から給湯往き管71に湯水が送出され、給湯往き管71を介して出湯端末400に湯水が供給される(出湯制御)。
また、全ての出湯端末400が閉栓された状態で、第3貯湯温度センサ63で検出される湯水の温度が貯湯開始温度以下になると、第1及び第2加熱循環ポンプ51,52の作動が開始されて、貯湯タンク6内の湯水が第1及び第2ガス熱源機501,502に供給され、第1及び第2ガス熱源機501,502で所定の出湯温度に加熱された湯水が貯湯タンク6に戻されることにより、貯湯タンク6内の湯水の温度が維持される(貯湯制御)。
また、全ての出湯端末400が閉栓された状態で、所定の即湯開始時間が経過して給湯往き管71及び給湯戻り管72内に滞留する湯水の温度が低下した場合、即湯循環ポンプ73の作動が開始されることにより、貯湯タンク6と出湯端末400との間で、給湯往き管71及び給湯戻り管72を介して湯水が循環される(即湯制御)。
なお、第1及び第2加熱循環ポンプ51,52は、出湯端末400での湯水の使用量や即湯制御の設定等に応じて、同時にまたは個別に作動され、それに応じて第1及び第2ガス熱源機501,502も、同時にまたは個別に作動される。
給湯システムは、給湯加圧タンクユニット1に設けられた給湯制御装置Cと、第1及び第2ガス熱源機501,502に設けられた熱源機制御装置C1,C2と、給湯システムの運転に関する操作をユーザが行うためのリモコンRとを備える。給湯制御装置Cと熱源機制御装置C1,C2とは、相互に通信可能に有線または無線により接続されており、給湯制御装置CとリモコンRとは、相互に通信可能に有線または無線により接続されている。
リモコンRは、ユーザによる図示しない操作スイッチの操作に応じて、給湯システムの電源のオンオフ、貯湯タンク6内の湯水の貯湯設定温度(出湯制御や貯湯制御において第1及び第2ガス熱源機501,502から出湯される湯水の出湯温度)、水圧モードの設定などの運転操作情報を給湯制御装置Cに指示するように構成された端末装置である。リモコンRには、給湯システムの各種情報を表示する表示器が備えられている。なお、リモコンRの代わりに、またはリモコンRとともに、給湯制御装置Cと通信可能に接続されたスマートホンやタブレット端末などの携帯端末を用いることができる。
給湯制御装置C及び熱源機制御装置C1,C2はそれぞれ、CPU、ROM、RAM、インターフェース回路等を含む1つ以上の電子回路ユニットにより構成される。メモリには、各種運転プログラムや運転プログラムを実行するための設定値などの各種データが格納されている。
給湯制御装置Cには、既述した各種センサ(温度センサ50,55,58,61,62,63,74,80、圧力センサ35、水量センサ36、フロートセンサ22~25)の検出信号が入力されるとともに、リモコンRから運転操作情報が入力される。また、熱源機制御装置C1,C2には、第1及び第2ガス熱源機501,502に設けられた図示しない各種センサからの検出信号が入力され、制御信号を給湯制御装置Cに出力する。そして、給湯制御装置Cは、ガス熱源機501,502、各種ポンプ37,51,52,73、給水電磁弁15,16などの作動制御を行うことで、給湯システム全体の運転制御を行う。従って、本実施の形態では、給湯制御装置C及び熱源機制御装置C1,C2が、給湯システムの制御装置を構成する。なお、熱源機制御装置C1,C2を設けることなく、1つの制御装置で給湯システム全体の運転制御を行ってもよい。
次に、図2を参照して本実施の形態の給湯システムにおける給水加圧制御の制御動作を説明する。出湯端末400が使用されていないときであっても、逆止弁33,34などに僅かな隙間が生じている場合、給水回路内の水圧が徐々に低下してしまう。そこで、給水回路内の水圧を維持するため、給水加圧制御が実行される。なお、本実施の形態の給湯システムは、給湯加圧タンクユニット1と出湯端末400との高低差、配管長さなどの設置条件や、ユーザの使用形態に応じて、節水モード、低水圧モード、標準モード、及び高水圧モードの複数の水圧モードが選択可能に構成されており、給水加圧制御においても、各水圧モードに対応した判定基準値や給水加圧ポンプ37の定格回転数を含む制御指示値が設定されているが、以下では、高水圧モードを例に挙げて説明する。
リモコンRのオン状態で、全ての出湯端末400で水及び湯水が使用されておらず、給水加圧ポンプ37が停止している状態になると(ステップS1)、制御装置Cは、圧力センサ35で検出される水圧が所定の作動開始圧力f(例えば、135kPa)未満になるかどうかを継続して監視する(ステップS2)。
そして、給水加圧ポンプ37の停止中、圧力センサ35で検出される水圧が作動開始圧力f未満になると(ステップS2で、Yes)、給水管3内の水圧を維持するため、所定の定格回転数B(例えば、180Hz)より低い所定の駆動開始回転数A(例えば、155Hz)で給水加圧ポンプ37の作動を開始させる(ステップS3)。水圧モードなどによっても異なるが、駆動開始回転数Aは、好ましくは、定格回転数Bの50~95%の回転数に設定される。
このとき、水量センサ36で検出される水の流量が所定の下限流量M(例えば、0.1L/min)より多い状態が所定の変更判定時間tm(例えば、0.1秒間)継続していれば(ステップS4で、Yes)、出湯端末400の使用を検出し(ステップS5)、直ちに給水加圧ポンプ37の回転数を駆動開始回転数Aから定格回転数Bに上昇させる(ステップS6)。これにより、出湯開始時から所定の出湯量で湯水を出湯させることができる。すなわち、本実施の形態においては、水量センサ36にて所定の下限流量Mより多い流量を変更判定時間tm継続して検出することで、出湯端末400の使用を検出しており、水量センサ36が使用検出手段として機能している。
一方、低回転数の駆動開始回転数Aで給水加圧ポンプ37の作動を開始させたときに、水量センサ36で検出される水の流量が下限流量Mより多い状態を所定の変更判定時間tm継続していなければ(ステップS4で、No)、出湯端末400の使用が検出されないため、回転数を徐々に上昇させるための所定の回転数漸増時間tc(例えば、90秒間)を計時するタイマをスタートさせる。
そして、回転数漸増時間tc内、下記式(1)に従って、給水加圧ポンプ37の回転数を経過時間に応じて駆動開始回転数Aから定格回転数Bまで徐々に増加させていく(ステップS7及びS8)。
B’=A+{(B-A)×(ti/tc)} (1)
ここで、B’は、上昇変更後の経過回転数、Bは、定格回転数、Aは、駆動開始回転数、tcは、回転数漸増時間、tiは、経過時間である。
B’=A+{(B-A)×(ti/tc)} (1)
ここで、B’は、上昇変更後の経過回転数、Bは、定格回転数、Aは、駆動開始回転数、tcは、回転数漸増時間、tiは、経過時間である。
なお、給水加圧ポンプ37の回転数は、回転数漸増時間tc内であれば、駆動開始回転数Aから定格回転数Bまで段階的に上昇させてもよい。
回転数漸増時間tc中も、水量センサ36の水の流量が監視され、水の流量が下限流量Mより多い状態が変更判定時間tm継続すれば(ステップS4で、Yes)、出湯端末400の使用を検出し(ステップS5)、直ちに給水加圧ポンプ37の回転数を経過回転数B’から定格回転数Bに上昇させる(ステップS6)。
水の流量が下限流量Mより多い状態が変更判定時間tm継続し、出湯端末400の使用が検出されて、給水加圧ポンプ37が定格回転数Bで作動されている場合や、出湯端末400の使用が検出されずに回転数漸増時間tcが経過して、給水加圧ポンプ37の回転数が定格回転数Bまで上昇した場合(ステップS6)、水量センサ36で検出される水の流量が下限流量M以下、すなわち出湯端末400の使用が検出されない場合で、且つ圧力センサ35で検出される水圧が所定の停止圧力D(例えば、180kPa)以上の状態が、所定の停止判定時間te(例えば、120秒間)継続するかどうかが判定される(ステップS9)。
全ての出湯端末400が閉栓されて未使用状態となり、水の流量が下限流量M以下で、出湯端末400の使用が検出されず、且つ水圧が停止圧力D以上の状態が停止判定時間te継続していれば(ステップS9で、Yes)、給水加圧ポンプ37を停止させて、圧力センサ35で検出される水圧の低下の監視に戻る(ステップS1)。なお、水の流量が下限流量Mより多い場合や、水の流量が下限流量M以下となったが、下限流量M以下の時間が停止判定時間te継続しない場合(ステップS9で、No)、出湯端末400が使用されているから、定格回転数Bでの給水加圧ポンプ37の作動が継続される。また、水の流量が下限流量M以下となったが、圧力センサ35で検出される水圧が停止圧力D未満であれば(ステップS9で、No)、定格回転数Bで給水加圧ポンプ37の作動を継続して、給水管3内の水圧を上昇させる。
以上のように、本実施の形態によれば、給水加圧ポンプ37が停止しているときに、圧力センサ35で検出される給水回路内の水圧が作動開始圧力未満になると、定格回転数より低い駆動開始回転数で給水加圧ポンプ37の作動を開始させるから、作動開始時の給水加圧ポンプ37の負荷を低減することができる。
また、本実施の形態によれば、駆動開始回転数で給水加圧ポンプ37の作動を開始させたときに、水量センサ36で検出される給水回路内を流れる水の流量が下限流量より多く、出湯端末400の使用が検出された場合、給水加圧ポンプ37の回転数を駆動開始回転数から定格回転数に上昇させるから、給水加圧制御の開始時に出湯端末400の湯栓が開栓されると、直ちに所定の出湯量で湯水を出湯させることができる。これにより、出湯開始時から所定の出湯量で湯水を出湯させることができるから、出湯端末400でのユーザの利便性及び快適性を向上させることができる。特に、本実施の形態によれば、貯湯タンク6とともに、給水タンク2を設け、給水回路に設けた給水加圧ポンプ37を作動させることにより、給水タンク2から送出させた水をガス熱源機501,502で加熱し、所定の出湯温度の湯水を貯湯タンク6に供給しながら、貯湯タンク6から出湯端末400に湯水を供給できるから、低水圧地域でも多量の湯水を複数の出湯端末400に安定して供給することができる。
また、本実施の形態によれば、駆動開始回転数で給水加圧ポンプ37の作動を開始させたときに、水量センサ36で検出される給水回路内を流れる水の流量が下限流量以下であり、出湯端末400の使用が検出されない場合、回転数漸増時間内に、給水加圧ポンプ37の回転数を駆動開始回転数から定格回転数まで徐々に上昇させるから、出湯端末400が閉栓された状態で給水加圧ポンプ37を作動させるときの負荷をより低減することができる。
また、本実施の形態によれば、回転数漸増時間内に、水量センサ36で検出される給水回路内を流れる水の流量が下限流量より多くなり、出湯端末400の使用が検出されると、給水加圧ポンプ37の回転数を定格回転数に上昇させるから、給水加圧ポンプ37の回転数を駆動開始回転数から徐々に上昇させる途中で出湯端末400が開栓されると、直ちに所定の出湯量で湯水を出湯させることができる。
また、本実施の形態によれば、水の流量が下限流量以下で、出湯端末400の使用が検出されず、且つ水圧が停止圧力以上の状態を停止判定時間、継続していなければ、給水加圧ポンプ37を停止させないから、出湯端末400での頻繁な出湯量の変更に対応することができるとともに、給水加圧ポンプ37の耐久性の低下を防止することができる。また、給水回路内の水圧が停止圧力以上に上昇した後、停止判定時間が経過してから給水加圧ポンプ37を停止させるから、次に出湯端末400で湯水の使用が開始されたときに、確実に出湯開始時から所定の出湯量で湯水を出湯させることができる。
また、本実施の形態によれば、使用検出手段である水量センサ36が所定の下限流量より多い流量を検出した場合、出湯端末400の使用を検出するから、確実に出湯端末400の使用を検出することができる。
また、本実施の形態の給湯システムは、安定した給湯温度の湯水を出湯端末に供給することができるため、理美容院などの施設の給湯システムに好適に使用することができる。
(その他の実施の形態)
(1)本実施の形態では、給水加圧ポンプを定格回転数で作動させて、停止圧力まで水圧を上昇させている。しかしながら、停止圧力まで上昇させるときの回転数は、定格回転数と異なってよい。
(1)本実施の形態では、給水加圧ポンプを定格回転数で作動させて、停止圧力まで水圧を上昇させている。しかしながら、停止圧力まで上昇させるときの回転数は、定格回転数と異なってよい。
(2)上記実施の形態では、使用検出手段として、水量センサが使用されている。しかしながら、圧力センサで検出される水圧は出湯端末の使用状況によって変化するから、圧力センサで出湯端末の使用を検出してもよい。具体的には、出湯端末が使用されていない場合には、給水回路内の水圧は徐々に低下していく。一方、出湯端末が使用される場合には、給水回路内の水圧は一気に低下する。したがって、単位時間当たりの水圧低下により、出湯端末の使用を検出できる。この場合、圧力センサが、圧力検出手段及び使用検出手段として機能する。
2 給水タンク
3 給水管
35 圧力センサ
36 水量センサ
37 給水加圧ポンプ
6 貯湯タンク
40 加熱往き管
44 加熱戻り管
71 給湯往き管
72 給湯戻り管
501,502 ガス熱源機
3 給水管
35 圧力センサ
36 水量センサ
37 給水加圧ポンプ
6 貯湯タンク
40 加熱往き管
44 加熱戻り管
71 給湯往き管
72 給湯戻り管
501,502 ガス熱源機
Claims (6)
- 加熱熱源と、
加熱熱源で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、
加熱熱源と貯湯タンクとの間で湯水を循環させる加熱循環回路と、
貯湯タンクから出湯端末に湯水を供給する給湯往き管と、
給水源から供給される水を受水する給水タンクと、
給水タンクから加熱熱源、貯湯タンク及び出湯端末に水を供給する給水回路と
給水回路に設けられた給水加圧ポンプと、
給水回路内の水圧を検出する圧力検出手段と、
出湯端末での水又は湯水の使用を検出する使用検出手段と、
給水回路内の水圧を維持する給水加圧制御を実行する制御装置と、を有し
制御装置は、給水加圧ポンプが停止しているときに、給水回路内の水圧が所定の作動開始圧力未満になると、所定の定格回転数より低い所定の駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させ、
駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させたときに、出湯端末の使用が検出された場合、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から定格回転数に上昇させる制御構成を有する給湯システム。 - 請求項1に記載の給湯システムにおいて、
制御装置は、駆動開始回転数で給水加圧ポンプの作動を開始させたときに、出湯端末の使用が検出されない場合、所定の回転数漸増時間内に、給水加圧ポンプの回転数を駆動開始回転数から定格回転数まで徐々に上昇させる給湯システム。 - 請求項2に記載の給湯システムにおいて、
制御装置は、回転数漸増時間内に、出湯端末の使用が検出された場合、給水加圧ポンプの回転数を定格回転数に上昇させる給湯システム。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の給湯システムにおいて、
制御装置は、給水加圧ポンプを作動させているときに、出湯端末の使用が検出されず、且つ給水回路内の水圧が所定の停止圧力以上の状態が、所定の停止判定時間、継続していれば、給水加圧ポンプを停止させる給湯システム。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の給湯システムにおいて、
使用検出手段として、給水回路内を流れる水の流量を検出する水量検出手段を備え、
水量検出手段が所定の下限流量より多い流量を検出した場合、出湯端末の使用を検出する給湯システム。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の給湯システムにおいて、
貯湯タンクから出湯端末に供給された湯水を貯湯タンクに戻す給湯戻り管を有し、
給湯往き管と給湯戻り管とにより、貯湯タンクと出湯端末との間で湯水を循環させる即湯循環回路を有する給湯システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022014916A JP2023112901A (ja) | 2022-02-02 | 2022-02-02 | 給湯システム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2023112901A true JP2023112901A (ja) | 2023-08-15 |
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JP2022014916A Pending JP2023112901A (ja) | 2022-02-02 | 2022-02-02 | 給湯システム |
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JP (1) | JP2023112901A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117948720A (zh) * | 2024-03-27 | 2024-04-30 | 杭州老板电器股份有限公司 | 一种燃气热水器的控制方法及应用该方法的燃气热水器 |
-
2022
- 2022-02-02 JP JP2022014916A patent/JP2023112901A/ja active Pending
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