JP3620100B2

JP3620100B2 - Solar water heater

Info

Publication number: JP3620100B2
Application number: JP15221795A
Authority: JP
Inventors: 義雄時岡; 嗣久水田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: JPH08320129A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、太陽熱を利用した給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、貯湯槽から太陽熱集熱器へ循環路を設けて、貯湯槽からポンプで水を太陽熱集熱器に循環させながら、加熱した温水を貯湯槽に溜めておくようにすると共に、貯湯槽内の湯をポンプで給湯路を搬送して給湯に供するようにした太陽熱利用給湯装置が提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来の太陽熱利用給湯装置においては、貯湯槽内に水が無い場合や貯湯槽への給水装置からの入水が少ない場合においては、ポンプが空運転をする問題があった。
この問題に対応するため、貯湯槽内に水位センサを設け、水位が一定以下になるとポンプを停止させるようにすることもできるが、この場合には、貯湯槽自体が一般的に大型であるため、水位センサも大型のものが必要となり、高価なシステムとなる問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記従来の太陽熱利用給湯装置の課題を解決し、貯湯槽に大型の高価な水位センサを用いることなく、ポンプの空運転を防止することができる太陽熱利用給湯装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の太陽熱利用給湯装置は、貯湯槽から太陽熱集熱器への循環往路と太陽熱集熱器から貯湯槽への循環復路とからなる太陽熱集熱循環路と、前記循環往路の途中から分岐して末端の給湯栓まで延設される給湯路とを有し、前記給湯路の分岐点よりも上流の循環往路に２つのポンプを直列にして設け、前記分岐点よりも下流の循環往路に太陽熱集熱循環路の開閉弁を設けた太陽熱利用給湯装置であって、前記給湯路に水流センサと水圧センサとを設け、前記水圧センサが検出する給湯路の水圧が一定以下に低下しているのに前記水流センサが給湯路に水流を検出しない場合に前記ポンプの駆動を停止させるようにすると共に、太陽熱集熱運転時には１つのポンプで温水の搬送を行い、給湯運転時には２つのポンプを用いて温水の搬送を行わせるようにするコントローラを設けたことを特徴としている。
【０００６】
【作用】
上記本発明の特徴によれば、給湯路の給湯栓が開放されると給湯路の水圧センサの検出圧力が低下する等により、ポンプが駆動され、太陽熱集熱循環路の開閉弁が閉止されて、運転が給湯運転に切り換えられ、給湯路を介した給湯が開始される。給湯が正常に行われている場合は、水圧センサが低水圧を検出している状態で且つ水流センサが水流を検出した状態となる。一方、貯湯槽に水が無く（水位が低く）てポンプが空回りしている場合には、給湯栓開放により水圧センサが低水圧を検出しているにも拘わらず、給湯路には水が搬送されないので、水流センサは水流を検出しない状態となる。よってこの状態をとらえてコントローラはポンプの停止を行う。これにより貯湯槽に水が無いことによるポンプの空回りを、貯湯槽への水位センサの設置を行うことなく防止することができる。
また太陽熱集熱運転においては直列に設けた２つのポンプのうちの１個のポンプだけを使用することで、低騒音、低消費電力で行うことができ、しかも給湯運転中は直列に設けた２つのポンプで温水の搬送を行うので、高所給湯や瞬間給湯器を更に経由した給湯の場合においても、十分な流量での給湯を確保することができる。
【０００７】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係る太陽熱利用給湯装置の実施例を示す簡略構成図である。
【０００８】
１０は貯湯槽で、２０は太陽熱集熱器である。貯湯槽１０から太陽熱集熱器２０へは循環往路３１が接続され、太陽熱集熱器２０から貯湯槽１０へは循環復路３２が接続され、この循環往路３１と循環復路３２とで太陽熱集熱循環路３０を構成している。
前記太陽熱集熱循環路３０の循環往路３１の途中から給湯路４０が分岐されており、該給湯路４０にはその末端等に給湯栓４１が設けられ、また途中に逆流防止弁４２、水圧センサ４３、水流センサ４４、膨張タンク４５が設けられている。
前記循環往路３１の前記給湯路４０が分岐する分岐点Ｐより下流位置に太陽熱集熱循環路３０の開閉弁３３が設けられ、また分岐点Ｐよりも上流の循環往路３１に２つのポンプ５１、５２が直列に設けられている。
【０００９】
前記貯湯槽１０には給水路６０が接続されており、また水位が一定未満になると給水路６０から水が補給されるようにフロートスイッチ１１が設けられている。前記給水路６０から貯湯槽１０に入った水は槽１０内の下部へ導かれるようにされており、また貯湯槽１０から循環往路３１へ抜かれる温水は槽１０内の上部から抜かれるように抜き出しパイプ１２が貯湯槽１０に立設配置されている。
７０はマイコン内蔵のコントローラで、前記水圧センサ４３、水流センサ４４、その他のセンサ類からの情報を取り入れ、所定のソフトウエアに従って演算、判定し、前記開閉弁３３、ポンプ５１、５２、その他の部材に所定の動作指令を行う。また表示器８０に所定の表示を指令する。
【００１０】
前記コントローラ７０による装置の制御例を説明する。今、給湯栓４１が閉止状態、即ち給湯運転が行われていない場合において、図示しないリモコン等によって或いは日照との関係で一定のプログラムに従って太陽熱集熱運転がオンされると、コントローラ７０によって第１のポンプ５１だけが駆動され、貯湯槽１０内の水が抜き出しパイプ１２から循環往路３１を通って太陽熱集熱器２０に循環され、熱交換加熱され、循環復路３２を通って貯湯槽１０に戻る。
一方、使用者等によって給湯栓４１が開放されることで、水圧センサ４３が一定以下の水圧に低下したのを検出すると、コントローラ７０によって第１のポンプ５１及び第２のポンプ５２が駆動され、また開閉弁３３が閉止されて、給湯運転が開始される。貯湯槽１０内の温水が抜き出しパイプ１２から循環往路３１を通り、給湯路４０を通って給湯栓４１から給湯される。給湯により貯湯槽１０の水位が低下すると、フロートスイッチ１１がオンし、給水路６０から補水される。
給湯運転中は第１のポンプ５１と第２のポンプ５２の２つのポンプで温水の搬送を行うので、高所給湯の場合や瞬間給湯器を更に経由した給湯の場合においても、十分な流量での給湯を確保することができる。一方、太陽熱集熱運転においては第１のポンプ５１の１個のポンプだけを使用することで、低騒音、低消費電力運転を行うことができる。
【００１１】
給湯運転中、断水やその他、何らかの理由で貯湯槽１０内の水位が前記抜き出しパイプ１２の口よりも低下すると、貯湯槽１０内の温水が循環往路３１へ流れなくなる。すると前記給湯路４０に配置された水圧センサ４３が一定以下の水圧を示しているのに、水流センサ４４が水流を検出しない状態が生じる。コントローラ７０は、水圧センサ４３が一定以下の水圧を示し、且つ水流センサ４４が水流を検出していない場合には、第１のポンプ５１及び第２のポンプ５２の駆動を停止し、表示器８０に空運転の表示、或いは水位低下の表示を指令する。
尚、水圧センサ４３が一定以下の水圧を示し、且つ水流センサ４４が水流を検出していない場合が一定時間続くことを条件に、ポンプ５１、５２を停止するようにしてもよい。また前記水圧センサ４３と水流センサ４４は、それぞれ水圧スイッチ、水流スイッチとすることができる。この場合には、水圧が一定以下となって水圧スイッチがオン或いはオフとなっているのに、水流が一定未満で水流スイッチがオフであると、コントーラ７０がポンプ５１、５２を停止することになる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなり、請求項１の記載の太陽熱利用給湯装置によれば、給湯路に水流センサと水圧センサとを設け、前記水圧センサが検出する給湯路の水圧が一定以下に低下しているのに前記水流センサが給湯路に水流を検出しない場合に前記ポンプの駆動を停止させるようにしたので、貯湯槽に大型の高価な水位センサを用いることなく、安価に且つ貯湯槽内の水位の低下等によるポンプの空運転を確実に防止することができる。
加えて、太陽熱集熱運転においては直列に設けた２つのポンプのうちの１個のポンプだけを使用することで、低騒音、低消費電力で行うことができ、しかも給湯運転中は直列に設けた２つのポンプで温水の搬送を行うので、高所給湯や瞬間給湯器を更に経由した給湯の場合においても、十分な流量での給湯を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽熱利用給湯装置の実施例を示す簡略構成図である。
【符号の説明】
１０貯湯槽
２０太陽熱集熱器
３０太陽熱集熱循環路
３１循環往路
３２循環復路
３３開閉弁
４０給湯路
４１給湯栓
４３水圧センサ
４４水流センサ
５１第１のポンプ
５２第２のポンプ
７０コントローラ
Ｐ分岐点[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a hot water supply device using solar heat.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a circulation path is provided from the hot water tank to the solar heat collector, and while circulating water from the hot water tank to the solar heat collector, the heated hot water is stored in the hot water tank, There has been provided a solar hot water supply apparatus in which hot water is conveyed through a hot water supply path by a pump and supplied to hot water.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional solar water heater, there is a problem that the pump runs idly when there is no water in the hot water tank or when there is little water entering the hot water tank.
To cope with this problem, a water level sensor can be provided in the hot water tank, and the pump can be stopped when the water level falls below a certain level, but in this case, the hot water tank itself is generally large. Also, a large water level sensor is required, which causes an expensive system.
[0004]
Accordingly, the present invention aims to solve the above-described problems of the conventional solar water heater and to provide a solar water heater that can prevent the pump from running idle without using a large and expensive water level sensor in the hot water tank. And
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a solar water heating apparatus of the present invention includes a solar heat collecting circuit including a circulation path from a hot water storage tank to a solar heat collector and a circulation return path from the solar heat collector to the hot water tank, A hot water supply path that branches from the middle of the circulation outward path and extends to the end hot water tap , and is provided in series with two pumps in the circulation outward path upstream from the branch point of the hot water supply path, from the branch point even solar heat utilization water heater provided with a closing valve of the solar heat collector circulation path circulating outward downstream, said the water flow sensor and pressure sensor provided in the hot water supply passage, before Symbol pressure sensor of the hot water supply path for detecting When the water flow sensor does not detect a water flow in the hot water supply path even though the water pressure has fallen below a certain level, the pump is stopped, and hot water is conveyed by a single pump during solar heat collection operation. Two pumps during hot water operation It is characterized in that a controller so as to perform the conveyance of hot water used.
[0006]
[Action]
According to the above feature of the present invention, when the hot water tap of the hot water supply channel is opened, the pump is driven and the open / close valve of the solar heat collecting circuit is closed due to a decrease in the detection pressure of the water pressure sensor of the hot water supply channel. The operation is switched to the hot water supply operation, and hot water supply via the hot water supply passage is started. When hot water supply is normally performed, the water pressure sensor detects a low water pressure and the water flow sensor detects a water flow. On the other hand, when the pump in the hot water storage tank Te water without (water level is low) is idle, despite the water pressure sensor is detecting low water pressure by the hot-water tap open, the hot water passage water transport Therefore, the water flow sensor does not detect the water flow. Therefore, the controller stops the pump based on this state. Thereby, the idling of the pump due to the absence of water in the hot water storage tank can be prevented without installing a water level sensor in the hot water storage tank.
Also, in solar heat collecting operation, only one of the two pumps provided in series can be used with low noise and low power consumption. In addition, 2 provided in series during hot water supply operation. Since hot water is conveyed by one pump, hot water supply at a sufficient flow rate can be ensured even in hot water supply via a high place hot water supply or an instantaneous water heater.
[0007]
【Example】
The present invention will be described below based on examples.
FIG. 1 is a simplified configuration diagram showing an embodiment of a solar thermal water heater according to the present invention.
[0008]
10 is a hot water storage tank and 20 is a solar heat collector. A circulation path 31 is connected from the hot water storage tank 10 to the solar heat collector 20, and a circulation return path 32 is connected from the solar heat collector 20 to the hot water storage tank 10, and the solar heat collection and circulation is performed between the circulation forward path 31 and the circulation return path 32. A path 30 is configured.
A hot water supply path 40 is branched from the middle of the circulation outward path 31 of the solar heat collecting circuit 30, and a hot water tap 41 is provided at the end of the hot water supply path 40, and a backflow prevention valve 42 and a water pressure sensor are provided in the middle. 43, a water flow sensor 44, and an expansion tank 45 are provided.
An on-off valve 33 of the solar heat collecting circuit 30 is provided at a position downstream of the branch point P where the hot water supply path 40 of the circulation path 31 branches, and two pumps 51 are provided in the circulation path 31 upstream of the branch point P. 52 are provided in series.
[0009]
A water supply path 60 is connected to the hot water tank 10, and a float switch 11 is provided so that water is replenished from the water supply path 60 when the water level falls below a certain level. Water entering the hot water storage tank 10 from the water supply path 60 is guided to the lower part of the tank 10, and hot water drawn from the hot water storage tank 10 to the circulation forward path 31 is extracted from the upper part of the tank 10. An extraction pipe 12 is erected on the hot water storage tank 10.
Reference numeral 70 denotes a microcomputer built-in controller that takes in information from the water pressure sensor 43, water flow sensor 44, and other sensors, calculates and determines according to predetermined software, and opens and closes the on-off valve 33, pumps 51 and 52, and other members. A predetermined operation command is issued. Further, the display unit 80 is instructed to perform a predetermined display.
[0010]
An example of device control by the controller 70 will be described. When the hot water tap 41 is in a closed state, that is, when the hot water supply operation is not performed, when the solar heat collection operation is turned on by a remote controller (not shown) or according to a certain program in relation to sunshine, the controller 70 Only the pump 51 is driven, and the water in the hot water storage tank 10 is extracted from the pipe 12 and circulated through the circulation outward path 31 to the solar heat collector 20, subjected to heat exchange heating, and returned to the hot water storage tank 10 through the circulation return path 32. .
On the other hand, when the hot water tap 41 is opened by the user or the like and the water pressure sensor 43 detects that the water pressure has decreased to a certain level or less, the controller 70 drives the first pump 51 and the second pump 52, Further, the on-off valve 33 is closed and the hot water supply operation is started. Hot water in the hot water storage tank 10 is extracted from the pipe 12, passes through the circulation path 31, passes through the hot water supply path 40, and is supplied with hot water from the hot water tap 41. When the water level of the hot water storage tank 10 decreases due to the hot water supply, the float switch 11 is turned on and water is supplied from the water supply path 60.
During the hot water supply operation, the hot water is transferred by the two pumps, the first pump 51 and the second pump 52, so that the flow rate is sufficient even in the case of hot water supply at a high place or in the case of hot water supply further via an instantaneous water heater. Hot water can be secured. On the other hand, in the solar heat collecting operation, by using only one pump of the first pump 51, the operation with low noise and low power consumption can be performed.
[0011]
During the hot water supply operation, if the water level in the hot water storage tank 10 is lower than the outlet of the extraction pipe 12 due to water interruption or other reasons, the hot water in the hot water storage tank 10 does not flow to the circulation path 31. Then, although the water pressure sensor 43 disposed in the hot water supply passage 40 indicates a water pressure below a certain level, the water flow sensor 44 does not detect the water flow. The controller 70 stops the driving of the first pump 51 and the second pump 52 when the water pressure sensor 43 indicates a water pressure below a certain level and the water flow sensor 44 does not detect the water flow. Command to display idling or water level drop.
The pumps 51 and 52 may be stopped on condition that the water pressure sensor 43 indicates a water pressure below a certain level and the water flow sensor 44 does not detect a water flow continues for a certain time. The water pressure sensor 43 and the water flow sensor 44 may be a water pressure switch and a water flow switch, respectively. In this case, the controller 70 stops the pumps 51 and 52 when the water flow is less than a certain level and the water flow switch is off even though the water pressure is below a certain level and the water pressure switch is on or off. Become.
[0012]
【The invention's effect】
The present invention consists of the above configuration, according to the Solar water heater according to claim 1, provided the water flow sensor and pressure sensor for hot water supply passage, the pressure of the hot water supply path before Symbol pressure sensor detects the predetermined value or less because the water flow sensor to have reduced is so as to stop the driving of the pump when detecting no water for hot water supply passage, without using an expensive water level sensor of a large water storage tank, inexpensively and hot water tank It is possible to reliably prevent the pump from running idle due to a decrease in the water level in the inside.
In addition, solar heat collection operation can be performed with low noise and low power consumption by using only one of the two pumps provided in series, and in series during hot water supply operation. Since the hot water is transported by the two pumps, hot water supply at a sufficient flow rate can be ensured even in the case of hot water supply via a high place hot water supply or an instantaneous water heater.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified configuration diagram showing an embodiment of a solar water heating apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hot water storage tank 20 Solar collector 30 Solar heat collection circuit 31 Circulation return path 32 Circulation return path 33 On-off valve 40 Hot water supply path 41 Hot water tap 43 Water pressure sensor 44 Water flow sensor 51 First pump 52 Second pump 70 Controller P Branch point

Claims

貯湯槽から太陽熱集熱器への循環往路と太陽熱集熱器から貯湯槽への循環復路とからなる太陽熱集熱循環路と、前記循環往路の途中から分岐して末端の給湯栓まで延設される給湯路とを有し、前記給湯路の分岐点よりも上流の循環往路に２つのポンプを直列にして設け、前記分岐点よりも下流の循環往路に太陽熱集熱循環路の開閉弁を設けた太陽熱利用給湯装置であって、前記給湯路に水流センサと水圧センサとを設け、前記水圧センサが検出する給湯路の水圧が一定以下に低下しているのに前記水流センサが給湯路に水流を検出しない場合に前記ポンプの駆動を停止させるようにすると共に、太陽熱集熱運転時には１つのポンプで温水の搬送を行い、給湯運転時には２つのポンプを用いて温水の搬送を行わせるようにするコントローラを設けたことを特徴とする太陽熱利用給湯装置。A solar heat collection circuit consisting of a circulation path from the hot water storage tank to the solar heat collector and a circulation return path from the solar heat collector to the water storage tank, and is branched from the middle of the circulation path to the terminal hot water tap. A hot water supply path, and two pumps are provided in series in the circulation forward path upstream of the branch point of the hot water supply path, and an on-off valve for the solar heat collecting circulation path is provided in the circulation forward path downstream of the branch point a was solar heat utilization water heater, a water flow sensor and pressure sensor provided in the hot water supply passage, said water flow sensor in the water pressure of the hot water supply path before Symbol pressure sensor detects is reduced below a certain level hot water When the water flow is not detected on the road, the pump is stopped. At the time of solar heat collection operation, hot water is transferred by one pump, and at the time of hot water supply operation, hot water is transferred by using two pumps. set a controller that way Solar water heater, characterized in that the.