JP5147810B2 - Hot water system - Google Patents
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Description
本発明は、内部の湯水がヒートポンプを用いて加熱される貯湯タンクを備える給湯システムに関する。 The present invention relates to a hot water supply system including a hot water storage tank in which hot and cold water inside is heated using a heat pump.
従来、湯水を貯湯タンクに貯留しておき、貯湯タンクからの出湯により給湯を行う貯湯式給湯装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この種の貯湯式給湯装置はヒートポンプによって貯湯タンクの湯水の沸き上げが行われるが、この沸き上げ動作は一般に、夜間電気料金が適用される時間帯（例えば、２３時〜７時の８時間）に行われる。即ち、夜間電気料金が適用される時間帯に、一日分の必要量或いは貯湯タンクの容量の全量の湯を貯留しておき、昼間の給湯においては貯湯タンクに貯留された湯を使用する。このように、昼間の電気料金に比べて安価な夜間電気料金が適用される時間帯に昼間に給湯される湯量を沸き上げては貯湯タンクに貯留しておくので、経済的に有利であるとされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hot water storage type hot water supply apparatus that stores hot water in a hot water storage tank and supplies hot water by hot water from the hot water storage tank is known (for example, see
しかし、上記従来のものでは、昼間の給湯で湯切れが生じた（夜間電気料金が適用される時間帯に沸き上げた貯湯タンクの湯が不足した）ときには、追加の沸き上げ動作を昼間の電気料金が適用される時間帯に行わなければならない。そして、このような湯切れを防止するために容量の大きな貯湯タンクを設けた場合には、広い設置スペースが必要となる不都合がある。更に、貯湯タンクは自然放熱による湯の温度低下があるため、夜間に沸き上げて貯湯タンクに溜めた湯の温度を昼間の時間帯の夕方まで（例えば１２時間以上）維持するのが難しい。 However, in the above-mentioned conventional system, when hot water runs out during daytime hot water supply (when there is not enough hot water in the hot water storage tank heated at the time when night electricity charges are applied), additional heating operation is performed during the daytime. Must be done at the time when the fee applies. When a hot water storage tank having a large capacity is provided to prevent such hot water shortage, there is a disadvantage that a large installation space is required. Furthermore, since the hot water storage tank has a temperature drop due to natural heat dissipation, it is difficult to maintain the temperature of the hot water heated up and stored in the hot water storage tank at night (for example, 12 hours or more) in the daytime.
また、現在、夜間電気料金は使用者が電力会社と契約することにより適用可能となっている。従って、夜間電気料金を適用することができない使用者（即ち、夜間であっても昼間と同じ従量制の電気料金を支払う所謂従量電灯契約が適用される使用者）が、夜間電気料金の適用を考慮した沸き上げ動作を行う従来の貯湯式給湯装置を使用した場合には、夜間に沸き上げる動作が行われても、電気料金が安価とならないばかりか、前述の貯湯タンクの自然放熱によって極めて不経済となる。 At present, the night electricity rate is applicable when the user contracts with the power company. Therefore, a user who cannot apply the nighttime electricity rate (that is, a user who applies a so-called metered-light contract that pays the same metered electricity rate as in the daytime) can apply the nighttime electricity rate. In the case of using a conventional hot water storage type hot water supply device that performs boiling operation in consideration of the above, even if the operation of boiling at night is performed, not only does the electricity charge become low, but it is extremely inefficient due to the natural heat dissipation of the hot water storage tank described above. It becomes economy.
上記の点に鑑み、本発明は、貯湯タンクの自然放熱による湯の温度低下を低減し、夜間電気料金を適用することができない使用者が、ランニングコストを低く抑えた貯湯式の給湯を行うことができる給湯システムを提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention reduces the temperature drop of hot water due to natural heat dissipation of a hot water storage tank, and a user who cannot apply a nighttime electricity charge performs hot water storage hot water supply with reduced running costs. It aims at providing the hot-water supply system which can do.
本発明は、貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水をヒートポンプにより加熱する加熱機と、前記貯湯タンク内の湯水を導出する出湯管と、前記貯湯タンク及び前記出湯管に接続された給水管と、前記出湯管と前記給水管との接続部より下流側の前記出湯管の途中に設けられ、前記出湯管を流れる湯水をバーナの燃焼により加熱する湯沸し器と、前記加熱機及び前記湯沸し器による給湯運転を制御する運転制御手段とを備える給湯システムにおいて、前記運転制御手段は、１日を単位時間毎に複数の時間帯に区分して各時間帯毎に給湯量を採取する給湯量採取手段と、該給湯量採取手段により採取した各時間帯の給湯量を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した各時間帯の給湯量を用い、予め設定された時刻に、所定の日数における同一時間帯毎の平均給湯量を算出する演算手段と、該演算手段により算出した各平均給湯量を各時間帯での貯湯タンクの目標貯湯量として、各時間帯における前記貯湯タンクが目標貯湯量となるように前記加熱機による貯湯タンクの湯水の沸き上げ動作を制御する沸き上げ制御手段とを備え、前記給湯量採取手段は、各時間帯のうち前記目標貯湯量が最大となるときの前記加熱機による沸き上げ所要時間を最大としてこの最大沸き上げ所要時間より長い時間となるように前記時間帯の前記単位時間を設定し、前記沸き上げ制御手段は、各時間帯に対して先行する先行時間帯を、給湯量を採取する時間帯と同一単位時間で設定し、各先行時間帯において、夫々の設定対象となった時間帯に対応する前記沸き上げ動作が行われるように前記加熱機を制御することを特徴とする。 The present invention relates to a hot water storage tank, a heater for heating hot water in the hot water storage tank by a heat pump, a hot water pipe for deriving hot water in the hot water storage tank, a hot water supply pipe connected to the hot water storage tank and the hot water discharge pipe, A hot water heater that is provided in the middle of the hot water pipe downstream from the connecting portion between the hot water pipe and the water supply pipe, and that heats hot water flowing through the hot water pipe by combustion of a burner, and the heater and the hot water heater. A hot water supply system comprising an operation control means for controlling a hot water supply operation, wherein the operation control means divides a day into a plurality of time zones for each unit time and collects a hot water supply amount for each time zone. And a storage means for storing the hot water supply amount for each time zone collected by the hot water supply amount collection means, and a hot water supply amount for each time zone stored in the storage means, and the same for a predetermined number of days at a preset time Time An arithmetic means for calculating an average hot water supply amount for each zone, and each average hot water amount calculated by the arithmetic means as a target hot water storage amount of the hot water storage tank in each time zone, the hot water storage tank in each time zone becomes the target hot water storage amount. The heating control means for controlling the boiling operation of the hot water in the hot water storage tank by the heater , the hot water supply amount collecting means is the heater when the target hot water storage amount is maximized in each time zone The unit time of the time zone is set so that the time required for boiling by the maximum time is longer than the maximum time required for boiling , and the boiling control means is a preceding time zone preceding each time zone. Is set in the same unit time as the time period for collecting the hot water supply amount, and the heater is controlled so that the boiling operation corresponding to each set time period is performed in each preceding time period And wherein the Rukoto.
本発明は上記構成により、各採取時間帯で採取した給湯量のデータから得られる所定の日数（例えば７日）毎の平均給湯量を貯湯タンクの目標貯湯量とするので、何れの時間帯であっても使用者が必要とする分の湯を正確に判断して使用者に供給することができる。 According to the above configuration, the average hot water supply amount for each predetermined number of days (for example, 7 days) obtained from the data of the hot water supply amount collected at each sampling time zone is set as the target hot water storage amount of the hot water storage tank. Even if there is, it is possible to accurately determine the amount of hot water required by the user and supply it to the user.
更に、各目標貯湯量を、夫々の採取時間帯に対応する先行時間帯に適用するので、実際に使用者が給湯を行う時間帯の開始時刻に先立って貯湯タンクが十分な貯湯量となると共に、貯湯タンク内の湯は、沸き上げ完了から比較的短時間のうちに使用者に使われることになるので、自然放熱による湯の温度低下を抑えることができる。 Furthermore, since each target hot water storage amount is applied to the preceding time zone corresponding to each sampling time zone, the hot water storage tank has sufficient hot water storage amount prior to the start time of the time zone when the user actually supplies hot water. Since the hot water in the hot water storage tank is used by the user within a relatively short time after the completion of boiling, the temperature drop of the hot water due to natural heat dissipation can be suppressed.
そして、使用者が、目標貯湯量を採取したときと同様な生活を繰り返していれば、実際に使用者が給湯を行う時間帯毎に貯湯タンク内の湯が使い切られるので無駄がなく、貯湯タンクの容量を比較的小さくすることも可能である。また、上述したように貯湯タンク内の湯の放熱が抑えられることと相俟って、夜間電気料金を適用することができない使用者（即ち、夜間であっても昼間と同じ従量制の電気料金を支払う所謂従量電灯契約が適用される使用者）であっても、各時間帯毎に必要量の湯が沸き上がるので、ランニングコストを低く抑えることができる。 If the user repeats the same life as when the target amount of hot water is collected, the hot water in the hot water storage tank is used up every time the user actually supplies hot water, so there is no waste. It is also possible to make the capacity of the battery relatively small. In addition, combined with the fact that the heat dissipation of hot water in the hot water storage tank is suppressed as described above, users who cannot apply the nighttime electricity rate (that is, the electricity rate with the same metering system as in the daytime even at nighttime). Even a so-called metered-light contract that pays the amount of water, the running amount can be kept low because the required amount of hot water rises in each time zone.
また、万一、使用者が貯湯タンクの目標貯湯量を超えて給湯を行って貯湯タンクが湯切れ状態となっても、出湯管を流れる湯水を湯沸し器によって速やかに加熱することができるので、使用者が必要とする量の給湯を確実に行うことができる。 In addition, even if the user supplies hot water exceeding the target hot water storage capacity of the hot water storage tank and the hot water storage tank becomes out of water, the hot water flowing through the tapping pipe can be quickly heated by the water heater. The amount of hot water required by the user can be reliably supplied.
また、本発明において、前記時間帯に対する前記先行時間帯の先行時間は、前記単位時間よりも短く且つ前記最大沸き上げ所要時間以上となるように前記沸き上げ制御手段により設定されることが好ましい。 Moreover, Te present invention smell, before Symbol the preceding preceding time time zone with time zone, to be set by the boiling control means so as to be short and the maximum water heating duration more than the unit time preferable.
これによれば、前記単位時間内で貯湯タンクの前記目標貯湯量を沸き上げることができ、しかも、先行時間帯の先行時間内で前記目標貯湯量の沸き上げを確実に完了させることができる。 According to this, the target hot water storage amount of the hot water storage tank can be boiled within the unit time, and the boiling of the target hot water storage amount can be reliably completed within the preceding time of the preceding time zone.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１を参照して、本実施の形態の給湯システムは、瞬間加熱式の湯沸し器１０と、タンクユニット３０と、ヒートポンプユニット６０とにより構成されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, the hot water supply system of the present embodiment is configured by instantaneous heating
ヒートポンプユニット６０（本発明の加熱機に相当する）は、圧縮機７１、凝縮器７２、減圧器７３、及び蒸発器７４を、冷媒循環路７５で接続して構成されたヒートポンプ７０を備えている。凝縮器７２は、貯湯タンク３１の上部及び下部に接続されたタンク循環路６４と接続され、冷媒循環路７５内の冷媒とタンク循環路６４内の湯水とを熱交換させることによって、タンク循環路６４内の湯水を加熱する。
The heat pump unit 60 (corresponding to the heater of the present invention) includes a heat pump 70 configured by connecting a
タンク循環路６４には、貯湯タンク３１に貯められた湯水をタンク循環路６４内に循環させるための循環ポンプ６５と、凝縮器７２から貯湯タンク３１に供給される湯水の温度を検出する往きサーミスタ６６と、貯湯タンク３１から凝縮器７２に供給される湯水の温度を検出する戻りサーミスタ４１とが設けられている。
The tank circulation path 64 includes a circulation pump 65 for circulating the hot water stored in the hot water storage tank 31 into the tank circulation path 64, and a forward thermistor for detecting the temperature of the hot water supplied from the condenser 72 to the hot water storage tank 31. 66 and a
そして、マイクロコンピュータ等により構成された電子ユニットであるヒートポンプコントローラ８０に、往きサーミスタ６６による温度検出信号が入力される。また、ヒートポンプコントローラ８０から出力される制御信号によって、ヒートポンプ７０と循環ポンプ６５の作動が制御される。
Then, a temperature detection signal from the forward thermistor 66 is input to the
ヒートポンプコントローラ８０は、タンクコントローラ５０と通信可能に接続され、タンクコントローラ５０からの貯湯加熱指示信号を受信したときに、沸き上げ運転を行う。即ち、タンクコントローラ５０から送信される沸き上げ設定温度を用い、往きサーミスタ６６の検出温度及び戻りサーミスタ４１の検出温度とに基づいて、循環ポンプ６５とヒートポンプ７０を作動させて貯湯タンク３１内の湯水を設定された沸き上げ温度まで加熱する。
The
タンクユニット３０は、貯湯タンク３１と、貯湯タンク３１の上部に接続された出湯管２と、貯湯タンク３１の下部及び出湯管２に接続された給水管１と、湯沸し器１０をバイパスして出湯管２を湯沸し器１０の上流側と下流側で連通する出湯バイパス管３７とを備えている。なお、図中符号３はカランを示している。
The tank unit 30 bypasses the hot water storage tank 31, the hot
また、タンクユニット３０は、貯湯タンク３１からヒートポンプユニット６０に供給される湯水の温度を検出する戻りサーミスタ４１、貯湯タンク３１に貯められた湯水の温度を検出する貯湯サーミスタ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅと、出湯管２の給水管１との接続箇所Ｘの上流側の付近に設けられた入湯サーミスタ３３と、給水管１から貯湯タンク３１への通水流量を検出するタンク水量センサ４３と、給水管１に設けられた入水サーミスタ４４と、貯湯タンク３１から出湯管２に供給される湯水の流量を変更する湯量可変弁３４と、給水管１から出湯管２に供給される水の流量を変更する水量可変弁３５と、給水管１に設けられた逆止弁付きの減圧弁４０と、出湯管２と給水管１との接続箇所Ｘと出湯バイパス管３７との間に設けられた混合サーミスタ３６と、出湯バイパス管３７を開閉するバイパス弁３８と、出湯バイパス管３７と出湯管２との接続箇所Ｙの下流側に供給される湯水の温度を検出する給湯出口サーミスタ３９とを備えている。
The tank unit 30 also includes a
そして、マイクロコンピュータ等により構成された電子ユニットであるタンクコントローラ５０に、貯湯サーミスタ４２ａ〜４２ｅ、入湯サーミスタ３３、入水サーミスタ４４、混合サーミスタ３６、給湯出口サーミスタ３９、及び戻りサーミスタ４１による温度検出信号と、タンク水量センサ４３による給水管１の通水流量の検出信号が入力される。また、タンクコントローラ５０から出力される制御信号によって、湯量可変弁３４と、水量可変弁３５と、バイパス弁３８の作動が制御される。
The temperature detection signals from the hot water storage thermistors 42 a to 42 e, the
タンクコントローラ５０は、戻りサーミスタ４１及び貯湯サーミスタ４２ａ〜４２ｅの検出温度を監視し、各検出温度に基づいて、ヒートポンプコントローラ８０に対して、上述した貯湯加熱指示信号を送信する。そして、これにより、貯湯タンク３１内の湯水が、ヒートポンプユニット６０によって設定された沸き上げ温度まで加熱される。
The
タンクコントローラ５０には、使用者の操作に応じて、希望する給湯温度（出湯管２の出口から供給される湯の温度）と風呂温度（後述する湯張り管１８を経由して浴槽に供給される湯の温度）を設定するための温度スイッチ（図示しない）や、一般給湯モード（後述する湯張り弁１９を閉弁して出湯管２の出口から湯を供給するモード）と、湯張りモード（湯張り弁１９を開弁して湯張り管１８から浴槽に湯を供給するモード）とを切換えるためのモード切換スイッチ（図示しない）等を備えたリモコン５１が接続されている。
The
出湯管２は貯湯タンク３１の上部に接続され、給水管１は貯湯タンク３１の下部に接続されている。そのため、貯湯タンク３１から出湯管２に湯水が供給されると、それに応じて、貯湯タンク３１の下部に給水管１から水が供給される。給水管１から貯湯タンク３１への水の供給量は、貯湯タンク３１内の湯水の減少量（即ち貯湯タンク３１からの出湯量）に対応しており、貯湯タンク３１内は常に湯水で充填された状態となる。そして、貯湯タンク３１からの出湯量は、タンク水量センサ４３により検出される。
The hot
貯湯タンク３１内では、上部に高温の湯の層ができると共に下部に水の層ができる（温度成層）。貯湯タンク３１から出湯すると、それに伴って上部の高温の湯の層が減少する。貯湯タンク３１には、上下方向に前記貯湯サーミスタ４２ａ〜４２ｅが配設され、各貯湯サーミスタ４２ａ〜４２ｅの位置に対応する貯湯量が予め分かっているので、各貯湯サーミスタ４２ａ〜４２ｅの温度を確認することで現在の貯湯量を把握することが可能である。 In the hot water storage tank 31, a hot water layer is formed at the top and a water layer is formed at the bottom (temperature stratification). When the hot water is discharged from the hot water storage tank 31, the upper hot water layer is reduced accordingly. The hot water storage tank 31 is provided with the hot water storage thermistors 42a to 42e in the vertical direction, and the hot water storage amounts corresponding to the positions of the hot water storage thermistors 42a to 42e are known in advance, so the temperatures of the hot water storage thermistors 42a to 42e are confirmed. By doing so, it is possible to grasp the current hot water storage amount.
そして、最上位置の貯湯サーミスタ４２ａの検出温度が、リモコン５１により設定された目標給湯温度（一般給湯モードではリモコン５１により設定された給湯設定温度、湯張りモードではリモコン５１により設定された風呂設定温度）以下となった場合、湯切れ状態となる。 The detected temperature of the hot water storage thermistor 42a at the uppermost position is the target hot water temperature set by the remote controller 51 (the hot water set temperature set by the remote controller 51 in the general hot water supply mode, and the bath set temperature set by the remote controller 51 in the hot water filling mode. ) When it becomes below, it becomes out of hot water.
なお、貯湯タンク３１が湯切れ状態であるか否かの判断は、最上位置の貯湯サーミスタ４２ａの検出温度が予め設定された湯切れ判定温度以下であるときに、貯湯タンク３１が湯切れ状態であるとすればよい。また、貯湯タンク３１からの出湯量は、上述した通りタンク水量センサ４３により把握することが可能である。
It should be noted that whether the hot water storage tank 31 is in a hot water condition is determined when the detected temperature of the hot water storage thermistor 42a at the uppermost position is equal to or lower than a preset hot water temperature determination temperature. If there is. Further, the amount of hot water discharged from the hot water storage tank 31 can be grasped by the tank
タンクコントローラ５０は、湯切れが生じていない状態で、タンク水量センサ４３により所定の下限流量以上の通水が検出されたときには、混合サーミスタ３６又は給湯出口サーミスタ３９の検出温度が目標温度となるように、湯量可変弁３４と水量可変弁３５の開度を制御する混合温調制御を行う。このとき、タンクコントローラ５０は、一般給湯モードではバイパス弁３８を開弁し、湯張りモードではバイパス弁３８を閉弁する。
When the tank
一方、湯切れが生じている状態で、タンク水量センサ４３により下限水量以上の通水が検出されたときには、タンクコントローラ５０は、バイパス弁３８を閉弁して、貯湯タンク３１及び給水管１からの湯水を全て湯沸し器１０に供給する。この場合には、湯沸し器１０において加熱温調制御が実行される。
On the other hand, when a water flow exceeding the lower limit water amount is detected by the tank
湯沸し器１０は、出湯管２の途中に設けられた熱交換器１１と、熱交換器１１を加熱するバーナ１２と、熱交換器１１をバイパスして、出湯管２を熱交換器１１の上流側と下流側で連通する給湯バイパス管１３と、出湯管２と給湯バイパス管１３の接続箇所Ｚの下流側で、浴槽（図示しない）と出湯管２を接続した湯張り管１８とを備えている。
The
出湯管２には、熱交換器１１側に供給される湯水の流量と給湯バイパス管１３側に供給される湯水の流量との分配比を変更するバイパスサーボ１４と、湯沸し器１０に供給される湯水の流量を調節する水量サーボ１５と、熱交換器１１及び給湯バイパス管１３に供給される湯水の流量を検出する給湯水量センサ２１と、出湯管２と給湯バイパス管１３の接続箇所Ｚの下流側に供給される湯の温度を検出する給湯器サーミスタ１６と、逆止弁１７とが設けられている。また、湯張り管１８には、湯張り管１８の通水流量を検出する湯張り水量センサ２２と、湯張り管１８を開閉する湯張り弁１９とが備えられている。
The
そして、マイクロコンピュータ等により構成された電子ユニットである給湯コントローラ２０に、給湯器サーミスタ１６による温度検出信号と、給湯水量センサ２１による通水流量の検出信号と、湯張り水量センサ２２による通水流量の検出信号とが入力される。また、給湯コントローラ２０から出力される制御信号によって、バイパスサーボ１４と、水量サーボ１５と、バーナ１２と、湯張り弁１９の作動が制御される。
A temperature detection signal from the
給湯コントローラ２０は、タンクコントローラ５０と通信可能に接続され、タンクコントローラ５０から加熱許可を指示する信号を受信したときに加熱許可状態となる。そして、給湯水量センサ２１により所定の下限流量以上の通水が検出されているときに、給湯器サーミスタ１６の検出温度が目標給湯温度となるように、バーナ１２の燃焼量を制御する加熱温調制御を実行する。また、タンクコントローラ５０から加熱禁止を指示する信号を受信したときに加熱禁止状態となり、加熱温調制御の実行が禁止される。
The hot water supply controller 20 is communicably connected to the
また、給湯コントローラ２０は、浴槽（図示しない）に所定量の湯を供給する湯張り運転を行なうとき（湯張りモード）には、湯張り弁１９を開弁して、湯張り水量センサ２２により検出される浴槽への湯の供給量を累積する。そして、浴槽への湯の供給量の累積値が前記所定量に達したときに、湯張り弁１９を閉弁して湯張り運転を終了する。 Further, the hot water supply controller 20 opens the hot water filling valve 19 when the hot water filling operation for supplying a predetermined amount of hot water to a bathtub (not shown) (hot water filling mode) is performed by the hot water filling water amount sensor 22. Accumulate the amount of hot water supplied to the detected bathtub. When the cumulative amount of hot water supplied to the bathtub reaches the predetermined amount, the hot water filling valve 19 is closed to end the hot water filling operation.
前記ヒートポンプコントローラ８０、タンクコントローラ５０、及び給湯コントローラ２０は、本発明における運転制御手段を構成するものである。
The
また、本実施形態においては、温水暖房機能及び風呂追焚き機能について省略したが、温水暖房機能を備える給湯システムを構築する場合には、例えば、図示しないが、湯沸し器１０に暖房用熱交換器とこれを加熱する暖房用バーナを追加して設け、暖房用熱交換器の出口管と入り口管との夫々に暖房端末の往き管と戻り管とを接続すればよい。更に、貯湯タンク３１に暖房熱交換用循環路を設け、液液熱交換器を介して暖房戻り管と熱交換を行えば、貯湯タンク３１の湯水に熱供給できて有利である。更に、暖房往き管に、液液熱交換器を介して風呂循環路と熱交換を行えば、風呂追焚き機能も得ることができる。
Moreover, in this embodiment, although it abbreviate | omitted about the hot water heating function and the bath reheating function, when constructing the hot water supply system provided with a hot water heating function, for example, although not illustrated, the
次に、本発明の要旨に対応するタンクコントローラ５０の構成と作動について説明する。タンクコントローラ５０は、図２に示すように、時計部５０ａと、給湯量採取部５０ｂ（給湯量採取手段）と、記憶部５０ｃ（記憶手段）と、演算部５０ｄ（演算手段）と、沸き上げ制御部５０ｅ（沸き上げ制御手段）とを機能的に備えている。
Next, the configuration and operation of the
時計部５０ａは、現在時刻を出力する。給湯量採取部５０ｂは、１日（２４時間）を４時間（単位時間）毎に６つの時間帯に区分し、各時間帯毎に、タンク水量センサ４３の出力を積算することによりこの値を給湯量に対応するデータとして採取する。
The clock unit 50a outputs the current time. The hot water supply
データの各採取時間帯は、本実施の形態では、図３に示すように、１日の区切りを午前２時として、２：００≦現在時刻＜６：００、６：００≦現在時刻＜１０：００、１０：００≦現在時刻＜１４：００、１４：００≦現在時刻＜１８：００、１８：００≦現在時刻＜２２：００、２２：００≦現在時刻＜２：００の６区分とした。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, each data collection time zone is defined as 2:00 <current time <6:00, 6:00 <current time <10, where the day break is 2:00 am 0:00, 10: 00 ≦ current time <14:00, 14: 00 ≦ current time <18:00, 18: 00 ≦ current time <22:00, 22: 00 ≦ current time <2:00 did.
記憶部５０ｃは、給湯量採取部５０ｂによる採取データを各採取時間帯毎に７日分（１週間分）を所定のエリアに記憶する。記憶部５０ｃは、７日分で全４２個のデータを記憶するが、各採取時間帯毎に最も新しい採取データが記憶されると、最も古い採取データが削除される。これにより、常に最新の７日間の採取データが記憶部５０ｃに記憶された状態となる。
The
演算部５０ｄは、毎日２：００になると、記憶部５０ｃに記憶された採取データを用いて７日間の各採取時間帯毎に採取データの平均値（平均給湯量）を算出し、この各採取時間帯毎の平均値を記憶部５０ｃに用意されている平均値用のエリアに書き込む。
When it becomes 2:00 every day, the
沸き上げ制御部５０ｅは、記憶部５０ｃに記憶されている各採取時間帯毎の採取データの平均値を貯湯タンク３１の目標貯湯量とし、貯湯タンク３１が目標貯湯量、即ち、目標貯湯量に対応する貯湯サーミスタが貯湯上限温度となるようにヒートポンプコントローラ８０に対して貯湯加熱指示信号を送信する。貯湯加熱指示信号を受信したヒートポンプコントローラ８０は、上述したように、循環ポンプ６５とヒートポンプ７０を作動させて貯湯タンク３１内の湯水の沸き上げ運転を行う。
The boiling
なお、記憶部５０ｃの平均値用のエリアには、予め標準的な値が各採取時間帯毎に記憶されており、給湯システムの初期運転（家屋等への設置後の６日間の運転）ではこの標準値に基づいた運転が行われ、７日分の全４２個のデータが出揃ったとき、この標準値が演算部５０ｄで算出された平均値に書き換えられる。
In addition, in the area for average values of the
ここで、データの各採取時間帯の単位時間は４時間以外でもよいが、本実施の形態において１日を６つの時間帯に区分し、その起点を深夜２：００としたのは次の理由による。例えば、単位時間が２時間であると採取するデータ数が多くなって煩雑化する。単位時間が６時間であると、採取するデータ数は少ないが給湯量に対応するデータが大きな値となる。また、単位時間は４時間として１日を６つの時間帯に区分し、その起点を深夜２：００とすれば、一般的な１日の生活サイクルのなかで給湯量が最も多いと予想される時間帯（１８：００〜２２：００）を１つの時間帯に収めることができるという利点がある。 Here, the unit time of each data collection time zone may be other than 4 hours, but in this embodiment, one day is divided into 6 time zones, and the starting point is set to 2:00 at midnight for the following reason. by. For example, if the unit time is 2 hours, the number of data to be collected increases and becomes complicated. When the unit time is 6 hours, the number of data to be collected is small, but the data corresponding to the amount of hot water supply is a large value. In addition, if the unit time is 4 hours and the day is divided into 6 time zones and the starting point is midnight, the hot water supply is expected to be the largest in the general daily life cycle. There is an advantage that the time zone (18: 00 to 22:00) can be accommodated in one time zone.
また、データの各採取時間帯の単位時間は、貯湯タンク３１の沸き上げ所要時間も考慮したものとなっている。即ち、前記単位時間は、全ての採取時間帯のなかで、最大の目標貯湯量を沸き上げるための所要時間（最大沸き上げ所要時間）よりも長い時間に設定される。そして、より好ましくは、貯湯タンク３１の最大貯湯量の沸き上げ所要時間よりも長い単位時間を採用する。これにより、何れの時間帯においても、貯湯タンク３１が湯切れ状態となることが防止できる。 In addition, the unit time of each data collection time zone also takes into account the time required for boiling the hot water storage tank 31. That is, the unit time is set to a time longer than the time required for boiling the maximum target hot water storage amount (maximum boiling time) in all the sampling time zones. More preferably, a unit time longer than the required boiling time of the maximum hot water storage amount of the hot water storage tank 31 is employed. As a result, the hot water storage tank 31 can be prevented from running out of hot water in any time zone.
ところで、目標貯湯量が採取された時間帯と同じ時間帯の開始時刻に貯湯タンク３１内の湯水の沸き上げ運転を開始すると、沸き上げに時間がかかるために当該時間帯での給湯が時間的に間に合わなくなるおそれがある。具体的には、１８：００〜２２：００の時間帯の目標貯湯量を１８：００から開始した沸き上げ運転で得ようとしても、例えば、貯湯タンク３１の最大貯湯量（本実施形態では１２０リットル）の沸き上げ所要時間が１時間必要であるため、１９：００以降でないと、貯湯タンク３１から十分な量の湯を供給することができない。 By the way, when the boiling operation of hot water in the hot water storage tank 31 is started at the start time of the same time zone as the time when the target hot water storage amount is collected, it takes time for the hot water to be heated. There is a risk that it will not be in time. Specifically, even if an attempt is made to obtain the target hot water storage amount in the time zone from 18:00 to 22:00 by the boiling operation started from 18:00, for example, the maximum hot water storage amount of the hot water storage tank 31 (120 in this embodiment). Liter) of boiling time is required for one hour, so that a sufficient amount of hot water cannot be supplied from the hot water storage tank 31 unless it is after 19:00.
そこで、沸き上げ制御部５０ｅは、図３に示すように、各採取時間帯を２時間先行させた先行時間帯を制御のために設定し、この先行時間帯に設定対象となった採取時間帯に対応する目標貯湯量を適用して前記沸き上げ動作が行われるようにしている。なお、先行時間帯の単位時間は採取時間帯と同一である。
Therefore, as shown in FIG. 3, the boiling
即ち、演算部５０ｄにより２：００に算出された各採取時間帯毎の平均値（平均給湯量）による目標貯湯量は、最初の４時間（２：００〜６：００）の目標貯湯量についてのみ当日の２：００〜４：００と翌日（２２時間後）の０：００〜２：００に分けて適用され、２番目の４時間（６：００〜１０：００）以降の各時間帯は、夫々当日の先行時間帯に適用される。
That is, the target hot water storage amount by the average value of each sampling time period calculated at 2:00 (average hot water supply amount) by the
こうすることにより、採取時間帯の開始時刻に先立って貯湯タンク３１への目標貯湯量の貯湯が行え、採取時間帯で必要とされる給湯量を確実に確保することができる。また、先行時間帯で貯湯タンク３１の湯水の沸き上げを完了させても、先行時間帯と採取時間帯との間には２時間しかずれが無いので、貯湯タンク３１内の湯の自然放熱による温度低下を最小限に抑えることができる。 By carrying out like this, the hot water storage of the target hot water storage amount to the hot water storage tank 31 can be performed prior to the start time of the sampling time zone, and the hot water supply amount required in the sampling time zone can be reliably ensured. Further, even if the boiling of the hot water in the hot water storage tank 31 is completed in the preceding time zone, there is only a difference of 2 hours between the preceding time zone and the sampling time zone. The temperature drop can be minimized.
以上のように、沸き上げ制御部５０ｅにおいては、各採取時間帯で採取した給湯量のデータから得られる７日毎の平均給湯量を貯湯タンク３１の目標貯湯量とするので、各目標貯湯量は、実際に使用者が給湯を行う時間帯（即ち採取時間帯と同じ時間帯）で、その使用者が必要とする分の湯量を高い確率で十分に供給することができる。しかも、各目標貯湯量を、夫々の採取時間帯に対応する先行時間帯に適用するので、実際に使用者が給湯を行う時間帯よりも少し前の時点（本実施形態では１時間前）で貯湯タンク３１が目標貯湯量となるので、貯湯タンク３１内の湯の沸き上げ完了から給湯までの時間が短く、十分に自然放熱を抑えることができる。そして、使用者が、目標貯湯量を採取したときと同様な生活を繰り返していれば、実際に使用者が給湯を行う時間帯毎に貯湯タンク３１内の湯が使い切られるので無駄がなく、貯湯タンク３１内の湯の放熱時間が短いことと相俟って、夜間電気料金を適用することができない使用者（即ち、夜間であっても昼間と同じ従量制の電気料金を支払う所謂従量電灯契約が適用される使用者）であっても、ランニングコストを低く抑えることができる。
As described above, in the boiling
また、万一、使用者が貯湯タンク３１の目標貯湯量を超えて給湯を行った場合には、貯湯タンク３１が湯切れ状態となるが、この場合には、上述した通り前記タンクコントローラ５０が給湯コントローラ２０に対して加熱許可を指示する信号を送信して、湯沸し器１０による加熱温調制御が速やかに実行されるので、使用者が必要とする量の給湯を確実に行うことができる。
In the unlikely event that the user supplies hot water exceeding the target hot water storage amount of the hot water storage tank 31, the hot water storage tank 31 becomes in a state of running out of hot water. Since the signal which instruct | indicates heating permission is transmitted with respect to the hot water supply controller 20, and the heating temperature control control by the
１…給水管、２…出湯管、Ｘ…接続部（接続箇所）、１０…湯沸し器、１２…バーナ、３１…貯湯タンク、５０ｂ…給湯量採取部（給湯量採取手段）、５０ｃ…記憶部（記憶手段）、５０ｄ…演算部（演算手段）、５０ｅ…沸き上げ制御部（沸き上げ制御手段）、６０…ヒートポンプユニット（加熱機）、７０…ヒートポンプ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記運転制御手段は、１日を単位時間毎に複数の時間帯に区分して各時間帯毎に給湯量を採取する給湯量採取手段と、該給湯量採取手段により採取した各時間帯の給湯量を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した各時間帯の給湯量を用い、予め設定された時刻に、所定の日数における同一時間帯毎の平均給湯量を算出する演算手段と、該演算手段により算出した各平均給湯量を各時間帯での貯湯タンクの目標貯湯量として、各時間帯における前記貯湯タンクが目標貯湯量となるように前記加熱機による貯湯タンクの湯水の沸き上げ動作を制御する沸き上げ制御手段とを備え、
前記給湯量採取手段は、各時間帯のうち前記目標貯湯量が最大となるときの前記加熱機による沸き上げ所要時間を最大としてこの最大沸き上げ所要時間より長い時間となるように前記時間帯の前記単位時間を設定し、
前記沸き上げ制御手段は、各時間帯に対して先行する先行時間帯を、給湯量を採取する時間帯と同一単位時間で設定し、各先行時間帯において、夫々の設定対象となった時間帯に対応する前記沸き上げ動作が行われるように前記加熱機を制御することを特徴とする給湯システム。 A hot water storage tank, a heater for heating hot water in the hot water storage tank by a heat pump, a hot water pipe for deriving hot water in the hot water storage tank, a water supply pipe connected to the hot water storage tank and the hot water pipe, and the hot water pipe And a hot water heater that is provided in the middle of the hot water pipe downstream from the connection between the hot water pipe and the hot water heater that heats hot water flowing through the hot water pipe by combustion of a burner, and controls a hot water supply operation by the heater and the hot water heater A hot water supply system comprising an operation control means for
The operation control means includes a hot water supply amount collecting means for dividing a day into a plurality of time zones every unit time and collecting a hot water supply amount for each time zone, and a hot water supply for each time zone collected by the hot water supply amount collection means. A storage means for storing the amount; an arithmetic means for calculating an average hot water supply amount for each same time zone in a predetermined number of days at a preset time using the hot water supply amount for each time zone stored in the storage means; Using each average hot water supply amount calculated by the calculation means as a target hot water storage amount of the hot water storage tank in each time zone, the hot water boiling operation of the hot water storage tank by the heater so that the hot water storage tank becomes the target hot water storage amount in each time zone Heating control means for controlling
The hot water supply amount collecting means takes the time required for boiling by the heater when the target hot water storage amount is maximized in each time zone, and sets the time period longer than the maximum boiling time required. Set the unit time,
The heating control means sets the preceding time zone preceding each time zone in the same unit time as the time zone for collecting the hot water supply amount, and the time zone that is the setting target in each preceding time zone The hot water supply system is characterized in that the heater is controlled so that the boiling operation corresponding to is performed.
前記時間帯に対する前記先行時間帯の先行時間は、前記単位時間よりも短く且つ前記最大沸き上げ所要時間以上となるように前記沸き上げ制御手段により設定されることを特徴とする給湯システム。 Hot water system smell of claim 1 wherein Te,
The said previous previous time time zone for the previous SL hours, hot water supply system, characterized in that it is set by the boiling control means so as to be short and the maximum water heating duration more than the unit time.
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