JP6090907B2 - Hot water system - Google Patents
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Description
本発明は、即時給湯を可能とするための温水循環回路を備えている給湯システムに関するものである。 The present invention relates to a hot water supply system including a hot water circulation circuit for enabling immediate hot water supply.
ヒートポンプ等の熱源機により製造された高温水を貯湯タンクに貯湯し、その温水を必要時に蛇口やシャワーヘッド、その他の給湯端末から出湯できるようにした給湯システムにおいて、例えば蛇口を開いたとき、即時所要温度の温水を給湯するため、熱源機および貯湯タンクと、給湯端末との間に、温水循環回路を設け、この温水循環回路に複数の給湯端末を取り付け設置した給湯システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a hot water supply system that stores hot water produced by a heat source device such as a heat pump in a hot water storage tank, and that hot water can be discharged from a faucet, shower head, or other hot water supply terminal when necessary, for example, immediately when the faucet is opened In order to supply hot water at a required temperature, a hot water supply system is known in which a hot water circulation circuit is provided between a heat source machine and a hot water storage tank and a hot water supply terminal, and a plurality of hot water supply terminals are attached to the hot water circulation circuit. For example, see Patent Document 1).
上記の如く、温水循環回路を備えた給湯システムでは、一般に温水循環回路中に、貯湯タンクとは別に独立した専用の密閉式循環タンクを設置し、温水循環回路内を循環する温水と、貯湯タンクに貯湯されている高温水とが、貯湯タンク内で混合されない構成とするのが通常である。 As described above, in a hot water supply system equipped with a hot water circulation circuit, a dedicated closed circulation tank independent from the hot water storage tank is generally installed in the hot water circulation circuit, and the hot water circulating in the hot water circulation circuit and the hot water storage tank Usually, the hot water stored in the hot water is not mixed in the hot water storage tank.
一方、温水循環回路中に設ける循環タンクを省略化するため、貯湯タンクの一部を循環用貯湯タンクとして兼用化し、温水循環回路内の温水温度が低下した場合、循環用貯湯タンクに温水の一部を戻して循環させ、温水循環回路内の温水温度を一定温度に維持することにより、即時給湯機能を維持可能とした給湯システムが提供されている。 On the other hand, in order to omit the circulation tank provided in the hot water circulation circuit, when a part of the hot water storage tank is also used as a circulation hot water storage tank and the temperature of the hot water in the hot water circulation circuit decreases, A hot water supply system that can maintain an immediate hot water supply function is provided by circulating the part back and maintaining the hot water temperature in the hot water circulation circuit at a constant temperature.
しかしながら、上記の如く、温水循環回路に専用の循環タンクを備えたものでは、所要の容量を有する貯湯タンク以外に、循環タンクを設置しなければならず、システム全体として見れば、循環タンクを必要とする分だけ、システムが大型化し、構成が複雑化、高コスト化することは避けられないのみならず、循環タンクでは温度降下された温水が貯えられることになるため、高温貯湯(給湯)ができない等の課題があった。 However, as described above, if the hot water circulation circuit is equipped with a dedicated circulation tank, a circulation tank must be installed in addition to the hot water storage tank having the required capacity. As a result, it is not only unavoidable that the system becomes larger, the configuration becomes complicated, and the cost is increased, but also the circulating tank can store the hot water whose temperature has dropped. There were issues such as being unable to do so.
また、専用の循環タンクを省略化し、貯湯タンクの一部を循環用貯湯タンクとして兼用化したものでは、システムを小型化、簡素化することができるが、長時間に亘って出湯がなく、循環用貯湯タンクに高温水が供給されない場合、他の貯湯タンクに高温水が貯湯されているにもかかわらず、自然放熱により徐々に低下した温水循環回路内の温水温度を昇温することができず、高温給湯ができなくなる等の課題があった。 In addition, if the dedicated circulation tank is omitted and a part of the hot water storage tank is also used as a circulating hot water storage tank, the system can be downsized and simplified. If hot water is not supplied to the hot water storage tank, the hot water temperature in the hot water circulation circuit that has gradually decreased due to natural heat dissipation cannot be raised even though hot water is stored in other hot water storage tanks. There were problems such as high temperature hot water supply being disabled.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、専用の循環タンクを省いて温水循環回路を簡素化し、システムの小型化を図るとともに、高温貯湯を可能とし、循環用貯湯タンクを含む温水循環回路内の温水温度が低下しても、それを給湯温水として有効に使用できる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 in view of such circumstances, and omits a dedicated circulation tank to simplify the hot water circulation circuit, to reduce the size of the system, and to enable high-temperature hot water storage. An object of the present invention is to provide a hot water supply system capable of effectively using hot water as hot water supply hot water even when the temperature of the hot water in the hot water circulation circuit is reduced.
上記した課題を解決するために、本発明の給湯システムは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる給湯システムは、低温水を加熱して高温水を製造する熱源機と、前記熱源機に低温水配管および高温水配管を介して接続され、該熱源機で製造された高温水を上流側の貯湯タンクから順次下流側の貯湯タンクへと貯湯する互いに直列に接続された少なくとも2以上の貯湯タンクと、前記高温水配管が接続されている最上流側の貯湯タンクに出湯管およびミキシングバルブを介して接続され、常に所定温度に調整された温水が循環されるとともに、1以上の給湯端末が設けられている温水循環回路と、を備えた給湯システムであって、前記温水循環回路は、前記少なくとも2以上の貯湯タンクのうち下流側に他の貯湯タンクが位置する特定貯湯タンクの底部に一定量の循環温水を戻す温水戻し配管を備え、該温水戻し配管は、前記特定貯湯タンクの温水温度を検出し、その温度が設定温度以下に低下したとき、前記循環温水を前記特定貯湯タンクよりも下流側の貯湯タンクの底部に戻す戻し配管および切換弁を備えていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the hot water supply system of the present invention employs the following means.
That is, a hot water supply system according to the present invention includes a heat source unit that heats low-temperature water to produce high-temperature water, and a high-temperature unit that is connected to the heat source unit via a low-temperature water pipe and a high-temperature water pipe. At least two or more hot water storage tanks connected in series to sequentially store water from an upstream hot water storage tank to a downstream hot water storage tank, and a hot water discharge pipe to the uppermost hot water storage tank to which the high temperature water pipe is connected And a hot water circulation circuit which is connected via a mixing valve and circulates hot water constantly adjusted to a predetermined temperature and is provided with one or more hot water supply terminals, wherein the hot water circulation circuit comprises comprising a hot water return pipe returning a certain amount of circulating hot water in the bottom of the particular storage tank located the other of the hot water storage tank on the downstream side of the at least two or more of the hot water storage tank, the return hot water The pipe detects a hot water temperature of the specific hot water storage tank, and when the temperature drops below a set temperature, a return pipe and a switching valve that return the circulating hot water to the bottom of the hot water storage tank downstream from the specific hot water storage tank. It is characterized by having.
本発明によれば、温水循環回路を循環する一定量の循環温水を特定貯湯タンクの底部に戻す温水戻し配管を設けることにより、貯湯タンクを循環タンクに兼用して温水循環回路を構成し、その貯湯タンクの温水温度が設定温度以下に低下したとき、戻し配管および切換弁により循環温水を特定貯湯タンクよりも下流側の貯湯タンクの底部に戻すようにしているため、複数の貯湯タンクの一部または全部を循環タンクに兼用化して温水循環回路を構成することができ、温水循環回路から独立した専用の循環タンクを省略化することができる。従って、同じ貯湯容量を有する給湯システムと比較した場合、専用の循環タンクを必要としない分だけ、システムを大型化し、構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。また、循環温水を循環兼用の貯湯タンクで貯えることになるため、温度降下された温水を専用の循環タンクで貯えるものに比べ、より高温での貯湯、給湯が可能となる。 According to the present invention, by providing a hot water return pipe for returning a certain amount of circulating hot water circulating through the hot water circulation circuit to the bottom of the specific hot water storage tank , the hot water storage tank is also used as a circulation tank to constitute the hot water circulation circuit, When the hot water temperature in the hot water storage tank drops below the set temperature, the return hot water and the switching valve are used to return the circulating hot water to the bottom of the hot water storage tank downstream from the specific hot water tank. Alternatively, it is possible to configure the hot water circulation circuit by sharing all of them as a circulation tank, and a dedicated circulation tank independent from the hot water circulation circuit can be omitted. Therefore, when compared with a hot water supply system having the same hot water storage capacity, the system can be increased in size by the amount that does not require a dedicated circulation tank, and the configuration can be simplified and the cost can be reduced. In addition, since the circulating hot water is stored in a hot water storage tank that also serves as a circulation, it is possible to store hot water and hot water at higher temperatures than those in which hot water whose temperature has been lowered is stored in a dedicated circulating tank.
さらに、本発明の給湯システムは、上記の給湯システムにおいて、前記温水循環回路から一定量の循環温水を戻す戻し先の貯湯タンク、前記戻し配管および前記切換弁が、上流側から下流側にかけて3段以上設けられている Furthermore, the hot water supply system of the present invention is the above-described hot water supply system, wherein the hot water storage tank , the return pipe and the switching valve for returning a certain amount of circulating hot water from the hot water circulation circuit are arranged in three stages from the upstream side to the downstream side. More than provided
本発明によれば、貯湯タンクの数に応じて、温水循環回路から一定量の循環温水を戻す戻し先の貯湯タンク、戻し配管および切換弁が、上流側から下流側にかけて3段以上設けられているため、例えば、貯湯タンクが、6個あるいは8個直列に接続されているような場合、循環温水の戻し先を3段以上に分けて構成し、順次下流側の段に切換えて行くことにより、全ての貯湯タンクを循環用タンクとして兼用化することができる。従って、全ての貯湯タンクの高温水を有効に利用して循環温水の温度調整と給湯を行い、所要の給湯温度を確保することができる。 According to the present invention, in accordance with the number of hot water storage tanks, there are provided three or more stages of hot water storage tanks, return pipes and switching valves for returning a predetermined amount of circulating hot water from the hot water circulation circuit from the upstream side to the downstream side. Therefore, for example, when six or eight hot water storage tanks are connected in series, the return destination of the circulating hot water is divided into three or more stages, and is sequentially switched to the downstream stage. All the hot water storage tanks can be used as a circulation tank. Therefore, the hot water in all the hot water storage tanks can be effectively used to adjust the temperature of the circulating hot water and to supply hot water, thereby ensuring the required hot water supply temperature.
さらに、本発明の給湯システムは、上記の給湯システムにおいて、前記各段において、前記戻し先の貯湯タンクが、複数個設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the hot water supply system of the present invention is characterized in that, in the hot water supply system described above, a plurality of return destination hot water storage tanks are provided in each stage.
本発明によれば、各段において、戻し先の貯湯タンクが、複数個設けられているため、温水循環回路が長くなる場合や、放熱し易い環境下に設置される場合であっても、それに見合った容量の循環用貯湯タンクを確保することにより、温水循環回路を適切に機能させることができる。従って、温水循環回路側に対する設計の自由度を高めつつ、所要の給湯性能を得ることができる。 According to the present invention, since each stage is provided with a plurality of hot water storage tanks for return, even when the hot water circulation circuit is long or installed in an environment where heat dissipation is easy, By securing a suitable hot water storage tank for circulation, the hot water circulation circuit can function properly. Accordingly, the required hot water supply performance can be obtained while increasing the degree of design freedom for the hot water circulation circuit side.
さらに、本発明の給湯システムは、上記の給湯システムにおいて、上流側から下流側にかけて3段以上設けられた複数の貯湯タンクのうち、下流側に他の段の貯湯タンクが位置する貯湯タンクに対し、下流側の前記他の段の貯湯タンクの底部に前記戻し配管が接続され、出湯側に近い上流側の段の貯湯タンクの温水温度が戻し先の切換え判定に用いられる構成とされていることを特徴とする。 Furthermore, the hot water supply system of the present invention is the above-described hot water supply system with respect to a hot water storage tank in which a plurality of hot water storage tanks provided at three or more stages from the upstream side to the downstream side are located on the downstream side. The return pipe is connected to the bottom of the hot water storage tank of the other stage on the downstream side, and the hot water temperature of the hot water storage tank of the upstream stage near the hot water side is used for switching determination of the return destination. It is characterized by.
本発明によれば、上流側から下流側にかけて3段以上設けられた複数の貯湯タンクのうち、下流側に他の段の貯湯タンクが位置する貯湯タンクに対し、下流側の他の段の貯湯タンクの底部に戻し配管が接続され、出湯側に近い上流側の段の貯湯タンクの温水温度が戻し先の切換え判定に用いられる構成とされているため、各段の複数の貯湯タンクに対して温水循環回路から戻される中温の循環温水を下流側の他の段の貯湯タンクに戻し、その中温水で各貯湯タンクに貯湯されている高温水を順次押出して出湯させることができ、また上流側の段の貯湯タンクの温水温度が設定温度以下に低下したとき、戻し先を次の段へと切換えることができる。従って、貯湯タンク内で高温水と温水循環回路からの中温水とが混合することがなく、かつその段の貯湯タンクに貯えられている高温水および中温水を全て循環温水の温度調整および給湯に供することができる。 According to the present invention, among the plurality of hot water storage tanks provided in three or more stages from the upstream side to the downstream side, the hot water storage tank in which the other stage hot water storage tank is located on the downstream side is different from the hot water storage tank in the other downstream stage. A return pipe is connected to the bottom of the tank, and the hot water temperature of the upstream stage hot water storage tank close to the hot water side is used for switching judgment of the return destination. It returned to circulation hot water medium temperature returned from the hot water circulation circuit in the hot water storage tank of another stage on the downstream side, among which can be tapped Te sequentially extruded hot water is hot water storage in the hot water storage tank with hot water, also upstream When the hot water temperature of the hot water storage tank of the second stage falls below the set temperature, the return destination can be switched to the next stage. Therefore, the hot water and the intermediate temperature water from the hot water circulation circuit are not mixed in the hot water storage tank, and all the high temperature water and intermediate temperature water stored in the hot water storage tank of that stage are used for temperature adjustment and hot water supply of the circulating hot water. Can be provided.
さらに、本発明の給湯システムは、上述のいずれかの給湯システムにおいて、最下流側の貯湯タンクの温水温度が設定温度以下に低下したとき、前記最下流側の貯湯タンクと前記熱源機との間を接続する前記低温水配管に設けられている貯湯ポンプおよび前記熱源機を運転し、目標の貯湯量が得られるまで貯湯運転を行うことを特徴とする。 Furthermore, the hot water supply system of the present invention is the hot water supply system according to any one of the above, wherein when the hot water temperature of the hot water storage tank on the most downstream side falls below a set temperature , the hot water storage tank on the most downstream side and the heat source machine are The hot water storage pump provided in the low-temperature water pipe connecting the heat source and the heat source unit are operated, and the hot water storage operation is performed until a target hot water storage amount is obtained.
本発明によれば、各段の最下流側の貯湯タンクの温水温度が設定温度以下に低下したとき、最下流側の貯湯タンクと熱源機との間を接続する低温水配管に設けられている貯湯ポンプおよび熱源機を運転し、目標の貯湯量が得られるまで貯湯運転を行うようにしているため、最下流側の貯湯タンクの温水温度が設定温度以下に低下したとき、全ての貯湯タンク内に貯えられた高温水および中温水がそれぞれ有効に利用された判断し、貯湯ポンプおよび熱源機を運転して貯湯運転を行うことにより、各貯湯タンクに対して目標温度の高温水を貯湯することができる。このように、貯湯運転、給湯運転を適切に繰り返し運転することにより、効率のよい運転を行うことができる。 According to the present invention, when the hot water temperature of the hot water storage tank on the most downstream side of each stage falls below the set temperature, the low temperature water pipe that connects between the hot water storage tank on the most downstream side and the heat source unit is provided. Since the hot water storage pump and heat source unit are operated and the hot water storage operation is performed until the target amount of hot water is obtained, when the temperature of the hot water storage tank at the most downstream side falls below the set temperature, all the hot water storage tanks The hot water stored in the hot water and the medium hot water are judged to be used effectively, and hot water storage operation is performed by operating the hot water storage pump and heat source machine to store hot water at the target temperature in each hot water storage tank. Can do. Thus, efficient operation can be performed by appropriately repeating hot water storage operation and hot water supply operation.
本発明によると、複数の貯湯タンクの一部または全部を循環タンクに兼用化して温水循環回路を構成することができ、温水循環回路から独立した専用の循環タンクを省略化することができるため、同じ貯湯容量を有する給湯システムと比較した場合、専用の循環タンクを必要としない分だけ、システムを大型化し、構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。また、循環温水を循環兼用の貯湯タンクで貯えることになるため、温度降下された温水を専用の循環タンクで貯えるものに比べ、より高温での貯湯、給湯が可能となる。 According to the present invention, a part or all of a plurality of hot water storage tanks can also be used as a circulation tank to constitute a warm water circulation circuit, and a dedicated circulation tank independent from the warm water circulation circuit can be omitted. When compared with a hot water supply system having the same hot water storage capacity, the system can be increased in size by the amount that does not require a dedicated circulation tank, and the configuration can be simplified and the cost can be reduced. In addition, since the circulating hot water is stored in a hot water storage tank that also serves as a circulation, it is possible to store hot water and hot water at higher temperatures than those in which hot water whose temperature has been lowered is stored in a dedicated circulating tank.
以下に、本発明にかかる一実施形態について、図1ないし図4を参照して説明する。
図1には、本発明の一実施形態に係る給湯システムの基本構成図が示されている。
本実施形態の給湯システム1は、低温水を加熱して高温水を製造する熱源機2と、熱源機2で製造された高温水を貯湯とする少なくとも2以上の貯湯タンク3と、熱源機2または貯湯タンク3から出湯された高温水を所定温度の温水として循環し、例えば蛇口、シャワーヘッド等の複数の給湯端末5を開けたとき、給湯端末5から即時所要温度のお湯を給湯するための温水循環回路4とを備えた構成とされている。
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a basic configuration diagram of a hot water supply system according to an embodiment of the present invention.
The hot
熱源機2としては、冷媒/水熱交換器6を備えた公知のヒートポンプ等を用いることができ、冷媒/水熱交換器6に貯湯タンク3側から低温水配管7、貯湯ポンプ8を経て供給された低温水(冷水)を所定温度の高温水に加熱し、その高温水を高温水配管9に送出する構成とされている。なお、熱源機2としては、ヒートポンプ以外に、温水ボイラ等の他の熱源機を使用することも可能である。
As the
貯湯タンク3としては、本実施形態の場合、例えば500Lの容量を有する密閉式の貯湯タンク3を少なくとも2個以上、N個を接続管10により互いに直列に接続したものを使用している。該貯湯タンク3について、熱源機2からの高温水配管9が接続される上流側の貯湯タンク3を第1貯湯タンク3Aとし、その下流側に接続管10を介して接続される貯湯タンク3を第2貯湯タンク3Bとして説明する。この場合、第1貯湯タンク3Aの上部に熱源機2からの高温水配管9が接続されるとともに、その底部と第2貯湯タンク3Bの上部との間が接続管10で接続され、更に第2貯湯タンク3Bの底部に熱源機2への低温水配管7と、上水道からの給水配管11が接続された構成とされている。
As the hot
また、高温水配管9が接続されている最上流側の第1貯湯タンク3Aの上部には、出湯管12が接続され、この出湯管12に設けられるミキシングバルブ13を介して温水循環回路4が接続されている。温水循環回路4は、ミキシングバルブ13の出口側に接続された配管4A中に複数の給湯端末5が設置されており、それらの下流側に循環ポンプ14が設置された構成とされている。
Further, a hot
温水循環回路4の配管4Aは、循環ポンプ14の下流側で分岐されており、その一方の配管4Bは、流量調整弁15を介してミキシングバルブ13に接続される循環配管4Bとされ、他方の配管4Cは、流量調整弁16を介して第1貯湯タンク3Aに接続される温水戻し配管(戻し配管)4Cとされている。これによって、第1貯湯タンク3Aは、温水循環回路4を循環する温水の一部が循環される循環用貯湯タンクとして兼用化される構成とされている。
A
流量調整弁15,16は、出湯管12およびミキシングバルブ13を介して接続される温水循環回路4の配管長や設置環境等に応じて、循環配管4Bおよび戻し配管4Cへの循環温水の流量割合を調整するためのものである。つまり、温水循環回路4には、ミキシングバルブ13により即時給湯しても火傷しない程度の温度(例えば55℃)に調整された温水(1)が循環されるが、給湯端末5から給湯されずに循環されていると、自然放熱により温度が徐々に低下する。このため、流量調整弁15,16で再循環量の割合を配管長やその設置環境等に応じた或る割合に設定しておき、ミキシングバルブ13で第1貯湯タンク3Aから出湯される高温水と混合して上記温度に調整する構成とされている。
The flow
ミキシングバルブ13による温度調整は、給湯端末5からの給湯がない状態で再循環されている場合、上記の通りであるが、これ以外に、給湯端末5から出湯された場合、第1貯湯タンク3Aまたは熱源機2から出湯管12を介して出湯される高温水に対して、給水配管11からの低温水を混合することにより、設定温度の循環温水として温水循環回路4に供給する機能を担っている。
The temperature adjustment by the mixing
また、本実施形態においては、給湯運転により循環ポンプ14がONとされ、温水循環回路4内を循環している温水の一部を戻し配管4Cにより第1貯湯タンク3Aに戻す循環運転中に、給湯されない状態で長時間循環され、第1貯湯タンク3A内の温水温度が設定温度以下に低下した場合、循環温水の戻し先を第1貯湯タンク3Aからその下流側の第2貯湯タンク3Bに切換える第2の戻し配管4D、第1切換弁17および第2切換弁18を備えた構成とされている。
In the present embodiment, the
このように、循環運転中に第1貯湯タンク3A内の温水温度が設定温度以下に低下した場合、第1切換弁17が閉、第2切換弁18が開とされ、循環温水の一部は、流量調整弁16を経て、戻し配管4C、第2の戻し配管4Dおよび第2切換弁18を経由して第2貯湯タンク3Bの底部に戻されることになる。この場合、第2貯湯タンク3Bに貯湯されていた高温水は、順次接続配管10を介して第1貯湯タンク3Aに押出され、これにより第1貯湯タンク3Aに貯湯されている高温水および中温水は、図1中の(2)の如く、出湯管12、ミキシングバルブ13を介して温水循環回路4側に出湯されることになる。
As described above, when the temperature of the hot water in the first hot
従って、第1貯湯タンク3Aおよび第2貯湯タンク3Bに貯湯されていた高温水は、順次給湯端末5から給湯される温水あるいは温水循環回路4内を循環する温水として使用されることになる。そして、各第1貯湯タンク3Aおよび第2貯湯タンク3Bには、各々の内部に貯湯されている温水の温度を検出し、上記の如く循環温水(1)の戻り先を切換えるため、温度センサT1,T2が設けられている。
Accordingly, the hot water stored in the first hot
図2に、その制御フロー図が示されている。
貯湯運転終了後の給湯運転時、図2に示されるように、ステップS1において、熱源機2はOFFとされ、循環ポンプ14がONとされることにより、温水循環回路4内にミキシングバルブ13によって調整された所定温度の温水が循環される。この際、一部の循環温水が流量調整弁16、戻し配管4C、第1切換弁17を経て第1貯湯タンク3Aの底部に戻され、温度調整に必要な高温水が第1貯湯タンク3Aの上部から出湯管12を介してミキシングバルブ13に供給されることにより、循環温水(1)の温度調整に供されるようになっている。
FIG. 2 shows a control flow diagram thereof.
During the hot water supply operation after the hot water storage operation is completed, as shown in FIG. 2, in step S <b> 1, the
温水循環回路4に設けられている給湯端末5が開かれ、温水が消費されると、第1貯湯タンク3Aから順次高温水が出湯され、ミキシングバルブ13で冷水等と混合されることにより所定温度の温水に調整されて温水循環回路4に供給される。
この間、ステップS2において、第1貯湯タンク3Aおよび第2貯湯タンク3B内の温水温度が温度センサT1,T2により検出されている。給湯端末5からの給湯により第1貯湯タンク3Aに第2貯湯タンク3Bからの高温水が供給されている間は、通常、ステップS3において、温度センサT1の検出値T1が、設定温度SP1よりも低くなることはなく、「T1≧SP1」の判定でYESと判断され、ステップS4に移行し、第1切換弁17をON、第2切換弁18をOFFに維持してステップS2に戻る。
When the hot
During this time, in step S2, the temperature of the hot water in the first hot
一方、長時間に亘って給湯端末5から給湯されない状態が続いた場合、第1貯湯タンク3Aの底部に温水循環回路4から戻った温度が低下した中温水が溜まり込んで行くことになる。そして、ステップS3の「T1≧SP1」の判定でNOと判断されると、ステップS5に移行し、第1切換弁17をOFF、第2切換弁18をONとしてステップS6に移行する。また、ステップS5で第1切換弁17および第2切換弁18が切換えられることにより、温水循環回路4から戻される循環温水(1)の戻り先は、第2貯湯タンク3Bに切換えられることになる。
On the other hand, when the state where hot water is not supplied from the hot
その後、第2貯湯タンク3Bに貯湯されていた高温水が接続配管10を介して第1貯湯タンク3Aに供給され、第1貯湯タンク3A内の高温水および中温水は、出湯管12およびミキシングバルブ13を介して温水循環回路4に出湯され、順次給湯端末5からの給湯に供される。続いてステップS6では、温度センサT2によって検出された第2貯湯タンク3B内の温水温度が設定温度SP2以上か否か(T2≧SP2)が判定され、YESの場合、ステップS2に戻り、この間、温水循環回路4から戻る循環温水(2)は、図1中に示される(2)の如く循環され、上記の動作が繰り返されることになる。
Thereafter, the hot water stored in the second hot
第2貯湯タンク3B内の温水温度が設定温度SP2以下に低下し、ステップS6でNOと判定されると、ステップS7に移行する。ステップS7では、熱源機2、すなわち貯湯ポンプ8およびヒートポンプの圧縮機が共にONとされ、熱源機2に第2貯湯タンク3Bを経て低温水(冷水)が(3)の如く供給されることにより貯湯運転が開始される。貯湯運転は、熱源機2で製造された高温水(3)が第1貯湯タンク3Aおよび第2貯湯タンク3B内に目標量貯湯されるまで継続される。そして、ステップS8において、温度センサT1,T2が目標温度に達したことを検知して、目標量の高温水が貯湯されたと判定されると、ステップS9で熱源機2がOFFとされ、貯湯運転が終了されることになる。
If the hot water temperature in the 2nd hot
上記の基本形態では、密閉式の貯湯タンク3として2個の第1貯湯タンク3Aおよび第2貯湯タンク3Bを直列に接続したものについて説明したが、実用化に際しては、図3に示されるように、必要な貯湯量に応じて、上記の如く500Lの容量を有する密閉式の貯湯タンク3A,3B,3C,3D,3Eおよび3Nが、少なくとも2個以上、N個(本例の場合、6個)、接続管10を介して直列に接続された構成とされる。この場合、それぞれの貯湯タンク3Aないし3Nに、温度センサT1ないしT6が設けられた構成とされる。
In the above basic form, the sealed hot
また、温水循環回路4から戻し配管4Cを経て循環温水の一部が戻される循環兼用の貯湯タンク3を、図3に示されるように、温水循環回路4の配管長や設置環境等に応じ、例えば出湯管12に近い最上流の第1貯湯タンク3Aを含む複数の第1貯湯タンク3Aおよび第2貯湯タンク3Bにより構成し、その第2貯湯タンク3Bの底部に第1切換弁17を介して戻し配管4Cを接続した構成としてもよい。
In addition, as shown in FIG. 3, a hot
この場合、戻し先が切換えられる循環兼用の貯湯タンク3は、第3貯湯タンク3Cおよび第4貯湯タンク3D、更には第5貯湯タンク3Eおよび第6貯湯タンク3Nとされるとともに、第2切換弁18を備えた第2の戻し配管4Dおよび第3切換弁19を備えた第3の戻し配管4Eは、それぞれ第4貯湯タンク3Dの底部および第6貯湯タンク3Nの底部に接続した構成とされ、その戻し先の切換えは、複数の貯湯タンクの中、それぞれ出湯側に近い第3貯湯タンク3C、第5貯湯タンク3Eに設けられている温度センサT3,T5の検出値に基づいて判定されることになる。
In this case, the circulating and hot
このように、温水の貯湯容量を確保するため、直列に接続される貯湯タンク3のタンク数を6個あるいは8個と増やした場合、温水循環回路4からの循環温水の戻し先を、3段以上の複数段とし、更に各段における貯湯タンク3のタンク数を複数個で構成するようにしてもよく、この場合、上記の如く、循環温水の戻し回路は各段の下流側の貯湯タンク3に接続し、戻し先の切換え判定に用いる温度センサは、出湯側に近い上流側の貯湯タンク3に設けられている温度センサの検出値を用いることになる。
Thus, when the number of hot
図4に、図3に示すシステムの制御フロー図が示されている。
ステップS11−ステップS14において、ステップS12で温度センサT1,T3およびT5によって温度T1,T3,T5が計測され、ステップS12で第1切換弁17がON、第2および第3切換弁18,19がOFFとされる以外、ステップS1−ステップS4と同様である。ステップS13でNOと判定され、ステップS15に移行すると、ここで、温度センサT3の検出値T3が「T3≧SP2(設定温度)」かが判定され、YESと判定されると、ステップS16に移行し、第2切換弁18がON、第1および第3切換弁17,19がOFFとされる。
FIG. 4 shows a control flow diagram of the system shown in FIG.
In step S11 to step S14, temperatures T1, T3, and T5 are measured by temperature sensors T1, T3, and T5 in step S12. In step S12, the
これにより、循環温水の戻し先が第2貯湯タンク3Bから第4貯湯タンク3Dに切換えられ、ステップS12に戻って上記の動作が繰り返される。更に、ステップS15でNOと判定されると、ステップS17に移行し、第3切換弁19がON、第1および第2切換弁17,18がOFFとされ、ステップS18に移行する。これによって、循環温水の戻し先が第4貯湯タンク3Dから第6貯湯タンク3Nに切換えられることになる。ステップS18においては、温度センサT5の検出値T5が「T5≧SP3(設定温度)」かが判定され、YESと判定された場合、ステップS12に戻り、上記の動作が繰り返されることになる。
Thereby, the return destination of circulating hot water is switched from the 2nd hot
一方、ステップS18でNOと判定されると、ステップS19に移行し、ステップS7−ステップS9と同様、ステップS19で熱源機2がONとされることにより貯湯運転が開始され、ステップS20で温度センサT1ないしT6の全てが目標温度を検知し、目標量の高温水が貯湯されたことが検知されると、ステップS21において、熱源機2がOFFとされ、貯湯運転が終了されるようになっている。
On the other hand, if NO is determined in step S18, the process proceeds to step S19, and similarly to steps S7 to S9, the hot water storage operation is started by turning on the
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記給湯システム1において、貯湯運転時、ヒートポンプ等の熱源機2および貯湯ポンプ8が運転されると、貯湯タンク3の最下流側タンクである図1の第2貯湯タンク3Bまたは図3の第6貯湯タンク3Nを経て低温水(冷水)が熱源機2に供給される。熱源機2で所定温度に加熱された高温水は、高温水配管9に送出され、貯湯タンク3の最上流のタンクである図1の第1貯湯タンク3Aまたは図3の第1貯湯タンク3Aから順次下流側の貯湯タンク3B,3C,3D,3E・・・3Nへと貯湯され、全ての貯湯タンク3に目標温度の高温水が目標量貯湯されると、貯湯運転が終了される。
With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
In the hot
貯湯運転は、通常、安価な深夜電力を利用して夜間に行われ、貯湯運転によって貯湯タンク3に貯湯された高温水は、それ以外の使用時間帯に、給湯運転することによって消費されることになる。給湯運転は、熱源機2および貯湯ポンプ8を停止し、循環ポンプ14を運転することにより、温水循環回路4に所定温度の温水を循環させた状態で行われ、給湯端末5を開いたとき、直ちに所要温度の温水が給湯されるようにすることで、即時給湯可能とされている。
Hot water storage operation is usually performed at night using inexpensive late-night power, and hot water stored in the hot
給湯運転時、温水循環回路4の温水は、一部が流量調整弁16、戻し配管4C、第1切換弁17を経て図1の第1貯湯タンク3Aまたは図3の第2貯湯タンク3Bに戻されて循環され、第1貯湯タンク3Aから一部の高温水が、ミキシングバルブ13を介して温水循環回路4側に出湯されることにより、循環温水の温度調整に供される。
During the hot water supply operation, part of the hot water in the hot
この際、長時間に亘って給湯端末5からの給湯がなく、自然放熱で循環温水が温度低下してしまう状態が続き、図1の第1貯湯タンク3Aまたは図3の第1貯湯タンク3Aの温水温度が、設定温度SP1以下に低下したことが温度センサT1により検出されると、第1切換弁17が閉、第2切換弁18が開とされ、これによって温水循環回路4からの循環温水の戻り先が、図1の第2貯湯タンク3Bまたは図3の第4貯湯タンク3Dに切換えられる。
At this time, there is no hot water supply from the hot
このため、図1の第2貯湯タンク3Bまたは図3の第3貯湯タンク3Cおよび第4貯湯タンク3Dに貯湯されていた高温水が、上流側のタンクへと順次押出され、図1の第1貯湯タンク3Aまたは図3の第1貯湯タンク3Aおよび第2貯湯タンク3B内の高温水および中温水は、順次出湯管12を経て温水循環回路4へと出湯され、給湯端末5からの給湯に供される。なお、ここで中温水は、まだ十分温度が高く、低温の温水が給湯されることはない。
Therefore, the hot water stored in the second hot
以下、同様に、図3の場合、循環温水の戻り先が第4貯湯タンク3Dに切換えられた後の給湯運転時に、第3貯湯タンク3Cの温水温度が設定温度SP2に低下したことが温度センサT3で検出されると、第2切換弁18が閉、第3切換弁19が開とされる。ことにより、温水循環回路4からの循環温水の戻り先が、第4貯湯タンク3Dから第6貯湯タンク3Nに切換えられ、上記に準じた運転が繰り返される。
Similarly, in the case of FIG. 3, the temperature sensor indicates that the temperature of the hot water in the third hot water storage tank 3C has dropped to the set temperature SP2 during the hot water supply operation after the return destination of the circulating hot water is switched to the fourth hot
そして、図1の第2貯湯タンク3Bまたは図3の第5貯湯タンク3Eの温水温度が設定温度SP2またはSP3になったことが温度センサT2またはT5で検出されると、熱源機2の運転が開始され、貯湯運転が行われることになる。この貯湯運転中、高温水配管9からの高温水の一部を出湯管12、ミキシングバルブ13を介して温水循環回路4側に出湯し、給湯に供することができることはもちろんである。
When the temperature sensor T2 or T5 detects that the hot water temperature in the second hot
斯くして、本実施形態によれば、貯湯タンク3を一部循環タンクに兼用して温水循環回路4を構成することができ、温水循環回路4から独立した専用の循環タンクを省略化することができる。従って、同じ貯湯容量を有する給湯システムと比較した場合、専用の循環タンクを必要としない分だけ、システムを大型化し、その構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。また、循環温水を循環兼用の貯湯タンク3で貯えることになるため、温度降下された温水を専用の循環タンクで貯えるものに比べ、より高温貯湯(給湯)が可能となる等の効果を奏する。
Thus, according to the present embodiment, the hot
更に、循環用の貯湯タンク3として兼用化していた貯湯タンク3内の温水温度が、長時間に亘り給湯端末5から給湯されない状態が続く等に起因して降下した場合、循環温水の戻し先を、その下流側の貯湯タンク3に切換えることができるようにしているため、他の貯湯タンクに高温水が貯湯されているにもかかわらず、自然放熱により徐々に低下した温水循環回路内の温水温度を昇温することができない等の課題を解消し、貯湯タンク3に貯えられている高温水を有効に利用することができると同時に、温度降下した中温水も給湯用に有効に利用することができる。
Further, when the temperature of the hot water in the hot
特に、多数の貯湯タンク3、例えば6個あるいは8個のタンクが直列に接続されているような場合、循環温水の戻し先を3段以上に分けて構成し、順次下流側の段に切換えて行くことにより、全ての貯湯タンク3Aないし3Nを循環用タンクとして兼用化することができる。従って、全ての貯湯タンク3Aないし3Nの高温水を有効に利用して循環温水の温度調整と給湯を行い、所要の給湯温度を確保することができる。
In particular, when a large number of hot
また、上記各段において、戻し先の貯湯タンク3を複数個設けることによって、温水循環回路4が長くなる場合や、放熱し易い環境下に設置される場合であっても、それに見合った容量の循環用の貯湯タンク3を確保することで、温水循環回路4を適切に機能させることができ、これによって、温水循環回路4側に対する設計の自由度を高めつつ、所要の給湯性能を得ることができる。
Further, in each of the above stages, by providing a plurality of hot
更に、各段の複数の貯湯タンク3に対して温水循環回路4から戻される中温の循環温水を下流側の貯湯タンク3に戻し、その中温水で各貯湯タンク3に貯湯されている高温水を順次押出して出湯させることができ、また上流側貯湯タンク3の温水温度が設定温度以下に低下したとき、戻し先を次の段へと切換えることができる。このため、貯湯タンク3内で高温水と温水循環回路4からの中温水とが混合することがなく、かつその段の貯湯タンク3に貯えられている高温水および中温水を全て循環温水の温度調整および給湯に供することができる。
Further, the medium-temperature circulating hot water returned from the hot
また、最下流側段の貯湯タンク3の温水温度が設定温度以下に低下したとき、全ての貯湯タンク3Aないし3N内に貯えられた高温水および中温水がそれぞれ有効に利用された判断し、貯湯ポンプ8および熱源機2を運転して貯湯運転を行うことにより、各貯湯タンク3Aないし3Nに対して目標温度の高温水を貯湯することができる。このように、貯湯運転、給湯運転を適宜適切に繰り返し運転することにより、効率のよい運転を行うことができる。
Further, when the hot water temperature of the hot
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、循環温水の戻し先を切換える弁として、2個または3個の第1ないし第3切換弁17,18,19を用いているが、これらを三方切換弁とすることにより、1個または2個の三方切換弁で代替することができる。同様に、流量調整弁15,16を1個の三方流量調整弁により代替してもよい。
In addition, this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably. For example, in the above embodiment, two or three first to
1 給湯システム
2 熱源機
3 貯湯タンク
3A 第1貯湯タンク(貯湯タンク)
3B 第2貯湯タンク(貯湯タンク)
3C 第3貯湯タンク(貯湯タンク)
3D 第4貯湯タンク(貯湯タンク)
3E 第5貯湯タンク(貯湯タンク)
3N 第6貯湯タンク(貯湯タンク)
4 温水循環回路
4C,4D,4E 温水戻し配管(戻し配管)
5 給湯端末
7 低温水配管
8 貯湯ポンプ
9 高温水配管
10 接続管
12 出湯管
13 ミキシングバルブ
14 循環ポンプ
15,16 流量調整弁
17 第1切換弁(切換弁)
18 第2切換弁(切換弁)
19 第3切換弁(切換弁)
T1,T2,T3,T4,T5,T6 温度センサ
DESCRIPTION OF
3B 2nd hot water storage tank (hot water storage tank)
3C 3rd hot water storage tank (hot water storage tank)
3D 4th hot water storage tank (hot water storage tank)
3E 5th hot water storage tank (hot water storage tank)
3N 6th hot water storage tank (hot water storage tank)
4 Hot
5 Hot
18 Second switching valve (switching valve)
19 3rd switching valve (switching valve)
T1, T2, T3, T4, T5, T6 Temperature sensor
Claims (5)
前記熱源機に低温水配管および高温水配管を介して接続され、該熱源機で製造された高温水を上流側の貯湯タンクから順次下流側の貯湯タンクへと貯湯する互いに直列に接続された少なくとも2以上の貯湯タンクと、
前記高温水配管が接続されている最上流側の貯湯タンクに出湯管およびミキシングバルブを介して接続され、常に所定温度に調整された温水が循環されるとともに、1以上の給湯端末が設けられている温水循環回路と、を備えた給湯システムであって、
前記温水循環回路は、前記少なくとも2以上の貯湯タンクのうち下流側に他の貯湯タンクが位置する特定貯湯タンクの底部に一定量の循環温水を戻す温水戻し配管を備え、
該温水戻し配管は、前記特定貯湯タンクの温水温度を検出し、その温度が設定温度以下に低下したとき、前記循環温水を前記特定貯湯タンクよりも下流側の貯湯タンクの底部に戻す戻し配管および切換弁を備えていることを特徴とする給湯システム。 A heat source machine for producing high-temperature water by heating low-temperature water;
Connected to the heat source unit via a low temperature water pipe and a high temperature water pipe, and connected in series with each other to store hot water produced by the heat source unit from an upstream hot water storage tank to a downstream hot water storage tank in sequence. Two or more hot water storage tanks,
Connected to the hot water storage tank on the most upstream side to which the high temperature water pipe is connected via a hot water pipe and a mixing valve, hot water adjusted to a predetermined temperature is always circulated and at least one hot water supply terminal is provided. A hot water supply system comprising a hot water circulation circuit,
The hot water circulation circuit includes a hot water return pipe for returning a certain amount of circulating hot water to the bottom of a specific hot water storage tank in which another hot water storage tank is located downstream of the at least two hot water storage tanks ,
The hot water return pipe detects a hot water temperature of the specific hot water storage tank, and when the temperature drops below a set temperature, a return pipe that returns the circulating hot water to the bottom of the hot water storage tank downstream from the specific hot water storage tank; A hot water supply system comprising a switching valve.
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