JP6400310B2 - Hot water supply system and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、給湯システム及びその制御方法に関するものである。 The present invention relates to a hot water supply system and a control method thereof.
近年、環境問題への関心の高まりから地球温暖化防止のためCO2(二酸化炭素)排出量が少ない電気式ヒートポンプへの移行が注目されている。特に、CO2冷媒を用いたヒートポンプ給湯機は、従来の燃焼型ボイラと比較して、大幅にCO2が削減でき、冷媒の特性上高い出湯温度を得られランニングコストが削減できることから、普及しつつある。 In recent years, attention has been focused on the shift to an electric heat pump that emits less CO2 (carbon dioxide) in order to prevent global warming due to the growing interest in environmental issues. In particular, heat pump water heaters using CO2 refrigerant are becoming more and more popular because CO2 can be significantly reduced compared to conventional combustion boilers, and the hot water temperature can be obtained due to the characteristics of the refrigerant and the running cost can be reduced. .
下記特許文献1では、家庭用のヒートポンプ給湯装置として、冷媒が循環する冷媒回路を構成し、室外の空気(外気)と冷媒との間で熱交換を行う熱源機(ヒートポンプユニット)と、熱源機により加熱された湯を貯留させる貯湯タンクとを備えており、貯湯タンクを有するタンクユニットに設けられる給湯制御部によって、タンクユニット内の各センサの出力を受けて各機器の動作を制御し、給湯制御部と接続されたリモコンからの設定に応じて給湯や風呂動作を行わせている。
In the following
ところで、業務用のヒートポンプ給湯装置は、熱源機と貯湯タンクが大きくなることからスペースの問題や、貯湯タンクに貯留させる湯量が多くなることから耐荷重の問題等により、貯湯タンクを熱源機の傍に配置できず、貯湯タンクと熱源機との距離を離して配置させることがある。また、業務用のヒートポンプ給湯装置の熱源機と貯湯タンク間が、貯湯タンクに設けられる温度センサまたは水位センサからの電気配線を延長して、熱源機側に設けられる制御装置に接続されており、熱源機側の制御装置は電気配線を介して各種センサから得られる情報によって熱源機を制御している。 By the way, the heat pump hot water supply device for business uses a hot water storage tank and a hot water storage tank that are large, so that the hot water storage tank is located near the heat source device due to a space problem and a large amount of hot water stored in the hot water storage tank. In some cases, the hot water storage tank and the heat source device are separated from each other. In addition, between the heat source of the heat pump hot water supply device for business use and the hot water storage tank, the electric wiring from the temperature sensor or water level sensor provided in the hot water storage tank is extended and connected to the control device provided on the heat source device side, The control device on the heat source machine side controls the heat source machine according to information obtained from various sensors via electrical wiring.
しかしながら、熱源機と貯湯タンク間の配置距離が長い場合には、電気配線のノイズ耐力に問題があることから、熱源機側における貯湯タンクの温度や水位の誤検知のリスクが発生する虞があった。また、上記特許文献1は、熱源機側のヒーポン制御部とタンクユニット内の給湯制御部とを通信線と電力線で二重化する技術であり、貯湯タンクから湯水の温度を検出する貯湯温度センサから得られる情報を、熱源機側で誤検知のリスクを抑制して取得することはできなかった。
However, if the arrangement distance between the heat source unit and the hot water storage tank is long, there is a problem with the noise resistance of the electrical wiring, and there is a risk of erroneous detection of the temperature and water level of the hot water storage tank on the heat source unit side. It was. Further, the above-mentioned
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、貯湯タンク側から得られる情報を誤りなく熱源機側に伝えることのできる給湯システム及びその制御方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the hot water supply system which can transmit the information obtained from the hot water storage tank side to the heat-source equipment side without an error, and its control method. .
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、熱源機と、前記熱源機により加熱された湯を貯留する貯湯タンク内の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、前記熱源機により加熱された湯を前記貯湯タンクに供給する経路上に設けられ、制御信号により前記貯湯タンクの上部に供給する流量が調整される電動弁と、前記熱源機により加熱された湯を前記電動弁から前記貯湯タンクの下部に接続する給水配管へバイパスさせる水配管と、前記熱源機に設けられ、前記貯湯量検出手段から検出された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号に基づいて前記熱源機を制御する制御手段と、前記貯湯量検出手段及び前記電動弁と電気配線で接続され、前記電気配線を介して、前記貯湯量検出手段により検出された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号を入出力し、かつ、前記制御手段と通信線で接続され、前記電気配線を介して入出力された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号を、前記通信線を介して前記制御手段と授受可能な信号に変換するインタフェース手段とを具備し、前記制御手段は、前記インタフェース手段と前記通信線を介して情報の授受可能に接続できる第1接続手段を有する給湯システムを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention provides a heat source device, a hot water storage amount detecting means for detecting a hot water storage amount in a hot water storage tank for storing hot water heated by the heat source device, and a path for supplying the hot water heated by the heat source device to the hot water storage tank A motor-operated valve that is provided on the top and adjusts the flow rate supplied to the upper part of the hot water storage tank by a control signal, and hot water heated by the heat source device is bypassed from the motorized valve to a water supply pipe connected to the lower part of the hot water storage tank A water pipe to be controlled, control means for controlling the heat source device based on the information on the hot water amount detected from the hot water storage amount detection means and the opening signal of the electric valve, provided in the heat source device, and the hot water storage amount And connected to the detection means and the motor-operated valve by electrical wiring, and through the electrical wiring, the information on the hot water amount detected by the hot water storage amount detection means and the opening signal of the motor-operated valve are input and output, and System The information on the amount of stored hot water and the opening signal of the motor-operated valve connected to the control means via a communication line and input / output via the electrical wiring are converted into signals that can be exchanged with the control means via the communication line. And an interface means, wherein the control means provides a hot water supply system having a first connection means that can be connected to the interface means so as to be able to exchange information via the communication line.
本発明によれば、熱源機により加熱された湯を貯湯する貯湯タンク内の貯湯量が検出されると電気配線を介してインタフェース手段に送られ、熱源機により加熱された湯を貯湯タンクに供給する経路上の電動弁の開度信号は、電気配線を介してインタフェース手段に送られる。電気配線を介して取得した貯湯量の情報及び電動弁の開度信号は、通信線で授受可能な信号に変換されるので、インタフェース手段と制御手段とを接続する通信線を介して制御手段に送られ、制御手段は、通信線を介して取得した貯湯量の情報及び電動弁の開閉信号に基づいて熱源機を制御する。
従来、貯湯タンクから検出される貯湯量の情報や電動弁の開閉信号は、接続される電気配線が延長されて熱源機側に計測値が入力されていたが、その場合には熱源機と貯湯タンクとの距離が離れた場合に減衰が大きくなり、貯湯量の情報や電動弁の開度信号が正確に届けられなかった。本発明は、熱源機と貯湯タンクとの間にインタフェース手段を設け、インタフェース手段と熱源機とが通信線で接続され、通信線を介して貯湯量の情報や電動弁の開度信号の情報が熱源機に入力されるので、熱源機と貯湯タンクの距離が離れた場合であっても、従来と比較して、貯湯量の情報及び電動弁の開度信号の情報が確実に熱源機に届けられる。
なお、熱源機と貯湯タンクとの距離が離れる場合とは、例えば、20m以上である。
According to the present invention, when the amount of hot water stored in the hot water storage tank for storing hot water heated by the heat source device is detected, the hot water heated by the heat source device is supplied to the hot water storage tank. The opening signal of the motor-operated valve on the route to be sent is sent to the interface means via the electric wiring. Since the information on the amount of hot water obtained through the electrical wiring and the opening signal of the motor-operated valve are converted into signals that can be exchanged via the communication line, the information is transferred to the control means via the communication line connecting the interface means and the control means. The control means controls the heat source device based on the information on the amount of hot water obtained via the communication line and the open / close signal of the motor-operated valve.
Conventionally, the information on the amount of hot water detected from the hot water storage tank and the open / close signal of the motorized valve have been input to the heat source machine with the connected electrical wiring extended, but in that case the heat source machine and hot water storage When the distance from the tank was increased, the attenuation increased, and the information on the amount of stored hot water and the opening signal of the electric valve could not be delivered accurately. The present invention provides an interface means between the heat source machine and the hot water storage tank, the interface means and the heat source machine are connected by a communication line, and information on the amount of hot water storage and information on the opening signal of the motorized valve are transmitted via the communication line. Since it is input to the heat source machine, even when the distance between the heat source machine and the hot water storage tank is far away, information on the amount of hot water storage and information on the opening signal of the motorized valve are delivered to the heat source machine more reliably than before. It is done.
In addition, the case where the distance of a heat-source machine and a hot water storage tank leaves | separates is 20 m or more, for example.
上記給湯システムにおいて、前記制御手段は、前記電気配線を介して前記貯湯量検出手段と情報の授受可能とする第2接続手段と、前記電気配線を介して前記電動弁と情報の授受可能とする第3接続手段とを具備することとしてもよい。
熱源機が導入される施工パターンに応じて、熱源機に設けられる制御手段に入出力される情報は、通信線を使用するか、電気配線を使用するかの選択が可能となる。
In the hot water supply system, the control means enables the second connection means that can exchange information with the hot water storage amount detection means via the electric wiring, and can exchange information with the electric valve via the electric wiring. It is good also as comprising a 3rd connection means.
Depending on the construction pattern in which the heat source machine is introduced, the information input / output to / from the control means provided in the heat source machine can be selected to use a communication line or an electrical wiring.
上記給湯システムは、前記貯湯タンクに流入する湯の入口近傍に取り付けられ、前記貯湯タンクの入口の温度を検出し、検出された前記温度の情報を前記制御手段に出力する温度検出手段を具備し、前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記温度に基づいて、前記熱源機を制御することとしてもよい。 The hot water supply system is provided in the vicinity of the inlet of hot water flowing into the hot water storage tank, and includes temperature detection means for detecting the temperature of the inlet of the hot water storage tank and outputting the detected temperature information to the control means. The control unit may control the heat source unit based on the temperature detected by the temperature detection unit.
熱源機と貯湯タンクの距離が離れている場合には、熱源機で加熱された湯は途中経路で放熱され貯湯タンクに供給される時点では熱源機で加熱された温度よりも低い温度になっていることが考えられる。本発明では、貯湯タンクの入口の温度に応じて熱源機の制御を行うので、熱源機と貯湯タンクの距離が離れている場合であっても、放熱を勘案して所望の温度の湯を貯湯タンクに供給できる。 When the distance between the heat source machine and the hot water storage tank is long, the hot water heated by the heat source machine becomes a temperature lower than the temperature heated by the heat source machine when it is dissipated in the middle path and supplied to the hot water storage tank. It is possible that In the present invention, since the heat source unit is controlled according to the temperature of the hot water storage tank inlet, even when the distance between the heat source unit and the hot water storage tank is long, the hot water having a desired temperature is stored in consideration of heat radiation. Can be supplied to the tank.
本発明は、熱源機により加熱された湯を貯留する貯湯タンク内の貯湯量を検出する検出過程と、前記熱源機により加熱された湯を前記貯湯タンクの上部に供給する経路上に設けられる電動弁の制御信号により、前記貯湯タンクに供給する流量が調整される過程と、前記熱源機により加熱された湯を前記電動弁から前記貯湯タンクの下部に接続する給水配管へバイパスさせる過程と、検出された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号に基づいて、前記熱源機を前記熱源機側で制御する過程と、電気配線を介して、前記検出過程により検出された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号を入出力し、かつ、前記電気配線を介して入出力された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開閉信号を、通信線を介して授受可能な信号に変換する過程とを有する給湯システムの制御方法を提供する。 The present invention provides a detection process for detecting the amount of hot water stored in a hot water storage tank for storing hot water heated by a heat source device, and an electric motor provided on a path for supplying hot water heated by the heat source device to the upper part of the hot water storage tank. the control signal of the valve, the process of bypassing the and over extent flow rate supplied to the hot water storage tank that is adjusted to the water supply pipe for connecting the hot water heated by the heat source unit to a lower portion of the hot water storage tank from the electric valve, based on the information of said detected amount of hot water storage and opening signal of the motor-operated valve, an over extent that controls the heat source apparatus at the heat source equipment side, through electrical wiring, which is detected by said detecting step the Information on the amount of stored hot water and the opening signal of the motor-operated valve can be input / output, and information on the amount of stored hot water and the opening / closing signal of the motor-operated valve input / output via the electrical wiring can be exchanged via a communication line. over that converts into a signal To provide a control method for hot-water supply system with and.
本発明は、貯湯タンク側から得られる情報を誤りなく熱源機側に伝えることができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that information obtained from the hot water storage tank side can be transmitted to the heat source machine side without error.
以下に、本発明に係る給湯システム及びその制御方法の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a hot water supply system and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
〔第1の実施形態〕
本実施形態においては、本発明の給湯システムが、自然冷媒CO2採用の熱源機(ヒートポンプユニット)と貯湯ユニットの組み合わせで、大規模施設の湯量に対応できる業務用のエコキュート(登録商標)である場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されない。
図1に示されるように、給湯システム1は、熱源機3と、貯湯ユニット2と、水配管4a,4b,4c,4d,4eと、電気配線5a,5bと、通信線6と、インタフェース部(インタフェース手段)7と、温度検出部(温度検出手段)8を備えている。
[First Embodiment]
In the present embodiment, the hot water supply system of the present invention is a business-use Ecocute (registered trademark) that can cope with the amount of hot water in a large-scale facility by combining a heat source unit (heat pump unit) employing a natural refrigerant CO2 and a hot water storage unit. However, the present invention is not limited to this.
As shown in FIG. 1, a hot
熱源機3は、空気中の熱をCO2冷媒が吸収し、圧縮機(コンプレッサ)で圧縮されてさらに高温になり、高温の冷媒が熱を伝えて、水を設定温度に沸かす。本実施形態における熱源機3は、作動媒体としてCO2冷媒を充填した超臨界サイクルのヒートポンプとするが、それ自体は公知のものであってよい。また、熱源機3は、CO2冷媒を使用した超臨界サイクルのヒートポンプを用いたものを例に挙げるが、熱源機3は、本実施形態のヒートポンプに限定されるものではなく、ボイラ、燃料電池等、他の構成機器としてもよい。
熱源機3は、貯湯ユニット2側から供給される水を導く水配管4a、及び高温水を排出する水配管4bと接続されており、水配管4aから給水された低温の水を加熱し、加熱後の高温水(例えば、60〜70℃程度。以下「湯」ともいう。)を水配管4bへと導く。
The
The
水配管4cは、貯湯タンク20内の湯(温水)を供給先まで導く給湯経路である。
水配管4dは、熱源機3から排出される湯の温度が所望温度(設定温度)に到達していない場合に、貯湯タンク20の下部側に導く経路であり、水配管4eにバイパスさせる。
水配管4eは、貯湯タンク20に低温の水を供給する給水配管であり、水道に繋がる経路である。
The
The
The
貯湯ユニット2は、貯湯タンク20と、貯湯量検出部(貯湯量検出手段)21a,21b・・・21nとを備えている。以下特に明記しない場合には、貯湯量検出部は、貯湯量検出部21とする。
貯湯タンク20は、水道から水配管4eを介して水(例えば、10℃)が供給され、熱源機3により加熱された湯(例えば、60〜70℃)が、水配管4bを介して上部から供給される。これにより、貯湯タンク20のタンク内は下部に水、上部にお湯の温度層が形成される。貯湯タンク20には、貯湯量検出部21が設けられており、貯湯量検出部21によって温度層の境界が検出されるようになっている。
The hot
The hot
貯湯量検出部21は、貯湯タンク20に複数設けられ、熱源機3により加熱された湯を貯留する貯湯タンク20内の貯湯量を検出する。例えば、貯湯タンク20には、温度センサとなるサーミスタが縦方向(上下方向)に沿って貯湯量検出部21a,21b・・・及び21nが設けられている。この複数個の貯湯量検出部21a,21b・・・21nのうち、貯湯量検出部21aは、100%貯湯位置に設けられた温度センサ、貯湯量検出部21bは、例えば、90%貯湯位置に設けられた温度センサ、貯湯量検出部21nは、例えば、10%貯湯位置に設けられた温度センサとする。
A plurality of hot water storage detectors 21 are provided in the hot
各貯湯量検出部21a,21b・・・21n(各温度センサ)から検出された温度の情報をインタフェース部7に出力する。さらに、各温度センサから検出された温度の情報が制御部30(詳細は後述する)に出力されると、制御部30は、温度の境界を検出し、境界となる温度を検出した温度センサの位置に基づいて、貯湯量が検出できるようになっている。なお、サーミスタは、温度が高くなると抵抗値が減少し、温度が低くなると抵抗値が増加する特性を有する。
本実施形態においては、貯湯量検出部21が9個設けられる場合を例に挙げているが、貯湯量検出部21の個数は特に限定されない。
Information of the temperature detected from each hot water storage
In the present embodiment, the case where nine hot water storage amount detection units 21 are provided is taken as an example, but the number of hot water storage amount detection units 21 is not particularly limited.
電動弁9は、熱源機3により加熱された湯を貯湯タンク20に供給する水配管4bの経路上に設けられ、制御信号により貯湯タンク20に供給する流量を調整する。具体的には、電動弁9は、熱源機3から排出される湯の温度が所望の温度に到達していない場合に制御部30から出力される制御信号に基づいて、湯を貯湯タンク20の下部と接続される水配管4dに流通させ、熱源機3から排出される湯の温度が所望の温度に到達した場合に制御部30から出力される制御信号に基づいて、湯を貯湯タンク20の上部と接続される水配管4bに供給する。
The motor-operated valve 9 is provided on the path of the
なお、本実施形態においては、熱源機3と貯湯ユニット2の貯湯タンク20との距離は、100〔m〕である場合として説明するが、距離は限定されない。
In the present embodiment, the distance between the
インタフェース部7は、貯湯量検出部21と電気配線5aで接続され、貯湯量検出部21により検出された貯湯量の情報を取得する。インタフェース部7は、電動弁9と電気配線5bで接続され、電動弁9の開度信号を入出力する。また、インタフェース部7が配置される位置は特に限定されないが、貯湯タンク20近傍に設けられている。
The interface unit 7 is connected to the hot water storage amount detection unit 21 through the
インタフェース部7は、制御部30と通信線6で接続され、電気配線5a,5bを介して入力された貯湯量の情報及び電動弁9の開度信号を、通信線6を介して制御部30と授受可能な信号に変換して制御部30に出力し、通信線6を介して制御部30から取得した制御信号を電動弁9と授受可能な信号に変換して、電気配線5bを介して電動弁9に出力する。
The interface unit 7 is connected to the
熱源機3は、制御部(制御手段)30を備えている。
制御部30は、熱源機3に設けられる各種機器、温度検出部(温度検出手段)8及び電動弁9等と情報の授受可能に接続されており、これら機器等に制御信号を出力する。
制御部30は、例えば、図2に示されるように、プログラムを実行するCPU(中央演算処理装置)33、CPUによる演算結果等を一時的に記憶させるRAM(Random Access Memory)などの主記憶装置34、CPUによって実行されるプログラムを記憶する補助記憶装置35、デジタルI/O等の入出力インタフェース36、及び通信インタフェース37を主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
The
The
As shown in FIG. 2, for example, the
制御部30は、リモコン10等の指示入力装置と接続されており、給湯システム1の利用者がリモコン10を介して入力した設定温度(要求温度)及び貯湯タンク20の要求貯湯量の情報を取得する。
制御部30は、給湯システム1の運転時、低温の水が導入される水配管4a側と高温の湯が排出される水配管4b側にそれぞれ設置される温度センサ(図示略)の検出値に基づいて、熱源機3の図示しない圧縮機及び水ポンプの回転数を制御して温水製造能力を制御し、設定温度(要求温度)の高温水を製造する。また制御部30は、貯湯量検出部21a,21b・・・,及び21nの検出値に基づいて、給湯システム1の運転時、熱源機3及び水ポンプの運転停止を制御し、いわゆる沸き上げ運転及び沸き増し運転等を行うものである。
The
When the hot
制御部30は、熱源機3に設けられ、貯湯量検出部21から検出された貯湯量の情報及び電動弁9の開度信号に基づいて熱源機3を制御する。具体的には、制御部30は、インタフェース部7と通信線6を介して情報の授受可能に接続できる第1接続部(第1接続手段)31を有しており、通信線6を介してインタフェース部7と接続された場合には、インタフェース部7で通信線6を介して授受可能な形式に変換後の貯湯量の情報及び電動弁9の開度信号を、通信線6を介して取得する。
The
制御部30は、インタフェース部7を介さずに、電気配線5aを介して貯湯量検出部21と情報の授受可能とする第2接続部(第2接続手段)32aと、インタフェース部7を介さずに、電気配線5bを介して電動弁9と情報の授受可能とする第3接続部(第3接続手段)32bとを有していてもよい。これにより、本発明を既設の貯湯タンクに流用することができ、インタフェース部7がない場合の給湯システムでも使用できる。
The
制御部30は、貯湯量検出部21によって検出された各温度センサの温度の情報に基づいて、貯湯タンク20内の湯と水の温度の境界を検出して、貯湯タンク内の貯湯量を推定する。
Based on the temperature information of each temperature sensor detected by the hot water storage amount detection unit 21, the
温度検出部8は、貯湯タンク20に流入する湯の入口近傍に取り付けられ、貯湯タンク20の入口の配管の温度を検出して、検出された温度の情報を制御部30に出力する。本実施形態においては、温度検出部8は、配管内を流れる流体(湯)の温度を、配管部分の温度を検出することで代用している。温度検出部8は、例えば、温度センサとなるサーミスタである。
The
なお、温度検出部8と制御部30とは、インタフェース部7を介して接続されていることとするが、これに限定されず、温度検出部8と制御部30とはインタフェース部7を介さずに直接接続されても良い。具体的には、インタフェース部7を介す場合は、温度検出部8とインタフェース部7とを電気配線で接続し、インタフェース部7と制御部30とを通信線で接続する。インタフェース部7を介さない場合には温度検出部8と制御部30とを電気配線で接続する。
In addition, although the
温度検出部8より貯湯タンク20の入口の温度情報を取得した制御部30は、検出された温度に基づいて、熱源機3の圧縮機と水ポンプを制御する。このように、貯湯タンク20の入口の温度に応じて熱源機3の制御を行うことにより、熱源機3と貯湯タンク20の距離が離れている場合であっても、放熱を勘案して所望の温度の湯を貯湯タンク20に供給できる。
The
以下に本発明の給湯システム1の作用について説明する。
給湯システム1のユーザによってリモコン10が操作され、蛇口側(つまり、水配管4cから出湯させる箇所。例えば、シャワーや洗浄ライン等のユーザ利用位置)における設定温度(要求温度)及び/または貯湯タンク20の貯湯量の情報が入力される。
水道から水配管4eを介して貯湯タンク20に水が供給される。貯湯タンク20から水配管4aを介して熱源機3に供給される水が、熱源機3により加熱されて湯(例えば、70℃)とされ、熱源機3により加熱された湯は、水配管4bに排出される。
Below, the effect | action of the hot
The
Water is supplied from the water supply to the hot
熱源機3から排出される湯の温度が設定温度(要求温度)になるまで、電動弁9が制御されて、熱源機3から排出された湯は水配管4bから水配管4dを介して貯湯タンク20の下部から貯湯タンク20に供給される。熱源機3により加熱された湯の温度が設定温度になった場合には、電動弁9が制御されて、熱源機3から排出された湯が水配管4bから電動弁9を介して貯湯タンク20の上部に繋がる水配管4bに流通され、貯湯タンク20の上部から貯湯タンク20に湯が供給される。
The motor-operated valve 9 is controlled until the temperature of the hot water discharged from the
貯湯量を検出する複数の温度センサにより検出された温度情報は、電気配線5aを介してインタフェース部7に出力される。また、電動弁9の開度信号は、電気配線5bを介してインタフェース部7に出力される。
電気配線5a,5bを介して取得した貯湯量の情報(温度情報)及び電動弁9の開度信号は、通信線6で授受可能な信号に変換される。インタフェース部7により変換後の貯湯量の情報及び電動弁9の開度信号は、インタフェース部7と制御部30とを接続する通信線6を介して、制御部30に送られる。
The temperature information detected by the plurality of temperature sensors that detect the amount of stored hot water is output to the interface unit 7 via the
Information on the amount of hot water (temperature information) acquired through the
制御部30において、複数の温度センサから検出されたそれぞれの温度情報に基づいて、貯湯タンク20における温度の境界が検出され、温度の境界として検出された温度センサの配置位置近傍が温度層の境目と判定され、貯湯量が推定される。推定された貯湯量が、ユーザ(リモコン)からの要求貯湯量に達していない場合には、貯湯タンク20による水の加熱を継続し、要求貯湯量になるまで給湯を繰り返す。
また、電動弁9の開度信号は制御部30にフィードバックされ、制御部30は、適宜熱源機3を制御するとともに、熱源機3から排出される湯の温度及び出湯側の設定温度に基づいて、電動弁9を制御する。
The
The opening signal of the motor operated valve 9 is fed back to the
また、貯湯タンク20の入口近傍では貯湯タンク20の入口の配管の温度が検出され、検出された温度の情報が制御部30に出力される。
取得した貯湯タンク20の入口近傍の配管の温度に基づいて、蛇口側において設定温度が得られるように熱源機3を制御する。
Further, the temperature of the piping at the inlet of the hot
Based on the acquired temperature of the piping near the inlet of the hot
例えば、ユーザが要求する(水配管4cにおける)設定温度が70℃である場合には、熱源機3から水配管4bに排出する湯が70℃となるように熱源機3が制御されている。熱源機3と貯湯タンク20との距離が長い(例えば、100mとする)場合には、水配管4bの経路において放熱が進み、水配管4bに流れる湯の温度が低下することにより温度検出部8における配管の温度は65℃程度に低下することがある。そのため、温度検出部8で検出された配管の温度を制御部30にフィードバックし、温度検出部8における配管の温度が、ユーザの設定温度に達するように、水配管4bの放熱を勘案して熱源機3から排出する湯の温度を75℃に設定し、熱源機3を制御する。ここで示した温度設定は一例であり、発明を限定するものでない。
For example, when the set temperature requested by the user (in the water piping 4c) is 70 ° C., the
以上説明してきたように、本発明に係る給湯システム1及びその制御方法によれば、熱源機3と貯湯タンク20との間にインタフェース部7を設け、インタフェース部7と熱源機とが通信線6で接続され、通信線6を介して貯湯量の情報や電動弁9の開度信号の情報が熱源機3に入力されるので、熱源機3と貯湯タンク20の距離が離れた場合であっても、電気配線を延長する場合と比較して、貯湯量の情報及び電動弁9の開度信号の情報が確実に、かつ正確に熱源機3に届けられる。
また、温度検出部8を設け、貯湯タンク20の入口近傍における温度をフィードバックするので、熱源機3と貯湯タンク20とが離れていても、熱源機3と貯湯タンク20との間で生じる放熱を勘案して熱源機3が制御でき、出湯側で所望の温度の湯が得られる。
As described above, according to the hot
Moreover, since the
制御部30は、インタフェース部7と通信線6で接続できる第1接続部31と、インタフェース部7を介さずに貯湯量検出部21と電気配線5aで接続する第2接続部32aと、インタフェース部7を介さずに電動弁9と電気配線5bで接続する第3接続部32bとを設けているので、貯湯タンク20と熱源機3との距離が離れる(20〔m〕以上)環境においてインタフェース部7を設けて使用することができるとともに、既設の給湯システムにも使用することができる。
The
また、図1に示されるように、貯湯タンク20に設けられる貯湯量検出部21の個数に応じて電気配線の配線本数が多くなるので、配線が煩雑になるが、インタフェース部7を設けることにより、電気配線5a,5bは、インタフェース部7までの配線でよくなるため、煩雑さを低減できる。
Further, as shown in FIG. 1, the number of electrical wirings increases according to the number of hot water storage amount detection units 21 provided in the hot
〔変形例〕
本発明は、密閉型の貯湯タンク20を一例として挙げていたが、タンクの種類はこれに限定されず、例えば、図3に示すような開放型のタンク22であってもよい。図を簡略化するために貯湯タンク付近を拡大して示しており、上記説明した実施形態と共通する部分は省略している。なお、水配管4a,4bはそれぞれ図1に示される水配管4a,4bに相当するものとして同じ符号としている。
[Modification]
The present invention has exemplified the sealed hot
また、図3に示されるように、開放型タンク22では、1個の温度センサ(温度を検出する)Aと1個の水位センサ(水圧を検出する)Bを有するものとしてもよい。
温度センサA及び水位センサBは、それぞれセンサによる検出値を制御部30に出力し、制御部30において貯湯量が検出される。例えば、貯湯量検出部とする水位センサBがタンク底近傍に設置されており、予め貯湯槽がフル(一杯)にお湯がたまっている状態の水位を100%と設定しておくことで、水位の変化により貯湯量を知ることができる。
なお、上記実施形態と同様に、温度センサA及び水位センサBと制御部30間は、インタフェース部7を介して通信線6によって接続されていてもよいし、インタフェース部7を介さず電気配線によって接続されていてもよい。
Further, as shown in FIG. 3, the
The temperature sensor A and the water level sensor B each output a value detected by the sensor to the
As in the above embodiment, the temperature sensor A, the water level sensor B, and the
〔第2の実施形態〕
以下、本発明の第2の実施形態について図4を用いて説明する。本第2の実施形態に係る給湯システム1´は、熱源機及び貯湯タンクをそれぞれ複数備える点及びインタフェース部と貯湯タンク間が通信線でも接続されている点で第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。また、符号についても図1と共通する部分は共通する符号を用いている。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The hot
熱源機3aは、貯湯タンク20aと水配管4a,4bを介して接続されており、熱源機3bは、貯湯タンク20bと水配管4a,4bを介して接続されており、熱源機3cは、貯湯タンク20cと水配管4a,4bを介して接続されている。なお、図を簡素化するために熱源機と貯湯タンク間を接続する水配管4a,4bを1つの線で示しているが、図1と同様に接続されているものとする。
インタフェース部7´は、熱源機3a,3b,3cと通信線6´で接続されているとともに、通信線6´によって貯湯タンク20a,20b,20cと直列に接続されている。
The
The interface unit 7 ′ is connected to the
インタフェース部7´は、アドレス設定機能を有しており各熱源機3a,3b,3cに対して、対応する貯湯タンクを明らかにする貯湯タンクアドレス[1][2][3]を割り振る。貯湯タンク側から出力される情報には、自身の貯湯タンクアドレスを含ませるようになっている。
The interface unit 7 ′ has an address setting function, and allocates hot water storage tank addresses [1] [2] [3] for clarifying the corresponding hot water storage tanks to the
これにより、インタフェース部7´が、各貯湯タンク20a,20b,20cの貯湯量検出部から検出された貯湯量の情報及び各電動弁から検出された開度信号を取得した場合に、取得した情報内に明示されている貯湯タンクアドレスを参照し、送信元となる貯湯タンク20a,20b,20cを識別する。そうすると、インタフェース部7´は、対応する送信先の熱源機3a,3b,3cを簡便に識別でき、貯湯量の情報及び各電動弁から検出された開度信号を適切な熱源機3a,3b,3cに対して送信できる。
Thereby, when interface part 7 'acquires the information on the amount of hot water detected from the hot water storage amount detection part of each hot
1 給湯システム
2 貯湯ユニット
3,3a,3b,3c 熱源機
4a,4b,4c,4d,4e 水配管
5a,5b 電気配線
6,6´ 通信線
7,7´ インタフェース部
8 温度検出部
9 電動弁
20,20a,20b,20c 貯湯タンク(密閉型)
21a,21b・・・21n 貯湯量検出部
22 開放型タンク
30 制御部
31 第1接続部
32a 第2接続部
32b 第3接続部
A 温度センサ
B 水位センサ
DESCRIPTION OF
21a, 21b... 21n Hot water storage
Claims (4)
前記熱源機により加熱された湯を貯留する貯湯タンク内の貯湯量を検出する貯湯量検出手段と、
前記熱源機により加熱された湯を前記貯湯タンクに供給する経路上に設けられ、制御信号により前記貯湯タンクの上部に供給する流量が調整される電動弁と、
前記熱源機により加熱された湯を前記電動弁から前記貯湯タンクの下部に接続する給水配管へバイパスさせる水配管と、
前記熱源機に設けられ、前記貯湯量検出手段から検出された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号に基づいて前記熱源機を制御する制御手段と、
前記貯湯量検出手段及び前記電動弁と電気配線で接続され、前記電気配線を介して、前記貯湯量検出手段により検出された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号を入出力し、かつ、前記制御手段と通信線で接続され、前記電気配線を介して入出力された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号を、前記通信線を介して前記制御手段と授受可能な信号に変換するインタフェース手段とを具備し、
前記制御手段は、前記インタフェース手段と前記通信線を介して情報の授受可能に接続できる第1接続手段を有する給湯システム。 A heat source machine,
Hot water storage amount detecting means for detecting the amount of hot water stored in a hot water storage tank for storing hot water heated by the heat source device;
An electric valve provided on a path for supplying hot water heated by the heat source unit to the hot water storage tank , and a flow rate to be supplied to the upper portion of the hot water storage tank by a control signal;
A water pipe for bypassing the hot water heated by the heat source machine to a water supply pipe connected to the lower part of the hot water storage tank from the electric valve;
Control means provided in the heat source unit, for controlling the heat source unit based on information on the hot water amount detected from the hot water storage amount detection unit and an opening signal of the electric valve;
The hot water storage amount detecting means and the electric valve are connected by electric wiring, and the hot water storage amount information detected by the hot water storage amount detecting means and the opening signal of the motor operated valve are input / output via the electric wiring, In addition, it is connected to the control means via a communication line, and the information on the amount of stored hot water and the opening signal of the motor-operated valve input / output via the electrical wiring can be exchanged with the control means via the communication line. Interface means for converting into signals,
The said control means is a hot water supply system which has the 1st connection means which can be connected to the said interface means through the said communication line so that transmission / reception of information is possible.
前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記温度に基づいて、前記熱源機を制御する請求項1または請求項2に記載の給湯システム。 It is attached in the vicinity of the inlet of hot water flowing into the hot water storage tank, comprises a temperature detection means for detecting the temperature of the inlet of the hot water storage tank and outputting the detected temperature information to the control means,
The hot water supply system according to claim 1 or 2, wherein the control unit controls the heat source unit based on the temperature detected by the temperature detection unit.
前記熱源機により加熱された湯を前記貯湯タンクの上部に供給する経路上に設けられる電動弁の制御信号により、前記貯湯タンクに供給する流量が調整される過程と、
前記熱源機により加熱された湯を前記電動弁から前記貯湯タンクの下部に接続する給水配管へバイパスさせる過程と、
検出された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号に基づいて、前記熱源機を前記熱源機側で制御する過程と、
電気配線を介して、前記検出過程により検出された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開度信号を入出力し、かつ、前記電気配線を介して入出力された前記貯湯量の情報及び前記電動弁の開閉信号を、通信線を介して授受可能な信号に変換する過程と
を有する給湯システムの制御方法。 A detection process for detecting the amount of hot water stored in a hot water storage tank for storing hot water heated by a heat source device;
The control signal of the electric valve provided hot water which is heated on a path for supplying the upper portion of the hot water storage tank by the heat source unit, an over extent the that flow rate supplied to the hot water storage tank is adjusted,
Bypassing hot water heated by the heat source machine from the motor-operated valve to a water supply pipe connected to the lower part of the hot water storage tank;
Based on the information of said detected amount of hot water storage and opening signal of the motor-operated valve, an over extent that controls the heat source apparatus at the heat source apparatus side,
Information on the amount of hot water detected by the detection process and the opening signal of the motor-operated valve are input / output via an electric wiring, and information on the amount of hot water input / output via the electric wiring and the information closing signal of the electric valve, the control method of the hot-water supply system with an over extent that converts via the communication line can exchange signals.
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