JP6451723B2 - Water heater - Google Patents
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Description
この発明は、給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply apparatus.
従来、給湯装置としては、特許文献1(WO2015/198424A1)に記載のものがある。この従来の給湯装置は、ヒートポンプユニットの圧縮機の温度が低いコールドスタート時には、ヒートポンプユニットからの温水の温度を最初は目標温度よりも低い第1段温度になるように制御し、その後、目標温度になるように沸き上げポンプを制御する二段起動を行って、COP(成績係数)の向上を図っている。そして、圧縮機の温度が高いホットスタート時には、最初からヒートポンプユニットからの温水の温度が目標温度になるように一段起動を行って湯量を確保するようにしている。 Conventionally, as a hot water supply apparatus, there is one described in Patent Document 1 (WO2015 / 198424A1). This conventional hot water supply apparatus controls the temperature of the hot water from the heat pump unit to be a first stage temperature that is lower than the target temperature at the time of cold start when the temperature of the compressor of the heat pump unit is low, and then the target temperature. In order to improve the COP (coefficient of performance), a two-stage start-up that controls the boiling pump is performed. Then, at the time of hot start when the temperature of the compressor is high, the hot water amount from the heat pump unit is started from the beginning so that the temperature of the hot water becomes the target temperature, thereby securing the amount of hot water.
しかしながら、上記従来の給湯装置では、ヒートポンプユニットの圧縮機の温度が低いコールドスタート時には、必要湯量に関係なく、二段起動を行っているため、湯切れ(溜められた湯量(つまり蓄熱量)が足りなくなること)がおきる場合がある。 However, in the above-described conventional hot water supply apparatus, when the temperature of the compressor of the heat pump unit is cold, the two-stage start-up is performed regardless of the required amount of hot water, so the hot water runs out (the amount of stored hot water (that is, the amount of stored heat)). May occur).
そこで、この発明の課題は、COPを向上しつつ、湯切れを防止できる給湯装置を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the hot-water supply apparatus which can prevent hot water shortage, improving COP.
上記課題を解決するため、この発明の給湯装置は、
圧縮機と水熱交換器と膨脹機構と空気熱交換器とを含むヒートポンプユニットと、
貯湯タンクと、
沸き上げポンプと、
上記貯湯タンクと沸き上げポンプと水熱交換器の二次側通路とを環状に接続してなる沸き上げ回路と、
上記ヒートポンプユニットからの出湯温度を検出する出湯温度センサと、
上記ヒートポンプユニットからの出湯温度の目標出湯温度を、過去の湯の使用量に基づいて、その湯の使用量が多い程高くなるように定める目標出湯温度決定部と、
上記目標出湯温度が予め定められた閾値以下のとき、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値以下のときに、上記ヒートポンプユニットからの出湯温度を、予め定められた一定時間、上記目標出湯温度よりも低い第1段温度に制御した後、上記目標出湯温度に制御する二段起動を行う一方、上記目標出湯温度が予め定められた閾値を超えたとき、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値を超えたときに、上記ヒートポンプユニットからの出湯温度を、最初から上記目標出湯温度に制御する一段起動を行うポンプ起動制御部と
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the hot water supply apparatus of the present invention is
A heat pump unit including a compressor, a water heat exchanger, an expansion mechanism, and an air heat exchanger;
A hot water storage tank,
A boiling pump,
A boiling circuit formed by annularly connecting the hot water storage tank, the boiling pump, and the secondary passage of the water heat exchanger;
A tapping temperature sensor for detecting tapping temperature from the heat pump unit;
A target hot water temperature determining unit that determines the target hot water temperature of the hot water temperature from the heat pump unit to be higher as the amount of hot water used is higher, based on the amount of hot water used in the past;
When the target hot water temperature is equal to or lower than a predetermined threshold value, or when the amount of hot water used in the past is equal to or lower than a predetermined threshold value, the hot water temperature from the heat pump unit is set to a predetermined time for the predetermined time. After controlling to the first stage temperature lower than the target hot water temperature, a two-stage activation is performed to control to the target hot water temperature, while when the target hot water temperature exceeds a predetermined threshold, or past hot water And a pump activation control unit that performs a one-stage activation that controls the temperature of the hot water discharged from the heat pump unit to the target temperature of the hot water from the beginning when the usage amount exceeds a predetermined threshold value.
上記構成の給湯装置によれば、上記ポンプ起動制御部によって、上記目標出湯温度が予め定められた閾値以下のとき、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値以下のときに、上記ヒートポンプからの出湯温度を、予め定められた一定時間、上記目標出湯温度よりも低い第1段温度に制御した後、上記目標出湯温度に制御する二段起動を行うので、COPが向上する。この場合、上記目標出湯温度が予め定められた閾値以下、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値以下であるということは、過去の湯の使用量が比較的多くないことを意味するから、その過去の湯の使用量が比較的多くないことを学習して、二段起動を行っても、貯湯量つまり蓄熱量が不足する可能性が少ない。なお、ここで、上記予め定められた一定時間とは、例えば、システムが安定すると想定される時間であって、シミュレーションまたは何回かの実際の試行によって決定されるのが好ましい。 According to the hot water supply apparatus having the above configuration, when the target hot water temperature is equal to or lower than a predetermined threshold by the pump activation control unit, or when the amount of past hot water used is equal to or lower than a predetermined threshold, Since the hot water temperature from the heat pump is controlled to a first stage temperature lower than the target hot water temperature for a predetermined period of time, COP is improved because the two-stage activation is performed to control to the target hot water temperature. In this case, the target hot-water temperature is equal to or lower than a predetermined threshold value, or the past hot water usage amount is equal to or lower than a predetermined threshold value means that the past hot water usage amount is not relatively large. Therefore, even if it learns that the amount of hot water used in the past is not relatively large and the two-stage activation is performed, there is little possibility that the amount of stored hot water, that is, the amount of stored heat is insufficient. Here, the predetermined fixed time is, for example, a time when the system is assumed to be stable, and is preferably determined by simulation or several actual trials.
一方、上記ポンプ起動制御部は、上記目標出湯温度が予め定められた閾値を超えたとき、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値を超えたときに、上記ヒートポンプユニットからの出湯温度を、最初から上記目標出湯温度に制御する一段起動を行うので、湯切れが防止される。この場合、上記目標出湯温度が予め定められた閾値を超えたとき、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値を超えたということは、過去の湯の使用量が比較的多いことを意味するから、その過去の湯の使用量が比較的多いことを学習して、起動の最初から一段起動を行っているから、貯湯量つまり蓄熱量が二段起動をする場合よりも多くなって、湯切れ(貯湯量つまり蓄熱量の不足)が生じることがない。 On the other hand, when the target hot water temperature exceeds a predetermined threshold, or when the past hot water usage exceeds a predetermined threshold, the pump activation control unit is configured to discharge the hot water from the heat pump unit. Since one-stage activation is performed to control the temperature from the beginning to the target hot water temperature, hot water shortage is prevented. In this case, when the target hot water temperature exceeds a predetermined threshold or when the past hot water usage exceeds a predetermined threshold, the past hot water usage is relatively large. This means that the amount of hot water stored, that is, the amount of stored heat, is higher than that of a two-stage start-up. Therefore, there is no possibility of running out of hot water (insufficient amount of hot water, that is, insufficient heat storage).
このように、上記ポンプ起動制御部は、上記目標出湯温度が予め定められた閾値以下のとき、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値以下のときに、上記ヒートポンプユニットからの出湯温度の二段起動を行う一方、上記目標出湯温度が予め定められた閾値を超えたときに、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値を超えたときに、上記ヒートポンプからの出湯温度を、最初から上記目標出湯温度に制御する一段起動を行なって、過去の湯の使用量を学習して、過去の湯の使用量に関連して、二段起動と一段起動とを使い分けているので、COPを高くしつつ、湯切れを防止できる。 As described above, the pump activation control unit is configured to discharge the hot water from the heat pump unit when the target hot water temperature is equal to or lower than a predetermined threshold value or when the amount of hot water used in the past is equal to or lower than the predetermined threshold value. On the other hand, when the target hot water temperature exceeds a predetermined threshold, or when the amount of hot water used in the past exceeds a predetermined threshold, the hot water discharged from the heat pump is activated. Perform one-stage start-up to control the temperature to the target hot water temperature from the beginning, learn past hot water usage, and use two-stage start-up and single-stage start-up in relation to past hot water use Therefore, hot water can be prevented from running out while increasing the COP.
1実施形態では、
電力契約体系における夜間においては、上記ポンプ起動制御部は二段起動を行わないで一段起動を行う。
In one embodiment,
At night in the power contract system, the pump activation control unit performs one-stage activation without performing two-stage activation.
上記実施形態によれば、電力契約体系における夜間においては、上記ポンプ起動制御部は二段起動を行わないで一段起動を行うので、電気料金が安い夜間において貯湯タンクに溜める湯(熱量)を多くできて、経済的で、かつ、昼間の湯切れを防止できる。 According to the above embodiment, at the night in the power contract system, the pump activation control unit performs the one-stage activation without performing the two-stage activation. Therefore, a large amount of hot water (heat amount) is stored in the hot water storage tank at night when the electricity rate is low. It is economical and can prevent daytime hot water shortages.
なお、電力契約体系における夜間とは、電力会社が定めているもので、例えば、23時から7時迄の間である。電力契約体系における昼間とは、例えば、7時から23時前までの間である。 The nighttime in the power contract system is determined by the power company, and is, for example, from 23:00 to 7:00. The daytime in the power contract system is, for example, from 7:00 to 23:00.
1実施形態では、
電力契約体系における昼間においては、上記ポンプ起動制御部は二段起動を行わないで一段起動を行う。
In one embodiment,
In the daytime in the power contract system, the pump activation control unit performs one-stage activation without performing two-stage activation.
上記実施形態によれば、電力契約体系における昼間においては、上記ポンプ起動制御部は二段起動を行わないで一段起動を行う。給湯装置において、電気料金の高い昼間に湯を沸かすのは緊急にお湯を必要とする場合であるから、一段起動をすると、緊急時に、比較的多くのお湯(熱量)を溜めることができて、昼間における湯切れの発生を防止できる。 According to the embodiment, during the daytime in the power contract system, the pump activation control unit performs one-stage activation without performing two-stage activation. In hot water supply equipment, boiling hot water in the daytime when electricity charges are high is an urgent need of hot water, so if you start one step, you can store a relatively large amount of hot water (heat) in an emergency, The occurrence of running out of hot water in the daytime can be prevented.
この発明によれば、過去の湯の使用量に関連して、二段起動と一段起動とを使い分けているので、COPを向上しつつ、湯切れを防止できる。 According to the present invention, since the two-stage start-up and the one-stage start-up are selectively used in relation to the amount of hot water used in the past, hot water shortage can be prevented while improving COP.
以下、この発明を図示の実施形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
まず、この発明の実施形態の給湯装置のうちで、この発明に強く関係する箇所について図面を参照しながら詳細に説明し、その後、この実施形態の給湯装置のこの発明の要旨との関係が少ない箇所について簡単に説明する。 First, in the hot water supply apparatus according to the embodiment of the present invention, portions that are strongly related to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Thereafter, the hot water supply apparatus according to the present embodiment has little relation to the gist of the present invention. A brief description of the location will be given.
図1に示すように、この実施形態の給湯装置は、貯湯タンク10および制御装置100を有する貯湯ユニット1と、上記貯湯ユニット1の貯湯タンク10内の水を沸き上げるためのヒートポンプユニット50とを備えている。
As shown in FIG. 1, the hot water supply apparatus of this embodiment includes a hot water storage unit 1 having a hot
上記ヒートポンプユニット50は、圧縮機51と水熱交換器52の一次側通路52aと膨脹機構53と空気熱交換器54とを環状に接続している。上記水熱交換器52は一次側通路52aを流れる冷媒と、二次側通路52bを流れる水または温水との間で熱交換を行う。
In the
上記ヒートポンプユニット50は、外気温度を検出する外気温度センサT23を有し、上記空気熱交換器54には着霜を検出するための温度センサT55を設けている。
The
また、このヒートポンプユニット50は、冷媒として炭酸ガス(CO2)を用いており、出湯温度を例えば65℃〜90℃の範囲で制御することが可能である。
In addition, the
一方、上記貯湯タンク10には、下側から上側に向かって略等間隔に6つの温度センサT1〜T6を設けている。上記貯湯タンク10の下部には、配管L1の一端を接続し、配管L1の他端をポンプ入水弁V1の一方の入力側に接続している。また、ポンプ入水弁V1の出力側に配管L2の一端を接続し、配管L2の他端をバイパス弁V2の入力側に接続している。この配管L2に沸き上げポンプP1を配設している。また、バイパス弁V2の一方の出力側に配管L3を介してヒートポンプユニット50の水熱交換器52の二次側通路52bの一端に接続している。
On the other hand, the hot
上記ヒートポンプユニット50の水熱交換器52の二次側通路52bの他端を配管L4の一端に接続し、配管L4の他端を沸き上げ三方弁V3の入力側に接続している。また、バイパス弁V2の他方の出力側に配管L6の一端を接続し、配管L6の他端を配管L4の沸き上げ三方弁V3側に接続している。
The other end of the
また、上記沸き上げ三方弁V3の一方の出力側に配管L5の一端を接続し、配管L5の他端を貯湯タンク10の上部に接続している。一方、上記沸き上げ三方弁V3の他方の出力側に配管L7の一端を接続し、配管L7の他端を貯湯タンク10の下部に接続している。
One end of the pipe L5 is connected to one output side of the boiling three-way valve V3, and the other end of the pipe L5 is connected to the upper part of the hot
上記配管L1〜L5,L7とポンプ入水弁V1とバイパス弁V2と沸き上げ三方弁V3で、貯湯タンク10と沸き上げポンプP1とヒートポンプユニット50の水熱交換器52とを接続して、沸き上げ回路BCを構成している。
The pipes L1 to L5, L7, the pump water inlet valve V1, the bypass valve V2, and the boiling three-way valve V3 are connected to the hot
また、上記ヒートポンプユニット50の水熱交換器52の二次側通路52bへの往き水の入水温度を検出する温度センサT21を配管L3に設けている。さらに、上記ヒートポンプユニット50の水熱交換器52の二次側通路52bからの戻り湯の出湯温度を検出する出湯温度センサT22を配管L4に設けている。
Further, a temperature sensor T21 that detects the incoming water temperature of the incoming water to the
なお、図1では、ポンプ入水弁V1は、配管L2と配管L1が連通した状態を示し、バイパス弁V2は、配管L2と配管L3が連通した状態を示し、沸き上げ三方弁V3は、配管L4と配管L7が連通した状態を示している。 In FIG. 1, the pump inlet valve V1 shows a state where the pipe L2 and the pipe L1 are in communication, the bypass valve V2 shows a state where the pipe L2 and the pipe L3 are in communication, and the boiling three-way valve V3 is a pipe L4. And a state where the pipe L7 is in communication.
この配管L1のポンプ入水弁V1よりも貯湯タンク10側に排水用二方弁27を配設している。通常、排水用二方弁27は閉じており、メンテナンスなどにより貯湯タンク10内の水を排水するとき、排水用二方弁27を開いて、貯湯タンク10の下部と排水口とを連通させる。
A drainage two-
上記沸き上げポンプP1により、貯湯タンク10内の湯水を、配管L1,ポンプ入水弁V1,バイパス弁V2,ヒートポンプユニット50の水熱交換器52の二次側通路52b,配管L4,沸き上げ三方弁V3および配管L5(またはL7)を介して循環させる。
With the above-described boiling pump P1, hot water in the hot
なお、この実施形態では、貯湯タンク10,ポンプ入水弁V1,バイパス弁V2,ヒートポンプユニット50の水熱交換器52の二次側通路52b,沸き上げ三方弁V3を環状に接続して、沸き上げ回路BCを構成しているが、沸き上げ回路は、図示しないが、少なくとも貯湯タンクと沸き上げポンプと水熱交換器の二次側通路とを環状に接続して構成してもよい。
In this embodiment, the hot
一方、上記制御装置100は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなり、リモートコントローラ200との間で送受信を行う。
On the other hand, the
上記制御装置100は、目標出湯温度決定部100aとタイマー制御部100bとフィードバックポンプ制御部100cとポンプ起動制御部100dとを備え、これらはソフトウェアにより構成されている。
The
上記目標出湯温度決定部100aは、周知のものであるので、以下に簡単に説明する。上記目標出湯温度決定部100aは、例えば、過去の同じ一日、同じ時間帯、1週間、季節など毎の貯湯タンク10から浴槽3,蛇口26などへの出湯量が多いほど現在の目標出湯温度が高くなるように、過去の同じ一日、同じ時間帯などの出湯量に関連付けて現在の目標出湯温度を予め定められた算式やテーブルなどによって決定する。例えば、過去の出湯量が多い場合、現在の目標出湯温度は例えば85℃と高くなり、過去の出湯量が少ない場合、現在の目標出湯温度は例えば70℃と低くなる。上記出湯量は、後記する水量センサ6,25の積算流量と、湯張り混合弁V4の開度および給湯混合弁V5の開度に基づいて求めている。
Since the target hot water temperature determining unit 100a is well known, it will be briefly described below. For example, the target hot water temperature determining unit 100a determines that the current hot water temperature is higher as the amount of hot water discharged from the hot
また、上記フィードバックポンプ制御部100cは、沸き上げ回路BCに設けられた出湯温度センサT22の出力に基づいて、貯湯タンク10への出湯温度が上記目標出湯温度になるように沸き上げポンプP1の回転速度をフィードバック制御する。
Further, the feedback pump control unit 100c rotates the boiling pump P1 so that the hot water temperature to the hot
また、上記ポンプ起動制御部100dは、上記目標出湯温度が予め定められた閾値以下のときに、上記ヒートポンプユニット50から貯湯タンク10への出湯温度を、図3で太い実線で示すように、予め定められた一定時間、目標出湯温度よりも低い第1段温度になるように沸き上げポンプP1の回転速度を制御した後、上記目標出湯温度になるように沸き上げポンプP1の回転速度を制御する二段起動を行う。また、上記ポンプ起動制御部100dは、目標出湯温度が予め定められた閾値を超えたときに、貯湯タンク10への出湯温度を、図3で太い破線で示すように、上記ヒートポンプユニット50から貯湯タンク10への出湯温度を、最初から上記目標出湯温度になるように沸き上げポンプP1の回転速度を制御する一段起動を行う。上記予め定められた一定時間とは、例えば、システムが安定すると想定される時間であって、例えば、シミュレーションまたは何回かの実際の試行によって決定されるのが好ましい。
Further, the pump activation control unit 100d preliminarily displays the hot water temperature from the
また、上記タイマー制御部100bは、上記ポンプ起動制御部100dに第1〜第3モードを択一的に設定して動作させる。上記第1モードでは、電力契約体系における夜間、昼間などに関係無く、上記ポンプ起動制御部100dに二段起動と一段起動を行わせる。上記第2モードでは、電力契約体系における夜間においては、上記ポンプ起動制御部100dに二段起動を行なわせないで、過去の湯の使用量に関係無く一段起動を行わせる。上記第3モードでは、電力契約体系における昼間においては、上記ポンプ起動制御部100dに二段起動を行わせないで、過去の湯の使用量に関係無く一段起動を行わせる。 In addition, the timer control unit 100b causes the pump activation control unit 100d to set and operate the first to third modes alternatively. In the first mode, the pump activation control unit 100d performs two-stage activation and one-stage activation regardless of nighttime or daytime in the power contract system. In the second mode, at the night in the power contract system, the pump activation control unit 100d is not activated in two stages, but is activated in one stage regardless of the amount of hot water used in the past. In the third mode, during the daytime in the power contract system, the pump activation control unit 100d is not activated in two stages, but is activated in one stage regardless of the past hot water usage.
なお、電力契約体系における夜間とは、電力会社が定めているもので、例えば、23時から7時迄の間である。電力契約体系における昼間とは、例えば、7時から23時前までの間である。 The nighttime in the power contract system is determined by the power company, and is, for example, from 23:00 to 7:00. The daytime in the power contract system is, for example, from 7:00 to 23:00.
上記構成の給湯装置において、今、図2に示すように、ポンプ入水弁V1が配管L1とL2を接続し、バイパス弁V2が配管L2とL3を接続し、三方弁V3が配管L4とL5を接続するように、ポンプ入水弁V1,バイパス弁V2および三方弁V3を切り換えて、沸き上げ回路BCを形成して、沸き上げ運転の起動を行うとする。そして、上記タイマー制御部100bは、ポンプ起動制御部100dの第1モードを選択していて、電力契約体系における夜間、昼間などに関係無く、ポンプ起動制御部100dに二段起動と一段起動を行わせることが可能な状態にあるとする。 In the hot water supply apparatus having the above configuration, as shown in FIG. 2, the pump inlet valve V1 connects the pipes L1 and L2, the bypass valve V2 connects the pipes L2 and L3, and the three-way valve V3 connects the pipes L4 and L5. It is assumed that the pump water inlet valve V1, the bypass valve V2, and the three-way valve V3 are switched so as to be connected to form a boiling circuit BC and the boiling operation is started. The timer control unit 100b selects the first mode of the pump activation control unit 100d, and performs two-stage activation and one-stage activation for the pump activation control unit 100d regardless of nighttime or daytime in the power contract system. Suppose you are in a state where you can
そうすると、上記ポンプ起動制御部100dは、目標出湯温度決定部100aによって、例えば、過去の同じ一日、同じ時間帯などについて過去の出湯量が多いほど現在の目標出湯温度が高くなるように決定された現在の目標出湯温度が予め定められた閾値以下であると判断すると、ヒートポンプユニット50からの出湯温度を、図3において太い実線で示すように、上記目標出湯温度よりも低い第1段温度に一定時間のあいだ制御した後、上記目標出湯温度に制御する二段起動を行う。このように、二段起動を行うので、COPが向上する。
Then, the pump activation control unit 100d is determined by the target hot water temperature determination unit 100a such that the current target hot water temperature becomes higher as the past hot water amount increases, for example, for the same past day and the same time period. If it is determined that the current target hot-water temperature is equal to or lower than a predetermined threshold, the hot-water temperature from the
上記出湯温度は、沸き上げ回路BCに設けられた出湯温度センサT22によって検出されて、フィードバックポンプ制御部100cは、出湯温度センサT22の出力に基づいて、貯湯タンク10への出湯温度が上記目標出湯温度になるように沸き上げポンプP1の回転速度をフィードバック制御する。
The tapping temperature is detected by a tapping temperature sensor T22 provided in the boiling circuit BC, and the feedback pump control unit 100c determines that the tapping temperature to the hot
また、上記二段起動を行うということは、過去の同じ1日、同じ時間帯などの湯の使用量が比較的多くないことを意味するから、その過去の湯の使用量が比較的多くないことを学習して、二段起動を行っても、貯湯量つまり蓄熱量が不足する可能性が少ない。 In addition, performing the two-stage start-up means that the amount of hot water used in the same day in the past and the same time period is not relatively large, so the amount of hot water used in the past is not relatively large. Even if it learns this and performs two-stage start-up, there is little possibility that the amount of hot water storage, ie, heat storage amount, will run short.
一方、上記ポンプ起動制御部100dは、目標出湯温度決定部100aによって決定された現在の目標出湯温度が予め定められた閾値を超えていると判断すると、ヒートポンプユニット50からの出湯温度を、図3において太い破線で示すように、最初から目標出湯温度に制御する一段起動を行うので、貯湯量つまり蓄熱量が二段起動をする場合よりも多くなって、湯切れ(貯湯量つまり蓄熱量の不足)が生じることがない。
On the other hand, if the said pump starting control part 100d judges that the present target hot-water temperature determined by the target hot-water temperature determination part 100a exceeds the predetermined threshold value, the hot-water temperature from the
このように、現在の目標出湯温度が予め定められた閾値を超えたということは、過去の湯の使用量が比較的多いことを意味するから、その過去の湯の使用量が比較的多いことを学習して、貯湯量つまり蓄熱量の多い一段起動を行っているから、湯切れが生じることがない。 Thus, the fact that the current target hot-water temperature has exceeded a predetermined threshold means that the amount of past hot water used is relatively large, so that the amount of past hot water used is relatively large. Is learned, and the hot water storage amount, that is, the one-stage start-up with a large amount of heat storage is performed, so that hot water does not run out.
このように、上記ポンプ起動制御部100dは、過去の湯の使用量を学習して、過去の湯の使用量に関連して、二段起動と一段起動とを使い分けているので、COPを高くしつつ、湯切れを防止できる。 In this way, the pump activation control unit 100d learns the past hot water usage and uses the two-stage activation and the single-stage activation in relation to the past hot water usage. However, it is possible to prevent running out of hot water.
次に、上記タイマー制御部100bが、ポンプ起動制御部100dの第2モードを選択している状態で、沸き上げ回路BCを使用する沸き上げ運転の起動を行うとする。 Next, it is assumed that the timer control unit 100b starts the boiling operation using the boiling circuit BC while the second mode of the pump activation control unit 100d is selected.
この第2モードでは、上記タイマー制御部100bが、電力契約体系における夜間においては、ポンプ起動制御部100dに図3において太い実線で示す二段起動を行わせないで、図3において太い破線で示す一段起動を行わせる。 In the second mode, the timer control unit 100b does not cause the pump activation control unit 100d to perform the two-stage activation indicated by the thick solid line in FIG. 3 at night in the power contract system, and is indicated by the thick broken line in FIG. Let the first stage start.
したがって、この第2モードでは、電気料金が安い夜間において貯湯タンク10に溜める湯(熱量)を多くできて、経済的で、かつ、昼間の湯切れを防止できる。
Therefore, in the second mode, hot water (amount of heat) stored in the hot
次に、上記タイマー制御部100bが、ポンプ起動制御部100dの第3モードを選択している状態で、沸き上げ回路BCを使用する沸き上げ運転の起動を行うとする。 Next, it is assumed that the timer control unit 100b starts the boiling operation using the boiling circuit BC in a state where the third mode of the pump activation control unit 100d is selected.
この第3モードでは、電力契約体系における昼間においては、ポンプ起動制御部100dに図3において太い実線で示す二段起動を行わせないで、図3において太い破線で示す一段起動を行わせる。 In the third mode, during the daytime in the power contract system, the pump activation control unit 100d is not allowed to perform the two-stage activation indicated by the thick solid line in FIG. 3 but to perform the one-stage activation indicated by the thick broken line in FIG.
電気料金の高い昼間に湯を沸かすのは緊急にお湯を必要とする場合であるから、この第3モードのように電力契約体系における昼間において、一段起動をするようにすると、緊急時に、比較的多くのお湯(熱量)を溜めることができて、昼間における湯切れの発生を防止できる。 Since hot water is urgently needed in the daytime when electricity charges are high, if it is activated one step during the daytime in the power contract system like this third mode, A lot of hot water (amount of heat) can be stored, and the occurrence of running out of hot water during the daytime can be prevented.
上記実施形態では、目標出湯温度が予め定められた閾値以下であるときに、二段起動を行う一方、目標出湯温度が予め定められた閾値を超えたときに一段起動を行うようにしている。しかし、変形例として、過去の湯の使用量が予め定められた閾値以下のときに、二段起動を行う一方、過去の湯の使用量が予め定められた閾値を超えたときに、一段起動を行うようにしてもよい。目標出湯温度と過去の湯の使用量との間に強い相関関係があるから、この変形例のようにしても、作用、効果は上記実施形態と同様である。 In the above embodiment, the two-stage activation is performed when the target hot water temperature is equal to or lower than the predetermined threshold value, while the one-stage activation is performed when the target hot water temperature exceeds the predetermined threshold value. However, as a modification, two-stage activation is performed when the amount of past hot water used is less than or equal to a predetermined threshold value, while one-step activation is performed when the amount of past hot water usage exceeds a predetermined threshold value. May be performed. Since there is a strong correlation between the target hot water temperature and the amount of hot water used in the past, even if this modification is used, the actions and effects are the same as in the above embodiment.
なお、風呂給湯回路、風呂循環回路、風呂追い焚き回路、給湯回路、温度センサ群は、図1に示されているが、この発明の要旨とは、比較的関係が少ないので、以下において簡単に説明する。 The bath hot water supply circuit, the bath circulation circuit, the bath reheating circuit, the hot water supply circuit, and the temperature sensor group are shown in FIG. 1, but since they are relatively unrelated to the gist of the present invention, they will be briefly described below. explain.
<風呂給湯回路>
上記貯湯タンク10の下部に配管L11を介して外部の給水口を接続している。この配管L11に、ストレーナ11と、給水管側から貯湯タンク10側への流れのみを許容する逆止弁12と、減圧弁V10とを上流側から順に配設している。
<Bath hot water supply circuit>
An external water supply port is connected to the lower part of the hot
また、上記貯湯タンク10の上部に配管L21の一端を接続し、配管L21の他端を湯張り混合弁V4の一方の入力側に接続している。上記配管L21の湯張り混合弁V4近傍に、貯湯タンク10側から湯張り混合弁V4側への流れのみを許容する逆止弁21を配設している。
Further, one end of the pipe L21 is connected to the upper part of the hot
上記湯張り混合弁V4の他方の入力側に、分岐配管L12の一端を接続し、その分岐配管L12の他端を、配管L11の減圧弁V10の上流側に接続している。この分岐配管L12の湯張り混合弁V4近傍に、給水口側から湯張り混合弁V4への流れのみを許容する逆止弁22を配設している。
One end of the branch pipe L12 is connected to the other input side of the hot water mixing valve V4, and the other end of the branch pipe L12 is connected to the upstream side of the pressure reducing valve V10 of the pipe L11. A
また、上記湯張り混合弁V4の出力側に配管L22の一端を接続し、配管L22の他端を、浴槽3に設けられた接続アダプタ9の給湯口9aに接続している。この配管L22には、湯張り混合弁V4側から順に、湯張り電磁弁V6と、湯張り混合弁V4側から浴槽3への流れのみを許容する逆止弁5と、水量センサ6と、湯張り混合弁V4側から浴槽3への流れのみを許容する逆止弁7を配設している。
One end of the pipe L22 is connected to the output side of the hot water mixing valve V4, and the other end of the pipe L22 is connected to the hot
上記配管L22の逆止弁5と水量センサ6との間に、排水弁V7が配設された排水配管L42の一端を接続している。また、配管L21の貯湯タンク10近傍に、逃がし弁28が配設された排水配管41の一端を接続している。
Between the
上記湯張り電磁弁V6と逆止弁5と水量センサ6と逆止弁7で複合水弁30を構成している。
The hot water solenoid valve V6, the
上記配管L21,湯張り混合弁V4,配管L22,複合水弁30で、貯湯タンク10と浴槽3との間の風呂給湯回路を構成している。
The pipe L21, the hot water mixing valve V4, the pipe L22, and the
<風呂循環回路>
上記接続アダプタ9の吸水口9bに配管L24の一端を接続し、配管L24の他端を追い焚き熱交換器20の2次側の入力に接続している。上記配管L24に風呂循環ポンプP2を配設している。また、配管L22の複合水弁30よりも下流側に分岐配管L23の一端を接続し、分岐配管L23の他端を追い焚き熱交換器20の2次側の出力に接続している。
<Bath circulation circuit>
One end of the pipe L <b> 24 is connected to the
上記風呂循環ポンプP2により、浴槽3内の湯水を、配管L24,追い焚き熱交換器20(2次側),分岐配管L23および配管L22の一部を介して循環させる。
The bath circulation pump P2 circulates hot water in the
上記配管L24,追い焚き熱交換器20(2次側),分岐配管L23,配管L22および風呂循環ポンプP2で風呂循環回路を構成している。 The pipe L24, the reheating heat exchanger 20 (secondary side), the branch pipe L23, the pipe L22, and the bath circulation pump P2 constitute a bath circulation circuit.
上記湯張り電磁弁V6は、風呂循環回路を介して貯湯タンク10内の温水を浴槽3内に流す経路を開閉する開閉弁である。
The hot water solenoid valve V6 is an open / close valve that opens and closes a path through which hot water in the hot
<風呂追い焚き回路>
また、上記配管L22の複合水弁30よりも上流側に分岐配管L25の一端を接続し、分岐配管L25の他端を追い焚き熱交換器20(1次側)の一端に接続している。上記追い焚き熱交換器20(1次側)の他端に配管L26の一端を接続し、配管L26の他端をポンプ入水弁V1の一方の入力側に接続している。
<Bath chasing circuit>
Further, one end of the branch pipe L25 is connected upstream of the
上記配管L21,湯張り混合弁V4,配管L22の一部,分岐配管L25,追い焚き熱交換器20(1次側),配管L26,ポンプ入水弁V1,配管L2,バイパス弁V2,配管L6,配管L4の一部,沸き上げ三方弁V3,配管L7および沸き上げポンプP1で風呂追い焚き回路を構成している。 The pipe L21, the hot water mixing valve V4, a part of the pipe L22, the branch pipe L25, the reheating heat exchanger 20 (primary side), the pipe L26, the pump inlet valve V1, the pipe L2, the bypass valve V2, the pipe L6, A part of the pipe L4, the boiling three-way valve V3, the pipe L7, and the boiling pump P1 constitute a bath reheating circuit.
<給湯回路>
また、上記貯湯タンク10の上部に配管L31の一端を接続し、配管L31の他端を給湯混合弁V5の一方の入力側に接続している。上記配管L31に、貯湯タンク10側から給湯混合弁V5への流れのみを許容する逆止弁23を配設している。
<Hot water supply circuit>
Further, one end of the pipe L31 is connected to the upper part of the hot
また、配管L12の逆止弁22近傍の給水口側に、分岐配管L13の一端を接続し、分岐配管L13の他端を給湯混合弁V5の他方の入力側に接続している。上記分岐配管L13の給湯混合弁V5近傍に、給水口側から給湯混合弁V5への流れのみを許容する逆止弁24を配設している。
Further, one end of the branch pipe L13 is connected to the water supply port side near the
上記給湯混合弁V5の出力側に配管L32の一端を接続し、配管L32の他端を給湯部26(この実施形態では蛇口)に接続している。上記配管L32に水量センサ25を設けている。
One end of the pipe L32 is connected to the output side of the hot water mixing valve V5, and the other end of the pipe L32 is connected to the hot water supply section 26 (a faucet in this embodiment). A
上記配管L31,給湯混合弁V5,配管L32,配管L11,配管L12の一部,配管L13で給湯回路を構成している。 The pipe L31, the hot water supply mixing valve V5, the pipe L32, the pipe L11, a part of the pipe L12, and the pipe L13 constitute a hot water supply circuit.
<温度センサ群>
また、配管L12と配管L13の接続点近傍の上流側に、給水温度を検出する温度センサT11を設けている。また、給湯部26に接続された配管L32には、水量センサ25よりも下流側に給湯温度を検出する温度センサT12を設けている。
<Temperature sensor group>
Further, a temperature sensor T11 for detecting the feed water temperature is provided on the upstream side in the vicinity of the connection point between the pipe L12 and the pipe L13. In addition, a temperature sensor T <b> 12 that detects a hot water supply temperature is provided downstream of the
また、浴槽3に接続された配管L24には、浴槽3側の接続アダプタ9と風呂循環ポンプP2との間に、水位センサLSと、水流センサの一例としての水流スイッチSWと、温度センサT13を接続アダプタ9側から順に設けている。
In addition, the pipe L24 connected to the
さらに、浴槽3に接続された配管L22に分岐配管L23が接続された接続点に、浴槽3に供給される湯温を検出する温度センサT14を設けている。
Furthermore, a temperature sensor T14 that detects the temperature of hot water supplied to the
上記実施形態および変形例で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいのは、勿論である。 It goes without saying that the constituent elements described in the above-described embodiments and modifications may be combined as appropriate, and may be selected, replaced, or deleted as appropriate.
10 貯湯タンク
50 ヒートポンプユニット
51 圧縮機
52 水熱交換器
52b 二次側通路
53 膨脹機構
54 空気熱交換器
100a 目標出湯温度決定部
100b タイマー制御部
100c フィードバックポンプ制御部
100d ポンプ起動制御部
P1 沸き上げポンプ
BC 沸き上げ回路
T22 出湯温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
貯湯タンク(10)と、
沸き上げポンプ(P1)と、
上記貯湯タンク(10)と沸き上げポンプ(P1)と水熱交換器(52)の二次側通路(52b)とを環状に接続してなる沸き上げ回路(BC)と、
上記ヒートポンプユニット(50)からの出湯温度を検出する出湯温度センサ(T22)と、
上記ヒートポンプユニット(50)からの出湯温度の目標出湯温度を、過去の湯の使用量に基づいて、その湯の使用量が多い程高くなるように定める目標出湯温度決定部(100a)と、
上記目標出湯温度が予め定められた閾値以下のとき、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値以下のときに、上記ヒートポンプユニット(50)からの出湯温度を、予め定められた一定時間、上記目標出湯温度よりも低い第1段温度に制御した後、上記目標出湯温度に制御する二段起動を行う一方、上記目標出湯温度が予め定められた閾値を超えたとき、あるいは、過去の湯の使用量が予め定められた閾値を超えたときに、上記ヒートポンプユニット(50)からの出湯温度を、最初から上記目標出湯温度に制御する一段起動を行うポンプ起動制御部(100d)と
を備えることを特徴とする給湯装置。 A heat pump unit (50) including a compressor (51), a water heat exchanger (52), an expansion mechanism (53), and an air heat exchanger (54);
A hot water storage tank (10),
A boiling pump (P1);
A boiling circuit (BC) formed by annularly connecting the hot water storage tank (10), the boiling pump (P1), and the secondary passage (52b) of the water heat exchanger (52);
A tapping temperature sensor (T22) for detecting tapping temperature from the heat pump unit (50);
A target hot water temperature determining unit (100a) for determining a target hot water temperature of the hot water temperature from the heat pump unit (50) so as to increase as the amount of hot water used increases based on the amount of hot water used in the past;
When the target hot water temperature is equal to or lower than a predetermined threshold value, or when the amount of hot water used in the past is equal to or lower than the predetermined threshold value, the hot water temperature from the heat pump unit (50) is set to a predetermined constant value. After controlling to the first stage temperature lower than the target hot water temperature for a time, performing the two-stage start to control to the target hot water temperature, when the target hot water temperature exceeds a predetermined threshold, or past A pump activation control unit (100d) that performs a one-stage activation that controls the temperature of the hot water from the heat pump unit (50) to the target hot water temperature from the beginning when the amount of hot water used exceeds a predetermined threshold; A hot water supply apparatus comprising:
電力契約体系における夜間においては、上記ポンプ起動制御部(100d)は二段起動を行わないで一段起動を行うことを特徴とする給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1,
In the nighttime in the power contract system, the pump activation control unit (100d) performs one-stage activation without performing two-stage activation.
電力契約体系における昼間においては、上記ポンプ起動制御部(100d)は二段起動を行わないで一段起動を行うことを特徴とする給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1,
In the daytime in the power contract system, the pump activation control unit (100d) performs one-stage activation without performing two-stage activation.
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