JP7419649B2 - 貯湯給湯装置 - Google Patents
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Description
また、貯湯タンクの上部の湯水温度が前記第1設定値よりも高い第2設定値(例えば、給湯設定温度+10°)以上のときは貯湯タンクから湯水を吐き出させるため、貯湯タンクの貯湯量が増加してタンク出湯に切り換わることがなく、ユーザーに違和感を与えることがない。しかも、主熱源機による貯湯の機会を減らさないため、省エネ性が悪化するのを防止することができる。
最初に、貯湯給湯装置1について図1に基づいて説明する。
この貯湯給湯装置1は、水をヒートポンプユニット2(主熱源機)で温めて貯湯タンク3に貯留しておき、この貯湯タンク3からカラン4や風呂(図示略)に供給可能であり、上水や貯湯タンク3から取り出した湯水を補助熱源機5で加熱してカラン4や風呂の外に風呂用熱交換器6に供給可能なものである。
給水系統Aは、給水元栓(図示略)、減圧弁11を設けた通路12、この通路12に連なる通路13、この通路13に設けた逆止弁14、通路13を貯湯タンク3に接続する通路15を有する。この通路15には水抜き通路16が接続され、この水抜き通路16の下流端には排水バルブ17が設けられている。
尚、通路15aと、通路52のうちの通路15aより下流側部分と、通路48,49,49aが「補助加熱通路」に相当する。
ここで、上記の複数の流路系統に設けられた制御対象の機器(ポンプやバルブ等)は、制御ユニット8により制御され、センサ類の検出信号は制御ユニット8に供給される。
この割り込み処理は、所定時間(例えば200ms)おきに実行されるインターバル割り込みである。最初に、S20において、サーミスタ12,23,24の検出温度を読み込んでメモリに記憶すると共に、給湯水量センサ29の検出流量を読み込んでメモリに記憶する。
即ち、サーミスタ23の検出温度とサーミスタ12の検出温度とサーミスタ24の検出温度から通路25を流れる湯水と通路31から供給される上水の混合比率が演算され、次に給湯水量センサ29の検出流量と混合比率から通路25を流れる流量Q1が演算される。
ここで、ΔQが0のときは補助熱源機5で加熱された湯水の全部が通路25へ出湯され、
ΔQが0より大きいときは補助熱源機5で加熱された湯水の一部が貯湯タンク3へ押し込まれており、ΔQが0より小さいときは補助熱源機5で加熱された湯水に貯湯タンク3から吐き出した湯水を混合して通路25へ出湯されている。
最初にS1において、補助熱源機3から出湯中か否か判定される。この判定は例えば、循環水量センサ45の検出流量が正か否かにより判定することができる。
S1の判定がYesのときは、S2においてサーミスタ7の検出温度Thと、前記割り込み処理で演算されている流量差ΔQが読み込まれる。
但し、図示省略したが、もしΔQが負の場合はΔQがaに近い値になるように、循環水量センサ45の検出流量と通路25を流れる流量Q1とに基づいて循環ポンプ46の回転数が調整される。
S11の判定がNoの場合は、S12において循環ポンプ46の回転数を所定値f(例えば、fは200rpm)だけ増加させることでQ2を増加させて-ΔQを減少させ、S12からS11へ戻り、-ΔQ≦eになる(貯湯タンク3からの吐き出し流量が所定値以下になる)と、貯湯タンク3からの吐き出し流量を段階的に徐々に増加させるために、S13~S16が実行される。
貯湯タンク3の上部の湯水温度が第1設定値(例えば、給湯設定温度Ts+3°)以下のときは補助熱源機5で加熱した湯水の一部を貯湯タンク3に押し込むため、貯湯タンク3からの出湯で出湯温度が低下するのを防止できる。
その後、S35の判定がYesになると、貯湯タンク3へ湯水を押し込む制御を止めてリターンする。
S37では、サーミスタ3eの検出温度Th2が(Ts+m)以上か否か判定する。
Tsは給湯設定温度(例えば、40°)であり、所定値mは例えば10°であり、(Ts+m)が第4設定値に相当する。
S32の所定値iとS37の所定値mの間に数度の間隔を空けるのは、ヒステリシスをもたせて制御を安定させるためである。S37の判定がNoのときはリターンし、S37の判定がYesのときはS38へ移行する。
S38では、循環ポンプ46の回転数を所定値n(例えば、nは100rpm)だけ低下させ、次にS39ではタイマーT4がリセット後スタートされる。
貯湯タンク3の頂部の湯水温度が第3設定値(例えば、給湯設定温度Ts+3°)以下のときは補助熱源機で加熱した湯水の一部を貯湯タンクに押し込み、貯湯タンクの上部に前記第3設定値よりも高い第4設定値(例えば、給湯設定温度Ts+10°)以上の温度の湯水が貯湯されているときは貯湯タンクから湯水を吐き出させるため、貯湯タンクへの押し込み量と、貯湯タンクからの吐き出し量を適切に制御するため、貯湯タンク3からの出湯で出湯温度が低下するのを防止できる。
また、貯湯タンク3から吐き出す際には、吐き出し流量(-ΔQ)を段階的に徐々に増加させることで、出湯温度に影響を与えないようにすることができ、制御の安定性を確保することができる。
尚、種々の所定値i,j,k,m,n,pに例示で示した数値は、一例を示すものであり、これらの数値に限定されるものではない。
1)貯湯給湯装置1には暖房用の熱源機と、それに付随する通路等が設けられる場合もある。
2)前記の貯湯給湯装置1は、貯湯給湯装置の一例を示すものであり、本発明は種々の貯湯給湯装置に適用することができる。例えば、ヒートポンプユニット2の代わりに燃料電池ユニットやガスエンジンを設ける場合もある。
2 ヒートポンプユニット(主熱源機)
3 貯湯タンク
3e,7,12,23,24 サーミスタ
5 補助熱源機
8 制御ユニット(制御手段)
9 操作リモコン
46 循環ポンプ
(Ts+α) 第1設定値
(Ts+β) 第2設定値
(Ts+i) 第3設定値
(Ts+m) 第4設定値
Claims (2)
- 水を加熱する主熱源機と、補助熱源機と、湯水を貯留する貯湯タンクと備えた貯湯給湯装置において、貯湯タンクに給水する給水通路と貯湯タンクから出湯する出湯通路とを備え、補助熱源機は給水通路から分岐され出湯通路に接続された補助加熱通路上に設けられており、
前記補助熱源機により加熱された湯水を出湯するときに、前記貯湯タンクの上部の湯水温度に基づいて補助熱源機で加熱した湯水の一部を貯湯タンクに押し込むか、貯湯タンクから湯水を吐き出して補助熱源機から出湯される湯水と混合して出湯するかを判定する制御手段であって、
貯湯タンクの上部の湯水温度が第1設定値以下のときは補助熱源機で加熱した湯水の一部を貯湯タンクに押し込んで貯湯タンクに貯留し、貯湯タンクの上部の湯水温度が前記第1設定値よりも高い第2設定値以上のときは貯湯タンクから湯水を吐き出させる制御手段を設けたことを特徴とする貯湯給湯装置。 - 前記補助加熱通路に循環ポンプが介装されており、
前記制御手段は、前記貯湯タンクへの押し込みと貯湯タンクからの吐き出しとの変更は、前記循環ポンプの回転数を変更することで行い、貯湯タンクに湯水を押し込むときは回転数を段階的に増加させ、貯湯タンクから湯水を吐き出すときは回転数を段階的に減少させることを特徴とする請求項1に記載の貯湯給湯装置。
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