JP2002349956A - 太陽熱利用給湯装置の出湯温度の制御 - Google Patents

太陽熱利用給湯装置の出湯温度の制御

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JP2002349956A
JP2002349956A JP2001163771A JP2001163771A JP2002349956A JP 2002349956 A JP2002349956 A JP 2002349956A JP 2001163771 A JP2001163771 A JP 2001163771A JP 2001163771 A JP2001163771 A JP 2001163771A JP 2002349956 A JP2002349956 A JP 2002349956A
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JP
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temperature
hot water
hot
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solar
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JP2001163771A
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English (en)
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Satoshi Ichinei
智 市根井
Naotoshi Inoue
直稔 井上
Hiroshi Shinozaki
浩 篠崎
Hirofumi Ishida
浩文 石田
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Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】希望給湯温度に調節された湯が出るまでの間の
遅れを低減させ、使用者の使い勝手のよい太陽熱利用給
湯装置を提供する。 【解決手段】a)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望
給湯温度(設定温度;TR)以上では下記の条件で補助
熱源機17を運転し、b)貯湯タンク上部の湯温(T
T)が希望給湯温度(設定温度;TR)未満では補助熱
源機17を稼動(補助加熱)させることを特徴とする太
陽熱利用給湯装置の出湯温度の制御方法。<条件>太陽
熱給湯機出口側湯温度(TS)が希望給湯温度(設定温
度;TR)未満では補助熱源機17を稼動(補助加熱)
させ、太陽熱給湯機出口側湯温度(TS)が希望給湯温
度(設定温度;TR)を越えれば補助熱源機17を停止
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱利用給湯装
置の出湯温度の制御方法及び太陽熱利用給湯装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】太陽熱集熱器を屋根上に設置し、貯湯タ
ンクを地上に設置し、その太陽熱集熱器と貯湯タンクと
を循環通路で結び、太陽熱集熱器・循環通路・熱交換器
に熱媒体を充填し、循環通路の途中に設けた循環ポンプ
を用いて熱媒体を循環させて熱媒体を温め、熱交換器に
よって温まった熱媒体から貯湯タンク内水へ熱移動さ
せ、貯湯タンク内水を温水化する太陽熱給湯装置は従来
から知られている。
【0003】また、日照が少なく所望温度以上の温水が
得られない場合のために、太陽熱給湯装置には通常、補
助熱源機が付設される。貯湯タンク内で熱交換された温
水は、上水道の圧力により給湯パイプ、給湯継手を経て
補助熱源機へと流れ、そこで、入りの温水温度が希望給
湯温度(すなわち、設定温度)よりも高いときは、補助
熱源機での加熱なしに給湯栓、浴槽等へ供給され、希望
温度に満たないときは、そこで補助加熱され、給湯栓、
浴槽等に供給される。
【0004】湯温の制御については、太陽熱給湯機本体
に配置された湯水混合装置で貯湯タンクからの温水と給
水配管からの水とを予め混合し、温度を下げてから補助
熱源機に入水させることで行われる。補助熱源機の運転
に伴う過熱給湯防止のためである。また、太陽熱給湯機
本体の集熱運転の制御は、通常、貯湯タンクの下部に設
けた温度センサと太陽熱集熱器内に設けた温度センサと
の温度差が所定値を越えると循環ポンプを運転(熱媒体
を循環)させ、前記温度差が所定値以下になると循環ポ
ンプを停止させ、集熱運転を終了する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような湯
湯の制御方法においては、貯湯タンクからの温水温度が
希望給湯温度(設定温度)よりも高いときは、補助熱源
機は運転(補助加熱)されず、貯湯タンクからの温水を
湯水混合装置で設定温度となるように調節するため、そ
の調節に要する時間だけ、希望給湯温度(設定温度)よ
りも低い湯が出る(図5)。
【0006】本発明は、このような希望給湯温度(設定
温度)に調節された湯が出るまでの間の遅れを低減さ
せ、使用者の使い勝手のよい太陽熱利用給湯装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次の構成をとった。すなわち、本発明
は、 a)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望給湯温度(設
定温度;TR)以上では次の条件で補助熱源機17を運
転し、 <条件>太陽熱給湯機出口側湯温度(TS)が希望給湯
温度(設定温度;TR)未満では補助熱源機17を稼動
(補助加熱)させる;太陽熱給湯機出口側湯温度(T
S)が希望給湯温度(設定温度;TR)を越えれば補助
熱源機17を停止させる; b)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望給湯温度(設
定温度;TR)未満では補助熱源機17を稼動(補助加
熱)させる、ことを特徴とする太陽熱利用給湯装置の出
湯温度の制御方法である。
【0008】また、本発明は、太陽熱集熱器1を有する
太陽熱給湯機本体2とそれに続く補助熱源機17とから
なり、装置各所には温度センサ(18a〜18e)が、
また、太陽熱給湯機本体2及び補助熱源機17には各
々、リモコン8を介して互いに繋がるコントローラA
(3)及びコントローラB(7)が設けられている太陽
熱利用給湯装置であって、 a)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望給湯温度(設
定温度;TR)以上では次の条件で補助熱源機17が運
転され、 <条件>太陽熱給湯機出口側湯温度(TS)が希望給湯
温度(設定温度;TR)未満では補助熱源機を稼動(補
助加熱)させる;太陽熱給湯機出口側湯温度(TS)が
希望給湯温度(設定温度;TR)を越えれば補助熱源機
を停止させる; b)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望給湯温度(設
定温度;TR)未満では補助熱源機17が稼動(補助加
熱)され、前記太陽熱給湯機本体から前記補助熱源機を
経て供給される湯は適温に制御される構造の太陽熱利用
給湯装置、である。
【0009】
【作用】本発明の出湯温度の制御方法においては、貯湯
タンク上部の湯温が希望給湯温度(設定温度)よりも高
いときには、補助熱源機を無条件に停止させるのではな
く、所定の条件のもとに稼動(補助加熱)させる。その
ため、貯湯タンクからの温水を湯水混合装置で希望給湯
温度に調節するための時間を待つことはなくなり、希望
給湯温度の湯が出るまでの時間は短縮する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明を更に具体的に説明する。図1は、本発明の一例
の太陽熱利用給湯機の概略構成図である。太陽熱利用給
湯機は、太陽熱集熱器1を有する太陽熱給湯機本体2と
補助熱源機17とからなる。太陽熱給湯機本体2には槽
内に熱交換器11を配した貯湯タンク9が設けられ、そ
の熱交換器11と太陽熱集熱器1とは循環パイプ(往き
管及び戻り管)10で繋がれ、太陽熱集熱器1、循環パ
イプ10及び熱交換器11には、熱媒体(プロピレング
リコール水溶液等)を充填している。また、循環経路の
途中には熱媒体を循環させる循環ポンプ12が配置さ
れ、日照がある場合は太陽熱給湯機本体2に配したコン
トローラAで制御しながら集熱運転する。
【0011】また、太陽熱給湯機本体2への給水経路
は、給水継手13から給水通路5により貯湯タンク9へ
向かう。給水通路5は途中で貯湯タンクへの経路5aと
分岐経路5bとに分かれ、分岐経路5bは湯水混合装置
4において貯湯タンク9(出口パイプ15)からの温水
と合流する。
【0012】一方、給湯経路は、貯湯タンク9上部の出
口から出て出口パイプ15を通り、湯水混合装置4にて
分岐経路5bからの水と合流する。湯水混合装置4は、
貯湯タンク9上部からの温水と給水からの水とを混合し
てその温度を適宜に調節する構造である。湯水混合装置
4で温度調節された温水は、給湯継手16から補助熱源
機17へと供給される。これらの運転又は温度制御は各
装置に配された温度センサ18e及び18f、並びにコ
ントローラA(3)及びコントローラB(7)等により
行われる。また、リモコン8は、コントローラA(3)
にもコントローラB(7)にも接続されていて、太陽熱
給湯機本体側及び補助熱源機側の情報を共有できるよう
になっている。
【0013】ここで、各々のコントローラ(コントロー
ラA、コントローラB及びリモコン)が共有し合う温度
とその略記号を次のように定義する。 TI:貯湯タンクの中半〜下部で熱交換器近くの湯温度
で、温度センサ18aの検知温度、 TT:貯湯タンクの上部の湯温度で、温度センサ18c
の検知温度、 TS:太陽熱給湯機出口側の湯温度で、湯水混合装置の
下流側に配された温度センサ18eの検知温度、 TB:出湯温度で、補助熱源機出口側に配された温度セ
ンサ18fの検知温度、 TR:リモコン設定温度(希望給湯温度)。
【0014】太陽熱給湯機本体2での湯温制御は、上記
集熱運転制御に加えて、(貯湯タンクの上部〜出口付近
に配置された)温度センサ18cと、(貯湯タンクへの
供給水の温度を検知する)温度センサ18dとで検知し
ながら湯水混合装置(混合弁)4の開度を調節して行
う。
【0015】補助熱源機17では燃料(ガスや石油)を
燃焼させて、流入温水をそこに配置した熱交換器で更に
加熱し、出湯通路に設けられた温度センサ18fと水量
センサ20との情報から温度制御を行うことを基本とす
る。また、所望する出湯温度を得るためには、リモコン
8からの信号は各コントローラ(A,B)に入力され、
各装置がもつ信号情報を共有することが必要となる。
【0016】次に、出湯遅れ時間を短くする方法の一つ
を、図2のフローチャートを参照しながら説明する。貯
湯タンク8の上部の湯温度(TT)がリモコン設定温度
(TR)よりも高いときは、(補助熱源機17を停止さ
せることなく)補助熱源機17を稼動(補助加熱)し、
補助熱源機の出口側の湯温(TB)をリモコン設定温度
TRになるようにし、給湯継手22から出湯させる。こ
のとき、湯水混合装置4の下流側に配された温度センサ
18eの検知温度(TS)がリモコン設定温度TRにな
るように湯水混合装置4で調節する。上記温度センサ1
8eの検知温度TSがリモコン設定温度TR以上になっ
たら、リモコン8を介してコントローラ(B)7に補助
加熱停止の信号を送り、補助加熱を停止させる。
【0017】それとともに、補助熱源機出口側の温度セ
ンサ18fの検知温度(出湯温度)TBとリモコン設定
温度TRとの差(すなわち、TR−TB)の信号をリモ
コン8に送る。その温度信号がリモコン8から太陽熱給
湯機側のコントローラ(A)3へ送られると、コントロ
ーラ(A)3はこれらの温度信号をもとに湯水混合装置
4の開度を調節して、補助熱源機17からの出湯温度T
Bとリモコン設定温度TRとを一致させる。このように
して出湯遅れ時間を短くすることができる。
【0018】出湯遅れ時間を短くする方法の他の一つ
を、図3のフローチャートを参照しながら説明する。貯
湯タンク8の上部の湯温度(TT)がリモコン設定温度
(TR)よりも高いときは、(補助熱源機17を停止さ
せることなく)補助熱源機17を稼動(補助加熱)し、
給湯継手22から出湯させる。このとき、湯水混合装置
4の下流側に配された温度センサ18eの検知温度(T
S)がリモコン設定温度TRになるように湯水混合装置
4で調節する。上記温度センサ18eの検知温度TSが
リモコン設定温度TR以上になったら、リモコン8を介
してコントローラ(B)7に補助加熱停止の信号を送
り、補助加熱を停止させる。(以上は、上の方法と同
じ)。
【0019】補助熱源機出口側の温度センサ18fの検
知温度TBの信号をリモコン8に送る。リモコン8はそ
の温度信号を太陽熱給湯機本体側のコントローラ(A)
3に送り、コントローラ(A)3は、リモコン設定温度
TRとその温度信号TBとの差から湯水混合装置4の開
度を調節して温度TSを調節し、給湯温度TBとリモコ
ン設定温度TRとを一致させる。このようにして出湯遅
れ時間を短くしながら使用者の希望する温度の給湯を実
現する。図4は、このように制御される太陽熱利用給湯
機の出湯特性図である。
【0020】
【発明の効果】本発明の出湯温度の制御方法又は太陽熱
利用給湯装置によれば、希望給湯温度(設定温度)に調
節された湯の出るまでの時間を更に短縮でき、使い勝手
が良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例の太陽熱利用給湯機の概略構成
図。
【図2】本発明における制御方法を説明する一例のフロ
ーチャート。
【図3】本発明における制御方法を説明する他の例のフ
ローチャート。
【図4】本発明の太陽熱利用給湯機における出湯特性
図。
【図5】従来の太陽熱利用給湯機における出湯特性図。
【符号の説明】
1:太陽熱集熱器 2:太陽熱給湯機(本体) 3:コントローラA 4:湯水混合装置(電動湯水混
合弁) 5:給水パイプ 6:給湯パイプ 7:コントローラB 8:リモコン 9:貯湯タンク 10:循環パイプ 11:熱交換器 12:循環ポンプ 13:給水継手 14:信号線 15:出口パイプ 16:給湯継手 17:補助熱源機 18a〜18e:温度センサ 19:補助タンク 20:水量センサ 21:給水継手 22:給湯継手
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠崎 浩 茨城県下館市大字下江連1250番地 日立化 成工業株式会社結城事業所内 (72)発明者 石田 浩文 茨城県下館市大字下江連1250番地 日立化 成工業株式会社結城事業所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望
    給湯温度(設定温度;TR)以上では次の条件で補助熱
    源機を運転し、 <条件>太陽熱給湯機出口側湯温度(TS)が希望給湯
    温度(設定温度;TR)未満では補助熱源機を稼動(補
    助加熱)させる;太陽熱給湯機出口側湯温度(TS)が
    希望給湯温度(設定温度;TR)を越えれば補助熱源機
    を停止させる; b)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望給湯温度(設
    定温度;TR)未満では補助熱源機を稼動(補助加熱)
    させる、太陽熱利用給湯装置の出湯温度の制御方法。
  2. 【請求項2】太陽熱集熱器を有する太陽熱給湯機本体と
    それに続く補助熱源機とからなり、装置各所には温度セ
    ンサが、また、太陽熱給湯機本体及び補助熱源機には各
    々、リモコンを介して互いに繋がるコントローラA及び
    コントローラBが設けられている太陽熱利用給湯装置で
    あって、 a)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望給湯温度(設
    定温度;TR)以上では次の条件で補助熱源機が運転さ
    れ、 <条件>太陽熱給湯機出口側湯温度(TS)が希望給湯
    温度(設定温度;TR)未満では補助熱源機を稼動(補
    助加熱)させる;太陽熱給湯機出口側湯温度(TS)が
    希望給湯温度(設定温度;TR)を越えれば補助熱源機
    を停止させる; b)貯湯タンク上部の湯温(TT)が希望給湯温度(設
    定温度;TR)未満では補助熱源機が稼動(補助加熱)
    され、前記太陽熱給湯機本体から前記補助熱源機を経て
    供給される湯は適温に制御される太陽熱利用給湯装置。
JP2001163771A 2001-05-31 2001-05-31 太陽熱利用給湯装置の出湯温度の制御 Pending JP2002349956A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011149672A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Rinnai Corp 太陽熱給湯システム
JP2011149642A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Rinnai Corp 太陽熱給湯装置
JP2013002666A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Gastar Corp 貯湯システム
JP2015190737A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 株式会社ガスター 熱源装置
JP2016151378A (ja) * 2015-02-17 2016-08-22 大阪瓦斯株式会社 貯湯式給湯装置

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