JP2004293971A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】検出する中温水の温度と実際の中温水の温度のズレにより給湯温度がオーバーシュートしてしまうことがない貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】貯湯タンク2外周の上下に複数設けられた貯湯温度センサ34と、貯湯タンク2中間部に接続された中間出湯管27と、出湯管7を流れる湯水に中間出湯管27からの湯水を混合する中間混合弁28と、この中間混合弁28からの湯水と給水バイパス管31からの湯水とを混合する給湯混合弁30と、中間混合弁28で給湯設定温度より所定温度高い温度に混合し、この混合された湯水を給湯混合弁30で給湯設定温度に混合して給湯するようにした制御手段36とを備えたものにおいて、制御手段36は、中間混合弁28の開度を出湯管7から供給される湯水の温度と中間出湯管27より低い位置にある貯湯温度センサ34dで検出する温度とに基づいて制御するようにした。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は貯湯タンクの中間部から取り出した湯水を用いて給湯する貯湯式給湯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来よりこの種のものにおいては、本願出願人により開発中のもので図11に示すように貯湯タンク101内に貯湯された高温水を取り出して暖房や風呂の追焚きの熱源として用い、熱交換によって温度低下した中温水が貯湯タンク101内に戻されると共に、貯湯タンク101の中間部から中間出湯管102を介してこの中温水を取り出して給湯に用いるものがあった。
【0003】
そして、この中温水は中間混合弁103によって貯湯タンク上部の出湯管104からの高温水と給湯設定温度以上の温度に混合され、給湯混合弁105によって給水バイパス管106からの給水と給湯設定温度に混合されて給湯されるものがあった。
【0004】
また、別に本願出願人が提案するものでは、図12に示すように中温水を中間混合弁103によって給水バイパス管106からの給水と給湯設定温度以下の温度に混合し、給湯混合弁105によって出湯管104からの湯水と給湯設定温度に混合されて給湯されるものがあった。
【0005】
なお、このような従来の貯湯式給湯装置にかかる公知の刊行物を本願出願人は発見することができないが、貯湯タンク内に貯湯された高温水を熱源として暖房を行うものとして例えば特許文献1が挙げられる。
【0006】
【特許文献1】特許2663637号
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来のものでは、貯湯タンク101の外周に複数設けられた貯湯温度センサのうちの1つ(107)によって中温水の温度を検出し、これを用いて中間混合弁103の開度の制御を行っていたが、貯湯温度センサ107の取付位置と中間出湯管102の取付位置の高さのズレから、検出する中温水の温度と実際の中温水の温度が一致しない状況が発生し、中間混合弁103からの出湯温度が目標とする温度から離れ、最終的な給湯温度がオーバーシュートまたはアンダーシュートしてしまう。
【0008】
特に、図11に示したもののように、中間混合弁103で給湯設定温度より高い温度に混合する場合、検出する中温水の温度が実際の中温水の温度よりも高い温度であると中間混合弁103から給湯設定温度以下の湯水が出湯され、給湯混合弁105では給水バイパス管106からの水が混合されるため最終的な給湯温度が必ずアンダーシュートしてしまい、また、図12で示したもののように、中間混合弁103で給湯設定温度より低い温度に混合する場合、検出する中温水の温度が実際の中温水の温度よりも低い温度であると中間混合弁から給湯設定温度以上の湯水が出湯され、給湯混合弁105では出湯管104からの高温水が混合されるため最終的な給湯温度が必ずオーバーシュートしてしまうという課題があった。
【0009】
【課題を解決する為の手段】
そこで、本発明では上記課題を解決するため、請求項1では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク外周の上下に複数設けられた貯湯温度センサと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク上部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部に接続された給水管と、この給水管から分岐された給水バイパス管と、前記貯湯タンク中間部に接続された中間出湯管と、前記出湯管途中に設けられた出湯管を流れる湯水に前記中間出湯管からの湯水を混合する中間混合弁と、この中間混合弁からの湯水と前記給水バイパス管からの湯水とを混合する給湯混合弁と、給湯設定温度を設定する給湯温度設定手段と、前記中間混合弁で給湯設定温度より所定温度高い温度に混合し、この混合された湯水を前記給湯混合弁で給湯設定温度に混合して給湯するようにした制御手段とを備えたものにおいて、前記制御手段は、前記中間混合弁の開度を前記出湯管から供給される湯水の温度と前記中間出湯管より低い位置にある前記貯湯温度センサで検出する温度とに基づいて制御するようにしたものである。
【0010】
これにより、中間出湯管が接続されている部位付近の貯湯温水が給湯によって押し出されて貯湯タンク下部の低温水と入れ替わって温度低下したとしても、中間出湯管が接続されている部位よりも低い位置に設けられている貯湯温度センサで温度検出しているため、実際に中間出湯管で出湯される湯水の温度よりも低い温度を検出することとなる。そのため中間混合弁では出湯管側の高温水が多く混合され中間混合弁からは必ず給湯設定温度より高い温度の湯水が出湯され、給湯混合弁にて給水バイパス管からの水が混合されて給湯設定温度の湯水が給湯されるので最終的な給湯温度がオーバーシュートしてしまうことがなくなる。
【0011】
また、請求項2では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク外周の上下に複数設けられた貯湯温度センサと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク上部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部に接続された給水管と、この給水管から分岐された給水バイパス管と、前記貯湯タンク中間部に接続された中間出湯管と、前記給水バイパス管途中に設けられた給水バイパス管を流れる湯水に前記中間出湯管からの湯水を混合する中間混合弁と、この中間混合弁からの湯水と前記出湯管からの湯水とを混合する給湯混合弁と、給湯設定温度を設定する給湯温度設定手段と、前記中間混合弁で給湯設定温度より所定温度低い温度に混合し、この混合された湯水を前記給湯混合弁で給湯設定温度に混合して給湯するようにした制御手段とを備えたものにおいて、前記制御手段は、前記中間混合弁の開度を前記出湯管から供給される湯水の温度と前記中間出湯管より高い位置にある前記貯湯温度センサで検出する温度とに基づいて制御するようにしたものである。
【0012】
これにより、中間出湯管が接続されている部位付近の貯湯温水が給湯によって押し出されて貯湯タンク下部の低温水と入れ替わって温度低下したとしても、中間出湯管が接続されている部位よりも高い位置に設けられている貯湯温度センサで温度検出しているため、実際に中間出湯管で出湯される湯水の温度よりも高い温度を検出することとなる。そのため中間混合弁では給水バイパス管側の水が多く混合され中間混合弁からは必ず給湯設定温度より低い温度の湯水が出湯され、給湯混合弁にて出湯管からの高温水が混合されて給湯設定温度の湯水が給湯されるので最終的な給湯温度がアンダーシュートしてしまうことがなくなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図1〜6に基づいて説明する。なお、図中の貯湯タンク内にハッチングした斜線は低温水、二重斜線は中温水、三重斜線は高温水を示し、矢印は湯水の流れ方向を示すものである。
【0014】
この貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯に用いるもので、1は湯水を貯湯する貯湯タンク2を備えた貯湯タンクユニット、3は貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、4は台所や洗面所等に設けられた給湯栓、5はこの給湯栓4の近傍に設けられた給湯リモコン、6は貯湯タンク1内の高温水を熱源とする床暖房パネル等の暖房端末である。
【0015】
前記貯湯タンクユニット1の貯湯タンク2は、上端に出湯管7と、下端に給水管8とが接続され、さらに、下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管9と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管10とが接続され、前記ヒートポンプユニット3によってヒーポン往き管9から取り出した貯湯タンク2内の湯水を沸き上げてヒーポン戻り管10から貯湯タンク2内に戻して貯湯され、給水管8からの給水により貯湯タンク2内の湯水が押し上げられて貯湯タンク2内上部の高温水が出湯管7から押し出されて給湯されるものである。
【0016】
前記ヒートポンプユニット3は、圧縮機11と凝縮器としての冷媒−水熱交換器12と電子膨張弁13と強制空冷式の蒸発器14で構成されたヒートポンプ回路15と、貯湯タンク2内の湯水を前記ヒーポン往き管9およびヒーポン戻り管10を介して冷媒−水熱交換器12に循環させるヒーポン循環ポンプ16と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部17とを備えており、ヒートポンプ回路15内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。なお、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約90℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。
【0017】
ここで、前記冷媒−水熱交換器12は冷媒と被加熱水たる貯湯タンク2内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるため効率良く高温まで被加熱水を加熱することができ、被加熱水の冷媒−水熱交換器12入口温度と冷媒の出口温度との温度差が一定になるように前記電子膨張弁13または圧縮機11を制御することで、被加熱水の冷媒−水熱交換器12の入口温度が5〜20℃程度の低い温度であるとCOP(エネルギー消費効率)がとても良い状態で被加熱水を加熱することが可能なものである。
【0018】
18は前記暖房端末6の湯水を加熱するための熱交換器で、その一次側には貯湯タンク2上部に接続された高温水往き管19と貯湯タンク2下部に接続された中温水戻り管20とが接続されて熱交循環回路21を構成し、中温水戻り管20途中に設けられた熱交循環ポンプ22の作動により貯湯タンク2から取り出した高温水を熱交換器18に循環させ、熱交換により温度低下した中温水を再び貯湯タンク2内に戻すものである。
【0019】
前記熱交換器18の二次側には、暖房端末6の循環水を循環可能に暖房往き管23と暖房戻り管24より構成される暖房循環回路25が接続され、暖房戻り管24途中に設けられた暖房循環ポンプ26の作動により暖房端末6の循環水が熱交換器18に循環されて、一次側の高温水により加熱されて暖房が行われるものである。
【0020】
次に、27は貯湯タンク2の前記中温水戻り管20より高く前記出湯管7より低い中間位置に接続された中間出湯管で、前記熱交換器18で二次側と熱交換して温度低下した中温水などの貯湯タンク2の中間位置に貯められている湯水を貯湯タンク2から出湯するものである。
【0021】
28は、前記出湯管7途中で前記中間出湯管27の下流に設けられた電動ミキシング弁より構成された中間混合弁、29はこの中間混合弁28下流に設けた中間混合温度センサで、貯湯タンク2中間位置付近の中温水と貯湯タンク2上端に接続された出湯管7からの高温水とを給湯リモコン5でユーザーが設定した給湯設定温度より所定温度高い温度になるように混合比率が制御されるものである。
【0022】
次に、30は中間混合弁28からの湯水と給水管8から分岐された給水バイパス管31からの低温水を混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管32に設けた給湯温度センサ33で検出した湯温が給湯リモコン5でユーザーが設定した給湯設定温度になるように混合比率を制御するものである。
【0023】
次に、34は貯湯タンク2の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では5つの貯湯温度センサが配置され上から34a、34b、34c、34d、34eと呼び、この貯湯温度センサ34が検出する温度情報によって、貯湯タンク2内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク2内の上下方向の温度分布を検知するものである。
【0024】
前記給湯リモコン5には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ35が設けられ、給湯温度設定手段を構成しているものである。
【0025】
36は貯湯タンクユニット1内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有した給湯制御部である。この給湯制御部35に前記給湯リモコン5が無線または有線により接続されユーザーが任意の給湯設定温度およびふろ設定温度を設定できるようにしているものである。
【0026】
前記給湯制御部36は、中間出湯管27の直ぐ下方の高さに設けられている貯湯温度センサ34dの検出する温度と出湯管7の下方の高さに設けられている貯湯温度センサ34aの検出する温度とに基づいて給湯設定温度より所定温度高い温度に混合するよう中間混合弁28の開度をフィードフォワード制御すると同時に、中間混合温度センサ29で検出する温度が給湯設定温度より所定温度高い温度になるよう中間混合弁28の開度をフィードバック制御するようにしているものであると共に、中間混合温度センサ29の検出する温度と給水管8途中に設けられた給水温度センサ37の検出する温度とに基づいて給湯設定温度に混合するよう給湯混合弁30の開度をフィードフォワード制御すると同時に、給湯温度センサ33の検出する温度が給湯設定温度になるように給湯混合弁30の開度をフィードバック制御するようにしているものである。
【0027】
次に、この一実施形態の作動を説明する。
まず、図2に示す沸き上げ運転について説明すると、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ34が貯湯タンク2内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部36はヒーポン制御部17に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部17は圧縮機11を起動した後にヒーポン循環ポンプ16を駆動開始し、貯湯タンク2下部に接続されたヒーポン往き管9から取り出した5〜20℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器12で70〜90℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク2上部に接続されたヒーポン戻り管10から貯湯タンク2内に戻し、貯湯タンク2の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ34が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部36はヒーポン制御部17に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部17は圧縮機11を停止すると共にヒーポン循環ポンプ16も停止して沸き上げ動作を終了するものである。
【0028】
次に、図3に示す給湯運転について説明すると、給湯栓4を開くと、給水管8からの給水が貯湯タンク2内に流れ込む。そして中間出湯管27を介して中間混合弁28へ高温水が押し出される。なお、貯湯タンク2内には上部に高温水、下部に低温水が貯められているが、その温度差により比重差が発生し、温度境界層を形成して比重の軽い高温水が上部に、比重の重い低温水が下部に位置するので、互いに混じり合うことはないものである。
【0029】
ここで、給湯制御部36は中間出湯管27からの湯水と出湯管7からの湯水を混合して中間混合弁28にて給湯リモコン5で設定された給湯設定温度より所定温度高い温度となるように中間混合弁28を適当な比率に調整する。なお、ここでは、中間出湯管27から流入する湯が高温で給湯設定温度より高いため、中間混合弁28の出湯管7側が閉じられることとなる。
【0030】
そして、中間混合弁28から流出した湯は給湯混合弁30へ流入し、給水バイパス管31からの低温水と混合され、給湯制御部36が給湯混合弁30の混合比率を調整し給湯設定温度の湯が給湯栓4から給湯される。そして、給湯栓4の閉止によって給湯が終了するものである。
【0031】
このとき、前記中間混合弁28は給湯設定温度よりも所定温度高い温度の湯を供給するようにしているので、中間出湯管27が接続されている部位付近の温度が給湯設定温度よりも低い場合は、給湯制御部36により中間混合弁28の混合比率が調整されて出湯管7からの高温水を用いて給湯設定温度よりも所定温度高い温度の湯を供給するようにし、貯湯タンク2の中間位置からの出湯を優先し、貯湯タンク2の上部に貯められている高温水の使用を最小限に留め、熱源となる高温水をより多く確保することが可能となる。
【0032】
次に、図4に示す暖房運転について説明すると、暖房運転指示が入力されると給湯制御部36は熱交循環ポンプ22および暖房循環ポンプ26を駆動し、高温水往き管19から取り出した高温水を熱交換器18に流入させ、二次側の循環水と熱交換させ暖房運転を行う。そして、熱交換により温度低下した中温水が中温水戻り管20を介して貯湯タンク2下部に戻り、高温水と入れ替わる形で高温水と中温水の境界面を押し上げるようにして中温水が貯湯されるものである。なお、貯湯タンク2内には上部に高温水、中間部に中温水、下部に低温水が貯められているが、その温度差が20℃程度あれば比重差が発生し、温度境界層を形成して比重の軽い高温水が上部に、中間の中間水が中間部に、比重の重い低温水が下部に位置するので、互いに混じり合うことはないものである。
【0033】
そして、二次側では、熱交換器18にて加熱された循環水が暖房端末6へ戻って暖房を行う。そして、暖房停止の指示が入力されると給湯制御部36は熱交循環ポンプ22および暖房循環ポンプ26の駆動を停止し、暖房運転を終了するものである。
【0034】
このように、暖房運転を行うと熱交換によって温度低下した中温水が多量に貯湯タンク2内に貯められることとなる。この中温水は暖房の熱源として用いることができないと共に、ヒートポンプ回路15で沸き上げるにも効率が悪い。そこで、この中温水を優先的に給湯に用いることが求められる。
【0035】
そこで、貯湯タンク2内に中温水が貯められた後の給湯運転について説明する。図5に示すように、給湯栓4の開栓により、給水管8からの給水が貯湯タンク2内に流れ込むと同時に、中間出湯管27から中温水が押し出されて中間混合弁28へ流入する。ここで中間出湯管27から押し出される中温水の温度が給湯設定温度よりも高い場合は、中間混合弁28は出湯管7側が閉じられて中温水がそのまま給湯混合弁30へ供給され、この給湯混合弁30で給水バイパス管31からの給水と混合されて給湯設定温度の湯水が給湯される。
【0036】
ここで、中間出湯管27から押し出される中温水の温度が給湯設定温度よりも低い場合は、中間混合弁28の混合比率が調整されて貯湯タンク2上端部の出湯管7からの高温水と混合されて給湯設定温度より所定温度高い温度の湯が給湯混合弁30に供給され、給水バイパス管31からの低温水と混合され、給湯制御部36が給湯混合弁30の混合比率を調整し給湯設定温度の湯が給湯栓4から給湯される。そして、給湯栓4の閉止によって給湯が終了するものである。
【0037】
このようにして、高温水と比べて容量当たりの保有熱量が少ない中温水を高温水よりも優先的に給湯に用いることができるので、ヒートポンプ回路で効率の良い沸き上げを行うことができCOP(エネルギー消費効率)を向上することができる。
【0038】
そして、前記中間混合弁28での混合動作は、中間出湯管27の直ぐ下方の高さ位置に設けられている貯湯温度センサ34dの検出する温度と出湯管7の下方の高さ位置に設けられている貯湯温度センサ34aの検出する温度とに基づいて給湯制御部36が給湯設定温度より所定温度高い温度になるようにフィードフォワード制御されるので、図6に示すように貯湯温度センサ34dが検出する温度と実際に中間出湯管27から押し出される中温水の温度とが一致しない場合であっても、中間混合弁28では出湯管7側の高温水が多く混合され中間混合弁28からは必ず給湯設定温度より高い温度の湯水が出湯され、給湯混合弁30にて給水バイパス管31からの水が混合されて給湯設定温度の湯水が給湯されるので最終的な給湯温度がオーバーシュートしてしまうことがなくなる。
【0039】
そのため、中間出湯管27から押し出される湯水の温度が給湯に伴って高温水から中温水(低温水)、中温水から低温水へと変化する過渡期にあっても安定した湯温の給湯を行うことができるものである。
【0040】
次に、本発明の他の一実施形態について図7〜10に基づいて説明する。なお、先の一実施形態と同じ構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【0041】
この一実施形態においては、中間混合弁28が給水バイパス管31途中に設けられ、中間出湯管27からの湯水と給水バイパス管31からの給水とを給湯設定温度より所定温度低い温度になるように混合比率が制御されるものである。
【0042】
前記給湯制御部36は、中間出湯管27の直ぐ上方の高さ位置に設けられている貯湯温度センサ34cの検出する温度と給水管8の給水温度センサ37の検出する温度とに基づいて給湯設定温度より所定温度低い温度に混合するよう中間混合弁28の開度をフィードフォワード制御すると同時に、中間混合温度センサ29で検出する温度が給湯設定温度より所定温度低い温度になるよう中間混合弁28の開度をフィードバック制御するようにしているものであると共に、中間混合温度センサ29の検出する温度と出湯管7の下方の高さ位置に設けられている貯湯温度センサ34aの検出する温度とに基づいて給湯設定温度に混合するよう給湯混合弁30の開度をフィードフォワード制御すると同時に、給湯温度センサ33の検出する温度が給湯設定温度になるように給湯混合弁30の開度をフィードバック制御するようにしているものである。
【0043】
次に、図8に示す給湯運転について説明すると、給湯栓4を開くと、給水管8からの給水が貯湯タンク2内に流れ込む。そして中間出湯管27を介して中間混合弁28へ高温水が押し出される。なお、貯湯タンク2内には上部に高温水、下部に低温水が貯められているが、その温度差により比重差が発生し、温度境界層を形成して比重の軽い高温水が上部に、比重の重い低温水が下部に位置するので、互いに混じり合うことはないものである。
【0044】
ここで、給湯制御部36は中間出湯管27からの湯水と給水バイパス管31からの給水を混合して中間混合弁28にて給湯リモコン5で設定された給湯設定温度より所定温度低い温度となるように中間混合弁28を適当な比率に調整する。
【0045】
そして、中間混合弁28から流出した湯は給湯混合弁30へ流入し、出湯管7からの湯水と混合され、給湯制御部36が給湯混合弁30の混合比率を調整し給湯設定温度の湯が給湯栓4から給湯される。そして、給湯栓4の閉止によって給湯が終了するものである。
【0046】
このとき、前記中間混合弁28は給湯設定温度よりも所定温度低い温度の湯を供給するようにしているので、中間出湯管27が接続されている部位付近の温度が給湯設定温度よりも高い場合は、給湯制御部36により中間混合弁28の混合比率が調整されて給水バイパス管31からの給水を用いて給湯設定温度よりも所定温度低い温度の湯を供給するようにし、貯湯タンク2の中間位置からの出湯を優先し、貯湯タンク2の上部に貯められている高温水の使用を最小限に留め、熱源となる高温水をより多く確保することが可能となる。
【0047】
そして、給湯を多く行い中間出湯管27から押し出される湯水が低温水となった場合は、図9に示すように、中間混合弁28では給水バイパス管31側が閉じられて、給湯混合弁30にて中間出湯管27から押し出される低温水と出湯管7からの高温水が混合されて給湯設定温度の湯水が給湯されることとなるものである。
【0048】
そして、貯湯タンク2内に中温水が貯められた後の給湯運転について説明する。図10に示すように、給湯栓4の開栓により、給水管8からの給水が貯湯タンク2内に流れ込むと同時に、中間出湯管27から中温水が押し出されて中間混合弁28へ流入する。ここで中間出湯管27から押し出される中温水の温度が給湯設定温度よりも高い場合は、中間混合弁28にて給水バイパス管31からの給水が混合されて給湯設定温度より所定温度低い温度に調整されて給湯混合弁30へ供給され、この給湯混合弁30で出湯管7からの高温水と混合されて給湯設定温度の湯水が給湯される。
【0049】
また、中間出湯管27から押し出される中温水の温度が給湯設定温度よりも低い場合は、中間混合弁28では給水バイパス管31側の弁が閉じられ、給湯混合弁30で出湯管7からの高温水と混合されて給湯設定温度の湯が給湯栓4から給湯される。そして、給湯栓4の閉止によって給湯が終了するものである。
【0050】
このようにして、高温水と比べて容量当たりの保有熱量が少ない中温水を高温水よりも優先的に給湯に用いることができるので、ヒートポンプ回路で効率の良い沸き上げを行うことができCOP(エネルギー消費効率)を向上することができる。
【0051】
ところで、中間混合弁28での混合動作は、中間出湯管27の直ぐ上方の高さ位置に設けられている貯湯温度センサ34cの検出する温度と給水バイパス管31からの給水の温度とに基づいて給湯制御部36が給湯設定温度より所定温度低い温度になるようにフィードフォワード制御されるので、貯湯温度センサ34cが検出する温度と実際に中間出湯管27から押し出される中温水の温度とが一致しない場合であっても、中間混合弁28では給水バイパス管31側の給水が多く混合され中間混合弁28からは必ず給湯設定温度より低い温度の湯水が出湯され、給湯混合弁30にて出湯管7からの高温水が混合されて給湯設定温度の湯水が給湯されるので最終的な給湯温度がアンダーシュートしてしまうことがなくなる。
【0052】
そのため、中間出湯管27から押し出される湯水の温度が給湯に伴って高温水から中温水(低温水)、中温水から低温水へと変化する過渡期にあっても安定した湯温の給湯を行うことができるものである。
【0053】
なお、これらの一実施形態では、熱交換器18と熱交循環ポンプ22と暖房循環ポンプ26とを貯湯タンクユニット1内に設けているが、貯湯タンクユニット1とは別体のユニット体に設けるようにしても良く、本発明の要旨を変更しない範囲での実施形態の変更をすることを妨げるものではない。
【0054】
また、これらの一実施形態では、熱交換器19の二次側に暖房回路を設けているが、これに限られずフロの循環回路を設けても良く、要は貯湯タンク16内の高温水の熱を熱交換器18で熱交換して利用する熱機器であれば何でも良いものである。また、暖房端末6としては床暖房パネルや温水式温風暖房器や温水式パネルコンベクタ、温水式パネルラジエータ等を用いることができる。
【0055】
さらに、貯湯タンク2内の湯水を加熱する手段としてヒートポンプ回路15を備えたヒートポンプユニット3を例示しているが、これに限られず、貯湯タンク2内に直接配置した電熱ヒータや、貯湯タンク2内の湯水を循環させて電熱ヒータで加熱するようにしても良いものである。
【0056】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項1によれば、中間混合弁からは必ず給湯設定温度より高い温度の湯水が出湯され、給湯混合弁にて給水バイパス管からの水が混合されて給湯設定温度の湯水が給湯されるので最終的な給湯温度がオーバーシュートしてしまうことがなくなるという優れた効果を有するものである。
【0057】
また、請求項2によれば、中間混合弁からは必ず給湯設定温度より低い温度の湯水が出湯され、給湯混合弁にて出湯管からの高温水が混合されて給湯設定温度の湯水が給湯されるので最終的な給湯温度がアンダーシュートしてしまうことがなくなるという優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の概略構成図。
【図2】同一実施形態の沸き上げ運転の作動を説明する図。
【図3】同一実施形態の給湯運転の作動を説明する図。
【図4】同一実施形態の暖房運転の作動を説明する図。
【図5】同一実施形態の貯湯タンク内に中温水が存在する場合の給湯運転の作動を説明する図。
【図6】同一実施形態の貯湯タンク内に中温水が存在する場合の給湯運転の作動を説明する図。
【図7】本発明の他の一実施形態の概略構成図。
【図8】同一実施形態の給湯運転の作動を説明する図。
【図9】同一実施形態の給湯運転の作動を説明する図。
【図10】同一実施形態の貯湯タンク内に中温水が存在する場合の給湯運転の作動を説明する図。
【図11】従来の貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図12】従来の貯湯式給湯装置の概略構成図。
【符号の説明】
2 貯湯タンク
3 ヒートポンプユニット(加熱手段)
7 出湯管
8 給水管
27 中間出湯管
28 中間混合弁
30 給湯混合弁
31 給水バイパス管
34 貯湯温度センサ
35 給湯温度設定スイッチ(給湯温度設定手段)
36 給湯制御部(制御手段)

Claims (2)

  1. 湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク外周の上下に複数設けられた貯湯温度センサと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク上部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部に接続された給水管と、この給水管から分岐された給水バイパス管と、前記貯湯タンク中間部に接続された中間出湯管と、前記出湯管途中に設けられた出湯管を流れる湯水に前記中間出湯管からの湯水を混合する中間混合弁と、この中間混合弁からの湯水と前記給水バイパス管からの湯水とを混合する給湯混合弁と、給湯設定温度を設定する給湯温度設定手段と、前記中間混合弁で給湯設定温度より所定温度高い温度に混合し、この混合された湯水を前記給湯混合弁で給湯設定温度に混合して給湯するようにした制御手段とを備えたものにおいて、前記制御手段は、前記中間混合弁の開度を前記出湯管から供給される湯水の温度と前記中間出湯管より低い位置にある前記貯湯温度センサで検出する温度とに基づいて制御するようにしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
  2. 湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク外周の上下に複数設けられた貯湯温度センサと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク上部に接続された出湯管と、前記貯湯タンク下部に接続された給水管と、この給水管から分岐された給水バイパス管と、前記貯湯タンク中間部に接続された中間出湯管と、前記給水バイパス管途中に設けられた給水バイパス管を流れる湯水に前記中間出湯管からの湯水を混合する中間混合弁と、この中間混合弁からの湯水と前記出湯管からの湯水とを混合する給湯混合弁と、給湯設定温度を設定する給湯温度設定手段と、前記中間混合弁で給湯設定温度より所定温度低い温度に混合し、この混合された湯水を前記給湯混合弁で給湯設定温度に混合して給湯するようにした制御手段とを備えたものにおいて、前記制御手段は、前記中間混合弁の開度を前記出湯管から供給される湯水の温度と前記中間出湯管より高い位置にある前記貯湯温度センサで検出する温度とに基づいて制御するようにしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
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