JP2005308353A - Method of detecting failure of water supply flow rate sensor of hot water storage type hot water supply system, and hot water storage type hot water supply system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高温湯又は低温水を貯蔵している貯湯タンクに供給する低温水の流量を測定する給水流量センサの故障検知方法及びこれを用いた貯湯式給湯システムに関するものである。 The present invention relates to a failure detection method for a water supply flow rate sensor for measuring the flow rate of low temperature water supplied to a hot water storage tank storing high temperature hot water or low temperature water, and a hot water storage type hot water supply system using the same.
従来より、特開2003−294251号公報に開示されているように、高温湯を貯湯タンクに貯蔵して、使用者に供給する貯湯式給湯システムが使用されている。このような貯湯タンクでは、底部から低温水を供給し、頂部から高温湯を供給して、当該貯湯タンクは、高温湯又は低温水によって満タンの状態になっている。 Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-294251, a hot water storage hot water supply system that stores hot water in a hot water storage tank and supplies it to a user has been used. In such a hot water storage tank, low temperature water is supplied from the bottom and high temperature hot water is supplied from the top, and the hot water storage tank is filled with high temperature hot water or low temperature water.
また、特開平9−257304号公報に開示されているように、低温水を供給する給水管には、給水流量センサ(カウンタ)が設けられていて、貯湯タンクに供給される低温水の流量を測定している。このような給水流量センサの構造としては、内部に羽根車を有していて、水の流量に応じてこの羽根車が回転して、この回転速度により流量を計測するものがあげられる。しかし、この構造は機械的な稼動部を有するために、電子部品のみからなる温度センサと比較すると故障する可能性が高かった。しかも、この羽根車のような稼動部が故障した場合には、自動的にこの故障を検知することは容易でなかった。給水流量センサの故障を検知する方法として、特開平9−257304号公報には、複数の給水流量センサを設ける方法が開示されている。しかしながら、この方法では複数の給水流量センサが必要となり、構造が複雑となるとともにコストアップにもなっていた。
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、給水流量センサが故障した場合に、簡易な構成により、この故障を使用者が知ることのできる貯湯式給湯システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a hot water storage type hot water supply in which a user can know the failure with a simple configuration when the water supply flow rate sensor fails. To provide a system.
上記課題を解決するために本発明の貯湯式給湯システムは、高温湯又は低温水が貯蔵されている貯湯タンクと、貯湯タンクに高温湯を供給する給湯管と、貯湯タンクに低温水を供給する給水管と、給水管に取り付けられて貯湯タンクに供給する低温水の流量を測定する給水流量センサと、貯湯タンクに複数取り付けられた温度センサにより低温水の水位を測定する水位センサと、給水流量センサの動作状態を表示する表示部と、給水流量センサ及び前記水位センサに電気的に接続されてそれらの測定データを認識できるとともに表示部に結果を表示させることができる制御部と、を有してなり、給水流量センサにより測定される給水流量と水位センサの測定値から推定される給水流量とを制御部で比較して両者の給水流量の間に一定値以上の差があると判断した場合には、給水流量センサが故障であることを表示部にて表示するものであることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a hot water storage hot water system according to the present invention includes a hot water storage tank in which high temperature hot water or low temperature water is stored, a hot water supply pipe for supplying high temperature hot water to the hot water storage tank, and low temperature water to the hot water storage tank. A water supply pipe, a water supply flow sensor that measures the flow rate of low-temperature water that is attached to the water supply pipe and supplies the hot water storage tank, a water level sensor that measures the water level of low-temperature water using multiple temperature sensors attached to the hot water storage tank, and a water supply flow A display unit that displays an operation state of the sensor, and a control unit that is electrically connected to the water supply flow rate sensor and the water level sensor and can recognize the measurement data and display the result on the display unit. The control unit compares the feedwater flow rate measured by the feedwater flow rate sensor with the feedwater flow rate estimated from the measured value of the water level sensor. If it is determined that there is is characterized in that it is for displaying on the display unit that feedwater flow sensor is faulty.
本発明にあっては、給水流量センサにより測定される給水流量と水位センサの測定値から推定される給水流量とを制御部で比較して、両者の給水流量の間に一定値以上の差があると判断した場合には、給水流量センサが故障であることを表示部にて表示するものであるので、使用者が給水流量センサの故障を自動的に知ることができる。 In the present invention, the control unit compares the feed water flow rate measured by the feed water flow rate sensor with the feed water flow rate estimated from the measurement value of the water level sensor, and there is a difference of a certain value or more between the two feed water flow rates. When it is determined that there is a failure, the display unit displays that the water supply flow rate sensor is out of order, so that the user can automatically know the failure of the water supply flow rate sensor.
本実施形態の貯湯式給湯システムの構造を図1に基づいて説明する。この貯湯式給湯システムは、図1に示すように、筒状の側面部の上下に略半球状の頂部及び底部を設けた密閉構造となっている貯湯タンク1から使用者の必要に応じて、高温湯が供給されるようになっている。この貯湯タンク1の底部には、貯湯タンク1に低温水を供給するための給水管2と、貯湯タンク1から加熱装置9に低温水を供給するための加熱機給水管3とが取り付けられている。また、この貯湯タンク1の頂部には、貯湯タンク1に高温湯を供給するための加熱機給湯管4と、貯湯タンク1から混合栓20を通じて使用者に高温湯を供給するための給湯管5とが取り付けられている。そして給水管2には、貯湯タンク1に供給される低温水の流量を測定する給水流量センサ6と、低温水の温度を測定する給水温度センサ7が設けられている。この給水流量センサ6によって測定された給水流量と、給水温度センサ7によって測定された低温水の温度とは、電気信号として制御部16に伝送されて、この結果が表示部17に表示される。ここで、給水流量センサ6としては、給水管2の内側に取り付けた羽根車を低温水の流量に応じて回転させて、この回転速度から流量を計測するものがあげられる。また、この給水管2は、水道管21に接続していて、外部の水道から低温水を供給されるようになっている。
The structure of the hot water storage type hot water supply system of this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, this hot water storage type hot water supply system has a sealed structure in which a substantially hemispherical top and bottom are provided above and below a cylindrical side surface, depending on the needs of the user. Hot water is supplied. A water supply pipe 2 for supplying low temperature water to the hot water storage tank 1 and a heater water supply pipe 3 for supplying low temperature water from the hot water storage tank 1 to the
また、加熱機給水管3の先端には、加熱装置9が取り付けられていて、貯湯タンク1から供給される低温水を加熱する。ここで、加熱装置9としては、ヒートポンプが使用されることが多いが、これに限るものではなく、ボイラー等であってもよい。加熱装置9によって高温となった高温湯は、加熱機給湯管4を通って、頂部から給湯タンク1に供給される。この結果として、給湯タンク1の下側には低温水11が貯えられ、上側には高温湯12が貯えられた状態となっていて、内部は満タンになっている。ここで、高温湯12と低温水11とは、交じり合うことはなく、湯水境界面13を形成している。また、給湯タンク1の内面には、複数の温度センサ14が取り付けられている。具体的な温度センサ14の例としては、サーミスタ素子があげられるが、これに限られるものではない。前述したように、高温湯12と低温水11とは、交じり合うことがないので、これらの温度センサ14から貯湯タンク1の内部の温度分布を知ることにより、湯水境界面13の位置を推定することができる。つまり、温度センサ14は、全体として低温水の水位を測定する水位センサ15として機能していることになる。この水位センサ15によって推定される湯水境界面13の位置の情報は電気信号として、制御部16に伝送される。なお、この複数の温度センサ14を設けた水位センサ15は、本来は湯水境界面13の位置を推定して、加熱装置9と循環ポンプ10を運転・停止の指令の信号を発するためのものであり、従来の貯湯式給湯システムの貯湯タンクにも取り付けられていたものである。
A
一方、貯湯タンク1の頂部に取り付けられている給湯管5を通じて、貯湯タンク1から高温湯12が供給されることになる。また、給湯管5には、給湯温度センサ8が設けられていて高温湯の温度を測定して、この情報を制御部16に電気信号として伝送している。この高温湯を直接に使用してもよいが、本実施形態では、水道管21に接続している第2給水管22から供給される低温水と、混合弁18を介して、高温湯とが混合されて所定の温度となった混合湯水が、湯水混合管19を通して、混合栓20から供給される構造になっている。
On the other hand, the
以下に、本実施形態の貯湯式給湯システムの動作について説明する。前述したように、貯湯タンク1は、給湯タンク1の下側には低温水11が貯えられ、上側には高温湯12が貯えられた状態となっていて、内部は満タンになっている。ここで、使用者が給湯管5と混合栓20を通じて高温湯12が消費すると、その高温湯量と同じ量の低温水が給水管2を通じて貯湯タンク1に供給される。この結果として、貯湯タンク1の内部は、高温湯12と低温水11とによって、満タンとなっている状態は維持される一方で、湯水境界面13は上側に移動する。このとき、温度センサ14によって測定される貯湯タンク1内部の温度分布から、湯水境界面13の変化を推定することができる。この結果は、水位センサ15から電気信号として、制御部16に伝送される。また、給水管2から供給される低温水の流量は給水流量センサ6によって測定されて、この結果が制御部16に電気信号として伝送される。
Below, operation | movement of the hot water storage type hot-water supply system of this embodiment is demonstrated. As described above, the hot water storage tank 1 is in a state where the
ここで、貯湯タンク1に貯蔵されている高温湯12の量が減少して、湯水境界面13が所定値以下に上昇すると、制御部16には、この情報が水位センサ15からの電気信号によって伝送されるので、加熱装置9と循環ポンプ10とを運転させる指令を電気信号として発する。これにより、貯湯タンク1の底部から、加熱機給水管3を通じて低温水11が加熱装置9に供給される。ここで加熱されて高温湯となって、加熱機給湯管4を通じて頂部から貯湯タンク1に高温湯12が供給される。このときも、貯湯タンク1から出る低温水11の量と貯湯タンク1に入る高温湯12の量とは同じであるから、貯湯タンク1の内部は満タンの状態が維持されており、湯水境界面13が下側に移動する。この情報は、温度センサ14を介して水位センサ15によって検知されて、電気信号として制御部16に伝送される。そして、湯水境界面13が所定値以下になると、制御部16は、加熱装置9と循環ポンプ10とを停止される電気信号を発する。これらの一連の動作によって、貯湯タンク1の内部は、低温水11又は高温湯12によって満タンの状態が維持されるとともに、一定以上の高温湯12が貯蔵されていることになる。したがって、使用者は定常的に所望する高温湯を消費することができる。
Here, when the amount of the
ここで、使用者が貯湯タンク1から消費する高温湯の量と、給水管2を通じて貯湯タンク1に供給される低温水の量とは等しいので、給水流量センサ6によって計測される給水流量を積算した低温水量r1は、使用者に供給する高温湯量を示していることになる。また、低温水の温度t1と高温湯の温度t2とは、それぞれ給水温度センサ7、給湯温度センサ8によって知ることができる。したがって、使用者が消費した総熱量Q(kcal)は、次式によって知ることができる。
Here, since the amount of hot water consumed by the user from the hot water storage tank 1 and the amount of low temperature water supplied to the hot water storage tank 1 through the water supply pipe 2 are equal, the water supply flow rate measured by the water supply flow rate sensor 6 is integrated. The low-temperature water amount r1 thus shown indicates the amount of high-temperature hot water supplied to the user. Further, the temperature t1 of the low temperature water and the temperature t2 of the high temperature hot water can be known by the water supply temperature sensor 7 and the hot
Q=(t2−t1)×r1
この総熱量Qは、制御部16で計算されて、表示部17に表示されるようになっている。この総熱量Qを知ることにより、この貯湯式給湯システムのエネルギー管理をすることが可能となる。さらに、加熱装置9の使用エネルギーと比較することにより、この貯湯式給湯システムのエネルギー効率を知ることができ、さらに省エネを促進する手段を講じることができる。
Q = (t2−t1) × r1
The total heat quantity Q is calculated by the
ここで、給水流量センサ6から伝送される給水流量と、水位センサ15にて推定される湯水境界面13の時間変化量から推定される給水流量とを制御部16で比較して、両者に一定以上の差がある場合には、給水流量センサ6又は水位センサ15のいずれかに異常があると考えられる。水位センサ15を構成する温度センサ14には稼動部がないために故障する可能性が低いのに対して、給水流量センサ6には稼動部があって故障する可能性が比較的高いと考えられるので、本実施形態では、このような場合には、給水流量センサ6が故障していると判断して、表示部17にその旨を表示する。
Here, the
ここで、何らかの原因により給水流量センサ6のみが故障した場合には、使用者が消費した総熱量Qを知ることができなくなり、この貯湯式給湯システムのエネルギー管理をすることができなくなり不都合である。しかし、給水流量センサ6のみが故障しても、使用者に高温湯を供給することには支障は生じない。したがって、業務用の貯湯式給湯システムのように、使用者への高温湯の供給が停止すると業務に支障を生じて多大な不都合を生じるにもかかわらず、使用者が限定されている場合には、給水流量センサ6の故障を表示した状態で、貯湯式給湯システムを使用し続けることができることの効果は大きいといえる。このように、表示部17に給水流量センサ6が故障している旨の表示があった場合には、使用者は修繕業者等に修繕を指示して、この貯湯式給湯システムを使用し続けることができる。
Here, when only the water supply flow rate sensor 6 fails for some reason, it becomes impossible to know the total amount of heat Q consumed by the user, and it becomes inconvenient that energy management of this hot water storage type hot water supply system cannot be performed. . However, even if only the water supply flow rate sensor 6 breaks down, there is no problem in supplying hot water to the user. Therefore, as in the case of commercial hot water storage hot water supply systems, if the supply of high-temperature hot water to the user stops, the business will be hindered and the inconvenience will be caused, but the user is limited. It can be said that the effect of being able to continue using the hot water storage type hot water supply system in a state where the failure of the water supply flow rate sensor 6 is displayed is great. Thus, when there is an indication on the
また、このような故障と判断しない場合(給水流量センサにより測定される給水流量と、水位センサの測定値から推定される給湯流量とを制御部で比較して両者の流量の差が一定値以下であると判断した)には、給水流量センサ6は正常であるとして、その旨を表示部17に表示することにより、使用者は給水流量センサ6が故障していないということを確認することができる。
In addition, when it is not determined that such a failure is detected (the difference between the flow rates of the hot water flow rate measured by the feed water flow rate sensor and the hot water flow rate estimated from the measured value of the water level sensor is less than a certain value. If it is determined that the water supply flow rate sensor 6 is normal, the fact that it is displayed on the
本実施形態の給水流量センサの故障検知方法は、給水流量センサにより測定される給水流量と水位センサの測定値から測定される給湯流量とを制御部で比較して両者の流量の間に一定値以上の差異があると判断した場合には、表示部に給水流量センサが故障であることを検知するので、別のセンサを設けるといった複雑な構成を付加することなく、給水流量センサの故障を知ることができ、早急に修繕を指示することができる。このことにより、給水流量センサを設けている貯湯式給湯システムの使用総熱量を誤って知ることがなくなり、エネルギー管理等を確実に実施することができる。 The failure detection method of the feed water flow sensor of the present embodiment is such that the control unit compares the feed water flow measured by the feed water flow sensor with the hot water flow measured from the measured value of the water level sensor, and a constant value between the two flows. If it is determined that there is a difference as described above, it is detected that the water supply flow rate sensor is out of order on the display unit. Therefore, the failure of the water supply flow rate sensor is known without adding a complicated configuration such as providing another sensor. You can instruct repairs as soon as possible. As a result, the total amount of heat used in the hot water storage hot water supply system provided with the water supply flow rate sensor is not erroneously known, and energy management and the like can be reliably performed.
また、本実施形態の給水流量センサの故障検知方法を用いた貯湯式給湯システムにより、使用者は、給水流量センサの故障を表示部の表示によって知ることができる。また、この給水流量センサが故障していて、故障の修繕を指示している状態であっても、使用者が高温湯を消費することができる。このことは、業務用の貯湯式給湯システムのように、使用者が限定されていて、高温湯の供給を停止することによる支障の程度が大きい場合に、特に有効である。 Moreover, the hot water storage type hot water supply system using the failure detection method for the water supply flow rate sensor of the present embodiment allows the user to know the failure of the water supply flow rate sensor by displaying the display unit. Moreover, even if this water supply flow sensor is out of order and instructing repair of the failure, the user can consume high-temperature hot water. This is particularly effective when the user is limited and the degree of trouble caused by stopping the supply of high-temperature hot water is large, as in a hot water storage hot water supply system for business use.
さらに、給水流量センサで測定される給水流量と水位センサの測定値から推定される給湯流量とを制御部で比較して、両者の流量の間に一定値以上の差異がないと判断した場合には、表示部に給水流量センサは正常であることを表示するので、使用者は給水流量センサが故障していないことを知って安心して貯湯式給湯システムを使用することができる。 Furthermore, when the controller compares the hot water flow rate estimated from the measured value of the feed water flow rate sensor with the measured value of the water level sensor, it is determined that there is no difference between the two flow rates beyond a certain value. Since the display unit displays that the water supply flow rate sensor is normal, the user can use the hot water storage type hot water supply system with peace of mind knowing that the water supply flow rate sensor has not failed.
1 貯湯タンク
2 給水管
3 加熱機給水管
4 加熱機給湯管
5 給湯管
6 給水流量センサ
7 給水温度センサ
8 給湯温度センサ
9 加熱装置
10 循環ポンプ
11 低温水
11 高温湯
13 湯水境界面
14 温度センサ
15 水位センサ
16 制御部
17 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water storage tank 2 Water supply pipe 3 Heater water supply pipe 4 Heater hot
Claims (3)
前記給水流量センサにより測定される給水流量と前記水位センサの測定値から推定される給水流量とを前記制御部で比較することにより、前記給水流量センサの故障を検知する給水流量センサの故障検知方法。 A hot water storage tank in which high temperature hot water or low temperature water is stored, a hot water supply pipe for supplying high temperature hot water to the hot water storage tank, a water supply pipe for supplying low temperature water to the hot water storage tank, and the hot water storage tank attached to the water supply pipe A water supply flow sensor for measuring the flow rate of the low-temperature water supplied to the water, a water level sensor for measuring the water level of the low-temperature water using a plurality of temperature sensors attached to the hot water storage tank, and the water supply flow rate sensor and the water level sensor electrically A control unit connected to recognize the measurement data,
A failure detection method for a water supply flow rate sensor that detects a failure of the water supply flow rate sensor by comparing the water supply flow rate measured by the water supply flow rate sensor with a water supply flow rate estimated from a measurement value of the water level sensor by the control unit. .
前記給水流量センサにより測定される給水流量と前記水位センサの測定値から推定される給水流量とを前記制御部で比較して両者の給水流量の間に一定値以上の差があると判断した場合には、給水流量センサが故障であることを表示部にて表示するものであることを特徴とする貯湯式給湯システム。 A hot water storage tank in which high temperature hot water or low temperature water is stored, a hot water supply pipe for supplying high temperature hot water to the hot water storage tank, a water supply pipe for supplying low temperature water to the hot water storage tank, and the hot water storage tank attached to the water supply pipe A water supply flow sensor that measures the flow rate of low-temperature water supplied to the water, a water level sensor that measures the water level of low-temperature water using a plurality of temperature sensors attached to the hot water storage tank, and a display unit that displays the operating state of the water supply flow sensor And a control unit that is electrically connected to the water supply flow rate sensor and the water level sensor and can recognize the measurement data and display the result on the display unit.
When the control unit compares the feed water flow rate measured by the feed water flow rate sensor with the feed water flow rate estimated from the measured value of the water level sensor, and determines that there is a difference of a certain value or more between the two feed water flow rates In the hot water storage type hot water supply system, the display unit displays that the water supply flow rate sensor is out of order.
When the control unit compares the feed water flow rate measured by the feed water flow rate sensor and the feed water flow rate estimated from the measurement value of the water level sensor, and determines that the difference between the two feed water flow rates is below a certain value The hot water storage hot water supply system according to claim 2, wherein the display section displays that the water supply flow rate sensor is normal.
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