JP2007285657A - 給湯システムおよび給湯システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】貯湯式給湯システムは、加熱給湯部1と、制御装置とを備える。加熱給湯部1は、水を加熱して温水を生成し、温水を水栓11や浴槽12の浴槽吐出口12bなどの給湯口に供給する。制御装置は、加熱給湯部1を制御して加熱給湯部1の動作を確認するための沸き上げ試運転を行わせ、沸き上げ試運転が完了した場合には沸き上げ試運転が完了したことを示す沸き上げ試運転完了フラグを成立状態として記憶する。また、制御装置は、加熱給湯部1の電源が投入されたとき、記憶されている沸き上げ試運転完了フラグの状態を確認し、沸き上げ試運転完了フラグが成立状態ではない場合は使用者からの通常運転入力を受け付けない試運転モードに移行して沸き上げ試運転を行わせる。
【選択図】図1
Description
本発明の課題は、試運転を確実に行わせることができると共に、試運転の実行の有無を判別することができる給湯システムおよび給湯システムの制御方法を提供することにある。
この給湯システムでは、加熱給湯部の電源が投入されたときに第1試運転完了フラグが成立状態である場合は、通常運転モードに移行する。このため、既に完了した第1試運転が繰り返し実行されることを防止することができる。
この給湯システムでは、第1試運転完了フラグと第2試運転完了フラグとが記憶されることによって、異なる複数の試運転の実行の有無を把握することができる。また、複数のうち一部の試運転の実行が忘れられることを防止することができる。
この給湯システムでは、第1試運転および第2試運転が共に完了済みである場合には通常運転モードに移行する。このため、既に完了済みの試運転が繰り返し行われることを防止することができる。
この給湯システムでは、複数の試運転のうち完了していない試運転のみが実行される。また、全ての試運転が完了している場合は試運転を行わずに通常運転モードに移行する。このため、複数の試運転のうち未完了の試運転を確実に実行させることができると共に、既に完了済みである試運転が繰り返し行われることを防止することができる。
この給湯システムでは、加熱給湯部の電源が切られたときであっても第1試運転完了フラグが記憶装置に記憶されたまま保持される。これにより、加熱給湯部の電源が再び投入されたときに既に完了した第1試運転が繰り返されることを防止することができる。
第3発明に係る給湯システムでは、第1試運転完了フラグと第2試運転完了フラグとが記憶されることによって、異なる複数の試運転の実行の有無を把握することができる。また、複数のうち一部の試運転の実行が忘れられることを防止することができる。
第5発明に係る給湯システムでは、複数の試運転のうち完了していない試運転のみが実行される。また、全ての試運転が完了している場合は試運転を行わずに通常運転モードに移行する。このため、複数の試運転のうち未完了の試運転を確実に実行させることができると共に、既に完了済みである試運転が繰り返し行われることを防止することができる。
第7発明に係る給湯システムでは、第1試運転が完了した場合は、第1試運転完了フラグが成立状態として記憶される。このため、試運転の実行の有無を判別することができる。また、給湯システムの電源が投入されたときに、記憶されている第1試運転完了フラグの状態が確認され、第1試運転完了フラグが成立状態ではない場合は試運転モードに移行して強制的に第1試運転が行われる。このため、試運転の実行忘れを防止して確実に試運転を行わせることができる。
本発明の第1実施形態に係る貯湯式給湯システム100を図1に示す。この貯湯式給湯システム100は、いわゆるヒートポンプ式の給湯システムであって、加熱給湯部1と、リモコン4(図3参照)と、制御装置5(図4参照)とを備える。加熱給湯部1は、水を加熱して温水を生成し、温水を水栓11や浴槽12の浴槽吐出口12bなどの給湯口に供給する装置であり、熱源ユニット2と貯湯タンクユニット3とを有している。
熱源ユニット2は、図2に示すように、圧縮機21、水熱交換器22、膨張弁23、蒸発器24を有しており、これらが順次接続されて冷凍サイクルを構成している。水熱交換器22には、貯湯タンクユニット3から送られてくる水が通る熱交換水路25が設けられており、熱交換水路25を通る水と冷媒との間で熱交換を行うことができる。膨張弁23は、電気的に制御される電磁弁であり、圧縮機21と共に後述する制御装置5によって制御される。この熱源ユニット2では、圧縮機21を駆動して冷媒を循環させることにより、水熱交換器22を凝縮器として機能させ、熱交換水路25を通る水を加熱することができる。
貯湯タンクユニット3は、熱源ユニット2によって加熱された温水を蓄えておき、蓄えた温水を浴槽12や水栓11に供給する際に使用することができる装置である。貯湯タンクユニット3は、貯湯タンク6、水源取水部7、沸き上げ部8、給湯部9、追い炊き部10を有している。
貯湯タンク6は、熱源ユニット2によって加熱された温水を蓄える。貯湯タンク6の下部には下部取水口61が設けられており、貯湯タンク6の上部には上部吐出口62が設けられている。下部取水口61は、水道等の水源からの冷水を貯湯タンク6内に取り入れるための部分である。上部吐出口62は、貯湯タンク6に蓄えられた温水を貯湯タンク6から吐出して給湯部9に供給するための部分である。また、貯湯タンク6の下部には下部吐出口63が設けられており、貯湯タンク6の上部には上部取水口64が設けられている。下部吐出口63は、貯湯タンク6内に蓄えられた温水を貯湯タンク6から吐出して沸き上げ部8に供給するための部分である。上部取水口64は、熱源ユニット2によって加熱された温水を貯湯タンク6内に取り入れるための部分である。また、貯湯タンク6の下部には、下部循環入口65が設けられ、貯湯タンク6の上部には上部循環出口66が設けられている。上部循環出口66は、追い炊き運転時に貯湯タンク6から後述する貯湯タンク循環路13に吐出される温水が通る出口である。下部循環入口65は、追い炊き運転時に貯湯タンク循環路13から貯湯タンク6に戻される温水が通る入口である。
なお、貯湯タンク6の下部には排水口67が設けられている。排水口67は、タンク排水路68に接続されており、貯湯タンク6内から排出される水が通る。
水源取水部7は、水源からの冷水を貯湯タンク6や給湯部9に供給するための部分であり、水源取水路70と、減圧逆止弁71と、逆止弁72とを有している。水源取水路70は、水源に接続される外部取水口73と、貯湯タンク6の下部取水口61、水栓給湯部91の第1混合弁93(後述)、浴槽給湯部92の第2混合弁96(後述)とを繋いでいる。減圧逆止弁71は、水源取水路70に設けられており、貯湯タンク6、水栓給湯部91、浴槽給湯部92に供給される冷水の量を制御することができると共に、水源への水の逆流を防止する。また、逆止弁72は、減圧逆止弁71と、貯湯タンク6の下部取水口61との間に設けられており、貯湯タンク6からの水の逆流を防止する。
沸き上げ部8は、貯湯タンク6に蓄えられた水を熱源ユニット2に送り、熱源ユニット2によって加熱された温水を貯湯タンク6に戻す部分である。沸き上げ部8は、第1沸き上げ水路81、第2沸き上げ水路82、第3沸き上げ水路83、沸き上げポンプ84、三方切替弁85を有する。第1沸き上げ水路81は、貯湯タンク6の下部吐出口63と、熱源ユニット2の熱交換水路25の上流側とを繋いでいる。第2沸き上げ水路82と第3沸き上げ水路83とは、熱源ユニット2の熱交換水路25の下流側と貯湯タンク6の上部取水口64とを繋いでいる。沸き上げポンプ84は、第1沸き上げ水路81に設けられており、貯湯タンク6から第1沸き上げ水路81、熱交換水路25、第2沸き上げ水路82、第3沸き上げ水路83を経て貯湯タンク6に戻る水の流れを生成する。三方切替弁85は第2沸き上げ水路82と第3沸き上げ水路83とタンク排水路68とに接続されている。三方切替弁85は、電気的に制御される電磁弁であり、第2沸き上げ水路82と第3沸き上げ水路83とを接続した状態と、第2沸き上げ水路82とタンク排水路68とを接続した状態とに切り替え可能である。
給湯部9は、貯湯タンク6に蓄えられた温水を水栓11や浴槽12に供給する部分であり、給湯路90と、水栓給湯部91と、浴槽給湯部92とを有する。
給湯路90は、貯湯タンク6の上部吐出口62と、水栓給湯部91および浴槽給湯部92とを繋ぐ水路である。
追い炊き部10は、浴槽12に蓄えられた温水を回収して貯湯タンク6に蓄えられた温水と熱交換を行わせた後に浴槽12に戻す部分であり、貯湯タンク循環路13と、タンク循環ポンプ14と、浴槽循環路15と、浴槽循環ポンプ16と、追い炊き熱交換部17とを有している。
〈温度検出部および水量検出部〉
貯湯タンクユニット3には、以下に示すような様々な温度検出部および水量検出部が設けられており、上述した水路の各部の温度や水量を検出して後述する制御装置5へと送る。
リモコン4は、台所や浴室に配置され、図3に示すように、操作部41と表示部42とを有している。
操作部41は、各種の操作ボタンによって構成されており、使用者から各種の通常運転の実行や各種の数値の設定などの入力を受け付ける。各種の通常運転とは、例えば、浴槽給湯運転、追い炊き運転、沸き増し運転などである。これらの運転の内容については後述する。各種の数値の設定とは、水栓11へ供給される温水の目標温度である水栓目標温度、浴槽12に供給される温水の目標温度である浴槽目標温度、浴槽12に供給される温水の目標水位である浴槽目標水位などである。リモコン4は、操作部41から入力された運転内容や設定値を制御信号として制御装置5に送る。
表示部42は、例えば、液晶モニタによって構成されており、操作部41から入力されて設定された浴槽目標温度、水栓目標温度など設定値や残湯量表示43などの各種の情報を表示する。
制御装置5は、熱源ユニット2や貯湯タンクユニット3に分かれて設けられており、図4に示すように、マイクロコンピューター(図示せず)、通信装置(図示せず)、記憶部51などを有している。
沸き上げ運転は、貯湯タンク6に蓄えられた水を熱源ユニット2によって加熱した後に貯湯タンク6に戻すことにより、貯湯タンク6に温水を蓄える運転である。この沸き上げ運転では、沸き上げポンプ84と圧縮機21とが駆動される。これにより、貯湯タンク6の下部吐出口63から貯湯タンク6内の水が吐出され、第1沸き上げ水路81、熱交換水路25、第2沸き上げ水路82、第3沸き上げ水路83を経て貯湯タンク6に戻る。このとき、水熱交換器22は凝縮器として機能しており、熱交換水路25を通る水を加熱する。これにより、貯湯タンク6に温水を蓄えることができる。なお、制御装置5には、使用者による浴槽12や水栓11での温水の使用履歴が記憶されており、この使用履歴に基づいて沸き上げ運転が行われる時間帯や貯湯タンク6に蓄えられる温水の量などが決定され、自動的に沸き上げ運転が行われる。ただし、リモコン4の操作部41によって、沸き上げ運転が行われる時間帯や温水の量を指定することも可能である。
〔電源投入時の制御フロー〕
上述したように、この貯湯式給湯システム100では、制御装置5は、加熱給湯部1の電源投入時に、試運転モードを開始させ、各種の試運転を行わせることができる。以下、制御装置5によって行われる電源投入時の制御フローについて図5に基づいて説明する。
試運転モードが開始されると、まず、第4ステップS4において、空気抜き運転が実行される。この空気抜き運転では、貯湯タンクユニット3の各種のポンプ14,16,84が駆動され、貯湯タンクユニット3が有する各種の水路に水が満たされる。空気抜き運転は所定時間経過後に自動的に停止される。
第6ステップS6では、沸き上げ試運転が実行される。沸き上げ試運転は、熱源ユニット2や貯湯タンクユニット3において水路を構成する配管の接続が適切に行われているかを確認するために行われる。ここでは、上述した沸き上げ運転と同様の運転が行われると共に、所定の試運転条件が満たされるか否かがチェックされる。所定の試運転条件とは、例えば、熱源ユニット2での冷媒の温度や沸き上げ温度検出部Th10が検出した温度などが正常範囲となるか否かなどの条件である。この所定の試運転条件が満たされた場合は、沸き上げ試運転が完了したものとして第7ステップS7に進む。なお、所定の試運転条件が満たされない場合は、試運転が中止され、リモコン4の表示部42に、発生した異常に対応するエラーコードが表示される。
第8ステップS8では、記憶部51に記憶されている浴槽給湯試運転完了フラグが成立状態、すなわち、「ON」であるか否かが確認される。浴槽給湯試運転完了フラグが成立状態ではない場合、すなわち不成立状態である場合は第9ステップS9に進む。浴槽給湯試運転完了フラグが成立状態である場合は、第11ステップS11に進み通常運転モードに移行する。
この貯湯式給湯システム100では、加熱給湯部1の電源が投入されるたびに、上記の制御フローが実行される。
なお、試運転モード中は原則としてリモコン4の操作部41による操作は無効とされているが、通常運転の操作とは異なる特殊な操作をすることによって試運転モードを強制的に終了させることも可能である。例えば、操作部41の特定のボタンを長押しすることによって試運転モードが解除される。なお、このとき、試運転完了フラグが成立状態となっている場合は、その試運転完了フラグはリセットされずにそのまま保持される。
この貯湯式給湯システム100では、電源投入時に、記憶部51に記憶された沸き上げ試運転完了フラグおよび浴槽給湯試運転完了フラグを確認することにより、沸き上げ試運転と浴槽給湯試運転とが既に完了しているか否かを判別することができる。そして、沸き上げ試運転と浴槽給湯試運転とのいずれも完了済みである場合には、試運転は行われずに通常運転モードが開始される。また、沸き上げ試運転と浴槽給湯試運転との少なくとも一方が未完了である場合には、試運転モードに自動的に移行して、未完了である試運転が強制的に実行される。この場合、一方の試運転が既に完了している場合には、その試運転は行われず、未完了である試運転のみが実行される。これにより、既に完了した試運転が繰り返し行われることが防止される。また、試運転の実行忘れや意図的な省略を防止することができる。
さらに、試運転完了フラグは、加熱給湯部1の電源のON/OFFや長時間の停電などによってもリセットされずに記憶部51に保持される。これにより、加熱給湯部1の再通電時に試運転モードが繰り返されることを防止することができる。
上記の第1実施形態では、沸き上げ試運転完了フラグと浴槽給湯試運転完了フラグとの2種類の試運転完了フラグが記憶され確認されているが、単一の試運転完了フラグのみが記憶され確認されてもよい。
(A)
上記の実施形態では、1つまたは2つの試運転の完了が試運転完了フラグによって確認されているが、3つ以上の試運転の完了が確認されてもよい。この場合、複数の試運転のそれぞれに対応する複数の試運転完了フラグが記憶部51に記憶される。そして、複数の試運転のうち一部の試運転が未完了である場合は、加熱給湯部1の電源投入時に試運転モードが開始され、未完了である試運転のみが実行される。また、複数の試運転の全てが完了済みである場合は、試運転モードは開始されずに通常運転モードが開始される。
上記の実施形態では、記憶部51として不揮発性メモリが例示されているが、加熱給湯部1の電源のON/OFFに関わらず記録を保持できるものであれば、これに限られるものではない。
(C)
上記の実施形態では、制御装置5はリモコン4とは別の装置として記載されているが、リモコン4と一体とされたり、リモコン4にその一部が設けられたりするものであってもよい。
5 制御装置
11 水栓(給湯口)
12b 浴槽吐出口(給湯口)
100 貯湯式給湯システム(給湯システム)
S2 第2ステップ(フラグ確認ステップ)
S5 第5ステップ(フラグ確認ステップ)
S6 第6ステップ(第1試運転実行ステップ)
S7 第7ステップ(フラグ記憶ステップ)
Claims (7)
- 水を加熱して温水を生成し、前記温水を給湯口(11,12b)に供給する加熱給湯部(1)と、
前記加熱給湯部(1)を制御して前記加熱給湯部(1)の動作を確認するための第1試運転を行わせ、前記第1試運転が完了した場合には前記第1試運転が完了したことを示す第1試運転完了フラグを成立状態として記憶する制御装置(5)と、
を備え、
前記制御装置(5)は、前記加熱給湯部(1)の電源が投入されたとき、記憶されている前記第1試運転完了フラグの状態を確認し、前記第1試運転完了フラグが成立状態ではない場合は使用者からの通常運転入力を受け付けない試運転モードに移行して前記第1試運転を行わせる、
給湯システム(100)。 - 前記制御装置(5)は、前記加熱給湯部(1)の電源が投入されたときに前記第1試運転完了フラグが成立状態である場合は、前記第1試運転を行わせずに使用者からの前記通常運転入力を受け付け可能とする通常運転モードに移行する、
請求項1に記載の給湯システム(100)。 - 前記制御装置(5)は、前記加熱給湯部(1)を制御して前記第1試運転と異なる第2試運転を行わせることができ、前記第2試運転が完了した場合には前記第2試運転が完了したことを示す第2試運転完了フラグを成立状態として記憶し、前記加熱給湯部(1)の電源が投入されたときに前記第2試運転完了フラグが成立状態ではない場合は前記試運転モードに移行して前記第2試運転を行わせる、
請求項1に記載の給湯システム(100)。 - 前記制御装置(5)は、前記加熱給湯部(1)の電源が投入されたときに前記第1試運転完了フラグと前記第2試運転完了フラグが共に成立状態である場合は、前記第1試運転および前記第2試運転を行わせずに使用者からの前記通常運転入力を受け付け可能とする通常運転モードに移行する、
請求項3に記載の給湯システム(100)。 - 前記制御装置(5)は、前記第1試運転を含む複数の試運転を行わせ、前記試運転が完了したことを示す試運転完了フラグを前記試運転毎に記憶することができ、前記加熱給湯部(1)の電源が投入されたとき、記憶されている前記試運転完了フラグの状態を確認し、複数の前記試運転完了フラグの一部が成立状態ではない場合は、前記試運転モードに移行して成立状態ではない前記試運転完了フラグに対応する前記試運転を行わせ、複数の前記試運転完了フラグの全てが成立状態である場合は前記試運転を行わせずに使用者からの前記通常運転入力を受け付ける通常運転モードに移行する、
請求項1に記載の給湯システム(100)。 - 前記制御装置(5)は、前記加熱給湯部(1)の電源が切られたときも前記第1試運転完了フラグの記録を保持することができる、
請求項1から5のいずれかに記載の給湯システム(100)。 - 水を加熱して温水を生成し前記温水を給湯口(11,12b)に供給する給湯システム(100)の制御方法であって、
前記給湯システム(100)の電源が投入されたときに、前記給湯システム(100)の動作を確認するための第1試運転が完了したことを示す第1試運転完了フラグの状態が確認されるフラグ確認ステップ(S2,S5)と、
前記フラグ確認ステップ(S2,S5)において、前記第1試運転完了フラグが成立状態ではない場合に、使用者からの通常運転入力を受け付けない試運転モードに移行して前記第1試運転が行われる第1試運転実行ステップ(S6)と、
前記第1試運転実行ステップ(S6)において、前記第1試運転が完了した場合は、前記第1試運転完了フラグが成立状態として記憶されるフラグ記憶ステップ(S7)と、
を備える給湯システム(100)の制御方法。
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