JP2008121991A - Hot water supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貯湯式の給湯システムに関する。詳しくは、貯湯式の給湯システムにおいて、貯湯槽への水張りを自動的に行う技術に関する。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply system. More specifically, the present invention relates to a technology for automatically filling a hot water tank with a hot water storage system.
貯湯式の給湯システムは、加熱された湯を貯湯槽に貯湯しておき、貯湯槽に貯湯しておいた湯を必要に応じて給湯する。このような給湯システムは、例えば発電によって生じる発電熱を給湯の熱源として利用するコージェネレーションシステム等において採用されている。 The hot water storage type hot water supply system stores heated hot water in a hot water storage tank, and supplies hot water stored in the hot water storage tank as needed. Such a hot water supply system is employed in, for example, a cogeneration system that uses generated heat generated by power generation as a heat source for hot water supply.
貯湯式の給湯システムを新たに設置した場合、給湯システムの運転を開始する前に、貯湯槽に水張りをしておく必要がある。また、給湯システムの利用者が長期の不在に備えて貯湯槽の水抜きを行った場合、その後に運転を再開する前に、改めて貯湯槽に水張りをする必要がある。 When a hot water storage type hot water supply system is newly installed, it is necessary to fill the hot water storage tank with water before starting the operation of the hot water supply system. Moreover, when the user of the hot water supply system drains the hot water tank in preparation for a long absence, it is necessary to refill the hot water tank before restarting the operation thereafter.
貯湯槽への水張りを手動で行う場合、水張りが終了するまで作業者が貯湯槽の水位を監視し続けなければならず、作業負担が大きい。そこで、貯湯槽への水張りを自動的に行い、作業負担を軽減する技術が開発されている。 When performing water filling to a hot water tank manually, an operator must continue to monitor the water level of the hot water tank until the water filling is completed, and the work load is large. Therefore, a technique for automatically filling the hot water tank and reducing the work load has been developed.
特許文献1と2の技術では、貯湯槽から風呂の浴槽へ給湯する湯張り経路を、給水時に貯湯槽から溢れ出る水を排出するオーバーフロー経路として活用する。そして、貯湯槽への水張りの際に、湯張り経路に設けられた流量センサの検出値を監視する。流量センサである程度の流量が検出されると、貯湯槽への水張りが十分に行われて、貯湯槽から湯張り経路に水が溢れ出していると判断して、貯湯槽への水張りを終了する。 In the techniques of Patent Documents 1 and 2, a hot water supply path for supplying hot water from a hot water storage tank to a bath tub is utilized as an overflow path for discharging water overflowing from the hot water storage tank during water supply. Then, when the hot water tank is filled with water, the detection value of the flow sensor provided in the hot water filling path is monitored. When a certain amount of flow is detected by the flow sensor, the hot water tank is sufficiently filled with water, and it is determined that water has overflowed from the hot water tank to the hot water filling path, and the filling of the hot water tank is terminated. .
特許文献3の技術では、貯湯槽から暖房系統のシスターンへ給水する経路をオーバーフロー経路として活用する。そして、貯湯槽への水張りの際に、シスターンに設けられた水位センサの検出値を監視する。水位センサでシスターンの水位上昇が検出されると、貯湯槽への水張りが十分に行われて、貯湯槽からシスターンに水が溢れ出していると判断して、貯湯槽への水張りを終了する。 In the technique of Patent Document 3, a path for supplying water from a hot water tank to a cistern of a heating system is used as an overflow path. Then, when the hot water tank is filled with water, the detection value of the water level sensor provided in the systern is monitored. When the water level sensor detects an increase in the water level of the cistern, it is determined that the hot water tank is sufficiently filled with water, and it is determined that water has overflowed from the hot water tank to the cistern, and the filling of the hot water tank is terminated.
空の貯湯槽へ水張りを行う際に、水位上昇に伴って貯湯槽内のエアが圧縮されて、圧縮されたエアがオーバーフロー経路に流れ出す場合がある。特許文献1と2の技術では、貯湯槽内のエアが湯張り経路を通って風呂の浴槽へ流れ出す場合がある。この際に、エアの流れによって流量センサが流量を検出してしまい、実際には貯湯槽への水張りが完了していないのに、水張りが完了したかのように判定してしまう場合がある。 When filling an empty hot water storage tank, the air in the hot water storage tank may be compressed as the water level rises, and the compressed air may flow out to the overflow path. In the techniques of Patent Documents 1 and 2, the air in the hot water storage tank may flow out to the bath tub through the hot water filling path. At this time, the flow sensor detects the flow rate due to the air flow, and it may be determined as if the water filling has been completed although the water filling to the hot water storage tank is not actually completed.
特許文献3の技術によれば、貯湯槽内のエアはシスターンに流れ出るが、エアが流れ出てもシスターンの水位には影響しないため、特許文献1や2の技術のように水張り終了について誤判定を起こすことがない。しかしながら、この手法は既にシスターンの上限水位まで水が貯まっている状態では用いることができない。貯湯槽への水張りは、給湯システムを新たに設置した直後だけでなく、利用者が長期間の不在に備えて貯湯槽を水抜きして、その後にシステムを再び運転する際にも行われる。後者の場合、既にシスターンの上限水位まで水が貯まっていることがあり、特許文献3の技術を適用できないことがあった。 According to the technique of Patent Document 3, the air in the hot water tank flows out to the cistern, but even if the air flows out, it does not affect the water level of the cistern. There is no waking. However, this method cannot be used when water is already stored up to the upper water level of the cistern. The filling of the hot water tank is not only performed immediately after the hot water supply system is newly installed, but also when the user drains the hot water tank in preparation for the absence of a long period of time and then operates the system again. In the latter case, water may already be stored up to the upper water level of the cistern, and the technique of Patent Document 3 may not be applied.
本発明は、上記の従来技術の問題を鑑みてなされたものである。貯湯槽への自動的な水張りを確実に行うことが可能な技術を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art. Provide a technology that can reliably perform automatic water filling of hot water tanks.
本発明は、貯湯槽の規定水位までの水張りを自動的に行う貯湯式の給湯システムとして具現化される。その給湯システムは、貯湯槽と、貯湯槽へ給水する給水経路と、貯湯槽の規定水位から湯水を汲み出し、汲み出された湯水を貯湯槽の規定水位よりも高い水位へ戻す循環経路と、循環経路に設けられており、湯水を循環させる循環ポンプと、循環経路において循環ポンプより下流に設けられた流量検出手段と、循環経路において循環ポンプと流量検出手段よりも下流から分岐して、給水時に貯湯槽から溢れ出る湯水を排出するオーバーフロー経路と、オーバーフロー経路を開閉する開閉弁と、循環ポンプと開閉弁を制御する制御手段と、操作手段を備えている。その制御手段は、操作手段が操作されると、開閉弁を開く。また、その制御手段は、流量検出手段における流量の検出値が第1所定流量を超えると、(1)開閉弁を閉じ、(2)循環ポンプを駆動し、(3)流量検出手段における流量の検出値を取得し、(4)循環ポンプを停止し、(5)上記(3)で取得された流量の検出値が第2所定流量に満たない場合に、再び開閉弁を開く。 The present invention is embodied as a hot water storage type hot water supply system that automatically fills a hot water tank to a specified water level. The hot water supply system consists of a hot water tank, a water supply path for supplying water to the hot water tank, a circulation path for pumping hot water from the specified water level of the hot water tank, and returning the pumped hot water to a water level higher than the specified water level of the hot water tank, A circulation pump for circulating hot water, a flow rate detecting means provided downstream of the circulation pump in the circulation path, and a branch from the downstream of the circulation pump and the flow rate detection means in the circulation path, An overflow path for discharging hot water overflowing from the hot water storage tank, an opening / closing valve for opening / closing the overflow path, a control means for controlling the circulation pump and the opening / closing valve, and an operation means are provided. The control means opens the on-off valve when the operation means is operated. Further, when the detected value of the flow rate in the flow rate detection unit exceeds the first predetermined flow rate, the control unit closes (1) the on-off valve, (2) drives the circulation pump, and (3) the flow rate in the flow rate detection unit. The detected value is acquired, (4) the circulation pump is stopped, and (5) when the detected value of the flow rate acquired in (3) above is less than the second predetermined flow rate, the on-off valve is opened again.
本発明の給湯システムでは、操作手段が操作されると、制御手段が開閉弁を開く。これによって、給水経路からの給水圧によって貯湯槽への給水が行われる。貯湯槽への給水が行われている間、制御手段は流量検出手段で検出される流量を監視している。流量検出手段で第1所定流量が検出されると、制御手段は、貯湯槽から循環経路に水が溢れ出たのか、あるいは貯湯槽から循環経路にエアが押し出されたのかを判定する。具体的には、開閉弁を閉じて、循環ポンプを駆動して、流量検出手段における流量の検出値を取得する。もし貯湯槽から循環経路に水が溢れ出ている場合には、循環ポンプの駆動によって循環経路の水が循環して、流量検出手段では第2所定流量を超える流量が検出される。この場合には、貯湯槽の規定水位まで水張りが完了しているため、貯湯槽への水張りを終了する。もし貯湯槽から循環経路にエアが押し出されていて、循環経路に水が溢れ出していない場合には、循環ポンプを駆動しても循環経路には水が循環せず、流量検出手段では第2所定流量に満たない流量しか検出されない。この場合には、貯湯槽の規定水位まで水張りが完了していないため、再び開閉弁を開いて給水を再開する。 In the hot water supply system of the present invention, when the operating means is operated, the control means opens the on-off valve. Thereby, water supply to the hot water storage tank is performed by the water supply pressure from the water supply path. While water is being supplied to the hot water tank, the control means monitors the flow rate detected by the flow rate detection means. When the first predetermined flow rate is detected by the flow rate detection means, the control means determines whether water has overflowed from the hot water storage tank to the circulation path or whether air has been pushed from the hot water storage tank to the circulation path. Specifically, the open / close valve is closed and the circulation pump is driven to obtain the detected value of the flow rate in the flow rate detection means. If water overflows from the hot water tank to the circulation path, the water in the circulation path circulates by driving the circulation pump, and the flow rate detection means detects a flow rate exceeding the second predetermined flow rate. In this case, the water filling to the hot water tank is completed because the water filling to the specified water level of the hot water tank has been completed. If air is pushed out from the hot water tank to the circulation path and water does not overflow into the circulation path, water does not circulate in the circulation path even if the circulation pump is driven. Only a flow rate less than the predetermined flow rate is detected. In this case, water filling is not completed to the specified water level of the hot water tank, so the on-off valve is opened again to resume water supply.
本発明の給湯システムでは、貯湯槽から湯水を汲み出して貯湯槽へ戻す循環経路を利用して、貯湯槽への水張りの終了判定を行う。このような循環経路は、循環経路を流れる湯水を加熱する熱源機とともに、給湯システムに本体的に用いられている。本発明の給湯システムでは、水張りの終了判定のためだけに専用の部品を用いることなく、給湯システムが本来的に備えている部品を活用して、貯湯槽への水張りの終了判定を行うことができる。 In the hot water supply system of the present invention, the end of water filling to the hot water tank is determined using a circulation path that draws hot water from the hot water tank and returns it to the hot water tank. Such a circulation path is mainly used in a hot water supply system together with a heat source device for heating hot water flowing through the circulation path. In the hot water supply system of the present invention, it is possible to determine the end of water filling to a hot water storage tank by utilizing the parts originally provided in the hot water supply system without using dedicated parts only for the determination of the end of water filling. it can.
本発明の給湯システムによれば、貯湯槽への水張りを行う際に、貯湯槽から流れ出るエアによって流量検出手段が流量を検出してしまう場合でも、水張り終了について誤判定を起こすことがない。貯湯槽の規定水位までの水張りを確実に行うことができる。 According to the hot water supply system of the present invention, when filling the hot water storage tank, even if the flow rate detecting means detects the flow rate by the air flowing out of the hot water storage tank, there is no erroneous determination about the completion of the water filling. Water filling to the specified water level of the hot water tank can be performed reliably.
本発明の給湯システムは、オーバーフロー経路から排出される湯水を貯えるシスターンと、シスターンの水位が所定水位に達しているか否かを検出する水位検出手段をさらに備えており、制御手段が、操作手段が操作されたときのシスターンの水位が所定水位に達していない場合には、シスターンの水位が所定水位に達したときに、開閉弁を閉じることが好ましい。 The hot water supply system of the present invention further comprises a systern for storing hot water discharged from the overflow path, and a water level detection means for detecting whether or not the water level of the cistern has reached a predetermined water level. When the water level of the cistern when operated does not reach the predetermined water level, it is preferable to close the on-off valve when the water level of the cistern reaches the predetermined water level.
上記の給湯システムでは、貯湯槽への水張りを開始する際のシスターンの水位によって、水張りの終了判定の方式を切替える。水張りを開始した時点でのシスターンの水位が所定水位に達していない場合には、流量検出手段を用いた水張りの終了判定ではなく、シスターンの水位検出手段を用いた水張りの終了判定を行う。すなわち、貯湯槽からシスターンへ水が溢れ出して、シスターンの水位が所定水位まで上昇した時点で、開閉弁を閉じて水張りを終了する。水張りを開始した時点でのシスターンの水位が所定水位に達している場合には、上述した流量検出手段を用いた水張りの終了判定を行う。給湯システムの状況に応じて、貯湯槽への水張りの終了判定の方式を適切に切替えることができる。 In the hot water supply system described above, the water filling end determination method is switched according to the water level of the cistern when water filling to the hot water tank is started. When the water level of the cistern at the time when the water filling is started does not reach the predetermined water level, the completion of the water filling using the water level detecting means of the cistern is performed instead of the water filling completion determination using the flow rate detecting means. That is, when the water overflows from the hot water tank to the cistern and the water level of the cistern rises to a predetermined water level, the on-off valve is closed and the water filling is finished. When the water level of the cistern at the time when the water filling is started has reached a predetermined water level, the completion of the water filling using the above-described flow rate detection means is performed. Depending on the situation of the hot water supply system, it is possible to appropriately switch the method for determining the completion of water filling to the hot water storage tank.
本発明の給湯システムによれば、貯湯槽への自動的な水張りを確実に行うことができる。 According to the hot water supply system of the present invention, automatic water filling to the hot water storage tank can be reliably performed.
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
(形態1) 循環経路は、貯湯槽の中間高さから湯水を汲み出し、汲み出された湯水を貯湯槽の頂部に戻すように構成されている。
(形態2) 循環経路は、貯湯槽の規定水位よりも低い位置を通る部分を含んでおり、循環ポンプと流量検出手段はその部分に設けられている。
(形態3) オーバーフロー経路は、貯湯槽の頂部よりも高い位置を通る部分を含んでいる。
(形態4) 貯湯槽は、密閉型である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
(Mode 1) The circulation path is configured to pump hot water from an intermediate height of the hot water tank and return the pumped hot water to the top of the hot water tank.
(Mode 2) The circulation path includes a portion passing through a position lower than the specified water level of the hot water tank, and the circulation pump and the flow rate detection means are provided in that portion.
(Mode 3) The overflow path includes a portion passing through a position higher than the top of the hot water tank.
(Form 4) A hot water storage tank is a closed type.
本発明の給湯システムを具現化した一実施例を図面を参照しながら説明する。図1に示すように、本実施例の給湯システム100は、発電ユニット102、暖房端末機160、風呂の浴槽170および給湯栓124に接続されている。給湯システム100は、貯湯槽110、熱源機140、混合ユニット134、リモコン182およびコントローラ180等を備えている。
An embodiment embodying the hot water supply system of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the hot
発電ユニット102は、固体高分子型の燃料電池を用いた発電装置である。発電ユニット102は電力需要に応じて発電を行う。発電を行う際に、発電ユニット102は排熱回収ポンプ104を駆動する。排熱回収ポンプ104が駆動されると、貯湯槽110の底部から水が吸い出される。吸い出された水は、排熱回収熱交換器106で発電熱によって加熱されて、貯湯槽110の頂部に戻される。
The
貯湯槽110は、発電ユニット102の発電熱によって加熱された湯を貯える。貯湯槽110に貯えられた湯は、給湯や暖房、風呂の追い焚き等に利用される。貯湯槽110の内部には温度成層が形成されており、貯湯槽110の上部には下部に比べて高温の湯が貯えられる。従って、貯湯槽110の蓄熱量が少ないときでも、貯湯槽110の上部から出湯することによって、高温の湯を利用することができる。
The hot
貯湯槽110の底部は、貯湯槽給水経路136、混合ユニット134および給水経路132を経由して、図示されない水道管に接続されている。給水経路132には減圧弁126が設けられており、水道管からの給水圧力が調整されている。貯湯槽110の頂部は、貯湯槽給湯経路114、混合ユニット134、給湯経路122を経由して、給湯栓124に接続されている。給湯栓124が開かれると、給水圧力によって貯湯槽110の内部の湯水が底部から頂部に向けて押し上げられ、貯湯槽110の上部から貯湯槽給湯経路114へ出湯する。貯湯槽110から出湯した湯は、混合ユニット134で水道水と混合されて、所望の温度に調温された後に給湯栓124へ供給される。
The bottom of the
混合ユニット134は、給水経路132から貯湯槽給水経路136へ流れる水道水の一部を混合バイパス経路133に分岐させて、貯湯槽給湯経路114から給湯経路122へ流れる湯に混合する。給水経路132、貯湯槽給水経路136および混合バイパス経路133の接続部分には混合サーボ弁135が設けられており、貯湯槽給水経路136の開度と混合バイパス経路133の開度が調整される。給湯時には、混合ユニット134から貯湯槽110の底部へ給水される水道水の流量と、貯湯槽110の上部から混合ユニット134へ出湯される湯の流量は等しい。従って、混合サーボ弁135によって貯湯槽給水経路136へ分岐する水道水の流量と混合バイパス経路133へ分岐する水道水の流量の比率を調節することによって、貯湯槽給湯経路114からの湯と混合バイパス経路133からの水道水の混合比率を調節することができる。
The
給水経路132には、給水サーボ128と給水流量センサ130が設けられている。給水サーボ128はコントローラ180によって制御されるステッピングモータを内蔵しており、これが駆動されることによって、給水経路132の開度が調整されて、給水経路132を流れる水の流量が調整される。給水流量センサ130は給水経路132を流れる水道水の流量を検出して、コントローラ180へ出力する。
In the
熱源機140は、必要に応じて貯湯槽110の湯水を加熱する。貯湯槽110の湯水は、貯湯槽110の中間高さから熱源機経路120に汲み出されて、熱源機140に送られる。以下では熱源機経路120と貯湯槽110の接続部分における貯湯槽110の水位を規定水位という。熱源機140は貯湯槽110の規定水位よりも高い位置に配置されている。熱源機経路120は、貯湯槽110の規定水位から下方に向けて伸び、U字型に屈曲して、上方向に伸びて熱源機140に到達する経路である。熱源機140で加熱された湯は、貯湯槽110の頂部に戻される。
The
循環ポンプ138は、コントローラ180によって制御されており、これが駆動されることによって貯湯槽110から熱源機経路120に湯水が汲み出されて、熱源機140へ送られる。循環ポンプ138は、熱源機経路120において、貯湯槽110の規定水位よりも低い位置に設けられている。
循環流量センサ108は、熱源機経路120を流れる湯水の流量を検出する。循環流量センサ108で検出された流量は、コントローラ180へ送信される。循環流量センサ108は、熱源機経路120において、貯湯槽110の規定水位よりも低く、かつ循環ポンプ138よりも高い位置に設けられている。
The
The circulation
給湯システム100では、熱源機140で加熱された湯を直接的に混合ユニット134や給湯栓124に送ることなく、一旦貯湯槽110の頂部に戻し、貯湯槽110の頂部から給湯を行う構成としている。このような構成とすることによって、熱源機140の出口における湯温が急変した場合であっても、貯湯槽110の規定水位より上方の部分がバッファタンクとしての役割を果たし、給湯温度の急変が抑制される。給湯栓124に安定した湯温で給湯することができる。
In the hot
熱源機140から貯湯槽110へ戻る経路は、暖房熱交換経路142と、暖房バイパス経路150に分岐している。暖房熱交換経路142には第1制御弁148が設けられており、暖房バイパス経路150には第2制御弁152が設けられている。第1制御弁148と第2制御弁152は、いずれもソレノイドを内蔵した電磁弁であって、循環ポンプ138を駆動する際には、何れか一方が開かれ、他方が閉じられるように、コントローラ180によって制御される。暖房端末機160における暖房あるいは風呂の浴槽170の追い焚きが行われる場合には、第1制御弁148が開かれ、行われていない場合には、第2制御弁152が開かれる。
The path returning from the
暖房熱交換経路142には、暖房熱交換器144が設けられている。暖房熱交換器144では、熱源機140で加熱されて貯湯槽110へ戻る湯と、暖房端末機160の熱源として利用される熱媒としての水との間で熱交換が行われる。
A
暖房端末機160は、エアコンや床暖房機といった、高温の湯を熱源として利用する暖房器具である。暖房端末機160の熱媒として利用される水は、シスターン154に貯えられており、暖房ポンプ156の駆動によって暖房循環経路158を流れて、暖房熱交換器144、暖房端末機160、シスターン154の順に循環する。
The
シスターン154には、必要に応じて、貯湯槽110から湯水が供給される。コントローラ180がシスターン給水弁118を開くと、貯湯槽110内の湯水が熱源機経路120とシスターン給水経路116を経由してシスターン154へ流入する。シスターン給水経路116は、熱源機経路120の循環流量センサ108よりも下流から分岐して、貯湯槽110の頂部よりも高い位置を通って、シスターン154の上方で開口している。
Hot water is supplied to the
シスターン154内には、コントローラ180に接続された水位電極146が配設されている。水位電極146は棒状のハイレベルスイッチ146aとローレベルスイッチ146bとを備えている。ハイレベルスイッチ146aの下端はシスターン154の水位の上限に位置しており、ローレベルスイッチ146bの下端はシスターン154の水位の下限に位置している。これらのハイレベルスイッチ146aとローレベルスイッチ146bは、その下端が水に触れているとオン信号を出力する。
A
コントローラ180は、給湯システム100が通常の運転を行っている際には、ローレベルスイッチ146bがオン信号を出力していない間はシスターン給水弁118を開くように制御し、ハイレベルスイッチ146aがオン信号を出力したときにはシスターン給水弁118を閉じるように制御する。即ち、シスターン154内の水位は、コントローラ180によって上限水位と下限水位の間に維持される。
When the hot
暖房循環経路158の暖房熱交換器144と暖房端末機160の間から、追い焚き経路162が分岐している。追い焚き経路162は、暖房熱交換器144で加熱された熱媒としての湯が、追い焚き熱交換器164を経由してシスターン154へ戻る流路を形成する。追い焚き経路162には追い焚き熱動弁166が設けられている。追い焚き熱動弁166の開閉は、コントローラ180によって制御される。
A reheating
風呂の浴槽170には風呂循環経路168が接続されている。風呂循環経路168には風呂循環ポンプ172が設けられている。コントローラ180によって風呂循環ポンプ172が駆動されると、浴槽170から風呂循環経路168に湯が吸い出される。浴槽170から吸い出された湯は、追い焚き熱交換器164で加熱されて、浴槽170に戻される。
A
風呂循環経路168は、注湯電磁弁174を介して給湯経路122に連通しており、注湯電磁弁174を開くことで、浴槽170への湯張りが行われる。注湯電磁弁174はコントローラ180によって制御される。
The
リモコン182は、表示板と操作スイッチを備えている。利用者はリモコン182を操作して、給湯システム100の主電源のON/OFFや、各種の運転モードの開始/終了や、給湯設定温度、暖房設定温度および風呂設定温度等を入力することができる。また、リモコン182には貯湯槽110への水張りを実行する水張りスイッチが設けられている。リモコン182はコントローラ180と通信可能であって、利用者の操作内容をコントローラ180へ送信する。
The
コントローラ180は、制御プログラムを記憶している。コントローラ180には、リモコン182の操作信号と、各種流量センサと各種サーミスタの検出信号等が入力される。コントローラ180は、入力された信号を制御プログラムで処理し、各種ポンプ、各種弁、バーナ等を制御する。
The
給湯システム100は、貯湯槽110に湯水が貯えられた状態で給湯や暖房、風呂の追い焚き等の運転を行う。従って、給湯システム100が新たに設置されたときには、貯湯槽110に水張りをする必要がある。また、利用者が長期間不在になる場合など、給湯システム100が長期間利用されない場合には、貯湯槽110から水抜きが行われる。その後、再び給湯システム100を利用する際には、再び貯湯槽110へ水張りをする必要がある。
The hot
貯湯槽110への水張りは、シスターン給水弁118と給水サーボ128を開くことで行われる。貯湯槽110への水張りが開始されると、給水経路132と貯湯槽給水経路136を経由して貯湯槽110に水が供給され、貯湯槽110内の水位上昇に伴って、貯湯槽110内のエアが熱源機経路120に押し出されて、シスターン給水経路116を経てシスターン154に流れ出す。その後、貯湯槽110内の水位が上昇して、貯湯槽110の規定水位まで達すると、貯湯槽110から熱源機経路120に水が溢れ出て、循環ポンプ138および循環流量センサ108を水が通過する。ここで給水を止めずに、さらに貯湯槽110内の水位が上昇していくと、貯湯槽110が満水状態となって、さらに給水を続けると、シスターン給水経路116を経てシスターン154に水が流れ込むことになる。本実施例の給湯システム100では、貯湯槽110への水張りを開始する時点でのシスターン154の水位に応じて、水張りの終了判定の方式を決定する。水張りを開始する時点でシスターン154が上限水位に達していなければ、シスターン154の水位電極146によって水位の上昇を検出した時点で、貯湯槽110の水張り運転を終了する。水張りを開始する時点でシスターン154が上限水位に達している場合には、貯湯槽110が規定水位に達した時点でシスターン給水弁118を閉じて、貯湯槽110の水張り運転を終了する。貯湯槽110が規定水位に達したか否かは、後述するように、循環流量センサ108の検出値から判断される。なお、貯湯槽110が規定水位に達して、貯湯槽110への水張り運転を終了した後も、給湯の開始に備えて給水サーボ128は開いている。このため、給湯栓124や注湯電磁弁174が開かれると、給水圧力によって貯湯槽110内のエアが給湯栓124や注湯電磁弁174から流出して、貯湯槽110が満水状態となり、その後に貯湯槽110から給湯栓124や注湯電磁弁174に湯水が供給される。
The
以下では貯湯槽110への水張り運転について、図2のフローチャートを参照しながら説明する。コントローラ180は、リモコン182の水張スイッチがオンにされることによって、図2の水張り運転を開始する。
Hereinafter, the water filling operation to the
ステップS202では、水位電極146のハイレベルスイッチ146aの出力信号から、シスターン154が上限水位に達しているか否かを判断する。シスターン154が上限水位に達している場合(YESの場合)、シスターン154の水位電極146を用いた水張りの終了判定を行うことができず、循環流量センサ108を用いた水張りの終了判定を行う必要があるため、処理はステップS204へ進む。
In step S202, it is determined from the output signal of the
ステップS204では、シスターン給水弁118を開く。ステップS206では、給水サーボ128を全開にする。これによって、給水経路132と貯湯槽給水経路136を経由して貯湯槽110へ水道水の供給が開始されて、貯湯槽110への水張りが開始される。
In step S204, the cistern
ステップS206で給水サーボ128を開いた後、ステップS208では、循環水量センサ108の検出値についての積算を開始する。ステップS210では、循環水量センサ108の検出値の積算値が、所定のしきい値に達するまで待機する。本実施例では、積算値についてのしきい値は1.0リットルである。ステップS210で積算値が1.0リットル以上となると(YESとなると)、貯湯槽110から熱源機経路120に水かエアの何れかが流れたと判断して、ステップS212へ進む。
After opening the
ステップS212では、給水サーボ128を閉じる。ステップS214では、シスターン給水弁118を閉じる。これによって、貯湯槽110への給水が中断されて、貯湯槽110からの水やエアは、外部へ流出しない状態となる。
In step S212, the
ステップS216では、第2制御弁152を開く。ステップS218では、循環ポンプ138を駆動する。この時点で、もし貯湯槽110から熱源機経路120に水が溢れ出していれば、熱源機経路120内の水は熱源機140、暖房バイパス経路150および貯湯槽110の順に循環する。従って、循環水量センサ108で流量が検出される。逆に、この時点で、もし貯湯槽110から熱源機経路120に水が溢れ出していなければ、熱源機経路120には何も循環せず、循環水量センサ108で流量は検出されない。
In step S216, the
ステップS220では、循環水量センサ108の検出値が所定のしきい値以上か否かを判断する。本実施例では、検出値のしきい値は10リットル/minである。検出値が10リットル/min以上の場合(YESの場合)、貯湯槽110から熱源機経路120に水が溢れ出していると判断される。従って、貯湯槽110の水位が規定水位にまで達しており、貯湯槽110へのこれ以上の水張りは不要と判断して、処理はステップS222へ進む。
In step S220, it is determined whether or not the detected value of the circulating
ステップS222では、循環ポンプ138を停止する。ステップS224では、第2制御弁152を閉じる。これによって、貯湯槽110、熱源機経路120、熱源機140および暖房バイパス経路150を経由する水の循環が停止される。
ステップS226では、給湯栓124や風呂の浴槽170への給湯の開始に備えて給水サーボ128を全開にして、貯湯槽110への水張り運転を終了する。
In step S222, the
In step S226, the
ステップS220で検出値が10リットル/minに満たない場合(NOの場合)、貯湯槽110から熱源機経路120に水が流れ込んいないと判断される。従って、ステップS210で検出された循環水量センサ108の検出値の積算値は、貯湯槽110から熱源機経路120へ水が流れた結果ではなく、貯湯槽110から熱源機経路120へエアが流れた結果であると判断される。この場合には、いまだ貯湯槽110内には高圧のエアが残存している可能性があるため、処理は図3のステップS302へ進み、貯湯槽110からのエア抜きを行う。
When the detected value is less than 10 liters / min in step S220 (in the case of NO), it is determined that water does not flow from the
図3のステップS302では、循環ポンプ138を停止する。ステップS304では、第2制御弁152を閉じる。
In step S302 of FIG. 3, the
ステップS306では、シスターン給水弁118を開く。給水サーボ128は図2のステップS212で閉じられているため、図3のステップS306では、貯湯槽110内には給水がなされず、貯湯槽110内の高圧のエアが熱源機経路120およびシスターン給水経路116を経由して、徐々にシスターン154に流れ出ていく。
In step S306, the cistern
ステップS308では、循環水量センサ108の検出値が0.5リットル/minを下回るまで待機する。貯湯槽110の高圧のエアが抜けて、循環水量センサ108の検出値が0.5リットル/minに満たなくなると(YESとなると)、貯湯槽110への水張りを再開するために、処理は図2のステップS206へ戻る。
In step S308, it waits until the detected value of the circulating
図2のステップS202で、シスターン154が上限水位に達していない場合(NOの場合)には、上記した循環水量センサ108を用いた水張りの終了判定ではなく、シスターン154の水位電極146を用いた水張りの終了判定を行う。この場合、処理は図4のステップS402に進む。
In step S202 of FIG. 2, when the cis-
図4のステップS402では、シスターン給水弁118を開く。ステップS404では、給水サーボ128を全開にする。これによって、給水経路132と貯湯槽給水経路136を経由して貯湯槽110へ水道水が供給されて、貯湯槽110への水張りが開始される。貯湯槽110内の水位上昇に伴って、貯湯槽110内のエアが熱源機経路120に押し出されて、シスターン給水経路116を経てシスターン154に流れ出す。シスターン154にエアが流れ出しても、シスターン154の水位は変わらないため、水位電極146では水位上昇は検出されず、貯湯槽110への給水が継続される。その後、貯湯槽110が規定水位に達すると、貯湯槽110から熱源機経路120に水が溢れ出す。しかしながら、シスターン給水経路116は貯湯槽110の頂部よりも高い位置を通っているため、貯湯槽110が満水状態となるまでは、熱源機経路120に溢れ出した水がシスターン給水経路116を流れることはない。その後さらに貯湯槽110への給水が行われて貯湯槽110が満水状態となり、さらに貯湯槽110への給水が行われると、熱源機経路120に溢れ出した水はシスターン給水経路116を経由してシスターン154に流れ込む。
In step S402 of FIG. 4, the cistern
ステップS406では、シスターン154が上限水位に達するまで待機する。シスターン154が上限水位に達すると(YESとなると)、貯湯槽110からシスターン154に水が流れ込んでいると判断される。従って、貯湯槽110へのこれ以上の水張りは不要と判断して、処理はステップS408へ進む。
In step S406, the system waits until the
ステップS408では、シスターン給水弁118を閉じて、水張り運転を終了する。この場合にも、給湯栓124や風呂の浴槽170への給湯の開始に備えて給水サーボ128は開いたままとされる。
In step S408, the cistern
本実施例の給湯システム100では、貯湯槽110への水張りを開始するときにシスターン154の水位を判定し、シスターン154が上限水位に達していない場合には、シスターン154の水位電極146を利用して水張りの終了判定を行い、シスターン154が上限水位に達している場合には、循環水量センサ108を利用して水張りの終了判定を行う。水張り開始時のシスターン154の貯水状況に応じて、貯湯槽110への水張りの終了判定の方式を適切に選択して、貯湯槽110への水張りを行うことができる。
In the hot
本実施例の給湯システム100では、シスターン154が上限水位に達している場合には、シスターン給水弁118を閉じて循環ポンプ138を駆動した状態での循環水量センサ108の検出値に基いて、貯湯槽110への水張りの終了判定を行う。給水によって貯湯槽110が規定水位に達して、熱源機経路120に水が溢れ出ている場合には、循環ポンプ138を駆動することで熱源機経路120の水が循環して、循環水量センサ108で水の流量が検出される。貯湯槽110に十分に水張りが行われていない場合には、循環ポンプ138を駆動しても熱源機経路120には水が循環しないため、循環水量センサ108では流量が検出されない。従って、循環水量センサ108の検出値から、貯湯槽110への水張りの終了判定を確実に行うことができる。
In the hot
なお上記実施例では、ステップS220で循環ポンプ138を駆動した状態での熱源機経路120の水の循環を検出する際に、給水サーボ128とシスターン給水弁118の両方を閉じた状態としておく(ステップS212およびS214を参照のこと)例を説明したが、給水サーボ128は開いた状態のままとして、シスターン給水弁118のみを閉じた状態としておいてもよい。
In the above embodiment, both the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
100:給湯システム
102:発電ユニット
104:排熱回収ポンプ
106:排熱回収熱交換器
108:循環水量センサ
110:貯湯槽
114:貯湯槽給湯経路
116:シスターン給水経路
118:シスターン給水弁
122:給湯経路
124:給湯栓
126:減圧弁
128:給水サーボ
130:給水流量センサ
132:給水経路
133:混合バイパス経路
134:混合ユニット
135:混合サーボ弁
136:貯湯槽給水経路
138:循環ポンプ
140:熱源機
142:暖房熱交換経路
144:暖房熱交換器
148:第1制御弁
150:暖房バイパス経路
152:第2制御弁
154:シスターン
156:暖房ポンプ
158:暖房循環経路
160:暖房端末機
162:追い焚き経路
164:追い焚き熱交換器
166:追い焚き熱動弁
168:風呂循環経路
170:浴槽
172:風呂循環ポンプ
174:注湯電磁弁
180:コントローラ
182:リモコン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Hot water supply system 102: Electric power generation unit 104: Waste heat recovery pump 106: Waste heat recovery heat exchanger 108: Circulating water quantity sensor 110: Hot water storage tank 114: Hot water storage tank hot water supply path 116: Systern water supply path 118: Systern water supply valve 122: Hot water supply Path 124: Hot water tap 126: Pressure reducing valve 128: Water supply servo 130: Water supply flow rate sensor 132: Water supply path 133: Mixing bypass path 134: Mixing unit 135: Mixing servo valve 136: Hot water tank water supply path 138: Circulation pump 140: Heat source machine 142: Heating heat exchange path 144: Heating heat exchanger 148: First control valve 150: Heating bypass path 152: Second control valve 154: Systurn 156: Heating pump 158: Heating circulation path 160: Heating terminal 162: Reheating Path 164: Reheating heat exchanger 166: Reheating thermal valve 168: Bath Ring path 170: Tub 172: bath circulation pump 174: pouring solenoid valve 180: controller 182: remote control
Claims (2)
貯湯槽と、
貯湯槽へ給水する給水経路と、
貯湯槽の規定水位から湯水を汲み出し、汲み出された湯水を貯湯槽の規定水位よりも高い水位へ戻す循環経路と、
循環経路に設けられており、湯水を循環させる循環ポンプと、
循環経路において循環ポンプより下流に設けられた流量検出手段と、
循環経路において循環ポンプと流量検出手段よりも下流から分岐して、給水時に貯湯槽から溢れ出る湯水を排出するオーバーフロー経路と、
オーバーフロー経路を開閉する開閉弁と、
循環ポンプと開閉弁を制御する制御手段と、
操作手段を備えており、
制御手段は、
操作手段が操作されると、開閉弁を開き、
流量検出手段における流量の検出値が第1所定流量を超えると、(1)開閉弁を閉じ、(2)循環ポンプを駆動し、(3)流量検出手段における流量の検出値を取得し、(4)循環ポンプを停止し、(5)上記(3)で取得された流量の検出値が第2所定流量に満たない場合に、再び開閉弁を開くことを特徴とする給湯システム。 A hot water storage system that automatically fills the hot water tank to the specified water level,
A hot water tank,
A water supply route for supplying water to the hot water tank,
A circulation path for pumping hot water from the specified water level of the hot water tank and returning the pumped hot water to a higher water level than the specified water level of the hot water tank;
A circulation pump provided in the circulation path for circulating hot water and water,
A flow rate detection means provided downstream of the circulation pump in the circulation path;
An overflow path that branches from the downstream of the circulation pump and the flow rate detection means in the circulation path, and discharges hot water that overflows from the hot water tank when supplying water;
An on-off valve that opens and closes the overflow path;
Control means for controlling the circulation pump and the on-off valve;
With operating means,
The control means
When the operating means is operated, the on-off valve is opened,
When the detection value of the flow rate in the flow rate detection means exceeds the first predetermined flow rate, (1) the on-off valve is closed, (2) the circulation pump is driven, (3) the detection value of the flow rate in the flow rate detection means is acquired ( 4) A hot water supply system, wherein the circulation pump is stopped, and (5) the on-off valve is opened again when the detected value of the flow rate obtained in (3) above is less than the second predetermined flow rate.
シスターンの水位が所定水位に達しているか否かを検出する水位検出手段をさらに備えており、
制御手段は、
操作手段が操作されたときのシスターンの水位が所定水位に達していない場合には、シスターンの水位が所定水位に達したときに、開閉弁を閉じることを特徴とする、請求項1の給湯システム。 A systern to store hot water discharged from the overflow path,
Water level detecting means for detecting whether or not the water level of the cistern has reached a predetermined water level;
The control means
2. The hot water supply system according to claim 1, wherein when the water level of the cistern when the operation means is operated does not reach a predetermined water level, the on-off valve is closed when the water level of the cistern reaches a predetermined water level. .
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