JP2009174787A - Hot water supply system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology capable of quickly stabilizing a hot water supply temperature at a desired temperature in feedback control of a mixing unit. <P>SOLUTION: A hot water supply system comprises: a hot water storage tank; a water supply passage for supplying water to the hot water storage tank; a hot water supply passage for supplying hot water from the hot water storage tank; a bypass passage as a mixing unit for adjusting a temperature by mixing the water in the water supply passage to the hot water in the hot water supply passage, and branched from the water supply passage and joined to the hot water supply passage while bypassing the hot water storage tank; the mixing unit disposed in the bypass passage and comprising a mixing valve; and a controller for adjusting an opening of the mixing valve. In this hot water supply system, the controller decides the increase and decrease of the opening of the mixing valve on the basis of not only a target mixing ratio and a present mixing ratio in the mixing unit but also a hot water supply flow. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、貯湯式の給湯システムに関する。   The present invention relates to a hot water storage type hot water supply 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。貯湯式の給湯システムでは、貯湯されている湯の温度が給湯したい湯の温度よりも高い場合に、混合ユニットを用いて湯と水を混合して、所望の温度にまで調温してから給湯する。   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. In the hot water storage type hot water supply system, when the temperature of the hot water stored is higher than the temperature of the hot water to be supplied, the hot water and water are mixed using a mixing unit and adjusted to the desired temperature before hot water supply. To do.

貯湯式の給湯システムにおいて、混合ユニットは、貯湯槽の下部へ水道水を供給する給水経路から分岐して、貯湯槽の上部から湯を供給する給湯経路に合流するバイパス経路と、給水経路とバイパス経路の分岐部、または給湯経路とバイパス経路の合流部に設けられた混合弁を備えている。以下では給水経路から貯湯槽を経て給湯経路に至る経路を湯側経路とよび、給水経路からバイパス経路を経て給湯経路に至る経路を水側経路とよぶ。混合弁はその開度が調整可能であって、開度を変化させることにより、湯と水の混合比率を調節する。このような給湯システムでは、給水経路や給湯経路の各所に設けられたサーミスタの検出値に基づいて、給湯温度が所望の温度となるように、混合弁の開度を調整する。   In the hot water storage type hot water supply system, the mixing unit branches from a water supply path that supplies tap water to the lower part of the hot water tank and joins the hot water supply path that supplies hot water from the upper part of the hot water tank, and the water supply path and bypass The mixing valve provided in the branch part of a path | route or the junction part of a hot water supply path | route and a bypass path | route is provided. Hereinafter, a route from the water supply route through the hot water storage tank to the hot water supply route is referred to as a hot water side route, and a route from the water supply route through the bypass route to the hot water supply route is referred to as a water side route. The opening degree of the mixing valve can be adjusted, and the mixing ratio of hot water and water is adjusted by changing the opening degree. In such a hot water supply system, the opening of the mixing valve is adjusted so that the hot water supply temperature becomes a desired temperature based on the detection values of the thermistors provided in the water supply path and the hot water supply paths.

安定した温度での給湯を速やかに行うためには、混合弁の開度の調整における制御遅れを少なくして、混合ユニットにおける調温を速やかに行う必要がある。特許文献1には、フィードフォワード制御とフィードバック制御を組み合わせて、混合ユニットにおける調温を速やかに行って、安定した温度での給湯を速やかに行う技術が開示されている。   In order to quickly supply hot water at a stable temperature, it is necessary to quickly adjust the temperature in the mixing unit by reducing the control delay in adjusting the opening of the mixing valve. Patent Document 1 discloses a technique in which feed-forward control and feedback control are combined to quickly adjust the temperature in a mixing unit and quickly supply hot water at a stable temperature.

特開平7−190483号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-190483

混合ユニットにおける湯と水の混合比率は、混合弁が所定の開度に維持されていても、湯と水を混合した後の給湯流量の大きさに応じて変動する。これは、水側経路がバイパス経路を経由するのに対して、湯側経路が貯湯槽を経由しているために、水側経路と湯側経路で圧力損失特性が大きく異なることに起因する。混合弁が所定の開度に維持されていても、給湯流量が減少すると、水側経路の水は流れるものの、湯側経路の湯があまり流れなくなり、湯に対する水の混合比率は増加する。逆に給湯流量が増加すると、水側経路の水だけでなく、湯側経路の湯も流れるようになり、結果として湯に対する水の混合比率は減少する。混合ユニットでは、湯に対する水の混合比率を直接的に制御することはできず、混合弁の開度を調整することで湯に対する水の混合比率を間接的に制御している。従って、湯に対する水の混合比率に対して給湯流量が及ぼす影響を考慮に入れないと、所望の温度で給湯を行うことができない。   The mixing ratio of hot water and water in the mixing unit varies depending on the hot water flow rate after mixing the hot water and water, even if the mixing valve is maintained at a predetermined opening. This is because the water side path passes through the bypass path, while the hot water side path passes through the hot water storage tank, so that the pressure loss characteristics are greatly different between the water side path and the hot water side path. Even if the mixing valve is maintained at a predetermined opening, when the hot water supply flow rate is reduced, water in the water-side path flows, but hot water in the hot-side path does not flow so much and the mixing ratio of water to hot water increases. Conversely, when the hot water supply flow rate increases, not only the water in the water-side path but also the hot water in the hot-water path flows, and as a result, the mixing ratio of water to the hot water decreases. In the mixing unit, the mixing ratio of water to hot water cannot be directly controlled, and the mixing ratio of water to hot water is indirectly controlled by adjusting the opening of the mixing valve. Therefore, hot water cannot be supplied at a desired temperature unless the influence of the hot water flow rate on the mixing ratio of water to hot water is taken into consideration.

湯に対する水の混合比率に対して給湯流量が及ぼす影響は、混合弁の開度を給湯温度に基づいてフィードバック制御する際の安定性にも影響を及ぼす。給湯流量が小さい場合には、混合弁の開度をわずかに変化させることで、湯に対する水の混合比率は大きく変化する。逆に、給湯流量が大きい場合には、混合弁の開度を多少変化させても、湯に対する水の混合比率はそれほど変化しない。混合弁の開度を現実に検出される給湯温度に基づいてフィードバック制御する場合、混合弁の開度の増減量を適切に設定しておかないと、ハンチングを起こして給湯温度が不安定になったり、所望の温度に安定するまでに長時間を必要とすることになってしまう。   The influence of the hot water supply flow rate on the mixing ratio of water to hot water also affects the stability when the opening of the mixing valve is feedback controlled based on the hot water supply temperature. When the hot water supply flow rate is small, the mixing ratio of water to hot water changes greatly by slightly changing the opening of the mixing valve. Conversely, when the hot water supply flow rate is large, the mixing ratio of water to hot water does not change so much even if the opening of the mixing valve is slightly changed. When feedback control is performed based on the detected hot water temperature of the mixing valve, hunting occurs and the hot water temperature becomes unstable unless the amount of increase or decrease in the mixing valve opening is set appropriately. In other words, it takes a long time to stabilize at a desired temperature.

湯に対する水の混合比率に対して給湯流量が及ぼす影響を排除する方式として、水側経路に付加的な管路抵抗を設けて、水側経路と湯側経路で圧力損失特性を一致させる方式が考えられる。この方式によれば、給湯流量が変動しても、湯側経路からの湯の流量と水側経路からの水の流量が同じように増減するから、湯に対する水の混合比率は一定に保たれる。湯に対する水の混合比率に対して給湯流量が及ぼす影響を排除することができる。
しかしながら、この方式を採用すると、給湯システム全体としての圧力損失が増大してしまうという難点がある。給湯システム全体としての圧力損失が大きいと、水道の給水圧力が低い地域では、給湯流量が極端に少なくなってしまい、利用者の利便性を損ねてしまう。給湯システム全体としての圧力損失を増大することなく、混合ユニットにおける水と湯の混合比率を適切に調整して、所望の温度で安定して速やかに給湯可能な技術が待望されている。
As a method of eliminating the influence of the hot water flow rate on the mixing ratio of water to hot water, there is a method in which an additional pipe resistance is provided in the water side route and the pressure loss characteristics are matched between the water side route and the hot water side route. Conceivable. According to this method, even if the hot water supply flow rate fluctuates, the flow rate of hot water from the hot water side passage and the flow rate of water from the water side route increase and decrease in the same way, so the mixing ratio of water to hot water is kept constant. It is. The influence of the hot water supply flow rate on the mixing ratio of water to hot water can be eliminated.
However, when this method is adopted, there is a problem that the pressure loss of the entire hot water supply system increases. If the pressure loss of the hot water supply system as a whole is large, the hot water supply flow rate is extremely reduced in an area where the water supply pressure of the water supply is low, which impairs the convenience for the user. There is a need for a technique that can adjust water and hot water mixing ratio in a mixing unit appropriately and stably and quickly supply hot water without increasing pressure loss as a whole hot water supply system.

本発明は上記課題を解決する。本発明では、混合ユニットをフィードバック制御する際に、給湯温度を速やかに所望の温度に安定させることが可能な技術を提供する。   The present invention solves the above problems. The present invention provides a technique capable of quickly stabilizing the hot water supply temperature to a desired temperature when feedback controlling the mixing unit.

本発明は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、貯湯槽に給水する給水経路と、貯湯槽から給湯する給湯経路と、給湯経路の湯に給水経路の水を混合して調温する混合ユニットであって、給水経路から分岐して貯湯槽をバイパスして給湯経路に合流するバイパス経路と、バイパス経路に設けられており、開度を変化させることにより湯と水の混合比率を調節する混合弁を備える混合ユニットと、給湯設定温度を取得する設定温度取得手段と、バイパス経路を流れる水の温度を低温水温度として検出する低温水温度検出手段と、バイパス経路が合流するより上流側の給湯経路を流れる湯の温度を高温水温度として検出する高温水温度検出手段と、バイパス経路が合流するより下流側の給湯経路を流れる湯の温度を給湯温度として検出する給湯温度検出手段と、バイパス経路が合流するより下流側の給湯経路を流れる湯の流量を給湯流量として検出する給湯流量検出手段と、混合弁の開度を調整するコントローラを備えている。その給湯システムでは、そのコントローラが、給湯設定温度と低温水温度と高温水温度に基づいて、混合ユニットにおける目標混合比率を計算し、給湯温度と低温水温度と高温水温度に基づいて、混合ユニットにおける現状混合比率を計算し、目標混合比率と現状混合比率と給湯流量に基づいて、混合弁の開度の増減量を決定する。   The present invention is embodied as a hot water supply system. The hot water supply system includes a hot water storage tank, a water supply path for supplying water to the hot water storage tank, a hot water supply path for supplying hot water from the hot water storage tank, and a mixing unit for adjusting the temperature by mixing the water in the water supply path with the hot water in the hot water supply path. A mixing unit provided with a bypass path that branches from the path and bypasses the hot water tank and joins the hot water supply path, and a mixing valve that is provided in the bypass path and adjusts the mixing ratio of hot water and water by changing the opening degree Set temperature acquisition means for acquiring the hot water supply set temperature, low temperature water temperature detection means for detecting the temperature of water flowing through the bypass path as a low temperature water temperature, and hot water flowing through the hot water supply path upstream of the bypass path joining. High temperature water temperature detecting means for detecting the temperature as the high temperature water temperature, hot water temperature detecting means for detecting the temperature of hot water flowing through the hot water supply path on the downstream side where the bypass path joins as hot water supply temperature, Includes a hot water flow rate detecting means for detecting the flow rate of the water flowing through the hot-water supply path downstream of the bypass path merge as hot water flow rate, the controller adjusts the opening of the mixing valve. In the hot water supply system, the controller calculates a target mixing ratio in the mixing unit based on the hot water set temperature, the low temperature water temperature, and the high temperature water temperature, and the mixing unit based on the hot water temperature, the low temperature water temperature, and the high temperature water temperature. Is calculated, and the amount of increase or decrease in the opening of the mixing valve is determined based on the target mixing ratio, the current mixing ratio, and the hot water flow rate.

上記の給湯システムでは、混合ユニットが給湯経路の湯に給水経路の水を混合することで、給湯設定温度に調温された湯を給湯する。コントローラは、給湯設定温度から計算される目標混合比率と、現実の給湯温度から計算される現状混合比率を用いて、フィードバック制御によって混合弁の開度を増減調整する。   In the hot water supply system described above, the mixing unit mixes the hot water in the hot water supply path with the hot water in the hot water supply path, thereby supplying hot water adjusted to the hot water supply set temperature. The controller uses the target mixing ratio calculated from the hot water supply set temperature and the current mixing ratio calculated from the actual hot water supply temperature to increase or decrease the opening of the mixing valve by feedback control.

混合弁の開度を増減させた場合の混合比率の変動は、給湯流量の大きさによって異なる。給湯流量が小さい場合には、混合弁の開度をわずかに増減させるだけで、混合比率は大きく変動する。逆に、給湯流量が大きい場合には、混合弁の開度を多少増減させたとしても、混合比率はそれほど変動しない。フィードバック制御を行う際に、混合弁の開度の増減量が大き過ぎると、ハンチングを起こして、給湯温度が安定しなくなってしまう。逆に、混合弁の開度の増減量が小さ過ぎると、給湯温度を給湯設定温度に安定させるまでに長期間を必要としてしまう。
上記の給湯システムでは、給湯設定温度から計算される目標混合比率と、現実の給湯温度から計算される現状混合比率だけでなく、給湯流量も考慮に入れて、混合弁の開度の増減量が決定される。このような構成を採用することによって、給湯温度を給湯設定温度に速やかに安定させることができる。
The fluctuation of the mixing ratio when the opening degree of the mixing valve is increased or decreased differs depending on the magnitude of the hot water supply flow rate. When the hot water flow rate is small, the mixing ratio fluctuates greatly only by slightly increasing or decreasing the opening of the mixing valve. Conversely, when the hot water supply flow rate is large, the mixing ratio does not vary so much even if the opening of the mixing valve is slightly increased or decreased. When feedback control is performed, if the amount of increase or decrease in the opening of the mixing valve is too large, hunting occurs and the hot water supply temperature becomes unstable. On the contrary, if the increase / decrease amount of the opening degree of the mixing valve is too small, it takes a long time to stabilize the hot water supply temperature at the hot water supply set temperature.
In the above hot water supply system, not only the target mixing ratio calculated from the hot water set temperature and the current mixing ratio calculated from the actual hot water temperature, but also the hot water flow rate is taken into account, the amount of increase or decrease in the opening of the mixing valve is It is determined. By adopting such a configuration, the hot water supply temperature can be quickly stabilized at the hot water supply set temperature.

本発明の給湯システムによれば、混合ユニットをフィードバック制御する際に、給湯温度を速やかに所望の温度に安定させることができる。   According to the hot water supply system of the present invention, when the mixing unit is feedback-controlled, the hot water supply temperature can be quickly stabilized at a desired temperature.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
(形態1) 貯湯槽には、発電ユニットが発電することによって生じる発電熱で加熱された湯が貯湯される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
(Mode 1) Hot water heated by generated heat generated by the power generation unit generating power is stored in the hot water storage tank.

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 water supply system 100 of this embodiment is connected to a power generation unit 102, a heating terminal 160, a bath tub 170, and a hot water tap 124. The hot water supply system 100 includes a hot water storage tank 110, a heat source device 140, a mixing unit 134, a remote controller 182 and a controller 180.

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。発電ユニット102から貯湯槽110の頂部に戻される湯の温度は、排熱回収サーミスタ108によって測定されて、コントローラ180へ出力される。   The power generation unit 102 is a power generation device using a solid polymer fuel cell. The power generation unit 102 generates power according to the power demand. When performing power generation, the power generation unit 102 drives the exhaust heat recovery pump 104. When the exhaust heat recovery pump 104 is driven, water is sucked out from the bottom of the hot water tank 110. The sucked water is heated by the generated heat in the exhaust heat recovery heat exchanger 106 and returned to the top of the hot water tank 110. The temperature of hot water returned from the power generation unit 102 to the top of the hot water tank 110 is measured by the exhaust heat recovery thermistor 108 and output to the controller 180.

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。貯湯槽110の上部には、湯温を検出する貯湯槽サーミスタ112が設けられており、検出された温度はコントローラ180へ出力される。   The hot water storage tank 110 stores hot water heated by the heat generated by the power generation unit 102. The hot water stored in the hot water storage tank 110 is used for hot water supply, heating, bathing, etc. A temperature stratification is formed inside the hot water tank 110, and hot water having a temperature higher than that of the lower part is stored in the upper part of the hot water tank 110. Therefore, even when the amount of heat stored in the hot water tank 110 is small, hot water can be used by discharging the hot water from the upper part of the hot water tank 110. A hot water tank thermistor 112 for detecting the hot water temperature is provided at the upper part of the hot water tank 110, and the detected temperature is output to the controller 180.

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 hot water tank 110 is connected to a water pipe (not shown) via the hot water tank water supply path 136, the mixing unit 134 and the water supply path 132. A pressure reducing valve 126 is provided in the water supply path 132, and the water supply pressure from the water pipe is adjusted. The top of the hot water tank 110 is connected to the hot water tap 124 via the hot water tank hot water supply path 114, the mixing unit 134, and the hot water supply path 122. When the hot water tap 124 is opened, the hot water in the hot water tank 110 is pushed up from the bottom toward the top by the hot water pressure, and the hot water is discharged from the upper part of the hot water tank 110 to the hot water tank hot water supply path 114. Hot water discharged from the hot water storage tank 110 is mixed with tap water by the mixing unit 134, adjusted to a desired temperature, and then supplied to the hot water tap 124.

混合ユニット134は、貯湯槽110の上部から出湯される高温の湯に水道水を混合して、所望の温度に調温する。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が設けられている。混合サーボ弁135は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、貯湯槽給水経路136の開度と混合バイパス経路133の開度が調整されて、貯湯槽給水経路136へ流れる水道水の流量と混合バイパス経路133へ流れる水道水の流量の比率が調整される。混合サーボ弁135はコントローラ180によって制御されており、コントローラ180から指示されるステップ数に応じてステッピングモータを駆動する。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 mixing unit 134 mixes tap water with hot water discharged from the upper part of the hot water tank 110 to adjust the temperature to a desired temperature. The mixing unit 134 branches part of tap water flowing from the water supply path 132 to the hot water tank water supply path 136 to the mixing bypass path 133 and mixes it with hot water flowing from the hot water tank hot water supply path 114 to the hot water supply path 122. A mixing servo valve 135 is provided at a connecting portion of the water supply path 132, the hot water tank water supply path 136, and the mixing bypass path 133. The mixing servo valve 135 has a built-in stepping motor, and when driven, the opening of the hot water tank water supply path 136 and the opening of the mixing bypass path 133 are adjusted, and the tap water flowing to the hot water tank water supply path 136 is flown. And the ratio of the flow rate of the tap water flowing to the mixing bypass path 133 is adjusted. The mixing servo valve 135 is controlled by the controller 180 and drives the stepping motor in accordance with the number of steps instructed from the controller 180. The flow rate of tap water supplied from the mixing unit 134 to the bottom of the hot water tank 110 is equal to the flow rate of hot water discharged from the upper part of the hot water tank 110 to the mixing unit 134. Therefore, by adjusting the ratio of the flow rate of tap water branched to the hot water tank water supply path 136 and the flow rate of tap water branched to the mixed bypass path 133 by the mixing servo valve 135, the hot water and the mixed bypass from the hot water tank hot water supply path 114 are adjusted. The mixing ratio of tap water from the path 133 can be adjusted.

貯湯槽給湯経路114には、貯湯槽給湯電磁弁116と貯湯槽給湯サーミスタ118が設けられている。貯湯槽給湯電磁弁116はコントローラ180によって制御されており、内蔵しているソレノイドが駆動されることによって開閉する。貯湯槽給湯電磁弁116が閉じられている状態では、給湯栓124を開いても貯湯槽110からは出湯せず、給湯栓124には給水経路132および混合バイパス経路133を経由して水道水が供給される。貯湯槽給湯サーミスタ118は貯湯槽給湯経路114を流れる湯の温度(高温水温度)を検出して、コントローラ180へ出力する。   The hot water tank hot water supply path 114 is provided with a hot water tank hot water solenoid valve 116 and a hot water tank hot water thermistor 118. The hot water tank hot water supply electromagnetic valve 116 is controlled by a controller 180, and opens and closes when a built-in solenoid is driven. In the state where the hot water storage tank hot water supply solenoid valve 116 is closed, even if the hot water tap 124 is opened, the hot water storage tank 110 does not discharge hot water, and the hot water tap 124 receives tap water via the water supply path 132 and the mixing bypass path 133. Supplied. The hot water tank hot water supply thermistor 118 detects the temperature of hot water flowing through the hot water tank hot water supply path 114 (high temperature water temperature) and outputs it to the controller 180.

給水経路132には、給水サーミスタ128と給水流量センサ130が設けられている。給水サーミスタ128は給水経路132を流れる水道水の温度を検出して、コントローラ180へ出力する。給水経路132を流れる水道水の温度は、混合バイパス経路を流れる水の温度に等しいから、給水サーミスタ128で検出される温度は、混合バイパス経路を流れる水の温度(低温水温度)に等しい。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。給水経路132から混合ユニット134へ流れる水道水の流量と、混合ユニット134から給湯経路122へ流れる湯の流量は等しいから、給水流量センサ130で検出される流量は、混合ユニット134から給湯される湯の流量(給湯流量)に等しい。   A water supply thermistor 128 and a water supply flow rate sensor 130 are provided in the water supply path 132. The water supply thermistor 128 detects the temperature of the tap water flowing through the water supply path 132 and outputs it to the controller 180. Since the temperature of the tap water flowing through the water supply path 132 is equal to the temperature of the water flowing through the mixing bypass path, the temperature detected by the water supply thermistor 128 is equal to the temperature of the water flowing through the mixing bypass path (low temperature water temperature). The water supply flow rate sensor 130 detects the flow rate of tap water flowing through the water supply path 132 and outputs it to the controller 180. Since the flow rate of tap water flowing from the water supply path 132 to the mixing unit 134 and the flow rate of hot water flowing from the mixing unit 134 to the hot water supply path 122 are equal, the flow rate detected by the water supply flow rate sensor 130 is the hot water supplied from the mixing unit 134. Is equal to the flow rate (hot water flow rate).

給湯経路122には給湯サーミスタ120が設けられている。給湯サーミスタ120は給湯経路122を流れる湯の温度(給湯温度)を検出して、コントローラ180へ出力する。   A hot water supply thermistor 120 is provided in the hot water supply path 122. Hot water supply thermistor 120 detects the temperature of hot water flowing through hot water supply path 122 (hot water supply temperature) and outputs the detected temperature to controller 180.

熱源機140は、必要に応じて貯湯槽110の湯水を加熱する。コントローラ180によって循環ポンプ138が駆動されると、貯湯槽110の中間部から湯水が吸いだされ、熱源機140で加熱された後、貯湯槽110の頂部に戻される。熱源機140の出口近傍には熱源機出口サーミスタ141が設けられている。熱源機出口サーミスタ141は、熱源機140で加熱された湯の温度を検出して、コントローラ180へ出力する。   The heat source unit 140 heats the hot water in the hot water storage tank 110 as necessary. When the circulation pump 138 is driven by the controller 180, hot water is sucked from the intermediate portion of the hot water storage tank 110, heated by the heat source device 140, and then returned to the top of the hot water storage tank 110. Near the outlet of the heat source unit 140, a heat source unit outlet thermistor 141 is provided. The heat source unit outlet thermistor 141 detects the temperature of the hot water heated by the heat source unit 140 and outputs it to the controller 180.

本実施例の給湯システム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の上部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 water supply system 100 of the present embodiment, the hot water heated by the heat source device 140 is not directly sent to the mixing unit 134 or the hot water tap 124, but is temporarily returned to the top of the hot water tank 110, and hot water is supplied from the top of the hot water tank 110. It is configured to do. By adopting such a configuration, even when the hot water temperature at the outlet of the heat source device 140 changes suddenly, the upper part of the hot water storage tank 110 serves as a buffer tank, and a sudden change in the hot water supply temperature is suppressed. Hot water can be supplied to the hot water tap 124 at a stable hot water temperature.

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、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 heat source unit 140 to the hot water storage tank 110 is branched into a heating heat exchange path 142 and a heating bypass path 150. A first control valve 148 is provided in the heating heat exchange path 142, and a second control valve 152 is provided in the heating bypass path 150. The first control valve 148 and the second control valve 152 are both electromagnetic valves with built-in solenoids, and are controlled by the controller 180 so that one of them is opened and the other is closed. The first control valve 148 is opened when the heating terminal 160 is heated or the bath tub 170 is reheated, and the second control valve 152 is opened when it is not.

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(本実施例では水)との間で熱交換が行われる。暖房熱交換経路142の暖房熱交換器144の下流側には、暖房戻りサーミスタ146が設けられている。暖房戻りサーミスタ146は検出された温度をコントローラ180へ出力する。   A heating heat exchanger 144 is provided in the heating heat exchange path 142. In the heating heat exchanger 144, heat exchange is performed between hot water heated by the heat source device 140 and returned to the hot water storage tank 110 and a heat medium (water in this embodiment) used as a heat source of the heating terminal 160. . A heating return thermistor 146 is provided on the downstream side of the heating heat exchanger 144 in the heating heat exchange path 142. The heating return thermistor 146 outputs the detected temperature to the controller 180.

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 heating terminal 160 is a heater that uses high-temperature hot water as a heat source, such as an air conditioner or a floor heater. Water used as a heating medium for the heating terminal 160 is stored in the cistern 154, and flows through the heating circulation path 158 by driving the heating pump 156, so that the heating heat exchanger 144, the heating terminal 160, and the cistern 154 It cycles in order.

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 path 162 is branched from between the heating heat exchanger 144 and the heating terminal 160 in the heating circulation path 158. The reheating path 162 forms a flow path in which hot water as a heating medium heated by the heating heat exchanger 144 returns to the systern 154 via the reheating heat exchanger 164. A reheating heat valve 166 is provided in the reheating path 162. The opening and closing of the reheating heat valve 166 is controlled by the controller 180.

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 bath circulation path 168 is connected to the bath tub 170. A bath circulation pump 172 is provided in the bath circulation path 168. When the bath circulation pump 172 is driven by the controller 180, hot water is sucked out from the bathtub 170 into the bath circulation path 168. The hot water sucked out from the bathtub 170 is heated by the reheating heat exchanger 164 and returned to the bathtub 170.

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 bath circulation path 168 communicates with the hot water supply path 122 via the pouring electromagnetic valve 174, and the hot water filling of the bathtub 170 is performed by opening the pouring electromagnetic valve 174. The pouring solenoid valve 174 is controlled by the controller 180.

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の運転の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。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 remote controller 182 includes a display board and operation switches. The user can operate the remote controller 182 to input ON / OFF of the operation of the hot water supply system 100, start / end of various operation modes, hot water supply set temperature, heating set temperature, bath set temperature, and the like. The remote controller 182 can communicate with the controller 180, and transmits the user's operation content to the controller 180.

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、給水流量センサ130の検出信号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 controller 180 stores a control program. The controller 180 receives an operation signal from the remote controller 182, a detection signal from the feed water flow sensor 130, detection signals from various thermistors, and the like. The controller 180 processes the input signal with a control program, and controls various pumps, various valves, a burner, and the like.

以下では給湯システム100が給湯運転を行う際にコントローラ180が行う処理について、図2のフローチャートを参照しながら説明する。   Below, the process which the controller 180 performs when the hot water supply system 100 performs a hot water supply operation is demonstrated, referring the flowchart of FIG.

ステップS202では、給湯が開始されるまで待機する。本実施例では、給水流量センサ130で検出される給湯流量が2.7リットル/分以上となった時点で、給湯が開始されたと判断する。給湯が開始されると(ステップS202でYESとなると)、ステップS204に進む。   In step S202, the process waits until hot water supply is started. In this embodiment, it is determined that the hot water supply is started when the hot water supply flow rate detected by the water supply flow rate sensor 130 becomes 2.7 liters / minute or more. When hot water supply is started (YES in step S202), the process proceeds to step S204.

ステップS204では、貯湯槽給湯電磁弁116を開く。これによって、貯湯槽110内の上部に貯められていた温水が貯湯槽給湯経路114に送り出される。   In step S204, the hot water storage tank hot water supply electromagnetic valve 116 is opened. As a result, the hot water stored in the upper part of the hot water tank 110 is sent out to the hot water tank hot water supply path 114.

ステップS206では、熱源機140による湯の加熱が必要か否かを判断するために、貯湯槽サーミスタ112の検出温度をしきい値と比較する。本実施例では、貯湯槽サーミスタ112の検出温度が60℃以上であれば(ステップS206でYESであれば)、貯湯槽110内の温水を加熱することなく給湯に利用することが可能とみなされる。このような場合、ステップS210に進み、非燃焼給湯運転が行われる。非燃焼給湯運転では、熱源機140のバーナを燃焼させず、循環ポンプ138も駆動されない。なお、給湯運転と並行して暖房運転や風呂の追い焚き運転が行われている場合には、熱源機140と循環ポンプ138はすでに駆動されている。このような場合には、非燃焼給湯運転であっても、熱源機140と循環ポンプ138をあえて停止させることはなく、そのまま駆動させる。   In step S206, the temperature detected by the hot water tank thermistor 112 is compared with a threshold value in order to determine whether or not the heating of the hot water by the heat source device 140 is necessary. In this embodiment, if the detected temperature of the hot water tank thermistor 112 is 60 ° C. or higher (YES in step S206), it is considered that the hot water in the hot water tank 110 can be used for hot water supply without heating. . In such a case, the process proceeds to step S210, and the non-combustion hot water supply operation is performed. In the non-combustion hot water supply operation, the burner of the heat source unit 140 is not combusted, and the circulation pump 138 is not driven. In addition, when the heating operation or the reheating operation of the bath is performed in parallel with the hot water supply operation, the heat source device 140 and the circulation pump 138 are already driven. In such a case, even in the non-combustion hot water supply operation, the heat source device 140 and the circulation pump 138 are not stopped and are driven as they are.

貯湯槽サーミスタ112の検出温度が60℃未満であれば(ステップS206でNOであれば)、貯湯槽110内の温水を加熱することなく給湯に利用することが不可能とみなされる。このような場合、ステップS208に進み、燃焼給湯運転が行われる。燃焼給湯運転では、循環ポンプ138を駆動し、熱源機140のバーナを点火する。第1制御弁148と第2制御弁152の両者が閉じられていたら、第2制御弁152を開く。これによって、貯湯槽110の中間部から湯水が吸い出されて、熱源機140で加熱される。熱源機140のバーナの燃焼量は、熱源機出口サーミスタ141の検出温度が65℃となるように制御される。熱源機140で加熱された湯は、貯湯槽110の頂部に戻される。   If the temperature detected by hot water tank thermistor 112 is less than 60 ° C. (NO in step S206), it is considered impossible to use hot water in hot water tank 110 for heating without heating. In such a case, the process proceeds to step S208, and the combustion hot water supply operation is performed. In the combustion hot water supply operation, the circulation pump 138 is driven and the burner of the heat source unit 140 is ignited. If both the first control valve 148 and the second control valve 152 are closed, the second control valve 152 is opened. As a result, hot water is sucked out from the intermediate portion of the hot water tank 110 and heated by the heat source device 140. The combustion amount of the burner of the heat source unit 140 is controlled so that the temperature detected by the heat source unit outlet thermistor 141 is 65 ° C. The hot water heated by the heat source device 140 is returned to the top of the hot water storage tank 110.

ステップS210では、貯湯槽給湯サーミスタ118で検出される高温水温度と、給水サーミスタ128で検出される低温水温度と、リモコン182に入力された給湯設定温度に基づいて、混合ユニット134における目標混合比率を計算する。目標混合比率は次式で計算される。
目標混合比率=(高温水温度−給湯設定温度)/(給湯設定温度−低温水温度)
In step S210, the target mixing ratio in the mixing unit 134 is based on the hot water temperature detected by the hot water storage tank hot water thermistor 118, the low temperature water temperature detected by the hot water thermistor 128, and the hot water set temperature input to the remote controller 182. Calculate The target mixing ratio is calculated by the following formula.
Target mixing ratio = (high temperature water temperature−hot water set temperature) / (hot water set temperature−low temperature water temperature)

ステップS212では、ステップS210で計算された目標混合比率と、給湯水量センサ130で検出される給湯流量に基づいて、混合サーボ弁135に指示するステップ数を計算する。   In step S212, the number of steps to be instructed to the mixing servo valve 135 is calculated based on the target mixing ratio calculated in step S210 and the hot water supply flow rate detected by the hot water supply amount sensor 130.

図3は混合ユニット134における混合サーボ弁135の開度と混合比率との関係を示している。混合サーボ弁135の開度はコントローラ180から混合サーボ弁135へ指示するステップ数によって定まるため、図3では混合サーボ弁135の開度を混合サーボ弁135へ指示するステップ数で表現している。図3に示すように、混合サーボ弁135へ指示するステップ数が同じ場合であっても、給湯流量の大小に応じて混合比率は変化する。給湯流量が大きい場合、同じ混合比率を実現しようとしても、混合サーボ弁135の開度を大きくしなければならない。逆に、給湯流量が小さい場合、同じ混合比率を実現しようとしても、混合サーボ弁135の開度を小さくしなければならない。これは、混合ユニット134の水側経路が混合バイパス経路133を経由しているのに対し、混合ユニット134の湯側経路が貯湯槽給水経路136、貯湯槽110および貯湯槽給湯経路114を経由しているため、水側経路と湯側経路で圧力損失特性が異なることに起因している。   FIG. 3 shows the relationship between the opening of the mixing servo valve 135 and the mixing ratio in the mixing unit 134. Since the opening degree of the mixing servo valve 135 is determined by the number of steps instructed from the controller 180 to the mixing servo valve 135, the opening degree of the mixing servo valve 135 is expressed by the number of steps instructing the mixing servo valve 135 in FIG. As shown in FIG. 3, even when the number of steps instructed to the mixing servo valve 135 is the same, the mixing ratio changes according to the hot water supply flow rate. When the hot water supply flow rate is large, the opening of the mixing servo valve 135 must be increased even if the same mixing ratio is to be realized. On the contrary, when the hot water supply flow rate is small, the opening degree of the mixing servo valve 135 must be reduced even if the same mixing ratio is to be realized. This is because the water side path of the mixing unit 134 passes through the mixing bypass path 133, whereas the hot water side path of the mixing unit 134 passes through the hot water tank water supply path 136, the hot water tank 110, and the hot water tank hot water supply path 114. As a result, the pressure loss characteristics are different between the water side path and the hot water side path.

コントローラ180は、製品出荷の段階から、代表的な給湯流量の水準として、3リットル/分、6リットル/分、9リットル/分、12リットル/分のそれぞれの場合について、混合サーボ弁135へ指示するステップ数と混合ユニット134で実現される混合比率の対応関係を記憶している。コントローラ180は、給湯水量センサ130で検出される給湯流量と、ステップS210で計算された目標混合比率に基づいて、混合サーボ弁135へ指示するステップ数を計算する。   From the stage of product shipment, the controller 180 instructs the mixing servo valve 135 for typical hot water supply flow levels of 3 liters / minute, 6 liters / minute, 9 liters / minute, and 12 liters / minute. The correspondence relationship between the number of steps to be performed and the mixing ratio realized by the mixing unit 134 is stored. The controller 180 calculates the number of steps to instruct the mixing servo valve 135 based on the hot water flow rate detected by the hot water supply amount sensor 130 and the target mixing ratio calculated in step S210.

例えば、給湯水量センサ130で検出される給湯流量が4リットル/分の場合には、給湯流量が3リットル/分の場合のステップ数と混合比率の対応関係と、給湯流量が6リットル/分の場合のステップ数と混合比率の対応関係を用いて、内挿法によって給湯流量が4リットル/分の場合のステップ数と混合比率の対応関係を取得する。そして、給湯流量が4リットル/分の場合の対応関係を用いて、目標混合比率に対応するステップ数を計算する。
なお本実施例では、検出された給湯流量が3リットル/分よりも小さい場合には、3リットル/分の場合の対応関係をそのまま用いる。検出された給湯流量が12リットル/分より大きい場合には、12リットル/分の場合の対応関係をそのまま用いる。
For example, when the hot water flow rate detected by the hot water supply amount sensor 130 is 4 liters / minute, the correspondence between the number of steps and the mixing ratio when the hot water flow rate is 3 liters / minute, and the hot water flow rate is 6 liters / minute. Using the correspondence between the number of steps and the mixing ratio, the correspondence between the number of steps and the mixing ratio when the hot water flow rate is 4 liters / minute is obtained by interpolation. Then, the number of steps corresponding to the target mixture ratio is calculated using the correspondence when the hot water supply flow rate is 4 liters / minute.
In the present embodiment, when the detected hot water supply flow rate is smaller than 3 liters / minute, the correspondence in the case of 3 liters / minute is used as it is. If the detected hot water flow rate is greater than 12 liters / minute, the correspondence in the case of 12 liters / minute is used as it is.

ステップS214では、ステップS212で計算された目標混合比率に対応するステップ数を混合サーボ弁135へ指示し、実際に混合サーボ弁135を駆動する。これによって、混合サーボ弁135の開度が調整される。   In step S214, the mixing servo valve 135 is instructed to the number of steps corresponding to the target mixing ratio calculated in step S212, and the mixing servo valve 135 is actually driven. Thereby, the opening degree of the mixing servo valve 135 is adjusted.

ステップS210からステップS214までの処理によって、給湯設定温度での給湯が行われる目標混合比率を実現するように、混合サーボ弁135の開度が調整される。ステップS210からステップS214までの処理は、給湯サーミスタ120で検出される給湯温度に関わらず、フィードフォワード制御によって行われる。フィードバック制御によって混合サーボ弁135の開度を調整する場合に比べて、速やかに目標混合比率を実現するような開度への調整が行われる。   By the processing from step S210 to step S214, the opening degree of the mixing servo valve 135 is adjusted so as to realize the target mixing ratio at which hot water supply is performed at the hot water supply set temperature. The processing from step S210 to step S214 is performed by feedforward control regardless of the hot water supply temperature detected by hot water supply thermistor 120. Compared with the case where the opening degree of the mixing servo valve 135 is adjusted by feedback control, the opening degree is adjusted so as to realize the target mixing ratio more quickly.

ステップS216では、給湯が終了したか否かを判断する。本実施例では、給水流量センサ130の検出流量が2.0リットル/分以下となった時点で、給湯が終了したと判断する。給湯が終了していない場合(ステップS216でNOの場合)、ステップS218へ進む。給湯が終了したと判断されると(ステップS216でYESとなると)、ステップS226へ進む。   In step S216, it is determined whether or not hot water supply has been completed. In the present embodiment, it is determined that the hot water supply is finished when the detected flow rate of the feed water flow rate sensor 130 becomes 2.0 liters / minute or less. If the hot water supply has not been completed (NO in step S216), the process proceeds to step S218. If it is determined that the hot water supply has been completed (YES in step S216), the process proceeds to step S226.

ステップS218の処理を行う時点では、ステップS210からステップS214までのフィードフォワード制御によって、混合サーボ弁135の開度はすでに調整されている。しかしながら、個々のセンサの検出誤差や、混合サーボ弁135の特性のばらつきに起因して、給湯サーミスタ120で検出される実際の給湯温度が給湯設定温度と一致していない場合がある。そこで、ステップS218以降の処理では、給湯サーミスタ120で検出される給湯温度に基づくフィードバック制御によって、混合サーボ弁135の開度を調整する。   At the time of performing the process of step S218, the opening degree of the mixing servo valve 135 has already been adjusted by the feedforward control from step S210 to step S214. However, the actual hot water supply temperature detected by the hot water supply thermistor 120 may not match the hot water supply set temperature due to detection errors of individual sensors and variations in the characteristics of the mixing servo valve 135. Therefore, in the processing after step S218, the opening degree of the mixing servo valve 135 is adjusted by feedback control based on the hot water supply temperature detected by the hot water supply thermistor 120.

ステップS218では、貯湯槽給湯サーミスタ118で検出される高温水温度と、給水サーミスタ128で検出される低温水温度と、リモコン182に入力された給湯設定温度に基づいて、混合ユニット134における目標混合比率を計算する。目標混合比率は次式で計算される。
目標混合比率=(高温水温度−給湯設定温度)/(給湯設定温度−低温水温度)
In step S218, the target mixing ratio in the mixing unit 134 is based on the hot water temperature detected by the hot water tank hot water thermistor 118, the low temperature water temperature detected by the hot water thermistor 128, and the hot water set temperature input to the remote controller 182. Calculate The target mixing ratio is calculated by the following formula.
Target mixing ratio = (high temperature water temperature−hot water set temperature) / (hot water set temperature−low temperature water temperature)

ステップS220では、貯湯槽給湯サーミスタ118で検出される高温水温度と、給水サーミスタ128で検出される低温水温度と、給湯サーミスタ120で検出される給湯温度に基づいて、混合ユニット134における現状の混合比率を計算する。現状混合比率は次式で計算される。
現状混合比率=(高温水温度−給湯温度)/(給湯温度−低温水温度)
In step S220, the current mixing in the mixing unit 134 is performed based on the high-temperature water temperature detected by the hot-water tank hot-water thermistor 118, the low-temperature water temperature detected by the hot-water thermistor 128, and the hot-water temperature detected by the hot-water thermistor 120. Calculate the ratio. The current mixing ratio is calculated by the following formula.
Current mixing ratio = (high temperature water temperature−hot water temperature) / (hot water temperature−low temperature water temperature)

ステップS222では、ステップS218で計算された目標混合比率と、ステップS220で計算された現状混合比率と、給湯水量センサ130で検出される給湯流量に基づいて、混合サーボ弁135へのステップ数指示値に付与するフィードバック量を計算する。   In step S222, based on the target mixing ratio calculated in step S218, the current mixing ratio calculated in step S220, and the hot water flow rate detected by the hot water supply amount sensor 130, the step number instruction value to the mixing servo valve 135 is indicated. Calculate the amount of feedback given to.

ステップS212に関して詳述したように、コントローラ180は、代表的な給湯流量の水準として、3リットル/分の場合、6リットル/分の場合、9リットル/分の場合、12リットル/分の場合のそれぞれの場合について、混合サーボ弁135へ指示するステップ数と混合ユニット134で実現される混合比率の対応関係を記憶している。   As described in detail with respect to step S212, the controller 180 sets the typical hot water supply flow rate level at 3 liters / minute, at 6 liters / minute, at 9 liters / minute, at 12 liters / minute. In each case, the correspondence relationship between the number of steps instructed to the mixing servo valve 135 and the mixing ratio realized by the mixing unit 134 is stored.

ステップS222では、まずコントローラ180は、給湯水量センサ130で検出される給湯流量と、ステップS218で計算された目標混合比率に基づいて、目標混合比率に対応するステップ数を計算する。次いでコントローラ180は、給湯水量センサ130で検出される給湯流量と、ステップS220で計算された現状混合比率に基づいて、現状混合比率に対応するステップ数を計算する。そしてコントローラ180は、目標混合比率に対応するステップ数と、現状混合比率に対応するステップ数の差を算出して、その差に応じたステップ数増減量を設定する。   In step S222, first, the controller 180 calculates the number of steps corresponding to the target mixing ratio based on the hot water flow rate detected by the hot water supply amount sensor 130 and the target mixing ratio calculated in step S218. Next, the controller 180 calculates the number of steps corresponding to the current mixing ratio based on the hot water flow rate detected by the hot water supply amount sensor 130 and the current mixing ratio calculated in step S220. Then, the controller 180 calculates the difference between the number of steps corresponding to the target mixing ratio and the number of steps corresponding to the current mixing ratio, and sets the step number increase / decrease amount according to the difference.

ステップS224では、ステップS222で設定されたステップ数増減量に基づいて、混合サーボ弁135へステップ数の増減を指示して、混合サーボ弁135の開度を調整する。混合サーボ弁135の開度が調整された後、処理はステップS216へ戻る。   In step S224, based on the step number increase / decrease amount set in step S222, the mixing servo valve 135 is instructed to increase or decrease the step number, and the opening degree of the mixing servo valve 135 is adjusted. After the opening degree of the mixing servo valve 135 is adjusted, the process returns to step S216.

ステップS216で給湯が終了したと判断されるまでの間、ステップS216からステップS224までの処理が繰り返される。給湯サーミスタ120で検出される給湯温度に基づいたフィードバック制御が行われ、給湯温度が給湯設定温度に安定していく。   Until it is determined in step S216 that the hot water supply has been completed, the processes from step S216 to step S224 are repeated. Feedback control based on the hot water supply temperature detected by the hot water supply thermistor 120 is performed, and the hot water supply temperature becomes stable at the hot water supply set temperature.

ステップS216で給湯が終了したと判断されると(YESとなると)、ステップS226へ進み、給湯を終了するための処理を行う。ステップS226では、燃焼給湯運転を行っていたか否かが判断される。燃焼給湯運転を行っていた場合(ステップS226でYESの場合)には、ステップS228へ進む。燃焼給湯運転を行っていなかった場合(ステップS226でNOの場合)には、ステップS230へ進む。   If it is determined in step S216 that the hot water supply has been completed (YES), the process proceeds to step S226, and a process for terminating the hot water supply is performed. In step S226, it is determined whether the combustion hot water supply operation has been performed. If the combustion hot water supply operation has been performed (YES in step S226), the process proceeds to step S228. If the combustion hot water supply operation has not been performed (NO in step S226), the process proceeds to step S230.

ステップS228では、熱源機140のバーナを消火し、循環ポンプ138を停止して、ステップS230へ進む。なお、給湯運転と並行して暖房運転や風呂の追い焚き運転が行われている場合には、熱源機140のバーナを消火せず、循環ポンプ138も停止せずに、ステップS230へ進む。   In step S228, the burner of the heat source unit 140 is extinguished, the circulation pump 138 is stopped, and the process proceeds to step S230. If the heating operation or the bath reheating operation is performed in parallel with the hot water supply operation, the burner of the heat source unit 140 is not extinguished, and the circulation pump 138 is not stopped, and the process proceeds to step S230.

ステップS230では、給湯終了後の再給湯を待機し、所定時間経過しても再給湯が行われなければ、ステップS232で貯湯槽給湯電磁弁116を閉じて、ステップS202へ戻る。   In step S230, the system waits for re-heating of hot water after the end of hot water supply. If re-heating is not performed even after a predetermined time has elapsed, the hot water storage tank hot water supply electromagnetic valve 116 is closed in step S232, and the process returns to step S202.

本実施例の給湯システム100では、ステップS210からステップS214までの処理において、混合ユニット134における目標混合比率だけでなく、給湯水量センサ130で検出される給湯流量も考慮して、混合サーボ弁135へ指示するステップ数を計算して、フィードフォワード制御によって混合サーボ弁135の開度を制御する。これによって、給湯流量の大小に関わりなく、速やかに給湯設定温度で給湯を行うことが可能となる。   In the hot water supply system 100 of the present embodiment, in the processing from step S210 to step S214, not only the target mixing ratio in the mixing unit 134 but also the hot water supply flow rate detected by the hot water supply amount sensor 130 is taken into the mixing servo valve 135. The number of steps to be instructed is calculated, and the opening degree of the mixing servo valve 135 is controlled by feedforward control. This makes it possible to quickly supply hot water at the hot water supply set temperature regardless of the size of the hot water supply flow rate.

本実施例の給湯システム100では、ステップS216からステップS224までの繰り返し処理において、混合ユニット134における目標混合比率と現状混合比率だけでなく、給湯水量センサ130で検出される給湯流量も考慮して、混合サーボ弁135へ指示するステップ数増減量を計算して、フィードバック制御によって混合サーボ弁135の開度を制御する。これによって、給湯流量の大小に関わりなく、ハンチングを起こさずに、給湯温度を給湯設定温度まで短時間で安定させることができる。   In the hot water supply system 100 of the present embodiment, in the repetitive processing from step S216 to step S224, not only the target mixing ratio and the current mixing ratio in the mixing unit 134 but also the hot water supply flow rate detected by the hot water supply water amount sensor 130 is considered. The amount of increase / decrease in the number of steps instructed to the mixing servo valve 135 is calculated, and the opening degree of the mixing servo valve 135 is controlled by feedback control. Accordingly, the hot water supply temperature can be stabilized in a short time to the hot water supply set temperature without causing hunting regardless of the hot water supply flow rate.

なお本実施例の給湯システム100では、コントローラ180が代表的な給湯流量の水準ごとの混合比率とステップ数の関係を、製品出荷の段階から記憶している例について説明したが、これらのデータは実際の給湯運転を行っている間に収集してもよい。すなわち、実際に家庭に設置されて給湯運転を行っている間に、貯湯槽給湯サーミスタ118で検出される高温水温度と、給水サーミスタ128で検出される低温水温度と、給湯サーミスタ120で検出される給湯温度に基づいて、混合ユニット134の現状混合比率を計算する。そして、計算された現状混合比率を、給湯水量センサ130で検出される給湯水量と、混合サーボ弁135に指示しているステップ数と関連付けて記憶する。このような構成とすることによって、実際に家庭に設置された状態での混合ユニット134での混合比率と混合サーボ弁135へ指令するステップ数との対応関係を取得することができる。より適切な制御を行うことが可能となる。   In the hot water supply system 100 of the present embodiment, the controller 180 has described an example in which the relationship between the mixing ratio and the number of steps for each level of the representative hot water flow rate is stored from the stage of product shipment. It may be collected during the actual hot water supply operation. That is, the hot water temperature detected by the hot water storage tank hot water thermistor 118, the low temperature water temperature detected by the hot water thermistor 128, and the hot water thermistor 120 are detected while the hot water supply operation is actually performed at home. Based on the hot water supply temperature, the current mixing ratio of the mixing unit 134 is calculated. Then, the calculated current mixing ratio is stored in association with the amount of hot water detected by the hot water amount sensor 130 and the number of steps instructed to the mixing servo valve 135. By adopting such a configuration, it is possible to acquire a correspondence relationship between the mixing ratio in the mixing unit 134 and the number of steps commanded to the mixing servo valve 135 in a state where it is actually installed at home. More appropriate control can be performed.

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.

図1は実施例の給湯システム100の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a hot water supply system 100 according to the embodiment. 図2は給湯システム100における給湯処理を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining hot water supply processing in the hot water supply system 100. 図3は混合ユニット134における混合比率と混合サーボ弁135に指示するステップ数の対応関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a correspondence relationship between the mixing ratio in the mixing unit 134 and the number of steps instructed to the mixing servo valve 135.

符号の説明Explanation of symbols

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:排熱回収サーミスタ
110:貯湯槽
112:貯湯槽サーミスタ
114:貯湯槽給湯経路
116:貯湯槽給湯電磁弁
118:貯湯槽給湯サーミスタ
120:給湯サーミスタ
122:給湯経路
124:給湯栓
126:減圧弁
128:給水サーミスタ
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
141:熱源機出口サーミスタ
142:暖房熱交換経路
144:暖房熱交換器
146:暖房戻りサーミスタ
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
100: Hot water supply system 102: Power generation unit 104: Waste heat recovery pump 106: Waste heat recovery heat exchanger 108: Waste heat recovery thermistor 110: Hot water tank 112: Hot water tank thermistor 114: Hot water tank hot water supply path 116: Hot water tank hot water solenoid valve 118: Hot water tank hot water supply thermistor 120: Hot water supply thermistor 122: Hot water supply route 124: Hot water tap 126: Pressure reducing valve 128: Water supply thermistor 130: Water supply flow rate sensor 132: Water supply route 133: Mixing bypass route 134: Mixing unit 135: Mixing servo valve 136 : Hot water tank water supply path 138: Circulation pump 140: Heat source machine 141: Heat source machine outlet thermistor 142: Heating heat exchange path 144: Heating heat exchanger 146: Heating return thermistor 148: First control valve 150: Heating bypass path 152: No. 2 Control valve 154: Systurn 156: Heating pump 158 Heating circulation path 160: Heating terminal 162: Reheating path 164: Reheating heat exchanger 166: Reheating heat valve 168: Bath circulation path 170: Bath 172: Bath circulation pump 174: Hot water solenoid valve 180: Controller 182 :Remote controller

Claims (1)

給湯システムであって、
貯湯槽と、
貯湯槽に給水する給水経路と、
貯湯槽から給湯する給湯経路と、
給湯経路の湯に給水経路の水を混合して調温する混合ユニットであって、給水経路から分岐して貯湯槽をバイパスして給湯経路に合流するバイパス経路と、バイパス経路に設けられており、開度を変化させることにより湯と水の混合比率を調節する混合弁を備える混合ユニットと、
給湯設定温度を取得する設定温度取得手段と、
バイパス経路を流れる水の温度を低温水温度として検出する低温水温度検出手段と、
バイパス経路が合流するより上流側の給湯経路を流れる湯の温度を高温水温度として検出する高温水温度検出手段と、
バイパス経路が合流するより下流側の給湯経路を流れる湯の温度を給湯温度として検出する給湯温度検出手段と、
バイパス経路が合流するより下流側の給湯経路を流れる湯の流量を給湯流量として検出する給湯流量検出手段と、
混合弁の開度を調整するコントローラを備えており、
そのコントローラが、
給湯設定温度と低温水温度と高温水温度に基づいて、混合ユニットにおける目標混合比率を計算し、
給湯温度と低温水温度と高温水温度に基づいて、混合ユニットにおける現状混合比率を計算し、
目標混合比率と現状混合比率と給湯流量に基づいて、混合弁の開度の増減量を決定することを特徴とする給湯システム。
A hot water system,
A hot water tank,
A water supply route for supplying water to the hot water tank,
A hot water supply route for supplying hot water from a hot water tank,
A mixing unit for adjusting the temperature by mixing the hot water of the hot water supply path with the water of the hot water supply path, and is provided in the bypass path, bypassing the hot water tank and joining the hot water supply path by branching from the water supply path A mixing unit comprising a mixing valve that adjusts the mixing ratio of hot water and water by changing the opening;
Set temperature acquisition means for acquiring a hot water supply set temperature;
Low temperature water temperature detecting means for detecting the temperature of water flowing through the bypass path as a low temperature water temperature;
High temperature water temperature detecting means for detecting, as a high temperature water temperature, the temperature of hot water flowing through the hot water supply path upstream from the bypass path,
Hot water supply temperature detection means for detecting the temperature of hot water flowing through the hot water supply path on the downstream side where the bypass path merges as hot water supply temperature;
Hot water flow rate detecting means for detecting the flow rate of hot water flowing through the hot water supply path on the downstream side of the bypass path as a hot water supply flow rate;
It has a controller that adjusts the opening of the mixing valve,
That controller
Based on the hot water set temperature, low temperature water temperature and high temperature water temperature, calculate the target mixing ratio in the mixing unit,
Based on the hot water temperature, low temperature water temperature and high temperature water temperature, calculate the current mixing ratio in the mixing unit,
A hot water supply system, wherein an increase / decrease amount of the opening of the mixing valve is determined based on a target mixing ratio, a current mixing ratio, and a hot water supply flow rate.
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