JP2009229016A

JP2009229016A - 貯湯式給湯システム

Info

Publication number: JP2009229016A
Application number: JP2008076738A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yamawaki; 信二山脇; Hideto Shinpo; 秀人新保; Shinya Sawada; 慎也澤田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-24
Also published as: JP5314306B2

Abstract

【課題】加熱源の加熱運転を所定のタイミングにより制御する貯湯式給湯システムにおいて、残湯量の変化に対する加熱制御の追従性を良くして、所定のタイミングより早めに加熱運転して湯切れを未然に防ぐようにする。
【解決手段】貯湯式給湯システムは、加熱源によって加熱された高温湯を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンクから高温湯を出湯する高温出湯配管と、高温湯と給水とを混合した混合湯を出湯する混合出湯配管と、システムを制御する制御部と、高温給湯熱量検出部と、混合給湯熱量検出部とを備える。制御部は、残湯量変化となる総給湯熱量Ｑｔの増加速度を、しきい値Ｑｓと比較し、Ｑｔｒ≧Ｑｓのときは（Ｓ４でＹＥＳ），残湯量Ｐがしきい値Ｐｓの大小に拘わらず加熱源を加熱する。これにより、残湯量の変化に対する加熱制御の追従性が良なり、残湯量のしきい値Ｐｓに基く所定のタイミングより早めに加熱運転させて、湯切れを未然に防ぐことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、貯湯タンクの残湯量を基に加熱源の運転を制御する貯湯式給湯システムに関する。

この種の貯湯式給湯システムとして、貯湯タンクに複数の温度センサを設けて残湯量を検出し、この残湯量が一定量以下になったときに加熱源の加熱運転を開始して沸き上げ、所定量の残湯量が確保できた段階で加熱運転を停止するような制御がなされている。しかしながら、このような従来のシステムでは、給湯量の給湯負荷を配慮した加熱制御が行われていないため、急激に大量の湯が使用されたような場合において、残湯量不足を検出した段階では、既に湯切れが発生してしまうことがあった。

ところで、貯湯タンクの所定高さ位置における湯温を検出する複数の温度センサを設け、この検出湯温Ｔｗが基準温度Ｔｔｈ以下になったときにヒートポンプの加熱運転を開始し、検出湯温Ｔｗの温度低下速度ΔＴを把握し、この温度低下速度が大なるときには、小なるときよりも基準温度Ｔｔｈを高く設定し、給湯量が多いときの湯切れを抑制するヒートポンプ式給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この装置においては、貯湯タンクの上層部に設けた残湯量検出用の温度センサにより温度低下速度を測定するので、温度センサの位置する上層部では、略同じ温度の高温湯が溜まっているため、貯湯タンクから出湯があるにも拘わらず直ぐには温度低下が検知されず、残湯量がある程度減少するまで温度低下速度変化が顕著に検出され難い。従って、残湯量に対する温度低下速度変化の追従性が良くなく、急激な出湯が生じた場合に、湯が不足すると判定した時点では、湯切れ寸前まで残湯量が減っていて湯切れを起こすことがあった。

また、複数の貯湯タンク内の残湯量が基準量以下に減少したときに、ヒートポンプの追い炊き運転を開始すると共に、各貯湯タンクに付設された複数の温度センサ間の温度低下時間に基いて出湯量を把握し、この出湯量を基に各貯湯タンクの加熱運転開始基準量を変更可能にしたヒートポンプ式給湯装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかし、本装置では、単位時間当りの出湯量を、高さの異なる位置に配設された２つの温度センサの一方が作動してから他法が作動するまでの時間差により把握するので、温度検出手段間の途中では、出湯量の速さを把握できず、この場合も出湯量に対する加熱制御の追従性が良くなかった。
特開２００１−２６３８０３号公報特開２００５−１３４０６４号公報

本発明は、上記問題を解消するものであり、加熱源の加熱運転を所定のタイミングにより開始する貯湯式給湯システムにおいて、残湯量の減少に対する加熱運転の追従性を良くし、所定のタイミングより早めに加熱運転し、湯切れを未然に防ぐことができる貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、加熱源によって加熱された高温湯を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクから供給される高温湯を出湯する高温出湯配管と、前記貯湯タンクから供給される高温湯と給水とを混合した混合湯を出湯する混合出湯配管と、システムを制御する制御手段とを備え、前記加熱源の加熱運転を所定のタイミングにより開始する貯湯式給湯システムにおいて、前記高温供給配管から出湯される単位時間当たりの高温給湯熱量を検出する高温給湯熱量検出手段と、前記混合出湯配管から出湯される単位時間当たりの混合給湯熱量を検出する混合給湯熱量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記高温給湯熱量検出手段及び混合給湯熱量検出手段によりそれぞれ検出された高温給湯熱量と混合給湯熱量とを加算した総給湯熱量の増加速度を算出し、該増加速度が所定のしきい値より速い場合は、前記所定のタイミングより早く前記加熱源の加熱運転を開始させるものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の貯湯式給湯システムにおいて、前記高温給湯熱量は、前記高温出湯配管から出湯される高温湯の温度と湯量とから検出し、前記混合給湯熱量は、前記混合出湯配管から出湯される混合湯の温度と湯量とから検出するものである。

請求項３の発明は、請求項１に記載の貯湯式給湯システムにおいて、前記しきい値を前記熱源機の加熱能力に応じて可変させるものである。

請求項１の発明によれば、総給湯熱量の増加速度の検出により、貯湯タンクからの出湯量の速さが連続して検出され、残湯量の時間変化を常に把握できるので、残湯量の変化に対して加熱制御の追従性が良くなり、増加速度が所定のしきい値より速い場合に、所定のタイミングより早く加熱源の加熱運転を開始させて、湯切れを未然に防止することができる。

請求項２の発明によれば、高温給湯熱量と混合給湯熱量を、高温出湯配管及び混合出湯配管から出湯されるそれぞれの高温湯及び混合湯の温度と湯量とから検出するので、これらの検出に汎用の温度センサやフローメータ等を利用することにより、専用の高温給湯熱量検出手段及び混合給湯熱量検出手段を別途設ける必要がなく低コストにできる。

請求項３の発明によれば、加熱源の故障や増設などにより、加熱源の加熱能力が変わった場合にも、所定のしきい値を変えて加熱運転のタイミングを変えることができるので、湯切れや、無駄な沸上げを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯システムについて図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の貯湯式給湯システム１（以下、本システムという）を示す。本システム１は、給水を貯留する貯湯タンク２と、貯湯タンク２の水を加熱するヒートポンプ等の熱源機を有する加熱源３と、貯湯タンク２からの高温湯と給水とを混合する混合弁４と、本システム全体を制御する制御部５と、各種しきい値を入力設定するための設定部６とを備えている。また、制御部５は、各種制御処理を行うＣＰＵを有する。設定部６は、しきい値等のデータを入力する入力部と、入力部より入力されたデータ及びＣＰＵの制御処理に必要な各種情報を記憶する記憶部とを備える。なお、設定部６は、制御部５のＣＰＵの中に、プログラムにより組み込んで形成することができる。

貯湯タンク２の底部には、給水のための給水配管７１が接続され、また、加熱配管７２を介して加熱源３が接続されている。加熱源３は、湯水を送る循環ポンプ３１を備えている。加熱源３により加熱された高温湯は高温供給配管７３を介して貯湯タンク２の頂部に送られ、貯湯タンク２内に溜められる。給水配管７１には、給水の温度と水量を検出する温度センサ８１ｃとフローメータ８２ｃが配設されている。なお、循環ポンプ３１は、貯湯タンク２側など、加熱源３以外に備えることができる。

また、貯湯タンク２の側壁には、頂部から底部にかけて、複数（ここでは、４個）の温度センサ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）が設けられている。温度センサ１０は、貯湯タンク２内の温湯量を検出するためのものであり、各温度センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる検知温度が所定温度（例えば、９０度）以上であれば、それより上部には温湯が存在し、検知温度が所定温度よりも低ければ、それより下部には未加熱水が存在すると判断する。温度センサ１０の検知温度出力は、制御部５に送出される。制御部５は、温度センサ１０で検知された検知温度を基に、貯湯タンク２内の高温湯の残湯量Ｐを検出する。例えば、上側の温度センサ１０ｂによる検知温度が所定温度以上であり、下側の温度センサ１０ｃによる検知温度が所定温度以下であれば、貯湯タンク２における温度センサ１０ｂの配置された高さより上方にある貯湯タンク２内の湯量を残湯量Ｐと見なすことができる。

貯湯タンク２の頂部には、貯湯タンク２からの高温湯を出湯する主高温出湯配管７４が接続されている。主高温出湯配管７４は、配管途中で高温出湯口１１に繋がる高温出湯配管７５と、混合弁４に繋がる分岐配管７６に分岐され、分岐配管７６は、混合弁４に接続される。混合弁４には、給水配管７１から分岐した配管７７がさらに接続され、混合弁４は、分岐配管７６から出湯される高温湯と配管７７からの低温の給水とを混合した混合湯を混合出湯配管７８を介して混合出湯口１２に出湯する。また混合弁４は、高温湯と給水の混合比を変えて混合湯温度を制御できるようになっている。

高温出湯配管７５には、出湯される高温湯の温度と湯量をそれぞれ検出する温度センサ８１ａとフローメータ８２ａが配設されており、これら温度センサ８１ａとフローメータ８２ａは、高温給湯熱量を検出する高温給湯熱量検出部（高温給湯熱量検出手段）８ａを構成する。また、混合出湯配管７８には、出湯される混合湯の温度と湯量をそれぞれ検出する温度センサ８１ｂとフローメータ８２ｂが配設されており、これら温度センサ８１ｂとフローメータ８２ｂは、混合給湯熱量を検出する混合給湯熱量検出部（高温給湯熱量検出手段）８ｂを構成する。また、高温湯の温度を検出する温度センサ８１ａは、貯湯タンク２に配設された高温湯温度を検出する温度センサ１０ａと兼用することができる。また、温度センサ８１ｂは、検出した混合湯温度に基き、制御部５が混合弁４を制御して混合湯を所定の混合湯設定温度にするためにも使用される。このとき、制御部５は、検出された混合湯温度を混合湯設定温度と比較して、混合湯温度が混合湯設定温度に近づくように混合弁４の混合比を可変してフィードバック制御する。また、フローメータ８２ｂは、その検出した混合湯量を基に混合弁４の開閉が行われたかどうかを検出するためにも用いられる。また、フローメータ８２ｃは、その検出した給水量により高温湯、混合湯の総出湯量が分かるので、少なくともそれらのいずれかが出湯されているかどうかの有無を判定するためにも用いられる。なお、フローメータ８２ａで測定される出湯量は、フローメータ８２ｃで検出される給水量からフローメータ８２ｂで検出される混合湯量を減算することによって得られるので省くこともできる。

次に、本システム１の動作について説明する。高温出湯口１１が開かれると、給水圧によって水が給水配管７１を通って貯湯タンク２の底部に入る。加熱源３は、循環ポンプ３１によって貯湯タンク２の底部の水を加熱配管７２を介して吸引して、貯湯タンク２の残湯量が少ないなど必要に応じて加熱する。加熱された湯は、高温供給配管７３を通り貯湯タンク２の頂部に供給され、頂部に貯湯されていた高温湯が主高温出湯配管７４、高温出湯配管７５を通って高温出湯口１１から出湯する。なお、貯湯タンク２は、上層部から出湯が行われると、貯湯タンク２の下層部にその出湯分だけ給水配管７１より給水される。

混合湯を出湯口１２が開かれると、高温湯の場合と同様に、給水圧によって水が給水配管７１を通って貯湯タンク２の底部に入る。加熱源３は、循環ポンプ３１によって貯湯タンク２の底部の水を加熱配管７２を介して吸引して必要に応じて加熱する。加熱された湯は、高温供給配管７３を通り貯湯タンク２の頂部に供給され、頂部に貯湯されていた高温湯が主高温出湯配管７４から分岐された分岐配管７６を介して混合弁４に送られ、混合弁４で給水と混合される。この混合された混合湯が混合出湯配管７８を通って混合出湯口１２から出湯される。

制御部５は、貯湯タンク２内の湯水を沸かし上げるときは、加熱源３内の循環ポンプ３１を駆動し、貯湯タンク２内の湯水を加熱源３で所定の温度に加熱する。制御部５は、貯湯タンク２内の湯水の沸かし上げを貯湯タンク２の残湯量に基いて行う。また、制御部５は、貯湯タンク２の底部から供給された水を高温に加熱したときには、高温供給配管７３を介して高温湯を貯湯タンク２の上層部に供給する。貯湯タンク２内の湯は、上層部が最も高温の湯となり、主高温出湯配管７４から出湯され、また、分岐配管７６を介して混合弁４に供給される。

また、制御部５は、貯湯タンク２の温度センサ１０により検出した残湯量Ｐが所定のしきい値Ｐｓ以下となったときのタイミング（所定のタイミング）で、加熱源３が加熱運転を開始するように制御する。これにより、残湯量Ｐが減少したとき、貯湯タンク２の湯切れを防ぐことができるようにしている。

また、制御部５は、高温湯熱量測定部８ａと混合湯熱量測定部８ｂにより、高温出湯配管７５及び混合出湯配管７８から出湯する高温湯及び混合湯の高温給湯熱量と混合給湯熱量をそれぞれ求め、これらの給湯熱量を加算した総給湯熱量の増加速度を算出する。この総給湯熱量の増加速度は、残湯量の低減速度と略比例する。そして、この増加速度が所定のしきい値Ｑｓより速い場合は、貯湯タンク２からの給湯量が増加して、残湯量の低減が速くなると判断して、所定のタイミングより早く加熱源３の加熱運転を開始させ、未然に湯切れを抑制するように制御する。

ここで、総給湯熱量の増加速度を算出について説明する。ここでの総給湯熱量の増加速度を算出は、単位時間当たりの総給湯熱量の値でもって増加速度とする。また、総給湯熱量の増加速度は、単位時間当たりの高温給湯熱量Ｑｈ及び混合給湯熱量Ｑｍの加算により求める。ここで、単位時間当たりの高温給湯熱量Ｑｈ及び混合給湯熱量Ｑｍの算出方法について説明する。温度センサ８１ａ、８１ｂ、８１ｃによりそれぞれ検出された高温給湯温度、混合給湯温度及び給水温度をそれぞれＴｈ〔℃〕，Ｔｍ〔℃〕及びＴｗ〔℃〕とし、フローメータ８２ａ、８２ｂでそれぞれ検出された単位時間（ここでは、分）当りの高温湯量（リットル）及び混合湯量（リットル）をそれぞれＦｈ〔Ｌ／ｍｉｎ〕，Ｆｍ〔Ｌ／ｍｉｎ〕とすると、高温給湯熱量Ｑｈ及び混合給湯熱量Ｑｍは、式１、２で表される。
（数１）
Ｑｈ〔ｋＷ／ｍｉｎ〕＝Ｆｈ×（Ｔｈ−Ｔｗ）×４．２
（数２）
Ｑｍ〔ｋＷ／ｍｉｎ〕＝Ｆｍ×（Ｔｍ−Ｔｗ）×４．２

このとき、給湯タンク２から給湯される総給湯熱量Ｑｔは、Ｑｔ＝（Ｑｈ＋Ｑｍ）となり、分当りの熱量となる。従って、総給湯熱量Ｑｔは、分当りの熱量の増加速度を示す。ここで、加熱源３の加熱能力をＱｈｐとし、加熱源３を運転開始するための熱量のしきい値をｋＱｈｐ〔ｋＪ／ｍｉｎ〕（ｋは、任意の定数）とし、このＱｈｐは、加熱源３の加熱能力を示す。ここでは、しきい値ｋＱｈｐをＱｓと表す。また、総給湯熱量Ｑｔとしきい値Ｑｓとを比較する際、ここでは、過去１０分間の高温給湯熱量及び混合給湯熱量の平均値Ｑｈｒ、Ｑｍｒを求める。これらの平均値Ｑｈｒ、Ｑｍｒの合計値を総給湯熱量の平均値Ｑｔｒとし、この平均された総給湯熱量Ｑｔｒをしきい値Ｑｓと比較する。このとき、Ｑｈｒ、Ｑｍｒは、Ｑｈｒ〔ｋＪ／ｍｉｎ〕＝（ΣＱｈ）／１０、Ｑｍｒ〔ｋＪ／ｍｉｎ〕＝（ΣＱｍ）／１０として表され、それぞれの過去１０分間の平均増加速度を示す。

制御部５は、総給湯熱量Ｑｔｒに基く加熱源３の運転開始の判断を、式３に示す総給湯熱量Ｑｔｒとしきい値Ｑｓとの比較により行う。
（数３）
Ｑｔｒ＝Ｑｈｒ＋Ｑｍｒ＞Ｑｓ

制御部５は、上記式３において、総給湯熱量Ｑｔｒがしきい値Ｑｓを超えたときは、熱量の増加速度が速くなり、貯湯タンク２内の残湯量Ｐの低下が速くなったと判断して、所定のタイミングより早めに加熱源３の加熱運転を開始するように制御する。これにより、湯切れを早めに防ぐことができる。

このような本システム１の加熱源３の制御方法について、図２のフローチャートを参照して説明する。先ず、ユーザは、設定部６より予め所定のタイミングを決めるための残湯量Ｐのしきい値をＰｓとして設定し、設定部６の記憶部に記憶する（Ｓ１）。また、総給湯熱量Ｑｔｒ（ここでは、総給湯熱量の増加速度と同じ）のしきい値をＱｓとして設定して記憶しておく（Ｓ２）。次に、制御部５は、貯湯タンク２から給湯される給湯熱量を検出する（Ｓ３）。

このＳ３内における給湯熱量の検出は、先ず、給水配管７１の温度センサ８１ｃにより検出した給水温度Ｔｗを記憶部に記憶し（Ｓ３１），温度センサ８１ａとフローメータ８２ａにより検出した高温湯温度Ｔｈと高温湯量Ｆｈを記憶し（Ｓ３２），温度センサ８１ｂとフローメータ８２ｂにより検出した混合湯温度Ｔｍと混合湯量Ｆｍを記憶する（Ｓ３３）。次に、制御部５は、高温出湯口１１と混合出湯口１２の両方、又はいずれかが開かれ、貯湯タンク２からの高温湯の給湯が始まると、記憶部から読出した高温湯温度Ｔｈと高温湯量Ｆｈと給水温度Ｔｗを基に、１０分間の平均の高温給湯熱量Ｑｈｒを算出し（Ｓ３４）、混合湯温度Ｔｍと混合湯量Ｆｍと給水温度Ｔｗから１０分間の平均の混合給湯熱量Ｑｍｒを算出して（Ｓ３５）、高温給湯熱量Ｑｈｒと混合給湯熱量Ｑｍから総給湯熱量Ｑｔｒを算出する（Ｓ３６）。

次に、制御部５は、総給湯熱量Ｑｔｒをしきい値Ｑｓと比較し、総給湯熱量Ｑｔｒがしきい値Ｑｓより大きくなったとき（Ｓ４でＹＥＳ）は、加熱源３の加熱運転（沸き上げ）をオンして（Ｓ６）、Ｓ５に進む。また、Ｓ４でＮＯのときは、残湯量Ｐとしきい値Ｐｓとを比較し、残湯量Ｐがしきい値Ｐｓより小さいときには（Ｓ５でＹＥＳ）、同様に加熱源３の加熱運転をオンする（Ｓ６）。これにより、残湯量Ｐがしきい値Ｐｓの大小に拘わらず加熱源３を加熱運転をオフすることができる。従って、残湯量Ｐがしきい値Ｐｓ以下となっていないときでも、総給湯熱量Ｑｔｒがしきい値Ｑｓより大きくなったときは、優先して加熱源３の加熱運転を開始することができ、運転開始のタイミングを、しきい値Ｐｓに基く運転開始のタイミングより早めることができる。また、Ｓ５でＮＯのときは、残湯量Ｐの貯湯タンク２に貯湯できる所定の最大残湯量Ｐｍａｘと比較し、残湯量Ｐが最大残湯量Ｐｍａｘに近付いたときは（Ｓ７でＹＥＳ）、加熱源３の沸き上げをオフにした後（Ｓ８）、Ｓ３に戻り，Ｓ７でＮＯのときも、Ｓ３に戻って、同様の動作を行う。

このように、本システム１によれば、貯湯タンク２からの給湯熱量の増加速度の変化を時間的に連続的に検出できるので、貯湯タンク内２の残湯量の時間変化を常に把握できる。これにより、残湯量の変化に対して加熱運転制御の追従性が良くなり、給湯熱量の増加速度が所定のしきい値Ｑｓより速い場合は、所定のタイミングより早く加熱源の加熱運転を開始させて、未然に湯切れを防止することができる。なお、上記高温給湯熱量Ｑｈ及び混合給湯熱量Ｑｍの計算では、高温湯温度Ｔｈと混合湯温度Ｔｍからそれぞれ給水温度Ｔｗを引いた温度差（Ｔｈ−Ｔｗ，Ｔｍ−Ｔｗ）を用いて計算したが、温度差による熱量でなく、高温湯温度Ｔｈと混合湯温度Ｔｍとそれぞれの高温湯量Ｆｈ、混合湯量Ｆｍとの積による個々の絶対熱量（Ｔｗ＝０）として計算しても、給湯湯量の時間変化を検出することができる。

また、高温給湯熱量Ｑｈと混合給湯熱量Ｑｍを、高温出湯配管７５及び混合出湯配管７８から出湯されるそれぞれの高温湯及び混合湯の温度と湯量とから検出するので、これらの検出に汎用の温度センサ８１ａ、８１ｂやフローメータ８２ａ、８２ｂ等を利用することにより、専用の高温給湯熱量検出手段及び混合給湯熱量検出手段を別途設ける必要がなく低コストにできる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る貯湯式給湯システムについて図３を参照して説明する。図３は、本実施形態の本システム１を示す。本実施形態においては、総給湯熱量の増加速度のしきい値を熱源機の加熱能力に応じて可変させる点が第１の実施形態と異なる。本システム１は、複数（ここでは、３台）の加熱源３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を備え、各加熱源３ａ、３ｂ、３ｃは、それぞれ故障を含む動作状態を診断する動作診断部３２（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）を有する。動作診断部３２は、制御部５と通信回線等で接続され、動作診断結果が常に制御部５に送信されるようになっている。また、各動作診断部３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、それぞれ加熱源３ａ、３ｂ、３ｃの加熱能力データを予め記憶しており、これらのデータも通信回線を介して制御部５に送られるようになっている。

制御部５は、動作診断部３２ａ、３２ｂ、３２ｃから送られてきた各加熱源３ａ、３ｂ、３ｃの加熱能力Ｑｈｐを基に総合加熱能力を予め算出し、この総合加熱能力を基に加熱源３の沸き上げによる貯湯タンク２内における総給湯熱量Ｑｔｒの増加速度の所定のしきい値Ｑｓを設定する。このとき、制御部５は、例えば、複数の加熱源３の内、何台かが故障した場合は、その分、総合加熱能力が低下するので、湯切れが発生するのを避けるために、しきい値Ｑｓを下げ、加熱運転による沸き上げのタイミングを早めるように制御する。

このような本システム１の動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。ここでは、図２と相違する部分のみ示す。先ず、ユーザが設定部６により予め複数ｎ台の加熱源３の総合加熱能力を考慮したしきい値Ｑｓの初期値Ｑ_０を設定して記憶部に記憶し（Ｓ２１）、加熱源３の台数ｎの初期値ｎ_０を記憶する（Ｓ２２）。次に、制御部５は、動作診断部３２からのそれぞれの診断情報を基に、加熱源３の台数ｎを検出し（Ｓ２３），故障がなくｎ＝ｎ_０のときは（Ｓ２４でＹＥＳ）、増加速度のしきい値Ｑｓを記憶部に記憶されている初期値Ｑ_０に設定して（Ｓ２５）、上記Ｓ３（図２）へ進む。また、Ｓ２４でＮＯのときは、検出した故障していない稼働台数ｎ_１（ｎ_１＜ｎ_０）を基に、増加速度のしきい値ＱｓをＱ_１に設定して（Ｓ２６）、上記Ｓ３（図２）へ進む。ここで、例えば、Ｑ_１の値をＱ_０に対して台数比例とする場合は、Ｑｓ＝Ｑ_０ｎ_１／ｎ_０とすることができる。これにより、複数の加熱源３の内、何台かが故障して、加熱能力が低下したときに、しきい値Ｑｓを下げることにより、加熱源３の加熱運転のタイミングを、さらに早めることができ、湯切れを避けることができる。また、Ｓ３からＳ８に進んだのち、Ｓ８からＳ２３に戻り、同様の動作を繰り返す。これにより、稼働台数ｎを常に検出することにより、故障修理が終わった場合や、新しい加熱源３に取り替えたり、加熱源３を増設した場合に稼働台数ｎの数を更新して、しきい値Ｑｓを設定し直すことができる。これにより、加熱源３が故障して加熱能力が低下にも拘わらず、高いしきい値Ｑｓの状態で加熱運転して湯切れを起こしたり、加熱能力が高くなったにも拘わらず、低いしきい値Ｑｓの状態で加熱運転して、無駄な沸上げをすることを無くすことができる。

本システム１によれば、加熱源３の故障や、加熱源３の増設などにより、加熱能力が変わった場合に、加熱能力に合わせて加熱運転のタイミングを変えることができるので、湯切れや、無駄な沸上げを防止することができる。

なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、主高温出湯配管に温度センサとフローメータを配設することにより、総給湯熱量を検出することもできる。また、貯湯タンクから給湯する配管は、高温出湯配管と混合出湯配管以外に、貯湯タンクの側面から取り出す中温湯配管など２本以上あっても同様に熱量を検出して加熱源の加熱制御を行うことができる。また、上記第２の実施形態において、熱源機の加熱能力を検出のために、例えば、必要な加熱能力の仕様を記憶したＩＣチップを熱源機に設けておき、熱源機を取り替えた際、ＩＣチップの情報が制御部に伝達されるようにすることにより、給湯熱量のしきい値を自動的に設定するようにすることができる。これにより、熱源器の能力仕様が変わっていても能力に対応した最適な給湯熱量の増加速度のしきい値を自動的に設定することができる。

本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯システムの構成図。上記システムの動作を説明するためのフローチャート。本発明の第２の実施形態に係る貯湯式給湯システムの構成図。上記システムの動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１貯湯式給湯システム
２貯湯タンク
３加熱源
５制御部
８ａ高温給湯熱量検出部（高温給湯熱量検出手段）
８ｂ混合給湯熱量検出部（混合給湯熱量検出手段）
８１ａ温度センサ（高温給湯熱量検出手段）
８１ｂ温度センサ（混合給湯熱量検出手段）
８２ａフローメータ（高温給湯熱量検出手段）
８２ｂフローメータ（混合給湯熱量検出手段）
７４主高温出湯配管（高温出湯配管）
７５高温出湯配管
７８混合出湯配管
Ｑｈ、Ｑｈｒ高温湯給湯熱量
Ｑｍ、Ｑｈｒ混合湯給湯熱量
Ｑｔ、Ｑｔｒ総給湯熱量（総給湯熱量の増加速度）
Ｑｓ総給湯熱量のしきい値
Ｐ残湯量
Ｐｓ残湯量のしきい値

Claims

加熱源によって加熱された高温湯を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクから供給される高温湯を出湯する高温出湯配管と、前記貯湯タンクから供給される高温湯と給水とを混合した混合湯を出湯する混合出湯配管と、システムを制御する制御手段とを備え、前記加熱源の加熱運転を所定のタイミングにより開始する貯湯式給湯システムにおいて、
前記高温供給配管から出湯される単位時間当たりの高温給湯熱量を検出する高温給湯熱量検出手段と、
前記混合出湯配管から出湯される単位時間当たりの混合給湯熱量を検出する混合給湯熱量検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記高温給湯熱量検出手段及び混合給湯熱量検出手段によりそれぞれ検出された高温給湯熱量と混合給湯熱量とを加算した総給湯熱量の増加速度を算出し、該増加速度が所定のしきい値より速い場合は、前記所定のタイミングより早く前記加熱源の加熱運転を開始させることを特徴とする貯湯式給湯システム。
前記高温給湯熱量は、前記高温出湯配管から出湯される高温湯の温度と湯量とから検出し、
前記混合給湯熱量は、前記混合出湯配管から出湯される混合湯の温度と湯量とから検出することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯システム。
前記しきい値を前記熱源機の加熱能力に応じて可変させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の貯湯式給湯システム。