JP2010261618A - Hot water storage type hot water supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスエンジンもしくは燃料電池等の冷却水排熱、ヒートポンプの冷媒が有する熱や、自然エネルギーの太陽熱等の外部熱源からの熱回収によって、あるいは、電気ヒータ等のエネルギー消費による加熱によって、所定の高温状態に貯湯した貯湯槽から湯をを取り出して水を混合させて温調した上で給湯するように構成された貯湯式給湯装置に関し、特に混合手段等の機器異常の発生に伴う異常高温出湯のおそれを確実に回避し得る技術に係る。 The present invention is a cooling water exhaust heat such as a gas engine or a fuel cell, heat of a heat pump refrigerant, heat recovery from an external heat source such as solar energy of natural energy, or heating by energy consumption of an electric heater or the like, With regard to hot water storage water heaters that are configured to take out hot water from a hot water storage tank that has been stored at a predetermined high temperature, mix the water, adjust the temperature, and then supply hot water. The present invention relates to a technique that can reliably avoid the danger of hot hot water.
従来、電気ヒータにより加熱される温水器において、温水器から出湯される湯と水とを混合して湯温を下げた上で蛇口から吐出させるようにし、その湯・水混合部よりも温水器側に対し給水分岐管を接続させてこの分岐給水管からの水で湯・水混合の前に予め湯温を下げておくようにすることが提案されている(例えば特許文献1参照)。つまり本来の湯・水混合よりも前の段階で途中段階まで湯温を下げておくことにより、湯・水混合部が故障して水を混合させることが不能に陥った場合であっても、温水器から高温のままで出湯することがないようにしている。 Conventionally, in a water heater heated by an electric heater, the hot water discharged from the water heater is mixed with water and discharged from the faucet after the hot water temperature is lowered. It has been proposed that a water supply branch pipe is connected to the side, and the hot water temperature is lowered in advance before mixing hot water and water with water from this branch water supply pipe (see, for example, Patent Document 1). In other words, by lowering the hot water temperature to the middle stage before the original hot water / water mixing, even if the hot water / water mixing part breaks down and it becomes impossible to mix the water, The hot water is not discharged from the water heater.
又、ヒートポンプの運転に伴い放熱される熱により加熱して貯湯する貯湯槽から高温の湯を取り出して混合弁において給水と混合することで適温まで温度を下げて給湯するヒートポンプ給湯機において、混合弁の下流側位置の出湯路に対し給水バイパス流路を接続するようにしたものが知られている(例えば特許文献2参照)。この給水バイパス路には常時は閉状態に維持されるバイパス開閉弁が介装され、混合弁が停電や故障発生により混水不能に陥った場合にバイパス開閉弁が開作動して給水バイパス流路からの給水を混合弁を素通りした高温の湯に混合するようにすることで、高温の湯がそのまま給湯される事態の発生を回避するようにしようとしている。 In addition, in a heat pump water heater that takes hot water from a hot water storage tank that is heated and stored by heat radiated with the operation of the heat pump and mixes it with the water supply in the mixing valve, the temperature is lowered to an appropriate temperature to supply hot water. There is known one in which a water supply bypass channel is connected to a hot water outlet at a downstream position (see, for example, Patent Document 2). A bypass opening / closing valve that is normally kept closed is interposed in this water supply bypass passage, and when the mixing valve becomes incapable of mixing due to a power outage or failure, the bypass opening / closing valve opens to open the water supply bypass flow path. The hot water is mixed with hot water passing through the mixing valve so as to avoid the situation where the hot water is supplied as it is.
ところが、上記の従来の貯湯式給湯装置では混合弁の故障等に起因する高温出湯の発生を回避するという機能を十分に果たすことができず、依然として高温出湯のおそれは残っていると考えられる。 However, the conventional hot water storage type hot water supply apparatus described above cannot sufficiently fulfill the function of avoiding the generation of high temperature hot water due to a failure of the mixing valve or the like, and it is considered that the risk of high temperature hot water still remains.
すなわち、図4に例示した特許文献2に記載の構造例において、停電や作動不良(故障)の発生に起因して混合弁700が貯湯槽300からの湯を出湯路500に対し素通りさせて混水不能状態に陥ってしまった場合に、バイパス開閉弁801の開変換によって混合弁700の下流側位置に対しバイパス路800からの水が供給され、この水との混合によって出湯路500の下流側に対し貯湯槽300内の温度のままで出湯されてしまう事態を回避できる、というのが特許文献2で本来意図するところの理屈である。
That is, in the structural example described in
しかしながら、混合弁700は貯湯槽300側が全開となって湯が素通り、つまり全ての湯が混合弁700を通過して出湯路500を流動することになる流動圧力は貯湯槽300の底部に作用している元々の背圧である給水圧である一方、バイパス路800から出湯路500に供給される水の供給圧は主としてバイパス開閉弁801である電磁弁での圧力損失等に基づいて上記給水圧よりも水圧低下を生じたものとなる。このため、出湯路500を流動する湯の側の流動圧力が勝ってバイパス路800からの水の湯に対する混合が効果的に生ぜず、この結果、故障状態の混合弁700を素通りした湯が殆どそのままの温度で下流側に出湯されてしまう、つまり高温出湯が生じてしまう、ということになる。
However, the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、貯湯槽の貯湯を給湯に使用する際に給水と混合させて温調させるための混合手段に故障等に起因して異常が生じた場合でも、高温状態のままに下流側に出湯されてしまうという異常高温出湯の発生を確実に回避して、安全性をより十分に確保し得る貯湯式給湯装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. The purpose of the present invention is to break down the mixing means for adjusting the temperature by mixing with hot water when using the hot water in the hot water storage tank for hot water supply, etc. A hot water storage type hot water supply device that can reliably prevent the occurrence of abnormally high temperature hot water that will be discharged downstream in the high temperature state even if an abnormality occurs due to It is to provide.
上記目的を達成するために、第1の発明では、所定の高温状態の湯水を貯留する貯湯槽と、この貯湯槽の頂部側に接続された上流側出湯路と、上記貯湯槽の底部側に接続された給水路と、この給水路の途中から分岐して上記上流側出湯路と合流する第1バイパス路と、この第1バイパス路と上記上流側出湯路との合流部に配設され上記第1バイパス路からの水と上記上流側出湯路からの湯とを混合比可変に混合させることにより所定温度に温調する混合手段と、この混合手段により温調された湯を下流側に出湯する下流側出湯路とを備えた貯湯式給湯装置を対象にして、次の特定事項を備えるようにした。 In order to achieve the above object, in the first invention, a hot water storage tank for storing hot water in a predetermined high temperature state, an upstream hot water outlet connected to the top side of the hot water storage tank, and a bottom side of the hot water storage tank It is disposed at the junction of the connected water supply channel, the first bypass channel that branches from the middle of the water channel and merges with the upstream hot water discharge channel, and the junction between the first bypass channel and the upstream hot water discharge channel. Mixing means for adjusting the temperature to a predetermined temperature by mixing the water from the first bypass passage and the hot water from the upstream discharge passage in a variable mixing ratio, and the hot water adjusted by the mixing means to the outlet side The following specific items are provided for a hot water storage type hot water supply device having a downstream hot water outlet.
すなわち、上記混合手段の下流側位置の下流側出湯路に配設されて下流側への出湯流量を変更調整するための流量調整弁と、上記給水路から分岐して上記流量調整弁よりも下流側位置の下流側出湯路に合流するように接続された第2バイパス路と、この第2バイパス路の途中に介装され上記下流側出湯路に対する給水を開閉可能に切換えるバイパス開閉弁と、上記第2バイパス路の下流側出湯路に対する合流点よりも下流側位置における出湯温度を検出する出湯温度センサと、上記混合手段に異常事態が発生したことに起因して上記下流側出湯路を通しての異常高温出湯の発生を回避するための対応制御を実行する制御手段とを備えることとする。そして、上記制御手段として、上記出湯温度センサにより検出される出湯温度を監視し、出湯温度が予め設定された上限出湯温度を超える場合に、上記流量調整弁を通過する出湯流量がより小流量側に変更されるように切換作動制御するとともに、上記バイパス開閉弁を開切換作動制御する構成とした(請求項1)。 That is, a flow rate adjusting valve that is disposed in a downstream side hot water discharge passage at a downstream position of the mixing means and changes and adjusts the outgoing hot water flow rate to the downstream side, and is branched from the water supply passage and downstream of the flow rate adjustment valve. A second bypass passage connected so as to merge with the downstream side hot water discharge passage of the side position, a bypass opening / closing valve interposed in the middle of the second bypass passage and switching the water supply to the downstream hot water supply passage so as to be openable and closable, An abnormality in the hot water temperature sensor that detects the temperature of the hot water at a position downstream of the joining point with respect to the downstream hot water outlet of the second bypass passage, and an abnormality through the downstream hot water outlet due to the occurrence of an abnormal situation in the mixing means. Control means for executing corresponding control for avoiding the occurrence of high temperature hot water is provided. And as the said control means, the hot water temperature detected by the said hot water temperature sensor is monitored, and when the hot water temperature exceeds the preset upper hot water temperature, the hot water flow rate which passes the said flow regulating valve is a smaller flow rate side. The switching operation is controlled so as to be changed to, and the opening and closing operation of the bypass on-off valve is controlled (claim 1).
本発明の場合、出湯温度センサにより検出される出湯温度が上限出湯温度を超えると、制御手段による異常高温出湯の発生を回避するための対応制御が実行され、流量調整弁がより小流量側に絞られるとともに、バイパス開閉弁が開切換作動されて給水路からの給水が第2バイパス路を通して下流側出湯路に合流可能となる。これにより、流量調整弁を通過した後の下流側出湯路における出湯流量がより小流量側に絞られるため、下流側出湯路に対する第2バイパス路からの給水の流入がよりスムースになる。このため、高温状態の湯が上流側出湯路から下流側出湯路に対し混合手段を素通り状態になるような異常が発生したとしても、より小流量に絞られた湯に対しより高い混合割合で第2バイパス路からの給水が混合されることになり、出湯温度が大幅に温度低下されることになる。この結果、下流側への異常高温出湯の発生を確実に回避することができるようになる。 In the case of the present invention, when the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor exceeds the upper limit hot water temperature, the corresponding control for avoiding the occurrence of abnormally high temperature hot water is performed by the control means, and the flow regulating valve is moved to the smaller flow rate side. In addition to being throttled, the bypass on-off valve is opened and switched to allow water supply from the water supply passage to join the downstream hot water supply passage through the second bypass passage. As a result, the hot water flow rate in the downstream side hot water path after passing through the flow rate adjusting valve is reduced to the smaller flow rate side, so that the supply of water from the second bypass path to the downstream side hot water path becomes smoother. For this reason, even if an abnormality occurs in which the hot water in the high temperature state passes through the mixing means from the upstream hot water outlet to the downstream hot water outlet, a higher mixing ratio is obtained with respect to hot water with a smaller flow rate. The feed water from the second bypass passage will be mixed, and the temperature of the tapping water will be greatly reduced. As a result, it is possible to reliably avoid occurrence of abnormally high temperature hot water on the downstream side.
又、第2の発明では、所定の高温状態の湯水を貯留する貯湯槽と、この貯湯槽の頂部側に接続された上流側出湯路と、上記貯湯槽の底部側に接続された給水路と、この給水路の途中から分岐して上記上流側出湯路と合流する第1バイパス路と、この第1バイパス路と上記上流側出湯路との合流部に配設され上記第1バイパス路からの水と上記上流側出湯路からの湯とを混合比可変に混合させることにより所定温度に温調する混合手段と、この混合手段により温調された湯を下流側に出湯する下流側出湯路とを備えた貯湯式給湯装置を対象にして、次の特定事項を備えるようにした。 Further, in the second invention, a hot water storage tank for storing hot water in a predetermined high temperature state, an upstream hot water supply path connected to the top side of the hot water storage tank, and a water supply path connected to the bottom side of the hot water storage tank The first bypass passage that branches off from the middle of the water supply passage and merges with the upstream hot water discharge passage, and the junction between the first bypass passage and the upstream hot water discharge passage is provided from the first bypass passage. Mixing means for adjusting the temperature to a predetermined temperature by mixing water and hot water from the upstream side hot water discharge path in a variable mixing ratio; and a downstream hot water discharge path for discharging hot water adjusted by the mixing means to the downstream side The following specific items are provided for hot water storage hot water supply devices equipped with
すなわち、上記混合手段の異変状態の発生を検知する故障発生検知手段と、上記混合手段の下流側位置の下流側出湯路に配設されて下流側への出湯流量を変更調整するための流量調整弁と、上記給水路から分岐して上記流量調整弁よりも下流側位置の下流側出湯路に合流するように接続された第2バイパス路と、この第2バイパス路の途中に介装され上記下流側出湯路に対する給水を開閉可能に切換えるバイパス開閉弁と、上記混合手段に異常事態が発生したことに起因して上記下流側出湯路を通しての異常高温出湯の発生を回避するための対応制御を実行する制御手段とを備えることとする。そして、上記制御手段として、上記故障発生検知手段により混合手段に故障発生が検知された場合に、上記流量調整弁を通過する出湯流量がより小流量側に変更されるように切換作動制御するとともに、上記バイパス開閉弁を開切換作動制御する構成とした(請求項2)。 That is, a failure occurrence detection means for detecting the occurrence of an abnormal state of the mixing means, and a flow rate adjustment for changing and adjusting the downstream hot water flow rate disposed in the downstream hot water discharge passage at the downstream position of the mixing means. A valve, a second bypass passage that branches from the water supply passage and is joined to a downstream hot water discharge passage at a position downstream of the flow rate adjustment valve, and is interposed in the middle of the second bypass passage. A bypass on-off valve that switches the water supply to the downstream side hot water supply path so as to be openable and closable, and corresponding control to avoid the occurrence of abnormally high temperature hot water flow through the downstream side hot water supply path due to the occurrence of an abnormal situation in the mixing means. And a control means to be executed. Then, as the control means, when the failure occurrence detection means detects the occurrence of a failure in the mixing means, the switching operation control is performed so that the hot water flow rate passing through the flow rate adjustment valve is changed to the smaller flow rate side. The bypass on-off valve is controlled to be opened and closed (claim 2).
本発明の場合、故障発生検知手段により混合手段に故障発生が検知されると異常高温出湯の発生のおそれがあると判定して、制御手段による異常高温出湯の発生を回避するための対応制御が実行される。この対応制御によって、第1の発明と同様に、流量調整弁がより小流量側に絞られるとともに、バイパス開閉弁が開切換作動されて給水路からの給水が第2バイパス路を通して下流側出湯路に合流可能となる。これにより、流量調整弁を通過した後の下流側出湯路における出湯流量がより小流量側に絞られるため、下流側出湯路に対する第2バイパス路からの給水の流入がよりスムースになる。このため、高温状態の湯が上流側出湯路から下流側出湯路に対し混合手段を素通り状態になるような異常が発生したとしても、より小流量に絞られた湯に対しより高い混合割合で第2バイパス路からの給水が混合されることになり、出湯温度が大幅に温度低下されることになる。この結果、下流側への異常高温出湯の発生を確実に回避することができるようになる。 In the case of the present invention, when a failure occurrence is detected in the mixing means by the failure occurrence detection means, it is determined that there is a possibility of occurrence of abnormally high temperature hot water, and corresponding control for avoiding the occurrence of abnormal high temperature hot water by the control means is performed. Executed. As in the first aspect of the invention, the flow control valve is throttled to a smaller flow rate side by this correspondence control, and the bypass on-off valve is opened and switched to supply water from the water supply passage through the second bypass passage to the downstream side hot water supply passage. It becomes possible to join. As a result, the hot water flow rate in the downstream side hot water path after passing through the flow rate adjusting valve is reduced to the smaller flow rate side, so that the supply of water from the second bypass path to the downstream side hot water path becomes smoother. For this reason, even if an abnormality occurs in which the hot water in the high temperature state passes through the mixing means from the upstream hot water outlet to the downstream hot water outlet, a higher mixing ratio is obtained with respect to hot water with a smaller flow rate. The feed water from the second bypass passage will be mixed, and the temperature of the tapping water will be greatly reduced. As a result, it is possible to reliably avoid occurrence of abnormally high temperature hot water on the downstream side.
又、以上の発明の貯湯式給湯装置における流量調整弁として閉止機能付きの流量調整弁を用い、制御手段による対応制御として流量調整弁を閉切換作動制御することができる(請求項3)。この場合には、制御手段による対応制御により流量調整弁が閉切換作動され、混合手段の側から下流側出湯路に対する湯の流出が完全に遮断されることになる一方、下流側出湯路に対しては第2バイパス路からの給水が流入することになる。これにより、下流側への異常高温出湯の発生をより一層確実に回避することが可能となる。 In the hot water storage type hot water supply apparatus of the above invention, a flow rate adjusting valve with a closing function can be used as the flow rate adjusting valve, and the flow rate adjusting valve can be controlled to be closed and switched as the corresponding control by the control means. In this case, the flow rate adjustment valve is closed and switched by corresponding control by the control means, and the outflow of hot water from the mixing means side to the downstream hot water outlet is completely blocked, while the downstream hot water outlet is closed. Thus, the water supply from the second bypass passage will flow in. This makes it possible to more reliably avoid the occurrence of abnormally high temperature hot water on the downstream side.
さらに、上記発明の貯湯式給湯路に対し、上記混合手段により温調された後の湯を風呂の浴槽に注湯するための風呂出湯回路を付設し、この風呂注湯回路を上記出湯温度センサによる出湯温度の検出位置よりも下流側位置の下流側出湯路から分岐するように接続することができる(請求項4)。この場合、異常高温出湯の発生のおそれが検知されて制御手段により対応制御が行われると、給湯の場合のみならず、浴槽への注湯に対しても、異常高温出湯の発生を確実に回避することが可能となる。 Furthermore, a bath hot water circuit for pouring hot water, which has been temperature-controlled by the mixing means, into the bath tub is attached to the hot water storage hot water path of the invention, and the bath pouring circuit is connected to the hot water temperature sensor. It can connect so that it may branch from the downstream hot-water supply path of a downstream position rather than the detection position of the hot-water temperature by (Claim 4). In this case, if the possibility of occurrence of abnormally high temperature hot water is detected and the corresponding control is performed by the control means, the occurrence of abnormally high temperature hot water is surely avoided not only for hot water supply but also for pouring to the bathtub. It becomes possible to do.
以上、説明したように、請求項1,請求項3,請求項4のいずれかの貯湯式給湯装置によれば、出湯温度センサにより検出される出湯温度が上限出湯温度を超えて異常高温出湯の発生のおそれが検知されると、制御手段による異常高温出湯の発生を回避するための対応制御が実行され、これにより、流量調整弁を通過した後の下流側出湯路における出湯流量がより小流量側に絞られるため、下流側出湯路に対する第2バイパス路からの給水の流入をよりスムースに行うことができるようになる。このため、高温状態の湯が上流側出湯路から下流側出湯路に対し混合手段を素通り状態になるような異常が発生したとしても、より小流量に絞られた湯に対しより高い混合割合で第2バイパス路からの給水を混合させることができ、出湯温度を大幅に温度低下させることができるようになる。この結果、下流側への異常高温出湯の発生を確実に回避することができるようになる。
As described above, according to any one of the hot water storage hot water supply apparatuses according to claim 1,
又、請求項2,請求項3,請求項4のいずれかの貯湯式給湯装置によれば、故障発生検知手段により混合手段に故障発生が検知されると異常高温出湯の発生のおそれがあると判定して、制御手段による異常高温出湯の発生を回避するための対応制御が実行されることになる。この対応制御によって、流量調整弁を通過した後の下流側出湯路における出湯流量がより小流量側に絞られるため、下流側出湯路に対する第2バイパス路からの給水の流入をよりスムースに行うことができるようになる。このため、高温状態の湯が上流側出湯路から下流側出湯路に対し混合手段を素通り状態になるような異常が発生したとしても、より小流量に絞られた湯に対しより高い混合割合で第2バイパス路からの給水を混合させることができ、出湯温度を大幅に温度低下させることができるようになる。この結果、下流側への異常高温出湯の発生を確実に回避することができるようになる。
According to the hot water storage type hot water supply apparatus of any one of
特に、請求項3によれば、閉止機能付き流量調整弁を用いて制御手段による対応制御として閉切換作動制御することにより、混合手段の側から下流側出湯路に対する湯の流出を完全に遮断することができる一方、下流側出湯路に対して第2バイパス路からの給水を流入させることができるようになる。これにより、下流側への異常高温出湯の発生をより一層確実に回避することができるようになる。 In particular, according to the third aspect of the present invention, the outflow of hot water from the mixing means side to the downstream side hot water discharge path is completely blocked by controlling the closing switching operation as the corresponding control by the control means using the flow rate adjusting valve with a closing function. On the other hand, the water supply from the second bypass passage can be allowed to flow into the downstream hot water discharge passage. Thereby, generation | occurrence | production of the abnormally high temperature hot water to the downstream can be avoided still more reliably.
又、請求項4によれば、風呂出湯回路に対しても注湯し得るように、出湯温度センサによる出湯温度の検出位置よりも下流側位置の下流側出湯路から分岐するように接続することにより、異常高温出湯の発生のおそれが検知されて制御手段により対応制御が行われた場合には、給湯の場合のみならず、浴槽への注湯に対しても、異常高温出湯の発生を確実に回避することができるようになる。 Further, according to the fourth aspect of the present invention, it is connected so as to be branched from the downstream side hot water discharge passage at a position downstream from the detection position of the hot water temperature by the hot water temperature sensor so that the hot water can be poured into the bath hot water circuit. Therefore, when the possibility of occurrence of abnormally high temperature hot water is detected and the corresponding control is performed by the control means, the occurrence of abnormally high temperature hot water is ensured not only for hot water supply but also for pouring to the bathtub. Will be able to avoid.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
同図中の符号2は外部熱源としてのガスエンジン21のエンジン冷却水の排熱を熱回収して貯湯槽3内の湯水との熱交換により貯湯として蓄熱するための熱回収回路、4は外部から水道水等を給水する給水回路、5は貯湯槽3から貯湯を出湯させて図示省略の給湯栓に給湯する出湯回路、6は出湯回路5の下流側位置から分岐して風呂の浴槽に注湯する風呂注湯回路、7は上記貯湯槽3からの湯と後述の第1バイパス路44からの水とを所定混合比で混合する混合手段としての混合弁、8は給水回路4から分岐され貯湯槽3をバイパスして出湯回路5に給水する第2バイパス路、9はこの貯湯式給湯装置の作動制御を行うコントローラである。
熱回収回路2は、図示省略の循環ポンプの作動により、ガスエンジン21の内部のエンジン冷却水を熱源熱媒として熱媒循環路22を通してガスエンジン21と貯湯槽3内の熱回収用の熱交換器(例えばコイル型熱交換器)23との間で循環させるように構成されたものである。貯湯槽3は密閉タイプの容器により構成され、熱回収回路2の作動により内部の湯水が熱交換器23により熱交換加熱されて所定の高温状態で貯湯されるようになっている。
The
給水回路4は、主給水路41の上流端が外部の水道管等に接続され、下流端が貯湯槽3の底部31に接続されている。主給水路41の上流側には水道供給元圧を所定の減圧状態にするするための減圧手段としての減圧弁42が介装され、下流側の分岐点43においては貯湯槽3をバイパスして上記混合弁7の導水側に給水するための第1バイパス路44の上流端が分岐され、分岐点43よりも上流側の分岐点45においては上記第2バイパス路8の上流端が分岐されている。又、主給水路41の適所には給水温度を検出してコントローラ9に出力する給水温度センサ46が配設されている。
In the water supply circuit 4, the upstream end of the main
出湯回路5は、貯湯槽3の頂部32から高温状態の貯湯を出湯させて混合弁7の導湯側に導く上流側出湯路51と、混合弁7で混合後に導出された湯を給湯栓に向けて出湯させる下流側出湯路52とを備えている。上流側出湯路51には貯湯槽3の頂部32から取り出された直後の湯の温度を検出してコントローラ9に出力する貯湯温度センサ53が介装され、下流側出湯路52には通過する流量を検出してコントローラ9に出力する流量センサ54と、出湯流量を変更調整する流量調整弁55と、給湯栓又は風呂注湯回路6に出湯される湯の温度を検出してコントローラ出力する出湯温度センサ56とが介装されている。上記の流量調整弁55は、主として過流出防止弁としての役割を果たす他、後述の如く異常高温対応制御においても異常高温対応のための役割をも果たすようになっている。
The hot water circuit 5 discharges hot hot water from the top 32 of the
風呂注湯回路6は上記出湯温度センサ56よりも下流側位置の分岐点58から上流端が分岐され、下流端が風呂の浴槽に接続されている。そして、風呂注湯回路6は、その下流側出湯路52の側の位置に介装された注湯弁61がコントローラ9により開閉作動制御されて、浴槽に対する注湯の開始・終了という注湯制御が行われるようになっている。
The bath pouring circuit 6 has an upstream end branched from a
混合弁7は、上流側出湯路51を通して貯湯槽3の頂部32から取り出された湯と、第1バイパス路44から給水される水と所定の混合比(0〜100%:100〜0%)で混合することにより所定の温度(例えば設定給湯温度)に温調した上で、下流側出湯路52に流し得るようになっている。
The mixing
第2バイパス路8はその上流端が分岐点45において主給水路41から分岐し、下流端が合流点57において下流側出湯路52の流量調整弁55と出湯温度センサ56との間の位置に合流するようになっている。つまり、第2バイパス路8は、流量調整弁55の下流側の位置であって、風呂注湯回路6への分岐点58よりも上流側の位置に合流するようになっている。この第2バイパス路8は、途中に介装されたバイパス開閉弁81により通常時は遮断された状態(閉止状態)にされる一方、後述の如くコントローラ9により異常発生と判定されると開変換されて主給水路41からの水を下流側出湯路52の合流点57に対し給水するようになっている。
The second bypass passage 8 has an upstream end branched from the main
以上の貯湯式給湯装置の運転作動は、リモコン91からの入力設定信号や操作信号の出力や、種々の温度センサ46,53,56等からの検出信号の出力を受けて、コントローラ9により作動制御されるようになっている。コントローラ9は、そのような作動制御のために、給湯制御部92(図2参照)や図示省略の熱回収制御部等の種々の制御部に加え、異常高温対応制御部93を備えている。
The operation of the hot water storage type hot water supply apparatus described above is controlled by the
以下、給湯制御部92による給湯制御について簡単に説明した上で、本実施形態の特徴的な異常高温対応制御部93による異常高温対応制御について説明する。
Hereinafter, the hot water supply control by the hot water
貯湯槽3には熱回収制御部による熱回収制御によって比較的高温(例えば75℃)に加熱された湯が貯留されている。すなわち、熱回収回路2が作動制御されてエンジン冷却水からの排熱回収により貯湯として貯湯槽3内に蓄熱されている。
Hot water heated to a relatively high temperature (for example, 75 ° C.) by heat recovery control by the heat recovery control unit is stored in the hot
給湯制御部92による給湯制御は次のようにして行われる。すなわち、給湯栓がユーザにより開操作されると給水回路4の主給水路41から貯湯槽3の底部31に給水され、この給水により貯湯槽3内の貯湯が頂部32から押し出されて上流側出湯路51を通して混合弁7に出湯されることになる。そして、貯湯温度センサ53からの貯湯温度及び給水温度センサ46からの給水温度等の検出値に基づいて混合弁7での混合比が設定され、混合弁7において第1バイパス路44からの給水との混合によりリモコン91に設定された設定給湯温度に温調された上で、下流側出湯路52に出湯され下流端の給湯栓まで給湯されることになる。なお、上記混合比については出湯温度センサ56からの出湯温度に基づいてフィードバック制御すればよい。
The hot water supply control by the hot water
異常高温対応制御部93による異常高温対応制御とは、混合弁7の機器故障等の何らかの異常発生に起因して、上限出湯温度を超える異常高温の湯が給湯栓の側にそのまま流れる事態の発生を回避するための対応制御のことである。上記の予め設定される上限出湯温度とは、給湯栓側に対して出湯させるには異常高温出湯になるとして想定される温度値から所定の安全率を見込んだ温度値分(例えば数度分)を差し引いて予め設定した温度値のことである。又、この上限出湯温度を予め設定するとは、貯湯式給湯装置に対し固定値として予め設定しておいたり、供用開始前の設置時に設定したり、又、供用開始後の例えばメンテナンス時にそれまでに設定されていた温度値を変更設定したりすることをいう。
The abnormally high temperature response control by the abnormally high temperature
具体的には、異常高温対応制御部93では、出湯温度センサから出力される出湯温度を監視し、この出湯温度が上記上限出湯温度以上に変化したことを検知すれば、異常高温出湯の発生のおそれがあると判定し、次の対応制御を実行する。すなわち、流量調整弁55に対し閉側(小開度側又は最小開度)への切換指令を発して湯の通過流量をより小流量側に絞るように変更すると同時に、バイパス開閉弁81を開作動させて第2バイパス路8を通して主給水路41からの水を合流点57の下流側出湯路52に給水させる。これにより、異常発生した混合弁7を通して下流側出湯路52に流出する湯の流量が絞られる一方、その下流側出湯路52には第2バイパス路8を通して給水が流入するため、たとえ貯湯槽3の頂部32から上流側出湯路51に出湯された湯がかなり高温状態であったとしても、合流点57に流入する給水の混合により大幅に温度低下させることができ、異常高温出湯の発生のおそれを確実に回避することができるようになる。つまり、混合弁7において最悪の故障条件であるところの導湯側が全開状態で固着してしまうような故障が発生したとしても、上記の如く流量調整弁55により通過流量が絞られる上に、第2バイパス路8からの給水が混合されるため、下流側出湯路52に対する第2バイパス路8からの給水の流入をよりスムースに行うことができるようになる。このため、流量調整弁55でより小流量に絞られた湯に対し、より高い混合割合で第2バイパス路からの給水を混合させることができ、出湯温度を大幅に温度低下させることができるようになる。この結果、異常高温出湯の発生を確実に回避することができるようになる。
Specifically, the abnormal high temperature
さらに、第2バイパス路8の合流点57が風呂注湯回路6の分岐点58の上流側位置に設定されているため、異常高温出湯の発生のおそれが検知された場合には、給湯のみならず、注湯に対しても、異常高温出湯の発生を確実に回避することができるようになる。
Furthermore, since the
<他の実施形態>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では貯湯槽3に貯湯して蓄熱する熱回収の対象である外部熱源をガスエンジン(エンジン冷却水排熱)にした場合を示したが、これに限らず、外部熱源として、太陽熱(太陽熱集熱)、燃料電池(冷却水排熱)、あるいは、ヒートポンプ(冷媒の排熱)を用いて、貯湯にして蓄熱するようにしてもよく、このような場合においても本発明を適用することができる。
<Other embodiments>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various other embodiments are included. That is, in the said embodiment, although the case where the external heat source which is the object of the heat recovery which stores hot water in the hot
又、熱回収回路2による蓄熱を、貯湯槽3の内部に設置した熱交換器23で貯湯と熱交換させることによって行うようにしているが、これに限らず、例えば貯湯槽3の貯湯(湯水)を底部から導出して頂部に戻す蓄熱循環路を設置し、この蓄熱循環路の途中において熱回収回路により熱回収した熱源熱媒と液−液熱交換を行うことにより蓄熱させるようにしてもよい。
In addition, heat storage by the
さらに、上記実施形態では、排熱回収又は熱回収により貯湯槽3に対し貯湯として蓄熱するものを示したが、これに限らず、例えば電気ヒータ等のエネルギー消費を伴う加熱手段により予め加熱して所定の高温状態にして貯留しておく貯湯槽を対象にして本発明を適用してもよい。この場合も上記実施形態と同様に異常高温出湯の発生のおそれを確実に回避することができる。
Furthermore, in the said embodiment, although what stored heat | fever as hot water storage with respect to the hot
上記実施形態では、異常高温発生のおそれの検知として、出湯温度センサからの出湯温度が上限出湯温度以上であることにより検知するようにしているが、これに限らず、例えば混合弁7の導湯側の開度を変更調整するモータ(駆動部)がコントローラ9から混合比変更のために開度変更指令信号を出力したにも拘わらず全開位置で固着してしまっているという異変状態の発生を、そのモータの駆動位置に係るリミッタ(故障発生検知手段)からの検知信号を受けて検知し、この検知により異常高温出湯の発生のおそれの検知を行うようにしてもよい。つまり、混合弁7の故障発生を上記のリミッタにより直接に検知し、故障発生を検知すれば、異常高温発生のおそれの検知として扱うのである。
In the above embodiment, the detection of the possibility of occurrence of abnormally high temperature is detected when the hot water temperature from the hot water temperature sensor is equal to or higher than the upper hot water temperature, but is not limited to this, for example, the hot water of the mixing
上記実施形態における流量調整弁55として閉止機能付きのものを用いるようにしてもよい。閉止機能付きの流量調整弁を用いた場合には、異常高温対応制御部93では異常高温発生のおそれを検知したとき、流量調整弁に対し全閉切換作動指令を出力する。これにより、下流側出湯路52における混合弁7の側からの湯の流出が完全に遮断される一方、給湯栓に対しては合流点57に対し第2バイパス路8から流入される給水がそのまま供給されることになる。
You may make it use the thing with a closing function as the
上記の実施形態で説明した図1の貯湯式給湯装置(但し、流量調整弁55は閉止機能付き)を用いた実施例と、図4の従来構造の貯湯式給湯装置を用いた比較例とについて、混合弁7,700をそれぞれ導湯側が全開状態に、導水側が全閉状態になってしまったという仮想の故障状態に設定して、下流側に流れる出湯温度(出湯温度センサ56,501による検出温度)がどのようになったかを比較試験した。
About the Example using the hot water storage type hot water supply apparatus of FIG. 1 explained in the above embodiment (however, the flow
実施例の場合には、上記実施形態で説明した異常高温対応制御、すなわち、流量調整弁55を閉切換作動し、バイパス開閉弁81を開切換作動するという対応制御を実行させた。これに対し、比較例の場合には、バイパス開閉弁801を開切換作動した。
In the case of the example, the abnormal high temperature countermeasure control described in the above embodiment, that is, the corresponding control of switching the flow
前提条件としては、貯湯槽3,300内に貯湯温度75℃の湯を貯留し、給水温度を5℃、20℃、30℃の3通りとした。この3通りの場合の出湯温度についての試験結果を図3に示す。 As preconditions, hot water having a hot water storage temperature of 75 ° C. was stored in the hot water storage tank 3,300, and the feed water temperature was set to three types of 5 ° C., 20 ° C., and 30 ° C. The test result about the tapping temperature in these three cases is shown in FIG.
これによると、比較例の場合には、バイパス路800から給水を合流させてはいるものの、貯湯時の温度75℃の湯の温度は、給水温度が最も低い5℃の水を混合させた場合であっても出湯温度は48℃までしか温度低下せず、以下、給水温度が20℃の場合では出湯温度は53℃、給水温度が30℃の場合では出湯温度は58℃という結果に終わった。つまり、バイパス路8のバイパス開閉弁801を開状態にしたとしても、出湯路において貯湯槽からの出湯が勝ってしまい出湯の湯と給水の水との混合が効果的に行われず、このため、混合後であっても単純混合させた場合よりも高い温度までしか低下させ得なかったものと考えられる。
According to this, in the case of the comparative example, although the feed water is merged from the
これに対し、実施例の場合には、給水温度が5℃の場合では出湯温度は5℃、給水温度が20℃の場合では出湯温度は20℃、給水温度が30℃の場合では出湯温度は30℃となり、出湯されるのはバイパス路8から給水される水に置き換わったことが分かる。これは流量調整弁55で下流側出湯路52を遮断状態に切換えた結果であるが、たとえ閉切換作動させずに通過流量を小開度側に絞っただけの切換作動にしたとしても、出湯路に流出される湯の流量が絞られるため、バイパス路8からの給水が抵抗少なくよりスムースに混合される結果、出湯温度は給水温度に近い温度まで大幅に低下すると考えられる。これにより、上記の比較例の場合と比較しても、実施例の場合には異常高温出湯の回避効果は大幅に改善されることになる。
On the other hand, in the case of the embodiment, when the feed water temperature is 5 ° C., the tapping temperature is 5 ° C., when the feed water temperature is 20 ° C., the tapping temperature is 20 ° C., and when the feed water temperature is 30 ° C., the tapping temperature is It turns out that it became 30 degreeC and the hot water was replaced by the water supplied from the bypass 8. This is a result of switching the downstream side hot
3 貯湯槽
6 風呂注湯回路
7 混合弁(混合手段)
8 第2バイパス路
9 コントローラ
41 主給水路(給水路)
43 第1バイパス路の分岐点
44 第1バイパス路
45 第2バイパス路の分岐点
51 上流側出湯路
52 下流側出湯路
55 流量調整弁
56 出湯温度センサ
57 第2バイパス路の合流点
58 風呂注湯回路の分岐点
81 バイパス開閉弁
93 異常高温対応制御部(制御手段)
3 Hot water tank 6
8
43 First bypass
Claims (4)
上記混合手段の下流側位置の下流側出湯路に配設されて下流側への出湯流量を変更調整するための流量調整弁と、
上記給水路から分岐して上記流量調整弁よりも下流側位置の下流側出湯路に合流するように接続された第2バイパス路と、
この第2バイパス路の途中に介装され上記下流側出湯路に対する給水を開閉可能に切換えるバイパス開閉弁と、
上記第2バイパス路の下流側出湯路に対する合流点よりも下流側位置における出湯温度を検出する出湯温度センサと、
上記混合手段に異常事態が発生したことに起因して上記下流側出湯路を通しての異常高温出湯の発生を回避するための対応制御を実行する制御手段と
を備え、
上記制御手段は、上記出湯温度センサにより検出される出湯温度を監視し、出湯温度が予め設定された上限出湯温度を超える場合に、上記流量調整弁を通過する出湯流量がより小流量側に変更されるように切換作動制御するとともに、上記バイパス開閉弁を開切換作動制御するように構成されている
ことを特徴とする貯湯式給湯装置。 A hot water storage tank for storing hot water in a predetermined high temperature state, an upstream hot water supply path connected to the top side of the hot water storage tank, a water supply path connected to the bottom side of the hot water storage tank, and a branch from the middle of the water supply path Then, the first bypass passage that merges with the upstream hot water discharge passage, and the water from the first bypass passage and the upstream hot water discharge passage that are disposed at the junction of the first bypass passage and the upstream hot water discharge passage. A hot water storage type hot water supply apparatus comprising a mixing means for adjusting the temperature to a predetermined temperature by mixing the hot water of the hot water to a predetermined temperature and a downstream hot water outlet for discharging the hot water adjusted by the mixing means to the downstream side. There,
A flow rate adjusting valve disposed in the downstream side hot water discharge passage at the downstream side position of the mixing means for changing and adjusting the outgoing hot water flow rate to the downstream side;
A second bypass passage branched from the water supply passage and connected to join a downstream hot water discharge passage at a position downstream of the flow rate adjustment valve;
A bypass on-off valve that is interposed in the middle of the second bypass path and switches the water supply to the downstream hot water supply path so that it can be opened and closed;
A tapping temperature sensor that detects a tapping temperature at a position downstream of the junction with the downstream tapping path of the second bypass path;
Control means for executing corresponding control for avoiding the occurrence of abnormally high temperature hot water through the downstream side hot water outlet due to the occurrence of an abnormal situation in the mixing means,
The control means monitors the tapping temperature detected by the tapping temperature sensor, and when the tapping temperature exceeds a preset upper tapping temperature, the tapping flow rate passing through the flow rate adjustment valve is changed to a smaller flow rate side. A hot water storage type hot water supply apparatus configured to perform switching operation control as described above and to perform open switching operation control on the bypass on-off valve.
上記混合手段の異変状態の発生を検知する故障発生検知手段と、
上記混合手段の下流側位置の下流側出湯路に配設されて下流側への出湯流量を変更調整するための流量調整弁と、
上記給水路から分岐して上記流量調整弁よりも下流側位置の下流側出湯路に合流するように接続された第2バイパス路と、
この第2バイパス路の途中に介装され上記下流側出湯路に対する給水を開閉可能に切換えるバイパス開閉弁と、
上記混合手段に異常事態が発生したことに起因して上記下流側出湯路を通しての異常高温出湯の発生を回避するための対応制御を実行する制御手段と
を備え、
上記制御手段は、上記故障発生検知手段により混合手段に故障発生が検知された場合に、上記流量調整弁を通過する出湯流量がより小流量側に変更されるように切換作動制御するとともに、上記バイパス開閉弁を開切換作動制御するように構成されている
ことを特徴とする貯湯式給湯装置。 A hot water storage tank for storing hot water in a predetermined high temperature state, an upstream hot water supply path connected to the top side of the hot water storage tank, a water supply path connected to the bottom side of the hot water storage tank, and a branch from the middle of the water supply path Then, the first bypass passage that merges with the upstream hot water discharge passage, and the water from the first bypass passage and the upstream hot water discharge passage that are disposed at the junction of the first bypass passage and the upstream hot water discharge passage. A hot water storage type hot water supply apparatus comprising a mixing means for adjusting the temperature to a predetermined temperature by mixing the hot water of the hot water to a predetermined temperature and a downstream hot water outlet for discharging the hot water adjusted by the mixing means to the downstream side. There,
A failure occurrence detection means for detecting the occurrence of an abnormal state of the mixing means;
A flow rate adjusting valve disposed in the downstream side hot water discharge passage at the downstream side position of the mixing means for changing and adjusting the outgoing hot water flow rate to the downstream side;
A second bypass passage branched from the water supply passage and connected to join a downstream hot water discharge passage at a position downstream of the flow rate adjustment valve;
A bypass on-off valve that is interposed in the middle of the second bypass path and switches the water supply to the downstream hot water supply path so that it can be opened and closed;
Control means for executing corresponding control for avoiding the occurrence of abnormally high temperature hot water through the downstream side hot water outlet due to the occurrence of an abnormal situation in the mixing means,
The control means controls the switching operation so that the tapping flow rate passing through the flow rate adjustment valve is changed to a smaller flow rate side when the failure occurrence detection is detected by the failure occurrence detection means. A hot water storage type hot water supply apparatus configured to control opening and closing of a bypass on-off valve.
上記流量調整弁は閉止機能付き流量調整弁により構成され、上記制御手段による対応制御として流量調整弁を閉切換作動制御するように構成されている、貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 1 or 2,
The hot water storage type hot water supply device, wherein the flow rate adjusting valve is configured by a flow rate adjusting valve with a closing function, and is configured to control the switching operation of the flow rate adjusting valve as a corresponding control by the control means.
上記混合手段により温調された後の湯を風呂の浴槽に注湯するための風呂出湯回路が付設されており、この風呂注湯回路は上記出湯温度センサによる出湯温度の検出位置よりも下流側位置の下流側出湯路から分岐するように接続されている、貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply path according to any one of claims 1 to 3,
A bath discharge circuit is provided for pouring hot water, which has been temperature-controlled by the mixing means, into the bath tub. The bath pouring circuit is located downstream of the position where the hot water temperature is detected by the hot water temperature sensor. A hot water storage type hot water supply apparatus that is connected so as to branch from a downstream hot water outlet.
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