JP2011033267A - 給湯装置 - Google Patents
給湯装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011033267A JP2011033267A JP2009179563A JP2009179563A JP2011033267A JP 2011033267 A JP2011033267 A JP 2011033267A JP 2009179563 A JP2009179563 A JP 2009179563A JP 2009179563 A JP2009179563 A JP 2009179563A JP 2011033267 A JP2011033267 A JP 2011033267A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- temperature
- heat exchanger
- incoming
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
【解決手段】給湯装置は、熱交換器と入水温度センサと流量調整弁とを備えている。入水温度センサ及び流量調整弁は熱交換器の湯水の流入側に配されており、入水温度センサが検知する湯水の温度に基づいて流量調整弁により熱交換器に通水させる湯水の流量を増減させる。入水温度が一定温度α以下の場合は、入水温度の上昇と共に熱交換器に通水させる湯水の量をエロージョン・コロージョン現象が起き得ない上限流量B以上に増加させ、入水温度が一定温度αを超える場合は、入水温度の上昇に伴って熱交換器に通水させる湯水の量をエロージョン・コロージョン現象が起き得ない上限流量Bまで減少させる。
【選択図】図2
Description
そこで、業務用給湯装置においては、貯留タンク内の湯水の焚き上げ時間を少しでも短縮したいという要望がある。
即ち、従来技術の業務用給湯装置では、加熱能力や加熱前の湯水の温度、出湯設定温度等の条件に関わらず、熱交換器を通過する水量に上限が設定されており、その上限以上の水量が流れない構造となっていた。
従来技術の業務用給湯装置は、未だにこの要求を満足するものではなく、さらなる改良が望まれている。
また、家庭用の給湯装置は、故障するまで使用される場合が多いが、業務用給湯装置は、突発的な故障が発生した場合の営業機会損失が甚大であるため、一定期間毎に全体を取り替える場合が多い。例えば、業務用給湯装置に積算タイマーを設け、稼働時間が、例えば3〜9万時間を超えるとそれまで使用していた業務用給湯装置を廃棄して、新しい給湯装置に置き換えるといった行為が行われる。
要するに、限界設計的な設計思想とは、前記した例で説明すると、設計寿命を3〜9万時間と仮定して、3〜9万時間が経過するまではいずれの部材にも故障や不具合が起こらず、3〜9万時間を境として、各部材の寿命が尽きて故障の修理に掛かるコストが、新たに給湯装置を購入するコストを上回るように各部材を設計することである。
しかしながら、実際上、業務用給湯装置の熱交換器に、常に耐久上の上限流量が通過するわけではない。換言すると、業務用給湯装置は、他の制御機能の影響で、耐久上の上限流量未満の水量で運転される時間も長い。
そして、時間の経過と共に、貯留タンク内の湯水の温度が上昇し、熱交換器に導入される湯水の温度が上昇すると、バーナ等の熱源に余裕が生じ、より多くの湯水を設定温度まで上昇させることができることとなる。そのため、出湯温度調整機能x1による水量制限が緩和され、より多くの湯水が熱交換器を通過することとなる。
そして、図5に示すように、さらに貯留タンク内の湯水の温度が上昇し、出湯温度調節機能x1による通水可能量が、エロージョン・コロージョン現象を防ぐための上限流量Bに至る(図5では、出湯温度調整機能x1と上限流量Bとの交点よりも右側(入水温度の高温側))。
また、エロージョン・コロージョン現象による減肉の程度は、流量の増加に対して加速度的に増大する性質を有することと、さらに水温によっても加速度的に増大することを考慮し、熱交換器に導入される湯水の温度が一定温度以上となる場合には、入水温度の上昇に伴って熱交換器に通水される湯水の量を減少させることとした。
そのため、熱交換器に導入される湯水の温度が一定温度以上となった場合には、熱交換器に導入される湯水の温度の上昇に伴ってエロージョン・コロージョン現象による減肉が加速度的に増加する。そのため、入水温度の上昇に伴って熱交換器に通水される湯水の量を減少させる方が合理的である。
即ち、入水温度が一定温度以下においては、前記したように、運転開始初期における熱交換器に対する通過水量の少ない使用時間の耐久時間分を、エロージョン・コロージョン現象を発生し得る通過水量で使用・消費させることができるため、熱交換器に導入される湯水の入水温度が高い使用時に給湯能力を最大限に発揮できる。即ち、本発明の給湯装置によれば、入水温度が一定温度以下においては、熱交換器の通過水量を、耐久上の上限流量を超えて通水させることが可能であるため、湯水の焚き上げ時間を短縮することができる。
従って、本発明の給湯装置は、入水温度の基準点を設け、その基準点の前後において、熱交換器を通過させる流量を増減させる制御をしているため、エロージョン・コロージョン現象における耐腐食性を確保しつつ、給湯能力を最大限に発揮させて、使用者の利便性を向上させることができる。
また、燃焼部7には、図示しないガス供給源に接続されたガス供給管23が接続されている。
また、本実施形態の給湯装置1は、貯留タンク4内の湯水を、前記設定した時刻又は別のタイミング(例えば、貯留タンク4内の湯水が設定温度に達した時)で、給湯側循環回路5b内で循環させ、各給湯栓26側を開くと、給湯側循環回路5bを循環する湯水が開かれた給湯栓26に流れ込み、所望の温度に調節されて出湯されるものである。
本実施形態では、熱交換器8による湯水の加熱温度(80℃)を予め設定しており、熱交換器8に通水させる流量は、設定温度と入水温度により決定される。
本実施形態の給湯装置は、前記したように、入水温度が「一定温度」となった時を境に、それ以上入水温度が上昇すれば、熱交換器8に導入される水量を所定の割合で減少させていくものである。
ここで、前記した図2に注目すると、図2は入水温度と流量との関数であり、時間が考慮された関数ではない。
しかしながら、図1に示すような、給湯タンク4を有する給湯装置1では、加熱開始時の入水温度が低く、時間の経過と共に入水温度が上昇していく。そして、図2のグラフは、右上がりの曲線であるため、図2は近似的に時間の経過と、流量との関数であるとも言える。従って、前記した面積比率は、近似的に積算流量の比率であると言える。
前記したように、本実施形態の給湯装置1では、図2のグラフに示すように、運転開始初期における熱交換器8に対する通過水量は少なく、当該通過水量がエロージョン・コロージョン現象が起き得ない上限流量Bに達するまでには暫く時間が掛かる。即ち、運転開始初期から上限流量Bに達するまでの給湯装置1の使用時間帯における耐久時間分の積算流量は、図2に示す斜線部の領域で示すことができる。本発明においては、この耐久時間分の積算流量を、先に説明したように、限界設計思想に基づいた熱交換器8の耐久余力としており、この耐久余力分をエロージョン・コロージョン現象を発生し得る通過水量で使用・消費させることで、より設計寿命に近い時間で最大の能力を発揮させることとしている。従って、耐久時間分の積算流量を消化する消化積算流量は、図3に示す網掛部の領域で示すことができる。このように、消化積算流量は、エロージョン・コロージョン上の上限流量Bと、出湯温度調節機能による調節流量と、強制的に減少される流量と、使用時間によって算出される。即ち、強制的に減少される流量は、網掛部の領域(図2)が、斜線部の領域(図2)とほぼ同じ面積となるように調整され、一定温度αと上限流量Aにより決定される。
ところで、前述したように、貯留タンク4を備えた給湯装置1では、入水温度と流量との関係を示すグラフが、近似的に使用時間と流量とを表すこととなる。
もっとも、貯留タンク4を備えない給湯装置では、図示しない給湯源から湯水が直接、熱交換器8に導入されるため、入水温度が極端に高くなることはないが、入水温度が摂氏35度程度となる場合もある。そのため、入水温度が摂氏35度程度であっても、給湯装置の能力を最大限に発揮させ得ることが望ましい。そして、入水温度が摂氏35度程度を超えた場合には、熱交換器8に導入される水量を絞る。
即ち、貯留タンク4を備えない給湯装置では、「一定温度」を30〜40℃程度に設定し、それを超える温度の湯水が熱交換器8に導入された場合には、先に実施形態の場合に比べて急峻に水量を絞る。
即ち、湯水の加熱設定温度を上記実施形態の設定温度より低くすると、図4(a)のグラフに示すように、給湯装置の出湯温度調節機能による調節流量x2は、上記実施形態の調節流量x1よりも通水可能な熱交通水流量が全体的に増加し、且つ入水温度の上昇に伴う熱交通水流量の増加幅が大きくなる。さらにエロージョン・コロージョン現象を防ぐための耐久上の上限流量Cは、前記上限流量Bより上方(図4)にシフトする。これにより、出湯温度調節機能による調節流量x2は、入水温度が上昇するにつれて上限流量Cとの流量差が極端に大きくなる傾向となる。
5 循環回路
7 燃焼部(燃焼手段)
8 熱交換器
10 入水温度センサ(入水温度検知手段)
12 流量調整弁(入試制御手段)
α 一定温度
B 上限流量
Claims (4)
- 熱交換器と、熱交換器を加熱する加熱手段と、前記熱交換器に流出する湯水の温度を検知する入水温度検知手段とを有し、入水された湯水を所定の熱交換器出湯温度に加熱して熱交換器から出湯させる機能を備え、循環回路に接続されて循環回路の湯水を時間を掛けて次第に昇温させる給湯装置において、
熱交換器に通水される湯水の量を制限する入水制御手段を備え、当該入水制御手段は、前記入水温度検知手段の検知温度に基づいて熱交換器から出湯される湯水が前記所定の熱交換器出湯温度となるように熱交換器に通水される湯水の量を増減するものであり、
前記入水温度検知手段で検知された湯水の入水温度が一定の温度以下である場合には、入水温度の上昇と共に熱交換器に通水される湯水の量を増加させ、
前記入水温度検知手段で検知された湯水の入水温度が一定の温度を超える場合には、入水温度の上昇に伴って熱交換器に通水される湯水の量を減少させることを特徴とする給湯装置。 - 熱交換器と、熱交換器を加熱する加熱手段と、前記熱交換器に流入する湯水の温度を検知する入水温度検知手段とを有し、入水された湯水を検知する入水温度検知手段とを有し、入水された湯水を所定の熱交換器出湯温度に加熱して熱交換器から出湯させる機能を備えた給湯装置において、
熱交換器に通水される湯水の量を制限する入水制御手段を備え、当該入水制御手段は、前記入水温度検知手段の検知温度に基づいて熱交換器から出湯される湯水が前記熱交換器出湯温度となるように熱交換器に通水される湯水の量を増減するものであり、
前記入水温度検知手段で検知された入水温度が一定の温度以下である場合には、前記入水制御手段は、熱交換器出湯温度の湯水を出湯し得る通水量の上限又はその近傍の流量の湯水を通水させ、
前記入水温度検知手段で検知された入水温度が一定の温度を超える場合には、前記入水制御手段は、熱交換器出湯温度の湯水を出湯し得る通水量の上限よりも少ない流量であって、且つ入水温度が高いほど少ない流量の湯水を通水させることを特徴とする給湯装置。 - 入水温度が前記一定温度に対する熱交換器に通水される流量を上限流量とすると、
入水温度が前記一定温度を超える領域において、入水温度検知手段の検知温度と、入水制御手段が通水する通水量との関係は、検知温度が1℃上昇する毎に、前記上限流量に対して5〜30%の範囲で減少されることを特徴とする請求項1又は2に記載の給湯装置。 - 入水温度が前記一定温度を超える領域においては、熱交換器に通水される流量は所定値未満とならないことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の給湯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009179563A JP5418824B2 (ja) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | 給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009179563A JP5418824B2 (ja) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | 給湯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011033267A true JP2011033267A (ja) | 2011-02-17 |
JP5418824B2 JP5418824B2 (ja) | 2014-02-19 |
Family
ID=43762513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009179563A Active JP5418824B2 (ja) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | 給湯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5418824B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021081169A (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 加熱システム、及びその制御方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0579702A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-03-30 | Daikin Ind Ltd | 水熱交換系統の流量調整装置 |
JPH06281249A (ja) * | 1992-01-07 | 1994-10-07 | Noritz Corp | 並列型給湯装置 |
JPH1026412A (ja) * | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Paloma Ind Ltd | 給湯器 |
JP3997373B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2007-10-24 | 株式会社ノーリツ | 給湯器 |
-
2009
- 2009-07-31 JP JP2009179563A patent/JP5418824B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0579702A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-03-30 | Daikin Ind Ltd | 水熱交換系統の流量調整装置 |
JPH06281249A (ja) * | 1992-01-07 | 1994-10-07 | Noritz Corp | 並列型給湯装置 |
JPH1026412A (ja) * | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Paloma Ind Ltd | 給湯器 |
JP3997373B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2007-10-24 | 株式会社ノーリツ | 給湯器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021081169A (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 加熱システム、及びその制御方法 |
JP7315438B2 (ja) | 2019-11-22 | 2023-07-26 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 加熱システム、及びその制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5418824B2 (ja) | 2014-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5200842B2 (ja) | 給湯装置 | |
RU2723274C2 (ru) | Комбинированный теплофикационный и водогрейный котел и способ управления им | |
KR100993832B1 (ko) | 순간식 보일러의 온수 저탕장치 | |
JP4752347B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP5494059B2 (ja) | 貯湯式給湯機システム | |
JP4917417B2 (ja) | コージェネレーションシステム | |
JP5418824B2 (ja) | 給湯装置 | |
JP5836794B2 (ja) | 貯湯システム | |
JP5938209B2 (ja) | 貯湯システム | |
JP2011247487A (ja) | 給湯装置 | |
JP2007139201A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2007155194A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP6362469B2 (ja) | 貯湯システム | |
JP6143092B2 (ja) | 貯湯給湯装置 | |
JP2010065913A (ja) | 給湯装置 | |
JP4383238B2 (ja) | 給湯装置 | |
JP4475170B2 (ja) | 給湯器 | |
JP2009103334A (ja) | 貯湯式温水器 | |
JP2010065920A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2013148293A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2007003055A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP7293571B2 (ja) | 貯湯給湯装置の制御方法 | |
JP7277719B2 (ja) | 貯湯給湯装置の制御方法 | |
JPH04222328A (ja) | 即時給湯装置 | |
JP4715438B2 (ja) | 給湯装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120620 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130718 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131024 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5418824 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |