JP2011196569A - 給湯システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給湯システム10は、試運転プログラムを実行する。試運転プログラムは、(1)混合器24から流出した混合水を充填経路60を通じて暖房循環経路61に充填する間に、(2)混合器24の混合比を変化させ、(3)混合サーミスタ27aによって検出される水温が所定温度に達する時期と入水サーミスタ52aによって検出される水温が所定温度に達する時期との時間差を特定し、(4)混合水の流量を特定し、(5)時間差と流量から、混合器24の出口近傍からバーナ熱交換器53の近傍までの配管容量を導出する処理を含んでいる。
【選択図】図1
Description
特許文献1には、混合器から加熱部までの配管容量を導出するにあたって、貯湯槽の温水を利用して給湯する際に、混合器出口の水温が給湯設定温度の近似値に達してから加熱部の出口の水温がこの近似値に達するまでに要した時間と、水の流量とに基づいて、混合器出口から加熱部の出口までの配管容量を求める技術が開示されている。
特許文献1に記載の方法で配管容量を導出することもできるが、この方法では、利用者が実際に利用してみないことには、配管容量を把握することができないため、それまでの間は配管容量を利用して加熱運転の開始時期を決定することができない。
その試運転プログラムは、
(1)混合水を充填経路から暖房循環経路に充填する間に、
(2)混合器の混合比を変化させ、
(3)第1検出手段によって検出される水温が所定温度に達する時期と第2検出手段によって検出される水温が所定温度に達する時期との時間差を特定し、
(4)混合水の流量を特定し、
(5)(3)で特定した時間差と(4)で特定した流量から、混合器の出口の近傍から加熱部の近傍までの配管容量を導出する処理を含んでいる。
特に、施工現場で混合器と給湯器とを接続して給湯システムを構築する場合には、混合器の出口近傍から加熱部近傍までの配管容量を把握することが難しい。したがって、上記構成によって配管容量を導出することが有効である。
この方式の試運転では、混合水配管を流れる水が給湯栓から出湯することがないため、温水モードで高温の貯水を通水することができる。
上記構成によると、各検出手段によって検出される水温を大きく変化させることができる。したがって、各検出手段によって検出される水温が上記所定温度になった時期をより正確に特定することができるため、各検出手段によって検出される水温が上記所定温度に達する時期の時間差をより正確に特定することができる。その結果、配管容量をより正確に導出することができる。
上記構成によると、各検出手段が検出する水温が、水道水の温度から貯水の温度に変化する過渡期、または貯水の温度から水道水の温度に変化する過渡期に上記所定温度に達する。単位時間当たりの温度変化幅が大きい過渡期に検出すると、各検出手段で検出される水温が上記所定温度に達した時期を、より正確に特定することができるため、各検出手段によって検出される水温が上記所定温度に達する時期の時間差をより正確に特定することができる。その結果、配管容量をより正確に導出することができる。
(特徴1)温水モードでは、60℃程度に設定された貯水が通水される。
第1熱交換器43の循環水流路43bの入口側には循環往路接続経路48が接続されており、出口側には循環復路接続経路49が接続されている。循環往路接続経路48には、入口側サーミスタ48aが設けられており、循環復路接続経路49には出口側サーミスタ49aが設けられている。入口側サーミスタ48aは、循環水流路43bに流入する循環水の温度を検出し、出口側サーミスタ49aは、循環水流路43bから流出する循環水の温度を検出する。なお実際には、各サーミスタ48a,49aは水温に応じた検出信号を出力し、この信号がコントローラ11に入力されることにより水温が検出される。以下においても、サーミスタやセンサが検出するという表現は、実際には、これらの検出信号がコントローラ11に入力されることにより温度や水の流量を検出することを意味する。
給湯システム10では、給湯、暖房及び風呂の熱源を利用する利用運転が行われる。コントローラ11は、利用運転を制御する。
利用運転プログラムでは、
(1)ヒートポンプユニット40によって貯湯槽21の水を加熱して高温の温水とし、この温水を貯湯槽21に貯湯し;
(2)混合器24で貯湯槽21の貯水と水道水とを混合して給湯設定温度の混合水となるように調整し;
(3)混合器24で給湯設定温度に調整された混合水を給湯バイパス経路28を通じて給湯栓80から給湯する第1給湯運転と、混合器24で給湯設定温度よりも低い温度に調整された混合水を給湯器51の給湯熱交換器53を通過する際に加熱して給湯栓80から給湯する第2給湯運転を行い;
(4)混合器24で湯張り設定温度に調温された混合水、または給湯器51の給湯熱交換器53で加熱された温水を風呂の浴槽72に給湯し;
(5)暖房循環経路61に水を循環させて床暖房機及び浴室暖房機に温水を供給するとともに、風呂の浴槽の水を追い焚き熱交換器76によって加熱する。
また、ヒートポンプユニット40では、破線矢印に示すように、第2熱交換器45を除霜するため、一時的に除霜弁47aが開いて圧縮機41から吐出した高温の熱媒が、除霜経路47を通じて第2熱交換器45を流れるようにする。
貯湯槽21の温水で浴槽に湯張りできる場合には、バイパス制御弁28aを閉じ、水量サーボ52cと熱源機バイパス制御弁59と湯張り弁70aを開き、混合器24によって調温された温水を浴槽72に送りこむ。
上記のように、本実施例の給湯システム10では、第1給湯運転と第2給湯運転との切り換えの際に、混合サーミスタ27aから入水サーミスタ52aまでの配管容量に基づいてバーナ54の点火時期及び消火時期を決定する。本実施例の給湯システム10は、貯湯ユニット20と熱源ユニット50を現場で接続して構築しているため、混合サーミスタ27aから入水サーミスタ52aまでの配管容量が予め設定されていない。一方、本実施例では、暖房循環経路61を備えているため、給湯システム10の施工時に、暖房循環経路61に水を充填する試運転が行われる。そこで、本実施例では、この試運転を利用して、上記配管容量を導出するようにしている。
(1)混合器24から流出した混合水を充填経路60を通じて暖房循環経路61に供給する間に、
(2)混合器24の混合比を変化させ;
(3)混合サーミスタ27aによって検出される水温が所定温度に達する時期と入水サーミスタ52aによって検出される水温が所定温度に達する時期との時間差を特定し;
(4)混合器24の混合比を変化させた後の水の流量を特定し;
(5)(3)で特定した時間差と、(4)で特定した流量から、混合器24の出口近傍から給湯熱交換器53近傍までの配管容量を導出する処理である。
図2〜図5は、試運転プログラムの実行手順を示すフローチャートである。コントローラ11は、図2〜図5に示すフローチャートに従って給湯システム10の試運転を実行する。図5は、試運転プログラム実行中の混合サーミスタ27aの検出温度(実線A)と入水サーミスタ52aの検出温度(破線B)を示すタイミングチャートである。
上記実施例では、試運転時に、温水モードと冷水モードとを1回ずつ実行するようにしている。しかしながら、温水モードと冷水モードとを複数回実行するようにしてもよい。複数回実行する場合には、複数回の温水モードで導出される昇温時配管容量Vhを平均化した値を、給湯の利用運転時にバーナ54の消火時期を決定するために用いるようにし、複数回の冷水モードで導出される降温時配管容量Vwを平均化した値を、給湯の利用運転時のバーナ54の点火時期を決定するために用いるようにしてもよい。また、昇温時配管容量Vhと降温時配管容量Vwを、バーナ54の点火時期及び消火時期の決定にあたって使い分ける必要はなく、昇温時配管容量Vhと降温時配管容量Vwを平均化した値をこれらの時期を決定するための配管容量として用いるようにしてもよい。
また、上記実施例の試運転プログラムでは、第1混合経路27、第2混合経路52及び充填経路60にかけて、貯水のみ又は水道水のみを通水するようにしているが、貯水と水道水の双方を含む混合水を通水するようにしてもよい。
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合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合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。
11:コントローラ
13:リモコン
16:試運転スイッチ
17:表示画面
20:貯湯ユニット
21:貯湯槽
22:給水経路
22a:水道水入口
23:減圧弁
24:混合器
25:温水経路
25a:温水制御弁
25b:温水流量センサ
25c:温水サーミスタ
26:混合給水経路
26a:給水制御弁
26b:給水流量センサ
26c:給水サーミスタ
27:第1混合経路
27a:混合サーミスタ
28:給湯バイパス経路
28a:バイパス制御弁
29:給湯経路
29a:給湯サーミスタ
31:排水経路
32:排水弁
33:循環往路
34:循環復路
36:往路サーミスタ
37:循環ポンプ
38:圧力開放経路
38a:リリーフ弁
39:上部サーミスタ
40:ヒートポンプユニット
41:圧縮機
42:四方弁
43:第1熱交換器
43a:熱媒流路
43b:循環水流路
44:膨張弁
45:第2熱交換器
45a:ファン
46:熱媒配管
47:除霜経路
47a:除霜弁
48:循環往路接続経路
48a:入口側サーミスタ
49:循環復路接続経路
49a:出口側サーミスタ
50:熱源ユニット
51:給湯器
52:第2混合経路
52a:入水サーミスタ
52b:給湯水量センサ
52c:水量サーボ
53:給湯熱交換器
54:バーナ
55:給湯経路
56:缶体サーミスタ
57:出湯サーミスタ
58:熱源機バイパス経路
59:熱源機バイパス制御弁
60:充填経路
60a:補給水電磁弁
61:暖房循環経路
62:シスターン
63:第1暖房経路
63a:暖房ポンプ
63b:暖房低温サーミスタ
63c:第1暖房熱交換器
64:第2暖房経路
65:第3暖房経路
65a:暖房高温サーミスタ
66:第1暖房戻り経路
66c:第2暖房熱交換器
67:第2暖房戻り経路
68:暖房バイパス経路
68a:暖房バイパス制御弁
69:バーナ
70:湯張り経路
70a:湯張り弁
70b:湯張り量センサ
71:風呂循環経路
72:浴槽
73:風呂ポンプ
74:水流スイッチ
75:風呂戻りサーミスタ
76:追い焚き熱交換器
76a:第1流路
76b:第2流路
77:風呂往きサーミスタ
78:追い焚き経路
78a:追い焚き流量制御弁
80:給湯栓
Claims (3)
- 貯湯槽と、
その貯湯槽から流出した貯水と水道水とを混合する混合器と、
その混合器から流出した混合水を加熱する加熱部と、
温水が循環することによって暖房を行う暖房循環経路と、
前記混合水を送る配管と前記暖房循環経路の間を接続しており、前記混合水を前記暖房循環経路に充填する充填経路と、
前記混合器の出口の近傍における混合水の温度を検出する第1検出手段と、
前記加熱部の近傍であって前記充填経路の接続位置よりも上流側における混合水の温度を検出する第2検出手段と、
試運転プログラムを記憶している記憶手段と、
その試運転プログラムを実行する制御手段とを備えており、
その試運転プログラムが、
(1)前記混合水を前記充填経路から前記暖房循環経路に充填する間に、
(2)前記混合器の混合比を変化させ、
(3)前記第1検出手段によって検出される水温が所定温度に達する時期と前記第2検出手段によって検出される水温が前記所定温度に達する時期との時間差を特定し、
(4)前記混合水の流量を特定し、
(5)前記時間差と前記流量から、前記混合器の出口の近傍から前記加熱部の近傍までの配管容量を導出する処理を含んでいることを特徴とする給湯システム。 - 前記試運転プログラムが、前記混合器の混合比を、貯水:水道水を0:1とする冷水モードと、貯水:水道水を1:0とする温水モードとの間で切り換えることを特徴とする請求項1に記載の給湯システム。
- 前記所定温度が、前記水道水の温度と前記貯水の温度の間の温度に設定されていることを特徴とする請求項2に記載の給湯システム。
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- 2010-03-17 JP JP2010060722A patent/JP5277194B2/ja active Active
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