JP2011242019A - Hot-water storage type hot-water supply equipment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、給湯逆止弁の故障を判定する機能を備えた貯湯式給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply apparatus having a function of determining a failure of a hot water supply check valve.
従来から、この種のものに於いては、給湯混合弁から出湯開始時や少量の湯水の給湯時に高温の湯が出湯されることがなく、安全に使用できる給湯装置を提供するようにしたものとして、高温水経路に第1逆止弁を、低温水経路に第2逆止弁を備え、安全に使用できるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in this type, a hot water supply device that can be used safely without hot water being discharged from the hot water mixing valve at the start of hot water supply or when hot water is supplied is provided. For example, a first check valve is provided in the high-temperature water path and a second check valve is provided in the low-temperature water path so that it can be used safely (for example, Patent Document 1).
この従来のものでは、第2逆止弁におけるシール部の劣化、カルキの付着などの原因により、この第2逆止弁が固着して順方向の開きが悪くなった場合(以後、「閉塞故障」という)、給湯利用中に異常な高温水が流出し、利用者に危険をもたらす可能性が高まる。
そのため、給湯温度センサで高温水流出を検出した時点で第2逆止弁の閉塞故障と判断して給湯を禁止するかまたは危険を警告するという対策もある。
しかしながら、この方法では、給湯混合弁の故障でも類似の症状が検出されるため、給湯混合弁の故障かあるいは第2逆止弁の閉塞故障かの何れであるかを判断できないという問題があった。
In this conventional type, when the second check valve is stuck and the forward opening becomes worse due to deterioration of the seal portion or adhesion of chalk in the second check valve (hereinafter referred to as “blocking failure”). ”), There is an increased possibility that abnormally high temperature water will flow out while using hot water, causing danger to the user.
For this reason, there is a measure that prohibits hot water supply or warns of danger by determining that the second check valve is closed when a hot water outflow is detected by the hot water temperature sensor.
However, in this method, since a similar symptom is detected even when the hot water mixing valve fails, there is a problem in that it cannot be determined whether the hot water mixing valve is faulty or the second check valve is closed. .
そこで本出願人は先に逆止弁の故障判定機能を備えた貯湯式給湯装置を出願した。(例えば、特許文献2)
これは、通常は、給湯混合弁の弁開度に基づく設定温度の給湯が利用者から期待されていたが、給湯需要からの期待に反して設定温度を超える異常高温水が流出した時、給湯混合弁の出湯側に配設された給湯温度センサの検出値が設定温度から所定差を超えて異常高温水を検知すれば第2逆止弁が故障と判定するものである。
Therefore, the present applicant has filed an application for a hot water storage type hot water supply apparatus having a check valve failure determination function. (For example, Patent Document 2)
Normally, a hot water supply at a set temperature based on the valve opening of the hot water supply mixing valve was expected by the user, but when an abnormally hot water exceeding the set temperature flows out against the expectation from the hot water supply demand, If the detected value of the hot water supply temperature sensor disposed on the outlet side of the mixing valve exceeds a predetermined difference from the set temperature and detects abnormally high temperature water, the second check valve is determined to be faulty.
ところでこの従来のものでは、まず給湯需要からの期待に反して設定温度を超える異常高温水が流出した時、第2逆止弁が故障であるかどうか判定するものであるが、給湯開始時に異常高温水の給湯を防止するため、給湯開始時に給湯混合弁を水側を全開でお湯側を全閉とした状態から給湯を開始する場合、最初給湯混合弁に供給される水がそのまま給湯され、流量センサが流水を確認すると、給湯混合弁を動作させて水側を絞りつつお湯側を開くように動作させて設定温度のお湯を給湯しようとする。 By the way, in this conventional one, when abnormally high temperature water exceeding the set temperature flows out against expectations from hot water supply demand, it is determined whether or not the second check valve is faulty. In order to prevent hot water supply, when starting hot water supply from the state where the hot water supply valve is fully open and the hot water side is fully closed at the start of hot water supply, the water supplied to the hot water supply mix valve is initially supplied as hot water, When the flow rate sensor confirms running water, the hot water mixing valve is operated to open the hot water side while narrowing the water side to try to supply hot water at a set temperature.
この時、給水逆止弁が故障していると、貯湯タンク下部に水が給水されないために貯湯タンク上部から高温水が給湯混合弁に供給されず、その結果、給湯混合弁からのお湯が水のままで温度が上がらないため、給湯混合弁を動作させて水側を絞りつつお湯側を開くように動作し続け、最終的に給湯混合弁は水側を全閉でお湯側を全開とした状態となり、出湯に対して高温異常検知はあるものの低温異常検知はないため、この状態ではエラー表示することなく給湯混合弁からの全く給湯がない状態となってしまう問題があった。 At this time, if the water supply check valve is malfunctioning, water is not supplied to the lower part of the hot water storage tank, so high-temperature water is not supplied from the upper part of the hot water storage tank to the hot water supply mixing valve. Since the temperature does not rise, the hot water mixing valve is operated to continue the operation to open the hot water side while narrowing the water side, and finally the hot water mixing valve is fully closed on the water side and fully opened on the hot water side. In this state, there is a problem that there is no hot water supply from the hot water supply mixing valve without displaying an error.
この発明はこの点に着目し上記課題を解決する為、特にその構成を請求項1では、給水管が下端部に接続されていると共に貯湯している高温水を流出させる出湯管が上端部に接続されている貯湯タンクと、前記給水管に設けられた給水逆止弁と、前記貯湯タンク内の湯水を高温に加熱する加熱手段と、前記出湯管から供給される貯湯タンク上部の高温水と給水管から分岐した給水バイパス管からの給水とを混合する給湯混合弁と、該給湯混合弁の混合後の給湯温度を検知する給湯温度センサと、前記出湯管内を流れる湯水を検知する給湯流量センサと、該給湯温度センサの検知温度とリモコンで設定された給湯設定温度とを比較し給湯設定温度の給湯とするように給湯混合弁の駆動を制御する給湯制御部とを備えた貯湯式給湯装置に於いて、前記給湯制御部は、給湯開始後、給湯温度センサが検知する給湯温度が給湯設定温度に達しない時、給湯混合弁を段階的に水側を絞ってお湯側を開く動作を繰り返すと共に、該動作中に給湯流量センサが検知する流量が所定流量以下になった時、給水逆止弁が故障したと判断して表示するものである。 This invention pays attention to this point and solves the above-mentioned problems. In particular, in claim 1, the water supply pipe is connected to the lower end portion and the hot water discharge pipe for discharging the hot water stored in the hot water is provided at the upper end portion. A hot water storage tank connected to the hot water supply pipe, a heating water check valve provided in the water supply pipe, heating means for heating the hot water in the hot water storage tank to a high temperature, and hot water in the upper part of the hot water tank supplied from the hot water discharge pipe; A hot water mixing valve that mixes the water supplied from the water supply bypass pipe branched from the water supply pipe, a hot water temperature sensor that detects the hot water temperature after mixing of the hot water mixing valve, and a hot water flow rate sensor that detects the hot water flowing in the outlet pipe And a hot water supply control unit that controls the drive of the hot water mixing valve so as to compare the detected temperature of the hot water temperature sensor with the hot water set temperature set by the remote controller to provide hot water at the hot water set temperature In When the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor does not reach the set hot water temperature after starting the hot water supply, the hot water controller repeats the operation of opening the hot water side by gradually reducing the hot water mixing valve. When the flow rate detected by the hot water supply flow rate sensor falls below a predetermined flow rate, it is determined that the water supply check valve has failed and is displayed.
又請求項2に係る貯湯式給湯装置では、特にその構成を、前記給水管が下端部に接続されていると共に貯湯している高温水を流出させる出湯管が上端部に接続されている貯湯タンクと、前記出湯管に設けられた出湯管逆止弁と、前記貯湯タンク内の湯水を高温に加熱する加熱手段と、前記出湯管から供給される貯湯タンク上部の高温水と給水管から分岐した給水バイパス管からの給水とを混合する給湯混合弁と、前記給水バイパス管に設けられた給水バイパス管逆止弁と、該給湯混合弁の混合後の給湯温度を検知する給湯温度センサと、前記出湯管内を流れる湯水を検知する給湯流量センサと、該給湯温度センサの検知温度とリモコンで設定された給湯設定温度とを比較し給湯設定温度の給湯とするように給湯混合弁の駆動を制御する給湯制御部とを備えた貯湯式給湯装置に於いて、前記給湯制御部は、給湯開始後、給湯温度センサが検知する給湯温度が給湯設定温度に達しない時、給湯混合弁を段階的に水側を絞ってお湯側を開く動作を繰り返すと共に、該動作中に給湯流量センサが検知する流量が所定流量以下になった時、出湯管逆止弁が故障したと判断して表示するものである。
Further, in the hot water storage type hot water supply apparatus according to
この発明の請求項1によれば、給湯開始後、給湯温度センサが検知する給湯温度が給湯設定温度に達しない時、給湯混合弁を段階的に水側を絞ってお湯側を開く動作を繰り返すと共に、該動作中に給湯流量センサが検知する流量が所定流量以下になった時、給水管に設けられた給水逆止弁が故障したと判断して表示するので、使用者は給水逆止弁が故障しているためにお湯が出ないことが分かり、修理業者に連絡して迅速に修理してもらえるものである。 According to the first aspect of the present invention, after the hot water supply is started, when the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor does not reach the hot water set temperature, the operation of opening the hot water side by gradually reducing the hot water mixing valve on the water side is repeated. At the same time, when the flow rate detected by the hot water supply flow sensor becomes lower than the predetermined flow rate during the operation, it is determined that the water supply check valve provided in the water supply pipe has failed. It can be seen that hot water does not come out because of a malfunction, and a repair contractor can be contacted for prompt repair.
又本発明の請求項2に記載の貯湯式給湯装置によれば、給湯開始後、給湯温度センサが検知する給湯温度が給湯設定温度に達しない時、給湯混合弁を段階的に水側を絞ってお湯側を開く動作を繰り返すと共に、該動作中に給湯流量センサが検知する流量が所定流量以下になった時、出湯管逆止弁が故障したと判断して表示するので、使用者は出湯管逆止弁が故障しているためにお湯が出ないことが分かり、修理業者に連絡して迅速に修理してもらえるものである。
According to the hot water storage type hot water supply apparatus according to
次に、本発明の貯湯式給湯装置の一実施形態を図面に基づき説明する。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
1は湯水を貯湯する貯湯タンク2を備えた貯湯タンクユニットであり、3は貯湯タンク2内に貯湯された湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、4は台所や洗面所等に設けられた給湯栓、5は前記貯湯式給湯装置を遠隔操作するリモコン、6は浴槽である。
Next, one embodiment of the hot water storage type hot water supply apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a hot water storage tank unit having a hot
前記貯湯タンクユニット1内にある貯湯タンク2は、上端に高温水を出湯する出湯管7と、下端に水道水を給水する給水管8とが接続されている。また、貯湯タンク2下部からヒートポンプユニット3を配管で繋ぐヒーポン往き管9と、ヒートポンプユニット3から貯湯タンク2上部を配管で繋ぐヒーポン戻り管10とが接続されている。
The hot
前記ヒートポンプユニット3内には、圧縮機11、凝縮器としての冷媒水熱交換器12、電子膨張弁13、強制空冷式の蒸発器14で構成されたヒートポンプサイクル15が設置されており、貯湯タンク2内の湯水を前記ヒーポン往き管9からヒートポンプユニット3へ搬送して、冷媒水熱交換器12で加熱されヒーポン戻り管10から貯湯タンク2へ搬送するヒーポン循環ポンプ16がヒーポン往き管9途中に設置されており、その駆動を制御するヒーポン制御部17が備えられている。
In the heat pump unit 3, a
18は前記浴槽6の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる風呂熱交換器であり、貯湯タンク2内の上部に配置されており、この風呂熱交換器18には風呂往き管19及び浴槽水を搬送するための風呂循環ポンプ20を備えた風呂戻り管21よりなる風呂循環回路22が接続され、浴槽6内の湯水が貯湯タンク2内の高温水によって加熱されて保温あるいは追い焚きが行われる。
23は風呂戻り管21から風呂熱交換器18に流入する浴槽水の温度を検出する風呂戻り管温度センサであり、24は風呂熱交換器18から流出して風呂戻り管19から浴槽6へ流れ込む浴槽水の温度を検出する風呂往き管温度センサである。
A bath return
25は風呂戻り管21の風呂戻り管温度センサ23と風呂熱交換器18の間に設置された風呂三方弁であり、26は風呂三方弁25の弁開度を変えることで風呂往き管19の風呂往き温度センサ24と風呂熱交換器18の間の配管に湯水が流入するように接続された風呂循環バイパス管である。
27は出湯管7で搬送されてきた高温水と給水管8から分岐した給水バイパス管28内の給水を混合する給湯混合弁であり、その下流に接続された給湯管29に設けられた給湯サーミスタからなる給湯温度センサ30で検出した温度が、リモコン5で使用者が設定した給湯設定温度になるよう弁開度を調節するものであり、31は給湯する湯水の流れを検知する給湯流量センサである。
A hot water
32は給湯管29から分岐されて風呂戻り管21に連通された湯張り管で、この湯張り管32には浴槽6への湯張り開始と停止を行う湯張り弁33と、浴槽6への湯張り量をカウントする風呂流量カウンタ34と、浴槽6内の湯水が給湯管29に逆流するのを防止する逆止弁35とが設けられており、貯湯タンク2内の高温水を浴槽6に直接差し湯して追い焚きを行う際にもこの湯張り管32を介して行われる。
32 is a hot water pipe that branches off from the hot
36は貯湯タンク2の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサであり、貯湯タンク2の上方向から順に36a、36b、36c、36d、36eとし、この貯湯温度センサ36が検出する温度情報によって貯湯タンク2内の残熱量を検知し、そして貯湯タンク2の上下方向の温度分布を検知するものである。
A plurality of hot water
前記リモコン5には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ37と、風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ38とがそれぞれ設けられていると共に、浴槽6へ風呂設定温度の湯をリモコン5の湯張り量設定スイッチ(図示せず)で設定された湯張り量だけ湯張りする風呂自動スイッチ39と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ40と、設定値や現在の運転状態や異常状態を表示する表示部41とが設けられている。
The
42は貯湯タンクユニット1内に設置された各センサの入力を受け各アクチュエーターの駆動を制御すると共に、特に給湯設定温度と給湯温度センサ30の検知する給湯温度とが一致するように給湯混合弁27のステッピングモーター43に出力パルスを送信するマイコンからなる給湯制御部である。従ってこの給湯制御部41に前記リモコン5が無線もしくは有線によって接続され、使用者が所望の給湯設定温度及び風呂設定温度を設定可能としており、更に給湯制御部41は30秒間の給湯後、給湯設定温度と給湯温度センサ30の検知する実際の給湯温度との差が、高温側及び低温側に所定温度ここではプラスマイナス2℃以上離れている時間が所定時間ここでは10秒以上継続した場合に、脱調と判断して給湯終了後にステッピングモーター43を基準点である弁開度0%となる量を移動させると弁は0%で止まりイニシャライズが行われることで、脱調を自動的に器具自体で回避して通常の給湯混合弁27に戻すものである。
42 receives the input of each sensor installed in the hot water storage tank unit 1 and controls the drive of each actuator, and in particular, the hot
44は貯湯タンク2内の圧力が所定値を超えた際に作動する過圧逃がし弁であり、45は水道水を貯湯タンク2内に一定の圧力で給水するように調節された減圧弁であり、46は給水バイパス管28の分岐部分より貯湯タンク2側に備えられ該貯湯タンク2側から給水バイパス管28側に逆流する湯水を阻止する給水逆止弁である。
44 is an overpressure relief valve that operates when the pressure in the hot
次にこの一実施形態の作動を説明する。
先ず深夜電力時間帯(例えば23時から翌日の7時までの間)になって貯湯温度センサ36が貯湯タンク2内に翌日に必要な湯量が足りないことを検出すると、給湯制御部42はヒーポン制御部17に対して湯水の沸き上げ開始指令を出す。指令を受けたヒーポン制御部17はヒーポン循環ポンプ15を駆動させヒーポン往き管9内を流れる貯湯タンク2内の低温水を冷媒水熱交換器12で加熱してヒーポン戻り管10から貯湯タンク2の上部に戻して、貯湯タンク2の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ36が必要な熱量が貯湯されたことを検知すると、給湯制御部42はヒーポン制御部17に対して沸き上げ停止指令を出し、ヒーポン制御部17はヒーポン循環ポンプ15の駆動を止めて沸き上げを終了させる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the hot water
次に給湯運転について説明すると、給湯栓4を開くことで給水管8から水道水が貯湯タンク2内に流入する。そして、貯湯タンク2に貯められた高温水が出湯管7内を流通して給湯混合弁27に流入し、給湯設定温度になるよう給湯制御部42で給湯混合弁27の弁開度を調節して給水バイパス管28内の低温水と混合させることで出湯される。また、給湯栓4を閉じることで給湯が終了するものである。
Next, the hot water supply operation will be described. Tap water flows from the
次に浴槽6への湯張り運転について説明すると、リモコン5の風呂自動スイッチ39が操作されると、給湯制御部42が湯張り弁33を開弁する。そして、給湯混合弁27によって風呂設定温度に調節された湯水が湯張り管32から風呂戻り管21を介して浴槽6に流入して湯張りが行われ、湯張り管32途中に設けられた風呂流量カウンタ34が所定の流量をカウントし終えたら給湯制御部42が湯張り弁33を閉弁させて湯張り運転が終了する。
Next, the hot water filling operation to the
次に給湯運転中の給湯制御部42による給水逆止弁46の故障検知について図2のフローチャートに従って説明する。
まず給湯栓4を開くと(S1)、は台所や洗面所等に設けられた給水バイパス管28から給湯混合弁27に水道水が給水され、この時給湯混合弁27は水100%の待機状態なので、給水バイパス管28から給湯混合弁27に給水された水道水はそのまま給湯混合弁27から給湯管29に流れる。
Next, failure detection of the water
First, when the hot-
その給湯管29に流れた水道水、つまり所定流量以上の水又はお湯を給湯流量センサ31が検知すると(S2)、前日の学習給水温度と貯湯タンク2の貯湯温度から求められる見込み混合弁開度に給湯混合弁27を作動させる。(S3)
それにより給水バイパス管28から給湯混合弁27に給水される水道水は減ると共に、給水管8から貯湯タンク2内に水道水が流入して貯湯タンク2に貯められた高温水が出湯管7内を流通して給湯混合弁27に流入し、この高温水と給水バイパス管28からの水道水が給湯混合弁27で混合されて給湯管29に流れる。
When the hot water supply
As a result, the amount of tap water supplied from the water
そして給湯温度センサ30で検出した給湯管29を流れる給湯の給湯温度と、設定されている設定温度とを比較し(S4)、設定温度のほうが高ければ給湯混合弁27をお湯側に一段階開く方向に作動させ(S5)、設定温度と給湯温度が同じであれば(S6)、給湯混合弁27の開度を現状のままに維持し(S7)、給湯温度のほうが高ければ給湯混合弁27を水側に一段階開く方向に作動させる。(S8)
Then, the hot water supply temperature of the hot water flowing through the hot
そして再度給湯管29に所定流量以上の水又はお湯を給湯流量センサ31が検知すると(S9)、次に給湯栓4が閉じられたかを確認し(S10)、給湯栓4が閉じられると給湯混合弁27を水100%の待機状態に作動させて(S11)、給湯を終了するものである。(S12)
When the hot water
ところで、給水逆止弁46が故障していると、給湯混合弁27が水100%の待機状態の時は給水バイパス管28から給湯混合弁27に給水された水道水がそのまま給湯管29に流れ、給湯流量センサ31は所定流量以上の流量を検知するが、水100%の状態からお湯の割合を大きくしていくと、給水逆止弁46が故障している場合、給水管8から貯湯タンク2内に水道水が流入しないため、貯湯タンク2に貯められた高温水が出湯管7内を流通して給湯混合弁27に流入せず、その状態で給湯混合弁27に給水される水道水の流量が少なくなるので、結果として給湯流量センサ31が検知する流量は少なくなる。
By the way, if the water
この状態では、給湯管29に流れるのは水道水のみで、給湯温度センサ30で検出した給湯温度は低いままなので、(S5)で給湯混合弁27をお湯側に一段階開く方向に作動させる動作を繰り返す。
In this state, since only hot water flows through the hot
給湯混合弁27をお湯側に一段階開く方向に作動させる動作を繰り返すことで、給水逆止弁46が待機状態の水100%の状態からお湯の割合をどんどん大きくし、その度に給湯流量センサ31が検知する流量は少なくなり、(S9)でその給湯流量センサ31が検知する流量が所定流量以下になると、給水逆止弁46が故障していると判断し(S13)、表示部41に給水逆止弁46が故障していると表示するものである。(S14)
By repeating the operation of opening the hot
以上のように給湯を開始して給湯温度が上がらないままに給湯管29を流れる流量が所定流量以下になると、給水逆止弁46が故障していると判断して表示部41に給水逆止弁46が故障していると表示するので、使用者は給水逆止弁46が故障しているためにお湯が出ないことが分かり、修理業者に連絡して迅速に修理してもらえるものである。
As described above, when the hot water supply is started and the flow rate flowing through the hot
尚、本実施例では給水管8に給水逆止弁46を設けているがこれに限定されず、給水管8に給水逆止弁46を設けずに、出湯管7と給水バイパス管28にそれぞれ逆止弁を設けた構造でも出湯管7側の逆止弁の故障を判断することができるものである。
In this embodiment, the water
2 貯湯タンク
3 ヒートポンプユニット(加熱手段)
7 出湯管
8 給水管
27 給湯混合弁
29 給湯管
30 給湯温度センサ
31 給湯流量センサ
36 貯湯温度センサ
42 給湯制御部
46 給水逆止弁
2 Hot water storage tank 3 Heat pump unit (heating means)
7 Hot
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