JP2013002666A - 貯湯システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給水路が入口に接続された貯湯タンク14内の湯水を太陽熱を利用した集熱装置21によって加熱して貯湯しておき、貯湯タンク14内の湯水と給水とを混合弁17で混合して給湯器12の入水口へ供給する。給湯器12は設定温度で出湯するように必要に応じて加熱動作(追い加熱)を行う。制御ユニット60は、貯湯タンクに設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても給湯器12の熱交換器が冷えた状態の場合は、給湯器12による加熱が行われるように、入水口へ供給される水の温度が設定温度より所定温度以上低い温度となるように混合比を制御する。
【選択図】図4
Description
前記貯湯タンクに蓄えられた水を加熱する加熱機と、
入水口から供給される水を熱交換器で加熱して出湯する補助熱源機の前記入水口と前記貯湯タンクの出口とを接続する接続配管と、
前記接続配管の途中に介挿され、前記貯湯タンクから供給される水と給水路から供給される水とを混合する混合弁と、
前記補助熱源機による加熱無しにもしくは前記補助熱源機による加熱を足して設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合は、前記入水口へ供給する水の温度が、前記補助熱源機による加熱を足して前記設定温度の出湯が行われる入水温度となるように、前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする貯湯システム。
ことを特徴とする[1]に記載の貯湯システム。
ことを特徴とする[1]または[2]に記載の貯湯システム。
ことを特徴とする[3]に記載の貯湯システム。
前記制御部は、当該貯湯システムに接続して使用され得る複数の補助熱源機の中の最大の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の貯湯システム。
前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、前記補助熱源機の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の貯湯システム。
図3は、貯湯システム11が行う集熱運転の概略動作を示している。集熱運転は集熱装置21で太陽光から得た熱を利用して貯湯タンク14内の水を加熱する動作である。集熱運転は、集熱装置21の高温センサ51の検出温度が貯湯タンク14内の水温より一定温度以上高いなどの運転条件を満たす場合に行われる。
図4は、給湯運転の概略動作を示している。図4では、給湯運転において湯水が流れる経路を太線で示してある。また各部において湯水が流れる方向を矢印で示してある。給湯運転では、貯湯タンク14からの湯水と分岐給水管15aからの給水とが混合弁17で混合されて給湯器12の入水口(入水管71)へ供給される。給湯器12は供給された水を必要に応じて加熱して給湯配管13へ出湯する。給湯運転の詳細は後述する。
図5は、ソーラー追い焚き運転の概略動作を示している。ソーラー追い焚き運転は集熱装置21で太陽光から得た熱を利用して浴槽3内の湯水を補助的に追い焚きする動作である。
図6は、風呂熱回収運転の概略動作を示している。風呂熱回収運転は、風呂の残り湯の熱を利用して貯湯タンク14内の湯水を加熱する動作である。
貯湯タンク14内の湯水が100時間以上停留すると、レジオネラ菌の繁殖による問題があり、その対策のため、殺菌を行う。貯湯出湯禁止運転では、貯湯タンク14からの出湯を禁止し、貯湯タンク14内の水を60度以上にした状態を15分以上継続させることで殺菌を行う。
次に、本発明に係る給湯運転についてより詳細に説明する。前述したように、給湯器12は、最低加熱量以下の加熱動作はできないので、最低加熱量の加熱を行った場合に出湯温度が設定温度を超える場合はバーナ73を燃焼させない。入水温度が低く、設定温度の湯を出すために最低加熱量以上の加熱が必要な場合は設定温度の湯がでるようにバーナ73を燃焼させてその燃焼量を制御するように動作する。
湯切れが近くなると、貯湯タンク14の上部には熱い湯があり、その下層は、貯湯タンク14の下部から供給される給水に近い温度の水になっている。このため、給水温度が低いほど貯湯タンク14上部の湯とその下層の湯水との温度差は大きくなる。この温度差が大きいと、貯湯タンク14上部の熱い湯が無くなってその下層の湯水が貯湯タンク14から出始めた(湯切れした)とき、給湯器12に供給される湯水の温度が急に低下するので、給湯器12の燃焼制御が追いつかず、一時的に、出湯温度が低下する現象が生じる。そこで、給水温度が低い場合には、湯切れする前に、貯湯タンク14からの湯と給水とを混合する混合弁17における給水の混合率を徐々に増やし、給湯器12に供給する湯水の温度を緩やかに低下させる制御を行う。こうすれば、湯切れが生じたときには既に混合弁17での給水の混合率が増えているので、貯湯タンク14から供給される湯水の温度が湯切れによって急に低下しても、混合弁17から給湯器12に供給される湯水の温度変化は小さく抑えられる。これにより、湯切れの際に給湯器12からの出湯温度が一時的に低下する現象が防止される。このように、混合弁17での給水の混合率を湯切れの前に徐々に増やす制御を行うには、その制御に要する時間を湯切れの前に稼ぐ必要がある。すなわち、貯湯タンク14の上部に熱い湯が多く残っている状態でこの制御を開始する必要がある。そこで、給水温度が低い場合(20℃未満の場合)は、給湯器燃焼ありで給湯を開始するために必要な貯湯タンク14上部の湯の量を、給水温度が高い場合(20℃以上の場合)に比べて、多くする。つまり、給水温度が20℃以上ならば(ステップS107;Yes)、給湯器燃焼ありで給湯を開始させるか否かを、貯湯タンク14の天井部から20リットル分下方の水位の湯温を検出する第4温度センサ44を使用して判断し(ステップS108)、20℃未満ならば上から40リットル分下方の水位の湯温を検出する第3温度センサ43を使用して判断する(ステップS111)。
10…給湯システム
11…貯湯システム
12…給湯器
13…給湯配管
14…貯湯タンク
15…給水管
15a…分岐給水管
16…接続配管
17…混合弁
17a…第1バルブ
17b…第2バルブ
18…熱交換用配管
19…シスターン
19a…水位センサ
20…水-水熱交換器
20a…内側管路
20b…外側管路
21…集熱装置
22…熱媒体循環経路
22a…第1熱媒配管
22b…第2熱媒配管
22c…第3熱媒配管
22d…第4熱媒配管
24…循環ポンプ
25…切替弁
25a…第1接続口
25b…第2接続口
25c…第3接続口
26…連結管
31…風呂往き管
32…風呂戻り管
41…第1温度センサ
42…第2温度センサ
43…第3温度センサ
44…第4温度センサ
46…タンク出湯温度センサ
47…給水温度センサ
48…水量センサ
49…混合温度センサ
51…高温センサ
52…熱媒温度センサ
53…風呂温度センサ
54…出湯禁止電磁弁
55…排水電磁弁
56…圧力逃がし弁
60…制御ユニット
70…制御基盤
71…入水管
72…熱交換器
72a…給湯用水管
72b…追い炊き用水管
72c…フィン
73…バーナ
74…ガス供給管
75…ガス弁
76…比例弁
77…連結管
78…注湯電磁弁
79…水量サーボ
80…出湯温度センサ
81…バイパス管
82…バイパス調整弁
83…流量センサ
84…入水温度センサ
85…風呂循環ポンプ
86…流水スイッチ
87…風呂往き温度センサ
88…風呂戻り温度センサ
89…操作パネル(リモコン)
Claims (6)
- 給水路が入口に接続された貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに蓄えられた水を加熱する加熱機と、
入水口から供給される水を熱交換器で加熱して出湯する補助熱源機の前記入水口と前記貯湯タンクの出口とを接続する接続配管と、
前記接続配管の途中に介挿され、前記貯湯タンクから供給される水と給水路から供給される水とを混合する混合弁と、
前記補助熱源機による加熱無しにもしくは前記補助熱源機による加熱を足して設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が蓄えられている場合であっても前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態の場合は、前記入水口へ供給する水の温度が、前記補助熱源機による加熱を足して前記設定温度の出湯が行われる入水温度となるように、前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする貯湯システム。 - 前記制御部は、前記貯湯タンクに前記設定温度より所定温度以上高い湯が貯湯されている場合であって前記補助熱源機の熱交換器が冷えた状態でない場合は、前記補助熱源機による加熱無しに前記設定温度の出湯が行われるように前記混合弁の混合比を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の貯湯システム。 - 前記制御部は、前回の出湯終了から所定の判定基準時間以上経過しているときは、前記熱交換器が前記冷えた状態にあると判断し、前回の出湯終了から前記判定基準時間の経過前であれば、前記熱交換器は前記冷えた状態でないと判断する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の貯湯システム。 - 前記制御部は、前記判定基準時間を、給水温度もしくは外気温度が第1の温度より低い場合に設定する時間より、給水温度もしくは外気温度が前記第1温度より高い場合に長くする
ことを特徴とする請求項3に記載の貯湯システム。 - 前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、当該貯湯システムに接続して使用され得る複数の補助熱源機の中の最大の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の貯湯システム。 - 前記補助熱源機を有し、
前記補助熱源機は、所定の最低加熱量以上の加熱動作のみ可能であり、
前記制御部は、前記補助熱源機の最低加熱量に所定のマージンを加えた熱量を最小限加熱量とし、前記入水口へ供給する水の温度が、前記最小限加熱量による前記補助熱源機での温度上昇分を前記設定温度から減じた温度以下になるように前記混合比を設定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の貯湯システム。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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