JP2013088065A - Liquid heater - Google Patents

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Tomotake Kato
智允 加藤
Mitsuo Nishigori
満雄 錦織
Hiromichi Matsuura
広通 松浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid heater capable of preventing a user from feeling inconvenient while securing an energy saving property.SOLUTION: A controller 50 for a water heater S, which is one embodiment of the liquid heater, includes a storage part 52 for storing a liquid supply temperature setting value which is set within a prescribed period by an operation of an operation terminal 40 and is used as a temperature at which a liquid is supplied to the outside, and a control part 51 for calculating a first temporary target boiling temperature on the basis of a parameter, calculating a second temporary target boiling temperature on the basis of the liquid supply temperature setting value within the prescribed period, and controlling a heat pump unit 20 so as to heat hot water with the higher one of the first temporary target boiling temperature and the second temporary target boiling temperature as a target boiling temperature.

Description

本発明は、例えば給湯機といった液体加熱装置に関する。   The present invention relates to a liquid heating apparatus such as a water heater.

従来のタンク貯湯式電気給湯機における沸き上げ制御は、省エネルギー性を高めるため、ユーザの過去の使用実績から1日の必要熱量を計算し、消費電力を最大限低く抑えるよう目標沸き上げ温度を決定する沸き上げ制御が行われている(特許文献1,2参照)。   In the conventional boiling water storage type electric water heater, the boiling control calculates the required amount of heat per day based on the past use results of the user and determines the target boiling temperature to minimize the power consumption in order to improve energy saving. Boiling control is performed (see Patent Documents 1 and 2).

特開2011−145001号公報JP 2011-145001 A 特開2011−144959号公報JP 2011-144959 A

しかしながら、ユーザの要求湯量に対し十分な量を確保するために、沸き上げ温度を高く設定しておきたいという考え方が存在する。ユーザにとっては、昼間(給湯使用中)に湯切れすることは最たる不便であるから,夜間の沸き上げ量は余裕を持たせた値を設定したい。   However, there is an idea that the boiling temperature should be set high in order to ensure a sufficient amount for the user's required amount of hot water. For the user, it is most inconvenient to run out of hot water during the daytime (while using hot water supply), so the amount of boiling at night should be set with a margin.

一方、日々の消費湯量が少ないユーザにおいては、給湯機に備わる学習機能により給湯機の目標沸き上げ温度が低下していく。この際、貯湯タンク内の湯温よりも高温の給湯の要求など、1日の総熱量負荷は低いが瞬間的な温度負荷が高いという状況が発生した場合、ユーザが求める給湯温度を満足できない現象が発生する可能性がある。近年の電気給湯機は給湯流量が増大する傾向にあり、瞬間的熱量負荷(温度負荷)が高まることから本現象が発生する確率が高く、タンク内の湯温は、省エネルギー性を確保可能な範囲で高くあることが望ましい。   On the other hand, for users who consume a small amount of hot water every day, the target boiling temperature of the water heater decreases due to the learning function provided in the water heater. In this case, when a situation occurs in which the total heat amount load is low but the instantaneous temperature load is high, such as a request for hot water supply higher than the hot water temperature in the hot water storage tank, a phenomenon in which the hot water temperature required by the user cannot be satisfied May occur. In recent years, electric water heaters tend to increase the flow rate of hot water, and the instantaneous heat load (temperature load) increases, so this phenomenon is likely to occur, and the hot water temperature in the tank is within a range where energy savings can be secured. It is desirable to be high.

そこで、本発明は、省エネルギー性を確保しつつ、ユーザに不便を感じさせないことが可能な液体加熱装置を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the liquid heating apparatus which can make a user not feel inconvenience, ensuring energy saving property.

前記課題を解決するため、本発明は、液体を加熱する液体加熱部と、加熱された前記液体が貯留されるタンクと、前記液体加熱部を制御する制御装置と、前記制御装置と通信可能に接続される操作端末と、前記液体を加熱するためのパラメータを検出するセンサ類と、を備える液体加熱装置であって、前記制御装置は、前記操作端末の操作によって所定期間内に設定された、液体を外部へ供給する温度である給液温度設定値が記憶される記憶部と、前記パラメータに基づいて第一の目標沸き上げ温度を算出するとともに、所定期間内の前記給液温度設定値に基づいて第二の目標沸き上げ温度を算出し、前記第一の目標沸き上げ温度及び前記第二の目標沸き上げ温度の高い方を目標沸き上げ温度として前記液体を加熱するように前記液体加熱部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is capable of communicating with a liquid heating unit that heats a liquid, a tank that stores the heated liquid, a control device that controls the liquid heating unit, and the control device. A liquid heating device comprising a connected operation terminal and sensors for detecting parameters for heating the liquid, wherein the control device is set within a predetermined period by operation of the operation terminal; A storage unit that stores a liquid supply temperature setting value that is a temperature for supplying the liquid to the outside, calculates a first target boiling temperature based on the parameter, and sets the liquid supply temperature setting value within a predetermined period. Based on the second target boiling temperature, and the liquid heating unit heats the liquid with the higher of the first target boiling temperature and the second target boiling temperature as the target boiling temperature. Characterized in that it comprises a control unit for controlling.

本発明によれば、省エネルギー性を確保しつつ、ユーザに不便さを感じさせないことができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the user from feeling inconvenience while ensuring energy saving.

本発明の実施形態に係る給湯機の例を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing an example of a water heater concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る給湯機の制御装置及び操作端末を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus and operation terminal of a water heater which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る操作端末の外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the operating terminal which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る給湯機の制御装置の動作例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation example of the control apparatus of the water heater which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、本発明の液体加熱装置を給湯機に適用した場合を例にとり、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example the case where the liquid heating apparatus of the present invention is applied to a hot water heater.

図1に示すように、本発明の実施形態に係る給湯機(液体加熱装置)Sは、電気給湯機であり、加熱給液部として、貯湯タンク11を有するタンクユニット10と、ヒートポンプユニット20と、を備える。なお、以下の説明において、各配管14a〜14hに設けられたバルブ(電磁弁)等に関する記載は省略する。   As shown in FIG. 1, a water heater (liquid heating device) S according to an embodiment of the present invention is an electric water heater, and a tank unit 10 having a hot water storage tank 11 as a heating liquid supply unit, a heat pump unit 20, and . In addition, in the following description, the description regarding the valve | bulb (electromagnetic valve) etc. which were provided in each piping 14a-14h is abbreviate | omitted.

<タンクユニット10>
タンクユニット10は、貯湯タンク11と、ポンプ12と、給湯熱交換器13と、を備える。これら貯湯タンク11及び給湯熱交換器13は、配管14e及び配管14fによって液体循環可能に接続されている。
<Tank unit 10>
The tank unit 10 includes a hot water storage tank 11, a pump 12, and a hot water supply heat exchanger 13. The hot water storage tank 11 and the hot water supply heat exchanger 13 are connected to each other by a pipe 14e and a pipe 14f so as to allow liquid circulation.

貯湯タンク11は、温水を貯湯するタンクである。貯湯タンク11の下部には、配管14a,14bを順次介して水(液体)が供給される。   The hot water storage tank 11 is a tank for storing hot water. Water (liquid) is supplied to the lower part of the hot water storage tank 11 through the pipes 14a and 14b in sequence.

ポンプ12は、貯湯タンク11内の温水を、配管14e→給湯熱交換器13→配管14f→貯湯タンク11と循環させるポンプである。   The pump 12 is a pump that circulates the hot water in the hot water storage tank 11 through the pipe 14 e → the hot water supply heat exchanger 13 → the pipe 14 f → the hot water storage tank 11.

熱交換器13は、貯湯タンク11の上部から配管14eを介して供給された温水と、配管14a,14gを順次介して供給された水と、を熱交換することによって、配管14a,14gから供給された水を加熱して湯を生成する。貯湯タンク11から供給された温水は、熱交換によって冷却され、配管14fを介して貯湯タンク11の下部へ戻される。また、生成された湯は、配管14hを介して外部(ふろ、混合栓等)へ供給される。   The heat exchanger 13 is supplied from the pipes 14a and 14g by exchanging heat between the hot water supplied from the upper part of the hot water storage tank 11 via the pipe 14e and the water supplied sequentially via the pipes 14a and 14g. The generated water is heated to produce hot water. The hot water supplied from the hot water storage tank 11 is cooled by heat exchange and returned to the lower part of the hot water storage tank 11 via the pipe 14f. Further, the generated hot water is supplied to the outside (a bath, a mixing stopper, etc.) via the pipe 14h.

<ヒートポンプユニット20>
ヒートポンプユニット20は、貯湯タンク11に貯湯するための水(液体)を加熱するための液体加熱部、すなわち、熱源である。ヒートポンプユニット20は、外界の熱を、膨張させた低温の二酸化炭素等の冷媒で吸熱した後、圧縮させ高温とした冷媒と配管14cを流れる貯湯タンク11からの低温水とで熱交換を行い、低温水を加熱する装置である。ヒートポンプユニット20は、冷媒の膨張、圧縮を繰り返し、外界から吸熱し低温水を加熱するヒートポンプ(図示せず)と、配管14cを流れる貯湯タンク11の低温水を循環させる循環ポンプ(図示せず)とを備えている。
<Heat pump unit 20>
The heat pump unit 20 is a liquid heating unit for heating water (liquid) to be stored in the hot water storage tank 11, that is, a heat source. The heat pump unit 20 absorbs heat from the outside with a refrigerant such as expanded low-temperature carbon dioxide, and then performs heat exchange between the refrigerant that has been compressed and made hot and the low-temperature water from the hot water storage tank 11 that flows through the pipe 14c. It is a device that heats low-temperature water. The heat pump unit 20 repeatedly expands and compresses the refrigerant, absorbs heat from the outside and heats the low-temperature water, and a circulation pump (not shown) that circulates the low-temperature water in the hot water storage tank 11 flowing through the pipe 14c. And.

ヒートポンプは、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮され高温になった冷媒と貯湯タンク11からの低温水との間で熱交換させ低温水を加熱するガスクーラ(図示せず)と、冷媒を膨張させ減圧する膨張弁と、減圧され温度低下した冷媒に外気の熱を吸熱する吸熱器と、を備えている。循環ポンプは、貯湯タンク11の下部に接続された配管14cを介して貯湯タンク11の低温水を汲み上げ、ヒートポンプのガスクーラを通過させ加熱した後、加熱され高温になった熱湯を、配管14dを介して貯湯タンク11の上部に戻している。   The heat pump includes a compressor that compresses the refrigerant, a gas cooler (not shown) that heats the low-temperature water by exchanging heat between the compressed high-temperature refrigerant and the low-temperature water from the hot water storage tank 11, and expands the refrigerant. An expansion valve for reducing pressure, and a heat absorber for absorbing heat of the outside air to the refrigerant whose pressure has been reduced and whose temperature has been reduced are provided. The circulation pump pumps the low-temperature water in the hot water storage tank 11 through a pipe 14c connected to the lower part of the hot water storage tank 11, passes through the gas cooler of the heat pump and heats it, and then heats the hot water heated to high temperature through the pipe 14d. It is returned to the upper part of the hot water storage tank 11.

このように、近年の給湯機Sでは、給湯流量を増大させるために、貯湯タンク11内の湯を直接蛇口へ出湯するのではなく、給湯熱交換器13にて貯湯タンク11内の熱湯と水道水とで熱交換させ、加熱した水道水を出湯するシステムが採用されているものがある。かかる構成によると、給湯圧力を高くし、給湯流量を高く保つことが可能である。このような給湯機Sにおいては、給湯流量が大きい場合に熱交換能力の低下が起こりやすく、給湯の必要温度を確保できないおそれがある。また一般論として、給湯機Sが生み出した湯が蛇口出口から出湯されるまでには温度低下が生じるため、給湯機Sは、ユーザが必要とする湯温(給湯温度設定値)よりも高温の湯を準備しなければならない。
本実施形態に係る給湯機Sは、かかる事情に鑑みて、好適な目標沸き上げ温度を設定することができるようにする。
As described above, in the hot water heater S in recent years, in order to increase the hot water flow rate, the hot water in the hot water storage tank 11 is not directly discharged to the faucet, but the hot water and the water in the hot water storage tank 11 by the hot water supply heat exchanger 13. Some systems employ heat exchange with water and take out heated tap water. With this configuration, it is possible to increase the hot water supply pressure and keep the hot water flow rate high. In such a water heater S, when the flow rate of hot water is large, the heat exchange capacity is likely to decrease, and the required temperature for hot water supply may not be ensured. In general, since the temperature of the hot water produced by the water heater S is lowered before the hot water is discharged from the faucet outlet, the water heater S is hotter than the hot water temperature (hot water temperature setting value) required by the user. You have to prepare hot water.
In view of such circumstances, the water heater S according to the present embodiment can set a suitable target boiling temperature.

<センサ31〜33>
給湯機Sは、水温センサ31と、湯温センサ32(32a〜32f)と、給湯流量センサ33と、を備える。
水温センサ31は、配管14aを流れる水の温度(水温)を検出するセンサである。
湯温センサ32(32a〜32f)は、貯湯タンク11に貯湯された温水の温度(湯温)を所定の場所で検出するセンサである。
給湯流量センサ33は、配管14hを流れる湯の流量を検出するセンサである。
<Sensors 31-33>
The water heater S includes a water temperature sensor 31, a hot water temperature sensor 32 (32 a to 32 f), and a hot water supply flow rate sensor 33.
The water temperature sensor 31 is a sensor that detects the temperature (water temperature) of the water flowing through the pipe 14a.
The hot water temperature sensor 32 (32a to 32f) is a sensor that detects the temperature (hot water temperature) of the hot water stored in the hot water storage tank 11 at a predetermined location.
The hot water supply flow rate sensor 33 is a sensor that detects the flow rate of hot water flowing through the pipe 14h.

<操作端末40>
図2に示すように、操作端末40は、ふろ、台所等に設置されたリモコンであり、制御部41と、各種ボタンからなる操作部42(図3参照)と、ディスプレイからなる表示部43(図3参照)と、を備える。制御部41は、ユーザによる操作部42の操作に基づいて、給湯温度設定値、ふろ温度設定値、水位設定値等を制御装置50へ送信したり、給湯温度設定値、ふろ温度設定値、水位設定値等を表示部43に表示させたりする。例えば、ユーザは、給湯温度設定値上昇ボタン42a及び給湯温度下降ボタン42bを押下することによって、湯を外部へ供給する温度である給湯温度設定値を高く設定したり低く設定したりすることができる。
<Operation terminal 40>
As shown in FIG. 2, the operation terminal 40 is a remote controller installed in a bathroom, kitchen, or the like, and includes a control unit 41, an operation unit 42 (see FIG. 3) including various buttons, and a display unit 43 (including a display). 3). Based on the operation of the operation unit 42 by the user, the control unit 41 transmits a hot water supply temperature setting value, a bath temperature setting value, a water level setting value, etc. to the control device 50, or a hot water supply temperature setting value, a bath temperature setting value, a water level. A set value or the like is displayed on the display unit 43. For example, the user can set the hot water supply temperature setting value, which is the temperature at which hot water is supplied to the outside, to be set higher or lower by pressing the hot water supply temperature set value increase button 42a and the hot water supply temperature decrease button 42b. .

<制御装置50>
制御装置50は、制御部51と、記憶部52と、を備える。
制御部51は、機能部として、給湯温度設定値管理部51aと、第一の仮目標沸き上げ温度算出部51bと、第二の仮目標沸き上げ温度算出部51cと、目標沸き上げ温度決定部51dと、ヒートポンプユニット制御部51eと、ポンプユニット制御部51fと、を備える。
<Control device 50>
The control device 50 includes a control unit 51 and a storage unit 52.
The control unit 51 includes, as function units, a hot water supply temperature set value management unit 51a, a first temporary target boiling temperature calculation unit 51b, a second temporary target boiling temperature calculation unit 51c, and a target boiling temperature determination unit. 51d, a heat pump unit controller 51e, and a pump unit controller 51f.

給湯温度設定値管理部51aは、所定期間内の給湯温度設定値の履歴を管理するものであって、操作端末40から送信された給湯温度設定値を取得し、取得された給湯温度設定値をポンプ制御部51fへ出力するとともに、所定期間内(例えば、直近の3日間)の給湯温度設定値を記憶部52に記憶させる。なお、給湯温度設定値管理部51aは、給湯流量センサ53によって流量が検出された場合にのみ、そのときの給湯温度設定値を記憶部52に記憶させる。   The hot water supply temperature set value management unit 51a manages the history of the hot water supply temperature set value within a predetermined period, acquires the hot water supply temperature set value transmitted from the operation terminal 40, and uses the acquired hot water supply temperature set value. While outputting to the pump control part 51f, the hot water supply temperature setting value within a predetermined period (for example, the latest three days) is stored in the storage part 52. The hot water supply temperature set value management unit 51 a stores the hot water supply temperature set value at that time in the storage unit 52 only when the flow rate is detected by the hot water supply flow rate sensor 53.

第一の仮目標沸き上げ温度算出部51bは、水温センサ31及び湯温センサ32の検出結果並びに後記するヒートポンプユニット制御部51eによって計測されたヒートポンプユニット20の1日の累計運転時間を取得し、取得された検出結果である水温、湯温及びヒートポンプユニット20の1日の累計運転時間に基づいて、1日の使用実績を算出し、日付と関連付けて記憶部52に記憶させる。また、第一の仮目標沸き上げ温度算出部51bは、記憶部52に記憶された所定期間(本実施形態では過去7日間)の使用実績の平均値に基づいて、翌日の必要熱量を算出するとともに、算出された必要熱量に基づいて第一の仮目標沸き上げ温度(第一の目標沸き上げ温度)を算出し、目標沸き上げ温度決定部51dへ出力する。   The first temporary target boiling temperature calculation unit 51b acquires the detection results of the water temperature sensor 31 and the hot water temperature sensor 32 and the accumulated operation time of the heat pump unit 20 measured by the heat pump unit control unit 51e described later, Based on the water temperature, the hot water temperature, and the accumulated operation time of the heat pump unit 20 that are the acquired detection results, the daily usage record is calculated and stored in the storage unit 52 in association with the date. Further, the first temporary target boiling temperature calculation unit 51b calculates the necessary heat amount for the next day based on the average value of the usage results for a predetermined period (in the present embodiment, the past seven days) stored in the storage unit 52. At the same time, the first temporary target boiling temperature (first target boiling temperature) is calculated based on the calculated required heat quantity, and is output to the target boiling temperature determination unit 51d.

1日の使用実績の算出式の一例を以下に示す。
[1日の使用実績]=[前日(1日の開始時点)のタンク残湯熱量]+[ヒートポンプユニット20の1日の累計運転時間]×[ヒートポンプユニット20の定格出力]−[当日(1日の終了時点)のタンク残湯熱量]
[タンク残湯熱量]=[タンク容量]×[タンク平均温度]×[タンク内流体(水)の比熱]
ここで、ヒートポンプユニット20の定格出力は、記憶部52に予め記憶されている。タンク容量は、貯湯タンク11の容量であり、記憶部52に予め記憶されている。タンク内流体(水)の比熱も、記憶部52に予め記憶されている。タンク平均温度は、温度センサ32の検出結果である湯温を、該当するタンク容量の全体に対して占める割合で加重平均することによって算出される。
An example of a formula for calculating the daily usage results is shown below.
[Daily use result] = [The amount of remaining hot water in the tank the previous day (at the start of the day)] + [Total accumulated operation time of the heat pump unit 20 per day] × [Rated output of the heat pump unit 20] − [Same day (1 The amount of heat remaining in the tank at the end of the day]
[Amount of heat remaining in tank] = [Tank capacity] x [Average tank temperature] x [Specific heat of fluid (water) in tank]
Here, the rated output of the heat pump unit 20 is stored in the storage unit 52 in advance. The tank capacity is the capacity of the hot water storage tank 11 and is stored in the storage unit 52 in advance. The specific heat of the fluid (water) in the tank is also stored in the storage unit 52 in advance. The tank average temperature is calculated by performing a weighted average of the hot water temperature, which is a detection result of the temperature sensor 32, at a ratio of the corresponding tank capacity.

必要熱量は、今回の沸き上げから次回の沸き上げまでの給湯に必要な熱量、すなわち、翌日の給湯に必要な熱量であり、算出式の一例を以下に示す。
[必要熱量]=[過去7日間の使用実績の平均値]+α
ここで、αは補正量であり、本実施形態では、過去7日間の使用実績の標準偏差である。
また、必要熱量の算出式の他の例を以下に示す。
[必要熱量]=[過去7日間の使用実績の最大値]
The necessary heat amount is the heat amount necessary for hot water supply from the current boiling to the next boiling, that is, the heat amount necessary for hot water supply on the next day, and an example of a calculation formula is shown below.
[Necessary heat amount] = [Average value of actual use over the past 7 days] + α
Here, α is a correction amount, and in the present embodiment, it is a standard deviation of the past use record for the past seven days.
Further, another example of the calculation formula for the required heat quantity is shown below.
[Necessary heat amount] = [Maximum use record for the past 7 days]

また、第一の仮目標沸き上げ温度の算出式の一例を以下に示す。
[第一の仮目標沸き上げ温度]=[必要熱量]÷([沸き上げ容量]×[タンク内流体(水)の比熱])+[水温センサ31によって検出された水温]
なお、沸き上げ容量は、貯湯タンク11内に貯留された湯水のうち、ヒートポンプユニット20によって沸き上げられる容量であり、前記した算出式においては、貯湯タンク11の容量であるタンク容量と等しい値に設定されているが、実際に沸き上げられる沸き上げ容量は、後記するようにタンク容量を超えない範囲で変更可能である。
An example of the calculation formula for the first temporary target boiling temperature is shown below.
[First provisional target boiling temperature] = [Required heat amount] / ([Boiling capacity] × [Specific heat of fluid (water) in tank]) + [Water temperature detected by water temperature sensor 31]
The boiling capacity is a capacity that is heated by the heat pump unit 20 among the hot water stored in the hot water storage tank 11, and is equal to the tank capacity that is the capacity of the hot water storage tank 11 in the above-described calculation formula. Although set, the boiling capacity that is actually heated can be changed within a range not exceeding the tank capacity, as will be described later.

なお、第一の仮目標沸き上げ温度算出部51bは、給湯機Sの運転モード、前回(前日)の目標沸き上げ温度、沸き上げ熱量等に応じて第一の仮目標沸き上げ温度を補正する構成であってもよい。   The first temporary target boiling temperature calculation unit 51b corrects the first temporary target boiling temperature according to the operation mode of the water heater S, the previous (previous day) target boiling temperature, the amount of heating heat, and the like. It may be a configuration.

第二の仮目標沸き上げ温度算出部51cは、記憶部52に記憶された所定期間内の給湯温度設定値の最大値を読み出すとともに、水温センサ31の検出結果(水温)を取得し、給湯温度設定値の最大値及び水温に基づいて、第二の仮目標沸き上げ温度(第二の目標沸き上げ温度)を算出し、目標沸き上げ温度決定部51dへ出力する。   The second temporary target boiling temperature calculation unit 51c reads the maximum value of the hot water supply temperature set value within a predetermined period stored in the storage unit 52, acquires the detection result (water temperature) of the water temperature sensor 31, and supplies the hot water supply temperature. Based on the maximum value of the set value and the water temperature, the second temporary target boiling temperature (second target boiling temperature) is calculated and output to the target boiling temperature determination unit 51d.

ここで、第二の仮目標沸き上げ温度は、給湯温度設定値の最大値よりも大きく、かつ、給湯温度設定値の最大値が大きいほど大きくなるものであり、算出式の一例を以下に示す。
[第二の仮目標沸き上げ温度(℃)]=[給湯温度設定値の最大値(℃)]+22.5−([水温センサ31によって検出された水温(℃)]×0.5)
例えば、ユーザが当日に45℃、前日に48℃、前々日に45℃で給湯している場合には、給湯温度設定値の最大値である48℃に基づいて第二の仮目標沸き上げ温度が算出される。
Here, the second temporary target boiling temperature is larger than the maximum value of the hot water supply temperature setting value and increases as the maximum value of the hot water supply temperature setting value is increased. An example of a calculation formula is shown below. .
[Second temporary target boiling temperature (° C.)] = [Maximum hot water supply temperature setting value (° C.)] + 22.5 − ([water temperature (° C.) detected by water temperature sensor 31] × 0.5)
For example, when the user supplies hot water at 45 ° C. on the current day, 48 ° C. on the previous day, and 45 ° C. on the previous day, the second temporary target boiling is performed based on 48 ° C., which is the maximum value of the hot water temperature setting value. The temperature is calculated.

目標沸き上げ温度決定部51dは、第一の仮目標沸き上げ温度及び第二の仮目標沸き上げ温度を取得し、第一の仮目標沸き上げ温度及び第二の仮目標沸き上げ温度の高い方を目標沸き上げ温度に決定し、ヒートポンプユニット制御部51eへ出力する。   The target boiling temperature determining unit 51d acquires the first temporary target boiling temperature and the second temporary target boiling temperature, and the higher of the first temporary target boiling temperature and the second temporary target boiling temperature. Is determined as the target boiling temperature, and is output to the heat pump unit controller 51e.

また、目標沸き上げ温度決定部51は、決定された目標沸き上げ温度が上限値を超える場合には、上限値(例えば、90℃)を目標沸き上げ温度とし、決定された目標沸き上げ温度が下限値(例えば、65℃)未満である場合には、下限値を目標沸き上げ温度とする。   In addition, when the determined target boiling temperature exceeds the upper limit value, the target boiling temperature determination unit 51 sets the upper limit value (for example, 90 ° C.) as the target boiling temperature, and the determined target boiling temperature is When it is less than the lower limit value (for example, 65 ° C.), the lower limit value is set as the target boiling temperature.

ここで、上限値は、貯湯タンク11を保護する観点から設定される値であり、ユーザによる操作端末40の操作部42の操作によって変更可能である。また、下限値は、最低限の熱量を確保する観点から設定される値であり、給湯機Sの運転モードに応じて目標沸き上げ温度決定部51が自動的に決定する。   Here, the upper limit value is a value set from the viewpoint of protecting the hot water storage tank 11 and can be changed by the operation of the operation unit 42 of the operation terminal 40 by the user. Moreover, a lower limit is a value set from a viewpoint of ensuring the minimum calorie | heat amount, and the target boiling temperature determination part 51 determines automatically according to the operation mode of the water heater S. FIG.

なお、目標沸き上げ温度決定部51dは、必要熱量及び決定された目標沸き上げ温度に基づいて、実際の沸き上げ容量を変更してもよい。
変更後の沸き上げ容量の算出式の一例を以下に示す。
[変更後の沸き上げ容量]=[必要熱量]÷{([目標沸き上げ温度]−[水温センサ31によって検出された水温])×[タンク内流体(水)の比熱]}
The target boiling temperature determination unit 51d may change the actual boiling capacity based on the necessary heat amount and the determined target boiling temperature.
An example of the formula for calculating the boiling capacity after the change is shown below.
[Boiling capacity after change] = [Required heat amount] ÷ {([Target boiling temperature] − [Water temperature detected by water temperature sensor 31]) × [Specific heat of fluid (water) in tank]}

ヒートポンプユニット制御部51eは、目標沸き上げ温度を取得し、目標沸き上げ温度に基づいてヒートポンプユニット20を制御することによって、貯湯タンク11内の水を目標沸き上げ温度に加熱する。また、ヒートポンプユニット制御部51eは、ヒートポンプユニット20の1日の累計運転時間を計測し、第一の仮目標沸き上げ温度算出部51bへ出力する。   The heat pump unit controller 51e acquires the target boiling temperature, and controls the heat pump unit 20 based on the target boiling temperature to heat the water in the hot water storage tank 11 to the target boiling temperature. Moreover, the heat pump unit control part 51e measures the accumulated operation time of the heat pump unit 20 for one day, and outputs it to the first temporary target boiling temperature calculation part 51b.

ポンプ制御部51fは、給湯温度設定値及び給湯流量センサ33の検出結果(流量)を取得し、給湯温度設定値及び流量に基づいてポンプ12を制御することによって、給湯温度に加熱された湯を配管14hを介して外部へ供給する。   The pump control unit 51f acquires the hot water supply temperature set value and the detection result (flow rate) of the hot water supply flow rate sensor 33, and controls the pump 12 based on the hot water supply temperature set value and the flow rate. Supply to the outside through the pipe 14h.

<動作例>
続いて、本発明の実施形態に係る給湯機Sにおける目標沸き上げ温度決定の動作例について、図4を参照して説明する。
<Operation example>
Then, the operation example of target boiling temperature determination in the water heater S which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.

本フローは、翌日の給湯に必要な熱量を確保するために、定期的に、例えば、給湯機Sが沸き上げを実施する深夜時間帯の所定時刻に開始される。まず、第一の仮目標沸き上げ温度制御部51aが、各種パラメータ、すなわち、水温センサ31によって検出された水温、及び、湯温センサ32によって検出された湯温を取得すると(ステップS1でYes)、第一の仮目標沸き上げ温度算出部51bが、各種パラメータに基づいて第一の仮目標沸き上げ温度を算出するとともに、第二の仮目標沸き上げ温度算出部51cが、記憶部52に記憶された所定期間内の給湯温度設定値の最大値及び水温センサ31によって検出された水温(貯湯タンク11へ供給される水の水温)に基づいて第二の仮目標沸き上げ温度を算出する(ステップS2)。   This flow is started periodically, for example, at a predetermined time in the midnight time zone when the water heater S performs boiling in order to ensure the amount of heat necessary for hot water supply on the next day. First, when the first temporary target boiling temperature control unit 51a acquires various parameters, that is, the water temperature detected by the water temperature sensor 31 and the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor 32 (Yes in step S1). The first temporary target boiling temperature calculation unit 51 b calculates the first temporary target boiling temperature based on various parameters, and the second temporary target boiling temperature calculation unit 51 c stores it in the storage unit 52. The second temporary target boiling temperature is calculated based on the maximum value of the hot water supply temperature set value within the predetermined period and the water temperature detected by the water temperature sensor 31 (the water temperature of the water supplied to the hot water storage tank 11) (step). S2).

続いて、目標沸き上げ温度決定部51dが、第一の仮目標沸き上げ温度及び第二の仮目標沸き上げ温度の高い方を目標沸き上げ温度に設定する(ステップS3)。   Subsequently, the target boiling temperature determination unit 51d sets the higher one of the first temporary target boiling temperature and the second temporary target boiling temperature as the target boiling temperature (step S3).

設定された目標沸き上げ温度が上限値よりも高い場合には(ステップS4でYes)、目標沸き上げ温度決定部51dが、上限値を目標沸き上げ温度に設定し直し(ステップS5)、本フローは終了する。一方、設定された目標沸き上げ温度が下限値よりも低い場合には(ステップS4でNo、かつ、ステップS6でYes)、目標沸き上げ温度決定部51dが、下限値を目標沸き上げ温度に設定し直し(ステップS7)、本フローは終了する。また、設定された目標沸き上げ温度が下限値以上かつ上限値以下である場合には(ステップSでNo、かつ、ステップS6でNo)、目標沸き上げ温度決定部51dは、設定された目標沸き上げ温度をそのまま採用し、本フローは終了する。   When the set target boiling temperature is higher than the upper limit value (Yes in step S4), the target boiling temperature determination unit 51d resets the upper limit value to the target boiling temperature (step S5), and this flow Ends. On the other hand, when the set target boiling temperature is lower than the lower limit value (No in step S4 and Yes in step S6), the target boiling temperature determination unit 51d sets the lower limit value to the target boiling temperature. This is repeated (step S7), and this flow ends. When the set target boiling temperature is not less than the lower limit value and not more than the upper limit value (No in step S and No in step S6), the target boiling temperature determination unit 51d sets the set target boiling temperature. The raised temperature is used as it is, and this flow ends.

従来の給湯機は、直近の消費湯量が少ない場合には、学習機能によって目標沸き上げ温度を低く設定する。しかし、直近の消費湯量が少なくても、直近の給湯温度設定値が高い場合には、高い給湯温度設定値にて多くの湯量を消費することが考えられ、このような場合には、目標沸き上げ温度が低く設定されたタンクでは対応しきれないおそれがある。   The conventional water heater sets the target boiling temperature low by the learning function when the amount of hot water consumption is small. However, even if the latest hot water consumption is small, if the latest hot water supply temperature set value is high, a large amount of hot water may be consumed at a high hot water supply temperature set value. A tank set at a low temperature may not be able to cope with it.

一方、本発明の実施形態に係る給湯機Sは、水温等のパラメータを考慮した第一の仮目標沸き上げ温度と、ユーザによる給湯温度設定値を考慮した第二の仮目標沸き上げ温度と、をそれぞれ算出し、高い方を目標沸き上げ温度として採用するので、省エネルギー性を確保しつつ、所定期間内に高温の給湯が実施された場合には目標沸き上げ温度を高くするので、ユーザに不便を感じさせない。   On the other hand, the water heater S according to the embodiment of the present invention includes a first temporary target boiling temperature that takes into account parameters such as a water temperature, a second temporary target boiling temperature that takes into account a hot water supply temperature setting value by a user, Since the higher one is used as the target boiling temperature, the target boiling temperature is increased when high-temperature hot water is supplied within a specified period while ensuring energy saving, which is inconvenient for the user. I do not feel.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、記憶部52に記憶される給湯温度設定値は、1日分であってもよく、1週間分であってもよい。また、前記実施形態においては、貯湯タンク11に貯湯された湯を熱交換用の媒体として使用したが、貯湯タンク11に貯湯された湯に水を混合して外部へ供給する構成であってもよい。また、本発明の液体加熱装置は、貯湯タンク11に湯を貯める貯湯式の給湯機以外の給湯機等といった、液体を加熱して供給する液体加熱装置に適用可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. For example, the hot water supply temperature set value stored in the storage unit 52 may be for one day or for one week. In the above embodiment, the hot water stored in the hot water storage tank 11 is used as a medium for heat exchange. However, the hot water stored in the hot water storage tank 11 may be mixed and supplied to the outside. Good. The liquid heating apparatus of the present invention is applicable to a liquid heating apparatus that heats and supplies a liquid, such as a hot water heater other than a hot water storage type hot water heater that stores hot water in the hot water storage tank 11.

11 貯湯タンク(タンク)
20 ヒートポンプユニット(液体加熱部)
31 水温センサ(センサ類)
32 湯温センサ(センサ類)
33 給湯流量センサ
40 操作端末
50 制御装置
51 制御部
52 記憶部
S 給湯機(液体加熱装置)
11 Hot water storage tank (tank)
20 Heat pump unit (liquid heating part)
31 Water temperature sensor (sensors)
32 Hot water temperature sensor (sensors)
33 Hot water supply flow sensor 40 Operation terminal 50 Control device 51 Control unit 52 Storage unit S Water heater (liquid heating device)

Claims (3)

液体を加熱する液体加熱部と、加熱された前記液体が貯留されるタンクと、前記液体加熱部を制御する制御装置と、前記制御装置と通信可能に接続される操作端末と、前記液体を加熱するためのパラメータを検出するセンサ類と、を備える液体加熱装置であって、
前記制御装置は、
前記操作端末の操作によって所定期間内に設定された、液体を外部へ供給する温度である給液温度設定値が記憶される記憶部と、
前記パラメータに基づいて第一の目標沸き上げ温度を算出するとともに、所定期間内の前記給液温度設定値に基づいて第二の目標沸き上げ温度を算出し、前記第一の目標沸き上げ温度及び前記第二の目標沸き上げ温度の高い方を目標沸き上げ温度として前記液体を加熱するように前記液体加熱部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする液体加熱装置。
A liquid heating unit that heats the liquid, a tank that stores the heated liquid, a control device that controls the liquid heating unit, an operation terminal that is communicably connected to the control device, and the liquid heating A liquid heating device comprising sensors for detecting parameters for
The controller is
A storage unit that stores a liquid supply temperature setting value that is set within a predetermined period by the operation of the operation terminal and that supplies the liquid to the outside;
A first target boiling temperature is calculated based on the parameter, a second target boiling temperature is calculated based on the feed liquid temperature setting value within a predetermined period, and the first target boiling temperature and A control unit for controlling the liquid heating unit so as to heat the liquid using the higher one of the second target boiling temperatures as the target boiling temperature;
A liquid heating apparatus comprising:
前記制御装置は、
前記目標沸き上げ温度が上限値よりも高い場合には、前記上限値を目標沸き上げ温度として前記液体加熱部を制御し、
前記目標沸き上げ温度が下限値よりも低い場合には、前記下限値を目標沸き上げ温度として前記液体加熱部を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体加熱装置。
The controller is
When the target boiling temperature is higher than the upper limit value, the liquid heating unit is controlled using the upper limit value as the target boiling temperature,
2. The liquid heating apparatus according to claim 1, wherein when the target boiling temperature is lower than a lower limit value, the liquid heating unit is controlled using the lower limit value as a target boiling temperature.
前記制御装置は、必要熱量に基づいて前記第一の目標沸き上げ温度を算出するとともに、前記目標沸き上げ温度及び前記必要熱量に基づいて、加熱される前記液体の容量である沸き上げ容量を変更する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体加熱装置。
The control device calculates the first target boiling temperature based on the required heat amount, and changes the boiling capacity, which is the volume of the liquid to be heated, based on the target boiling temperature and the required heat amount. The liquid heating apparatus according to claim 1, wherein the liquid heating apparatus is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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