JP2016038114A - Hot water storage system - Google Patents

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裕介 澤中
Yusuke Sawanaka
裕介 澤中
淳一 中嶋
Junichi Nakajima
淳一 中嶋
竹下 直行
Naoyuki Takeshita
直行 竹下
茂樹 森口
Shigeki Moriguchi
茂樹 森口
雄広 勢山
Takehiro Seyama
雄広 勢山
寿久 斉藤
Toshihisa Saito
寿久 斉藤
司 白神
Tsukasa Shiragami
司 白神
一洋 鳥海
Kazuhiro Chokai
一洋 鳥海
佐藤 徹哉
Tetsuya Sato
徹哉 佐藤
和田 達也
Tatsuya Wada
達也 和田
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Gastar Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use hot water by heating water in a hot water storage tank even when gas supply is stopped and a fuel battery cannot generate power, in a hot water storage system in which water in the hot water storage tank is heated by recovering exhaust heat of the fuel battery.SOLUTION: Stop of gas supply to a fuel battery is determined when a heat storage amount of a hot water storage tank is less than a prescribed upper limit amount to stop an operation of the fuel battery, and a water temperature in a circulation pipe conduit for recovering exhaust heat indicates temperature change corresponding to natural heat radiation, or the stop of gas supply to the fuel battery is determined when the heat storage amount of the hot water storage tank is less than the prescribed upper limit amount, and ignition error occurs in a gas combustion type heat source machine for additionally heating the hot water supplied from the hot water storage tank in supplying hot water. When the gas supply is stopped, hot water/water in the hot water storage tank is heated by an electric heater of the fuel battery.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、貯湯タンク内の湯を燃料電池等の発電装置の排熱を回収して加熱して給湯する貯湯システムに関する。   The present invention relates to a hot water storage system in which hot water in a hot water storage tank is collected by collecting exhaust heat from a power generation device such as a fuel cell and heating the hot water.

災害により、電気、ガス、水道などのライフラインが停止することがある。たとえば、家庭用の燃料電池は、都市ガスやプロパンガスを燃料として発電するので、災害によりガスの供給が停止すると、発電を継続できなくなる。   Due to disasters, lifelines such as electricity, gas, and water supply may stop. For example, since a household fuel cell generates power using city gas or propane gas as fuel, if the gas supply is stopped due to a disaster, power generation cannot be continued.

また、燃料電池の排熱を回収して貯湯タンク内の水を昇温する貯湯システムでは、燃料電池の稼働が長時間停止すると、貯湯タンク内の水温が低下してレジオネラ菌等が発生するおそれがある。特許文献1には、燃料電池が所定時間以上稼働しない場合に、電気式ヒータを商用電源で駆動して貯湯タンク内の殺菌を行う燃料電池システムが開示されている。   In addition, in a hot water storage system that recovers exhaust heat from the fuel cell and raises the temperature in the hot water storage tank, if the fuel cell operation is stopped for a long time, the water temperature in the hot water storage tank may drop and Legionella bacteria may be generated. There is. Patent Document 1 discloses a fuel cell system in which an electric heater is driven by a commercial power source to sterilize a hot water storage tank when the fuel cell does not operate for a predetermined time or longer.

また、貯湯タンク内の水を、燃料電池の排熱を回収するための熱交換器を通る循環回路に循環させて昇温する貯湯システムにおいて、系統電源が停電したとき、燃料電池の発電した電力を、循環回路に設けた電気式ヒータに供給するように制御して、その循環する湯水を昇温する技術がある(特許文献2参照)。   Also, in a hot water storage system that heats the water in the hot water storage tank by circulating it through a circulation circuit that passes through a heat exchanger for recovering the exhaust heat of the fuel cell, when the system power supply fails, the power generated by the fuel cell Is controlled to be supplied to an electric heater provided in a circulation circuit to raise the temperature of the circulating hot water (see Patent Document 2).

特開2009−64753号公報JP 2009-64753 A 特開2007−272158号公報JP 2007-272158 A

断水が生じると以下のような問題が生じる。通常、貯湯システムでは、貯湯タンクの取水口に水道を接続しており、蛇口を開くと、取水口から上水が補給される水圧で貯湯タンク内の湯が蛇口へ流出するようになっている。そのため、断水になって上水が補給されなくなると、貯湯タンク内の湯水を蛇口から出すことはできなくなる。   The following problems arise when water breakage occurs. Normally, in a hot water storage system, a water supply is connected to the water intake of the hot water storage tank, and when the faucet is opened, the hot water in the hot water storage tank flows out to the faucet with the water pressure supplied from the water intake. . For this reason, if the water supply is stopped and water is not replenished, the hot water in the hot water storage tank cannot be discharged from the faucet.

断水時に貯湯タンク内の湯水を利用するために、貯湯タンクの下部に排水弁を設けることが考えられる。しかし、熱い湯は貯湯タンク内の上部に溜まり、下部ほど温度が低いので、貯湯タンク内の全体が湯になっていなければ、最初のうちは排水弁を開いても冷たい水が出るだけで、湯を利用することはできない。   In order to use the hot water in the hot water storage tank when the water is shut off, it is conceivable to provide a drain valve at the lower part of the hot water storage tank. However, hot water accumulates in the upper part of the hot water tank, and the temperature is lower in the lower part of the hot water tank, so if the entire hot water tank is not hot, only cold water will come out even if you open the drain valve at first. You cannot use hot water.

またこの排出した水は、燃料電池の排熱回収に利用できない。そして、貯湯タンク下部の冷たい水をすべて排水弁から排出して使ってしまうと、燃料電池の排熱を回収できなくなり、結果として、燃料電池の発電が停止してしまう。災害などで断水に加えて停電となった場合には、燃料電池は重要な電源になるので、その稼働が停止することは好ましくない。   Further, the discharged water cannot be used for recovering the exhaust heat of the fuel cell. If all the cold water below the hot water storage tank is discharged from the drain valve and used, the exhaust heat of the fuel cell cannot be recovered, and as a result, the power generation of the fuel cell is stopped. In the event of a power outage in addition to water outage due to a disaster or the like, the fuel cell becomes an important power source, so it is not preferable to stop its operation.

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、断水が生じた場合に貯湯タンク内の水を湯にして利用することのできる貯湯システムを提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a hot water storage system that can use the water in a hot water storage tank as hot water in the event of a water outage.

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。   The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.

[1]出湯に供される湯を蓄えるための貯湯タンク内の水を所定の発電装置の排熱を回収して昇温する貯湯システムであって、
前記排熱を回収するための熱交換器と、
始端が前記貯湯タンクの下部の取水口に接続され、前記熱交換器を経由し、終端が前記貯湯タンクの上部の戻り口に接続された循環管路と、
前記貯湯タンク内の水を、前記循環管路を通じて循環させる循環ポンプと、
前記熱交換器および前記循環ポンプより下流の前記循環管路に設けられ、手動で開閉される排水口と、
前記排水口の開閉状態を検出するセンサと、
前記センサが前記排水口の開状態を検出しているとき、前記循環ポンプを稼働させる制御部と、
を有する
ことを特徴とする貯湯システム。
[1] A hot water storage system for recovering the temperature of water in a hot water storage tank for storing hot water to be used for tapping hot water by recovering exhaust heat of a predetermined power generator,
A heat exchanger for recovering the exhaust heat;
A circulation line having a start end connected to a water intake at a lower portion of the hot water storage tank, via the heat exchanger, and an end connected to a return opening at an upper portion of the hot water storage tank;
A circulation pump for circulating the water in the hot water storage tank through the circulation line;
A drain port that is provided in the circulation line downstream from the heat exchanger and the circulation pump and is manually opened and closed;
A sensor for detecting the open / closed state of the drain;
When the sensor detects an open state of the drain, a control unit that operates the circulation pump;
A hot water storage system characterized by comprising:

上記発明では、断水時等に、排水口が手動で開かれると、燃料電池等の発電装置の排熱を回収するための熱交換器を通る循環管路に貯湯タンク内の湯水を循環させる循環ポンプを強制的に稼働させる。これにより、貯湯タンク内の水は、貯湯タンク下部の取水口から抜き出され、燃料電池等の発電装置の排熱回収用の熱交換器を経由して、排水口から排出される。これにより、断水時に、燃料電池等の発電装置の排熱で昇温された湯を排水口から排出することができる。   In the above invention, when the drain outlet is manually opened in the event of a water interruption or the like, the circulating water that circulates the hot water in the hot water storage tank through the circulation line that passes through the heat exchanger for recovering the exhaust heat of the power generator such as the fuel cell. Force the pump to run. Thereby, the water in the hot water storage tank is extracted from the water intake port at the lower part of the hot water storage tank, and is discharged from the drain port through the heat exchanger for recovering the exhaust heat of the power generator such as the fuel cell. Thereby, at the time of a water stop, the hot water heated up with the exhaust heat of power generators, such as a fuel cell, can be discharged | emitted from a drain outlet.

[2]前記循環管路を通る水を昇温する電気式ヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記センサが前記排水口の開状態を検出しているとき、前記電気式ヒータを稼働させる
ことを特徴とする[1]に記載の貯湯システム。
[2] An electric heater for raising the temperature of water passing through the circulation pipe is further provided,
The hot water storage system according to [1], wherein the control unit operates the electric heater when the sensor detects an open state of the drain port.

上記発明では、断水時等に、排水口が手動で開かれると、循環ポンプおよび電気式ヒータを強制的に稼働させる。これにより、電気式ヒータで昇温した湯を排水口から排出することができる。   In the said invention, when a drain outlet is opened manually at the time of a water stop etc., a circulation pump and an electric heater will be forcedly operated. Thereby, the hot water heated by the electric heater can be discharged from the drain port.

[3]出湯に供される湯を蓄えるための貯湯タンク内の水を、排熱回収用の熱交換器と循環ポンプとを備えた所定の発電装置の排熱を回収して昇温する貯湯システムであって、
始端が前記貯湯タンクの下部の取水口に接続され、前記熱交換器および前記循環ポンプを経由し、終端が前記貯湯タンクの上部の戻り口に接続された循環管路と、
前記熱交換器および前記循環ポンプの下流の前記循環管路に設けられ、手動で開閉される排水口と、
前記排水口の開閉状態を検出するセンサと、
前記センサが前記排水口の開状態を検出しているときに、前記燃料電池に前記循環ポンプを稼働するように指示する制御部と、
を有する
ことを特徴とする貯湯システム。
[3] Hot water storage that raises the temperature of the water in the hot water storage tank for storing hot water to be supplied to the hot water by recovering the exhaust heat of a predetermined power generator equipped with a heat exchanger for exhaust heat recovery and a circulation pump A system,
A circulation line having a start end connected to a water intake at a lower part of the hot water storage tank, via the heat exchanger and the circulation pump, and an end connected to a return port at an upper part of the hot water storage tank;
A drain port provided in the circulation line downstream of the heat exchanger and the circulation pump and manually opened and closed;
A sensor for detecting the open / closed state of the drain;
A control unit that instructs the fuel cell to operate the circulation pump when the sensor detects an open state of the drain;
A hot water storage system characterized by comprising:

上記発明では、断水時等に、排水口が手動で開かれると、燃料電池等の発電装置が有する循環ポンプを強制的に稼働させる。これにより、貯湯タンク内の水は、貯湯タンク下部の取水口から抜き出され、燃料電池等の発電装置の排熱回収用の熱交換器を経由して、排水口から排出される。これにより、断水時に、燃料電池等の発電装置の排熱で昇温された湯を排水口から排出することができる。   In the above invention, when the drain outlet is manually opened at the time of water interruption or the like, the circulation pump included in the power generation device such as a fuel cell is forcibly operated. Thereby, the water in the hot water storage tank is extracted from the water intake port at the lower part of the hot water storage tank, and is discharged from the drain port through the heat exchanger for recovering the exhaust heat of the power generator such as the fuel cell. Thereby, at the time of a water stop, the hot water heated up with the exhaust heat of power generators, such as a fuel cell, can be discharged | emitted from a drain outlet.

[4]前記所定の発電装置は、前記循環ポンプで送られる水を昇温する電気式ヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記センサが前記排水口の開状態を検出しているときに、前記燃料電池に前記電気式ヒータを稼働するように指示する
ことを特徴とする[3]に記載の貯湯システム。
[4] The predetermined power generation device further includes an electric heater that raises the temperature of water sent by the circulation pump,
The hot water storage system according to [3], wherein the control unit instructs the fuel cell to operate the electric heater when the sensor detects an open state of the drain port. .

上記発明では、断水時等に、排水口が手動で開かれると、燃料電池等の発電装置が有する循環ポンプおよび電気式ヒータを強制的に稼働させる。これにより、電気式ヒータで昇温した湯を排水口から排出することができる。   In the above invention, when the drain outlet is manually opened at the time of water interruption or the like, the circulation pump and the electric heater included in the power generation device such as a fuel cell are forcibly operated. Thereby, the hot water heated by the electric heater can be discharged from the drain port.

[5]前記排水口から湯水が流出する際に、貯湯タンクの上部から空気を取り入れる空気取り入れ部を有する
ことを特徴とする[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の貯湯システム。
[5] The hot water storage system according to any one of [1] to [4], further including an air intake portion that takes in air from an upper portion of the hot water storage tank when hot water flows out from the drain port.

上記発明では、排水に伴う貯湯タンク内の圧力低下を防止することができ、円滑な排水が維持される。   In the said invention, the pressure fall in the hot water storage tank accompanying drainage can be prevented, and smooth drainage is maintained.

[6]前記所定の発電装置は、燃料電池である
ことを特徴とする[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の貯湯システム。
[6] The hot water storage system according to any one of [1] to [5], wherein the predetermined power generation device is a fuel cell.

本発明に係る貯湯システムによれば、断水が生じた場合に貯湯タンク内の水を湯にして利用することができる。   According to the hot water storage system according to the present invention, the water in the hot water storage tank can be used as hot water when water breakage occurs.

本発明の貯湯システムを適用した風呂給湯システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the bath hot-water supply system to which the hot water storage system of this invention is applied. 風呂給湯器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a bath water heater. 排熱回収動作における湯水の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the hot water in waste heat recovery operation | movement. 第1モードの給湯動作における湯水の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the hot water in the hot water supply operation | movement of a 1st mode. 第2モードの給湯動作における湯水の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the hot water in the hot water supply operation | movement of a 2nd mode. 第3モードの給湯動作における湯水の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the hot water in the hot water supply operation | movement of a 3rd mode. 注湯動作における湯水の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the hot water in pouring operation | movement. 非常用取水弁の開閉に伴う動作を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the operation | movement accompanying opening and closing of an emergency intake valve. 非常用取水弁が開いているときの通水経路を示す図である。It is a figure which shows a water flow path | route when the emergency water intake valve is open.

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の貯湯システムを適用した風呂給湯システム10の構成を示している。風呂給湯システム10は、貯湯タンクユニット11と、熱源機としての燃料電池4と、出湯時に貯湯タンクユニットから供給される湯を追加加熱するバックアップ熱源機としての風呂給湯器70とを備えて構成される。なお、燃料電池4は、当該燃料電池4の排熱を回収するための排熱回収装置50を内蔵している。図中、装置間の配管や外部配管は2重の矢印で示してある。   FIG. 1 shows a configuration of a bath hot water supply system 10 to which a hot water storage system of the present invention is applied. The bath hot water supply system 10 includes a hot water storage tank unit 11, a fuel cell 4 as a heat source unit, and a bath water heater 70 as a backup heat source unit that additionally heats the hot water supplied from the hot water storage tank unit at the time of hot water. The The fuel cell 4 has a built-in exhaust heat recovery device 50 for recovering the exhaust heat of the fuel cell 4. In the figure, piping between apparatuses and external piping are indicated by double arrows.

貯湯タンクユニット11は、給水管12から供給される給水を蓄える貯湯タンク13を備えている。貯湯タンク13は中空略円柱状のタンクであり、下部には給水口14が設けてあり、上部には出湯口15が設けてある。さらに貯湯タンク13の下部には取水口16が、上部には戻り口17が設けてある。   The hot water storage tank unit 11 includes a hot water storage tank 13 that stores water supplied from a water supply pipe 12. The hot water storage tank 13 is a hollow, substantially cylindrical tank, with a water supply port 14 provided at the lower part and a hot water outlet 15 provided at the upper part. Further, a water intake port 16 is provided at the lower part of the hot water storage tank 13 and a return port 17 is provided at the upper part.

貯湯タンク13は、たとえば、容量100リットル程度を有する。貯湯タンク13には、底から20リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第1温度センサ18aが、底から40リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第2温度センサ18bが、底から60リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第3温度センサ18cが、底から80リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する湯切れ温度センサ18dが、さらに貯湯タンク13内のほぼ最上部に、その箇所の水温を検出するタンク上部温度センサ18eがそれぞれ設けてある。   The hot water storage tank 13 has a capacity of about 100 liters, for example. In the hot water storage tank 13, a first temperature sensor 18 a that detects the water temperature at a water level of 20 liters from the bottom has a second temperature that detects the water temperature at that position at a water level of 40 liters from the bottom. The third temperature sensor 18c, which detects the water temperature at the 60 liter water level from the bottom, detects the water temperature at that location at the 80 liter water level from the bottom. However, a tank upper temperature sensor 18e for detecting the water temperature at the location is provided at almost the top of the hot water storage tank 13, respectively.

排熱回収装置50は、燃料電池4の排熱で内部の熱媒体流体が昇温される一次循環回路56を備えている。一次循環回路56には、熱媒体流体を一次循環回路56に循環させるポンプ57と、一次循環回路56を循環する熱媒体流体を加熱するための電気式ヒータ58が設けられている。   The exhaust heat recovery device 50 includes a primary circulation circuit 56 in which the temperature of the internal heat medium fluid is increased by the exhaust heat of the fuel cell 4. The primary circulation circuit 56 is provided with a pump 57 that circulates the heat medium fluid to the primary circulation circuit 56 and an electric heater 58 for heating the heat medium fluid that circulates in the primary circulation circuit 56.

さらに排熱回収装置50は、一次循環回路56を通る熱媒体流体と、排熱回収循環経路を循環する湯水との間で熱交するための排熱回収熱交換器51と、排熱回収ポンプ52を有する。貯湯タンク13と排熱回収熱交換器51は、これらの間に貯湯タンク13の水を循環させる排熱回収循環経路が構成されるように熱回収配管53(53a、53b)で接続されている。詳細には、貯湯タンク13の取水口16には熱回収配管(低温)53aの一端が接続され、排熱回収熱交換器51の二次通水管51aの入り側に熱回収配管(低温)53aの他端が接続されている。排熱回収ポンプ52は、二次通水管51aの入り側近傍の熱回収配管(低温)53aに介挿されており、排熱回収ポンプ52は熱回収配管(低温)53a内の水を貯湯タンク13の取水口16側から排熱回収熱交換器51の二次通水管51aの入り側に向けて送水する。   Further, the exhaust heat recovery device 50 includes an exhaust heat recovery heat exchanger 51 for exchanging heat between the heat medium fluid passing through the primary circulation circuit 56 and hot water circulating in the exhaust heat recovery circulation path, and an exhaust heat recovery pump. 52. The hot water storage tank 13 and the exhaust heat recovery heat exchanger 51 are connected by a heat recovery pipe 53 (53a, 53b) so that an exhaust heat recovery circulation path for circulating the water in the hot water storage tank 13 is formed between them. . Specifically, one end of a heat recovery pipe (low temperature) 53 a is connected to the water intake 16 of the hot water storage tank 13, and the heat recovery pipe (low temperature) 53 a is connected to the inlet side of the secondary water pipe 51 a of the exhaust heat recovery heat exchanger 51. Are connected at the other end. The exhaust heat recovery pump 52 is inserted in a heat recovery pipe (low temperature) 53a near the entrance side of the secondary water pipe 51a, and the exhaust heat recovery pump 52 stores the water in the heat recovery pipe (low temperature) 53a in a hot water storage tank. Water is fed from the 13 water intake 16 side toward the entrance side of the secondary water pipe 51 a of the exhaust heat recovery heat exchanger 51.

排熱回収熱交換器51の二次通水管51aの出側には熱回収配管(高温)53bが接続され、熱回収配管(高温)53bの他端は、貯湯タンクユニット11内の第1三方弁21の第1接続口21aに接続されている。   A heat recovery pipe (high temperature) 53 b is connected to the outlet side of the secondary water pipe 51 a of the exhaust heat recovery heat exchanger 51, and the other end of the heat recovery pipe (high temperature) 53 b is the first three sides in the hot water storage tank unit 11. It is connected to the first connection port 21a of the valve 21.

第1三方弁21は、前述の第1接続口21aと、第2接続口21bと第3接続口21cとを備え、第1接続口21aと第2接続口21bとを接続し第3接続口21cを閉鎖するA方向と、第1接続口21aと第3接続口21cとを接続し第2接続口21bを閉鎖するB方向とに接続状態を切り替え可能に構成されている。なお、第1三方弁21は第1接続口21aから流入する水の温度が所定温度以上ならばA方向となり、所定温度未満ならばB方向に切り替わるように制御部20により制御される。   The first three-way valve 21 includes the first connection port 21a, the second connection port 21b, and the third connection port 21c, and connects the first connection port 21a and the second connection port 21b to form a third connection port. The connection state can be switched between the A direction for closing 21c and the B direction for connecting the first connection port 21a and the third connection port 21c and closing the second connection port 21b. The first three-way valve 21 is controlled by the control unit 20 so as to be in the A direction if the temperature of the water flowing in from the first connection port 21a is equal to or higher than the predetermined temperature, and to be switched to the B direction if the temperature is lower than the predetermined temperature.

第1三方弁21の第2接続口21bは貯湯タンク13の戻り口17に配管されている。第1三方弁21の第3接続口21cにはバイパス管54の一端が接続され、バイパス管54の他端は貯湯タンクユニット11内で熱回収配管(低温)53aに合流している。   The second connection port 21 b of the first three-way valve 21 is connected to the return port 17 of the hot water storage tank 13. One end of the bypass pipe 54 is connected to the third connection port 21 c of the first three-way valve 21, and the other end of the bypass pipe 54 joins the heat recovery pipe (low temperature) 53 a in the hot water storage tank unit 11.

第1三方弁21の第1接続口21a近傍の熱回収配管(高温)53bには熱回収配管高温側温度センサ22aが設けてある。貯湯タンク13の取水口16からバイパス管54との合流箇所までの間の熱回収配管(低温)53aに熱回収配管低温側温度センサ22bが設けてある。   A heat recovery pipe high temperature side temperature sensor 22a is provided in the heat recovery pipe (high temperature) 53b in the vicinity of the first connection port 21a of the first three-way valve 21. The heat recovery pipe low temperature side temperature sensor 22b is provided in the heat recovery pipe (low temperature) 53a from the water intake 16 of the hot water storage tank 13 to the junction with the bypass pipe 54.

第1三方弁21の第2接続口21bと貯湯タンク13の戻り口17とを接続する配管の途中には、非常用取水弁44が設けてある。非常用取水弁44は、手動の三方弁である。非常用取水弁44の第1接続口44aは、第1三方弁21の第1接続口21aに通じ、第2接続口44bは戻り口17に通じ、第3接続口44cは解放された流出口になっている。非常用取水弁44は、第1接続口44aと第2接続口44bが連通して第3接続口44cが閉鎖された閉状態と、第1接続口44aと第3接続口44cが連通し第2接続口44bが閉鎖された開状態に手動で切り替えることができる。通常は閉状態にされている。   An emergency water intake valve 44 is provided in the middle of the pipe connecting the second connection port 21 b of the first three-way valve 21 and the return port 17 of the hot water storage tank 13. The emergency water intake valve 44 is a manual three-way valve. The first connection port 44a of the emergency intake valve 44 communicates with the first connection port 21a of the first three-way valve 21, the second connection port 44b communicates with the return port 17, and the third connection port 44c is released. It has become. The emergency intake valve 44 has a closed state in which the first connection port 44a and the second connection port 44b communicate with each other and the third connection port 44c is closed, and the first connection port 44a and the third connection port 44c communicate with each other. The two connection ports 44b can be manually switched to the closed state. Normally closed.

非常用取水弁44には、非常用取水弁44が閉状態にされているか開状態にされているかを検出する開閉センサが設けてある。制御部20はこの開閉センサの出力から非常用取水弁44が開状態か閉状態かを認識する。   The emergency intake valve 44 is provided with an open / close sensor for detecting whether the emergency intake valve 44 is in a closed state or an open state. The control unit 20 recognizes whether the emergency intake valve 44 is open or closed from the output of the open / close sensor.

非常用取水弁44の第3接続口44cと貯湯タンク13の戻り口17とを接続する配管は途中で分岐し、その分岐先にバキュームブレーカ45が取りつけてある。バキュームブレーカ45は、戻り口17側が負圧になった場合に外気を取り入れる空気取り入れ部として機能する。   The pipe connecting the third connection port 44c of the emergency intake valve 44 and the return port 17 of the hot water storage tank 13 branches in the middle, and a vacuum breaker 45 is attached to the branch destination. The vacuum breaker 45 functions as an air intake portion that takes in outside air when the return port 17 side becomes negative pressure.

貯湯タンクユニット11は、貯湯タンク13の出湯口15からの湯と、風呂給湯器70からの湯と、給水とを混合する混合器23を備えている。この混合器23は、実際には、貯湯タンク13の出湯口15からの湯の混合量を調整する第1混合器23aと、風呂給湯器70からの湯の混合量を調整する第2混合器23bと、給水管12からの給水の混合量を調整する第3混合器23cとを有して構成される。   The hot water storage tank unit 11 includes a mixer 23 that mixes hot water from the hot water outlet 15 of the hot water storage tank 13, hot water from the bath water heater 70, and water supply. This mixer 23 is actually a first mixer 23 a that adjusts the amount of hot water supplied from the hot water outlet 15 of the hot water storage tank 13 and a second mixer that adjusts the amount of hot water supplied from the bath water heater 70. 23 b and a third mixer 23 c that adjusts the amount of water supplied from the water supply pipe 12.

第1混合器23aの入り側は貯湯タンク13の出湯口15に配管で接続されており、この配管の途中には、過圧逃がし弁24、吸気弁25、タンク出口温度センサ26が設けてある。第2混合器23bの入り側は風呂給湯器70の給湯接続口に接続配管(高温)61で接続されている。接続配管(高温)61のうち貯湯タンクユニット11内の所定箇所には接続配管(高温)61内の水温を検出する接続配管高温側温度センサ28が設けてある。第3混合器23cの入り側には給水管12が接続されている。   The inlet side of the first mixer 23a is connected to a hot water outlet 15 of the hot water storage tank 13 by piping, and an overpressure relief valve 24, an intake valve 25, and a tank outlet temperature sensor 26 are provided in the middle of the piping. . The entrance side of the second mixer 23 b is connected to the hot water supply connection port of the bath water heater 70 by a connection pipe (high temperature) 61. A connecting pipe high temperature side temperature sensor 28 for detecting the water temperature in the connecting pipe (high temperature) 61 is provided at a predetermined location in the hot water storage tank unit 11 in the connecting pipe (high temperature) 61. A water supply pipe 12 is connected to the entrance side of the third mixer 23c.

第1混合器23aの出側と第2混合器23bの出側は合流し、給湯高温温度センサ29の設けられた配管を経た後、第3混合器23cの出側からの配管と合流して混合器23の出口に通じている。混合器23の出口には給湯配管31が接続されている。混合器23の出口近傍の給湯配管31には出湯温度センサ32およびハイカット温度センサ33が設けてある。   The outlet side of the first mixer 23a and the outlet side of the second mixer 23b merge, and after passing through the pipe provided with the hot water supply high temperature sensor 29, merge with the pipe from the outlet side of the third mixer 23c. It leads to the outlet of the mixer 23. A hot water supply pipe 31 is connected to the outlet of the mixer 23. A hot water supply temperature sensor 32 and a high cut temperature sensor 33 are provided in the hot water supply pipe 31 near the outlet of the mixer 23.

貯湯タンクユニット11内部の給水管12には流量センサ34、給水温度センサ35、減圧弁36が設けられている。給水管12は、これらの下流で3つに分岐し、その1つは逆止弁37aを介して第3混合器23cの入り側に接続され、他の1つは逆止弁37bを介して貯湯タンク13の給水口14に接続され、他の1つは逆止弁37cを介して第2三方弁38の第2接続口38bに接続されている。   The water supply pipe 12 inside the hot water storage tank unit 11 is provided with a flow rate sensor 34, a water supply temperature sensor 35, and a pressure reducing valve 36. The water supply pipe 12 branches into three downstream of these, one of which is connected to the inlet side of the third mixer 23c via a check valve 37a, and the other one via the check valve 37b. The other one is connected to the second connection port 38b of the second three-way valve 38 through the check valve 37c.

第2三方弁38は、第1接続口38aと第2接続口38bと第3接続口38cとを備え、第1接続口38aと第2接続口38bとを接続し第3接続口38cを閉鎖したC方向と、第1接続口38aと第3接続口38cとを接続し第2接続口38bを閉鎖したD方向とに接続状態を切り替え可能になっている。第3接続口38cには、ハイカット温度センサ33の下流側で給湯配管31から分岐した配管31bが接続されている。この配管31bの途中には逆止弁39が設けてある。第2三方弁38の第1接続口38aは風呂給湯器70の給水接続口に接続配管(低温)62を通じて接続されている。   The second three-way valve 38 includes a first connection port 38a, a second connection port 38b, and a third connection port 38c, connects the first connection port 38a and the second connection port 38b, and closes the third connection port 38c. The connection state can be switched between the C direction and the D direction in which the first connection port 38a and the third connection port 38c are connected and the second connection port 38b is closed. A pipe 31b branched from the hot water supply pipe 31 on the downstream side of the high cut temperature sensor 33 is connected to the third connection port 38c. A check valve 39 is provided in the middle of the pipe 31b. The first connection port 38 a of the second three-way valve 38 is connected to the water supply connection port of the bath water heater 70 through a connection pipe (low temperature) 62.

さらに貯湯タンクユニット11の取水口16には所定の排水箇所に通じる排水管41が接続されており、排水管41の途中にはこの管路を開閉する排水栓42が設けてある。   Further, a drain pipe 41 leading to a predetermined drainage point is connected to the water intake 16 of the hot water storage tank unit 11, and a drain plug 42 for opening and closing the pipe line is provided in the middle of the drain pipe 41.

貯湯タンクユニット11は、当該貯湯タンクユニット11の動作を統括制御する制御部20を備えている。制御部20はCPU(Central Processing Unit)と、該CPUが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュROM(Read Only Memory)と、CPUがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するRAM(Random Access Memory)、各種の信号を入出力するI/F(Interface)部などを主要部とする回路で構成されている。制御部20には、貯湯タンクユニット11の各種センサからの検出信号が入力されている。また制御部20からは各弁やその他の制御対象に対して制御信号が出力される。制御部20はさらに燃料電池4や風呂給湯器70と各種の情報や指令を授受するようになっている。   The hot water storage tank unit 11 includes a control unit 20 that performs overall control of the operation of the hot water storage tank unit 11. The control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a flash ROM (Read Only Memory) that stores programs executed by the CPU, fixed data, and the like, and a RAM that temporarily stores various types of information when the CPU executes programs. (Random Access Memory) and an I / F (Interface) unit for inputting / outputting various signals and the like. Detection signals from various sensors of the hot water tank unit 11 are input to the control unit 20. A control signal is output from the control unit 20 to each valve and other controlled objects. The control unit 20 further exchanges various information and commands with the fuel cell 4 and the bath water heater 70.

次に、バックアップ熱源機としての風呂給湯器70の構成例を説明する。風呂給湯器70は接続配管(低温)62が接続された給水接続口から流入する水を加熱して出湯する機能、風呂(浴槽)2へ注湯(湯張り)する機能、浴槽内の湯水を追い焚きする機能、暖房用放熱器3に加熱した熱媒体流体を流して暖房する機能などを備えたガス燃焼式の風呂給湯器である。なお、図2では暖房機能に係る部分は省略してある。   Next, a configuration example of the bath water heater 70 as a backup heat source device will be described. The bath water heater 70 has a function of heating and flowing out water flowing from a water supply connection port connected to a connection pipe (low temperature) 62, a function of pouring (hot water filling) the bath (tub) 2, and hot water in the bathtub. This is a gas-fired bath water heater having a function of reheating, a function of heating a heating medium fluid by flowing a heated heat medium fluid, and the like. In FIG. 2, the portion related to the heating function is omitted.

風呂給湯器70は、第1熱交換水管72aと第2熱交換水管72bとが通る一缶二水路型の熱交換器72と、この熱交換器72を加熱するバーナ73を備える。バーナ73にはガス供給管73aが接続され、このガス供給管73aの途中には、ガスの供給/遮断を切り替えるガス弁や供給ガス量を調整する比例弁などが設けてある。   The bath water heater 70 includes a can-two-water channel heat exchanger 72 through which the first heat exchange water pipe 72 a and the second heat exchange water pipe 72 b pass, and a burner 73 that heats the heat exchanger 72. A gas supply pipe 73a is connected to the burner 73, and a gas valve for switching supply / cutoff of gas and a proportional valve for adjusting the amount of supply gas are provided in the middle of the gas supply pipe 73a.

第1熱交換水管72aの入り側は入水管74により給水接続口に接続され、第1熱交換水管72aの出側は出湯管75により給湯接続口に接続されている。また、第2熱交換水管72bの入り側には風呂(浴槽)2へ通じる風呂戻り管76が、第2熱交換水管72bの出側には同じく風呂(浴槽)2へ通じる風呂往き管77がそれぞれ接続されている。   The inlet side of the first heat exchange water pipe 72 a is connected to a water supply connection port by a water inlet pipe 74, and the outlet side of the first heat exchange water pipe 72 a is connected to a hot water supply connection port by a hot water outlet pipe 75. Further, a bath return pipe 76 leading to the bath (tub) 2 is provided on the entry side of the second heat exchange water pipe 72b, and a bath return pipe 77 similarly leading to the bath (tub) 2 is provided on the exit side of the second heat exchange water pipe 72b. Each is connected.

出湯管75と風呂戻り管76とは、連結管78によって接続されており、該連結管78の途中には、連結管78の閉鎖/開通を切り替える注湯電磁弁79が設けてある。また、連結管78の接続箇所より上流側の出湯管75の途中には、略閉鎖状態から全開状態まで開度を調整可能な水量サーボ81が出湯水量を調整するために設けてある。水量サーボ81の下流側には、出湯温度を検出する出湯温度センサ82が設けてある。   The hot water outlet pipe 75 and the bath return pipe 76 are connected by a connecting pipe 78, and a hot water electromagnetic valve 79 for switching between closing and opening of the connecting pipe 78 is provided in the middle of the connecting pipe 78. In addition, a water amount servo 81 capable of adjusting the opening degree from a substantially closed state to a fully open state is provided in the middle of the hot water discharge pipe 75 upstream from the connection point of the connecting pipe 78 to adjust the amount of hot water discharged. A tapping temperature sensor 82 for detecting tapping temperature is provided on the downstream side of the water amount servo 81.

さらに、入水管74から分岐し、水量サーボ81より第1熱交換水管72a側の所定箇所で出湯管75に合流・接続されたバイパス管83を備え、このバイパス管83の途中に、略閉鎖から全開まで開度を調整可能なバイパス調整弁84を備えている。第1熱交換水管72aからの湯とバイパス管83を経由した水とを混合して設定温度の湯になるようにバイパス調整弁84が調整される。バイパス管83の分岐箇所より上流側の入水管74には、入水管74内の流量を検出する流量センサ85および入水温度を検知する入水温度センサ86が設けてある。   Furthermore, a bypass pipe 83 branched from the water intake pipe 74 and joined to and connected to the hot water discharge pipe 75 at a predetermined location on the first heat exchange water pipe 72a side from the water quantity servo 81 is provided. A bypass adjustment valve 84 whose opening degree can be adjusted until it is fully opened is provided. The bypass adjustment valve 84 is adjusted so that hot water from the first heat exchange water pipe 72a and water via the bypass pipe 83 are mixed to become hot water at a set temperature. The inlet pipe 74 upstream of the branching point of the bypass pipe 83 is provided with a flow rate sensor 85 that detects the flow rate in the inlet pipe 74 and an incoming water temperature sensor 86 that detects the incoming water temperature.

風呂戻り管76の途中には、風呂(浴槽)2内の水を、追い焚き循環経路(風呂戻り管76、第2熱交換水管72b、風呂往き管77)を通じて循環させるための風呂循環ポンプ87が設けてある。風呂戻り管76に設けた流水スイッチ88は、風呂循環ポンプ87を作動させたとき、追い焚き循環経路に実際に水が循環しているか否かを検出する。   In the middle of the bath return pipe 76, a bath circulation pump 87 for circulating the water in the bath (tub) 2 through the recirculation circulation path (bath return pipe 76, second heat exchange water pipe 72 b, bath going-out pipe 77). Is provided. A flowing water switch 88 provided in the bath return pipe 76 detects whether water is actually circulating in the recirculation circulation path when the bath circulation pump 87 is operated.

このほか、風呂戻り管76および風呂往き管77には、それぞれ管内の温度を検出する風呂往き温度センサ89a、風呂戻り温度センサ89bが設けてある。   In addition, the bath return pipe 76 and the bath return pipe 77 are provided with a bath return temperature sensor 89a and a bath return temperature sensor 89b, respectively, for detecting the temperature in the pipe.

制御部91は、CPUと、該CPUが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュROMと、CPUがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するRAMなどを主要部とする回路で構成されている。制御部91には、風呂給湯器70が有する各種センサ、弁、風呂循環ポンプ87などが接続されている。   The control unit 91 includes a CPU, a flash ROM that stores a program executed by the CPU, fixed data, and the like, and a RAM that temporarily stores various types of information when the CPU executes the program. Has been. Various sensors, valves, a bath circulation pump 87, and the like that the bath water heater 70 has are connected to the control unit 91.

通常は、制御部91に配線を介してリモコン92が直接接続されるが、ここでは、風呂給湯器70を貯湯タンクユニット11側の制御部20の制御下で動作させるために、制御部91を配線を介して制御部20に接続し、制御部20に配線を介してリモコン(貯湯タンクユニット11側と風呂給湯器70の共通のリモコン)92が接続されている。リモコン92は、給湯設定温度や風呂設定温度の指定、湯張り動作や追い焚き動作の開始・終了指示、電源のオン/オフなど各種の操作をユーザから受けるスイッチ類、および動作状態や設定温度などを表示する表示部などで構成される。   Normally, the remote controller 92 is directly connected to the control unit 91 via wiring. Here, however, the control unit 91 is operated in order to operate the bath water heater 70 under the control of the control unit 20 on the hot water tank unit 11 side. The remote controller (a remote controller common to the hot water storage tank unit 11 side and the bath water heater 70) 92 is connected to the controller 20 via the wiring. The remote control 92 is a switch for receiving various operations from the user, such as designation of hot water supply set temperature and bath set temperature, start / end instruction of hot water filling and reheating operation, power on / off, operation state and set temperature, etc. It is comprised with the display part etc. which display.

風呂給湯器70の制御部91は、給湯接続口から接続配管(高温)61へ出湯する給湯動作では、貯湯タンクユニット11側の制御部20から指示された温度の湯が接続配管(高温)61へ出湯されるようにバーナ73の燃焼量やバイパス調整弁84の開度などを制御する。   In the hot water supply operation in which the controller 91 of the bath water heater 70 discharges hot water from the hot water supply connection port to the connection pipe (high temperature) 61, hot water at a temperature instructed by the control unit 20 on the hot water storage tank unit 11 side is connected to the connection pipe (high temperature) 61. The amount of combustion of the burner 73, the opening degree of the bypass adjustment valve 84, and the like are controlled so that the hot water is discharged.

風呂(浴槽)2へ注湯(湯張り)する動作では、注湯電磁弁79を開けてバーナ73を燃焼させた状態で水量サーボ81の開度を調整することにより、給水接続口から流入する湯水が熱交換器72の第1熱交換水管72aを通って加熱され、さらに出湯管75から連結管78、風呂戻り管76および風呂往き管77の双方(もしくは一方)を通じて風呂(浴槽)2へ流れ込む(この経路を注湯回路とする)。この際、リモコン92でユーザが設定した風呂設定温度の湯が注湯されるようにバーナ73の燃焼量やバイパス調整弁84の開度などを制御する。なお、貯湯タンクユニット11側から接続配管(低温)62を通じて供給された湯が既に風呂設定温度に達しており風呂給湯器70で追加の加熱が不要な場合は、バーナ73を燃焼させずに注湯動作を行う。風呂給湯器70は風呂(浴槽)2内の水位をチェックし、設定水位に達すると注湯動作は終了する。   In the operation of pouring (hot water) into the bath (tub) 2, the opening of the water quantity servo 81 is adjusted while the burner 73 is burned by opening the pouring solenoid valve 79, thereby flowing from the water supply connection port. The hot water is heated through the first heat exchange water pipe 72a of the heat exchanger 72, and further from the hot water pipe 75 to the bath (tub) 2 through both (or one) of the connecting pipe 78, the bath return pipe 76 and the bath outlet pipe 77. Flow in (this path is a pouring circuit). At this time, the combustion amount of the burner 73, the opening degree of the bypass adjustment valve 84, and the like are controlled so that hot water having a bath setting temperature set by the user is poured by the remote controller 92. If the hot water supplied from the hot water storage tank unit 11 through the connection pipe (low temperature) 62 has already reached the bath set temperature and no additional heating is required in the bath water heater 70, the burner 73 is not burned. Perform hot water operation. The bath water heater 70 checks the water level in the bath (tub) 2, and the hot water pouring operation ends when the set water level is reached.

追い焚き動作では、注湯電磁弁79を閉鎖し、風呂循環ポンプ87を作動させた状態でバーナ73を燃焼させる。これにより風呂(浴槽)2内の湯水が風呂戻り管76を通じて風呂給湯器70に取り込まれ熱交換器72の第2熱交換水管72bを通る間に加熱され、加熱後の湯水が風呂往き管77を通じて風呂(浴槽)2へ戻される。   In the reheating operation, the hot water solenoid valve 79 is closed, and the burner 73 is burned with the bath circulation pump 87 activated. As a result, hot water in the bath (tub) 2 is taken into the bath water heater 70 through the bath return pipe 76 and heated while passing through the second heat exchange water pipe 72 b of the heat exchanger 72, and the heated hot water is heated to the bath outlet pipe 77. It is returned to the bath (tub) 2 through.

次に、風呂給湯システム10の各種動作について説明する。   Next, various operations of the bath hot water supply system 10 will be described.

<排熱回収動作>
図3は、排熱回収動作における湯水の流れを表しており、排熱回収動作における湯水の流れる経路を太線で示してある。燃料電池4の排熱を回収して貯湯タンク13内の湯水を加熱する排熱回収動作では、制御部20は燃料電池4に指示して、一次循環回路56のポンプ57および排熱回収ポンプ52を作動させる。これにより、一次循環回路56を熱媒体流体が循環し、貯湯タンク13内の湯水は、取水口16から出て、熱回収配管(低温)53a、排熱回収熱交換器51、熱回収配管(高温)53b、A方向の第1三方弁21を経由して戻り口17から貯湯タンク13の上部に戻る循環経路で循環する。なお、第1三方弁21の第1接続口21aには、一次循環回路56を循環する熱媒体流体から排熱回収熱交換器51での熱交換で吸熱して高温になった湯が到達するので制御部20は第1三方弁21をA方向にする。
<Exhaust heat recovery operation>
FIG. 3 shows the flow of hot water in the exhaust heat recovery operation, and the flow path of hot water in the exhaust heat recovery operation is indicated by a bold line. In the exhaust heat recovery operation in which the exhaust heat of the fuel cell 4 is recovered and the hot water in the hot water storage tank 13 is heated, the control unit 20 instructs the fuel cell 4 to provide the pump 57 and the exhaust heat recovery pump 52 of the primary circulation circuit 56. Is activated. As a result, the heat medium fluid circulates in the primary circulation circuit 56, and the hot water in the hot water storage tank 13 comes out of the water intake port 16, and the heat recovery pipe (low temperature) 53a, the exhaust heat recovery heat exchanger 51, the heat recovery pipe ( It circulates in a circulation path returning from the return port 17 to the upper part of the hot water storage tank 13 via the first three-way valve 21 in the A direction. In addition, the hot water that has been absorbed by heat exchange in the exhaust heat recovery heat exchanger 51 from the heat medium fluid circulating in the primary circulation circuit 56 reaches the first connection port 21a of the first three-way valve 21. Therefore, the control unit 20 sets the first three-way valve 21 in the A direction.

給水は貯湯タンク13の下部の給水口14から供給され、排熱回収動作で加熱された湯は貯湯タンク13の上部に戻されるので、貯湯タンク13内には下部が低温で上部が高温となるような温度勾配が形成される。そして排熱回収動作を続けることで上部に溜まる高温の湯量が次第に増加する。   The hot water is supplied from the water supply port 14 at the lower part of the hot water storage tank 13 and the hot water heated by the exhaust heat recovery operation is returned to the upper part of the hot water storage tank 13, so that the lower part of the hot water storage tank 13 has a low temperature and the upper part has a high temperature. Such a temperature gradient is formed. By continuing the exhaust heat recovery operation, the amount of hot water that accumulates in the upper portion gradually increases.

<給湯動作>
貯湯タンクユニット11は風呂給湯器70の近くに設置される場合もあれば、遠く離れて設置される場合もある。たとえば、2階に風呂があるような家屋では、風呂給湯器70は2階の外壁に設置され貯湯タンクユニット11および燃料電池4は1階に設置されるといったケースがあり、このような場合には装置間を結ぶ接続配管(高温)61および接続配管(低温)62の配管長が長くなって圧損の大きい設置状況になる。本発明の風呂給湯システム10では、低水圧地域において、配管が長くて圧損が大きい設置状況になっても、出湯量を十分確保できるように、圧損の増加を抑えた給湯を行うようになっている。
<Hot-water supply operation>
The hot water storage tank unit 11 may be installed near the bath water heater 70 or may be installed far away. For example, in a house with a bath on the second floor, there are cases where the bath water heater 70 is installed on the outer wall of the second floor and the hot water storage tank unit 11 and the fuel cell 4 are installed on the first floor. The connection pipe (high temperature) 61 and the connection pipe (low temperature) 62 connecting the apparatuses become longer, resulting in an installation situation where the pressure loss is large. In the hot water supply system 10 of the present invention, even in a low water pressure area, even when the piping is long and the pressure loss is large, hot water supply is performed with suppressed increase in pressure loss so that a sufficient amount of hot water can be secured. Yes.

給湯は以下の3つの制御モードのいずれかで行われる。 Hot water is supplied in one of the following three control modes.

(1)第1モード(タンク出湯)
第1モードは、貯湯タンク13に十分蓄熱されている場合の給湯動作である。図4は、第1モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第1モードでは、混合器23で貯湯タンク13からの湯と給水とを混合して給湯設定温度の湯を作り、給湯する。風呂給湯器70には給水は送らず、風呂給湯器70での加熱はなく燃焼運転しない。
(1) First mode (tank hot water)
The first mode is a hot water supply operation in the case where the hot water storage tank 13 has sufficiently stored heat. FIG. 4 shows the flow of hot water in the hot water supply operation in the first mode. In the figure, the path through which hot water flows is indicated by a bold line. In the first mode, hot water and hot water from the hot water storage tank 13 are mixed by the mixer 23 to make hot water at a hot water supply set temperature, and hot water is supplied. No water is sent to the bath water heater 70, no heating is performed in the bath water heater 70, and no combustion operation is performed.

詳細には、混合器23の第2混合器23bは閉じ、第1混合器23aと第3混合器23cの開度を調整して、出湯温度センサ32によって検出される混合器23の出側の湯の温度が給湯設定温度になるように制御する。ここでは、たとえば、貯湯タンク13に設けた湯切れ温度センサ18dの検出温度が、給湯設定温度(実際には、給湯配管などでの温度低下を考慮してたとえば給湯設定温度+1℃とする)以上の場合は第1モードでの給湯を行う。   Specifically, the second mixer 23b of the mixer 23 is closed, the opening degree of the first mixer 23a and the third mixer 23c is adjusted, and the outlet side of the mixer 23 detected by the tapping temperature sensor 32 is adjusted. The hot water temperature is controlled so as to become the hot water supply set temperature. Here, for example, the detection temperature of the hot water temperature sensor 18d provided in the hot water storage tank 13 is equal to or higher than the hot water supply set temperature (actually, for example, the hot water supply set temperature + 1 ° C. in consideration of a temperature drop in the hot water supply pipe) In this case, hot water is supplied in the first mode.

(2)第2モード(給湯器出湯モード)
第2モードは、貯湯タンク13に利用可能な湯がない場合の給湯動作である。図5は、第2モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第2モードでは、給水を風呂給湯器70で給湯設定温度より高い温度に加熱した湯と給水とを混合器23で混合して給湯設定温度の湯を給湯する。
(2) Second mode (hot water supply hot water mode)
The second mode is a hot water supply operation when there is no hot water available in the hot water storage tank 13. FIG. 5 shows the flow of hot water in the hot water supply operation in the second mode. In the figure, the path through which hot water flows is indicated by a bold line. In the second mode, hot water heated to a temperature higher than the hot water supply set temperature by the bath water heater 70 and hot water are mixed by the mixer 23 to supply hot water at the hot water supply set temperature.

詳細には、第2三方弁38をC方向に設定し、風呂給湯器70に給水を供給する。また、混合器23の第1混合器23aは閉じ、第2混合器23bと第3混合器23cの開度を調整して、出湯温度センサ32によって検出される混合器23の出側の湯の温度が給湯設定温度になるように制御する。   Specifically, the second three-way valve 38 is set in the C direction, and water is supplied to the bath water heater 70. Also, the first mixer 23a of the mixer 23 is closed, the opening degree of the second mixer 23b and the third mixer 23c is adjusted, and the hot water on the outlet side of the mixer 23 detected by the hot water temperature sensor 32 is adjusted. The temperature is controlled so as to become the hot water supply set temperature.

なお、制御部20は、風呂給湯器70の出湯温度が給湯設定温度より十分高くなるように風呂給湯器70に対して出湯温度を指示する。これにより、給水と混ぜて給湯設定温度を得るために必要な風呂給湯器70からの湯の量が少なくなり、接続配管(低温)62、風呂給湯器70および接続配管(高温)61を経由することにより生じる圧損を小さく抑えることができる。たとえば、給湯設定温度が40℃ならば風呂給湯器70から55℃の湯をもらう。また給湯設定温度が60℃ならば風呂給湯器70から75℃の湯をもらう、というようにする。   Note that the control unit 20 instructs the bath water heater 70 to provide a hot water temperature so that the hot water temperature of the bath water heater 70 is sufficiently higher than the hot water supply set temperature. Thus, the amount of hot water from the bath water heater 70 necessary for mixing with the water supply to obtain the hot water supply set temperature is reduced, and passes through the connection pipe (low temperature) 62, the bath water heater 70 and the connection pipe (high temperature) 61. The pressure loss caused by this can be kept small. For example, if the hot water supply set temperature is 40 ° C., hot water at 55 ° C. is obtained from the bath water heater 70. If the hot water supply set temperature is 60 ° C., 75 ° C. hot water is obtained from the bath water heater 70.

(3)第3モード(後混合出湯モード)
第3モードは、貯湯タンク13内に蓄熱はあるが、温度が低く、貯湯タンク13内の湯だけでは不十分な場合の給湯動作である。図6は、第3モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第3モードは、たとえば、貯湯タンク13の湯切れ温度センサ18dの検出温度が給湯設定温度より低いが給湯設定温度より10℃以上は低くないような場合に選択される。
(3) Third mode (post-mixing hot water mode)
The third mode is a hot water supply operation in the case where heat is stored in the hot water storage tank 13 but the temperature is low and the hot water in the hot water storage tank 13 is not sufficient. FIG. 6 shows the flow of hot water in the hot water supply operation in the third mode. In the figure, the path through which hot water flows is indicated by a bold line. The third mode is selected, for example, when the detected temperature of the hot water temperature sensor 18d of the hot water storage tank 13 is lower than the hot water supply set temperature but not lower than 10 ° C above the hot water supply set temperature.

第3モードでは、給水を風呂給湯器70で加熱した湯と貯湯タンク13からの湯と給水とを混合して給湯設定温度の湯を作る。詳細には、第2三方弁38をC方向とし、給水を風呂給湯器70で加熱して作った湯と、給水と、貯湯タンク13からの湯とを混合器23で混合して給湯設定温度の湯を作り、給湯する。貯湯タンク13内の湯の温度が低くても、風呂給湯器70からもらった高温の湯と混ぜて使うことにより、貯湯タンク13に貯めた蓄熱をより使い切ることができるため、第1、第2モードのみで制御する場合よりも省エネ性が増す。   In the third mode, the hot water heated by the bath water heater 70, the hot water from the hot water storage tank 13 and the hot water are mixed to make hot water having a hot water supply set temperature. Specifically, hot water produced by heating the second three-way valve 38 in the C direction and heating the hot water in the bath water heater 70, hot water from the hot water storage tank 13 and the hot water from the hot water storage tank 13 are mixed in the hot water supply set temperature. Make hot water and supply hot water. Even if the temperature of the hot water in the hot water storage tank 13 is low, the heat stored in the hot water storage tank 13 can be used up more by mixing with the hot water received from the bath water heater 70, so the first and second Energy savings are higher than when controlling only in the mode.

なお、制御部20は第1モードを優先選択し、第1モードで設定温度の湯を給湯できない場合であって給湯設定温度より所定温度(たとえば、10℃)以上低くない湯を貯湯タンク13から供給可能な場合は第3モードを選択し、第3モードを選択できない場合に第2モードを選択する。   The controller 20 preferentially selects the first mode, and hot water that is not lower than the hot water set temperature by a predetermined temperature (for example, 10 ° C.) from the hot water storage tank 13 when hot water at the set temperature cannot be supplied in the first mode. When the supply is possible, the third mode is selected, and when the third mode cannot be selected, the second mode is selected.

<注湯動作>
図7は、注湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。注湯動作では、混合器23の出側の湯を風呂給湯器70の給水接続口へ供給すると共に、貯湯タンク13からの湯もしくは貯湯タンク13からの湯と給水とを混合した湯を混合器23でつくり、混合器23の出側から出た湯に風呂給湯器70による加熱を足してもしくは追加の加熱無しに風呂給湯器70から風呂(浴槽)2へ風呂設定温度の注湯が行われるように制御する。
<Pouring operation>
FIG. 7 shows the flow of hot water in the pouring operation. In the figure, the path through which hot water flows is indicated by a bold line. In the pouring operation, the hot water on the outlet side of the mixer 23 is supplied to the water supply connection port of the bath water heater 70, and hot water from the hot water storage tank 13 or hot water from the hot water storage tank 13 and hot water are mixed. The hot water at the bath set temperature is poured from the bath water heater 70 to the bath (tub) 2 by adding the heating by the bath water heater 70 to the hot water produced from the outlet side of the mixer 23 or without additional heating. To control.

具体的には、貯湯タンク13に蓄熱がある状態で注湯(湯張り)する場合には、第2三方弁38をD方向とし、混合器23で貯湯タンク13からの湯と給水とを混合してつくった風呂設定温度の湯を風呂給湯器70に送り、風呂給湯器70の注湯回路により湯張りする。貯湯タンクユニット11の制御部20は風呂給湯器70に対してバーナ73の燃焼オフのまま注湯電磁弁79を開くように指示する。貯湯タンクユニット11が有する混合器23の出側からの湯は、接続配管(低温)62から風呂給湯器70の注湯回路、すなわち、風呂給湯器70内の入水管74、第1熱交換水管72a、注湯電磁弁79、連結管78を経由した後、風呂往き管77と風呂戻り管76の双方もしくは一方、を通って風呂(浴槽)2へ流出し注湯される。   Specifically, when pouring (hot water filling) with hot water stored in the hot water storage tank 13, the second three-way valve 38 is set in the D direction, and the hot water and hot water from the hot water storage tank 13 are mixed by the mixer 23. Then, the hot water having the set temperature of the bath is sent to the bath water heater 70 and filled with the pouring circuit of the bath water heater 70. The control unit 20 of the hot water storage tank unit 11 instructs the bath water heater 70 to open the pouring electromagnetic valve 79 while the burner 73 is in the combustion off state. Hot water from the outlet side of the mixer 23 included in the hot water storage tank unit 11 is supplied from a connecting pipe (low temperature) 62 to a hot water supply circuit of the bath water heater 70, that is, a water inlet pipe 74 and a first heat exchange water pipe in the bath water heater 70. After passing through 72 a, the hot water solenoid valve 79, and the connecting pipe 78, the hot water flows out into the bath (tub) 2 through both or one of the bath outlet pipe 77 and the bath return pipe 76 and is poured.

貯湯タンク13に蓄熱がない場合の注湯は、第2三方弁38をD方向とし、貯湯タンク13内の風呂設定温度よりも低い温度の湯、または給水、またはそれらを混合した風呂設定温度よりも低い温度の湯を風呂給湯器70に送り、風呂給湯器70において風呂設定温度まで加熱し、風呂給湯器70内の注湯回路を通じて注湯する。   When the hot water storage tank 13 does not store heat, the second three-way valve 38 is set in the D direction, hot water having a temperature lower than the bath setting temperature in the hot water storage tank 13, water supply, or a bath setting temperature obtained by mixing them. The low temperature hot water is sent to the bath water heater 70, heated to the bath set temperature in the bath water heater 70, and poured through the pouring circuit in the bath water heater 70.

なお、水位の検知や追い焚きなど全自動風呂に用いる機能は、全て風呂給湯器70の有する機能をそのまま使用する。   It should be noted that all the functions used for the fully automatic bath such as detection of water level and reheating use the functions of the bath water heater 70 as they are.

このように、第2三方弁38をD方向に切り替えて混合器23の出側からの湯を風呂給湯器70に供給するので、貯湯タンク内の湯を活用して注湯することができる。   Thus, since the hot water from the outlet side of the mixer 23 is supplied to the bath water heater 70 by switching the second three-way valve 38 in the D direction, the hot water in the hot water storage tank can be used for pouring.

次に、断水時に貯湯タンク13内の水を湯にして提供する非常時出湯機能について説明する。   Next, an emergency hot-water supply function that supplies hot water in the hot water storage tank 13 when hot water is supplied will be described.

断水時に備えて、貯湯タンクユニット11は、貯湯タンク13内の水を湯にして非常用取水弁44の第3接続口44cから流出させる非常時出湯機能を備えている。ユーザはこの機能を利用して湯を使いたい場合、非常用取水弁44を開状態に切り替える。   The hot water storage tank unit 11 is provided with an emergency hot water discharge function that causes the water in the hot water storage tank 13 to flow out of the third connection port 44c of the emergency water intake valve 44 in preparation for the time of water interruption. When the user wants to use hot water using this function, the emergency intake valve 44 is switched to the open state.

図8は、非常時出湯機能に係る動作の流れを示している。制御部20は、非常用取水弁44の開閉状態を監視しており(ステップS101)、非常用取水弁44が手動で開状態にされたら(ステップS101;Yes)、燃料電池4に対して、電気式ヒータ58、排熱回収ポンプ52、ポンプ57の強制稼働を指示する(ステップS102)。   FIG. 8 shows a flow of operations related to the emergency hot water supply function. The controller 20 monitors the open / close state of the emergency intake valve 44 (step S101), and when the emergency intake valve 44 is manually opened (step S101; Yes), the fuel cell 4 is The forced operation of the electric heater 58, the exhaust heat recovery pump 52, and the pump 57 is instructed (step S102).

通常、燃料電池4から出る排熱を回収するために貯湯タンク13からの湯水を循環させる排熱回収ポンプ52は(電気式ヒータ58はOFF)、取水口16から取り込まれる水の温度に応じて能力を可変させる制御が行われる。例えば貯湯タンク13の取水口16から取り込まれる水の温度が低い場合には(例えば15℃では)、排熱回収ポンプ52で循環する流量が少なくても十分に燃料電池4を冷却(一次循環回路を冷却)できるものとして、排熱回収ポンプ52を低能力(例えば0.2〜0.3リットル毎分)で駆動する。この結果、高温(例えば60degupの70〜80℃)の湯が貯湯タンク13の戻り口17に戻る。例えば貯湯タンク13の上の方は70〜80℃の湯があるが、下の方は15℃の水があるときにこのような運転状態になる。   Usually, an exhaust heat recovery pump 52 that circulates hot water from the hot water storage tank 13 in order to recover the exhaust heat from the fuel cell 4 (the electric heater 58 is OFF) depends on the temperature of water taken in from the intake port 16. Control is performed to vary the ability. For example, when the temperature of water taken in from the water intake 16 of the hot water storage tank 13 is low (for example, at 15 ° C.), the fuel cell 4 is sufficiently cooled (primary circulation circuit) even if the flow rate circulated by the exhaust heat recovery pump 52 is small. The exhaust heat recovery pump 52 is driven with a low capacity (for example, 0.2 to 0.3 liter per minute). As a result, hot (for example, 60 degup 70 to 80 ° C.) hot water returns to the return port 17 of the hot water storage tank 13. For example, the upper side of the hot water storage tank 13 has hot water of 70 to 80 ° C., but the lower side has such an operation state when there is water of 15 ° C.

また例えば、満蓄(貯湯タンク13内の蓄熱量が所定の上限に達し、これ以上、燃料電池の排熱回収ができなくなる状態)が近くなり取水口16から取り出される水の温度が高くなってきた場合には(例えば45℃までは)排熱回収ポンプ52の駆動能力を高めて循環する流量を多くし(例えば最大能力の1リットル毎分)、排熱回収ポンプ52の最大能力を超えても冷却が不十分になる位、取水口16から取り出される水の温度が高いと判断された場合には(例えば45℃を超えた場合には)、燃料電池4の運転を停止させるようにしている。   In addition, for example, full storage (a state where the amount of heat stored in the hot water storage tank 13 reaches a predetermined upper limit and the exhaust heat recovery of the fuel cell can no longer be performed) becomes closer, and the temperature of the water taken out from the water intake 16 becomes higher. In such a case (for example, up to 45 ° C.), the driving capacity of the exhaust heat recovery pump 52 is increased to increase the circulating flow rate (for example, 1 liter per minute of the maximum capacity), and the maximum capacity of the exhaust heat recovery pump 52 is exceeded. However, if it is determined that the temperature of the water taken out from the water intake 16 is high (for example, when the temperature exceeds 45 ° C.), the operation of the fuel cell 4 is stopped. Yes.

ところで、満蓄とならなければ排水栓42を開ければ冷たい水であればいくらでも取り出せるのであるから、非常用取水弁44から出る湯の温度は、例えば60℃のようななるべく高温の方が、ミキシングして好みの湯温とできる選択肢が多くなり好ましい。しかし、取り出す流量が例えば0.2〜0.3リットル毎分であると、湯を取り出すのにあまりに時間を要する。   By the way, if it is not fully stored, if the drain plug 42 is opened, any amount of cold water can be taken out. Therefore, the temperature of the hot water coming out of the emergency intake valve 44 is, for example, as high as possible, such as 60 ° C. Therefore, there are many choices that can be made to the desired hot water temperature, which is preferable. However, if the flow rate to be taken out is 0.2 to 0.3 liters per minute, it takes too much time to take out hot water.

そこで本実施の形態に係る貯湯システム10では、貯湯タンク13の取水口16から取り出される水の温度の如何にかかわらず排熱回収ポンプ52を最大能力(例えば最大能力の1リットル毎分)で運転して非常用取水弁44から取り出す湯量を多くし、これによって湯温が下がるのを少しでも防止するために電気式ヒータ58を用いて追加加熱するようにしている。   Therefore, in the hot water storage system 10 according to the present embodiment, the exhaust heat recovery pump 52 is operated at the maximum capacity (for example, 1 liter of maximum capacity per minute) regardless of the temperature of the water taken out from the water intake 16 of the hot water storage tank 13. Thus, the amount of hot water taken out from the emergency water intake valve 44 is increased, and in order to prevent the hot water temperature from being lowered as much as possible, additional heating is performed using the electric heater 58.

ただし、排熱回収ポンプ52の最大能力を超えても冷却が不十分になる位、取水口16から取り出される水の温度が高いと判断された場合には燃料電池4の運転を停止させることを優先させるようにしている。従ってこの場合には、取水口16から取り出される水(例えば45℃)に対し電気式ヒータ58のみの加熱を行い(例えば55℃=45℃+10degup)、又は、取水口16から取り出される水が十分に高温(例えば60℃)の時には、電気式ヒータ58の加熱なしの湯を非常用取水弁44から取り出せるようにしている(この時は排水栓42を開ければ同じ温度の湯が取り出せる)。   However, the operation of the fuel cell 4 is stopped when it is determined that the temperature of the water taken out from the intake port 16 is high enough that the cooling becomes insufficient even if the maximum capacity of the exhaust heat recovery pump 52 is exceeded. I give priority. Therefore, in this case, only the electric heater 58 is heated (for example, 55 ° C. = 45 ° C. + 10 degup) with respect to the water (for example, 45 ° C.) taken out from the water intake 16, or sufficient water is taken out from the water intake 16. When the temperature is high (for example, 60 ° C.), hot water without heating of the electric heater 58 can be taken out from the emergency water intake valve 44 (at this time, hot water at the same temperature can be taken out by opening the drain plug 42).

図9は、非常用取水弁44が開いているときの通水経路を示している。排熱回収ポンプ52が稼働することで、断水中であっても、貯湯タンク13内の水が貯湯タンク13の下部の取水口16から取り出され、燃料電池4の排熱回収熱交換器51を経由して非常用取水弁44の第3接続口44cから流出する。排熱回収熱交換器51を経由する水は本来ならば燃料電池4の起動時に燃料電池4内にあるセルスタック等を温めて起動を助けるために用いられる電気式ヒータ58によって加熱される。   FIG. 9 shows a water passage when the emergency water intake valve 44 is open. By operating the exhaust heat recovery pump 52, the water in the hot water storage tank 13 is taken out from the water intake 16 at the lower part of the hot water storage tank 13 even during a water outage, and the exhaust heat recovery heat exchanger 51 of the fuel cell 4 is removed. It flows out from the 3rd connection port 44c of the emergency intake valve 44 via. Originally, the water passing through the exhaust heat recovery heat exchanger 51 is heated by an electric heater 58 that is used to warm the cell stack and the like in the fuel cell 4 when the fuel cell 4 is started to assist the start.

断水時は給水が補給されないので、貯湯タンク13内の水が非常用取水弁44の第3接続口44cから流出すると貯湯タンク13内は負圧になる。これにより、バキュームブレーカ45から外気が貯湯タンク13内に取り込まれる。   Since the water supply is not replenished when the water is shut off, if the water in the hot water storage tank 13 flows out from the third connection port 44c of the emergency water intake valve 44, the hot water storage tank 13 has a negative pressure. As a result, outside air is taken into the hot water storage tank 13 from the vacuum breaker 45.

非常用取水弁44から出る湯の温度は、なりゆきの温度になる。すなわち、ガスが供給されて燃料電池4が稼働しているならば、非常用取水弁44から出る湯は、排熱回収装置50を通る間に電気式ヒータ58からの熱と燃料電池4の排熱で昇温される。この時排熱回収ポンプ52を 最大運転させて(例えば1リットル毎分)非常用取水弁44から取り出す水温に対して例えば15degup位の昇温を燃料電池4の排熱で行うと共に、電気式ヒータ58でも例えば10degup位の昇温が行われる(例えば取水口16から取り出す水温15℃の時は45℃=15℃+15degup+10degup)。   The temperature of the hot water coming out of the emergency intake valve 44 becomes a natural temperature. That is, if gas is supplied and the fuel cell 4 is operating, the hot water discharged from the emergency intake valve 44 is discharged from the electric heater 58 and the exhaust of the fuel cell 4 while passing through the exhaust heat recovery device 50. The temperature is raised by heat. At this time, the exhaust heat recovery pump 52 is operated at a maximum (for example, 1 liter per minute), the temperature of the water taken out from the emergency intake valve 44 is raised by, for example, about 15 degup by the exhaust heat of the fuel cell 4, and an electric heater 58, for example, a temperature increase of about 10 degup is performed (for example, when the water temperature is 15 ° C. extracted from the water intake 16, 45 ° C. = 15 ° C. + 15 deg up + 10 deg up).

排熱回収ポンプ52の最大能力を超えても冷却が不十分になる位、取水口16から取り出される水の温度が高いと判断された場合には燃料電池4の運転を停止させる。このように貯湯タンク13の満蓄によっての燃料電池4の停止を含め、例えば燃料ガスの供給も停止して燃料電池4が稼働していなければ、非常用取水弁44から出る湯は、排熱回収装置50を通る間に電気式ヒータ58からの熱のみで昇温される(例えば取水口16から取り出す水温45℃の時は55℃=45℃+0degup+10degup)。   If it is determined that the temperature of the water taken out from the water intake 16 is high enough that the cooling becomes insufficient even when the maximum capacity of the exhaust heat recovery pump 52 is exceeded, the operation of the fuel cell 4 is stopped. In this way, including the stop of the fuel cell 4 due to the full storage of the hot water storage tank 13, for example, if the fuel cell 4 is not operating with the supply of fuel gas stopped, the hot water coming out from the emergency intake valve 44 is exhausted. The temperature is raised only by the heat from the electric heater 58 while passing through the recovery device 50 (for example, 55 ° C. = 45 ° C. + 0 deg up + 10 deg up when the water temperature taken out from the water intake 16 is 45 ° C.).

その後、制御部20は、非常用取水弁44が手動の切り替えにより閉状態にされたか否かを監視し(ステップS103)、閉状態になったら(ステップS103;Yes)、ステップS102での強制稼働を停止するように燃料電池4に指示する(ステップS104)。   Thereafter, the control unit 20 monitors whether or not the emergency intake valve 44 is closed by manual switching (step S103). When the emergency intake valve 44 is closed (step S103; Yes), the forced operation in step S102 is performed. Is instructed to stop the fuel cell 4 (step S104).

なお、非常用取水弁44の近くに、電気式ヒータ58による加熱を行うか否かの選択スイッチを設けておき、ユーザが加熱不要を選択した場合は、ステップS102の強制稼働において、排熱回収ポンプ52の最大運転を燃料電池4に指示し、また、ポンプ57の稼働を指示するも電気式ヒータ58の稼働は指示しないようにしてもよい(例えば取水口16から取り込まれる水の温度が45℃以下のように低い場合)。燃料電池4が停止している場合(例えば取水口16から取り込まれる水の温度が45℃以上のように高い場合や、燃料ガスの供給が停止している場合等)では排熱回収ポンプ52の最大運転のみを指示し、ポンプ57と電気式ヒータ58の稼働を指示しないようにしてもよい。   In addition, when the selection switch of whether to heat by the electric heater 58 is provided near the emergency intake valve 44 and the user selects heating unnecessary, exhaust heat recovery is performed in the forced operation of step S102. The maximum operation of the pump 52 is instructed to the fuel cell 4, and the operation of the pump 57 may be instructed but the operation of the electric heater 58 may not be instructed (for example, the temperature of water taken in from the water intake 16 is 45). When the temperature is as low as ℃). When the fuel cell 4 is stopped (for example, when the temperature of the water taken in from the water intake 16 is as high as 45 ° C. or when the supply of fuel gas is stopped), the exhaust heat recovery pump 52 Only the maximum operation may be instructed, and the operation of the pump 57 and the electric heater 58 may not be instructed.

このように、断水時にも、貯湯タンク13内の水を湯にしてユーザに提供することができる。また、燃料電池4が稼働しているときは、非常用取水弁44の第3接続口44cから出る湯が燃料電池4の排熱を回収するので、燃料電池4を冷却して発電継続にも貢献する。   In this way, even in the event of a water outage, the water in the hot water storage tank 13 can be used as hot water and provided to the user. Further, when the fuel cell 4 is in operation, the hot water coming out of the third connection port 44c of the emergency intake valve 44 recovers the exhaust heat of the fuel cell 4, so that the fuel cell 4 can be cooled to continue power generation. To contribute.

なお、断水後も燃料電池4が発電を継続すると、やがて、貯湯タンク13が満蓄になり、貯湯タンク13内全体が熱い湯になる。満蓄になると、貯湯タンク13の下部の第1温度センサ18aが所定以上の温度を検出し(例えば45℃)、燃料電池4の発電が停止する。貯湯タンク13が満蓄ならば、ステップS102の強制稼働において、排熱回収ポンプ52を最大運転させると共に、電気式ヒータ58およびポンプ57も稼働させるようにしてもよい。この状態で非常用取水弁44からの湯の使用を続けると、やがて例えば70〜80℃の湯が取水口16から取り出される。これに合わせて電気式ヒータ58およびポンプ57を稼働させないようにしてもよい。   If the fuel cell 4 continues to generate power even after the water is shut off, the hot water storage tank 13 will eventually become fully charged, and the entire hot water storage tank 13 will become hot water. When the battery is full, the first temperature sensor 18a below the hot water storage tank 13 detects a temperature higher than a predetermined temperature (for example, 45 ° C.), and the power generation of the fuel cell 4 is stopped. If the hot water storage tank 13 is full, the exhaust heat recovery pump 52 may be operated at the maximum and the electric heater 58 and the pump 57 may be operated in the forced operation of step S102. If the use of hot water from the emergency intake valve 44 is continued in this state, for example, 70 to 80 ° C. hot water is taken out from the intake port 16 in due course. In accordance with this, the electric heater 58 and the pump 57 may not be operated.

また、湯温コントロール設定部を非常用取水弁44の近くに設け、この設定温度と、熱回収配管低温側温度センサ22b又は第1温度センサ18aの温度に応じて、排熱回収ポンプ52と電気式ヒータ58の能力をコントロールするようにしても良い。さらに、排熱回収ポンプ52は最大運転でも1リットル毎分の能力しかないものを用いたが、もう少し能力が高いものを用いて、設定温度に応じて能力を可変させるようにしても良い。   Further, a hot water temperature control setting unit is provided near the emergency intake valve 44, and the exhaust heat recovery pump 52 and the electric power are set according to the set temperature and the temperature of the heat recovery pipe low temperature side temperature sensor 22b or the first temperature sensor 18a. The capacity of the heater 58 may be controlled. Further, although the exhaust heat recovery pump 52 has a capacity of only 1 liter per minute even in the maximum operation, a capacity having a slightly higher capacity may be used to vary the capacity according to the set temperature.

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。   The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and there are changes and additions within the scope of the present invention. Are also included in the present invention.

本発明の貯湯システムは、風呂給湯システムのうちの貯湯タンクユニット11を備えれば、排熱回収装置50や風呂給湯器70、燃料電池4は含まれても含まれなくてもよく、たとえば、排熱回収装置50は燃料電池4に含まれる構成でもよいし、風呂給湯器70は既存のものを使用してもよい。燃料電池4が排熱回収装置50を具備せず、これを貯湯タンクユニット11が備える構成では、非常時出湯機能において、貯湯タンクユニット11の制御部20は、燃料電池4への指示に代えて、自装置の備える排熱回収ポンプ52や電気式ヒータ58、ポンプ57を制御してこれらを強制稼働させる。   As long as the hot water storage system of the present invention includes the hot water storage tank unit 11 of the bath hot water system, the exhaust heat recovery device 50, the bath water heater 70, and the fuel cell 4 may or may not be included. The exhaust heat recovery device 50 may be included in the fuel cell 4, or the bath water heater 70 may be an existing one. In the configuration in which the fuel cell 4 does not include the exhaust heat recovery device 50 and is provided in the hot water storage tank unit 11, the controller 20 of the hot water storage tank unit 11 replaces an instruction to the fuel cell 4 in the emergency hot water discharge function. The exhaust heat recovery pump 52, the electric heater 58, and the pump 57 included in the apparatus are controlled to forcibly operate.

実施の形態では、バックアップ熱源機を、バーナ73を燃焼させるタイプの風呂給湯器70としたが、これに限定されるものではない。   In the embodiment, the backup heat source machine is the bath water heater 70 of the type that burns the burner 73, but is not limited to this.

実施の形態では、給湯の制御モードを第1モード、第2モード、第3モードとした好適例を示したが、少なくとも第1、第2モードがあれば、第3モードのない構成でもかまわない。   In the embodiment, the preferred example in which the hot water supply control mode is the first mode, the second mode, and the third mode has been described. However, if there is at least the first and second modes, a configuration without the third mode may be used. .

貯湯タンクユニット11の構成は実施の形態に例示したものに限定されない。たとえば、実施の形態では、風呂給湯器70からの湯を混合器23に戻して混合可能な構成であったが、混合器23では、貯湯タンク13からの湯と給水とを混合して風呂給湯器70に供給し、風呂給湯器70からの湯はそのまま給湯栓へ供給するような構成であってもかまわない。   The configuration of the hot water storage tank unit 11 is not limited to that illustrated in the embodiment. For example, in the embodiment, the hot water from the bath water heater 70 is returned to the mixer 23 and can be mixed. However, in the mixer 23, the hot water and hot water from the hot water storage tank 13 are mixed and bath hot water is supplied. The hot water from the bath water heater 70 may be supplied to the hot water tap as it is.

実施の形態では、非常時出湯機能において、燃料電池4の有する電気式ヒータ58を利用して貯湯タンク13内の湯水を昇温して排出するようにしたが、昇温用の電気式ヒータはこれに限定されない。たとえば、非常用取水弁44より上流の熱回収配管53の途中に電気式ヒータを設け、これを利用してもよい。   In the embodiment, in the emergency hot water supply function, the electric heater 58 of the fuel cell 4 is used to raise the temperature of the hot water in the hot water storage tank 13 and discharge it. It is not limited to this. For example, an electric heater may be provided in the middle of the heat recovery pipe 53 upstream from the emergency water intake valve 44 and used.

また、実施の形態では、発電装置として燃料電池4を使用する例を示したが、たとえば、エンジン式の発電装置など、発電時に排熱するものであれば任意でよい。   Further, in the embodiment, the example in which the fuel cell 4 is used as the power generation device has been described. However, any device that exhausts heat during power generation, such as an engine-type power generation device, may be used.

2…風呂(浴槽)
3…暖房用放熱器
4…熱源機(燃料電池)
10…風呂給湯システム
11…貯湯タンクユニット
12…給水管
13…貯湯タンク
14…給水口
15…出湯口
16…取水口
17…戻り口
18a…第1温度センサ
18b…第2温度センサ
18c…第3温度センサ
18d…湯切れ温度センサ
18e…タンク上部温度センサ
20…制御部
21…第1三方弁
21a…第1接続口
21b…第2接続口
21c…第3接続口
22a…熱回収配管高温側温度センサ
22b…熱回収配管低温側温度センサ
23…混合器
23a…第1混合器
23b…第2混合器
23c…第3混合器
24…過圧逃がし弁
25…吸気弁
26…タンク出口温度センサ
28…接続配管高温側温度センサ
29…給湯高温温度センサ
31…給湯配管
31b…配管
32…出湯温度センサ
33…ハイカット温度センサ
34…流量センサ
35…給水温度センサ
36…減圧弁
37a…逆止弁
37b…逆止弁
37c…逆止弁
38…第2三方弁
38a…第1接続口
38b…第2接続口
38c…第3接続口
39…逆止弁
41…排水管
42…排水栓
44…非常用取水弁
44a…非常用取水弁の第1接続口
44b…非常用取水弁の第2接続口
44c…非常用取水弁の第3接続口
45…バキュームブレーカ
50…排熱回収装置
51…排熱回収熱交換器
51a…二次通水管
52…排熱回収ポンプ
53…熱回収配管
53a…熱回収配管(低温)
53b…熱回収配管(高温)
54…バイパス管
56…一次循環回路
57…ポンプ
58…電気式ヒータ
61…接続配管(高温)
62…接続配管(低温)
70…風呂給湯器
72…熱交換器
72a…第1熱交換水管
72b…第2熱交換水管
73…バーナ
73a…ガス供給管
74…入水管
75…出湯管
76…風呂戻り管
77…風呂往き管
78…連結管
79…注湯電磁弁
81…水量サーボ
82…出湯温度センサ
83…バイパス管
84…バイパス調整弁
85…流量センサ
86…入水温度センサ
87…風呂循環ポンプ
88…流水スイッチ
89a…風呂往き温度センサ
89b…風呂戻り温度センサ
91…制御部
92…リモコン(共通リモコン)
2 ... Bath (tub)
3. Heating radiator 4. Heat source machine (fuel cell)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Bath hot water supply system 11 ... Hot water storage tank unit 12 ... Water supply pipe 13 ... Hot water storage tank 14 ... Water supply port 15 ... Outlet 16 ... Water intake 17 ... Return port 18a ... First temperature sensor 18b ... Second temperature sensor 18c ... Third Temperature sensor 18d ... Hot water temperature sensor 18e ... Tank upper temperature sensor 20 ... Control unit 21 ... First three-way valve 21a ... First connection port 21b ... Second connection port 21c ... Third connection port 22a ... Heat recovery piping high temperature side temperature Sensor 22b ... Heat recovery pipe low temperature side sensor 23 ... Mixer 23a ... First mixer 23b ... Second mixer 23c ... Third mixer 24 ... Overpressure relief valve 25 ... Intake valve 26 ... Tank outlet temperature sensor 28 ... Connecting pipe high temperature side sensor 29 ... Hot water supply high temperature sensor 31 ... Hot water supply pipe 31b ... Pipe 32 ... Hot water temperature sensor 33 ... High cut temperature sensor 34 ... Quantity sensor 35 ... Feed water temperature sensor 36 ... Pressure reducing valve 37a ... Check valve 37b ... Check valve 37c ... Check valve 38 ... Second three-way valve 38a ... First connection port 38b ... Second connection port 38c ... Third connection port 39 ... Check valve 41 ... Drain pipe 42 ... Drain plug 44 ... Emergency intake valve 44a ... First connection port of emergency intake valve 44b ... Second connection port of emergency intake valve 44c ... Third of emergency intake valve Connection port 45 ... Vacuum breaker 50 ... Waste heat recovery device 51 ... Waste heat recovery heat exchanger 51a ... Secondary water pipe 52 ... Waste heat recovery pump 53 ... Heat recovery pipe 53a ... Heat recovery pipe (low temperature)
53b ... Heat recovery piping (high temperature)
54 ... Bypass pipe 56 ... Primary circulation circuit 57 ... Pump 58 ... Electric heater 61 ... Connection piping (high temperature)
62 ... Connection piping (low temperature)
70 ... Bath water heater 72 ... Heat exchanger 72a ... First heat exchange water pipe 72b ... Second heat exchange water pipe 73 ... Burner 73a ... Gas supply pipe 74 ... Inlet pipe 75 ... Outlet pipe 76 ... Bath return pipe 77 ... Bath return pipe 77 78 ... Connecting pipe 79 ... Pouring solenoid valve 81 ... Water volume servo 82 ... Outflow temperature sensor 83 ... Bypass pipe 84 ... Bypass adjustment valve 85 ... Flow sensor 86 ... Incoming water temperature sensor 87 ... Bath circulation pump 88 ... Flow water switch 89a ... Bath going out Temperature sensor 89b ... Bath return temperature sensor 91 ... Control unit 92 ... Remote control (common remote control)

Claims (6)

出湯に供される湯を蓄えるための貯湯タンク内の水を所定の発電装置の排熱を回収して昇温する貯湯システムであって、
前記排熱を回収するための熱交換器と、
始端が前記貯湯タンクの下部の取水口に接続され、前記熱交換器を経由し、終端が前記貯湯タンクの上部の戻り口に接続された循環管路と、
前記貯湯タンク内の水を、前記循環管路を通じて循環させる循環ポンプと、
前記熱交換器および前記循環ポンプより下流の前記循環管路に設けられ、手動で開閉される排水口と、
前記排水口の開閉状態を検出するセンサと、
前記センサが前記排水口の開状態を検出しているとき、前記循環ポンプを稼働させる制御部と、
を有する
ことを特徴とする貯湯システム。
A hot water storage system for recovering the temperature of water in a hot water storage tank for storing hot water to be used for tapping hot water by recovering exhaust heat of a predetermined power generation device,
A heat exchanger for recovering the exhaust heat;
A circulation line having a start end connected to a water intake at a lower portion of the hot water storage tank, via the heat exchanger, and an end connected to a return opening at an upper portion of the hot water storage tank;
A circulation pump for circulating the water in the hot water storage tank through the circulation line;
A drain port that is provided in the circulation line downstream from the heat exchanger and the circulation pump and is manually opened and closed;
A sensor for detecting the open / closed state of the drain;
When the sensor detects an open state of the drain, a control unit that operates the circulation pump;
A hot water storage system characterized by comprising:
前記循環管路を通る水を昇温する電気式ヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記センサが前記排水口の開状態を検出しているとき、前記電気式ヒータを稼働させる
ことを特徴とする請求項1に記載の貯湯システム。
An electric heater for raising the temperature of the water passing through the circulation line;
The hot water storage system according to claim 1, wherein the control unit operates the electric heater when the sensor detects an open state of the drain port.
出湯に供される湯を蓄えるための貯湯タンク内の水を、排熱回収用の熱交換器と循環ポンプとを備えた所定の発電装置の排熱を回収して昇温する貯湯システムであって、
始端が前記貯湯タンクの下部の取水口に接続され、前記熱交換器および前記循環ポンプを経由し、終端が前記貯湯タンクの上部の戻り口に接続された循環管路と、
前記熱交換器および前記循環ポンプの下流の前記循環管路に設けられ、手動で開閉される排水口と、
前記排水口の開閉状態を検出するセンサと、
前記センサが前記排水口の開状態を検出しているときに、前記燃料電池に前記循環ポンプを稼働するように指示する制御部と、
を有する
ことを特徴とする貯湯システム。
This is a hot water storage system that recovers the temperature of water in a hot water storage tank for storing hot water to be used for tapping hot water by recovering the exhaust heat of a predetermined power generator equipped with a heat exchanger for exhaust heat recovery and a circulation pump. And
A circulation line having a start end connected to a water intake at a lower part of the hot water storage tank, via the heat exchanger and the circulation pump, and an end connected to a return port at an upper part of the hot water storage tank;
A drain port provided in the circulation line downstream of the heat exchanger and the circulation pump and manually opened and closed;
A sensor for detecting the open / closed state of the drain;
A control unit that instructs the fuel cell to operate the circulation pump when the sensor detects an open state of the drain;
A hot water storage system characterized by comprising:
前記所定の発電装置は、前記循環ポンプで送られる水を昇温する電気式ヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記センサが前記排水口の開状態を検出しているときに、前記燃料電池に前記電気式ヒータを稼働するように指示する
ことを特徴とする請求項3に記載の貯湯システム。
The predetermined power generation device further includes an electric heater that raises the temperature of water sent by the circulation pump,
The hot water storage system according to claim 3, wherein the control unit instructs the fuel cell to operate the electric heater when the sensor detects an open state of the drain port. .
前記排水口から湯水が流出する際に、貯湯タンクの上部から空気を取り入れる空気取り入れ部を有する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の貯湯システム。
The hot water storage system according to any one of claims 1 to 4, further comprising an air intake portion that takes in air from an upper portion of the hot water storage tank when hot water flows out from the drain port.
前記所定の発電装置は、燃料電池である
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の貯湯システム。
The hot water storage system according to any one of claims 1 to 5, wherein the predetermined power generation device is a fuel cell.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018195451A (en) * 2017-05-17 2018-12-06 東京瓦斯株式会社 Fuel cell system

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