JP2023101314A - 貯湯給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄電装置から電力供給を受けて貯湯する場合に、電力供給の停止と再開が繰り返されないように貯湯時の消費電力を低減する制御を行う貯湯給湯装置を提供すること。【解決手段】貯湯給湯装置(1)は、ヒートポンプ熱源機(2)と、ヒートポンプ熱源機(2)の貯湯運転で加熱した湯水を貯湯する貯湯槽(3)と、燃料ガスを燃焼させる燃焼運転で湯水を加熱する補助熱源機(4)と、貯湯運転と燃焼運転を制御する制御手段(5)を有し、制御手段(5)は、貯湯運転時のヒートポンプ熱源機(2)の電流値を電流記憶値として記憶し、停電と燃料ガス遮断が発生した場合には外部の蓄電装置から電力供給を受けて貯湯運転を行う応急モードに移行し、応急モードの貯湯運転中に蓄電装置からの電力供給停止後、蓄電装置からの電力供給再開によりヒートポンプ熱源機(2)が再起動した場合には、電力供給停止前の電流記憶値よりも小さい電流値を上限電流値とした範囲内で貯湯運転を再開する。【選択図】図4
Description
本発明は、ヒートポンプ熱源機で加熱した湯水を貯湯槽に貯湯する貯湯運転を行う貯湯給湯装置に関し、特に停電時には非常用電源から電力供給を受けて貯湯運転を行う貯湯給湯装置に関する。
従来から、再生可能エネルギー源として例えば太陽光を利用して発電する太陽光発電システムが、一般家庭において広く利用されている。発電した電力は家庭内で使用され、使用されなかった余剰電力は商用電源を介して売電される。また、余剰電力を蓄電装置に蓄電しておき、例えば太陽光による発電ができないとき又は商用電源の停電時に、蓄電装置から電力を供給する太陽光発電蓄電システムの利用も拡大している。
一方、エネルギー効率が高い電動のヒートポンプ熱源機によって加熱された高温の湯水を貯湯槽に貯湯し、この貯湯槽の高温の湯水を給湯に使用する貯湯給湯装置が広く利用されている。この貯湯給湯装置は、貯湯するときに無駄になる電力消費を抑制するために、学習記憶した給湯使用履歴に基づいて将来の給湯使用を予測し、予測給湯量を予測給湯使用時刻の前に貯湯する。このような貯湯給湯装置は、例えば予測給湯量を超える給湯使用によって貯湯槽の高温の湯水を使い果たして給湯不能となる事態を防ぐために、燃料ガスの燃焼熱を利用して湯水を加熱する燃焼式の補助熱源機を備えている。
ところで、例えば災害発生に伴う商用電源の停電と燃料ガスの供給遮断が発生した場合には、商用電源からの電力供給と燃料ガスの供給が短期間で復旧しない虞がある。このような場合でも給湯することができるように、蓄電装置から電力供給を受けて、ヒートポンプ熱源機によって貯湯するように構成された貯湯給湯装置が知られている。
例えば特許文献1には、商用電源の停電時に、蓄電された電力を使用してヒートポンプ式熱源機で湯水を加熱する場合に、蓄電量に応じて消費電力を抑制する制御を行うことが記載されている。また、特許文献2には、貯湯槽に貯湯された湯水の温度によって、ヒートポンプ熱源機の発停が頻繁に起きることを防止するために蓄熱量を増加させることが記載されている。
蓄電装置から供給できる電力は、商用電源と比べて小さく、貯湯給湯装置以外の例えば冷蔵庫のような機器にも電力を供給する場合があるので、貯湯運転時にはヒートポンプ熱源機の消費電力を抑える必要がある。ここで、蓄電装置から電力供給を受けるように接続された貯湯給湯装置を含む複数の機器の合計消費電力は、その機器接続構成毎に異なり、各機器の動作タイミングによっても異なる。それ故、ヒートポンプ熱源機の消費電力を低く抑えて貯湯運転を行っても、合計消費電力が蓄電装置の電力供給能力を超えてしまう場合がある。
このような場合、蓄電装置は一旦電力供給を停止し、しばらくしてから電力供給を再開するように構成されている。そして、貯湯給湯装置は、蓄電装置からの電力供給の再開によって貯湯運転を再開するように構成されている。しかし、電力供給停止時から機器接続構成が変わっていなければ、貯湯運転の再開によって蓄電装置からの電力供給が再度停止され、このような電力供給の再開と停止を何度も繰り返して貯湯することができない。
上記の特許文献1のように、蓄電装置の蓄電量に応じて消費電力を抑制する制御を行っても、蓄電量が多い場合に貯湯時の消費電力が大きいので、電力供給の再開と停止を何度も繰り返して貯湯できない虞がある。また、特許文献2のように蓄熱量を増加させるためには貯湯温度を上昇させる必要があり、貯湯時の消費電力が却って大きくなる。
本発明の目的は、蓄電装置から電力供給を受けて貯湯する場合に、電力供給の停止と再開が繰り返されないように貯湯運転時の消費電力を低減する制御を行う貯湯給湯装置を提供することである。
請求項1の貯湯給湯装置は、ヒートポンプ熱源機と、このヒートポンプ熱源機の貯湯運転によって加熱された湯水を貯湯する貯湯槽と、この貯湯槽に使用できる温度の湯水が無い場合に燃料ガスを燃焼させる燃焼運転によって湯水を加熱する補助熱源機と、前記貯湯運転と前記燃焼運転を制御する制御手段を有する貯湯給湯装置において、前記制御手段は、前記貯湯運転時の前記ヒートポンプ熱源機に供給されている電流値を電流記憶値として記憶し、停電と燃料ガス遮断が発生した場合には外部の蓄電装置から電力供給を受けて前記貯湯運転を行う応急モードに移行し、前記応急モードの前記貯湯運転中に、前記蓄電装置からの電力供給が停止した後、前記蓄電装置からの電力供給が再開されて前記ヒートポンプ熱源機が再起動した場合には、前記ヒートポンプ熱源機への電力供給停止前の前記電流記憶値よりも小さい電流値を上限電流値としてこの上限電流値以下の範囲内で前記貯湯運転を再開することを特徴としている。
上記構成によれば、貯湯給湯装置は、停電と燃料ガス遮断の発生時に外部の蓄電装置から電力供給を受けて貯湯槽に貯湯する応急モードに移行する。この応急モードでは、貯湯運転中に蓄電装置からの電力供給が停止した後、この電力供給が再開してヒートポンプ熱源機が再起動した場合に、制御手段は、電力供給停止前のヒートポンプ熱源機に供給されていた電流値として記憶されている電流記憶値よりも小さい電流値を上限電流値に設定する。そして、制御手段は、設定した上限電流値以下の範囲内で、ヒートポンプ熱源機による貯湯運転を再開して貯湯する。従って、ヒートポンプ熱源機の再起動後には、外部の蓄電装置からヒートポンプ熱源機に供給される電力が電力供給停止前よりも低減されるので、蓄電装置の電力供給能力を超え難くなり、電力供給の停止と再開が繰り返されないようにすることができる。
請求項2の発明の貯湯給湯装置は、請求項1の発明において、前記貯湯運転の再開は、前記ヒートポンプ熱源機の再起動後に予め設定された時間が経過してから行われることを特徴としている。
上記構成によれば、蓄電装置からの電力供給再開時に、この電力供給を受ける機器の再起動により電力消費が集中するタイミングを避けて貯湯運転を再開するので、電力供給の停止と再開が繰り返されないようにすることができる。
上記構成によれば、蓄電装置からの電力供給再開時に、この電力供給を受ける機器の再起動により電力消費が集中するタイミングを避けて貯湯運転を再開するので、電力供給の停止と再開が繰り返されないようにすることができる。
本発明の貯湯給湯装置によれば、蓄電装置から電力供給を受けて貯湯する場合に、電力供給の停止と再開が繰り返されないようにすることができる。
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
図1、図2に示すように、貯湯給湯装置1は、ヒートポンプ熱源機2と、不図示の断熱材で覆われた貯湯槽3を備えた貯湯給湯ユニット10を有する。貯湯給湯ユニット10は、電力切替ユニットAを介して商用電源B及び例えば太陽光発電蓄電システムCから電力供給を受けることができるように接続され、この貯湯給湯ユニット10からヒートポンプ熱源機2に電力が供給される。電力切替ユニットAは、商用電源Bに接続された一般的な分電盤の機能と、貯湯給湯装置1が受ける電力を商用電源Bの電力又は太陽光発電蓄電システムCの電力に切り替える機能を有する。
太陽光発電蓄電システムCは、太陽光を利用して発電する太陽電池パネルDと、発電した電力を蓄電する蓄電装置Eと、発電した電力及び蓄電した電力を直流から交流に変換して電力切替ユニットAに供給するパワーコンディショナFを有する。太陽電池パネルDで発電された電力は家庭内での使用が優先され、使用されない余剰電力が蓄電装置Eに蓄電される。蓄電装置Eに余剰電力を蓄電できない場合には、商用電源Bを介して余剰電力が売電される。蓄電装置Eは、商用電源Bの停電時に非常用電源として機能する。
貯湯給湯ユニット10は、ガス燃焼式の補助熱源機4と、制御部5(制御手段)を有し、制御部5には、貯湯給湯装置1を操作するための操作リモコン6が接続されている。制御部5は、ヒートポンプ熱源機2によって貯湯槽3に湯水を貯湯する貯湯運転と、補助熱源機4の燃焼運転を制御する。貯湯槽3には、上下方向に形成される温度成層の湯温を検知する複数の貯湯温度センサ3a~3fが付設されている。
貯湯給湯装置1は、ふろ熱交換器7を有し、燃焼運転を行う補助熱源機4とふろ熱交換器7との間で湯水を加熱循環させて浴槽8の湯水を再加熱するふろ追焚き機能を備えている。また貯湯給湯装置1は、暖房熱交換器9を有し、燃焼運転を行う補助熱源機4と暖房熱交換器9との間で湯水を加熱循環させて図示外の暖房端末に供給する暖房熱媒(湯水)を加熱する温水暖房機能を備えている。
貯湯槽3の底部には、貯湯槽3に上水を供給するための給水通路11が接続されている。給水通路11は、貯湯槽3に供給される上水の温度(給水温度)を検知する給水温度センサ11aを有する。また、貯湯運転によって貯湯槽3の湯水をヒートポンプ熱源機2で加熱して貯湯槽3に貯湯するために、貯湯槽3の底部からヒートポンプ熱源機2に往き通路12が接続され、ヒートポンプ熱源機2から貯湯槽3の上部に戻り通路13が接続されている。往き通路12は、貯湯運転時に駆動する貯湯ポンプ14を有する。
貯湯槽3の湯水を出湯するために、貯湯槽3の頂部には貯湯槽出湯通路15が接続され、この貯湯槽出湯通路15が湯水を混合するための混合弁16に接続されている。混合弁16には、給水通路11から分岐された給水バイパス通路17と、混合弁16で混合された湯水を例えばカラン18に供給する給湯通路19が接続されている。給湯通路19は、給湯流量を検知する給湯流量センサ19aと、給湯流量を調整するための給湯流量調整弁19bを有する。貯湯槽出湯通路15は、混合弁16に近い位置に、混合弁16に供給される湯水の温度を検知する混合弁入口温度センサ15aを有する。
給湯流量調整弁19bにおいて、浴槽8に湯水を供給するための注湯通路21が給湯通路19から分岐され、この注湯通路21が浴槽8の湯水をふろ熱交換器7との間で循環させる追焚き通路22に接続されている。注湯通路21は、浴槽8に供給する湯水の流量を検知する注湯流量センサ21aと、注湯時に開く電磁弁として注湯弁21bを有する。追焚き通路22は、浴槽8の湯水をふろ熱交換器7との間で循環させるためのふろポンプ22aを有する。
補助熱源機4には、その出口と入口を接続する循環通路24が接続されている。循環通路24は、補助熱源機4に湯水を供給するための循環ポンプ25を有し、ふろ熱交換器7と暖房熱交換器9が補助熱源機4で加熱された湯水との熱交換のために循環通路24に並列に設けられている。ふろ熱交換器7、暖房熱交換器9への湯水の供給/停止を切替える電磁弁として、対応する熱交換器の出口側に追焚き弁7a、暖房弁9aが装備されている。
循環通路24の循環ポンプ25と補助熱源機4の入口との間には、循環流量センサ24aが配設されている。循環ポンプ25の上流側には流路を切り替える三方弁26が配設され、貯湯槽出湯通路15から分岐された再加熱通路27が三方弁26を介して循環通路24に接続されている。また、補助熱源機4で加熱された湯水を混合弁16に供給するために、流量調整弁28aを備えた補助加熱出湯通路28が補助熱源機4の出口側で循環通路24から分岐され、再加熱通路27の分岐部よりも下流側で貯湯槽出湯通路15に接続されている。
補助熱源機4は、燃料ガス供給部4aと、燃焼ファン4bと、燃焼ファン4bから供給される燃焼用の空気と燃料ガスとの混合気を燃焼させるバーナ4cと、熱交換部4dを有する。この補助熱源機4の燃焼運転によってバーナ4cで発生させた高温の燃焼ガスの顕熱及び潜熱を利用して、熱交換部4dを流動する湯水が加熱される。
バーナ4cは、燃焼量が異なる複数の燃焼管を備え、燃焼量調整のために燃焼させる燃焼管の組合わせが定められた複数段数の燃焼段を有する。例えば燃焼量が小、中、大となる第1、第2、第3燃焼管を有する場合に、第1燃焼管のみの第1燃焼段と、第1、第2燃焼管を組合わせた第2燃焼段と、第1、第3燃焼管を組合せた第3燃焼段と、全燃焼管を組合わせた第4燃焼段を有する。燃料ガス供給部4aは、バーナ4cの複数の燃焼管に対応する複数のガス電磁弁4eと、バーナ4cに供給する燃料ガスの流量調整のためのガス流量調整弁4fを有する。
ふろ追焚き機能について説明する。
ふろ追焚きにおいて、制御部5は追焚き弁7aを開放して循環ポンプ25を駆動し、補助熱源機4で燃焼運転を行って、補助熱源機4とふろ熱交換器7の間で湯水を加熱循環させる。これと同時に、制御部5はふろポンプ22aを駆動して、追焚き通路22に浴槽8の湯水を流通させ、燃焼運転で加熱された湯水と浴槽8の湯水をふろ熱交換器7で熱交換させて浴槽8の湯水を加熱し、浴槽8に戻す。
ふろ追焚きにおいて、制御部5は追焚き弁7aを開放して循環ポンプ25を駆動し、補助熱源機4で燃焼運転を行って、補助熱源機4とふろ熱交換器7の間で湯水を加熱循環させる。これと同時に、制御部5はふろポンプ22aを駆動して、追焚き通路22に浴槽8の湯水を流通させ、燃焼運転で加熱された湯水と浴槽8の湯水をふろ熱交換器7で熱交換させて浴槽8の湯水を加熱し、浴槽8に戻す。
温水暖房機能について説明する。
温水暖房において、制御部5は暖房弁9aを開放して循環ポンプ25を駆動し、補助熱源機4で燃焼運転を行って、補助熱源機4と暖房熱交換器9の間で湯水を加熱循環させる。そして、制御部5は暖房ポンプ29aを駆動して、暖房熱交換器9と図示外の暖房端末(例えば浴室暖房装置、床暖房装置)とを接続する暖房通路29に暖房熱媒を循環させ、燃焼運転で加熱された湯水と暖房熱媒を暖房熱交換器9で熱交換させて暖房熱媒を加熱する。循環する暖房熱媒が暖房端末で放熱することにより暖房し、温度が下がった暖房熱媒が暖房熱交換器9で再加熱される。
温水暖房において、制御部5は暖房弁9aを開放して循環ポンプ25を駆動し、補助熱源機4で燃焼運転を行って、補助熱源機4と暖房熱交換器9の間で湯水を加熱循環させる。そして、制御部5は暖房ポンプ29aを駆動して、暖房熱交換器9と図示外の暖房端末(例えば浴室暖房装置、床暖房装置)とを接続する暖房通路29に暖房熱媒を循環させ、燃焼運転で加熱された湯水と暖房熱媒を暖房熱交換器9で熱交換させて暖房熱媒を加熱する。循環する暖房熱媒が暖房端末で放熱することにより暖房し、温度が下がった暖房熱媒が暖房熱交換器9で再加熱される。
次に貯湯運転について説明する。
貯湯給湯装置1は、商用電源Bから電力が供給され、燃料ガス管又はガスボンベから燃料ガスが供給されている通常時には、運転効率に優れたヒートポンプ熱源機2を最大限使用する通常モードに設定されている。この通常モードにおいて制御部5は、過去の給湯使用履歴に基づいて将来の給湯使用の予測を行い、ヒートポンプ熱源機2と貯湯ポンプ14を駆動して、予測された給湯使用時刻の前に予測された給湯使用量を満たす熱量を貯湯する貯湯運転を行う。
貯湯給湯装置1は、商用電源Bから電力が供給され、燃料ガス管又はガスボンベから燃料ガスが供給されている通常時には、運転効率に優れたヒートポンプ熱源機2を最大限使用する通常モードに設定されている。この通常モードにおいて制御部5は、過去の給湯使用履歴に基づいて将来の給湯使用の予測を行い、ヒートポンプ熱源機2と貯湯ポンプ14を駆動して、予測された給湯使用時刻の前に予測された給湯使用量を満たす熱量を貯湯する貯湯運転を行う。
給湯使用履歴は、貯湯槽3に過不足なく貯湯できるように、給湯使用状況に応じて制御部5に学習記憶される。また、貯湯運転時には、例えば10秒毎の平均電流値又は今回の貯湯運転時の最大電流値が、制御部5に電流記憶値として記憶される。尚、貯湯運転時の消費電力の大部分はヒートポンプ熱源機2によるものであり、このヒートポンプ熱源機2の平均電流値又は最大電流値が電流記憶値として制御部5に記憶されてもよい。電流記憶値は、制御部5に装備された不揮発性メモリに記憶され、電力供給が停止しても消去されない。また、ヒートポンプ熱源機2の電源部に電流記憶値が記憶され、制御部5がこの電流記憶値を参照できるようにしてもよい。
次に、給湯について説明する。
貯湯槽3に貯湯された湯水は、混合弁16で上水と混合されて、例えば予め操作リモコン6から設定された給湯設定温度に調温され、例えばカラン18に供給される。予測よりも給湯使用の時刻が早い場合、又は給湯使用量が多い場合には、貯湯槽3に使用できる温度の湯水が無いので、補助熱源機4の燃焼運転によって加熱された湯水が、混合弁16で給湯設定温度に調温されて例えばカラン18に供給される。
貯湯槽3に貯湯された湯水は、混合弁16で上水と混合されて、例えば予め操作リモコン6から設定された給湯設定温度に調温され、例えばカラン18に供給される。予測よりも給湯使用の時刻が早い場合、又は給湯使用量が多い場合には、貯湯槽3に使用できる温度の湯水が無いので、補助熱源機4の燃焼運転によって加熱された湯水が、混合弁16で給湯設定温度に調温されて例えばカラン18に供給される。
次に、応急モードについて説明する。
例えば災害の発生によって、通常使用する商用電源Bの停電と燃料ガスの供給遮断が発生する場合がある。非常用電源として例えば蓄電装置Eが家庭に装備されている場合には、この蓄電装置Eから電力供給を受けて給湯することをユーザが望む場合がある。それ故、貯湯給湯装置1が、蓄電装置Eから電力供給を受けるように接続されて、再起動した場合に、例えば操作リモコン6からのモード変更操作によって、動作モードを通常モードから電力消費を低減可能な応急モードに移行させることができる。この応急モードでは、蓄電装置Eから電力供給を受けて、貯湯槽3に加熱された湯水を貯湯する。
例えば災害の発生によって、通常使用する商用電源Bの停電と燃料ガスの供給遮断が発生する場合がある。非常用電源として例えば蓄電装置Eが家庭に装備されている場合には、この蓄電装置Eから電力供給を受けて給湯することをユーザが望む場合がある。それ故、貯湯給湯装置1が、蓄電装置Eから電力供給を受けるように接続されて、再起動した場合に、例えば操作リモコン6からのモード変更操作によって、動作モードを通常モードから電力消費を低減可能な応急モードに移行させることができる。この応急モードでは、蓄電装置Eから電力供給を受けて、貯湯槽3に加熱された湯水を貯湯する。
モード変更操作によって応急モードに移行するときには、燃料ガスの供給状況が不明の場合があるので、制御部5は燃料ガス供給遮断判定を行う。この燃料ガス供給遮断判定について、図3に基づいて説明する。図中のSi(i=1,2,・・・)はステップを表す。
最初にS1において、燃料ガスの供給遮断が発生した否か判定する。このとき、制御部5は燃料ガスと空気をバーナ4cに供給すると共に着火を試みて、着火が所定回数失敗した場合に燃料ガスの供給遮断が発生したと判定する。S1の判定がYesの場合はS2に進み、S2においてヒートポンプ熱源機2の貯湯運転によって予め設定された貯湯温度で貯湯する応急モード(HP応急モード)に移行して燃料ガス供給遮断判定を終了する。一方、着火が成功してS1の判定がNoの場合はS3に進み、S3において補助熱源機4の燃焼運転によって予め設定された貯湯温度で貯湯槽3に貯湯する応急モード(BU応急モード)に移行して燃料ガス供給遮断判定を終了する。尚、貯湯温度は操作リモコン6から設定可能である。
非常用電源の蓄電装置Eの蓄電量は限られており、蓄電装置Eが供給できる電力も商用電源Bと比べて小さい。蓄電装置Eには例えば冷蔵庫のような他の機器も接続される場合があり、貯湯給湯装置1を含む機器の消費電力の合計が蓄電装置Eの電力供給能力上限に達すると、蓄電装置Eは安全のために電力供給を一旦停止し、しばらくしてから電力供給を再開する。
このような蓄電装置Eからの電力供給/停止が繰り返されると貯湯運転によって貯湯することができず、他の機器も機能しない虞がある。そのため、応急モード(HP応急モード)の貯湯運転では、蓄電装置Eの電力供給再開によりヒートポンプ熱源機2が再起動した場合には、消費電力の大半を占めるヒートポンプ熱源機2の駆動を例えば電流値によって制限する。一方、応急モード(BU応急モード)の燃焼運転では、バーナ4cの燃焼を最大段数にして且つ最小燃焼量に制限して、燃焼運転の消費電力の大部分を占める燃焼ファン4bの回転数を低く抑えて節電する。
応急モード(HP応急モード)の貯湯運転は、湯切れが生じないように、例えば貯湯温度65℃で最大貯湯量に到達するまで行われる。この応急モード(HP応急モード)の貯湯運転の制御について図4に基づいて説明する。
応急モードが開始されると、S11において予め設定された所定時間(例えば3分間)待機してS12に進む。蓄電装置Eによる電力供給の開始又は再開直後は、接続された機器の再起動により消費電力が大きくなり易いので、この電力消費の集中を回避するステップである。また、ヒートポンプ熱源機2の運転中に停電した後再起動した場合に、安全のために、圧縮された冷媒の圧力が自然に低下するまで待機するためでもある。
次にS12において、貯湯槽3の貯湯量が予め設定された設定貯湯量未満か否か判定する。貯湯量が少ない場合に貯湯運転を開始するための判定ステップである。設定貯湯量は、例えば貯湯温度センサ3aに対応する貯湯量であるが、他の貯湯温度センサ等に対応する貯湯量でもよく、最大貯湯量とする場合もある。
S12の判定がNoの場合にはS23に進み、S23において例えば通常モードに戻すためのモード変更操作の有無を判定する。モード変更操作が無く、S23の判定がNoの場合はS12に戻る。モード変更操作が有り、S23の判定がYesの場合はS24に進み、S24において動作モードを移行させて応急モード(HP応急モード)を終了する。一方、S12の判定がYesの場合には、貯湯運転を行うためにS13に進む。
S13において、前回の貯湯運転時に記憶された電流記憶値を読み込んでS14に進む。そしてS14において、電流記憶値が貯湯運転完了時の電流値か否か判定する。貯湯運転は、例えば運転効率が高くなるように、加熱前の湯水温度と外気温度と貯湯目標温度等に基づいて予め運転条件が設定されている貯湯運転テーブルに従って行われ、貯湯運転テーブルに貯湯運転中の電流値(ヒートポンプ熱源機2の電流値)が設定されている。例えば貯湯完了に近づくと、ヒートポンプ熱源機2の駆動の調整によって電流値が低下するので、貯湯運転完了時の電流値か貯湯運転中の電流値かを判定することができる。
S14の判定がYesの場合には、前回の貯湯運転で貯湯完了していることになり、S15に進む。そしてS15において、例えば加熱前の湯水温度と外気温度と貯湯目標温度に基づき運転テーブルに設定されている通常の貯湯運転の電流値をヒートポンプ熱源機2の上限電流値として設定してS17に進む。
一方、S14の判定がNoの場合には、前回の貯湯運転が貯湯完了前に終了したこと、即ち貯湯運転中に一旦停止した電力供給が再開してヒートポンプ熱源機2を含む貯湯給湯装置1が再起動したことになり、S16に進む。そしてS16において、電流記憶値より所定値(例えば0.3A)低い値をヒートポンプ熱源機2の上限電流値として設定してS17に進む。これにより、前回の貯湯運転が、消費電力過多による蓄電装置Eの電力供給停止によって途中で終了した場合に、前回の貯湯運転よりも消費電力を低減して貯湯運転を再開することができる。
次にS17において、貯湯運転テーブルに基づいて、設定された上限電流値以下に制限された範囲内でヒートポンプ熱源機2を駆動する貯湯運転を実行し、S18に進む。そしてS18において、貯湯運転時のヒートポンプ熱源機2の電流値を電流記憶値として記憶してS19に進み、S19において例えば操作リモコン6から通常モードに戻すためのモード変更操作の有無を判定する。
モード変更操作が無く、S19の判定がNoの場合にはS20に進み、S20において貯湯槽3の貯湯量が最大貯湯量に到達したか否か判定する。例えば、ヒートポンプ熱源機2の湯水入口に入水温度センサを有する場合に、この入水温度センサの検知温度が貯湯温度になったときに最大貯湯量の貯湯が完了したと判定する。S20の判定がNoの場合はS17に戻り、最大貯湯量に到達するように貯湯運転を実行する。S20の判定がYesの場合はS21に進み、S21において貯湯運転を停止してS12に戻る。
一方、S19の判定がYes(モード変更操作有り)の場合にはS22に進み、S22において貯湯運転を停止してS24に進み、S24において動作モードを移行させて応急モード(HP応急モード)を終了する。尚、動作モードの移行は、通常モードへの移行に限らず、HP応急モードからBU応急モードに移行してもよく、これ以外の設定可能な動作モードがある場合にはその動作モードへの移行も可能である。
上記貯湯給湯装置1の作用、効果について説明する。
貯湯給湯装置1は、停電と燃料ガス遮断の発生時に外部の蓄電装置Eから電力供給を受けて貯湯槽3に貯湯する応急モード(HP応急モード)に移行する。この応急モードでの貯湯運転中に蓄電装置Eからの電力供給が停止した後、この電力供給が再開してヒートポンプ熱源機2が再起動した場合に、制御部5は電力供給停止前の電流記憶値よりも小さい電流値を上限電流値に設定する。そして、制御部5は、この設定した上限電流値以下の範囲内で、ヒートポンプ熱源機2による貯湯運転を再開して貯湯する。
貯湯給湯装置1は、停電と燃料ガス遮断の発生時に外部の蓄電装置Eから電力供給を受けて貯湯槽3に貯湯する応急モード(HP応急モード)に移行する。この応急モードでの貯湯運転中に蓄電装置Eからの電力供給が停止した後、この電力供給が再開してヒートポンプ熱源機2が再起動した場合に、制御部5は電力供給停止前の電流記憶値よりも小さい電流値を上限電流値に設定する。そして、制御部5は、この設定した上限電流値以下の範囲内で、ヒートポンプ熱源機2による貯湯運転を再開して貯湯する。
従って、ヒートポンプ熱源機2の再起動後には、外部の蓄電装置Eからヒートポンプ熱源機2に供給される電力が電力供給停止前よりも低減されるので、蓄電装置Eの電力供給能力を超え難くなり、電力供給の停止と再開が繰り返されないようにすることができる。また、ヒートポンプ熱源機2の再起動後に予め設定された時間が経過してから貯湯運転を再開する。従って、蓄電装置Eからの電力供給再開時に、この電力供給を受ける機器の再起動により電力消費が集中するタイミングを避けて貯湯運転を再開し、電力供給の停止と再開が繰り返されないようにすることができる。
応急モードへの移行は、蓄電装置Eから電力供給を受けるように接続された後、蓄電装置Eから送信される信号に基づき制御部5が自動的に動作モードを移行させるように構成してもよい。貯湯運転に必要な最低電流値を設定しておき、設定する上限電流値がこの最低電流値以下になる場合には貯湯運転を行わないようにしてもよく、上限電流値が所定回数下げられた場合に貯湯運転を行わないようにしてもよい。非常用電源として例えばポータブル蓄電装置又は家庭用発電機を使用することもできる。最大貯湯量の貯湯が一旦完了した後は、例えば給湯流量センサ19aの流量検知によって給湯使用を検知した場合に貯湯運転を再開するようにしてもよい。その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。
1 :貯湯給湯装置
2 :ヒートポンプ熱源機
3 :貯湯槽
3a~3f:貯湯温度センサ
4 :補助熱源機
4a :燃料ガス供給部
4b :燃焼ファン
4c :バーナ
4d :熱交換部
4e :ガス電磁弁
4f :ガス流量調整弁
5 :制御部(制御手段)
6 :操作リモコン
7 :ふろ熱交換器
7a :追焚き弁
8 :浴槽
9 :暖房熱交換器
9a :暖房弁
10 :貯湯給湯ユニット
11 :給水通路
12 :往き通路
13 :戻り通路
14 :貯湯ポンプ
15 :貯湯槽出湯通路
16 :混合弁
17 :給水バイパス通路
18 :カラン
19 :給湯通路
19a:給湯流量センサ
19b:給湯流量調整弁
21 :注湯通路
21a:注湯流量センサ
21b:注湯弁
22 :追焚き通路
22a:ふろポンプ
24 :循環通路
24a:循環流量センサ
25 :循環ポンプ
26 :三方弁
27 :再加熱通路
28 :補助加熱出湯通路
28a:流量調整弁
29 :暖房通路
29a:暖房ポンプ
2 :ヒートポンプ熱源機
3 :貯湯槽
3a~3f:貯湯温度センサ
4 :補助熱源機
4a :燃料ガス供給部
4b :燃焼ファン
4c :バーナ
4d :熱交換部
4e :ガス電磁弁
4f :ガス流量調整弁
5 :制御部(制御手段)
6 :操作リモコン
7 :ふろ熱交換器
7a :追焚き弁
8 :浴槽
9 :暖房熱交換器
9a :暖房弁
10 :貯湯給湯ユニット
11 :給水通路
12 :往き通路
13 :戻り通路
14 :貯湯ポンプ
15 :貯湯槽出湯通路
16 :混合弁
17 :給水バイパス通路
18 :カラン
19 :給湯通路
19a:給湯流量センサ
19b:給湯流量調整弁
21 :注湯通路
21a:注湯流量センサ
21b:注湯弁
22 :追焚き通路
22a:ふろポンプ
24 :循環通路
24a:循環流量センサ
25 :循環ポンプ
26 :三方弁
27 :再加熱通路
28 :補助加熱出湯通路
28a:流量調整弁
29 :暖房通路
29a:暖房ポンプ
Claims (2)
- ヒートポンプ熱源機と、このヒートポンプ熱源機の貯湯運転によって加熱された湯水を貯湯する貯湯槽と、この貯湯槽に使用できる温度の湯水が無い場合に燃料ガスを燃焼させる燃焼運転によって湯水を加熱する補助熱源機と、前記貯湯運転と前記燃焼運転を制御する制御手段を有する貯湯給湯装置において、
前記制御手段は、前記貯湯運転時の前記ヒートポンプ熱源機に供給されている電流値を電流記憶値として記憶し、
停電と燃料ガス遮断が発生した場合には外部の蓄電装置から電力供給を受けて前記貯湯運転を行う応急モードに移行し、
前記応急モードの前記貯湯運転中に、前記蓄電装置からの電力供給が停止した後、前記蓄電装置からの電力供給が再開されて前記ヒートポンプ熱源機が再起動した場合には、前記ヒートポンプ熱源機への電力供給停止前の前記電流記憶値よりも小さい電流値を上限電流値としてこの上限電流値以下の範囲内で前記貯湯運転を再開することを特徴とする貯湯給湯装置。 - 前記貯湯運転の再開は、前記ヒートポンプ熱源機の再起動後に予め設定された時間が経過してから行われることを特徴とする請求項1に記載の貯湯給湯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022001882A JP2023101314A (ja) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 貯湯給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022001882A JP2023101314A (ja) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 貯湯給湯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023101314A true JP2023101314A (ja) | 2023-07-20 |
Family
ID=87201783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022001882A Pending JP2023101314A (ja) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 貯湯給湯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023101314A (ja) |
-
2022
- 2022-01-07 JP JP2022001882A patent/JP2023101314A/ja active Pending
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