JP3584464B2 - Instant hot water supply device and operation control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯配管に接続された末端カランから開栓とほぼ同時に設定出湯温度の湯水を出湯させるために用いられる即時出湯装置に関し、特に、即湯循環回路を形成しその即湯循環回路内の湯水の加熱源として温水暖房装置等の他の循環加熱回路から循環供給される温水を用いたものに係る。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の即時出湯装置においては、上記他の循環加熱回路から熱源として温水を引き込み、この温水と即湯循環回路内の湯水とを熱交換器において液−液熱交換させることにより即湯循環回路内の湯水を加熱させるようになっている。そして、上記他の循環加熱回路が温水暖房装置であると、その温水暖房装置から上記熱交換器への温水の循環供給の断続が開閉弁の開閉作動により行われ、この開閉弁の開閉作動制御により上記即湯循環回路内の湯水を所定温度に保温するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如き温水暖房装置において用いられる開閉弁としては熱動弁が一般的に用いられ、この熱動弁はワックスサーモエレメントを内蔵した電動弁であり、その開閉作動、特に開作動が正常に行われているか否かのチェックが必要となる。ここで、温水暖房装置の技術分野においては、上記熱動弁の故障検出のために温水の循環加熱回路の循環ポンプの吐出側に一つの温度検出手段を設け、この温度検出値の上昇度合の如何により上記熱動弁が確実に閉作動したか否かの判定を行うようにする技術が知られている(例えば特開平11−325487号公報参照)。
【0004】
しかしながら、このような熱動弁の故障検出のための技術を上記即時出湯装置における熱交換器への熱源用温水の循環供給を断続させるための開閉弁に適用すると、温度検出値の変化が循環回路を一周してからでないと検出し得ず、熱動弁等の開閉弁の開閉作動のチェックに時間を要することになる。これは、その循環回路の全長が長い程、上記開閉作動のチェックに要する時間が増大することになる。
【0005】
しかも、例えば給湯配管から比較的高温の出湯が行われて即湯循環回路内の湯水が比較的高温状態になっている場合には、液−液熱交換による吸熱が殆どなく判定のための有意な温度変化が生じないため判定不能の事態もしくは開作動しているのに閉じているとの誤判定を招くおそれがある上に、上記即湯循環回路に給湯配管から比較的高温の出湯が流入した直後には熱交換器で加熱されていないにも拘わらず温度変化ありとの誤判定を招くおそれもある。
【0006】
さらに、特に装置を設置した後に行う試運転時においては、温水暖房装置の循環加熱回路側では常温状態の水を加熱しながら熱交換器に循環供給する一方、即湯循環回路側でも内部に充満された水を上記熱交換器に通して循環させると、熱源側(循環加熱回路側)が昇温途上にありながら吸熱側(即湯循環回路側)でも循環流動することになって、温度検出手段による温度検出値の変化が微増状態となる。この結果、判定のための有意な温度変化が生じないため、上記と同様に判定不能の事態もしくは開作動しているのに閉じているとの誤判定を招くおそれがある。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、即湯循環回路内の湯水が他の循環加熱回路からの温水を熱源とする熱交換器において加熱される即時出湯装置において、その熱源用温水の循環供給を断続させる熱動弁等の開閉弁の開閉チェックをより迅速にかつより正確に行い得るようにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、即湯循環回路の熱交換器入口側及び出口側の双方で温度検出を行い、両温度検出値の温度差に基づいて熱源用温水の循環供給が正常に行われているか否か、つまり、開閉弁が正常に開作動しているか否かを判定すること、又は、特に熱源用温水がまだ常温状態の水である試運転時にはその熱源用温水が所定温度まで昇温するまで即湯循環回路側の循環ポンプを停止させることにより試運転時であっても上記温度差がより顕著に発現するようにすることを基本特定事項とするものである。
【0009】
具体的には、即時出湯装置に係る第1の発明は、末端カランに給湯する給湯配管の少なくとも一部を含んで構成される即時出湯用の即湯循環回路と、この即湯循環回路内の湯水を循環させる循環ポンプと、上記即湯循環回路内の湯水を循環加熱させることにより設定温度に保温するように運転制御する運転制御手段とを備えた即時出湯装置を対象にして以下の特定事項を備えるものである。すなわち、 上記即湯循環回路の途中に配設され他の循環加熱回路から循環供給される温水を熱源として上記即湯循環回路内の湯水を加熱する熱交換器と、この熱交換器への上記温水の循環供給を断続切換えする開閉弁と、上記即湯循環回路の熱交換器への入口側及び出口側の湯水の温度を検出する一対の温度検出手段とを備えるものとする。そして、上記運転制御手段として、上記開閉弁が開作動されかつ上記循環ポンプが作動された状態で、上記一対の温度検出手段による両温度検出値に基づく検出温度差を予め設定した設定温度差と比較することにより上記熱源用温水が熱交換器へ循環供給されているか否かの循環供給不良を判定する循環判定部を備えるものとすることを特定事項とするものである。
【0010】
この第1の発明の場合、開閉弁が正常に開作動して熱交換器に対し熱源用温水を循環供給していれば、即湯循環回路内の温水は熱交換器を通過することによりその熱源用温水から吸熱し、熱交換器出口側の温度は入口側のそれよりも昇温することになる。逆に、上記開閉弁に開作動異常が生じると熱交換器に対する熱源用温水の循環供給が阻害され、即湯循環回路内の湯水が熱交換器を通過しても昇温度合は限られたものとなる。従って、即湯循環回路の熱交換器入口側と出口側との双方の温度を検出し、それらの温度差に基づいて循環判定部での判定を行うことにより、他の循環加熱回路側の熱源用温水が熱交換器に対し循環供給されているか否かの判定が行い得ることになる。そして、上記の如く即湯循環回路の熱交換器入口側と出口側との双方の温度検出値の温度差に基づいて判定を行うようにしているため、従来の一箇所での温度検出値により判定する技術のように加熱された湯水が循環回路を一周循環して初めて上記温度検出値の変化として表れる場合と比べ、加熱(熱交換器での吸熱)による湯水温度の変化が迅速に検出されることになる。しかも、このような作用を即湯循環回路の全長の長短如何に拘わらず得られることになる。このため、熱源用温水の熱交換器への循環供給不良、すなわち、開閉弁を開作動制御したにも拘わらず故障等により正常に開作動していない開作動異常の発生を迅速に検出することが可能になる。これにより、開閉弁の開閉チェックの判定時間を従来技術よりも大幅に短縮化することが可能になり、開作動異常発生を検出した時の以後の対処も迅速に行い得ることになる。
【0011】
また、特に試運転時に好適に適用される第2の発明は、上記第1の発明と同様に、末端カランに給湯する給湯配管の少なくとも一部を含んで構成される即時出湯用の即湯循環回路と、この即湯循環回路内の湯水を循環させる循環ポンプと、上記即湯循環回路内の湯水を循環加熱させることにより設定温度に保温するように運転制御する運転制御手段とを備えた即時出湯装置を対象にして、以下の特定事項を備えるものである。すなわち、上記即湯循環回路の途中に配設され他の循環加熱回路から循環供給される温水を熱源として上記即湯循環回路内の湯水を加熱する熱交換器と、この熱交換器への上記温水の循環供給を断続切換えする開閉弁と、上記即湯循環回路の熱交換器への入口側及び出口側の湯水の温度を検出する一対の温度検出手段とを備えるものとする。そして、上記運転制御手段は試運転制御部を備えたものとし、この試運転制御部として、上記開閉弁を開作動させて上記他の循環加熱回路に対し循環加熱要求指令を出力した後に設定遅延時間の経過を待ってから上記循環ポンプの作動を開始させ、この循環ポンプの作動開始後に上記一対の温度検出手段による両温度検出値に基づく検出温度差を予め設定した設定温度差と比較することにより上記熱源用温水が熱交換器へ循環供給されているか否かの循環供給不良を判定する構成とすることを特定事項とするものである。
【0012】
この第2の発明の場合、上記他の循環加熱回路で循環加熱要求指令に基づき当初は常温状態の水から加熱されて徐々に熱源用温水にまで昇温して行く間(設定遅延時間が経過する間)、即湯循環回路側の循環ポンプの作動が停止され滞留状態になっているため、上記熱源用温水の昇温に伴い熱交換器内の即湯循環回路に滞留する水が加温されることになる。そして、上記設定遅延時間の経過により循環ポンプを作動させて即湯循環回路の熱交換器入口側と出口側との双方の温度を検出すると、開閉弁が正常に開作動していれば両者の温度検出値の温度差は、上記他の循環加熱回路での昇温途上の間にも即湯循環回路を循環させ続ける場合と比べかなり大きい値となって表れることになる。従って、試運転時においても確実に上記他の循環加熱回路側の循環供給不良、すなわち、開閉弁の開作動異常が生じているか否かの判定及び検出が確実に精度よく行い得ることになる。
【0013】
さらに、上記の試運転時の運転制御方法に係る第3の発明は、末端カランに給湯する給湯路の少なくとも一部を含んで構成される即時出湯用の即湯循環回路と、この即湯循環回路内の湯水を循環させる循環ポンプと、上記即湯循環回路の途中に配設され他の循環加熱回路から循環供給される温水を熱源として上記即湯循環回路内の湯水を加熱する熱交換器と、この熱交換器への上記温水の循環供給を断続切換えする開閉弁とを備えた即時出湯装置についての運転制御方法を対象にして以下の試運転制御に係る特定事項を備えるものである。すなわち、まず、上記給湯路及び即湯循環回路に水を充満させる一方、上記開閉弁を開作動させて上記他の循環加熱回路に水を充満させ、次に、上記他の循環加熱回路での加熱作動によりその循環水が所定温度の温水に到達するまでに要する時間として予め設定した設定遅延時間の経過を待ってから上記循環ポンプの作動を開始させ、この循環ポンプの作動開始直後に上記即湯循環回路内を流れる湯水の熱交換器入口側と出口側との温度差を検出し、この検出した温度差と予め設定した設定温度差とを比較することにより上記温水が熱交換器へ循環供給されているか否かを検出するようにすることを特定事項とするものである。
【0014】
この第3の発明の場合、上記の第2の発明により得られる作用と同じ作用が得られることになる。
【0015】
【発明の効果】
以上、説明したように、即時出湯装置に係る第1の発明によれば、従来の一箇所での温度検出値により開閉弁の開閉作動異常を検出する技術と比べ、熱源用温水の循環供給状態、すなわち、開閉弁の開閉チェックを判定するための時間、あるいは、開閉弁の開作動異常に基づく循環供給不良を検出するための時間を大幅に短縮化することができ、開作動異常発生を検出した時の以後の対処も迅速に行うことができることになる。その上に、即湯循環回路の全長の長短如何に影響されることなく、上記の判定あるいは検出をより精度良く行うことができるようになる。
【0016】
また、即時出湯装置に係る第2の発明もしくはその運転制御方法に係る第3の発明によれば、熱源用温水がまだ常温状態の水である試運転時であっても、開閉弁の開作動異常に基づく熱源側の循環加熱回路から熱交換器への循環供給不良が発生しているか否かの判定及び検出を誤判定することなく確実にかつ迅速に行うことができるようになる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0018】
図1は、本発明の実施形態に係る即時出湯装置100が組み込まれたシステムの全体図を示し、200は給湯装置、300は他の循環加熱回路としての温水暖房装置である。すなわち、本システムは、温水暖房装置300から循環供給される温水を熱源として即時出湯装置100での湯水を加熱するものである。
【0019】
上記給湯装置200は、燃料及び燃焼用空気の供給を受けて燃焼する燃焼器21と、この燃焼器21により加熱される熱交換器22と、この熱交換器22に対し水道管からの水を入水させる入水管23と、上記熱交換器22で設定出湯温度まで加熱された湯水を各末端カラン24に対し出湯させる給湯配管としての出湯管25とを備えている。この給湯装置200は、図示省略のコントローラ及びこのコントローラと通信可能なリモートコントローラ(以下、「リモコン」という)を備え、このコントローラはいずれかの末端カラン24の開栓に基づく最低作動流量の検出を受けて上記燃焼器等の作動を制御することにより、ユーザーがリモコンに設定した設定出湯温度の湯水を出湯管25に対し出湯させるようになっている。なお、図中26は逆止弁であり、この逆止弁26は出湯管25からの出湯が停止している間、後述の即湯循環回路1からの湯水が逆流しないようにするものである。
【0020】
上記即時出湯装置100は、上記出湯管25の各末端カラン24側部分を含んで構成される即湯循環回路1と、上記温水暖房装置300の後述の循環加熱回路33から循環可能に連通接続された端末循環管路2と、この端末循環管路2を熱源側とし上記即湯循環回路1を吸熱側として液−液熱交換させる熱交換器3と、運転制御手段としてのコントローラ4とを備えたものである。
【0021】
上記即湯循環回路1は、各末端カラン24側に上流端が連通接続された往き管1aと、上流端が上記熱交換器3を介して上記往き管1aの下流端に連通し下流端が上記出湯管25に連通接続された戻り管1bとを備えたものである。そして、上記即湯循環回路1には、この即湯循環回路1内に湯水を循環させる循環ポンプ5と、この循環ポンプ5の作動により即湯循環回路1内を流れる湯水の流量を検出する水量検出手段6と、上記熱交換器3の入口側の湯水の温度を検出する温度検出手段としての入口側サーミスタ7と、上記熱交換器3の出口側の湯水の温度を検出する温度検出手段としての出口側サーミスタ8とが設けられている。
【0022】
上記端末循環管路2は、後述の循環加熱回路33の主往き管33bから下流端が分岐して上流端が上記熱交換器3に接続される往き管2bと、この往き管2bに対し上流端が上記熱交換器3を介して連通接続されて下流端が後述の主戻り管33aに合流する戻り管2aとからなる。そして、往き管2bもしくは戻り管2aの一方(図例では戻り管2a)には開閉弁としての熱動弁9が介装され、この熱動弁9の開閉作動により熱交換器3に対する循環加熱回路33からの温水の循環供給を断続切換えが行われるようになっている。
【0023】
上記温水暖房装置300は、燃料及び燃焼用空気の供給を受けて燃焼する燃焼器31と、この燃焼器31により加熱される熱交換器32と、この熱交換器32を挟んで閉回路を構成する主戻り管33a及び主往き管33bからなる循環加熱回路33と、この循環加熱回路33に上記熱交換器32で加熱された所定温度の温水を循環させる循環ポンプ34と、タンク35と、上記燃焼器31や循環ポンプ34等の作動を制御する熱源側コントローラ36とを備えている。上記循環加熱回路33の主戻り管33a及び主往き管33bには床下暖房機器や上記の熱交換器3等に温水を循環供給する複数の端末循環管路2等が接続されて、上記循環ポンプ34の作動により所定温度の温水が各端末循環管路2等に循環供給されるようになっている。また、上記熱源側コントローラ36は、温水暖房装置側の各種情報に基づいて独自に制御を行う一方、上記コントローラ4からの指令を受けて上記燃焼器31や循環ポンプ34の作動制御を行うようにもなっている。
【0024】
上記コントローラ4は、水量検出手段6からの流量検出値と、入口側サーミスタ7からの温度検出値と、出口側サーミスタ8からの温度検出値と、及び、リモコン4aにより入力設定された各種指令とを受けて、循環ポンプ5の作動制御と、熱動弁9の開閉作動制御と、熱源側コントローラ36への指令出力と、上記リモコン4aへの各種表示処理とを基本処理として行うようになっている。
【0025】
以下、図2及び図3に示すフローチャートに基づいて上記コントローラ4による制御を詳細に説明する。
【0026】
まず、図2は即時出湯装置100等を新設して各配管1a,1b,2a,2bを接続した後に通常運転に入る前の試運転時に実行される試運転制御部41による制御を示すものである。
【0027】
まず、前提作業として、給湯装置200の入水管23を水道管に接続することにより入水管23及び出湯管25とに水を充満させ、即時出湯装置100の循環ポンプ5を作動させて即湯循環回路1に水を充満させる(ステップS1)。水が充満したら上記循環ポンプ5の作動を一旦停止させる。そして、熱動弁9を開作動して温水暖房装置300の循環加熱回路33及び各端末循環管路2等に水張りを行う(ステップS2及びステップS3)。
【0028】
次に、熱源側に加熱循環要求指令を出力する。すなわち、熱源側としての温水暖房装置300のコントローラ36に対し加熱循環要求指令を出力する(ステップS4)。これにより、上記コントローラ36により循環ポンプ34及び燃焼器31がそれぞれ作動されて、循環加熱回路33内の水が熱交換器32で徐々に昇温されながらその循環加熱回路33及び各端末循環管路2等に循環されることになる。つまり、上記熱動弁9が正常に開作動されていれば、昇温途上の温水が熱交換器3の熱源側を通過して循環されることになる。そして、この状態を設定遅延時間tdyだけ継続させる(ステップS5)。この設定遅延時間の経過を待つことにより、上記熱交換器3に循環供給される温水は例えば60℃〜80℃まで昇温される。すると、この温水を熱源として熱交換器3の即湯循環回路1内に滞留している水が加熱されることになり、次ステップの循環ポンプ5の作動により加熱された湯水が出口側サーミスタ8と接触する一方、入口側サーミスタ7には非加熱の湯水が接触することになる。つまり、上記設定遅延時間tdyは、熱交換器3に循環供給される温水が熱交換器3内の即湯循環回路1に滞留する水を後述の設定温度差δt以上の温度差を生じさせる程度の熱源として昇温するまでに要する時間値が設定されている。このような時間値は予め試験等を行うことにより求めればよい。
【0029】
このような状態で上記設定遅延時間tdyが経過すれば、即湯側の循環ポンプ5の作動を開始し(ステップS6)、入口側サーミスタ7及び出口側サーミスタ8からの各温度検出値Te,Toに基づいて両者の温度差δdを検出する(ステップS7)。そして、この温度差δdが設定温度差δt(例えば3℃)以上の状態が作動判定時間ta(例えば10sec)だけ連続しているか否かの判別を行う(ステップS8)。この判別において、「YES」ならば熱動弁9が正常に開作動して熱源用の温水が熱交換器3に正常に循環供給されていると判定(熱動弁正常判定;ステップS9)する一方、「NO」ならば熱動弁9の開作動に異常が生じて上記循環供給が不良状態になっていると判定(熱動部異常判定)して熱動部異常判定時の処理を行う(ステップS10)。なお、上記作動判定時間taとしてはゼロを含む微小時間を設定するようにしてもよい。
【0030】
上記熱動弁異常判定処理としては、リモコン4aに対し熱動弁9の開作動に異常があることを検出した旨の表示もしくは点滅を行し、試運転を行っている作業者等に報知する。なお、これに加えて、もしくは、単独で、ブザー等の吹鳴を行うようにしてもよい。また、熱動弁正常判定の場合にも、積極的に正常である旨の表示を上記リモコン4aに行うようにしてもよい。
【0031】
そして、入口側サーミスタ7の温度検出値Teが試運転用の設定高温度Tdh(例えば40℃)以上ではないことを確認した後に(ステップS11)、熱動弁9を閉作動し(ステップS13)、熱源側への加熱循環要求指令をOFFにし(ステップS14)、循環ポンプ5の作動を停止する(ステップS15)。上記ステップS11で温度検出値Teが設定高温度Tdh以上であれば、リモコン4aに対し即湯循環回路1内の湯水温度が末端カラン24から出湯させるには熱すぎる温度である旨の注意表示を行い、試運転を行っている作業者等に報知させる(ステップS12)。
【0032】
図3は試運転終了後の通常運転時における通常運転制御部42による制御が示されている。この通常運転時においては、熱源側である温水暖房装置300側ではコントローラ36の制御により循環加熱回路33には所定の設定温度(例えば80℃)の温水が循環されている一方、即時出湯装置100側では後述の各種チェックに加え、出湯管25からの出湯が停止された期間内に即湯循環回路1内の湯水がユーザー設定の設定出湯温度を維持するように間欠的に熱交換器3による加熱制御が基本制御として行われている。
【0033】
まず、リモコン4aの即湯運転スイッチがユーザーによりON操作されていることを確認した後(ステップS21)、循環ポンプ5を作動させる(ステップS22)。そして、水量検出手段6からの流量検出値に基づいて上記循環ポンプ5の作動能力に応じて定められた所定の設定流量(例えば1.5L/min)が所定の設定時間(例えば10sec)だけ連続して流れているか否かの判別を行い(ステップS23)、「NO」ならば循環ポンプ5の故障と判定してリモコン4aに対し故障表示を行う(ステップS24)。
【0034】
上記ステップS23で「YES」ならば循環ポンプ5は正常に作動していると判定して、熱動弁9を開作動して上記のステップS4と同様に熱源側コントローラ36に対し加熱循環要求指令を出力する(ステップS25及びステップS26)。これにより、熱動弁9が正常に開作動していれば熱交換器3に対し循環加熱回路33から所定温度の温水が熱源として循環供給され、この温水により即湯循環回路1内の湯水が加熱されることになる。
【0035】
次に、入口側サーミスタ7の温度検出値Teが後述の異常判定のための設定上限温度Tdb(例えば40℃)よりも低温側であることを確認し(ステップS27)、低温側であればステップS28以降の熱動弁9の異常判定を行う一方、上記設定上限温度Tdb以上であればその熱動弁9の異常判定を行わずに、つまり異常判定を禁止してステップS33以降の即湯循環回路1内の湯水の保温制御を行う。
【0036】
上記熱動弁9の異常判定は、入口側サーミスタ7及び出口側サーミスタ8からの各温度検出値Te,Toに基づいて両者の温度差δdを検出する(ステップS28)。そして、この温度差δdが設定温度差δt(例えば3℃)以上の状態が作動判定時間ta(例えば10sec)だけ連続しているか否かの判別を行う(ステップS29)。この判別において、「NO」ならばさらにその「NO」の状態が異常判定時間tb(例えば30min)だけ継続しているか否かの判別を行い、未継続であれば上記ステップS27〜S29までの各処理を行う一方、上記異常判定時間tbだけ継続してその時間が経過したのであれば熱動弁9の開作動に異常が生じて上記循環供給が不良状態になっていると判定(熱動弁異常判定)して熱動弁異常判定時の処理を行う(ステップS31)。この熱動弁異常判定処理は上記のステップS10において説明した処理と同じである。そして、後述のステップS36以降の作動停止処理を行う。一方、上記ステップS29の判別において「YES」であれば、熱動弁9が正常に開作動して熱源用の温水が熱交換器3に正常に循環供給されていると判定し(熱動弁正常判定;ステップS32)、ステップS33以降の保温制御を行う。
【0037】
保温制御は、まず、上記入口側サーミスタ7の温度検出値Teと出口側サーミスタ8の温度検出値Toとの平均温度Tnが設定出湯温度Td以上の状態が温度判定時間tc(例えば10sec)だけ連続しているか否かの判別を行う(ステップS33)。この判別において、「NO」であれば以上の各ステップを繰り返して熱交換器3での加熱を継続させる一方、「YES」であれば上記ステップS11と同様に入口側サーミスタ7の温度検出値Teが通常運転用の設定高温度Tdh(例えば60℃)以上ではないことを確認した後に(ステップS34)、作動停止制御を行う。なお、上記温度検出値Teが設定高温度Tdh以上であれば、リモコン4aに対し即湯循環回路1内の湯水温度が末端カラン24から出湯させるには熱すぎる温度である旨の注意表示を行いユーザーに報知させた後に(ステップS35)、上記作動停止制御を行う。
【0038】
上記作動停止制御としては、熱動弁9を閉作動し(ステップS36)、熱源側への加熱循環要求指令をOFFにし(ステップS37)、循環ポンプ5の作動を停止する(ステップS38)。
【0039】
以上の各ステップの内、ステップS27〜ステップS32が循環判定部43を構成する。
【0040】
<他の実施形態>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、熱交換器3に循環供給する熱源媒体として温水暖房装置300からの温水を利用した場合について説明したが、これに限らず、「他の循環加熱回路」として温水暖房装置300以外の温水が循環供給される装置を利用するようにしてもよい。
【0041】
また、上記実施形態では開閉弁として熱動弁9を用いた場合について説明したが、これに限らず、開閉弁として上記熱動弁9以外の形式の電磁弁等を用い、これに本発明を適用するようにしてもよい。
【0042】
さらに、以上説明した技術を別の視点から俯瞰すると、以下のような一次側循環回路側の熱動弁の開閉作動状態を二次側循環回路の熱交換器入口側及び出口側に設けた一対の温度検出手段による検出に基づいて判定する判定制御技術としても把握することができる。すなわち、液−液間で熱交換させる熱交換器(例えば熱交換器3)に対し、加熱源となる第1の液体を循環供給する一次側循環回路(例えば循環加熱回路33)と、上記第1の液体から吸熱する第2の液体を循環供給する二次側循環回路(例えば即湯循環回路1)とが接続され、上記一次側循環回路には上記熱交換器に対する上記第1の液体の循環供給を断続可能に切換える開閉弁(例えば熱動弁9)が介装される一方、上記二次側循環回路には上記熱交換器の入口側及び出口側のそれぞれに上記第2の液体の温度を検出する温度検出手段(例えば入口側及び出口側サーミスタ7,8)が配設され、上記一対の温度検出手段による両温度検出値の差の大小如何に基づいて上記開閉弁の開閉作動状態を判定するように構成されている判定制御装置(例えばコントローラ4)である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態が適用されるシステムの全体説明図である。
【図2】試運転制御部の制御を示すフローチャートである。
【図3】通常運転制御部の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 即湯循環回路
3 熱交換器
4 コントローラ(運転制御手段)
5 循環ポンプ
7 入口側サーミスタ(入口側温度検出手段)
8 出口側サーミスタ(出口側温度検出手段)
9 熱動弁(開閉弁)
24 末端カラン
25 出湯管(給湯配管)
33 循環加熱回路(他の循環加熱回路)
41 試運転制御部
43 循環判定部
100 即時出湯装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an instant hot water tapping device used for tapping hot water at a set tapping temperature almost simultaneously with opening from a terminal curan connected to a hot water supply pipe, and more particularly, to a quick tap water circulation circuit, in which a quick tap water circulation circuit is formed. And hot water circulated from another circulating heating circuit such as a hot water heating device as a heating source of hot water.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of instant tapping device, hot water is drawn in from the other circulating heating circuit as a heat source, and the hot water and hot water in the hot water circulating circuit are subjected to liquid-liquid heat exchange in a heat exchanger. The hot and cold water in the circulation circuit is heated. If the other circulating heating circuit is a hot water heating device, the circulation of hot water from the hot water heating device to the heat exchanger is interrupted by opening and closing the open / close valve. Thus, the hot water in the instant hot water circulation circuit is kept at a predetermined temperature.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a thermal valve is generally used as an open / close valve used in the above-mentioned hot water heating apparatus, and this thermal valve is an electric valve having a built-in wax thermoelement. It is necessary to check whether or not this is being done. Here, in the technical field of the hot water heating device, one temperature detecting means is provided on the discharge side of the circulating pump of the circulating heating circuit of the hot water in order to detect the failure of the thermal valve, and the degree of increase of the detected temperature value is determined. There is known a technique for determining whether or not the thermal valve has reliably closed (see, for example, JP-A-11-325487).
[0004]
However, when such a technology for detecting a failure of the heat valve is applied to an on-off valve for interrupting the circulation of hot water for a heat source to the heat exchanger in the instant hot water supply device, a change in the temperature detection value is circulated. It cannot be detected until the circuit has completed one round, and it takes time to check the opening / closing operation of an on-off valve such as a thermal valve. This means that the longer the entire length of the circulation circuit is, the longer the time required for checking the opening / closing operation becomes.
[0005]
In addition, for example, when hot water is supplied from a hot water supply pipe and hot water in the hot water circulation circuit is in a relatively high temperature state, there is almost no heat absorption due to liquid-liquid heat exchange and significant heat for determination is obtained. In addition, there is a danger that the determination cannot be made because there is no significant temperature change, or a false determination may be made that the valve is closed even though it is open, and a relatively hot tap water flows from the hot water supply pipe into the hot water circulation circuit. Immediately after that, there is a possibility that an erroneous determination that there is a temperature change may be caused even though the heat exchanger is not heated by the heat exchanger.
[0006]
In addition, particularly during a test operation performed after the installation of the apparatus, the circulation heating circuit side of the hot water heating apparatus circulates and supplies the water at a normal temperature to the heat exchanger while heating the water, while the hot water circulation circuit side also fills the inside. When the circulated water is circulated through the heat exchanger, the heat source side (circulation heating circuit side) circulates and flows on the heat absorption side (quick hot water circulation circuit side) while the temperature is rising. The change in the temperature detection value due to is slightly increased. As a result, a significant temperature change for the determination does not occur, which may cause a situation where the determination is impossible or an erroneous determination that the door is closed even though it is open.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to heat hot water in an instant hot water circulation circuit in a heat exchanger using hot water from another circulation heating circuit as a heat source. It is an object of the present invention to make it possible to more quickly and more accurately check the opening and closing of an on-off valve such as a thermal valve that interrupts the circulation of hot water for a heat source.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention performs temperature detection on both the inlet side and the outlet side of the heat exchanger of the hot water circulation circuit, and circulates and supplies hot water for a heat source based on the temperature difference between both temperature detection values. It is determined whether or not the operation is performed normally, that is, whether or not the on-off valve is operating normally. The basic specific matter is to stop the circulation pump on the side of the hot water circulation circuit until the temperature rises to the temperature so that the above-mentioned temperature difference becomes more remarkable even during the test operation.
[0009]
Specifically, the first invention of the instant hot water dispenser includes an instant hot water circulation circuit including at least a part of a hot water supply pipe for supplying hot water to the terminal curan, and an instant hot water circulation circuit in the instant hot water circulation circuit. The following specific items are applied to an instant hot water supply device including a circulation pump for circulating hot water and operation control means for controlling the operation so as to maintain the temperature at a set temperature by circulating and heating the hot water in the hot water circulation circuit. It is provided with. That is, a heat exchanger which is provided in the middle of the hot water circulation circuit and heats hot water in the hot water circulation circuit by using hot water circulated and supplied from another circulation heating circuit as a heat source; An on-off valve for intermittently switching the circulating supply of hot water and a pair of temperature detecting means for detecting the temperature of hot water on the inlet side and the outlet side to the heat exchanger of the hot water circulation circuit. Then, as the operation control means, in a state where the on-off valve is opened and the circulation pump is operated, a detection temperature difference based on both temperature detection values by the pair of temperature detection means and a preset temperature difference are set. It is a specific matter to include a circulation determination unit that determines a circulating supply failure based on the comparison as to whether or not the heat source hot water is circulatingly supplied to the heat exchanger.
[0010]
In the case of the first invention, if the on-off valve is normally opened and the hot water for a heat source is circulated and supplied to the heat exchanger, the hot water in the hot water circulation circuit passes through the heat exchanger, Heat is absorbed from the hot water for a heat source, and the temperature at the outlet of the heat exchanger is higher than that at the inlet. Conversely, when the opening / closing valve is abnormally opened, the circulation of hot water for the heat source to the heat exchanger is hindered, and the temperature rise is limited even when hot water in the hot water circulation circuit passes through the heat exchanger. It will be. Therefore, by detecting the temperature of both the inlet side and the outlet side of the heat exchanger of the hot water circulation circuit, and making a determination in the circulation determination unit based on the temperature difference, the heat source in the other circulation heating circuit side It can be determined whether the hot water is being circulated and supplied to the heat exchanger. As described above, since the determination is performed based on the temperature difference between the temperature detection values of both the inlet side and the outlet side of the heat exchanger of the hot water circulation circuit, the temperature detection value at one location in the related art is used. Compared to the case where the heated water and hot water circulates through the circulation circuit and appears as a change in the temperature detection value only as in the determination technique, the change in the water temperature due to heating (heat absorption in the heat exchanger) is detected quickly. Will be. In addition, such an action can be obtained regardless of the length of the entire hot water circulation circuit. Therefore, it is necessary to quickly detect a failure in circulating supply of hot water for a heat source to the heat exchanger, that is, an occurrence of an open operation abnormality in which the open / close valve is not normally opened due to a failure or the like despite being controlled to open. Becomes possible. As a result, it is possible to significantly reduce the determination time of the open / close check of the on-off valve as compared with the related art, and it is possible to promptly perform a subsequent action when the occurrence of the open operation abnormality is detected.
[0011]
A second invention which is preferably applied particularly at the time of a test operation is a hot water circulation circuit for immediate tapping which includes at least a part of a hot water supply pipe for supplying hot water to a terminal curan similarly to the first invention. And a circulating pump for circulating hot and cold water in the hot water circulating circuit, and operation control means for controlling the operation so as to maintain the temperature at a set temperature by circulating and heating the hot water in the hot water circulating circuit. The apparatus is provided with the following specific items. That is, a heat exchanger that heats hot water in the hot water circulation circuit using hot water circulated and supplied from another circulation heating circuit disposed in the middle of the hot water circulation circuit as a heat source, An on-off valve for intermittently switching the circulating supply of hot water and a pair of temperature detecting means for detecting the temperature of hot water on the inlet side and the outlet side to the heat exchanger of the hot water circulation circuit. The operation control means includes a test operation control unit.As the test operation control unit, after opening the open / close valve and outputting a circulation heating request command to the other circulation heating circuit, The operation of the circulating pump is started after elapse of a lapse of time, and after the operation of the circulating pump is started, the detected temperature difference based on the two detected temperatures by the pair of temperature detecting means is compared with a preset set temperature difference. It is a specific matter to adopt a configuration in which a circulating supply failure is determined as to whether or not the hot water for a heat source is circulatingly supplied to the heat exchanger.
[0012]
In the case of the second invention, the water is initially heated from the normal temperature water and gradually heated to the hot water for the heat source in the other circulation heating circuit based on the circulation heating request command (when the set delay time has elapsed). During this time, the operation of the circulation pump on the side of the hot water circulation circuit is stopped and the state is in a stagnant state, so that the water remaining in the hot water circulation circuit in the heat exchanger is heated as the temperature of the hot water for the heat source rises. Will be done. Then, when the circulation pump is operated and the temperatures of both the inlet side and the outlet side of the heat exchanger of the hot water circulation circuit are detected after the elapse of the set delay time, if the on-off valve is normally opened, the both are opened. The temperature difference between the detected temperature values is considerably larger than that in the case where the hot water circulation circuit is continuously circulated even while the temperature is being increased in the other circulation heating circuit. Therefore, even during the test operation, it is possible to reliably and accurately determine and detect whether or not the circulating supply failure on the other circulating heating circuit side, that is, whether or not the opening / closing valve is abnormally opened.
[0013]
Furthermore, the third invention according to the operation control method at the time of the test operation described above is characterized in that the hot water circulation circuit for immediate hot water supply including at least a part of a hot water supply path for supplying hot water to the terminal curan, and the quick water circulation circuit A circulation pump that circulates the hot water in the hot water circulation circuit, and a heat exchanger that is provided in the middle of the hot water circulation circuit and heats the hot water in the hot water circulation circuit using hot water circulated and supplied from another circulation heating circuit as a heat source. An operation control method for an instant hot water supply device having an on-off valve for intermittently switching the circulating supply of the hot water to the heat exchanger is provided with the following specific items related to test operation control. That is, first, the hot water supply path and the hot water circulation circuit are filled with water, while the open / close valve is opened to fill the other circulation heating circuit with water. After the elapse of a preset delay time set as the time required for the circulating water to reach the hot water of the predetermined temperature by the heating operation, the operation of the circulating pump is started, and immediately after the circulating pump starts operating, the The hot water circulates to the heat exchanger by detecting the temperature difference between the inlet and outlet sides of the heat exchanger flowing in the hot water circulation circuit and comparing the detected temperature difference with a preset temperature difference. It is a specific matter to detect whether or not it is supplied.
[0014]
In the case of the third invention, the same operation as the operation obtained by the second invention is obtained.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the instant hot water supply device, compared with the conventional technology of detecting an open / close operation abnormality of the on-off valve based on a temperature detection value at one location, the circulation supply state of the heat source hot water In other words, the time for determining whether the on-off valve is open or closed or the time for detecting a circulating supply failure based on the on-off operation of the on-off valve can be greatly reduced, and the occurrence of the open-operation abnormality can be detected. After that, the following measures can be taken promptly. In addition, the above determination or detection can be performed with higher accuracy without being affected by the length of the entire length of the hot water circulation circuit.
[0016]
Further, according to the second invention relating to the instant hot water supply device or the third invention relating to the operation control method thereof, even during the test operation in which the hot water for the heat source is still in the normal temperature state, the opening operation of the on-off valve is abnormal. Thus, it is possible to reliably and quickly determine and detect whether or not a circulating supply failure from the circulating heating circuit on the heat source side to the heat exchanger has occurred, without erroneous determination.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows an overall view of a system in which an instant hot
[0019]
The hot
[0020]
The instant
[0021]
The hot water circulation circuit 1 has a forward pipe 1a whose upstream end is connected and connected to each end curan 24 side, an upstream end which communicates with the downstream end of the forward pipe 1a via the
[0022]
The
[0023]
The hot
[0024]
The
[0025]
Hereinafter, the control by the
[0026]
First, FIG. 2 shows the control by the test
[0027]
First, as a prerequisite work, the
[0028]
Next, a heating circulation request command is output to the heat source side. That is, a heating circulation request command is output to the
[0029]
When the set delay time tdy elapses in such a state, the operation of the
[0030]
As the above-described thermal valve abnormality determination processing, a display or flashing is made on the
[0031]
Then, after confirming that the detected temperature value Te of the inlet-
[0032]
FIG. 3 shows the control by the normal
[0033]
First, after confirming that the user has turned on the hot water operation switch of the
[0034]
If "YES" in the above step S23, it is determined that the
[0035]
Next, it is confirmed that the temperature detection value Te of the inlet-
[0036]
The abnormality of the thermal valve 9 is determined based on the detected temperature values Te and To from the inlet-
[0037]
In the heat retention control, first, the state in which the average temperature Tn of the temperature detection value Te of the inlet-
[0038]
As the above operation stop control, the thermal valve 9 is closed (step S36), the heating circulation request command to the heat source side is turned off (step S37), and the operation of the
[0039]
Of the above steps, steps S27 to S32 constitute the circulation determination unit 43.
[0040]
<Other embodiments>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various other embodiments. That is, in the above-described embodiment, the case where the hot water from the hot
[0041]
In the above embodiment, the case where the thermal valve 9 is used as the on-off valve has been described. However, the present invention is not limited to this, and a solenoid valve of a type other than the thermal valve 9 is used as the on-off valve. You may make it apply.
[0042]
Further, when the above-described technology is viewed from another point of view, the opening and closing operation state of the thermal valve on the primary circulation circuit side as described below is a pair provided on the heat exchanger inlet and outlet sides of the secondary circulation circuit. It can also be grasped as a judgment control technique for making a judgment based on the detection by the temperature detecting means. That is, a primary-side circulation circuit (for example, a circulation heating circuit 33) for circulating and supplying a first liquid serving as a heating source to a heat exchanger (for example, the heat exchanger 3) that performs heat exchange between liquid and liquid, A secondary circuit (for example, a hot water circulation circuit 1) that circulates and supplies a second liquid that absorbs heat from the first liquid is connected to the primary circuit, and the primary circuit is connected to the heat exchanger. An on-off valve (for example, a thermal valve 9) for intermittently switching the circulating supply is interposed, while the secondary circulation circuit is provided with the second liquid at the inlet side and the outlet side of the heat exchanger, respectively. Temperature detecting means (for example, inlet and
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall explanatory diagram of a system to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart illustrating control of a test operation control unit.
FIG. 3 is a flowchart illustrating control of a normal operation control unit.
[Explanation of symbols]
1 Hot water circulation circuit
3 heat exchanger
4 Controller (operation control means)
5 Circulation pump
7. Inlet-side thermistor (inlet-side temperature detecting means)
8 Outlet side thermistor (Outlet side temperature detecting means)
9 Thermal valve (open / close valve)
24 terminal curan
25 Hot water supply pipe (hot water supply pipe)
33 Circulation heating circuit (other circulation heating circuit)
41 Test run control unit
43 circulation judgment unit
100 Instant tapping device
Claims (4)
この熱交換器への上記温水の循環供給を断続切換えする開閉弁と、
上記即湯循環回路の熱交換器への入口側及び出口側の湯水の温度を検出する一対の温度検出手段と
を備え、
上記運転制御手段は、上記開閉弁が開作動されかつ上記循環ポンプが作動された状態で、上記一対の温度検出手段による両温度検出値に基づく検出温度差を予め設定した設定温度差と比較することにより上記熱源用温水が熱交換器へ循環供給されているか否かの循環供給不良を判定する循環判定部を備えている
ことを特徴とする即時出湯装置。An instant hot water circulation circuit for at least part of a hot water supply pipe for hot water supply to the end curan, a circulation pump for circulating hot water in the instant hot water circulation circuit, and hot water in the instant hot water circulation circuit Hot water circulated from another circulating heating circuit, which is provided in the middle of the hot water circulating circuit and provided with operation control means for controlling the operation so as to maintain the temperature at a set temperature by circulating the hot water. A heat exchanger that heats the hot water in the hot water circulation circuit using the heat source as a heat source,
An on-off valve for intermittently switching the circulation of the hot water to the heat exchanger;
A pair of temperature detection means for detecting the temperature of the hot and cold water on the inlet side and the outlet side to the heat exchanger of the hot water circulation circuit,
The operation control means compares a temperature difference detected based on both temperature detection values of the pair of temperature detection means with a preset temperature difference in a state where the on-off valve is opened and the circulation pump is operated. An instant hot water supply device comprising a circulation determination unit for determining whether or not the hot water for heat source is circulated and supplied to the heat exchanger.
この熱交換器への上記温水の循環供給を断続切換えする開閉弁と、
上記即湯循環回路の熱交換器への入口側及び出口側の湯水の温度を検出する一対の温度検出手段と
を備え、
上記運転制御手段は試運転制御部を備え、この試運転制御部は、上記開閉弁を開作動させて上記他の循環加熱回路に対し循環加熱要求指令を出力した後に設定遅延時間の経過を待ってから上記循環ポンプの作動を開始させ、この循環ポンプの作動開始後に上記一対の温度検出手段による両温度検出値に基づく検出温度差を予め設定した設定温度差と比較することにより上記熱源用温水が熱交換器へ循環供給されているか否かの循環供給不良を判定するように構成されている
ことを特徴とする即時出湯装置。An instant hot water circulation circuit for at least part of a hot water supply pipe for hot water supply to the end curan, a circulation pump for circulating hot water in the instant hot water circulation circuit, and hot water in the instant hot water circulation circuit Hot water circulated from another circulating heating circuit, which is provided in the middle of the hot water circulating circuit and provided with operation control means for controlling the operation so as to maintain the temperature at a set temperature by circulating the hot water. A heat exchanger that heats the hot water in the hot water circulation circuit using the heat source as a heat source,
An on-off valve for intermittently switching the circulation of the hot water to the heat exchanger;
A pair of temperature detection means for detecting the temperature of the hot and cold water on the inlet side and the outlet side to the heat exchanger of the hot water circulation circuit,
The operation control means includes a test operation control unit, and the test operation control unit opens the open / close valve and outputs a circulation heating request command to the other circulation heating circuit, and then waits for a set delay time to elapse. The operation of the circulating pump is started, and after the operation of the circulating pump is started, the detected temperature difference based on the two temperature detection values by the pair of temperature detecting means is compared with a preset set temperature difference, whereby the hot water for heat source is heated. An instant hot water supply device characterized in that it is configured to judge whether or not circulation supply to the exchanger is circulating or not.
運転制御手段による循環供給不良の判定は、開閉弁の開作動異常に基づく循環供給不良を検出するものである、即時出湯装置。The instant tapping device according to claim 1 or claim 2,
The determination of the circulating supply failure by the operation control means detects the circulating supply failure based on the abnormal opening operation of the on-off valve.
試運転制御として、上記給湯路及び即湯循環回路に水を充満させる一方、上記開閉弁を開作動させて上記他の循環加熱回路に水を充満させ、上記他の循環加熱回路での加熱作動によりその循環水が所定温度の温水に到達するまでに要する時間として予め設定した設定遅延時間の経過を待ってから上記循環ポンプの作動を開始させ、この循環ポンプの作動開始直後に上記即湯循環回路内を流れる湯水の熱交換器入口側と出口側との温度差を検出し、この検出した温度差と予め設定した設定温度差とを比較することにより上記温水が熱交換器へ循環供給されているか否かを検出するようにする
ことを特徴とする即時出湯装置の運転制御方法。A hot water circulation circuit for immediate hot water supply comprising at least a part of a hot water supply path for supplying hot water to a terminal curan; a circulation pump for circulating hot water in the hot water circulation circuit; A heat exchanger for heating hot water in the hot water circulation circuit using hot water circulated and supplied from another circulation heating circuit as a heat source, and an on-off valve for intermittently switching the circulating supply of the hot water to the heat exchanger An operation control method of the instant hot water supply device provided with
As test operation control, while filling the hot water supply path and the hot water circulation circuit with water, the on-off valve is opened to fill the other circulation heating circuit with water, and the heating operation in the other circulation heating circuit is performed. The operation of the circulation pump is started after the elapse of a preset delay time set as the time required for the circulating water to reach the warm water of the predetermined temperature, and then the operation of the circulation pump is started. The hot water is circulated and supplied to the heat exchanger by detecting the temperature difference between the heat exchanger inlet side and the outlet side of the hot water flowing through the inside, and comparing the detected temperature difference with a preset temperature difference. A method for controlling the operation of an instant hot water supply device, comprising detecting whether or not the hot water is present.
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