JP3699402B2

JP3699402B2 - Hot water mixing unit

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Publication number: JP3699402B2
Application number: JP2002003951A
Authority: JP
Inventors: 正和安藤; 宏明佐々木; 幸弘鈴木
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2022-01-10
Also published as: JP2003207147A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自然エネルギーを利用した太陽熱温水器等や廃熱を利用した温水器等で構成される温水供給器を給湯器等の補助熱源機に接続するための湯水混合ユニットに関する。特に、この湯水混合ユニットとして温水供給器からの温水と給水源からの冷水との混合割合をフィードフォワード（以下、「ＦＦ」）制御およびフィードバック（以下、「ＦＢ」）制御する制御部を備えたものにあって、内部の温度センサが故障したときでも温水供給器の温水を有効利用できるようにする技術である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、図５に示すように、温水供給器となる太陽熱温水器Ｂを、湯水混合ユニットＣによって補助熱源機の給湯器Ａに接続し、太陽熱温水器Ｂからのソーラ温水を給湯利用する給湯装置が知られている。
【０００３】
上記湯水混合ユニットＣは、ソーラ温水と冷水とを導入すると共に混合し、この混合水を給湯器Ａ側へ供給する通水回路と、この通水回路に配設されて上記ソーラ温水と上記冷水との混合割合を決定する混合器５６１と、上記給湯器Ａの給湯リモコン５５０での給湯設定温度を給湯コントローラ５３０から受けて上記混合器５６１の動作制御を行うコントローラ５６０とを備える。上記通水回路は、ソーラ温水路５６６、冷水路５６７および混合水路５６８よりなる。そして、この通水回路には、ソーラ温水温度を検知するソーラ温水温度センサ５６３、冷水温度を検知する冷水温度センサ５６４、混合水温度を検知する混合水温度センサ５６５が配置されており、これら温度センサ群５６３，５６４，５６５による検知温度情報は上記コントローラ５６０に入力される。そして、上記コントローラ５６０によって、上記給湯リモコン５５０での給湯設定温度、上記ソーラ温水温度および上記冷水温度を受けて混合器５６１におけるソーラ温水側弁と冷水側弁の開度がＦＦ制御され、また、上記混合水温度を受けて混合器５６１での上記開度がＦＢ制御される。このようにして、上記ソーラ温水と上記冷水とを混合調節された上記混合水は、所望の混合設定温度（ソーラ温水温度が給湯設定温度より高い場合は給湯設定温度、ソーラ温水温度が給湯設定温度より低い場合は給湯設定温度から給湯器での燃焼による上昇温度分を差引いた追い加熱用温度）とされて給湯器Ａ側へ送られる。
【０００４】
ところで、上記のＦＦ制御およびＦＢ制御を行うものにあって上記温度センサ群の各種温度センサ５６３，５６４，５６５のいずれかが故障した場合は、その故障した温度センサからの温度情報をそのまま取り入れて混合器５６１の混合比率を制御すると、混合器５６１から出る混合水の温度が頻繁に変わり、給湯リモコン５５０にて要求する給湯設定温度どおりの給湯ができなくなるおそれがある。
【０００５】
そこで、このような不具合を解消させるものとして、例えば、特開平１０−１９６９８３号公報に提案されたものがある。この公報記載の従来例は、上記通水回路における、ソーラ温水温度センサ５６３、冷水温度センサ５６４、混合水温度センサ５６５のいずれかが故障した場合には、コントローラ５６０は混合器５６１に対してソーラ温水側を全閉、冷水側を全開とする動作指令を出力し、給湯器Ａ側へは冷水だけを送り込むように水固定にする。これにより、冷水ではあるが安定した温度の冷水が給湯器Ａ側に送り込まれることによって給湯器Ａでは通常どおりの燃焼動作を行わせて給湯設定温度の湯にできるから、安定した給湯を引続いて行えることとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では上記各種温度センサ５６３，５６４，５６５のうち、どれか１つでも故障すると湯水混合ユニットＣのコントローラ５６０は一律に水固定動作とする単純な制御となっているため、この場合はソーラ温水を利用できない。すなわち、太陽熱温水器Ｂに沢山のソーラ温水が確保されていても全く利用されず、このソーラ温水を全く無駄にしてしまうばかりか、給湯器Ａでも燃焼動作によるガス消費等の不必要なエネルギー消費がなされる。特に、ソーラ温水温度が給湯設定温度より高い場合は、給湯器Ａでの燃焼動作を行うことなく給湯設定温度の湯が供給可能であるにもかかわらず、ソーラ温水を使用せずに水固定にし、しかも給湯器Ａを燃焼動作させるのは、大きなエネルギー損失となる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて、湯水混合ユニット内における各種温度センサのいずれかが故障しても、故障していない正常な温度センサによって温水供給器の温水を使用し且つ安定した給湯を実現させることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも混合水の温度が正常に認識できれば、混合器に対するＦＢ制御によって混合水を目的の混合設定温度（給湯設定温度あるいは追い加熱用温度）に安定させることが可能であることに着目してなされたものである。
【０００９】
（１）請求項１に係る発明は、温水供給器を補助熱源機に接続するための湯水混合ユニットであって、温水と冷水とを導入すると共に混合し、この混合水を補助熱源機側へ供給する通水回路と、上記通水回路に配設されて上記温水と上記冷水との混合割合を温水側弁および冷水側弁の開度により決定する混合器と、上記通水回路内における、温水の温度を検知する温水温度センサ、冷水の温度を検知する冷水温度センサおよび混合水の温度を検知する混合水温度センサを有する温度センサ群と、上記温度センサ群からの検知温度情報および補助熱源機の給湯リモコンでの給湯設定温度情報を受けて上記混合器の温水側弁と冷水側弁の開度状態を制御するコントローラとを備え、
上記コントローラは、
上記温度センサ群の出力状態を監視して正常に温度検知されているか否かを判別する温度センサ監視部と、
上記温度センサ監視部の判別結果として、上記温度センサ群のすべてが正常に機能している場合は上記温度センサ群からの温度情報を基にして上記混合器に対してＦＦ＋ＦＢ制御方式を指令し、上記温度センサ群のいずれかが故障した場合でも上記混合水温度センサが正常に機能している場合は混合水温度センサが検知する混合水温度を基にして上記混合器に対してＦＢ制御方式を指令し、上記混合水温度センサが故障していた場合は上記混合器に対して水固定の動作指令をする混合器制御部とを有することを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成によると、上記温度センサ群のすべてが正常に機能している場合は従来と同じく上記混合器に対してＦＦ＋ＦＢ制御が行われるが、温度センサ群のいずれかが故障した場合でも上記混合水温度センサが正常に機能している場合はこの混合水温度センサからの混合水温度情報を基に上記混合器をＦＢ制御して、温水と冷水の混合が継続される。この場合、上記混合水温度センサが検知する実際の混合水温度が補助熱源機側へ送られるべき混合設定温度と一致するようにＦＢ制御によって上記混合器の温水側弁と冷水側弁の開度が調節される。このＦＢ制御によって、混合水温度が混合設定温度に収束されるから、補助熱源機側へは一定の混合設定温度の混合水が供給され、安定した給湯が引続き行われる。
【００１１】
一方、混合水温度センサが故障した場合、上記ＦＢ制御はできないが、温水温度センサおよび冷水温度センサがともに正常に機能していれば、これら温度センサの温度情報を基にＦＦ制御によって混合器の温水側弁と冷水側弁の開度を決定することは可能である。しかし、この場合、温水供給器からの温水通路と給水源からの冷水通路との水圧差変動が生じる等すると、ＦＦ制御によって混合器の温水側弁と冷水側弁の開度を一定位置に設定しても温水と冷水との混合割合が変化してしまう。すると、混合水温度も変動してしまうので、一定温度の混合水を補助熱源機側へ供給できず、安定した給湯ができなくなる。そこで、混合水温度センサが故障した場合は、一律に混合器の温水側弁を全閉にし冷水側弁を全開にする水固定とし、補助熱源機側へは冷水ではあるが一定温度の冷水を供給するようにした。これによって、補助熱源機側で通常どおりの燃焼動作を行わせて冷水を給湯設定温度の湯にし、安定した給湯を行う。
【００１２】
（２）請求項２に係る発明は、上記湯水混合ユニット（請求項１）において、上記混合器制御部は、上記ＦＢ制御方式を指令するとき上記混合器の温水側弁と冷水側弁の開度位置として現状の位置からＦＢ制御を開始させることを特徴とするものである。
これによって、各種温度センサの故障前後では給湯設定温度や温水温度あるいは通水回路の温水側と冷水側の水圧差等に大きな変動がない限り、少ないＦＢ制御量にて混合器の動作制御を行える。従って、給湯使用中では各種温度センサの故障前と変わらず引続いて混合水を一定の混合設定温度に保って補助熱源機側へ供給できる。
【００１３】
（３）請求項３に係る発明は、上記湯水混合ユニット（請求項１）において、上記混合器制御部は、上記ＦＢ制御方式を指令するとき上記混合器の温水側弁と冷水側弁の開度位置として温水側弁を全閉にし冷水側弁を全開にするか、あるいは温水側弁に比して冷水側弁を大きくしてからＦＢ制御を開始させることを特徴とするものである。
これによって、冷水のみか、あるいは冷水量を温水量よりも多くした混合割合からＦＢ制御を開始するので、この場合のＦＢ制御では冷水に対する温水の割合を徐々に増やす方向での制御となる。従って、このＦＢ制御によって最終的に混合設定温度に収束されるまでの間に、上記混合設定温度を超える高温の混合水が補助熱源機側へ供給されることがない。
【００１４】
（４）請求項４に係る発明は、上記湯水混合ユニット（請求項１または２）において、
上記混合器制御部は、
上記ＦＢ制御方式を指令するとき上記混合水温度センサで検知する混合水の温度が、混合設定温度として給湯設定温度から補助熱源機での燃焼動作による上昇温度分を差引いた追い加熱用温度となるように上記ＦＢ制御を行うようにし、
上記ＦＢ制御方式を指令するときにあって上記温度センサ監視部にて上記温水温度センサが正常に機能していると認識され且つ上記温水温度センサで検知する温水温度が給湯リモコンでの給湯設定温度より高いときは上記混合水温度センサで検知する混合水の温度が、混合設定温度として給湯設定温度となるように上記ＦＢ制御を行うようにすることを特徴とするものである。
上記構成では、上記ＦＢ制御を行うに際し混合水の温度を収束させる混合設定温度として原則的に上記追い加熱用温度とする。これは、この追い加熱用温度は、給湯設定温度から補助熱源機での燃焼動作による上昇温度分を差引いた値であるから、温度情報のうち温水温度が具体的にわかっていなくても給湯設定温度がわかっていれば求められるので、例え温水温度センサが故障していても決定できる。しかも、この追い加熱用温度は、給湯設定温度よりも常に低い値であるから、この場合に補助熱源機側へ給湯設定温度を超える混合水が供給されることもなく安全性を確保できる。
一方、温水温度センサが正常に機能し且つ温水温度が給湯設定温度より高いと認識される場合に限り、上記混合設定温度を給湯設定温度とする。これは、温水温度が給湯設定温度より高い場合は補助熱源機を燃焼動作させることなく給湯設定温度の湯を得ることができるので、このような場合は温水供給器での温水を多く利用するためである。なお、このＦＢ制御のとき上記コントローラより補助熱源機側へ燃焼不要信号を送出するようにしてもよい。
【００１５】
（５）請求項５に係る発明は、上記湯水混合ユニット（請求項４）において、上記混合器制御部は、上記ＦＢ制御方式を指令するときにあって上記温度センサ監視部にて上記温水温度センサが正常に機能していると認識され且つ上記温水温度センサで検知する温水温度が給湯リモコンでの給湯設定温度より低いときは、上記混合器の温水側弁と冷水側弁の開度位置として温水側弁を全開にし冷水側弁を全閉にするか、あるいは温水側弁に比して冷水側弁を小さくしてからＦＢ制御を開始させることを特徴とするものである。
上記構成は、冷水温度センサだけが故障した場合を意味する。この場合に温水温度センサで検知する温水温度が給湯リモコンでの給湯設定温度より低いときは、温水のみか、あるいは温水量を冷水量よりも多くした混合割合からＦＢ制御を開始するので、この場合のＦＢ制御では温水に対する冷水の割合を徐々に増やす方向での制御となる。すなわち、温水温度が給湯設定温度より低いので、このＦＢ制御によって最終的に混合設定温度に収束されるまでの間に、上記給湯設定温度を超える高温の混合水が補助熱源機側へ供給されることがなく、しかも、温水供給器の温水を優先的に多く使用して行くことができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る発明によれば、温度センサ群のいずれかが故障した場合でも上記混合水温度センサが正常に機能している場合はＦＢ制御方式を採って温水と冷水の混合を継続させ、混合水温度センサが故障していた場合に限り冷水のみの水固定とする。従って、温度センサ群の故障が生じても混合水温度センサが故障していない場合は、ＦＢ制御方式によって温水と冷水の混合を継続させるので、温水供給器の温水を無駄にすることなく有効活用することができる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明によれば、給湯使用中における各種温度センサの故障前後ではこの故障による温度変動が生じることがないので違和感なく安定した給湯を継続することができる。
【００１８】
また、請求項３に係る発明によれば、ＦＢ制御によって最終的に混合設定温度に収束されるまでの間に、高温出湯となることを確実に防止できる。
【００１９】
また、請求項４に係る発明によれば、ＦＢ制御方式に際して混合設定温度を原則的に追い加熱用温度とするので、高温出湯を回避でき且つ安定した給湯を実現でき、また、温水温度センサも正常に機能し温水温度が給湯設定温度より高いと認識される場合は混合設定温度を給湯設定温度とし、多くの温水を利用するので、温水供給器の温水をより一層有効活用できる。
【００２０】
また、請求項５に係る発明によれば、冷水温度センサだけが故障した場合に温水温度が給湯設定温度より低いときにあっては、温水供給器の温水を優先的に多く使用して行くことができ、温水供給器の温水を無駄なく有効活用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下の実施の形態では、温水供給器として太陽熱温水器を、本発明の湯水混合ユニットによって補助熱源機としての給湯器に接続したソーラ給湯システムを例に挙げて説明する。
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１は、ソーラ給湯システムの全体構成図を示す。まず、図１を参照して、このソーラ給湯システムの各部の構成から説明する。
【００２３】
（太陽熱温水器）
太陽熱温水器５は、既知の種々のものを使用できるが、図１に示すものでは、太陽熱を吸収する集熱器５０から引出された循環路５２を貯湯タンク５１内に導き、図示しないポンプによって循環路５２内の液状媒体を循環させ、貯湯タンク５１底部に取付けたソーラ用給水路５５を通じて貯湯タンク５１内に供給される冷水を熱交換加熱してソーラ温水とし、このソーラ温水を貯湯タンク５１頂部に取付けたソーラ温水配管５６を通じて上層の一番温かいところから順次取り出すようにするものである。
【００２４】
（給湯器）
給湯器７は、既知の種々のものを使用できるが、図１に示すものでは、本体７０内には、バーナ等を有する熱交換器（図示せず）とこの給湯器７を運転制御する給湯コントローラ７２とを備え、また、本体７０外に、各種操作部等（運転スイッチ、湯温設定器、浴槽の湯張りスイッチ・追焚スイッチ、燃焼表示部等）を有する給湯リモコン７１が上記給湯コントローラ７２と信号線７８で接続されて取付けられたものである。上記熱交換器には、上記湯水混合ユニット１に接続させる入水配管７６と末端に蛇口７５を有する出湯配管７４とが接続されると共に、浴槽８１へと導かれる往き管８２と戻り管８３とが接続されている。この熱交換器によって上記入水配管７６や戻り管８３等に流れる水が熱交換加熱される。なお、入水配管７６、出湯配管７４、往き管８２および戻り管８３には、温度センサが設けられていてもよく、また、入水配管７６および往き管８２には、ポンプ、水量センサが設けられていてもよい。
【００２５】
（湯水混合ユニット）
上記湯水混合ユニット１は、太陽熱温水器５のソーラ温水と給水源の水道水等の冷水とを混合して混合水とし、この混合水を給湯器７の入水配管７６に送り込む装置であり、その主な構成としては、ソーラ温水、冷水および混合水が通される通水回路２と、ソーラ温水と冷水との混合調節をする混合器３と、本湯水混合ユニット１を運転制御するコントローラ１１とを備える。
【００２６】
上記通水回路２は、上記太陽熱温水器５のソーラ温水配管５６と接続されてソーラ温水が通されるソーラ温水路２１と、給水源の給水路６０の減圧弁６１下流から分岐された給水配管１０と接続されて水道水等の冷水が通される冷水路２２と、上記ソーラ温水路２１および上記冷水路２２が合流されると共に上記給湯器７の入水配管７６と接続されてソーラ温水と冷水とを混合した混合水が通される混合水路２３とを有する。
【００２７】
そして、ソーラ温水路２１にはソーラ温水開閉弁３３やソーラ温水路２１内を流れるソーラ温水の温度を検出するソーラ温水温度センサ４１が配設され、冷水路２２には冷水路２２内を流れる冷水の温度を検出する冷水温度センサ４２が配設され、また、混合水路２３には混合水路２３内を流れる混合水の通水を検出する水量センサ４０や混合水路２３内を流れる混合水の温度を検出する混合水温度センサ４３およびハイカットサーミスタ４４が配設されている。なお、上記ソーラ温水温度センサ４１、上記冷水温度センサ４２および上記混合水温度センサ４３をまとめて温度センサ群と呼ぶ。また、この温度センサ群には場合によっては上記ハイカットサーミスタ４４をも含めて呼ぶ。
【００２８】
また、上記ソーラ温水開閉弁３３は、例えばソレノイドによって駆動される電磁弁が採用され、ソレノイドへの電圧供給が停止されると閉弁する常閉式のものである。そして、このソーラ温水開閉弁３３は、上記コントローラ１１によって制御され、混合水路２３内の通水が検知されると開弁される。
【００２９】
上記混合器３は、図１に示す例では、混合水路２３における、ソーラ温水路２１との接続点に設けたソーラ温水側弁３１および冷水路２２との接続点に設けた冷水側弁３２からなる２軸式のものが採用され、この混合器３によるソーラ温水と冷水との混合調節によって所望温度の混合水が得られる。
【００３０】
上記コントローラ１１は、湯水混合ユニット１の運転制御を行う他に、上記給湯器７の給湯リモコン７１や給湯コントローラ７２と通信線７７，７８で接続されて通信機能を保持する。このコントローラ１１の主な構成としては、給湯コントローラ７２や給湯リモコン７１との間で情報の送受信を行う通信部１１１、混合器３のソーラ温水側弁３１および冷水側弁３２の開度調節を行う混合器制御部１１２、ソーラ温水開閉弁３３の開閉制御を行う開閉弁制御部１１３、上記各種温度センサ４１〜４４の出力状態を監視し正常に機能しているか否かを判別する温度センサ監視部１１４、混合水の温度を決定するための混合設定温度としての追い加熱用温度を演算する追い加熱用温度演算部１１５等を有する。
【００３１】
（湯水混合ユニットの動作）
次に上記実施の形態１による湯水混合ユニット１の動作を説明する。図２は、この湯水混合ユニット１におけるコントローラ１１での制御フローを示したフローチャートである。
【００３２】
図２を参照して、給湯リモコン７１の運転スイッチをオンとすると、運転スイッチのオン情報および給湯設定温度情報がコントローラ１１に通信され、コントローラ１１の混合器制御部１１２の指令によって、混合器３をソーラ温水側弁３１を全閉、冷水側弁３２を全開にして待機させる（Ｓ２０１）。そして、使用者が給湯器７の蛇口７５のカラン等を開放し、混合水路２３の水量センサ４０または給湯コントローラ７２からの水量信号によって混合水路２３内の通水が検出されると、開閉弁制御部１１３の指令によってソーラ温水開閉弁３３を開弁させて太陽熱温水器５からソーラ温水の供給を受け始める（Ｓ２０２）。すると、ステップＳ２０３において、上記温度センサ監視部１１４によって、上記温度センサ群４１，４２，４３の出力状態を監視して正常に温度検知されているか否かが判別される。
【００３３】
そして、この温度センサ群の各種温度センサ４１，４２，４３がすべて正常に機能している場合は、ステップＳ２０４へ移行し、上記混合器制御部１１２は上記混合器３に対してＦＦ＋ＦＢ制御方式による混合制御を指令する。これにより、混合器３は上記各種温度センサ４１，４２，４３からの温度情報および給湯リモコン７１での給湯設定温度情報を基にＦＦ＋ＦＢ制御が行われる。
【００３４】
すなわち、まず、ＦＦ制御によって、ＦＦ＝（Ｔｓ−Ｔｓｅｔ）／（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）の演算式▲１▼より求められたソーラ温水量に対する冷水量の混合割合（冷水側弁３２の開度／ソーラ温水側弁３１の開度）となるように混合器３のソーラ温水側弁３１と冷水側弁３２とが暫定開度に設定される。ここで、上記式▲１▼中、Ｔｓはソーラ温水温度センサ４１で検知するソーラ温水の温度値、Ｔｉｎは冷水温度センサ４２で検知する冷水の温度値、Ｔｓｅｔは給湯器７へ供給すべき混合水の混合設定温度値、である。なお、混合設定温度（Ｔｓｅｔ）は、コントローラ１１内の演算機能部（上記追い加熱用温度演算部１１４を含む）によって求められて上記混合器制御部１１２に設定されるが、具体的には、ソーラ温水温度が給湯設定温度より高い場合は給湯設定温度に設定され、ソーラ温水温度が給湯設定温度より低い場合は給湯設定温度から給湯器７での燃焼による上昇温度分を差引いた追い加熱用温度に設定される。
【００３５】
ここで、追い加熱用温度は、演算機能部における追い加熱用温度演算部１１５によって求められ、具体的には、給湯器７での燃焼動作（バーナ燃焼）による発熱量Ｗを、水量センサ４０または給湯コントローラ７２からの水量信号から判断される混合水の水量Ｑで割算して上記水量Ｑの混合水を加熱昇温できる上昇温度ΔＴを求め（上昇温度ΔＴ＝発熱量Ｗ／水量Ｑ）、この上昇温度ΔＴを給湯リモコン７１での給湯設定温度Ｓから減算して求められる（追い加熱用温度ＭＴ＝給湯設定温度Ｓ−上昇温度ΔＴ）。なお、給湯器７での発熱量Ｗは、熱交換器内のバーナの最小発熱量あるいは最小発熱量よりも高い規定発熱量など適宜決定できる。
【００３６】
また、ソーラ温水温度が給湯設定温度より高い場合は給湯器７を燃焼動作させることなく湯水混合ユニット１により給湯設定温度の湯を給湯器７を介して給湯できるので、このときは上記コントローラ１１の通信部１１１から給湯コントローラ７２に対して燃焼不要信号を送出し、給湯器７の燃焼動作を強制的に阻止するようにしてもよい。
【００３７】
そして、上記ＦＦ制御に引き続き、ＦＢ制御によって、上記暫定開度にある混合器３が、ＦＢ＝Ｐ（比例制御量）＋Ｉ（積分制御量）の演算式▲２▼より求められた補正値により繰り返し補正され、混合水の温度が次第に混合設定温度に収束される。上記比例制御量Ｐは、Ｐ＝ｐ×（１＋ＦＦ）×｛（Ｔｏｕｔ−Ｔｓｅｔ）／（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）｝の演算式▲３▼より求められ、一方、上記積分制御量Ｉは、Ｉ＝Ｉ_n-1＋ｉ×（１＋ＦＦ）×｛（Ｔｏｕｔ−Ｔｓｅｔ）／（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）｝の演算式▲４▼より求められる。ここで、上記式▲３▼▲４▼中、Ｔｏｕｔは混合水温度センサ４３で検知する混合水の温度値、ｐは比例定数、ｉは積分定数、ＦＦは上記式▲１▼でのＦＦ制御量、である。
【００３８】
すなわち、このＦＢ制御は、上記式▲３▼▲４▼より、混合水温度センサ４３で検知する実際の混合水温度Ｔｏｕｔと設定された混合設定温度Ｔｓｅｔとの偏差に基づいて上記混合水温度Ｔｏｕｔが混合設定温度Ｔｓｅｔとなるように混合器３での混合割合がＦＢ制御される。
以上のようなＦＦ＋ＦＢ制御方式によって湯水混合ユニット１からの混合水の温度が混合設定温度となって給湯器７へ供給される。
【００３９】
一方、上記ＦＦ＋ＦＢ制御方式による混合器３の混合制御がなされる間も、温度センサ監視部１１４によって各種温度センサ４１，４２，４３に故障が発生していないか常時判別されており（Ｓ２０４→Ｓ２０２→Ｓ２０３）、いずれかの温度センサ４１，４２，４３の故障が検出されると、ステップＳ２０５へ移行し、次いで混合水温度センサ４３が正常に機能しているか否か判別される。
【００４０】
このとき、混合水温度センサ４３が正常に機能している場合は、ステップＳ２０６へ移行し、上記混合器制御部１１２は上記混合器３に対してＦＢ制御方式による混合制御を指令する。これによって、混合器３は混合水温度センサ４３が検知する混合水温度情報と混合設定温度を基にＦＢ制御が行われる。すなわち、混合水温度センサ４３で検知する実際の混合水温度Ｔｏｕｔと混合設定温度Ｔｓｅｔとの偏差に基づき混合水温度Ｔｏｕｔが混合設定温度Ｔｓｅｔとなるように混合器３での混合割合がＦＢ制御される。なお、このときソーラ温水路２１におけるソーラ温水温度センサ４１が故障していることも考えられるので、上記混合設定温度Ｔｓｅｔは一律に上記追い加熱用温度ＭＴに設定される。また、上記混合器制御部１１２は、上記混合器３のソーラ温水側弁３１と冷水側弁３２の開度位置として現状の位置からＦＢ制御を開始させる。
【００４１】
すなわち、図３に示すように、ステップＳ３０１において、上記温度センサ監視部１１４によって混合水温度センサ４３で検知する混合水温度が給湯器７に供給すべき混合設定温度と等しいか否か判断し、等しければ上記混合器制御部１１２によって混合器３の開度位置を現状位置のまま維持させる（Ｓ３０２）。
【００４２】
混合水温度が混合設定温度と等しくなければ、次のステップＳ３０３での温度センサ監視部１１４による比較において、混合水温度が混合設定温度より高い状態にある場合は、上記混合器制御部１１２によってステップＳ３０４〜Ｓ３０７のＦＢ制御が行われる。
【００４３】
すなわち、冷水側弁３２が全開となるまで冷水側弁３２の開度を１レベル（例えば最大開度の１０分の１）ずつ増加させて行き（Ｓ３０４、Ｓ３０５）、冷水側弁３２を全開にしても混合水温度が混合設定温度より高い状態にある場合は、続いてソーラ温水側弁３１が全閉となるまでソーラ温水側弁３１の開度を１レベル（例えば最大開度の１０分の１）ずつ減少させて行く（Ｓ３０６、Ｓ３０７）。なお、最終的に混合器３の冷水側弁３２が全開、ソーラ温水側弁３１が全閉となって事実上の水固定動作となっても、混合水温度が混合設定温度より高い状態にある場合は給湯器７での燃焼動作制御によって給湯設定温度の湯となるように温調される。
【００４４】
一方、上記ステップＳ３０３での温度センサ監視部１１４による比較において、混合水温度が混合設定温度より低い状態にある場合は、上記混合器制御部１１２によってステップＳ３０８〜Ｓ３１１のＦＢ制御が行われる。
【００４５】
すなわち、ソーラ温水側弁３１が全開となるまでソーラ温水側弁３１の開度を１レベル（例えば最大開度の１０分の１）ずつ増加させて行き（Ｓ３０８、Ｓ３０９）、ソーラ温水側弁３１を全開にしても混合水温度が混合設定温度より低い状態にある場合は、続いて冷水側弁３２が全閉となるまで冷水側弁３２の開度を１レベル（例えば最大開度の１０分の１）ずつ減少させて行く（Ｓ３１０、Ｓ３１１）。なお、最終的に混合器３のソーラ温水側弁３１が全開、冷水側弁３２が全閉となって事実上の湯固定動作となっても、混合水温度が混合設定温度より低い状態にある場合は給湯器７での燃焼動作制御によって給湯設定温度の湯となるように温調される。
【００４６】
以上のように、温度センサ群４１，４２，４３のいずれかが故障した場合でも上記混合水温度センサ４３が正常に機能している場合はＦＢ制御方式を採ってソーラ温水と冷水の混合を継続させることによって、太陽熱温水器５のソーラ温水を無駄にすることなく有効活用することができる。
【００４７】
また、上記ＦＢ制御では、混合水温度センサ４３で検知する混合水温度が混合設定温度より高い状態のときは先ずはソーラ温水量を減らさずに冷水量を増やすべく冷水側弁３２の開度を大きくして行き、また、上記混合水温度が混合設定温度より低い状態のときは先ずはソーラ温水量を増やすべくソーラ温水側弁３１の開度を大きくして行くようにする。これは、先ずはソーラ温水を最大限に利用する方向でのＦＢ制御を実現させている。従って、このＦＢ制御では、太陽熱温水器５のソーラ温水をより一層無駄なく最大限に有効活用することができる。
【００４８】
なお、上記混合器制御部１１２は、図２中の上記ステップＳ２０６においてＦＢ制御方式を指令するとき上記混合器３のソーラ温水側弁３１と冷水側弁３２の開度位置として現状の位置からＦＢ制御を開始させるようにしたが、これを、ソーラ温水側弁３１を全閉にし冷水側弁３２を全開にするか、あるいはソーラ温水側弁３１に比して冷水側弁３２を大きくしてからＦＢ制御を開始させるようにしてもよい。これによって、上記ＦＢ制御は、混合器３において冷水のみか、あるいは冷水量をソーラ温水量よりも多くした混合割合から開始するので、この場合のＦＢ制御では冷水量に対するソーラ温水量の割合を徐々に増やす方向での制御となる。従って、このＦＢ制御によって最終的に混合水が混合設定温度に収束されるまでの間に、上記混合設定温度を超える高温の混合水が給湯器７側へ供給されることがなく、火傷等のおそれを回避し安全性をより一層確保することができる。
【００４９】
次に、図２中、上記ステップＳ２０５での温度センサ監視部１１４での判別結果として、混合水温度センサ４３が故障しているとされた場合は、ステップＳ２０７へ移行する。このステップＳ２０７において、混合水温度センサ４３が故障していた場合は、上記混合器制御部１１２および上記開閉弁制御部１１３は混合器３に対して水固定動作の指令をする。
【００５０】
すなわち、上記開閉弁制御部１１３はソーラ温水路２１におけるソーラ温水開閉弁３３を閉弁させると共に、上記混合器制御部１１２は混合器３のソーラ温水側弁３１を全閉、冷水側弁３２を全開にする。これによって、給湯器７側へは一定温度の冷水が供給される。
【００５１】
なお、混合水温度センサ４３が故障した場合でも、ソーラ温水温度センサ４１および冷水温度センサ４２ともに正常に機能していれば、これら温度センサ４１，４２の温度情報を基にＦＦ制御によって混合器３のソーラ温水側弁３１と冷水側弁３２の開度を決定することは可能である。しかし、太陽熱温水器５からのソーラ温水配管５６と給水源からの給水配管１０との水圧差変動が生じる等すると、ＦＦ制御によって混合器３のソーラ温水側弁３１と冷水側弁３２の開度を一定位置に設定してもソーラ温水と冷水との混合割合が変化してしまう。この場合、混合水温度センサ４３が故障しているため、実際の混合水温度と混合設定温度との偏差に基づいたＦＢ制御ができない。従って、混合水温度の変動が繰り返されてしまうので、一定温度の混合水を給湯器７へ供給できず、結局は安定した給湯ができなくなる。そこで、混合水温度センサ４３が故障した場合は、一律に混合器３を水固定にして冷水ではあるが一定温度の冷水を給湯器７へ供給することによって、給湯器７で通常どおりの燃焼動作を行わせて冷水を給湯設定温度の湯にし、安定した給湯を行うようにする。
【００５２】
以上のように、上記実施の形態によれば、温度センサ群４１，４２，４３のいずれかが故障した場合でも上記混合水温度センサ４３が正常に機能している場合はＦＢ制御方式を採ってソーラ温水と冷水の混合を継続させ、太陽熱温水器５からのソーラ温水の利用を図る。一方、混合水温度センサ４３が故障したときだけ冷水のみの水固定とする。従って、温度センサ群４１，４２，４３の故障が生じても混合水温度センサ４３が故障していない場合は、ＦＢ制御方式によってソーラ温水と冷水の混合を継続させるので、太陽熱温水器５のソーラ温水を無駄にすることなく最大限に有効活用することができる。
【００５３】
なお、以上の制御動作の間に上記ハイカットサーミスタ４４が限界温度（例えば、６０℃）を超える混合水温度を検出すると、上記開閉弁制御部１１３はソーラ温水開閉弁３３を閉弁させると共に、上記混合器制御部１１２は、強制的にソーラ温水側弁３１を全閉にする制御を行い、ソーラ温水の供給を停止させて限界温度を超える高温の混合水が給湯器７側に供給されないようにする。これによって万一の高温出湯が回避される。
【００５４】
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１では、図２に示すステップＳ２０６でのＦＢ制御方式を採るとき混合水温度が混合設定温度として追い加熱用温度となるようにＦＢ制御するものであったが、この実施の形態２では、上記ＦＢ制御方式を採るときソーラ温水温度センサ４１が正常に機能していれば、そのときのソーラ温水温度が給湯設定温度より高いか低いかによって上記混合設定温度を決定するようにしたものである。
【００５５】
この実施の形態２による湯水混合ユニット１は、基本的には図１に示す上記実施の形態１と同様の構成、機能を有し、図２、図３に示すフローチャートに従って動作するが、図２中のステップＳ２０６のＦＢ制御方式を採るとき、図４のフローチャートに示す以下の動作を実行する。
【００５６】
すなわち、図４を参照して、上記ＦＢ制御方式を採るとき、まず、ステップＳ４０１において、上記温度センサ監視部１１４はソーラ温水温度センサ４１が正常に機能しているか否か判別する。ソーラ温水温度センサ４１が正常に機能している場合は、ステップＳ４０２において、上記温度センサ監視部１１４はソーラ温水温度センサ４１で検知するソーラ温水の温度が給湯リモコン７１での給湯設定温度より高いか否か比較する。この比較の結果、ソーラ温水温度が給湯設定温度より高かった場合は、ステップＳ４０３において、上記混合器制御部１１２は、混合水温度が混合設定温度として上記給湯設定温度となるように上記混合器３に対してＦＢ制御する。また、このＳ４０３でのＦＢ制御の間はコントローラ１１の通信部１１１から給湯器７の給湯コントローラ７２に対して燃焼不要信号を送出し、給湯器７の燃焼動作を阻止する。
【００５７】
このように混合水の温度を収束すべき混合設定温度として給湯設定温度とするのは、ソーラ温水温度が給湯設定温度より高い場合は給湯器７を燃焼動作させることなくソーラ温水に冷水を混合すれば給湯設定温度の湯を得ることができるので、この場合は太陽熱温水器５でのソーラ温水を多く利用するためである。
【００５８】
一方、上記ステップＳ４０１において上記温度センサ監視部１１４がソーラ温水温度センサ４１の故障を検知（Ｓ４０１でＮｏ）していたり、上記ステップＳ４０２において上記温度センサ監視部１１４にてソーラ温水温度が給湯設定温度より低いと判別（Ｓ４０２でＮｏ）していた場合は、ステップＳ４０４において、上記混合器制御部１１２は、混合水温度が混合設定温度として追い加熱用温度となるように上記混合器３に対してＦＢ制御する。すなわち、この追い加熱用温度は、上記給湯設定温度から給湯器７での燃焼動作による上昇温度分を差引いた値であるから、温度情報のうちソーラ温水温度がわかっていなくても給湯設定温度がわかっていれば求められるのでソーラ温水温度センサ４１が故障していても決定でき、しかも、この追い加熱用温度は、給湯設定温度よりも常に低い値であるから、給湯設定温度を超える混合水が給湯器７側へ供給されることもなく安全性を確保できる。従って、上記ステップＳ４０１の判断でソーラ温水温度センサ４１が故障とされた場合は混合設定温度を追い加熱用温度とした。また、ソーラ温水温度センサ４１が正常に機能していてもソーラ温水温度が給湯設定温度より低い場合は給湯器７を燃焼動作させて混合水を追い加熱する必要があるので、上記ステップＳ４０２の判断でソーラ温水温度が給湯設定温度より低いとされた場合は混合設定温度を追い加熱用温度とした。なお、上記追い加熱用温度は、上記実施の形態１で説明したとおりコントローラ１１の追い加熱用温度演算部１１５によって求められる。
【００５９】
以上のように、実施の形態２によれば、混合水温度センサ４３の他にソーラ温水温度センサ４１も正常に機能し（冷水温度センサ４２だけの故障）、ソーラ温水温度が給湯設定温度より高いと認識される場合はＦＢ制御によって混合水の温度を収束させるべき混合設定温度を給湯設定温度とするので、この場合は多くのソーラ温水を利用するから太陽熱温水器５のソーラ温水をより一層有効活用できる。
【００６０】
ところで、上記ＦＢ制御（Ｓ４０３、Ｓ４０４）は上記実施の形態１と同様に行われるが、このＦＢ制御を開始するときの上記混合器３のソーラ温水側弁３１および冷水側弁３２の開度位置としてソーラ温水温度が給湯設定温度より低いと判断された場合は（Ｓ４０２でＮｏ）、ソーラ温水側弁３１を全開にし冷水側弁３２を全閉にするか、あるいはソーラ温水側弁３１に比して冷水側弁３２を小さくしてからＦＢ制御を開始するようにしてもよい。この場合、ソーラ温水量を冷水量よりも多くした混合割合からＦＢ制御を開始するので、このＦＢ制御ではソーラ温水量に対する冷水量の割合を徐々に増やす方向での制御となる。そして、ソーラ温水温度が給湯設定温度より低いので、このＦＢ制御によって最終的に混合水の温度が混合設定温度に収束されるまでの間に、上記給湯設定温度を超える高温の混合水が給湯器７側へ供給されることがなく安全性を確保でき、しかも、太陽熱温水器５のソーラ温水を優先的に多く使用して行くこととなるので、ソーラ温水の一層の有効活用を図ることができる。
【００６１】
なお、本発明は、上記各実施の形態１、２のみには限定されない。例えば、上記混合水温度センサ４３が故障していても上記ハイカットサーミス４４が正常に機能していれば、この正常なハイカットサーミス４４が故障した混合水温度センサ４３に代わって混合水の温度を検知し、これによって、上記ＦＢ制御方式を行わせるようにしてもよい。すなわち、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２０５で「Ｎｏ」の判断のとき温度センサ監視部１１４にてハイカットサーミス４４が正常に機能しているか否かを判断し、ハイカットサーミス４４が正常に機能している場合は制御動作をステップＳ２０６のＦＢ制御方式へ移行させ、ハイカットサーミス４４が正常に機能しておらず故障していた場合は制御動作をステップＳ２０７の水固定動作へ移行させるようにする。
【００６２】
また、図２中のステップＳ２０３において各種温度センサ４１，４２，４３の故障が検出された場合（Ｓ２０３で「Ｎｏ」のとき）、これら温度センサ４１，４２，４３の故障の旨を報知するようにしてもよい。この場合、コントローラ１１の通信部１１１を通じて給湯器７の給湯リモコン７１にてブザーや表示等による報知を行うようにしてもよく、また、上記表示に際してどの温度センサ４１，４２，４３が故障しているのかがわかるような個別表示を行うようにしてもよい。
【００６３】
また、図１に示した湯水混合ユニット１の構成例では、ソーラ温水路２１において常閉式の開閉弁３３（電磁弁等）を備えたものとしたが、このような開閉弁３３を備えず、混合器３を迂回させて冷水路２２と混合水路２３とを直結するバイパス通路を設け、且つ、このバイパス通路に混合水路２３内の通水時には閉弁させるようにした常開式のバイパス開閉弁（電磁弁等）を具備したものとしてもよい。
【００６４】
また、図１に示した例では、混合器３として冷水側弁３２とソーラ温水側弁３１とを持つ２軸式とするが、単一の弁体を回動させて角度調節することによりソーラ温水路２１からのソーラ温水と冷水路２２からの冷水の混合割合を調整する１軸式のものでもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態１，２では、上記温水供給器として太陽熱温水器５を用いるが、これに限らず、例えば廃熱利用の温水器等その他種々の温水供給器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による湯水混合ユニットを用いた給湯システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態１の湯水混合ユニットにおける動作フローを示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ２０６におけるＦＢ制御方式のときのＦＢ制御フローを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態２の湯水混合ユニットにおける動作フローとしてＦＢ制御方式のときのＦＢ制御フローを示すフローチャートである。
【図５】従来のソーラ給湯システムの全体構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１湯水混合ユニット
２通水回路
３混合器
５太陽熱温水器
７給湯器
１０給水配管
１１コントローラ
２１ソーラ温水路
２２冷水路
２３混合水路
３１ソーラ温水側弁
３２冷水側弁
３３ソーラ温水開閉弁
４０水量センサ
４１ソーラ温水温度センサ
４２冷水温度センサ
４３混合水温度センサ
４４ハイカットサーミスタ
５６ソーラ温水配管
７１給湯リモコン
７２給湯コントローラ
７６入水配管
７７，７８通信線
１１１通信部
１１２混合器制御部
１１３開閉弁制御部
１１４温度センサ監視部
１１５追い加熱用温度演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hot and cold water mixing unit for connecting a hot water supply device composed of, for example, a solar water heater using natural energy or a water heater using waste heat to an auxiliary heat source device such as a water heater. In particular, the hot water / water mixing unit includes a control unit that performs feedforward (hereinafter, “FF”) control and feedback (hereinafter, “FB”) control of the mixing ratio of hot water from a hot water supply and cold water from a water supply source. This is a technology that enables the hot water in the hot water supply device to be used effectively even when the internal temperature sensor fails.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as shown in FIG. 5, a solar water heater B serving as a hot water supply device is connected to a hot water heater A of an auxiliary heat source unit by a hot water mixing unit C, and solar hot water from the solar water heater B is used for hot water supply. A hot water supply device is known.
[0003]
The hot water mixing unit C introduces and mixes solar warm water and cold water, and supplies the mixed water to the hot water heater A side. The hot water mixing unit C is disposed in the water flow circuit and is provided with the hot water and the cold water. And a controller 560 that receives the hot water set temperature in the hot water remote controller 550 of the hot water heater A from the hot water controller 530 and controls the operation of the mixer 561. The water flow circuit includes a solar hot water channel 566, a cold water channel 567, and a mixed water channel 568. In this water flow circuit, a solar hot water temperature sensor 563 for detecting the solar hot water temperature, a cold water temperature sensor 564 for detecting the cold water temperature, and a mixed water temperature sensor 565 for detecting the mixed water temperature are arranged. Temperature information detected by the sensor groups 563, 564, and 565 is input to the controller 560. Then, the controller 560 receives the hot water supply set temperature in the hot water remote controller 550, the solar hot water temperature, and the cold water temperature, and the opening degree of the solar hot water side valve and the cold water side valve in the mixer 561 is FF controlled. The opening degree in the mixer 561 is FB-controlled in response to the mixed water temperature. In this way, the mixed water in which the solar hot water and the cold water are mixed and adjusted has a desired mixed set temperature (if the hot water temperature is higher than the hot water set temperature, the hot water set temperature, and the hot water temperature is the hot water set temperature) If the temperature is lower, the temperature is set as the additional heating temperature obtained by subtracting the temperature rise due to combustion in the hot water heater from the set hot water temperature, and is sent to the hot water heater A side.
[0004]
By the way, when any of the various temperature sensors 563, 564, 565 in the temperature sensor group fails in the FF control and FB control described above, the temperature information from the failed temperature sensor is taken in as it is. When the mixing ratio of the mixer 561 is controlled, the temperature of the mixed water coming out of the mixer 561 changes frequently, and there is a possibility that hot water supply according to the hot water supply set temperature requested by the hot water remote controller 550 cannot be performed.
[0005]
In order to solve such a problem, for example, there is one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-196983. In the conventional example described in this publication, when any of the solar hot water temperature sensor 563, the cold water temperature sensor 564, and the mixed water temperature sensor 565 in the water flow circuit fails, the controller 560 causes the solar cell temperature sensor 565 to operate with respect to the mixer 561. An operation command for fully closing the hot water side and fully opening the cold water side is output, and water is fixed so that only cold water is fed to the water heater A side. As a result, cold water, which is cold water but having a stable temperature, is sent to the water heater A side so that the water heater A can perform a normal combustion operation to obtain hot water having a preset hot water temperature. Can be done.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example, if any one of the various temperature sensors 563, 564, 565 fails, the controller 560 of the hot water / mixing unit C is simply controlled to perform the water fixing operation. If you can not use solar hot water. That is, even if a lot of solar hot water is secured in the solar water heater B, it is not used at all, and this solar hot water is not wasted at all, and the hot water heater A also has unnecessary energy consumption such as gas consumption due to combustion operation. Is made. In particular, when the hot water temperature of the solar water is higher than the set temperature of the hot water supply, the hot water at the hot water supply set temperature can be supplied without performing the combustion operation in the hot water heater A, but the water is fixed without using the solar hot water. In addition, the combustion operation of the water heater A causes a large energy loss.
[0007]
In view of the above circumstances, the present invention realizes stable hot water supply using hot water of a hot water supply device by a normal temperature sensor that does not fail even if any of various temperature sensors in the hot water mixing unit fails. Let's make it an issue.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, if at least the temperature of the mixed water can be recognized normally, it is possible to stabilize the mixed water at the target mixed set temperature (hot water supply set temperature or additional heating temperature) by FB control on the mixer. It was made.
[0009]
(1) The invention according to claim 1 is a hot / cold water mixing unit for connecting a hot water supply device to an auxiliary heat source machine, introducing and mixing hot water and cold water, and this mixed water is supplied to the auxiliary heat source machine side. A water flow circuit to be supplied, a mixer that is disposed in the water flow circuit and determines a mixing ratio of the hot water and the cold water based on the opening degree of the hot water side valve and the cold water side valve, and in the water flow circuit, A temperature sensor group having a hot water temperature sensor for detecting the temperature of the hot water, a cold water temperature sensor for detecting the temperature of the cold water, and a mixed water temperature sensor for detecting the temperature of the mixed water, detected temperature information from the temperature sensor group and an auxiliary heat source A controller for receiving the hot water set temperature information from the hot water remote controller of the machine and controlling the opening state of the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer,
The above controller
A temperature sensor monitoring unit that monitors the output state of the temperature sensor group and determines whether the temperature is normally detected;
As a discrimination result of the temperature sensor monitoring unit, when all of the temperature sensor groups are functioning normally, an FF + FB control method is commanded to the mixer based on temperature information from the temperature sensor groups, Even if any of the temperature sensor groups fails, if the mixed water temperature sensor is functioning normally, the FB control method is applied to the mixer based on the mixed water temperature detected by the mixed water temperature sensor. And a mixer control unit that issues a water fixing operation command to the mixer when the mixed water temperature sensor has failed.
[0010]
According to the above configuration, when all of the temperature sensor groups are functioning normally, FF + FB control is performed on the mixer as in the conventional case. However, even if any of the temperature sensor groups fails, the mixed water When the temperature sensor is functioning normally, the mixer is FB-controlled based on the mixed water temperature information from the mixed water temperature sensor, and mixing of hot water and cold water is continued. In this case, the opening degree of the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer by FB control so that the actual mixed water temperature detected by the mixed water temperature sensor coincides with the mixed set temperature to be sent to the auxiliary heat source machine side. Is adjusted. By this FB control, the mixed water temperature is converged to the mixed set temperature, so that the mixed water having a constant mixed set temperature is supplied to the auxiliary heat source unit, and stable hot water supply is continued.
[0011]
On the other hand, when the mixed water temperature sensor fails, the above FB control cannot be performed. However, if both the hot water temperature sensor and the cold water temperature sensor are functioning normally, the mixer can be controlled by FF control based on the temperature information of these temperature sensors. It is possible to determine the opening degree of the hot water side valve and the cold water side valve. However, in this case, if there is a water pressure difference fluctuation between the hot water passage from the hot water supply device and the cold water passage from the water supply source, the opening degree of the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer is set to a fixed position by FF control. Even so, the mixing ratio of hot water and cold water will change. Then, since the temperature of the mixed water also fluctuates, the mixed water at a constant temperature cannot be supplied to the auxiliary heat source machine side, and stable hot water supply cannot be performed. Therefore, when the mixed water temperature sensor fails, water is fixed so that the warm water side valve of the mixer is fully closed and the cold water side valve is fully opened, and cold water at a constant temperature is used for the auxiliary heat source unit. I tried to supply. As a result, a normal combustion operation is performed on the auxiliary heat source machine side to convert the cold water into hot water at the hot water supply set temperature, thereby performing stable hot water supply.
[0012]
(2) In the invention according to claim 2, in the hot water / water mixing unit (invention 1), the mixer control unit opens the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer when commanding the FB control method. The FB control is started from the current position as the degree position.
As a result, before and after failure of various temperature sensors, the mixer can be controlled with a small amount of FB control as long as there is no significant fluctuation in the hot water supply set temperature, hot water temperature, or water pressure difference between the hot water side and cold water side of the water flow circuit. . Therefore, during the use of hot water, the mixed water can be continuously supplied to the auxiliary heat source machine side while maintaining the constant mixing set temperature as before the failure of various temperature sensors.
[0013]
(3) According to a third aspect of the present invention, in the hot water / water mixing unit (Claim 1), the mixer control unit opens the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer when commanding the FB control method. As a temperature position, the hot water side valve is fully closed and the cold water side valve is fully opened, or the FB control is started after the cold water side valve is made larger than the hot water side valve.
As a result, the FB control is started from only the cold water or the mixing ratio in which the amount of cold water is larger than the amount of hot water. In this case, the control in the direction of gradually increasing the ratio of the hot water to the cold water. Therefore, high-temperature mixed water exceeding the above-mentioned mixed set temperature is not supplied to the auxiliary heat source unit until it is finally converged to the mixed set temperature by this FB control.
[0014]
(4) The invention according to claim 4 is the above hot water / water mixing unit (claim 1 or 2),
The mixer controller is
When the FB control method is commanded, the temperature of the mixed water detected by the mixed water temperature sensor is the additional heating temperature obtained by subtracting the temperature rise due to the combustion operation in the auxiliary heat source unit from the hot water supply set temperature as the mixed set temperature. So that the above FB control is performed,
When the FB control method is commanded, the temperature sensor monitoring unit recognizes that the hot water temperature sensor is functioning normally, and the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor is the hot water supply set temperature in the hot water remote controller. When the temperature is higher, the FB control is performed so that the temperature of the mixed water detected by the mixed water temperature sensor becomes the hot water supply set temperature as the mixed set temperature.
In the above configuration, the additional heating temperature is basically used as the mixing set temperature for converging the temperature of the mixed water when the FB control is performed. This is because the additional heating temperature is a value obtained by subtracting the temperature rise due to the combustion operation in the auxiliary heat source machine from the hot water supply set temperature, so even if the hot water temperature is not specifically known in the temperature information, Since it is obtained if the temperature is known, it can be determined even if the hot water temperature sensor is broken. In addition, since this additional heating temperature is always lower than the hot water supply set temperature, in this case, it is possible to ensure safety without supplying mixed water exceeding the hot water supply set temperature to the auxiliary heat source machine side.
On the other hand, only when it is recognized that the hot water temperature sensor functions normally and the hot water temperature is higher than the hot water supply set temperature, the mixed set temperature is set as the hot water supply set temperature. This is because when the hot water temperature is higher than the hot water supply set temperature, hot water at the hot water supply set temperature can be obtained without causing the auxiliary heat source machine to perform a combustion operation. In such a case, a large amount of hot water is used in the hot water supply device. It is. In this FB control, a combustion unnecessary signal may be sent from the controller to the auxiliary heat source machine side.
[0015]
(5) The invention according to claim 5 is the hot water mixing unit (invention 4), wherein the mixer control unit instructs the FB control method, and the temperature sensor monitoring unit performs the hot water temperature. When the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor is lower than the hot water set temperature of the hot water remote controller when the sensor is recognized as functioning normally, the opening positions of the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer are The FB control is started after the hot water side valve is fully opened and the cold water side valve is fully closed, or the cold water side valve is made smaller than the hot water side valve.
The said structure means the case where only a cold water temperature sensor fails. In this case, when the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor is lower than the hot water supply set temperature of the hot water remote controller, the FB control is started from only the hot water or the mixing ratio in which the hot water amount is larger than the cold water amount. In the FB control, the ratio of the cold water to the hot water is gradually increased. That is, since the hot water temperature is lower than the hot water supply set temperature, high-temperature mixed water exceeding the hot water supply set temperature is supplied to the auxiliary heat source machine side until it finally converges to the mixed set temperature by this FB control. In addition, it is possible to preferentially use a large amount of hot water from the hot water supply device.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, even if any one of the temperature sensor groups fails, if the mixed water temperature sensor is functioning normally, the FB control method is adopted and hot water and cold water are used. Mixing is continued and water is fixed only with cold water only when the mixed water temperature sensor has failed. Therefore, even if the temperature sensor group fails, if the mixed water temperature sensor does not fail, the mixing of hot water and cold water is continued by the FB control method, so it is effectively used without wasting hot water in the hot water supply device. can do.
[0017]
Moreover, according to the invention which concerns on Claim 2, since the temperature fluctuation by this failure does not arise before and after failure of various temperature sensors in hot water use use, stable hot water supply can be continued without a sense of incongruity.
[0018]
Moreover, according to the invention which concerns on Claim 3, it can prevent reliably that it becomes high temperature hot water before it finally converges to mixing preset temperature by FB control.
[0019]
Further, according to the invention of claim 4, since the mixing set temperature is basically set as the additional heating temperature in the FB control method, high temperature hot water can be avoided and stable hot water supply can be realized, and a hot water temperature sensor is also provided. When it is functioning normally and the hot water temperature is recognized to be higher than the hot water supply set temperature, the hot water supply temperature can be used more effectively because the mixed set temperature is set as the hot water supply set temperature and a large amount of hot water is used.
[0020]
According to the fifth aspect of the present invention, when only the cold water temperature sensor fails and the hot water temperature is lower than the hot water supply set temperature, the hot water of the hot water supply device is preferentially used. The hot water from the hot water supply device can be effectively used without waste.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following embodiments, a solar hot water supply system in which a solar water heater is connected as a hot water supply device to a hot water supply device as an auxiliary heat source device by the hot water mixing unit of the present invention will be described as an example.
[0022]
<Embodiment 1>
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a solar hot water supply system. First, with reference to FIG. 1, it demonstrates from the structure of each part of this solar hot-water supply system.
[0023]
(Solar water heater)
As the solar water heater 5, various known ones can be used. However, in the case shown in FIG. 1, a circulation path 52 drawn out from a heat collector 50 that absorbs solar heat is led into a hot water storage tank 51, and a pump (not shown) is used. The liquid medium in the circulation path 52 is circulated, and the cold water supplied into the hot water storage tank 51 through the solar water supply path 55 attached to the bottom of the hot water storage tank 51 is heat-exchanged and heated to the solar hot water. It is made to take out sequentially from the warmest place of the upper layer through the solar hot water piping 56 attached to the top part.
[0024]
(Water heater)
Various known hot water heaters 7 can be used. In the case shown in FIG. 1, a heat exchanger (not shown) having a burner or the like in the main body 70 and a hot water heater for controlling the operation of the hot water heater 7 are used. The hot water remote controller 71 is provided with a controller 72, and has various operation units (running switch, hot water temperature setting device, hot water bath switch / remembrance switch, combustion display unit, etc.) outside the main body 70. 72 and a signal line 78 connected to each other. The heat exchanger is connected to a water inlet pipe 76 connected to the hot water / water mixing unit 1 and a hot water outlet pipe 74 having a faucet 75 at the end, and a forward pipe 82 and a return pipe 83 led to the bathtub 81. It is connected. The heat exchanger heats and heats the water flowing through the water inlet pipe 76 and the return pipe 83. In addition, a temperature sensor may be provided in the incoming water pipe 76, the hot water outlet pipe 74, the outgoing pipe 82 and the return pipe 83, and a pump and a water amount sensor are provided in the incoming water pipe 76 and the outgoing pipe 82. May be.
[0025]
(Hot water mixing unit)
The hot water mixing unit 1 is a device that mixes solar hot water of the solar water heater 5 and cold water such as tap water as a water supply source to form mixed water, and feeds this mixed water into the inlet pipe 76 of the hot water heater 7. The main components are a water flow circuit 2 through which solar hot water, cold water, and mixed water are passed, a mixer 3 that adjusts mixing of solar hot water and cold water, and a controller 11 that controls the operation of the hot water mixing unit 1. Is provided.
[0026]
The water flow circuit 2 is connected to the solar hot water pipe 56 of the solar water heater 5 so as to allow solar hot water to pass therethrough, and the water supply pipe branched from the downstream of the pressure reducing valve 61 of the water supply path 60 of the water supply source. 10 is connected to a cold water passage 22 through which cold water such as tap water is passed, and the solar hot water passage 21 and the cold water passage 22 are joined together and connected to a water inlet pipe 76 of the water heater 7 so that the hot water and the cold water are supplied. And a mixed water channel 23 through which mixed water obtained by mixing is mixed.
[0027]
The solar hot water passage 21 is provided with a solar hot water on-off valve 33 and a solar hot water temperature sensor 41 for detecting the temperature of the solar hot water flowing in the solar hot water passage 21, and the cold water passage 22 has cold water flowing in the cold water passage 22. A cold water temperature sensor 42 for detecting the temperature of the mixed water 23 is disposed, and the mixed water channel 23 has a water amount sensor 40 for detecting the flow of the mixed water flowing in the mixed water channel 23 and the temperature of the mixed water flowing in the mixed water channel 23. A mixed water temperature sensor 43 and a high-cut thermistor 44 to detect are disposed. The solar hot water temperature sensor 41, the cold water temperature sensor 42, and the mixed water temperature sensor 43 are collectively referred to as a temperature sensor group. Further, this temperature sensor group is sometimes referred to as including the high-cut thermistor 44.
[0028]
The solar hot water on-off valve 33 is a normally closed type that employs, for example, an electromagnetic valve driven by a solenoid and closes when voltage supply to the solenoid is stopped. The solar hot water on-off valve 33 is controlled by the controller 11 and is opened when water flow in the mixed water channel 23 is detected.
[0029]
In the example shown in FIG. 1, the mixer 3 includes a solar hot water side valve 31 provided at a connection point with the solar hot water channel 21 and a cold water side valve 32 provided at a connection point with the cold water channel 22 in the mixed water channel 23. The two-shaft type is adopted, and mixed water at a desired temperature is obtained by adjusting the mixing of solar hot water and cold water by the mixer 3.
[0030]
In addition to controlling the operation of the hot water / water mixing unit 1, the controller 11 is connected to the hot water supply remote controller 71 and the hot water supply controller 72 of the hot water heater 7 through communication lines 77 and 78 and holds a communication function. The main configuration of the controller 11 is to adjust the opening degree of the communication unit 111 that transmits and receives information to and from the hot water controller 72 and the hot water remote controller 71, the solar hot water side valve 31 and the cold water side valve 32 of the mixer 3. Mixer control unit 112, open / close valve control unit 113 that performs open / close control of the solar hot water on / off valve 33, and temperature sensor monitoring unit that monitors the output states of the various temperature sensors 41 to 44 to determine whether or not they are functioning normally. 114, and a supplementary heating temperature calculation unit 115 that calculates a supplementary heating temperature as a set mixing temperature for determining the temperature of the mixed water.
[0031]
(Operation of hot water mixing unit)
Next, the operation of the hot and cold water mixing unit 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a control flow in the controller 11 in the hot water / water mixing unit 1.
[0032]
Referring to FIG. 2, when the operation switch of hot water supply remote controller 71 is turned on, the on information of the operation switch and the hot water supply set temperature information are communicated to controller 11, and in accordance with a command from mixer controller 112 of controller 11, mixer 3 The solar hot water side valve 31 is fully closed and the cold water side valve 32 is fully opened to stand by (S201). When the user opens the currant of the faucet 75 of the water heater 7 and water flow in the mixed water passage 23 is detected by the water amount signal from the water amount sensor 40 of the mixed water passage 23 or the hot water supply controller 72, the on-off valve control is performed. The solar hot water on-off valve 33 is opened by the command of the unit 113 and the supply of the solar hot water from the solar water heater 5 is started (S202). Then, in step S203, the temperature sensor monitoring unit 114 monitors the output state of the temperature sensor groups 41, 42, and 43 to determine whether or not the temperature is normally detected.
[0033]
And when all the temperature sensors 41, 42, and 43 of this temperature sensor group are functioning normally, it transfers to step S204 and the said mixer control part 112 uses the FF + FB control system with respect to the said mixer 3. Command mixing control. Thus, the mixer 3 performs FF + FB control based on the temperature information from the various temperature sensors 41, 42, 43 and the hot water supply set temperature information from the hot water remote controller 71.
[0034]
That is, first, by FF control, the mixing ratio of the cold water amount to the solar hot water amount obtained from the calculation formula (1) of FF = (Ts−Tset) / (Tset−Tin) (opening of the cold water side valve 32 / solar The solar hot water side valve 31 and the cold water side valve 32 of the mixer 3 are set to a temporary opening degree so that the opening degree of the hot water side valve 31 is satisfied. In the above formula (1), Ts is the temperature value of the solar hot water detected by the solar hot water temperature sensor 41, Tin is the temperature value of the cold water detected by the cold water temperature sensor 42, and Tset is the mixture to be supplied to the water heater 7. Water mixing set temperature value. The mixing set temperature (Tset) is obtained by the calculation function unit (including the additional heating temperature calculation unit 114) in the controller 11 and set in the mixer control unit 112. Specifically, When the solar hot water temperature is higher than the hot water set temperature, the hot water set temperature is set. When the solar hot water temperature is lower than the hot water set temperature, the temperature for additional heating is obtained by subtracting the temperature rise due to combustion in the water heater 7 from the hot water set temperature. Set to
[0035]
Here, the additional heating temperature is obtained by the additional heating temperature calculation unit 115 in the calculation function unit. Specifically, the amount of heat generated by the combustion operation (burner combustion) in the hot water heater 7 is determined by the water amount sensor 40 or Divide by the water quantity Q of the mixed water determined from the water quantity signal from the hot water controller 72 to obtain the rising temperature ΔT at which the mixed water of the above water quantity Q can be heated and heated (rising temperature ΔT = heat generation amount W / water quantity Q), This increase temperature ΔT is obtained by subtracting from the hot water supply set temperature S of the hot water remote controller 71 (the additional heating temperature MT = the hot water supply set temperature S−the increase temperature ΔT). The heating value W in the water heater 7 can be determined as appropriate, such as the minimum heating value of the burner in the heat exchanger or a specified heating value higher than the minimum heating value.
[0036]
When the solar hot water temperature is higher than the hot water supply set temperature, hot water of the hot water supply set temperature can be supplied through the hot water heater 7 by the hot water mixing unit 1 without causing the hot water heater 7 to perform the combustion operation. A combustion unnecessary signal may be sent from the communication unit 111 to the hot water controller 72 to forcibly block the combustion operation of the water heater 7.
[0037]
Then, following the FF control, the FB control causes the mixer 3 at the temporary opening to have a correction value obtained from the calculation formula (2) of FB = P (proportional control amount) + I (integral control amount). It is corrected repeatedly and the temperature of the mixed water is gradually converged to the mixed set temperature. The proportional control amount P is obtained from an arithmetic expression (3) of P = p × (1 + FF) × {(Tout−Tset) / (Tset−Tin)}, while the integral control amount I is calculated as I = I _n-1 It is calculated from the equation (4) of + i × (1 + FF) × {(Tout−Tset) / (Tset−Tin)}. Here, in the above formulas (3) and (4), Tout is the temperature value of the mixed water detected by the mixed water temperature sensor 43, p is a proportional constant, i is an integral constant, and FF is the FF control in the above formula (1). Amount.
[0038]
That is, the FB control is performed based on the deviation between the actual mixed water temperature Tout detected by the mixed water temperature sensor 43 and the set mixing set temperature Tset from the above formulas (3) and (4). Is the FB control of the mixing ratio in the mixer 3 so that the mixing set temperature Tset becomes equal to the set temperature Tset.
By the FF + FB control method as described above, the temperature of the mixed water from the hot water mixing unit 1 becomes the mixing set temperature and is supplied to the hot water heater 7.
[0039]
On the other hand, while the mixing control of the mixer 3 by the FF + FB control method is performed, the temperature sensor monitoring unit 114 always determines whether a failure has occurred in the various temperature sensors 41, 42, and 43 (S204 → S202). → S203) When a failure of any of the temperature sensors 41, 42, 43 is detected, the process proceeds to step S205, and then it is determined whether or not the mixed water temperature sensor 43 is functioning normally.
[0040]
At this time, if the mixed water temperature sensor 43 is functioning normally, the process proceeds to step S206, and the mixer controller 112 instructs the mixer 3 to perform mixing control by the FB control method. Accordingly, the mixer 3 performs FB control based on the mixed water temperature information detected by the mixed water temperature sensor 43 and the mixed set temperature. That is, the mixing ratio in the mixer 3 is FB controlled so that the mixed water temperature Tout becomes the mixed set temperature Tset based on the deviation between the actual mixed water temperature Tout detected by the mixed water temperature sensor 43 and the mixed set temperature Tset. The At this time, the solar hot water temperature sensor 41 in the solar hot water channel 21 may be out of order, so the mixed set temperature Tset is uniformly set to the additional heating temperature MT. Further, the mixer control unit 112 starts FB control from the current position as the opening positions of the solar hot water side valve 31 and the cold water side valve 32 of the mixer 3.
[0041]
That is, as shown in FIG. 3, in step S301, it is determined whether or not the mixed water temperature detected by the mixed water temperature sensor 43 by the temperature sensor monitoring unit 114 is equal to the mixed set temperature to be supplied to the water heater 7. If equal, the opening position of the mixer 3 is maintained at the current position by the mixer control unit 112 (S302).
[0042]
If the mixed water temperature is not equal to the mixed set temperature, in the comparison by the temperature sensor monitoring unit 114 in the next step S303, if the mixed water temperature is higher than the mixed set temperature, the mixer control unit 112 performs the step The FB control in S304 to S307 is performed.
[0043]
That is, the opening degree of the chilled water side valve 32 is increased by one level (for example, 1/10 of the maximum opening degree) until the chilled water side valve 32 is fully opened (S304, S305), and the chilled water side valve 32 is fully opened. However, if the mixed water temperature is higher than the set mixing temperature, the opening degree of the solar hot water side valve 31 is subsequently set to one level (for example, 10 minutes of the maximum opening degree) until the solar hot water side valve 31 is fully closed. 1) Decrease by steps (S306, S307). In addition, even if the cold water side valve 32 of the mixer 3 is finally fully opened and the solar hot water side valve 31 is fully closed and the water fixing operation is actually performed, the mixed water temperature is higher than the set mixing temperature. In this case, the temperature of the hot water supply device 7 is controlled so that the hot water becomes the hot water set temperature by the combustion operation control.
[0044]
On the other hand, in the comparison by the temperature sensor monitoring unit 114 in step S303, if the mixed water temperature is lower than the set mixing temperature, the mixer control unit 112 performs FB control in steps S308 to S311.
[0045]
That is, the opening degree of the solar hot water side valve 31 is increased by one level (for example, 1/10 of the maximum opening degree) until the solar hot water side valve 31 is fully opened (S308, S309). If the mixed water temperature is still lower than the set mixing temperature even when fully opened, the opening degree of the cold water side valve 32 is subsequently set to one level (for example, 10 minutes of the maximum opening degree) until the cold water side valve 32 is fully closed. 1) is decreased by 1 (S310, S311). In addition, even when the solar hot water side valve 31 of the mixer 3 is finally fully opened and the cold water side valve 32 is fully closed and the hot water fixing operation is actually performed, the mixed water temperature is lower than the set mixing temperature. The temperature of the hot water supply device 7 is controlled by the combustion operation control in the hot water supply device 7 so that the hot water becomes a hot water supply set temperature.
[0046]
As described above, even if one of the temperature sensor groups 41, 42, 43 fails, if the mixed water temperature sensor 43 is functioning normally, the FB control method is used to continue mixing the solar hot water and the cold water. By doing so, the solar hot water of the solar water heater 5 can be effectively utilized without being wasted.
[0047]
In the FB control, when the mixed water temperature detected by the mixed water temperature sensor 43 is higher than the set mixing temperature, first, the opening degree of the cold water side valve 32 is set to increase the amount of cold water without reducing the amount of solar water. When the mixed water temperature is lower than the set mixing temperature, first, the opening degree of the solar warm water side valve 31 is increased in order to increase the amount of solar warm water. This realizes FB control in the direction of using solar hot water to the maximum extent. Therefore, in this FB control, the solar hot water of the solar water heater 5 can be effectively utilized to the maximum without any further waste.
[0048]
When the mixer controller 112 instructs the FB control method in step S206 in FIG. 2, the opening position of the solar hot water side valve 31 and the cold water side valve 32 of the mixer 3 is changed from the current position to FB. The control is started, but this is performed after the solar hot water side valve 31 is fully closed and the cold water side valve 32 is fully opened, or the cold water side valve 32 is made larger than the solar hot water side valve 31. You may make it start FB control. Accordingly, the FB control starts from only the cold water in the mixer 3 or a mixing ratio in which the amount of cold water is larger than the amount of solar hot water. In this case, the ratio of the amount of solar hot water to the amount of cold water is gradually increased. The control will be in the direction of increasing. Therefore, until the mixed water finally converges to the set mixing temperature by this FB control, the high-temperature mixed water exceeding the above mixed set temperature is not supplied to the hot water heater 7 side. A fear can be avoided and safety can be further secured.
[0049]
Next, in FIG. 2, when it is determined that the mixed water temperature sensor 43 is out of order as a result of determination by the temperature sensor monitoring unit 114 in step S205, the process proceeds to step S207. In step S207, if the mixed water temperature sensor 43 has failed, the mixer control unit 112 and the on-off valve control unit 113 command the mixer 3 to perform a water fixing operation.
[0050]
That is, the on / off valve control unit 113 closes the solar hot water on / off valve 33 in the solar hot water passage 21, and the mixer control unit 112 fully closes the solar hot water side valve 31 of the mixer 3 and opens the cold water side valve 32. Fully open. Thereby, cold water having a constant temperature is supplied to the hot water heater 7 side.
[0051]
Even if the mixed water temperature sensor 43 fails, if both the solar hot water temperature sensor 41 and the cold water temperature sensor 42 are functioning normally, the mixer 3 is controlled by FF control based on the temperature information of these temperature sensors 41 and 42. It is possible to determine the opening degree of the solar hot water side valve 31 and the cold water side valve 32. However, when a water pressure difference fluctuation occurs between the solar hot water pipe 56 from the solar water heater 5 and the water supply pipe 10 from the water supply source, the opening degree of the solar hot water side valve 31 and the cold water side valve 32 of the mixer 3 is controlled by FF control. Even if it is set at a fixed position, the mixing ratio of solar hot water and cold water will change. In this case, since the mixed water temperature sensor 43 is out of order, the FB control based on the deviation between the actual mixed water temperature and the mixed set temperature cannot be performed. Therefore, since the fluctuation of the mixed water temperature is repeated, the mixed water at a constant temperature cannot be supplied to the hot water heater 7, and eventually stable hot water cannot be supplied. Therefore, when the mixed water temperature sensor 43 fails, the water heater 7 performs a normal combustion operation in the water heater 7 by uniformly fixing the mixer 3 to water and supplying cold water of constant temperature to the water heater 7 although it is cold water. The cold water is changed to hot water at a preset hot water supply temperature so that stable hot water supply is performed.
[0052]
As described above, according to the above-described embodiment, even when any of the temperature sensor groups 41, 42, and 43 fails, the FB control method is adopted when the mixed water temperature sensor 43 functions normally. The mixing of the solar hot water and the cold water is continued and the solar hot water from the solar water heater 5 is used. On the other hand, only cold water is fixed when the mixed water temperature sensor 43 fails. Therefore, if the mixed water temperature sensor 43 is not broken even if the temperature sensor groups 41, 42, and 43 are broken, the mixing of the solar hot water and the cold water is continued by the FB control method. It is possible to make the most effective use without wasting hot water.
[0053]
When the high-cut thermistor 44 detects a mixed water temperature exceeding a limit temperature (for example, 60 ° C.) during the above control operation, the on-off valve control unit 113 closes the solar hot water on-off valve 33 and The mixer controller 112 performs control to forcibly close the solar hot water side valve 31 to stop the supply of the solar hot water so that high-temperature mixed water exceeding the limit temperature is not supplied to the hot water heater 7 side. To do. This avoids any hot hot water.
[0054]
<Embodiment 2>
In the first embodiment, when the FB control method in step S206 shown in FIG. 2 is adopted, the FB control is performed so that the mixed water temperature becomes the additional heating temperature as the set mixing temperature. 2, if the solar hot water temperature sensor 41 is functioning normally when the FB control method is adopted, the mixed set temperature is determined depending on whether the solar hot water temperature at that time is higher or lower than the hot water supply set temperature. Is.
[0055]
The hot and cold water mixing unit 1 according to the second embodiment basically has the same configuration and function as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and operates according to the flowcharts shown in FIGS. When the FB control method in step S206 is adopted, the following operation shown in the flowchart of FIG. 4 is executed.
[0056]
That is, referring to FIG. 4, when the FB control method is adopted, first, in step S401, the temperature sensor monitoring unit 114 determines whether or not the solar hot water temperature sensor 41 is functioning normally. If the solar hot water temperature sensor 41 is functioning normally, in step S402, the temperature sensor monitoring unit 114 determines whether the temperature of the solar hot water detected by the solar hot water temperature sensor 41 is higher than the set hot water temperature of the hot water remote controller 71. Compare whether or not. If the solar hot water temperature is higher than the hot water supply set temperature as a result of the comparison, in step S403, the mixer control unit 112 causes the mixer 3 to set the mixed water temperature to the hot water supply set temperature as the mixed set temperature. FB is controlled. Further, during the FB control in S403, a combustion unnecessary signal is sent from the communication unit 111 of the controller 11 to the hot water supply controller 72 of the hot water heater 7 to block the combustion operation of the hot water heater 7.
[0057]
As described above, the hot water set temperature is set as the mixed set temperature at which the temperature of the mixed water should converge. When the solar hot water temperature is higher than the hot water set temperature, the cold water is mixed with the solar hot water without causing the hot water heater 7 to burn. This is because hot water at the hot water supply set temperature can be obtained, and in this case, the solar hot water in the solar water heater 5 is used in a large amount.
[0058]
On the other hand, in step S401, the temperature sensor monitoring unit 114 detects a failure of the solar hot water temperature sensor 41 (No in S401), or in step S402, the temperature hot water temperature is detected by the temperature sensor monitoring unit 114. If it is determined that the temperature is lower (No in S402), in step S404, the mixer control unit 112 sets the mixed water temperature to the mixing heater so that the mixed water temperature becomes the additional heating temperature. FB control. In other words, the additional heating temperature is a value obtained by subtracting the temperature rise due to the combustion operation in the water heater 7 from the hot water supply set temperature, so that the hot water supply set temperature is maintained even if the solar hot water temperature is not known in the temperature information. Since it can be determined if it is known, it can be determined even if the solar hot water temperature sensor 41 is out of order, and the additional heating temperature is always lower than the hot water supply set temperature. Safety can be secured without being supplied to the hot water heater 7 side. Therefore, when the solar hot water temperature sensor 41 is determined to be defective in the determination in step S401, the set mixing temperature is set as the additional heating temperature. Even if the solar hot water temperature sensor 41 is functioning normally, if the hot water temperature of the solar water is lower than the set hot water temperature, it is necessary to cause the hot water heater 7 to perform a combustion operation so as to follow and heat the mixed water. When the solar hot water temperature is lower than the hot water supply set temperature, the mixed set temperature is used as the heating temperature. The additional heating temperature is obtained by the additional heating temperature calculation unit 115 of the controller 11 as described in the first embodiment.
[0059]
As described above, according to the second embodiment, the solar hot water temperature sensor 41 functions normally in addition to the mixed water temperature sensor 43 (failure of only the cold water temperature sensor 42), and the solar hot water temperature is higher than the hot water supply set temperature. If it is recognized that the temperature of the mixed water to be converged by the FB control is set as the hot water supply temperature, in this case, a lot of solar hot water is used, so the solar hot water of the solar water heater 5 is more effective. Can be used.
[0060]
The FB control (S403, S404) is performed in the same manner as in the first embodiment. However, the opening positions of the solar hot water side valve 31 and the cold water side valve 32 of the mixer 3 when the FB control is started. If it is determined that the solar hot water temperature is lower than the hot water supply set temperature (No in S402), the solar hot water side valve 31 is fully opened and the cold water side valve 32 is fully closed, or compared with the solar hot water side valve 31. The FB control may be started after the cold water side valve 32 is made smaller. In this case, since the FB control is started from a mixing ratio in which the amount of solar hot water is larger than the amount of cold water, this FB control is a control in a direction of gradually increasing the ratio of the amount of cold water to the amount of solar hot water. Since the solar hot water temperature is lower than the hot water set temperature, the hot mixed water exceeding the hot water set temperature is heated until the temperature of the mixed water finally converges to the mixed set temperature by this FB control. 7 can be secured without being supplied to the side 7, and the solar hot water of the solar water heater 5 is preferentially used a lot, so that the solar hot water can be used more effectively. .
[0061]
The present invention is not limited to only the first and second embodiments. For example, even if the mixed water temperature sensor 43 is out of order, if the high cut thermis 44 is functioning normally, the temperature of the mixed water is detected instead of the mixed water temperature sensor 43 in which the normal high cut thermist 44 has failed. Thus, the FB control method may be performed. That is, in the flowchart of FIG. 2, when “No” is determined in step S205, the temperature sensor monitoring unit 114 determines whether the high cut thermist 44 is functioning normally, and the high cut thermist 44 functions normally. If so, the control operation is shifted to the FB control method in step S206, and if the high cut thermis 44 is not functioning normally and has failed, the control operation is shifted to the water fixing operation in step S207.
[0062]
Further, when a failure of various temperature sensors 41, 42, 43 is detected in step S203 in FIG. 2 (when “No” in S203), the fact that these temperature sensors 41, 42, 43 have failed is notified. It may be. In this case, notification by buzzer or display may be performed by the hot water remote controller 71 of the water heater 7 through the communication unit 111 of the controller 11, and which temperature sensor 41, 42, 43 has failed during the display. Individual display may be performed so that the user can know whether the user is present.
[0063]
Further, in the configuration example of the hot water mixing unit 1 shown in FIG. 1, the solar hot water passage 21 is provided with the normally closed on-off valve 33 (solenoid valve or the like). However, the on-off valve 33 is not provided. A normally open type bypass opening / closing valve provided with a bypass passage that bypasses the mixer 3 and directly connects the cold water passage 22 and the mixing water passage 23 and is closed when water flows through the mixing water passage 23. (Electromagnetic valve etc.) may be provided.
[0064]
In the example shown in FIG. 1, the mixer 3 is a two-shaft type having a cold water side valve 32 and a solar hot water side valve 31, but a solar valve is rotated to adjust the angle. A single-shaft type that adjusts the mixing ratio of the hot water from the hot water passage 21 and the cold water from the cold water passage 22 may be used.
[0065]
In the first and second embodiments, the solar water heater 5 is used as the hot water supply device. However, the present invention is not limited to this, and various other hot water supply devices such as a water heater using waste heat may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of a hot water supply system using a hot and cold water mixing unit according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation flow in the hot and cold water mixing unit according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing an FB control flow for the FB control method in step S206 of FIG. 2;
FIG. 4 is a flowchart showing an FB control flow when the FB control method is used as an operation flow in the hot and cold mixing unit according to the second embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram showing an overall configuration of a conventional solar hot water supply system.
[Explanation of symbols]
1 Hot water mixing unit
2 Water flow circuit
3 Mixer
5 Solar water heater
7 Water heater
10 Water supply piping
11 Controller
21 Solar heated waterway
22 Cold water channel
23 Mixed waterway
31 Solar hot water side valve
32 Cold water side valve
33 Solar hot water on-off valve
40 Water sensor
41 Solar hot water temperature sensor
42 Cold water temperature sensor
43 Mixed water temperature sensor
44 high cut thermistor
56 Solar hot water piping
71 Hot water remote control
72 Hot water controller
76 Inlet piping
77, 78 Communication line
111 Communication Department
112 Mixer controller
113 On-off valve controller
114 Temperature sensor monitoring unit
115 Temperature calculation unit for additional heating

Claims

A hot water mixing unit for connecting a hot water supply device to an auxiliary heat source machine, introducing and mixing hot water and cold water, and supplying the mixed water to the auxiliary heat source machine side, and the above water flow circuit A mixer for determining the mixing ratio of the hot water and the cold water based on the opening degree of the hot water side valve and the cold water side valve, a hot water temperature sensor for detecting the temperature of the hot water in the water flow circuit, and the cold water A temperature sensor group having a cold water temperature sensor for detecting the temperature of the water and a mixed water temperature sensor for detecting the temperature of the mixed water, temperature information detected from the temperature sensor group, and hot water set temperature information in the hot water remote controller of the auxiliary heat source machine And a controller for controlling the opening state of the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer,
The above controller
A temperature sensor monitoring unit that monitors the output state of the temperature sensor group and determines whether the temperature is normally detected;
As a discrimination result of the temperature sensor monitoring unit, when all of the temperature sensor groups are functioning normally, an FF + FB control method is commanded to the mixer based on temperature information from the temperature sensor groups, Even if any of the temperature sensor groups fails, if the mixed water temperature sensor is functioning normally, the FB control method is applied to the mixer based on the mixed water temperature detected by the mixed water temperature sensor. A hot and cold water mixing unit comprising: a mixer control unit that commands and issues an operation command to fix water to the mixer when the mixed water temperature sensor is out of order.

In the hot and cold water mixing unit according to claim 1,
The hot water / water mixing unit, wherein when the FB control method is commanded, the mixer control unit starts FB control from the current position as the opening positions of the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer.

In the hot and cold water mixing unit according to claim 1,
When the mixer control unit instructs the FB control system, the opening position of the hot water side valve and the cold water side valve of the mixer is fully closed and the cold water side valve is fully opened, or the hot water side valve is fully opened. A hot and cold water mixing unit, wherein the FB control is started after the cold water side valve is made larger than the valve.

In the hot and cold water mixing unit according to claim 1 or 2,
The mixer controller is
When the FB control method is commanded, the temperature of the mixed water detected by the mixed water temperature sensor is the additional heating temperature obtained by subtracting the temperature rise due to the combustion operation in the auxiliary heat source unit from the hot water supply set temperature as the mixed set temperature. So that the above FB control is performed,
When the FB control method is commanded, the temperature sensor monitoring unit recognizes that the hot water temperature sensor is functioning normally, and the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor is the hot water supply set temperature in the hot water remote controller. When the temperature is higher, the FB control is performed so that the temperature of the mixed water detected by the mixed water temperature sensor becomes the hot water supply set temperature as the mix set temperature.

In the hot and cold water mixing unit according to claim 4,
When the mixer controller commands the FB control method, the temperature sensor monitoring unit recognizes that the hot water temperature sensor is functioning normally, and the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor is When the temperature is lower than the hot water set temperature in the hot water remote controller, the hot water side valve and the cold water side valve of the above mixer are opened and the hot water side valve is fully opened and the cold water side valve is fully closed, or compared to the hot water side valve. Then, the hot water mixing unit is characterized in that the FB control is started after reducing the cold water side valve.