JP3726723B2 - Hot water system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽熱等の補助熱源によって生成された温水を蓄熱槽に貯留しておき、この温水を、上水と混合可能な給湯接続ユニットを介して、給湯器に送出するようにした給湯システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
補助熱源を利用した給湯システムとしては、例えば、太陽熱を利用して温水を生成する太陽熱利用温水器と給湯器とを組み合わせた給湯システムが従来から一般的に知られている。
【0003】
こういった、給湯システムでは、太陽熱を利用して生成された温水を貯留する蓄熱槽を備えている太陽熱利用温水器と給湯器とが、給湯接続ユニットを介して接続されており、給湯時には、太陽熱利用温水器の蓄熱槽に貯留された温水が給湯接続ユニットを介して給湯器に送出されるが、給湯接続ユニットは、蓄熱槽に貯留された温水を単に給湯器に送出するだけではなく、必要に応じて、蓄熱槽から送出される温水に上水を混合した状態で給湯器に送出することができるように、給湯接続ユニットには、全開で蓄熱槽から送出された温水のみを給湯器に送出し、全閉で上水のみを給湯器に送出する混合調節弁が搭載されている。
【0004】
従って、給湯器に対して設定された給湯設定温度以上の温水が蓄熱槽に貯留されている場合は、給湯接続ユニットの混合調節弁が、蓄熱槽から送出される給湯設定温度以上の温水と上水とを適宜混合することによって、目標温度である給湯設定温度の温水を生成し、これを給湯器に送出する。一方、給湯設定温度以上の温水が蓄熱槽に貯留されていない場合は、給湯接続ユニットの混合調節弁が、蓄熱槽から送出される給湯設定温度を下回る温水を、上水と適宜混合することによって、目標温度である固定温度まで強制的に下げた状態で給湯器に送出し、給湯器のバーナーを燃焼させることによって給湯設定温度の温水を生成することになる。
【0005】
ところで、こういった給湯システムにおいて、例えば、蓄熱槽と給湯接続ユニットとを接続する配管経路を遮断するバルブ等を開け忘れたり、何らかの理由で蓄熱槽内が空になっているために、蓄熱槽から給湯接続ユニットに温水を全く送出することができないような状態で給湯運転を行うと、目標温度の温水を生成しようとして混合調節弁が全開側に開いていくが、蓄熱槽からは温水が供給されないので、給湯器への温水の送出量が減少し、給湯器の最小作動水量以下まで低下する。
【0006】
このように給湯器への温水の送出量が給湯器の最小作動水量以下まで低下すると、給湯が停止されたと認識して、混合調節弁が給湯停止時の待機位置である半開状態になるので、再び、上水が給湯器に送出され始め、同様の動作を繰り返すことによって、混合調節弁がハンチング動作を起こすようになり、正常に給湯運転を行うことができなくなる。
【0007】
従って、従来の給湯システムでは、こういった混合調節弁のハンチング動作が発生した場合は、蓄熱槽から温水を供給することができない状態になっていると判断し、混合調節弁を強制的に全閉にして上水のみを給湯器に送出することによって、蓄熱槽に貯留された温水を利用しない給湯運転を行うようになっている。
【0008】
また、給湯接続ユニットの構成によっては、蓄熱槽から給湯接続ユニットに温水を送出することはできるが、断水等によって上水を給湯接続ユニットに送出することができないような場合にも、同様の状態に陥る可能性があり、そういった場合には、混合調節弁のハンチング動作を捉えて、混合調節弁を強制的に全閉にすることによって、給湯運転を強制的に停止させることが考えられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような混合調節弁のハンチング動作は、蓄熱槽から給湯接続ユニットに温水を送出することができない場合や、断水等によって給湯接続ユニットに上水を送出することができない場合にだけ起こるのではなく、カラン操作等によっても同様の状態が発生する可能性があるので、混合調節弁のハンチング動作を捉えて混合調節弁を強制的に全閉にしてしまうと、給湯システム自体が正常に作動することができる状態であっても、カラン操作等によって混合調節弁がハンチング動作を起こしたような場合には、運転状態をリセットするまでの間、蓄熱槽に貯留された温水を有効に利用して給湯運転を行うことができなくなるといった問題がある。
【0010】
そこで、この発明の課題は、上述したようなシステム異常だけを確実に検知してこれに対処することのできる給湯システムを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明は、主熱源としての給湯器と、補助熱源によって生成された温水を貯留する蓄熱槽と、前記蓄熱槽から送出された温水に必要に応じて上水を混合することで目標温度の温水を前記給湯器に送出する混合調節弁が搭載された給湯接続ユニットとを備え、前記混合調節弁は、全開で前記蓄熱槽から送出された温水のみを前記給湯器に送出し、全閉で上水のみを前記給湯器に送出するようになっている給湯システムにおいて、前記混合調節弁がハンチング動作を行っているときの前記給湯接続ユニットから送出される温水の温度が、上水温度に所定温度を加算した判定基準温度以下であるときに、前記蓄熱槽から前記給湯接続ユニットに温水を送出不能な状態であると判定し、前記蓄熱槽から前記給湯接続ユニットに温水を送出不能な状態であると判定した場合は、前記混合調節弁を強制的に全閉にするようにしたのである。
【0012】
蓄熱槽から給湯接続ユニットに温水を送出することができないような状態では、混合調節弁がハンチング動作を行っているときに給湯接続ユニットから送出される温水の温度が上水の温度に近づくので、上述した給湯システムのように、混合調節弁のハンチング動作だけでなく、混合調節弁がハンチング動作を行っているときの給湯接続ユニットから送出される温水の温度が、上水温度に所定温度を加算した判定基準温度以下であるときに、蓄熱槽から給湯接続ユニットに温水を送出不能な状態であると判定するようにしておくと、混合調節弁のハンチング動作のみを捕らえて混合調節弁を強制的に全閉にするようにした従来の給湯システムとは異なり、カラン操作等に基づく混合調節弁のハンチング動作を識別することが可能となり、蓄熱槽から給湯接続ユニットに温水を送出することができないような状態である場合にだけ、蓄熱槽に貯留された温水を利用しない給湯運転に切り替えることができる。
【0014】
特に、請求項2に係る発明の給湯システムのように、前記混合調節弁がハンチング動作を行っているときの前記給湯接続ユニットから送出される温水の温度が、上水温度に所定温度を加算した判定基準温度以下であっても、前記混合調節弁が全開状態を所定時間以上維持しているときは、前記蓄熱槽から前記給湯接続ユニットに温水を送出可能な状態であると判定するようにしておくと、蓄熱槽に貯留されている温水の温度が上水の温度に近いような場合でも、カラン操作等に基づく混合調節弁のハンチング動作を識別することが可能となるので、判定精度が向上するという効果が得られる。
【0015】
また、蓄熱槽から給湯接続ユニットに温水を送出不能な状態であると判定し、混合調節弁を強制的に全閉にした後は、請求項3に係る発明の給湯システムのように、前記給湯器の運転スイッチを操作することによって運転状態をリセットした時点、または、運転状態をリセットすることなく所定時間が経過した時点で、前記混合調節弁を通常の制御状態に復帰させるようにすればよい。
【0016】
また、上記の課題を解決するため、請求項4に係る発明は、主熱源としての給湯器と、補助熱源によって生成された温水を貯留する蓄熱槽と、前記蓄熱槽から送出された温水に必要に応じて上水を混合することで目標温度の温水を前記給湯器に送出する混合調節弁が搭載された給湯接続ユニットとを備え、前記混合調節弁は、全開で前記蓄熱槽から送出された温水のみを前記給湯器に送出し、全閉で上水のみを前記給湯器に送出するようになっている給湯システムにおいて、前記蓄熱槽から送出される温水の温度が目標温度以上であって、前記混合調節弁がハンチング動作を行っているときの前記給湯接続ユニットから送出される温水の温度が、目標温度に所定温度を加算した判定基準温度以上であるときに、前記給湯接続ユニットに上水を送出不能な状態であると判定し、前記給湯接続ユニットに上水を送出不能な状態であると判定した場合は、前記混合調節弁を強制的に全閉にするようにしたのである。
【0017】
給湯接続ユニットに上水を送出することができないような状態では、混合調節弁がハンチング動作を行っているときに給湯接続ユニットから送出される温水の温度が、蓄熱槽から送出される温水の温度に近づくので、上述した給湯システムのように、混合調節弁のハンチング動作だけでなく、蓄熱槽から送出される温水の温度が目標温度以上であって、混合調節弁がハンチング動作を行っているときの給湯接続ユニットから送出される温水の温度が、目標温度に所定温度を加算した判定基準温度以上であるときに、給湯接続ユニットに上水を送出不能な状態であると判定するようにしておくと、混合調節弁のハンチング動作のみを捕らえて混合調節弁を強制的に全閉にするようにした従来の給湯システムとは異なり、カラン操作等に基づく混合調節弁のハンチング動作を識別することが可能となり、給湯接続ユニットに上水を送出することができないような状態である場合にだけ、給湯運転を強制的に停止させることができる。
【0019】
また、給湯接続ユニットに上水を送出不能な状態であると判定し、混合調節弁を強制的に全閉にした後は、請求項5に係る発明の給湯システムのように、前記給湯器の運転スイッチを操作することによって、運転状態をリセットした場合に限り、前記混合調節弁を通常の制御状態に復帰させるようにしておくことが望ましい。
【0020】
この場合は、蓄熱槽から給湯接続ユニットに温水を送出不能な状態であると判定し、混合調節弁を強制的に全閉にした場合とは異なり、全く給湯ができない状態になるので、カランを開いた状態で給湯が停止されている場合があり、そのような場合に、所定時間経過後に自動的に混合調節弁を通常の制御状態に復帰させると、ユーザの意図に反して蓄熱槽に貯留された高温の温水がカランから送出されるおそれがあるからである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、補助熱源として太陽熱を利用した給湯システム1の概略構成を示している。この給湯システム1は、同図に示すように、太陽熱利用温水器10と給湯器30とが給湯接続ユニット20を介して接続されたものであり、太陽熱利用温水器10によって生成された温水が給湯接続ユニット20を介して給湯器30に送出されるようになっている。
【0022】
前記太陽熱利用温水器10は、ソーラー熱交換器11と密閉式の蓄熱槽14とを備えており、蓄熱槽14には、その下端部に上水を供給するための給水管15が接続されていると共に、上端部には貯留された温水を給湯接続ユニット20に送出するための温水供給管16が接続されている。
【0023】
前記ソーラー熱交換器11には、その入口側と出口側とを接続するソーラー配管12によって熱媒体の循環経路が形成されており、このソーラー配管12は、部分的に蓄熱槽14内に導入された熱交換部13を有している。従って、ソーラー熱交換器11によって加熱された熱媒体は、ソーラー配管12を通って蓄熱槽14内に導かれ、熱交換部13で蓄熱槽14内の水と熱交換を行うことで、蓄熱槽14内に温水が生成されるようになっている。
【0024】
前記給湯接続ユニット20は、同図に示すように、給水管22を介して供給される上水と、蓄熱槽14から温水供給管16を介して供給される温水とを、必要に応じて混合する混合調節弁21を備えており、蓄熱槽14から送出された温水は、そのまま又は上水と適宜混合された状態で混合調節弁21の出口側に接続された温水配管23を介して給湯器30に送出され、給湯器30の熱交換器31を通って給湯されるようになっている。なお、混合調節弁21は、全開状態で、蓄熱槽14から温水供給管16を介して送出される温水のみを給湯器30に送出し、逆に、全閉状態では、給水管22を介して供給される上水のみを給湯器30に送出するようになっている。
【0025】
また、給水管22と温水配管23とは、通電時に全閉となるダイヤフラム方式の電磁弁25が設置されたバイパス管24を介して相互に接続されており、混合調節弁21に接続された温水供給管16及び温水配管23には、蓄熱槽14から送出される温水の温度(以下、入湯温度という。)Tsを検出するための入湯温度センサ26、給湯接続ユニット20に送出される上水の温度(以下、上水温度という。)Twを検出するための上水温度センサ27及び給湯接続ユニット20から送出される温水の温度(以下、出湯温度という。)Toを検出するための出湯温度センサ28が設置されている。
【0026】
前記給湯接続ユニット20及び給湯器30には、シリアルインターフェースを介して相互に通信可能なコントローラ20a、30aがそれぞれ搭載されていると共に、給湯器30の操作リモコン40には、シリアルインターフェースを介して給湯器30のコントローラ30aと相互に通信可能なコントローラ40aが搭載されており、これらのコントローラ20a、30a、40aが相互に連携をとりながら、給湯システム1の運転動作を統括的に制御している。
【0027】
給湯接続ユニット20のコントローラ20aには、入湯温度センサ26、上水温度センサ27及び出湯温度センサ28からの温度検出信号が入力されると共に、操作リモコン40によって設定された給湯設定温度Te及び運転スイッチ信号、バーナー燃焼信号、最低作動水量以上の水流を検知してONする水流信号等が給湯器30のコントローラ30aから送信されるようになっており、これらの温度検出信号及び給湯設定温度Teに基づいて、給湯接続ユニット20のコントローラ20aが混合調節弁21を制御するようになっている。
【0028】
蓄熱槽14から送出される温水の温度、即ち、入湯温度センサ26によって検出された入湯温度Tsが給湯設定温度Te以上の場合は、給湯器30のバーナーを燃焼させなくても、上水を適宜混合することによって給湯設定温度Teの温水を供給することができるので、給湯接続ユニット20から送出される温水の温度、即ち、出湯温度センサ28によって検出される出湯温度Toが給湯設定温度Teになるように、混合調節弁21を制御する給湯設定温度制御を行うようになっている。
【0029】
一方、入湯温度Tsが給湯設定温度Teより低い場合は、給湯器30のバーナーを燃焼させなければ、給湯設定温度Teの温水を供給することができないので、給湯器30のバーナーを燃焼させることによって、確実に給湯設定温度Teの温水を生成することができるように、入湯温度Tsが60℃以上、60℃未満35℃以上、35℃未満に場合分けし、60℃以上の場合は45℃、60℃未満35℃以上の場合は30℃、35℃未満の場合は25℃といった固定温度Tfの温水がそれぞれ送出されるように、混合調節弁21の開度を調整して上水を混合する固定温度制御を行うようになっている。
【0030】
また、蓄熱槽14と給湯接続ユニット20とを接続する温水供給管16に設置されたバルブ(図示せず)等を開け忘れたり、何らかの理由で蓄熱槽14内が空になっているために、蓄熱槽14から給湯接続ユニット20に温水を全く送出することができないような状態や、断水のために給湯接続ユニット20に上水を全く送出することができないような状態で給湯運転を行っていると、上述したように、混合調節弁21がハンチング動作を起こして正常な給湯運転を行うことができないので、そういったシステム異常が発生した場合には、給湯接続ユニット20のコントローラ20aが、これを検知して適切な運転動作に切り替えるようになっている。以下、システム異常が発生した場合の異常検知とそのときの運転動作について、図2及び図3に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【0031】
まず、図2に示すように、カウンタN及びカウンタMをリセットした後(ステップS1)、水流信号のOFF時間が2秒以内の状態が発生したか否かを判断する(ステップS2)。ここで、水流信号のOFF時間が2秒以内の状態が発生しなかった場合は、混合調節弁21がハンチング動作を行っていないと判断し、再度、カウンタNをリセットした後(ステップS9)、ステップS2に移行する。
【0032】
一方、ステップS2において、水流信号のOFF時間が2秒以内の状態が発生した場合は、続いて、そのときの出湯温度Toが上水温度Tw+5℃以上であるか否かを判断する(ステップS3)。ここで、出湯温度Toが上水温度Tw+5℃以上である場合は、上水系統に異常が発生している可能性があるので、さらに、出湯温度Toが目標温度(給湯設定温度Teまたは固定温度Tf)Tt+5℃を上回っているか否かを判断する(ステップS4)。ここで、出湯温度Toが目標温度Tt+5℃以下である場合は、上水系統に異常が発生していないと判断し、再度、カウンタNをリセットした後(ステップS9)、ステップS2に移行する。
【0033】
ステップS4において、出湯温度Toが目標温度Tt+5℃を上回っている場合は、上水系統に異常が発生している可能性があるので、続いて、水流信号の2秒以内のOFF状態が発生した後、次に水流信号がOFFするまでの時間が20秒未満であるか否かを判断する(ステップS5)。ここで、水流信号のON時間が20秒以上継続している場合は、混合調節弁21がハンチング動作を起こしていないと判断し、再度、カウンタNをリセットした後(ステップS9)、ステップS2に移行する。
【0034】
一方、ステップS5において、水流信号のON時間が20秒未満である場合は、混合調節弁21がハンチング動作を起こしている可能性があるので、カウンタNに1を加算した後(ステップS6)、カウンタN=2であるか否かを判断する(ステップS7)。ここで、カウンタN=1の場合は、上水系統に異常が発生している可能性が高いので、カウンタNをリセットすることなく、ステップS2に戻って同様の動作を繰り返すことになる。
【0035】
ステップS7において、カウンタN=2の場合は、2秒以内の水流信号のOFF状態が発生した後、20秒を経過する前に、再び、2秒以内の水流信号のOFF状態が発生したことになるので、混合調節弁21がハンチング動作を起こしており、しかも、そのときの出湯温度Toが目標温度Tt+5℃を上回っているので、上水系統の異常、即ち、断水等によって上水を給湯接続ユニット20に送出できない状態にあるとして(ステップS8)、混合調節弁21を強制的に全閉にする(ステップS16)。
【0036】
これによって、蓄熱槽14から給湯接続ユニット20への温水の送出が完全に遮断されるので、実際に、断水等によって上水を給湯接続ユニット20に送出することができない場合は、給湯システム1が給湯運転を行うことができない状態となる。
【0037】
一方、ステップS3において、出湯温度Toが上水温度Tw+5℃を下回っている場合は、太陽熱利用温水器系統(以下、ソーラー系統という。)に異常が発生している可能性があるので、さらに、混合調節弁21の全開時間が4秒未満であるか否かを判断する(ステップS10)。ここで、混合調節弁21が4秒以上全開になっている場合は、ソーラー系統に異常が発生していないと判断し、再度、カウンタMをリセットした後(ステップS15)、ステップS2に移行する。なお、ステップS10において、混合調節弁21の全開時間が4秒未満であるか否かを判断するようにしたのは、蓄熱槽14に貯留されている温水の温度が上水温度Tw+5℃以下の場合は、ソーラー系統に異常がない場合であっても、出湯温度Toが上水温度Tw+5℃を下回ることになるので、こういった運転状態をソーラー系統の異常として判定しないようにするためである。
【0038】
ステップS10において、混合調節弁21の全開時間が4秒未満である場合は、ソーラー系統に異常が発生している可能性があるので、続いて、水流信号の2秒以内のOFF状態が発生した後、次に水流信号がOFFするまでの時間が20秒未満であるか否かを判断する(ステップS11)。ここで、水流信号のON時間が20秒以上継続している場合は、混合調節弁21がハンチング動作を起こしていないと判断し、再度、カウンタMをリセットした後(ステップS15)、ステップS2に移行する。
【0039】
一方、ステップS11において、水流信号のON時間が20秒未満である場合は、混合調節弁21がハンチング動作を起こしている可能性があるので、カウンタMに1を加算した後(ステップS12)、カウンタM=2であるか否かを判断する(ステップS13)。ここで、カウンタM=1の場合は、ソーラー系統に異常が発生している可能性が高いので、カウンタMをリセットすることなく、ステップS2に戻って同様の動作を繰り返すことになる。
【0040】
ステップS13において、カウンタM=2の場合は、2秒以内の水流信号のOFF状態が発生した後、20秒を経過する前に、再び、2秒以内の水流信号のOFF状態が発生したことになるので、混合調節弁21がハンチング動作を起こしており、しかも、そのときの出湯温度Toが上水温度Tw+5℃を下回っているので、ソーラー系統の異常、即ち、蓄熱槽14から温水を給湯接続ユニット20に送出することができない状態にあるとして(ステップS14)、混合調節弁21を強制的に全閉にする(ステップS16)。
【0041】
これによって、蓄熱槽14から給湯接続ユニット20への温水の送出が完全に遮断され、給湯接続ユニット20には上水のみが送出されるようになるので、混合調節弁21のハンチング動作が停止され、蓄熱槽14に貯留された温水を利用しない給湯運転に切り替わることになる。
【0042】
以上のようにして、混合調節弁21を強制的に全閉にした場合の、通常の給湯運転状態への復帰動作について以下に説明する。まず、図3に示すように、ユーザが給湯器30の操作リモコン40の運転スイッチをON、OFFすることによって運転状態を意識的にリセットしたか否かを判断し(ステップS21)、ユーザが意識的に運転状態をリセットした場合は、混合調節弁21の強制全閉状態を解除して通常の制御状態に復帰させる(ステップS24)。
【0043】
ステップS21において、ユーザが意識的に運転状態をリセットしない場合は、混合調節弁21を強制的に全閉にすることになった要因が、ソーラー系統の異常によるものか否かを判断し(ステップS22)、上水系統の異常に基づいて混合調節弁21を強制的に全閉にした場合は、ステップS21に戻って、ユーザが意識的に運転状態をリセットした場合に限り、混合調節弁21を通常の制御状態に復帰させる(ステップS24)。
【0044】
一方、ステップS22において、ソーラー系統の異常に基づいて混合調節弁21を強制的に全閉にした場合は、続いて、混合調節弁21を強制的に全閉にした時点から4時間が経過したか否かを判断する(ステップS23)。ここで、4時間が経過していない場合は、ステップS21に戻って、ユーザが意識的に運転状態をリセットした場合に限り、混合調節弁21を通常の制御状態に復帰させるが(ステップS24)、4時間が経過した場合は、自動的に混合調節弁21を通常の制御状態に復帰させる(ステップS24)。
【0045】
なお、このようにして、混合調節弁21を通常の制御状態に復帰させた場合であっても、混合調節弁21を強制的に全閉にすることになった要因である上水系統の異常やソーラー系統の異常が解消されない限り、再び、同一の動作を繰り返すことになる。
【0046】
また、ソーラー系統に異常がある場合は、上述したように、混合調節弁21を全閉にしても、給湯接続ユニット20に上水が送出されるので給湯可能な状態となるが、上水系統に異常がある場合は、給湯が全くできない状態となるので、カランを開いた状態で給湯が停止されている場合があり、そのような場合に、所定時間経過後に自動的に混合調節弁21を通常の制御状態に復帰させると、ユーザの意図に反して蓄熱槽に貯留された高温の温水がカランから送出されるおそれがあるので、ユーザが意識的に運転状態をリセットした場合に限り、混合調節弁21を通常の制御状態に復帰させるようにしている。
【0047】
以上のように、この給湯システム1では、混合調節弁21のハンチング動作だけでなく、混合調節弁21がハンチング動作を行っているときの出湯温度Toと上水温度Tw、目標温度Ttとに基づいて、上水系統やソーラー系統に異常があるか否かを判定するようにしたので、カラン操作等に基づく混合調節弁21のハンチング動作を確実に識別することが可能となり、上水系統やソーラー系統に異常が発生した場合にだけ、混合調節弁21を強制的に全閉にすることができる。
【0048】
なお、上述した実施形態では、上水系統の異常検知とソーラー系統の異常検知とを同時に行うようにしているが、これに限定されるものではなく、いずれか一方の異常を検知して混合調節弁21を強制的に全閉にすることも可能である。
【0049】
また、上述した実施形態では、2秒以内の水流信号のOFF状態が発生した後、20秒を経過する前に、再び、2秒以内の水流信号のOFF状態が発生した場合に、混合調節弁21がハンチング動作を起こしていると判定しているが、これに限定されるものではなく、水流信号のOFF時間、水流信号のOFF間隔、水流信号のOFF回数等は、実際に混合調節弁21がハンチング動作を起こしているときの状況を考慮して適宜設定すればよい。
【0050】
また、上述した実施形態では、上水温度Twや目標温度Ttに「5℃」を上乗せした温度を判定基準温度として採用しているが、これに限定されるものではなく、上水温度Twや目標温度Ttに上乗せする温度は、混合調節弁21がハンチング動作を起こしているときの出湯温度Toの変動状況等を考慮して適宜設定すればよい。
【0051】
また、上述した実施形態では、混合調節弁21の全開状態が4秒以上継続している場合は、ソーラー系統に異常が発生していないものと判定しているが、判定基準となる混合調節弁21の全開状態の継続時間は、「4秒」に限定されるものではなく、蓄熱槽14に貯留された温水温度が上水温度Twに近い場合の混合調節弁21の駆動状況を考慮して適宜設定すればよい。
【0052】
また、上述した実施形態では、上水系統の異常を判定する際、混合調節弁21の全閉状態の継続時間を考慮していないが、例えば、上水温度Twが目標温度Ttより高くなる可能性がある場合は、混合調節弁21の全閉状態の継続時間が所定時間未満である場合に上水系統に異常があると判定するようにしてもよい。
【0053】
また、上述した実施形態では、ソーラー系統の異常に基づいて混合調節弁21を強制的に全閉にした場合は、4時間を経過した時点で自動的に通常の制御状態に復帰させるようにしているが、これに限定されるものではなく、混合制御弁21を通常の制御状態に自動復帰させる時間は、給湯システム1の使い勝手等を考慮して適宜設定すればよく、上水系統に異常が発生した場合と同様に、ユーザが意識的に運転状態をリセットした場合に限り、混合制御弁21を通常の制御状態に復帰させるようにしてもよい。
【0054】
また、上述した実施形態は、太陽熱利用温水器を補助熱源として使用した給湯システムであるが、給湯システムにおける補助熱源は、こういった太陽熱利用温水器に限定されるものではなく、例えば、コージェネレーションシステムにおけるガスエンジンやガスタービンの廃熱を補助熱源として使用した給湯システムのように、種々の補助熱源を使用した給湯システムについて、本発明を適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる給湯システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】同上の給湯システムにおいてシステム異常が発生した場合の運転動作を示すフローチャートである。
【図3】同上の給湯システムにおけるシステム異常が発生した場合の運転動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 給湯システム
10 太陽熱利用温水器
14 蓄熱槽
16 温水供給管
20 給湯接続ユニット
20a コントローラ
21 混合調節弁
23 温水配管
26 入湯温度センサ
27 上水温度センサ
28 出湯温度センサ
30 給湯器
30a コントローラ
31 熱交換器
40 操作リモコン
40a コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention stores hot water generated by an auxiliary heat source such as solar heat in a heat storage tank, and sends the hot water to a water heater via a hot water supply connection unit that can be mixed with tap water. About.
[0002]
[Prior art]
As a hot water supply system that uses an auxiliary heat source, for example, a hot water supply system that combines a solar water heater that generates hot water using solar heat and a hot water heater is generally known.
[0003]
In such a hot water supply system, a solar water heater and a hot water heater having a heat storage tank for storing hot water generated using solar heat are connected via a hot water connection unit. The hot water stored in the heat storage tank of the solar water heater is sent to the water heater via the hot water connection unit, but the hot water connection unit does not simply send the hot water stored in the heat storage tank to the water heater, If necessary, the hot water supply connection unit can be supplied with only hot water sent from the heat storage tank in a fully opened state so that the hot water sent from the heat storage tank can be mixed with clean water and sent to the water heater. It is equipped with a mixing control valve that sends out only clean water to the water heater when fully closed.
[0004]
Therefore, when hot water equal to or higher than the hot water supply set temperature set for the hot water heater is stored in the heat storage tank, the mixing control valve of the hot water connection unit is heated with hot water equal to or higher than the hot water supply set temperature sent from the heat storage tank. By appropriately mixing with water, hot water at a hot water supply set temperature, which is a target temperature, is generated and sent to a water heater. On the other hand, when hot water equal to or higher than the hot water supply set temperature is not stored in the heat storage tank, the mixing control valve of the hot water supply connection unit appropriately mixes hot water below the hot water supply set temperature sent from the heat storage tank with clean water. Then, it is sent to the water heater in a state where it is forcibly lowered to a fixed temperature which is the target temperature, and hot water at the hot water supply set temperature is generated by burning the burner of the water heater.
[0005]
By the way, in such a hot water supply system, for example, forgetting to open a valve or the like that shuts off a piping path connecting the heat storage tank and the hot water supply connection unit, or the heat storage tank is empty for some reason, the heat storage tank When the hot water supply operation is performed in such a way that no hot water can be sent from the hot water supply connection unit to the hot water supply connection unit, the mixing control valve opens to the fully open side in an attempt to generate hot water at the target temperature, but hot water is supplied from the heat storage tank. Since this is not done, the amount of hot water delivered to the water heater is reduced to a level below the minimum operating water amount of the water heater.
[0006]
Thus, when the amount of warm water delivered to the water heater falls below the minimum operating water amount of the water heater, the hot water supply is recognized as being stopped, and the mixing control valve is in a half-open state that is a standby position when hot water is stopped. Again, when the water supply begins to be sent to the water heater and the same operation is repeated, the mixing control valve starts a hunting operation, and the hot water supply operation cannot be performed normally.
[0007]
Therefore, in the conventional hot water supply system, when such a hunting operation of the mixing control valve occurs, it is determined that hot water cannot be supplied from the heat storage tank, and the mixing control valve is forcibly turned on. By closing and sending only clean water to the water heater, a hot water supply operation is performed without using the hot water stored in the heat storage tank.
[0008]
In addition, depending on the configuration of the hot water supply connection unit, hot water can be sent from the heat storage tank to the hot water supply connection unit. In such a case, it is conceivable to forcibly stop the hot water supply operation by capturing the hunting operation of the mixing control valve and forcibly fully closing the mixing control valve.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the hunting operation of the mixing control valve as described above occurs only when hot water cannot be sent from the heat storage tank to the hot water supply connection unit, or when hot water cannot be sent to the hot water supply connection unit due to water breakage or the like. However, the same condition may occur due to curaning operation, etc.If the mixing control valve is forcibly fully closed by capturing the hunting operation of the mixing control valve, the hot water supply system itself will function normally. Even if it can be activated, if the mixing control valve causes hunting action due to curan operation, etc., the hot water stored in the heat storage tank is effectively used until the operation state is reset. Thus, there is a problem that the hot water supply operation cannot be performed.
[0010]
Then, the subject of this invention is providing the hot-water supply system which can detect only the system abnormality as mentioned above reliably, and can cope with this.
[0011]
[Means for solving the problems and effects thereof]
In order to solve the above-described problems, the invention according to
[0012]
In a state where hot water cannot be sent from the heat storage tank to the hot water supply connection unit, the temperature of the hot water sent from the hot water supply connection unit approaches the temperature of the clean water when the mixing control valve is hunting. Like the hot water supply system described above , not only the hunting operation of the mixing control valve, but also the temperature of hot water sent from the hot water supply connection unit when the mixing control valve is performing hunting operation adds the predetermined temperature to the water temperature. when the determination reference temperature or less, If left to determine that the delivery a condition not hot water for hot water supply connection unit from the thermal storage tank, forcing the mixture regulating valve captures only hunting operation of mixed regulating valve Unlike conventional hot water supply systems that are fully closed, it is possible to identify the hunting operation of the mixing control valve based on curan operation, etc. When a state which can not be delivered hot water for hot water supply connection unit only from, can be switched to the hot water supply operation that does not use hot water stored in the heat storage tank.
[0014]
In particular, as in the hot water supply system of the invention according to
[0015]
Further, after determining that the hot water cannot be sent from the heat storage tank to the hot water supply connection unit and forcibly fully closing the mixing control valve, the hot water supply system as in the hot water supply system of the invention according to claim 3 is used. The mixing control valve may be returned to the normal control state when the operation state is reset by operating the operation switch of the container, or when a predetermined time elapses without resetting the operation state. .
[0016]
Moreover, in order to solve said subject, the invention which concerns on Claim 4 is required for the hot water heater as a main heat source, the thermal storage tank which stores the warm water produced | generated by the auxiliary heat source, and the warm water sent from the said thermal storage tank And a hot water supply connection unit equipped with a mixing control valve that sends hot water of a target temperature to the water heater by mixing clean water according to the mixing water, and the mixing control valve is sent from the heat storage tank in a fully open state. In a hot water supply system that sends only hot water to the water heater, and sends only clean water to the water heater when fully closed, the temperature of the hot water sent from the heat storage tank is equal to or higher than a target temperature, When the temperature of hot water sent from the hot water supply connection unit when the mixing control valve is performing a hunting operation is equal to or higher than a determination reference temperature obtained by adding a predetermined temperature to a target temperature, water supply to the hot water supply connection unit is performed. The Determines that the non-state output, when it is determined that the it is sending a condition not clean water for hot water supply connection unit, than it was to forcibly fully closed the mixing control valve.
[0017]
In a state where clean water cannot be sent to the hot water supply connection unit, the temperature of the hot water sent from the hot water supply connection unit when the mixing control valve is performing the hunting operation is the temperature of the hot water sent from the heat storage tank. Therefore, not only the hunting operation of the mixing control valve as in the hot water supply system described above , but also when the temperature of the hot water sent from the heat storage tank is equal to or higher than the target temperature and the mixing control valve is performing the hunting operation temperature of hot water sent from the hot water supply connection unit is, when the target temperature is determined reference temperature or more obtained by adding a predetermined temperature in advance so as to determine that the delivery a condition not clean water for hot water supply connection unit If, unlike the conventional hot-water supply system adapted forcibly fully closed mixing regulating valve captures only hunting operation of the mixing control valve, mixing based on Curran operation etc. It is possible to identify the hunting operation of the regulating valve, only if the state which can not be delivering clean water to the hot water supply connection unit, it is possible to forcibly stop the hot water supply operation.
[0019]
In addition, after determining that it is impossible to send water to the hot water supply connection unit and forcibly fully closing the mixing control valve, as in the hot water supply system of the invention according to
[0020]
In this case, it is determined that the hot water cannot be sent from the heat storage tank to the hot water supply connection unit, and unlike the case where the mixing control valve is forcibly fully closed, no hot water can be supplied. In some cases, hot water supply may be stopped in the open state. In such a case, if the mixing control valve is automatically returned to the normal control state after a predetermined time has elapsed, it is stored in the heat storage tank against the user's intention. This is because the high temperature hot water that is generated may be sent out from the currant.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a hot
[0022]
The solar
[0023]
In the
[0024]
As shown in the figure, the hot water
[0025]
The
[0026]
The hot water
[0027]
The
[0028]
When the temperature of the hot water delivered from the
[0029]
On the other hand, when the hot water temperature Ts is lower than the hot water supply set temperature Te, the hot water at the hot water supply set temperature Te cannot be supplied unless the burner of the
[0030]
In addition, forgetting to open a valve (not shown) or the like installed in the hot
[0031]
First, as shown in FIG. 2, after resetting the counter N and the counter M (step S1), it is determined whether or not a state in which the OFF time of the water flow signal is within 2 seconds has occurred (step S2). Here, when the state where the OFF time of the water flow signal does not occur within 2 seconds, it is determined that the mixing
[0032]
On the other hand, when a state where the OFF time of the water flow signal is within 2 seconds occurs in step S2, it is subsequently determined whether or not the tapping temperature To at that time is equal to or higher than the water temperature Tw + 5 ° C. (step S3 ). Here, when the hot water temperature To is equal to or higher than the tap water temperature Tw + 5 ° C., there is a possibility that an abnormality has occurred in the tap water system, so that the hot water temperature To is the target temperature (hot water supply set temperature Te or fixed temperature) Tf) It is determined whether or not Tt + 5 ° C. is exceeded (step S4). Here, when the tapping temperature To is equal to or lower than the target temperature Tt + 5 ° C., it is determined that no abnormality has occurred in the water supply system, the counter N is reset again (step S9), and the process proceeds to step S2.
[0033]
In step S4, when the tapping temperature To is higher than the target temperature Tt + 5 ° C., there is a possibility that an abnormality has occurred in the water supply system, and subsequently, an OFF state within 2 seconds of the water flow signal has occurred. Thereafter, it is determined whether or not the time until the water flow signal is turned off next is less than 20 seconds (step S5). Here, when the ON time of the water flow signal continues for 20 seconds or more, it is determined that the mixing
[0034]
On the other hand, if the ON time of the water flow signal is less than 20 seconds in step S5, the mixing
[0035]
In step S7, when the counter N = 2, the water flow signal OFF state within 2 seconds occurred again after 20 seconds passed after the water flow signal OFF state within 2 seconds occurred. Therefore, since the mixing
[0036]
As a result, the warm water from the
[0037]
On the other hand, in step S3, when the tapping temperature To is lower than the water temperature Tw + 5 ° C., there is a possibility that an abnormality has occurred in the solar water heater system (hereinafter referred to as the solar system). It is determined whether or not the fully open time of the mixing
[0038]
In step S10, when the fully open time of the mixing
[0039]
On the other hand, if the ON time of the water flow signal is less than 20 seconds in step S11, there is a possibility that the mixing
[0040]
In step S13, when the counter M = 2, the water flow signal OFF state within 2 seconds occurs again after 20 seconds have elapsed after the water flow signal OFF state within 2 seconds has occurred. Therefore, the mixing
[0041]
As a result, the supply of hot water from the
[0042]
The return operation to the normal hot water supply operation state when the mixing
[0043]
In step S21, when the user does not consciously reset the operation state, it is determined whether or not the factor that forcedly closes the mixing
[0044]
On the other hand, in step S22, when the mixing
[0045]
Even when the mixing
[0046]
Moreover, when there is an abnormality in the solar system, as described above, even if the mixing
[0047]
As described above, in the hot
[0048]
In the above-described embodiment, the abnormality detection of the water supply system and the abnormality detection of the solar system are performed at the same time. However, the present invention is not limited to this, and mixing adjustment is performed by detecting any one of the abnormality. It is also possible to force the
[0049]
Further, in the above-described embodiment, when the water flow signal OFF state within 2 seconds has occurred, and when 20 seconds have elapsed before the water flow signal OFF state has occurred again within 2 seconds, the mixing control valve However, the present invention is not limited to this, and the water flow signal OFF time, the water flow signal OFF interval, the number of times the water flow signal is turned off, etc. are actually
[0050]
Moreover, in embodiment mentioned above, although the temperature which added "5 degreeC" to the water temperature Tw and the target temperature Tt is employ | adopted as determination criteria temperature, it is not limited to this, The water temperature Tw or The temperature to be added to the target temperature Tt may be appropriately set in consideration of the fluctuation state of the hot water temperature To when the mixing
[0051]
In the above-described embodiment, when the fully open state of the mixing
[0052]
Further, in the above-described embodiment, when determining abnormality of the water supply system, the duration of the fully closed state of the mixing
[0053]
Further, in the above-described embodiment, when the mixing
[0054]
Moreover, although embodiment mentioned above is a hot water supply system which used the solar water heater as an auxiliary heat source, the auxiliary heat source in a hot water supply system is not limited to such a solar water heater, for example, cogeneration Needless to say, the present invention can be applied to a hot water supply system using various auxiliary heat sources, such as a hot water supply system using waste heat of a gas engine or a gas turbine in the system as an auxiliary heat source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a hot water supply system according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation when a system abnormality occurs in the hot water supply system according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing an operation operation when a system abnormality occurs in the hot water supply system of the above.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記混合調節弁がハンチング動作を行っているときの前記給湯接続ユニットから送出される温水の温度が、上水温度に所定温度を加算した判定基準温度以下であるときに、前記蓄熱槽から前記給湯接続ユニットに温水を送出不能な状態であると判定し、
前記蓄熱槽から前記給湯接続ユニットに温水を送出不能な状態であると判定した場合は、前記混合調節弁を強制的に全閉にするようにしたことを特徴とする給湯システム。A hot water heater as a main heat source, a heat storage tank for storing hot water generated by an auxiliary heat source, and hot water having a target temperature by mixing hot water as needed with the hot water sent from the heat storage tank The mixing control valve is equipped with a hot water supply connection unit mounted with a mixing control valve for sending to the hot water supply device, and the mixing control valve sends only hot water sent from the heat storage tank to the hot water heater when fully opened, and only closes clean water with the fully closed. In a hot water supply system that is designed to be sent to a water heater,
When the temperature of the hot water sent from the hot water supply connection unit when the mixing control valve is performing a hunting operation is equal to or lower than a determination reference temperature obtained by adding a predetermined temperature to the water temperature, the hot water supply from the heat storage tank determines that the delivery a condition not a hot water connection unit,
A hot water supply system characterized in that, when it is determined that hot water cannot be sent from the heat storage tank to the hot water supply connection unit, the mixing control valve is forcibly fully closed.
前記蓄熱槽から送出される温水の温度が目標温度以上であって、前記混合調節弁がハンチング動作を行っているときの前記給湯接続ユニットから送出される温水の温度が、目標温度に所定温度を加算した判定基準温度以上であるときに、前記給湯接続ユニットに上水を送出不能な状態であると判定し、The temperature of the hot water sent from the heat storage tank is equal to or higher than the target temperature, and the temperature of the hot water sent from the hot water supply connection unit when the mixing control valve is performing the hunting operation is equal to the target temperature. When it is equal to or higher than the added determination reference temperature, it is determined that it is in a state in which water supply cannot be sent to the hot water supply connection unit,
前記給湯接続ユニットに上水を送出不能な状態であると判定した場合は、前記混合調節弁を強制的に全閉にするようにしたことを特徴とする給湯システム。A hot water supply system characterized in that, when it is determined that it is in a state in which clean water cannot be delivered to the hot water supply connection unit, the mixing control valve is forcibly fully closed.
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