JP3850850B2 - Hot water storage water heater - Google Patents
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Description
本発明は、安価な深夜電力等によって、ヒートポンプユニット等の給水加熱装置を稼働させ、制御装置から指令された目標蓄熱量になるまで給水を加熱して、貯湯タンク内に湯を貯めておくことができる貯湯式給湯装置に関するものである。また、本発明は、特に、貯湯タンク内における高温の湯を貯湯タンク外に循環させ、暖房装置の熱源として使用すると同時に、出湯口からも湯が使用できる貯湯式給湯装置に関するものである。 The present invention operates a feed water heating device such as a heat pump unit with inexpensive late-night power, etc., heats the feed water until the target heat storage amount commanded by the control device is reached, and stores hot water in a hot water storage tank. The present invention relates to a hot water storage type hot water supply device that can perform. In particular, the present invention relates to a hot water storage type hot water supply apparatus in which hot water in a hot water storage tank is circulated outside the hot water storage tank and used as a heat source for a heating apparatus, and at the same time hot water can be used from a hot water outlet.
従来の貯湯式給湯装置は、安価な深夜電力等によって、ヒートポンプユニット等の給水加熱装置を稼働させ、高温の湯を蓄積している。前記貯湯式給湯装置は、貯湯タンク内の給水を給水加熱装置により加熱する。前記加熱された湯は、温度差からなる水の比重差により、貯湯タンクの最上部に貯えられ、貯湯タンク内の下部の水と混合しないようになっている。 A conventional hot water storage type hot water supply device operates hot water supply heating devices such as a heat pump unit by using inexpensive late-night electric power and accumulates hot water. The hot water storage type hot water supply apparatus heats the water supply in the hot water storage tank by a water supply heater. The heated hot water is stored in the uppermost part of the hot water storage tank due to the difference in specific gravity of water, which is a temperature difference, and is not mixed with the water in the lower part of the hot water storage tank.
前記貯湯式給湯装置における最上部に貯えられた湯は、前記貯湯タンクの最上部に接続された出湯配管から通ずる蛇口等を開くことにより、利用される。また、前記貯湯タンクには、最下部に接続された給水配管から、前記使用された分量の水が内部に供給される。前記給水加熱装置は、たとえば、電力料金の安価な深夜時間帯(23時から翌日の朝7時)の深夜電力を利用して、高価な昼間時間帯の電力料金を極力使用しないように工夫されている。 The hot water stored in the uppermost part of the hot water storage type hot water supply device is utilized by opening a faucet or the like that communicates with a hot water supply pipe connected to the uppermost part of the hot water storage tank. In addition, the used amount of water is supplied to the hot water storage tank from a water supply pipe connected to the lowermost part. The feed water heating device is devised so as not to use as much as possible an expensive electricity charge during the daytime hours, for example, using midnight electricity during the midnight hours (23:00 to 7:00 in the morning of the following day) where the electricity rate is low. ing.
前記貯湯式給湯装置は、一般に、暖房装置の熱源としても機能しているものもある。たとえば、前記貯湯式給湯装置は、貯湯タンク内の高温の湯を貯湯タンク外の暖房装置に循環させることにより、暖房装置の熱源として利用されている。前記貯湯タンク内の熱源の容量は、暖房装置に使用した分だけ低下する。そのため、前記給水加熱装置は、暖房装置を使用している間、加熱温度を設定可能な最高温度に設定するとともに、最大の能力で稼働するように制御される。 In general, the hot water storage type hot water supply device also functions as a heat source of the heating device. For example, the hot water storage type hot water supply device is used as a heat source of the heating device by circulating hot water in the hot water storage tank to the heating device outside the hot water storage tank. The capacity of the heat source in the hot water storage tank is reduced by the amount used for the heating device. Therefore, while using the heating apparatus, the feed water heating apparatus is controlled so as to set the heating temperature to the maximum temperature that can be set and to operate at the maximum capacity.
さらに、従来の貯湯式給湯装置は、ある期間における暖房使用時間を累積し、一定時間以上の使用実績の有無を判定して、使用実績がある場合、実績がない場合より、給水加熱装置による加熱温度を高く設定し、貯湯タンク内の蓄熱量を少なく見積もるようにして、より高温の湯をより多く貯湯タンク内に貯めておけるように工夫がなされている。前記貯湯式給湯装置は、たとえば、特開2003−227658号公報に記載されている。
しかし、前記従来の貯湯式給湯装置は、貯湯タンク内に貯めた湯を暖房装置の熱源として利用するので、長時間出湯した場合、あるいは風呂湯張り運転後、また、貯湯タンクの蓄熱量が少ない昼間の時間帯に暖房運転を行った場合、熱源として十分な温度の湯が不足するという問題がある。前記貯湯式給湯装置は、最大能力で、貯湯タンク内の湯の温度を上げるように稼働するが、直ちに貯湯タンク内の湯の温度を上昇させることができない。 However, since the conventional hot water storage type hot water supply device uses the hot water stored in the hot water storage tank as a heat source for the heating device, the amount of heat stored in the hot water storage tank is small when the hot water is discharged for a long time or after bathing and hot water operation. When heating operation is performed during the daytime, there is a problem that hot water having a sufficient temperature as a heat source is insufficient. The hot water storage type hot water supply apparatus operates with the maximum capacity so as to increase the temperature of the hot water in the hot water storage tank, but cannot immediately increase the temperature of the hot water in the hot water storage tank.
前記従来の貯湯式給湯装置は、貯湯タンク内の湯の温度が設定温度に達していない場合、自動的に暖房運転の待機状態として、その旨を表示装置によって、使用者に報知するようにしている。しかし、前記貯湯式給湯装置は、前記待機状態の場合、暖房装置が使用できないだけでなく、風呂湯や給湯にも十分な温度にならないという不便があった。 When the temperature of the hot water in the hot water storage tank does not reach the set temperature, the conventional hot water storage type hot water supply device automatically sets the standby state of the heating operation and notifies the user of the fact by the display device. Yes. However, the hot water storage type hot water supply device has the inconvenience that not only the heating device cannot be used in the standby state but also the temperature is not sufficient for bath water and hot water supply.
以上のような課題を解決するために、本発明は、あらゆる時間帯、どのような使用状況下であっても、貯湯タンク内の熱源が蓄熱量不足による暖房運転の停止という不便さを解消し得る機能を備えている貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。本発明は、あらゆる時間帯、どのような使用状況下であっても、必要な温度の湯を得ることができる貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention eliminates the inconvenience of stopping the heating operation due to the heat source in the hot water storage tank being insufficient in the amount of stored heat regardless of the usage conditions at any time. An object of the present invention is to provide a hot water storage type hot water supply device having a function to obtain. An object of this invention is to provide the hot water storage type hot water supply apparatus which can obtain the hot water of required temperature under any use condition in any time slot | zone.
(第1発明)
第1発明の貯湯式給湯装置は、給水加熱装置により給水を沸かして蓄えられている貯湯タンクの熱源を暖房および給湯に使用できるものであり、供給された給水を加熱する給水加熱装置と、前記給水加熱装置により加熱された湯が蓄えられている貯湯タンクと、前記貯湯タンクの湯を利用する出湯口と、前記貯湯タンクに蓄えられた熱源を循環させる暖房装置と、前記給水加熱装置により加熱された湯を前記貯湯タンクおよび前記暖房装置に供給できる第1の三方弁と、前記給水加熱装置または貯湯タンク内の湯に給水を入れて所望の湯温にする第2の三方弁と、前記給水加熱装置における給水の加熱を制御するとともに、前記貯湯タンク内の温度が設定温度以下の場合、前記給水加熱装置において加熱された湯を前記暖房装置に供給し、給湯指令により、前記暖房装置への湯の供給を閉じて、前記出湯口から湯を出すように前記第1の三方弁を制御する制御装置とを少なくとも備えていることを特徴とする。
(First invention)
The hot water storage type hot water supply apparatus according to the first aspect of the present invention can use a heat source of a hot water storage tank boiled and stored by a water supply heating device for heating and hot water supply, and the water supply heating device for heating the supplied water supply, A hot water storage tank in which hot water heated by the hot water supply heater is stored, a hot water outlet using the hot water in the hot water storage tank, a heating device for circulating a heat source stored in the hot water storage tank, and heating by the water supply heating device A first three-way valve that can supply the hot water to the hot water storage tank and the heating device; a second three-way valve that supplies hot water in the hot water supply device or the hot water storage tank to a desired hot water temperature; and controls the feed water heating in the feed water heater, the case where the temperature of the hot water storage tank is equal to or less than the set temperature, supplies the hot water heated in the water supply heating device to the heating system, feed Command allows to close the supply of hot water to the heating system, characterized in that it comprises at least a control device for controlling the first three-way valve to emit the hot water from the tap hole.
(第2発明)
第2発明の貯湯式給湯装置は、第1発明の三方弁が貯湯タンク内の蓄熱量と、出湯口から使用される湯の熱量との差によって制御されることを特徴とする。
( Second invention)
The hot water storage type hot water supply apparatus of the second invention is characterized in that the three-way valve of the first invention is controlled by the difference between the heat storage amount in the hot water storage tank and the heat amount of hot water used from the hot water outlet.
(第3発明)
第3発明の貯湯式給湯装置は、第1発明または第2発明の三方弁から暖房装置へ供給される湯の温度が前記暖房装置の種類によって、制御されることを特徴とする。
( Third invention)
Hot water storage type hot water supply device of the third invention, the kind of temperature the heating system of the hot water to be supplied to the heating device from the three-way valve of the first or second aspect, characterized in that it is controlled.
本発明によれば、暖房装置の運転時に、貯湯タンク内に高温の湯が不足しているような状況が発生しても、給水加熱装置により加熱された湯を直接暖房装置の熱源として利用するため、暖房装置の待機状態が無くなり、利用者の不便を解消できる。 According to the present invention, even when a situation in which hot water is insufficient in the hot water storage tank occurs during operation of the heating device, the hot water heated by the feed water heating device is directly used as a heat source for the heating device. Therefore, the standby state of the heating device is eliminated, and inconvenience for the user can be solved.
本発明によれば、給湯を大量に使用した直後、貯湯タンクにおける湯の温度が低い場合であっても、前記給水加熱装置から加熱された湯が三方弁を介して直接暖房装置へ供給されるため、貯湯タンク内における湯の温度が上がるまで、寒い思いをすることがない。 According to the present invention, immediately after using a large amount of hot water, even when the temperature of the hot water in the hot water storage tank is low, the hot water heated from the water heater is directly supplied to the heating device via the three-way valve. Therefore, it does not feel cold until the hot water temperature in the hot water storage tank rises.
本発明によれば、出湯口から湯を出している間、暖房装置に熱い湯を送るのを一時中止して出湯口の湯を優先しているため、暖房中であっても、出湯口から所望の温度の湯を使用することができる。 According to the present invention, while hot water is being discharged from the hot water outlet, the hot water is temporarily stopped to be sent to the heating device and priority is given to the hot water of the hot water outlet. Hot water at a desired temperature can be used.
本発明によれば、給水加熱装置により加熱された湯を暖房装置の熱源に利用するか否かを、使用される暖房装置の種類、貯湯タンク内の湯温、熱量、出湯や風呂等の使用状況によって決定することで、使用者の目的にあった制御を行うことができる。 According to the present invention, whether or not the hot water heated by the feed water heating device is used as a heat source of the heating device, the type of the heating device used, the temperature of the hot water in the hot water storage tank, the amount of heat, the use of hot water, a bath, etc. By determining according to the situation, it is possible to perform control suitable for the purpose of the user.
本発明によれば、三方弁の開閉、あるいは開閉角度を制御することにより、給水加熱装置からの加熱された湯を暖房装置および出湯口からの湯に適宜使用することができる。 According to the present invention, the hot water heated from the feed water heating device can be appropriately used as the hot water from the heating device and the hot water outlet by controlling the opening / closing angle or opening / closing angle of the three-way valve.
本発明によれば、貯湯タンク内の蓄熱量と出湯の熱量を常時演算しておき、出湯が開始された場合であっても、前記熱量の差によって、三方弁の開閉角度を制御して、暖房装置および出湯の両方に都合のよい温度の湯を供給できるようにすることができる。 According to the present invention, the amount of heat stored in the hot water storage tank and the amount of heat of the hot water are always calculated, and even when the hot water is started, the opening / closing angle of the three-way valve is controlled by the difference in the amount of heat, It is possible to supply hot water at a temperature convenient for both the heating device and the hot water.
(第1発明)
第1発明の貯湯式給湯装置は、給水加熱装置により給水を沸かして蓄えられている貯湯タンクの熱源を暖房および給湯に使用できる。前記給水加熱装置は、たとえば、水道水が給水され、これを所定の温度に加熱する。前記給水加熱装置は、たとえば、ヒートポンプユニットであり、冷媒を使用することにより、熱効率を向上させている。前記貯湯タンクは、前記給水加熱装置により加熱された湯が蓄えられるとともに、使用された湯の分量だけ、下部から冷水が供給される。蓄えられた前記貯湯タンクの湯は、出湯口から出すことにより、浴室用(湯張りまたはシャワー用等)、洗面用、炊事用等に利用される。
(First invention)
In the hot water storage type hot water supply apparatus of the first invention, the heat source of the hot water storage tank that is stored by boiling the water supply by the water supply heating apparatus can be used for heating and hot water supply. For example, tap water is supplied to the feed water heating device and heated to a predetermined temperature. The said feed water heating apparatus is a heat pump unit, for example, and is improving thermal efficiency by using a refrigerant | coolant. The hot water storage tank stores hot water heated by the feed water heating device, and cold water is supplied from the lower portion by the amount of hot water used. The stored hot water in the hot water storage tank is used for bathrooms (for example, for hot water filling or showering), for bathrooms, for cooking, etc. by taking out from the hot water outlet.
また、前記貯湯タンクに蓄えられた熱源は、暖房装置のユニットを循環させることにより利用される。三方弁は、開閉または角度を調整することにより、前記給水加熱装置により加熱された湯を前記貯湯タンクおよび前記暖房装置に適宜供給することができる。制御装置は、前記貯湯タンク内等のセンサの情報を基にして、前記給水加熱装置における給水の加熱を制御するとともに、前記貯湯タンク内の温度が設定温度以下の場合、前記三方弁を制御して、前記給水加熱装置において加熱された湯を前記暖房装置に供給するように制御する。 The heat source stored in the hot water storage tank is used by circulating the unit of the heating device. The three-way valve can appropriately supply hot water heated by the feed water heating device to the hot water storage tank and the heating device by opening and closing or adjusting the angle. The control device controls heating of the feed water in the feed water heating device based on information from sensors in the hot water storage tank and the like, and controls the three-way valve when the temperature in the hot water storage tank is lower than a set temperature. Then, the hot water heated in the feed water heating device is controlled to be supplied to the heating device.
第1発明の貯湯式給湯装置は、大量の湯を使用した直後で、貯湯タンクにおける湯の温度が低い場合であっても、前記給水加熱装置から加熱された湯が三方弁を介して直接暖房装置へ供給されるため、貯湯タンク内における湯の温度が上がるまで、寒い思いをすることがない。 The hot water storage type hot water supply apparatus according to the first aspect of the present invention is a method in which the hot water heated from the hot water supply heating device is directly heated via the three-way valve even when a large amount of hot water is used and the temperature of the hot water in the hot water storage tank is low. Since it is supplied to the device, it does not feel cold until the temperature of the hot water in the hot water storage tank rises.
本発明の貯湯式給湯装置は、貯湯タンク内の湯が設定温度より低い場合、出湯口から湯を出そうとすると、前記設定温度より低い温度の湯が出る。低い温度の出湯を防ぐために、前記三方弁は、閉じられ、熱い湯を暖房装置側に供給しないように制御される。本発明の貯湯式給湯装置は、出湯口から湯を出している間、暖房装置に熱い湯を送るのを一時中止して出湯口の湯を優先する。 In the hot water storage type hot water supply apparatus of the present invention, when the hot water in the hot water storage tank is lower than the set temperature, when the hot water is taken out from the hot water outlet, hot water having a temperature lower than the set temperature is discharged. In order to prevent low temperature hot water, the three-way valve is closed and controlled so as not to supply hot water to the heater side. The hot water storage type hot water supply apparatus of the present invention temporarily stops sending hot water to the heating device while giving hot water from the hot water outlet, and gives priority to hot water at the hot water outlet.
本発明の貯湯式給湯装置は、前記三方弁を貯湯タンクの設定温度によって制御している。すなわち、前記三方弁は、貯湯タンクの湯が設定温度より高い場合、貯湯タンクから暖房装置に供給されるように開き、前記湯が設定温度より低い場合、前記給水加熱装置から供給されるようにする。 In the hot water storage type hot water supply apparatus of the present invention, the three-way valve is controlled by the set temperature of the hot water storage tank. That is, when the hot water in the hot water storage tank is higher than the set temperature, the three-way valve opens so as to be supplied from the hot water storage tank to the heating device, and when the hot water is lower than the set temperature, it is supplied from the feed water heating device. To do.
(第2発明)
第2発明の貯湯式給湯装置は、前記三方弁を貯湯タンク内の蓄熱量と、出湯口から使用される湯の熱量との差によって制御される。制御装置は、貯湯タンク内における深さ方向の各温度センサからの温度情報を基にして貯湯タンク内の熱量を計算する。同様に、前記制御装置は、出湯口から出る湯の温度情報と流量情報を基にして出湯口から使用される湯の熱量を計算する。第2発明の貯湯式給湯装置は、前記制御装置によって、前記三方弁を単に開閉するのではなく、前記熱量の差により、前記三方弁の開く角度を適宜制御する。
( Second invention)
In the hot water storage type hot water supply apparatus of the second invention, the three-way valve is controlled by the difference between the heat storage amount in the hot water storage tank and the heat amount of hot water used from the hot water outlet. The control device calculates the amount of heat in the hot water storage tank based on temperature information from each temperature sensor in the depth direction in the hot water storage tank. Similarly, the said control apparatus calculates the calorie | heat amount of the hot water used from a hot water outlet based on the temperature information and flow volume information of the hot water which comes out from a hot water outlet. In the hot water storage type hot water supply apparatus of the second invention, the control device does not simply open and close the three-way valve, but appropriately controls the opening angle of the three-way valve based on the difference in the amount of heat.
(第3発明)
第3発明の貯湯式給湯装置は、前記三方弁から暖房装置へ供給される湯の温度を前記暖房装置の種類によって、制御している。前記暖房装置は、たとえば、床暖房、パネルヒータ、浴室内暖房、乾燥室、室内暖房等があり、床または壁面等に設けられたユニットに湯が供給される。
( Third invention)
In the hot water storage type hot water supply apparatus of the third aspect of the invention, the temperature of hot water supplied from the three-way valve to the heating device is controlled by the type of the heating device. The heating device includes, for example, floor heating, panel heater, bathroom heating, drying room, indoor heating, and the like, and hot water is supplied to a unit provided on the floor or wall surface.
図1は本発明の第1実施例で、貯湯式給湯装置の概略を説明するための構成図である。図1において、貯湯式給湯装置は、貯湯タンク11と、たとえば、ヒートポンプユニットからなる給水加熱装置21と、三方弁13と、暖房装置となる熱交換ユニット14と、水道に接続された給水源15と、出湯口16、制御装置31とから少なくとも構成されている。
FIG. 1 is a block diagram for explaining an outline of a hot water storage type hot water supply apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a hot water storage type hot water supply apparatus includes a hot
前記貯湯タンク11は、ステンレス等の耐食性の優れた金属で作製されている縦長形状の筒体である。前記貯湯タンク11は、外周部に図示されていない断熱材によって覆われて、高温の湯を長時間にわたって保温可能な状態にしている。また、前記貯湯タンク11は、底面に給水源15から給水できる給水管151が接続されている。さらに、前記給水管151には、給水の温度情報を制御装置31に送ることができるサーミスタ152が配置されている。
The hot
前記給水管151を通る給水は、バイパス配管153を経由して混合弁163に接続されている。前記貯湯タンク11の最上部における湯は、導出管165を介して、前記混合弁163からの水を加えることにより、所望の熱さの湯として、出湯配管162、流量カウンタ164を経由して出湯口16から導出される。また、前記混合弁163は、必要に応じて、前記制御装置31からの制御信号によって、図示されていないサーボモータを駆動し、弁体の開閉角度を調整することができる。
Water supplied through the water supply pipe 151 is connected to the mixing
前記混合弁163の出口側には、シャワー、風呂、洗面所、キッチン等の蛇口である出湯口16が接続される。前記出湯口16から出る湯の温度は、前記出湯配管162内に設けられているサーミスタ161の温度情報および流量カウンタ164の流量情報が制御装置31に送られることにより、制御される。
The outlet side of the mixing
前記貯湯タンク11は、最下部における水を加熱するために、給水加熱装置21に送る吸入口122が設けられている。前記吸入口122から導出された水は、配管212を通過して給水加熱装置21に入り、加熱された後、配管213を経由して、吐出口123から前記貯湯タンク11に加熱された湯が供給される。また、前記配管213から供給される加熱された湯は、三方弁13に供給される。前記吸入口122、配管212、給水加熱装置21、配管213、吐出口123、貯湯タンク11は、第1循環回路を形成している。
The hot
前記給水加熱装置21は、たとえば、ヒートポンプユニットからなり、二酸化炭素等の冷媒を使用している。前記冷媒は、圧縮加熱され、内蔵の熱交換器(図示されていない)を介して前記第1循環回路内の水を加熱した後、膨張させることにより元に戻し、循環使用される。貯湯タンク11は、最上部外壁面に、図示されていない貯湯タンク出力温度検出センサが設けられている。前記制御装置31には、前記貯湯タンク出力温度検出センサによって検出された温度情報が送られる。
The
貯湯タンク11の上部に設けられている三方弁13は、給水加熱装置21によって加熱された湯が吐出口123、または吸入口124から後述の第2循環回路131のいずれか一方から供給されるように接続される。前記三方弁13を閉じ、吐出口123を開放するようにした場合、加熱された湯は、バイパス配管153から貯湯タンク11へ供給される。前記三方弁13が吸入口124側に接続された場合、貯湯タンク11に貯えられた加熱湯は、後述の第2循環回路131に供給される。
The three-
前記第2循環回路131は、前記湯を貯湯タンク11の吸入口124、三方弁13、暖房装置の熱交換器141、ウォータポンプ132、吐出口125、貯湯タンク11の順で循環させる。前記熱交換器141は、たとえば、対向流型のものであり、前記第3循環回路143を流れる熱媒体をウォータポンプ144により、熱交換ユニット14内を循環するようにして、暖房装置としての機能を持たせる。前記熱媒体は、水であってもよい。
The
第2循環回路131は、サーミスタ133により、熱交換器141を循環する熱媒体の温度情報を制御装置31に送る。前記第3循環回路143は、サーミスタ142により、熱交換ユニット14を通過する熱媒体の温度情報を前記制御装置31に送る。
The
前記制御装置31は、前記各サーミスタからの湯温情報、あるいは流量カウンタ164からの流量情報と、前記給水加熱装置21に設けられた外部気温検出手段(サーミスタ)211からの気温情報、および図示されていない操作盤からの制御情報に基づいて、前記給水加熱装置21、混合弁163、ウォータポンプ132、144、三方弁13を制御する。なお、図示されていない前記操作盤は、浴室内、キッチン等、使用者が湯を使用するのに都合のよい場所の近傍に設置される。また、貯湯タンク11および給水加熱装置21は、屋外の適所に設置されている。
The control device 31 includes hot water temperature information from each thermistor or flow rate information from the
図2は本発明の第1実施例である貯湯式給湯装置の動作を説明するためのフローチャートである。前記貯湯式給湯装置は、図示されていない電源スイッチがオンされ、暖房装置の運転が開始される(ステップ211)。前記電源オンにより、制御装置31は、貯湯タンク11に設けられた各サーミスタからの温度情報等や、図示されていない操作盤により設定された時刻情報等に基づいて、適宜、給水加熱装置21を作動させる。前記給水加熱装置21は、貯湯タンク11内の水を高温の湯、たとえば、90度Cの湯に沸かし上げる。前記貯湯式給湯装置は、深夜電力を利用することにより安価な燃費となるように制御装置31によって制御される。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the hot water storage type hot water supply apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the hot water storage type hot water supply apparatus, a power switch (not shown) is turned on, and the operation of the heating apparatus is started (step 211). When the power is turned on, the control device 31 appropriately controls the
図示されていない操作盤または予約タイマにより、暖房装置がオンされた場合、前記制御装置31は、ウォータポンプ132、144を作動する(ステップ212)。前記制御装置31は、貯湯タンク11内のサーミスタ111等により、貯湯タンク11内の湯温が予め設定された温度(熱量)に達しているか否かを調べる(ステップ213)。
When the heating device is turned on by an operation panel or reservation timer not shown, the control device 31 operates the water pumps 132 and 144 (step 212). The control device 31 checks whether or not the hot water temperature in the hot
前記制御装置31は、前記貯湯タンク11内の湯温が暖房装置に適した十分な温度であると判断した場合、前記三方弁13を駆動して、貯湯タンク11の吸入口124側に固定し、貯湯タンク11内の最上部からの高温の湯を吸入口124から第2循環回路131内に吸入するとともに、第2循環回路131内に熱媒体として循環させる(ステップ214)。
When the control device 31 determines that the hot water temperature in the hot
前記三方弁13は、吸入口124側に固定された場合、貯湯タンク11内の高温の湯を前記ウォータポンプ132によって、第2循環回路131内を循環させる。前記第2循環回路131を循環する高温の湯は、熱交換器141により、熱交換される。前記熱交換器141により交換されたエネルギーは、第3循環回路143内の熱媒体に移る。前記制御装置31は、サーミスタ111、サーミスタ133、サーミスタ142の温度情報に基づき、熱交換器141および熱交換ユニット14における熱交換が良好に行われるように、ウォータポンプ132、144を作動させる。
When the three-
前記制御装置31は、暖房運転が開始されると、貯湯タンク11の上部に設けられているサーミスタ111の温度情報および流量カウンタ164の流量情報を判定する。前記制御装置31は、前記サーミスタ111の温度情報を基にして、暖房運転の最低限必要な温度であるか否かを調べる。前記最低限必要な湯温は、床暖房で60度C、浴室乾燥で70度Cである。
When the heating operation is started, the control device 31 determines the temperature information of the thermistor 111 provided in the upper part of the hot
前記制御装置31は、ステップ213において、前記サーミスタ111の温度情報が最低限必要な湯温になっていないと判断した場合、暖房運転のために給水加熱装置21を稼働するとともに、三方弁13を給水加熱装置21側(ステップ215)にして、給水加熱装置21からの高温の湯を第2循環回路131に供給する(ステップ216)。
When the control device 31 determines in
また、前記制御装置31は、前記暖房運転中に、流量カウンタ164からの情報により、暖房以外の出湯であるか否かを調べる(ステップ217)。前記制御装置31は、出湯があると判断した場合、出湯を優先するために、前記三方弁13の給水加熱装置21側を閉鎖する(ステップ219)。すなわち、給水加熱装置21により加熱された湯は、吐出口123から貯湯タンク11内に一旦入り、前記貯湯タンク11の最上部から出湯口16側に流れる。
Further, during the heating operation, the control device 31 checks whether or not it is a hot water other than heating based on information from the flow rate counter 164 (step 217). When it is determined that there is hot water, the control device 31 closes the feed
前記貯湯タンク11内の湯は、必ずしも、暖房に必要な最低限の温度になっていないが、出湯口16から湯を流す時間が短い場合が多いため、暖房の温度を一時低下させる。前記制御装置31は、出湯が終了したと判断した場合(ステップ220)、前記三方弁13の吐出口123側を開放し、給水加熱装置21の加熱された湯を暖房装置側に流すように制御する(ステップ218)。
The hot water in the hot
前記制御装置31は、サーミスタ111の温度情報が最低限必要な温度以上であると判断した場合(ステップ213)、熱源として十分な湯が貯湯タンク11内に貯められているため、流量カウンタ164の状態がどのようになっていても、前記三方弁13を暖房装置側に開く。したがって、貯湯タンク11内の湯は、前記三方弁13を通り、暖房装置側に流れるとともに、出湯口16からも同時に湯が出る。
When the control device 31 determines that the temperature information of the thermistor 111 is equal to or higher than the minimum necessary temperature (step 213), since the hot water sufficient as a heat source is stored in the hot
図3は本発明の第2実施例で、暖房装置および出湯を制御する制御装置を説明するためのブロック構成図である。図3において、貯湯タンク11は、たとえば、貯湯タンク監視部311と、暖房装置監視部312と、給水源監視部313と、出湯監視部314と、サーボモータ320と、三方弁321とから少なくとも構成されている。制御装置31は、情報記憶部315、熱量差演算部316と、設定部317と、比較判断部318と、制御部319とから少なくとも構成されている。
FIG. 3 is a block diagram for explaining a heating device and a control device for controlling hot water in a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the hot
前記貯湯タンク11は、実施例1においても、ほぼ同じ構成である。前記貯湯タンク監視部311は、図1におけるサーミスタ111から116によって得られた温度情報を制御装置31の情報記憶部315に送る。前記暖房装置監視部312は、前記暖房装置322内に設けられたサーミスタにより、第2循環回路131および第3循環回路143の熱媒体の温度等の情報を前記情報記憶部315に送る。前記給水源監視部313は、貯湯タンク11に入る給水源を送る給水管151内に設けられたサーミスタ152の温度情報を前記情報記憶部315に送る。前記出湯監視部314は、サーミスタ161の温度情報および流量カウンタ164による流量情報を前記情報記憶部315に送る。
The hot
たとえば、制御装置31は、貯湯タンク11内の温度が所定以上で、出湯口16から風呂湯を汲んでいるような場合、給水加熱装置323からの湯を暖房装置322側に流し、貯湯タンク11内の湯を出湯口16に流すように制御する。さらに、前記制御装置31は、貯湯タンク11内の蓄熱量と暖房装置322に使用する熱量とを前記情報記憶部315に記憶されている情報を基にして、前記両者の熱量差を熱量差演算部316により演算させる。
For example, when the temperature in the hot
前記制御部319は、前記演算された熱量差と予め設定部317に設定されている温度とを比較判断部318により比較し、三方弁13を所望角度開拡させるために、サーボモータ320を駆動させる。前記制御装置31は、貯湯タンク11内の熱量と出湯との熱量差を常時算出しているため、蛇口、シャワー、風呂等の出湯を開始した場合であっても、前記三方弁13の固定位置を所望角度換えるように制御することができる。
The
前記制御装置31は、貯湯タンク11内の蓄熱量が湯張りに要する熱量を上回っていると判断した場合、少なくとも湯張り動作に関し、給水加熱装置21による加熱湯の貯湯タンク11への供給が不要になる。
When the control device 31 determines that the amount of heat stored in the hot
次に、給水加熱装置(ヒートポンプユニット)21、暖房装置、貯湯タンク内の温度または熱量、出湯、三方弁13の関係について説明する。図4は本発明の実施例における給水加熱装置(ヒートポンプユニット)、暖房装置、貯湯タンク11内の温度または熱量、出湯、三方弁の関係を説明するための図である。図4において、出湯口16から湯を出すと、貯湯タンク11の湯の温度または熱量は、ヒートポンプユニット21および暖房装置が稼働していないため、貯湯タンク11内の湯の温度または熱量は、徐々に低下する〔図4(3) 参照〕。
Next, the relationship among the feed water heating device (heat pump unit) 21, the heating device, the temperature or heat quantity in the hot water storage tank, the hot water, and the three-
次に、貯湯タンク11内の温度が設定温度以下であるため、ヒートポンプユニット21および暖房装置の運転が開始されると、三方弁13は、ヒートポンプユニット21側が開となる〔図4(1) 、(2) 、(5) 参照〕。加熱された湯は、前記ヒートポンプユニット21から暖房装置側に供給され、貯湯タンク11内の湯の温度を維持する〔図4(3) 参照〕。
Next, since the temperature in the hot
前記暖房装置は、一時運転が中断されると、貯湯タンク11内の湯が設定温度を超えることが判る〔図4(2) 、(3) 参照〕。また、前記暖房装置は、運転を再開すると、貯湯タンク11内の湯の温度が低下する〔図4(3) 参照〕。次に、暖房運転中に出湯があると、三方弁13のヒートポンプユニット21側が閉となり、貯湯タンク11の上部の湯が暖房装置に供給されるため、貯湯タンク11内の湯の設定温度は、少し低下する〔図4(3) 、(4) 、(5) 参照〕。暖房運転が停止すると、前記貯湯タンク11内の湯の設定温度は、上昇する〔図4(2) 、(3) 参照〕。
It can be seen that when the temporary operation is interrupted, the hot water in the hot
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本実施例に使用されている三方弁は、混合弁として、貯湯タンク内の温度あるいは蓄熱量によって、その開口面積比を変化させ、給水加熱装置からの湯と、貯湯タンク上部の湯の混合比を調節し、その混合された湯を暖房装置の熱源とすることができる。図におけるブロックの内部は、公知または周知の技術によって達成されるものである。 The embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the matters described in the claims. Is possible. The three-way valve used in this example is a mixing valve that changes its opening area ratio depending on the temperature or amount of heat stored in the hot water storage tank, and the mixing ratio of hot water from the hot water heater and hot water in the upper part of the hot water tank. The mixed hot water can be used as a heat source for the heating device. The inside of the block in the figure is achieved by a known or well-known technique.
11・・・貯湯タンク
111〜116・・・サーミスタ
121・・・導入口
122・・・吸入口
123・・・吐出口
124・・・吸入口
125・・・吐出口
13・・・三方弁
131・・・第2循環回路
132・・・ウォータポンプ
133・・・サーミスタ
14・・・熱交換ユニット
141・・・熱交換器
142・・・サーミスタ
143・・・第3循環回路
144・・・ウォータポンプ
145・・・配管
15・・・給水源
151・・・給水管
152・・・サーミスタ
153・・・バイパス配管
16・・・出湯口
161・・・サーミスタ
162・・・出湯配管
163・・・混合弁
164・・・流量カウンタ
165・・・導出管
21・・・給水加熱装置
211・・・サーミスタ
212、213・・・配管
31・・・制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
供給された給水を加熱する給水加熱装置と、
前記給水加熱装置により加熱された湯が蓄えられている貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの湯を利用する出湯口と、
前記貯湯タンクに蓄えられた熱源を循環させる暖房装置と、
前記給水加熱装置により加熱された湯を前記貯湯タンクおよび前記暖房装置に供給できる第1の三方弁と、
前記給水加熱装置または貯湯タンク内の湯に給水を入れて所望の湯温にする第2の三方弁と、
前記給水加熱装置における給水の加熱を制御するとともに、前記貯湯タンク内の温度が設定温度以下の場合、前記給水加熱装置において加熱された湯を前記暖房装置に供給し、給湯指令により、前記暖房装置への湯の供給を閉じて、前記出湯口から湯を出すように前記第1の三方弁を制御する制御装置と、
を少なくとも備えていることを特徴とする貯湯式給湯装置。 In a hot water storage type hot water supply apparatus that can be used for heating and hot water supply, the heat source of a hot water storage tank that is stored by boiling the water supply with a water supply heating device,
A feed water heating device for heating the supplied feed water;
A hot water storage tank in which hot water heated by the feed water heating device is stored;
A tap that uses hot water in the hot water storage tank;
A heating device for circulating a heat source stored in the hot water storage tank;
A first three-way valve capable of supplying hot water heated by the feed water heating device to the hot water storage tank and the heating device;
A second three-way valve for supplying water to the hot water in the hot water heater or the hot water storage tank to obtain a desired hot water temperature;
While controlling the heating of the feed water in the feed water heating device, when the temperature in the hot water storage tank is lower than the set temperature, the hot water heated in the feed water heating device is supplied to the heating device, and by the hot water supply command, the heating device A control device for controlling the first three-way valve so as to close the supply of hot water to the hot water outlet and discharge hot water from the hot water outlet ;
A hot water storage type hot water supply apparatus characterized by comprising at least.
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