JP4138712B2 - Hot water storage hot water system - Google Patents
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Description
本発明は貯湯式温水装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type hot water apparatus.
従来よりこの種のものには、ヒートポンプ加熱手段により深夜時間帯に貯湯タンク内の水を循環加熱して昼間での給湯に必要な分量を貯湯し、暖房を行う場合は、ヒートポンプ加熱手段で加熱した温水を貯湯タンクと並列関係にある暖房用熱交換器に直接循環させて暖房を行うようにしたものがあった(例えば特許文献1)。
しかし、この従来のものでは、ヒーポン循環回路と暖房用循環回路の分岐点に一方の循環回路を循環可能にする流路切換手段にて、貯湯タンクに貯湯する貯湯運転と暖房運転とを択一的に選択して運転するようにしていたので、貯湯の要求と暖房の要求が同時にあった場合に対応することができなかった。 However, in this prior art, the hot water storage operation for storing hot water in the hot water storage tank and the heating operation are selected by the flow path switching means that enables one of the circulation circuits to circulate at the branch point of the heat pump circulation circuit and the heating circulation circuit. Therefore, it was impossible to respond to the case where there was a request for hot water storage and a request for heating at the same time.
そこで、本発明は前記課題を解決するため、請求項1では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクから加熱往き管を介して流出し、加熱戻り管を介して貯湯タンクへ流入するよう前記貯湯タンクと前記加熱手段とを湯水が循環可能に接続する加熱循環回路と、前記加熱循環回路に設けられ湯水を循環させる加熱循環ポンプと、二次側の湯水を加熱するための熱交換器と、前記熱交換器と前記加熱手段とを湯水が循環可能に、かつ前記加熱循環回路途中を前記貯湯タンクをバイパスするように接続する熱交循環回路と、前記熱交循環回路に設けられ湯水を循環させる熱交循環ポンプとを備え、前記貯湯タンクへ湯水が流入あるいは流出しているかを検出する流動方向検出手段を前記加熱循環回路の前記熱交循環回路よりも前記貯湯タンク側の前記加熱往き管に設け、直暖運転と貯湯運転を同時に行う時は、流動方向検出手段の出力が前記貯湯タンクから流出する方向になるように前記加熱循環ポンプあるいは前記熱交循環ポンプの能力を制御する制御手段を設けたものとした。 Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention provides a hot water storage tank for storing hot water, heating means for heating the hot water in the hot water storage tank, and the hot water tank flowing out from the hot water storage tank through a heating forward pipe. A heating circulation circuit that connects the hot water storage tank and the heating means so that the hot water can circulate so as to flow into the hot water storage tank via a heating return pipe, and a heating circulation pump that is provided in the heating circulation circuit and circulates the hot water. A heat exchanger for heating the hot water on the secondary side, and a heat exchanger that connects the heat exchanger and the heating means so that the hot water can circulate and bypass the hot water storage tank in the middle of the heating circulation circuit. A heating circuit comprising: a circulation circuit; and a heat exchange circulation pump provided in the heat exchange circuit to circulate hot water, and detecting a flow direction detecting means for detecting whether hot water is flowing into or out of the hot water storage tank. Than the heat exchange circulation circuit ring circuit is provided on the heating forward pipe of the hot water storage tank, when performing straight-warm operation and the hot water storage operation at the same time, it becomes the direction in which the output of the flow direction detecting means flowing out of the hot water storage tank Thus, the control means for controlling the capacity of the heating circulation pump or the heat exchange circulation pump is provided.
また、請求項2では、前記請求項1のものにおいて、前記制御手段は、直暖運転と蓄暖運転を同時に行う時は、前記流動方向検出手段の出力が前記貯湯タンクへ流入する方向になるように前記加熱循環ポンプあるいは前記熱交循環ポンプの能力を制御するようにした。
Further, according to
また、請求項3では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクから加熱往き管を介して流出し、加熱戻り管を介して貯湯タンクへ流入するよう前記貯湯タンクと前記加熱手段とを湯水が循環可能に接続する加熱循環回路と、前記加熱循環回路に設けられ湯水を循環させる加熱循環ポンプと、二次側の湯水を加熱するための熱交換器と、前記熱交換器と前記加熱手段とを湯水が循環可能に、かつ前記加熱循環回路途中を前記貯湯タンクをバイパスするように接続する熱交循環回路と、前記熱交循環回路に設けられ湯水を循環させる熱交循環ポンプとを備え、前記貯湯タンクへ湯水が流入あるいは流出しているかを検出する流動方向検出手段を前記加熱循環回路の前記熱交循環回路よりも前記貯湯タンク側の前記加熱戻り管に設け、直暖運転と貯湯運転を同時に行う時は、流動方向検出手段の出力が前記貯湯タンクへ流入する方向になるように前記加熱循環ポンプあるいは前記熱交循環ポンプの能力を制御する制御手段を設けたものとした。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a hot water storage tank for storing hot water, a heating means for heating the hot water in the hot water storage tank, and the hot water flowing out from the hot water storage tank through a heating forward pipe and into the hot water storage tank through a heating return pipe. A heating circulation circuit for connecting the hot water storage tank and the heating means so that the hot water can circulate so as to flow in; a heating circulation pump provided in the heating circulation circuit for circulating hot water; and for heating the hot water on the secondary side A heat exchanger, a heat exchange circuit that connects the heat exchanger and the heating means so that hot water can circulate, and bypasses the hot water storage tank in the middle of the heating circulation circuit; and the heat exchange circuit A heat exchange circulation pump provided to circulate hot water and water, and a flow direction detection means for detecting whether hot water is flowing into or out of the hot water storage tank is provided before the heat exchange circuit in the heating circuit. Provided in the heating return pipe of the hot water storage tank side, when performing straight-warm operation and the hot water storage operation at the same time, output the so that the direction of flowing heating circulation pump or the heat exchange circulation into the hot water storage tank in the flow direction detecting means Control means for controlling the capacity of the pump was provided.
また、請求項4では、前記請求項3のものにおいて、前記制御手段は、直暖運転と蓄暖運転を同時に行う時は、前記流動方向検出手段の出力が前記貯湯タンクから流出する方向になるように前記加熱循環ポンプあるいは前記熱交循環ポンプの能力を制御するようにした。
Further, in
また、請求項5では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクと前記加熱手段とを湯水が循環可能に接続する加熱循環回路と、前記加熱循環回路に設けられ湯水を循環させる加熱循環ポンプと、二次側の湯水を加熱するための熱交換器と、前記熱交換器と前記加熱手段とを湯水が循環可能に接続する熱交循環回路と、前記熱交循環回路に設けられ湯水を循環させる熱交循環ポンプとを備え、前記加熱循環回路の循環量を検出する加熱循環量検出手段と、前記熱交循環回路の循環量を検出する熱交循環量検出手段とを設け、直暖運転と貯湯運転を同時に行う時は、前記加熱循環量検出手段の出力が前記熱交循環量検出手段の出力より大きくなるように前記加熱循環ポンプあるいは前記熱交循環ポンプの能力を制御する制御手段を設けたものとした。
Further, in
また、請求項6では、前記請求項5のものにおいて、前記制御手段は、直暖運転と蓄暖運転を同時に行う時は、前記加熱循環量検出手段の出力が前記熱交循環量検出手段の出力より小さくなるように前記加熱循環ポンプあるいは前記熱交循環ポンプの能力を制御するようにした。 Further, in claim 6, when the control means performs the direct warming operation and the heat storage operation simultaneously, the output of the heating circulation amount detection means is the output of the heat exchange circulation amount detection means. The capacity of the heating circulation pump or the heat exchange circulation pump was controlled to be smaller than the output.
また、請求項7では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクと前記加熱手段とを湯水が循環可能に接続する加熱循環回路と、前記加熱循環回路に設けられ湯水を循環させる加熱循環ポンプと、二次側の湯水を加熱するための熱交換器と、前記熱交換器と前記加熱手段とを湯水が循環可能に接続する熱交循環回路と、前記熱交循環回路に設けられ湯水を循環させる熱交循環ポンプとを備え、前記加熱循環回路の循環量を検出する加熱循環量検出手段と、前記熱交循環ポンプの能力と前記熱交循環回路の循環量の関係を予め記憶した記憶手段とを設け、直暖運転と貯湯運転を同時に行う時は、前記熱交循環回路の循環量が前記加熱循環量検出手段の出力以下となるように、前記記憶手段が記憶している前記熱交循環ポンプの能力を求め、この能力で前記熱交循環ポンプの能力を制御する制御手段を設けたものとした。
Further, in
また、請求項8では、前記請求項7のものにおいて、前記制御手段は、直暖運転と蓄暖運転を同時に行う時は、前記熱交循環回路の循環量が前記加熱循環量検出手段の出力以上となるように、前記記憶手段が記憶している前記熱交循環ポンプの能力を求め、この能力で前記熱交循環ポンプの能力を制御するようにした。
Further, according to
また、請求項9では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンクと前記加熱手段とを湯水が循環可能に接続する加熱循環回路と、前記加熱循環回路に設けられ湯水を循環させる加熱循環ポンプと、二次側の湯水を加熱するための熱交換器と、前記熱交換器と前記加熱手段とを湯水が循環可能に接続する熱交循環回路と、前記熱交循環回路に設けられ湯水を循環させる熱交循環ポンプとを備え、前記加熱循環回路の循環量を検出する加熱循環量検出手段と、直暖運転と貯湯運転の同時運転を行う際の前記熱交循環ポンプの能力と前記加熱循環回路の循環量との関係および直暖運転と蓄暖運転の同時運転を行う際の前記熱交循環ポンプの能力と前記加熱循環回路の循環量との関係を予め記憶する記憶手段を備え、同時運転のモードと前記加熱循環量検出手段の出力と前記記憶手段の記憶内容に基づいて前記熱交循環ポンプの能力を求め、この能力で前記熱交循環ポンプの能力を制御する制御手段を設けたものとした。
Further, in
本発明によれば、加熱循環ポンプと熱交循環ポンプをその時の運転状況に合わせて適切にコントロールでき、直暖運転を行いながら貯湯運転も同時に行うことができ、運転の確実性が向上して信頼性の高い貯湯式温水装置を提供することができる。 According to the present invention, the heating circulation pump and the heat exchange circulation pump can be appropriately controlled in accordance with the operation state at that time, and the hot water storage operation can be simultaneously performed while performing the direct warming operation, so that the reliability of the operation is improved. A highly reliable hot water storage type hot water apparatus can be provided.
さらに、加熱循環ポンプと熱交循環ポンプを適切にコントロールして、直暖運転を行いながら蓄暖運転も同時に行うことができる。Furthermore, the heat circulation operation can be performed simultaneously with the direct circulation operation by appropriately controlling the heating circulation pump and the heat exchange circulation pump.
次に、本発明の貯湯式温水装置の第1の一実施形態の貯湯式給湯暖房装置について説明する。
図1に示すように、1は湯水を貯湯する貯湯タンク、2は貯湯タンク1内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプ式加熱手段、3は前記貯湯タンク1の下部に接続された加熱往き管4および前記貯湯タンク1の上部に接続された加熱戻り管5よりなる加熱循環回路、6は前記加熱循環回路3に設けられて貯湯タンク1の湯水を循環させる加熱循環ポンプ、7は前記貯湯タンク1の下部に接続され貯湯タンク1に水を給水する入水管、8は前記貯湯タンク1の上部に接続され貯湯されている高温水を出湯する出湯管である。
Next, a hot water storage type hot water supply and heating apparatus according to a first embodiment of the hot water storage type hot water apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, 1 is a hot water storage tank for storing hot water, 2 is a heat pump type heating means as a heating means for heating hot water in the hot
9は二次側に放熱部(図示せず)に循環する湯水を加熱するための熱交換器、10は前記熱交換器9と前記加熱手段2とを湯水が循環可能に接続する熱交循環回路、11は前記熱交循環回路10に設けられ湯水を循環させる熱交循環ポンプである。この熱交循環回路10はその回路の少なくとも一部を前記加熱循環回路3と共有し、何れか一方の循環回路を循環可能にする循環切換手段12が設けられているものである。この一実施形態では、前記加熱循環回路3の加熱手段2側の往き管と戻り管を前記熱交循環回路3が共有しているもので、前記加熱循環回路3の熱交循環回路3よりも貯湯タンク1側の加熱戻り管5に循環切換手段12としての開閉弁が設けられているものである。
9 is a heat exchanger for heating hot water circulating to the heat radiating section (not shown) on the secondary side, and 10 is a heat exchange circulation for connecting the
13は前記入水管7から分岐された給水管、14は前記出湯管8からの出湯と給水管13からの給水を混合して設定温度の湯を供給する給湯混合弁である。
15は前記貯湯タンク1へ湯水が流入あるいは流出しているかを検出する流動方向検出手段で、加熱循環回路3の熱交循環回路10よりも貯湯タンク1側の加熱往き管4に設けられているものである。
ここで、前記加熱手段2は、圧縮機16と凝縮器としての冷媒−水熱交換器17と電子膨張弁18と強制空冷式の蒸発器19とで構成され、この加熱手段2には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。
Here, the heating means 2 includes a
20は、前記給湯混合弁13の駆動を制御すると共に、ヒートポンプ回路の構成要素と前記加熱循環ポンプ6の駆動を制御することで冷媒−水熱交換器16に流入してきた湯水を所望の沸き上げ温度まで沸き上げるようにし、さらに前記流動方向検出手段15の検出する流動方向に基づいて前記熱交循環ポンプ11の能力を制御する制御手段であり、予めプログラミングされたマイクロコンピュータを主体として構成されている。
20 controls the drive of the hot water
ここで、貯湯タンク1内に加熱手段2で加熱された高温水を貯湯する貯湯運転について説明する。
制御手段20は深夜時刻になると電力単価が安価な深夜時間帯内で朝の所定時刻までに沸き上がるように貯湯運転を開始し、循環切換手段12を加熱循環回路3が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を開く)と共に、加熱循環ポンプ6と加熱手段2を駆動および起動して、貯湯タンク1の下部から取り出した湯水を加熱手段2により沸き上げ温度まで沸き上げて貯湯タンク1の上部に積層させるように貯湯する。そして、所望の熱量を貯湯すると加熱循環ポンプ6および加熱手段2の停止して貯湯運転を終了する。なお、この実施形態においては貯湯運転時に加熱循環回路3は循環切換手段12により湯水が循環可能とされるが、熱交循環回路10は熱交換器9や熱交循環ポンプ11が流路抵抗となってほとんど循環しないものである。
Here, a hot water storage operation for storing hot water heated by the heating means 2 in the hot water storage tank 1 will be described.
At the midnight time, the control means 20 starts the hot water storage operation so that it boils up to the predetermined time in the morning within the midnight time zone when the power unit price is low, and switches the circulation switching means 12 so that the
次に、ユーザーが給湯栓を開いて給湯する時の給湯運転について説明する。
給湯栓が開かれると入水管7から貯湯タンク1内に給水されると同時に出湯管8から貯湯温水が出湯される。そして、この出湯管8からの湯水は給湯混合弁14に流入し、前記制御手段20によりコントロールされる給湯混合弁14によって給水管13からの給水と混合されて所望の給湯設定温度で給湯栓から給湯される。
Next, a hot water supply operation when the user opens the hot water tap to supply hot water will be described.
When the hot water tap is opened, hot water is stored in the hot water storage tank 1 from the
次に、暖房運転について説明する。
暖房の要求が発生すると、前記制御手段20は暖房の二次側の運転を開始して循環切換手段12を熱交循環回路10が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を閉じる)と共に、加熱循環ポンプ6と加熱手段2を駆動及び起動して、加熱手段2で沸き上げた高温水を熱交換器9に直接供給し、二次側と熱交換して温度低下した温水を再度加熱手段2に直接循環させて再度加熱して暖房を行う。なお、この場合の暖房運転を直暖運転と呼ぶ。
Next, the heating operation will be described.
When the heating request is generated, the control means 20 starts the operation on the secondary side of the heating to switch the circulation switching means 12 so that the
また、暖房運転において、加熱手段2が何らかの理由により作動していない場合には、前記制御手段20は、循環切換手段12を加熱循環回路3が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を開く)と共に、前記熱交循環ポンプ11を駆動し、貯湯タンク1の上部に貯まっている高温水を熱交換器9に循環させ、再度貯湯タンク1内に戻すようにして、貯湯タンク1の蓄熱を利用した暖房運転を行わせることを可能としている。なお、この場合の暖房運転を蓄暖運転と呼ぶ。
In the heating operation, when the heating means 2 is not operating for some reason, the control means 20 switches the circulation switching means 12 so that the
また、例えば直暖運転中に給湯使用によって貯湯タンク1内の残湯量が少なくなり、暖房運転の要求と貯湯運転の要求とが同時に発生した場合は、前記制御手段20は、前記加熱手段2と加熱循環ポンプ6による直暖運転を行いながら、循環切換手段12を加熱循環回路3が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を開く)と共に、前記熱交循環ポンプ11を駆動する。
Further, for example, when the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 1 decreases due to the use of hot water supply during the direct warming operation, and the request for the heating operation and the request for the hot water storage operation occur at the same time, the control means 20 While performing the direct warming operation by the heating circulation pump 6, the circulation switching means 12 is switched so that the
そして、制御手段20は前記流動方向検出手段15の検出する流動方向が貯湯タンク1から流出する方向になるように前記熱交循環ポンプ11の能力を制御する。このようにすることによって図2に矢印で示すように、直暖運転を行いながら貯湯運転も同時に行うことができるものである。
Then, the control means 20 controls the capacity of the
次に、例えば、前記直暖運転を行っている際に加熱手段2の加熱能力では暖房負荷に追いつかないような場合等には、前記制御手段20は、前記加熱手段2と加熱循環ポンプ6による直暖運転を行いながら、循環切換手段12を加熱循環回路3が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を開く)と共に、前記熱交循環ポンプ11を駆動する。
Next, for example, when the heating capacity of the heating means 2 cannot catch up with the heating load during the direct warming operation, the control means 20 uses the heating means 2 and the heating circulation pump 6. While performing the direct warming operation, the circulation switching means 12 is switched so that the
そして、制御手段20は前記流動方向検出手段15の検出する流動方向が貯湯タンク1に流入する方向になるように前記熱交循環ポンプ11の能力を制御する。このようにすることによって図3に矢印で示すように、直暖運転を行いながら蓄暖運転も同時に行うことができ、加熱手段2の能力に貯湯タンク1内の蓄熱分を足した能力で暖房運転を行うことができ、実質的な暖房能力を大きくすることができるものである。
And the control means 20 controls the capability of the
なお、この直暖運転と貯湯運転あるいは蓄暖運転の同時運転時は加熱循環ポンプ6の能力と熱交循環ポンプ11の能力のバランスにより貯湯タンク1近傍の流れが不安定になりやすく、例えば加熱手段2および加熱循環ポンプ6がユニット化され、貯湯タンク1と離間して設置されるような形態の場合、加熱ユニットと貯湯タンク1との間の配管距離により加熱循環ポンプ6と熱交循環ポンプ11との能力比がまちまちとなってしまい、配管距離が長い場合は加熱循環ポンプ6の能力が熱交循環ポンプ11の能力に比して低くなり、逆に配管距離が短い場合は加熱循環ポンプ6の能力が熱交循環ポンプ11の能力に比して高くなることがある。その場合に、熱交循環ポンプ11の能力が固定の能力では加熱循環ポンプ6の駆動に加えて熱交循環ポンプ11を駆動すると貯湯運転あるいは蓄暖運転のどちらが行われるかが不明なものであった。
During the simultaneous operation of the direct warming operation and the hot water storage operation or the warming operation, the flow in the vicinity of the hot water storage tank 1 tends to become unstable due to the balance between the capacity of the heating circulation pump 6 and the capacity of the heat
しかし、本発明では、上記のように流動方向検出手段15の検出する流動方向に基づいて熱交循環ポンプ11の能力を制御するので、加熱循環ポンプ6と熱交循環ポンプ11をその時の運転状況に合わせて適切にコントロールでき、運転の確実性が向上して信頼性の高い貯湯式温水装置を提供することができる。なお、前記制御手段20は、加熱循環ポンプ6の能力を加熱手段2の加熱能力と協調させて駆動制御し、前記熱交循環ポンプ11の能力を流動方向検出手段15の出力に基づいて制御するようにしているので、それぞれの制御が容易に行えるという利点を有している。
However, in the present invention, the capacity of the heat
なお、前記流動方向検出手段15は上記の一実施形態の配置位置に限定されるものではなく、加熱循環回路3の熱交循環回路10よりも貯湯タンク1側の加熱戻り管5に設けてもよいもので、この場合上記の一実施形態と検出する方向(流入と流出)が逆の関係となり、この関係に合わせて前記制御手段20が熱交循環ポンプ11を制御するように変更すればよいものである。
The flow direction detecting means 15 is not limited to the arrangement position of the above-described embodiment, and may be provided in the
次に、本発明の第2の一実施形態の貯湯式給湯暖房装置について説明する。なお、先の一実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略することとする。 Next, a hot water storage type hot water supply / room heating apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure same as previous one Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
この実施形態では、図4に示すように、先の一実施形態の循環切換手段12に換え、加熱循環回路3の循環量を検出する加熱循環量検出手段21と、熱交循環回路10の循環量を検出する熱交循環量検出手段22とを設け、前記制御手段20は加熱循環量検出手段21と熱交循環量検出手段22の出力に基づいて熱交循環ポンプ11の能力を制御するようにした。ここで、前記加熱循環量検出手段21は加熱循環回路3の熱交循環回路10よりも加熱手段2側の加熱往き管4に設けられ、前記熱交循環量検出手段22は熱交循環回路10の加熱循環回路3と共有されない位置に設けられているものである。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, instead of the circulation switching means 12 of the previous embodiment, a heating circulation amount detection means 21 for detecting the circulation amount of the
そして、例えば直暖運転中に給湯使用によって貯湯タンク1内の残湯量が少なくなり、暖房運転の要求と貯湯運転の要求とが同時に発生した場合は、前記制御手段20は、前記加熱手段2と加熱循環ポンプ6による直暖運転を行いながら、循環切換手段12を加熱循環回路3が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を開く)と共に、前記熱交循環ポンプ11を駆動する。
For example, when the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 1 decreases due to the use of hot water during direct warming operation and a request for heating operation and a request for hot water storage operation occur simultaneously, the control means 20 While performing the direct warming operation by the heating circulation pump 6, the circulation switching means 12 is switched so that the
そして、制御手段20は前記加熱循環量検出手段21の検出する循環量Q1と前記熱交循環量検出手段22の検出するQ2とを比較し、加熱循環量Q1が熱交循環量Q2よりも大きくなるように前記熱交循環ポンプ11の能力を制御する。このようにすることによって図5に矢印で示すように、直暖運転を行いながら貯湯運転も同時に行うことができるものである。
Then, the control means 20 compares the circulation amount Q1 detected by the heating circulation amount detection means 21 with Q2 detected by the heat exchange circulation amount detection means 22, and the heating circulation amount Q1 is larger than the heat exchange circulation amount Q2. Thus, the capacity of the
次に、例えば、前記直暖運転を行っている際に加熱手段2の加熱能力では暖房負荷に追いつかないような場合等には、前記制御手段20は、前記加熱手段2と加熱循環ポンプ6による直暖運転を行いながら、循環切換手段12を加熱循環回路3が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を開く)と共に、前記熱交循環ポンプ11を駆動する。
Next, for example, when the heating capacity of the heating means 2 cannot catch up with the heating load during the direct warming operation, the control means 20 uses the heating means 2 and the heating circulation pump 6. While performing the direct warming operation, the circulation switching means 12 is switched so that the
そして、制御手段20は前記前記加熱循環量検出手段21の検出する循環量Q1と前記熱交循環量検出手段22の検出するQ2とを比較し、熱交循環量Q2が加熱循環量Q1よりも大きくなるように前記熱交循環ポンプ11の能力を制御する。このようにすることによって図6に矢印で示すように、直暖運転を行いながら蓄暖運転も同時に行うことができ、加熱手段2の能力に貯湯タンク1内の蓄熱分を足した能力で暖房運転を行うことができ、実質的な暖房能力を大きくすることができるものである。
Then, the control means 20 compares the circulation amount Q1 detected by the heating circulation amount detection means 21 with Q2 detected by the heat exchange circulation amount detection means 22, and the heat exchange circulation amount Q2 is more than the heating circulation amount Q1. The capacity of the
なお、この直暖運転と貯湯運転あるいは蓄暖運転の同時運転時は加熱循環ポンプ6の能力と熱交循環ポンプ11の能力のバランスにより貯湯タンク1近傍の流れが不安定になりやすく、例えば加熱手段2および加熱循環ポンプ6がユニット化され、貯湯タンク1と離間して設置されるような形態の場合、加熱ユニットと貯湯タンク1との間の配管距離により加熱循環ポンプ6と熱交循環ポンプ11との能力比がまちまちとなってしまい、配管距離が長い場合は加熱循環ポンプ6の能力が熱交循環ポンプ11の能力に比して低くなり、逆に配管距離が短い場合は加熱循環ポンプ6の能力が熱交循環ポンプ11の能力に比して高くなることがある。その場合に、熱交循環ポンプ11の能力が固定の能力では加熱循環ポンプ6の駆動に加えて熱交循環ポンプ11を駆動すると貯湯運転あるいは蓄暖運転のどちらが行われるかが不明なものであった。
During the simultaneous operation of the direct heating operation and the hot water storage operation or the warm storage operation, the flow in the vicinity of the hot water storage tank 1 tends to become unstable due to the balance between the capacity of the heating circulation pump 6 and the capacity of the heat
しかし、本発明では、上記のように前記加熱循環量検出手段21と前記熱交循環量検出手段22の出力する加熱循環量Q1と熱交循環量Q2に基づいて熱交循環ポンプ11の能力を制御するので、加熱循環ポンプ6と熱交循環ポンプ11をその時の運転状況に合わせて適切にコントロールでき、運転の確実性が向上して信頼性の高い貯湯式温水装置を提供することができる。なお、前記制御手段20は、加熱循環ポンプ6の能力を加熱手段2の加熱能力と協調させて駆動制御し、前記熱交循環ポンプ11の能力を加熱循環量検出手段21および熱交循環量検出手段22の出力に基づいて制御するようにしているので、それぞれの制御が容易に行えるという利点を有している。
However, in the present invention, the capacity of the heat
なお、前記加熱循環量検出手段21は上記の一実施形態の配置位置に限定されるものではなく、加熱循環回路3の熱交循環回路10よりも加熱手段2側の加熱戻り管5に設けてもよく、また前記熱交循環量検出手段22も熱交循環回路10の熱交換器9の上流側に設けてもよいものである。また、前記熱交循環回路10の構成も上記の一実施形態の構成に限定されるものではなく、熱交換器9と貯湯タンク1とを熱交循環回路10で接続し、一旦貯湯タンク1を介して加熱手段2と熱交換器9とで湯水を循環させるよう構成してもよいものである。
The heating circulation amount detection means 21 is not limited to the arrangement position of the above-described embodiment, but is provided in the
また、上記2つの実施形態では、前記流動方向検出手段15あるいは加熱循環量検出手段21および熱交循環量検出手段22の出力に基づいて前記制御手段20は熱交循環ポンプ11の能力だけを制御するようにしているが、これに限らず、熱交循環ポンプ11の能力を固定して加熱循環ポンプ6の能力を制御するようにしてもよく、また、熱交循環ポンプ11と加熱循環ポンプ6の両方の能力を制御するようにしてもよいものである。
In the above two embodiments, the control means 20 controls only the capability of the heat
次に、本発明の第3の一実施形態の貯湯式給湯暖房装置について説明する。なお、先の一実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略することとする。 Next, a hot water storage type hot water supply and heating apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure same as previous one Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
この実施形態では、図7に示すように、前記加熱循環回路3にのみ循環量Q1を検出する加熱循環量検出手段21を設けていると共に、前記制御手段20には、前記熱交循環ポンプ11の能力(回転数)と熱交循環回路10の循環量Q2との関係を予め記憶した記憶手段23が設けられている。そして、前記制御手段20は、加熱循環量検出手段21で検出した加熱循環量Q1と記憶手段23で記憶している熱交循環量Q2とを比較し、この比較結果に基づいて熱交循環ポンプ11の能力を制御するようにしている。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, a heating circulation amount detecting means 21 for detecting the circulation amount Q1 is provided only in the
そして、例えば直暖運転中に給湯使用によって貯湯タンク1内の残湯量が少なくなり、暖房運転の要求と貯湯運転の要求とが同時に発生した場合は、前記制御手段20は、前記加熱手段2と加熱循環ポンプ6による直暖運転を行いながら、循環切換手段12を加熱循環回路3が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を開く)と共に、前記熱交循環ポンプ11を駆動する。
For example, when the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 1 is reduced by using hot water during direct warming operation, and the request for heating operation and the request for hot water storage operation occur simultaneously, the control means 20 While performing the direct warming operation by the heating circulation pump 6, the circulation switching means 12 is switched so that the
そして、制御手段20は前記加熱循環量検出手段21の検出する循環量Q1と前記記憶手段23で記憶している内容とを比較し、熱交循環量Q2が加熱循環量Q1以下となる熱交循環ポンプ11の能力を求め、この能力で熱交循環ポンプ11の能力を制御する。このようにすることによって図8に矢印で示すように、直暖運転を行いながら貯湯運転も同時に行うことができるものである。
Then, the control means 20 compares the circulation amount Q1 detected by the heating circulation amount detection means 21 with the content stored in the storage means 23, and the heat exchange circulation amount Q2 is equal to or less than the heating circulation amount Q1. The ability of the
次に、例えば、前記直暖運転を行っている際に加熱手段2の加熱能力では暖房負荷に追いつかないような場合等には、前記制御手段20は、前記加熱手段2と加熱循環ポンプ6による直暖運転を行いながら、循環切換手段12を加熱循環回路3が循環可能に切換える(この実施形態では開閉弁を開く)と共に、前記熱交循環ポンプ11を駆動する。
Next, for example, when the heating capacity of the heating means 2 cannot catch up with the heating load during the direct warming operation, the control means 20 uses the heating means 2 and the heating circulation pump 6. While performing the direct warming operation, the circulation switching means 12 is switched so that the
そして、制御手段20は前記前記加熱循環量検出手段21の検出する循環量Q1と前記記憶手段23で記憶している内容とを比較し、熱交循環量Q2が加熱循環量Q1以上となる熱交循環ポンプ11の能力を求め、この能力で熱交循環ポンプ11の能力を制御する。このようにすることによって図9に矢印で示すように、直暖運転を行いながら蓄暖運転も同時に行うことができ、加熱手段2の能力に貯湯タンク1内の蓄熱分を足した能力で暖房運転を行うことができ、実質的な暖房能力を大きくすることができるものである。
Then, the control means 20 compares the circulation amount Q1 detected by the heating circulation amount detection means 21 with the content stored in the storage means 23, and the heat exchange circulation amount Q2 is equal to or higher than the heating circulation amount Q1. The ability of the
なお、この直暖運転と貯湯運転あるいは蓄暖運転の同時運転時は加熱循環ポンプ6の能力と熱交循環ポンプ11の能力のバランスにより貯湯タンク1近傍の流れが不安定になりやすく、例えば加熱手段2および加熱循環ポンプ6がユニット化され、貯湯タンク1と離間して設置されるような形態の場合、加熱ユニットと貯湯タンク1との間の配管距離により加熱循環ポンプ6と熱交循環ポンプ11との能力比がまちまちとなってしまい、配管距離が長い場合は加熱循環ポンプ6の能力が熱交循環ポンプ11の能力に比して低くなり、逆に配管距離が短い場合は加熱循環ポンプ6の能力が熱交循環ポンプ11の能力に比して高くなることがある。その場合に、熱交循環ポンプ11の能力が固定の能力では加熱循環ポンプ6の駆動に加えて熱交循環ポンプ11を駆動すると貯湯運転あるいは蓄暖運転のどちらが行われるかが不明なものであった。
During the simultaneous operation of the direct warming operation and the hot water storage operation or the warming operation, the flow in the vicinity of the hot water storage tank 1 tends to become unstable due to the balance between the capacity of the heating circulation pump 6 and the capacity of the heat
しかし、本発明では、上記のように加熱循環量検出手段21の出力する加熱循環量Q1と記憶手段23の記憶内容に基づいて熱交循環ポンプ11の能力を制御するので、熱交循環ポンプ11をその時の運転状況に合わせて適切にコントロールでき、運転の確実性が向上して信頼性の高い貯湯式温水装置を提供することができる。なお、前記制御手段20は、加熱循環ポンプ6の能力を加熱手段2の加熱能力と協調させて駆動制御し、前記熱交循環ポンプ11の能力を加熱循環量検出手段21の出力および記憶手段23の記憶内容に基づいて制御するようにしているので、それぞれの制御が容易に行えるという利点を有している。
However, in the present invention, since the capacity of the heat
なお、前記加熱循環量検出手段21は上記の一実施形態の配置位置に限定されるものではなく、加熱循環回路3の熱交循環回路10よりも加熱手段2側の加熱戻り管5に設けてもよいものである。また、前記熱交循環回路10の構成も上記の一実施形態の構成に限定されるものではなく、熱交換器9と貯湯タンク1とを熱交循環回路10で接続し、一旦貯湯タンク1を介して加熱手段2と熱交換器9とで湯水を循環させるよう構成してもよいものである。
The heating circulation amount detection means 21 is not limited to the arrangement position of the above-described embodiment, but is provided in the
また、前記記憶手段23で記憶する熱交循環ポンプ11の能力(回転数)と熱交循環回路10の循環量Q2との関係は、予め試験により求めてデータテーブルや近似式などの形式で記憶しておけばよいものである。
Further, the relationship between the capacity (rotation speed) of the
また、前記記憶手段23で記憶する内容は、熱交循環ポンプ11の能力(回転数)と熱交循環回路10の循環量Q2との関係に換えて、熱交循環ポンプ11の能力(回転数)と加熱循環回路3の循環量Q1との関係としてもよい。この場合、例えば、直暖運転と貯湯運転の同時運転を行う際の加熱循環量Q1に応じた熱交循環ポンプ11の能力(回転数)を予め試験により求め、また、直暖運転と蓄暖運転の同時運転を行う際の加熱循環量Q1に応じた熱交循環ポンプ11の能力(回転数)を予め試験により求めて、これらをデータテーブル等の形式で記憶しておけばよい。そして、実際の運転時には、直暖運転と貯湯運転あるいは蓄暖運転の同時運転のモードと前記加熱循環量検出手段21で検出する加熱循環量Q1と前記記憶手段23で記憶している内容とから、前記制御手段21はその状況で最適な熱交循環ポンプ11の能力を選択し、この能力で熱交循環ポンプ11の能力を制御するようにしている。
Further, the content stored in the storage means 23 is replaced with the capacity (rotation speed) of the heat
このように加熱循環量検出手段21の出力する加熱循環量Q1と記憶手段23の記憶内容に基づいて熱交循環ポンプ11の能力を制御するので、熱交循環ポンプ11をその時の運転状況に合わせて適切にコントロールでき、運転の確実性が向上して信頼性の高い貯湯式温水装置を提供することができる。なお、前記制御手段20は、加熱循環ポンプ6の能力を加熱手段2の加熱能力と協調させて駆動制御し、前記熱交循環ポンプ11の能力を加熱循環量検出手段21の出力および記憶手段23の記憶内容に基づいて制御するようにしているので、それぞれの制御が容易に行えるという利点を有している。
As described above, since the capacity of the
なお、これらの実施形態では前記循環切換手段12を開閉弁で構成したが、前記循環切換手段12は三方弁や分配比率制御弁で構成してもよいものであり、任意の構成である。このように、本発明は上記した一実施形態および他の一実施形態に限定されるものではなく、本発明はその要旨を変更しない範囲で任意に変形可能で、これを妨げるものではない。 In these embodiments, the circulation switching means 12 is constituted by an on-off valve. However, the circulation switching means 12 may be constituted by a three-way valve or a distribution ratio control valve, and is an arbitrary configuration. As described above, the present invention is not limited to the above-described one embodiment and another embodiment, and the present invention can be arbitrarily modified without departing from the scope of the present invention, and does not hinder this.
1 貯湯タンク
2 加熱手段
3 加熱循環回路
6 加熱循環ポンプ
9 熱交換器
10 熱交循環回路
11 熱交循環ポンプ
15 流動方向検出手段
20 制御手段
21 加熱循環量検出手段
22 熱交循環量検出手段
23 記憶手段
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