JP5037985B2 - Bath equipment - Google Patents
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Description
本発明は、蓄熱水を貯留する蓄熱槽と、前記蓄熱槽の蓄熱水を用いて温水を浴槽に供給する温水供給作動を行う温水供給手段と、前記浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態となるように前記温水供給手段を温水供給作動させる湯張り運転を行う運転制御手段とが設けられている風呂装置に関する。 The present invention includes a heat storage tank for storing heat storage water, hot water supply means for performing a hot water supply operation for supplying hot water to the bathtub using the heat storage water of the heat storage tank, and the hot water state of the bathtub is a target hot water state. It is related with the bath apparatus provided with the operation control means which performs the hot water filling operation which makes the said warm water supply means operate | move hot water supply.
上記のような風呂装置は、運転制御手段が湯張り運転を行うことにより、温水用熱交換器において蓄熱槽の蓄熱水にて給水を加熱してその加熱した給水を浴槽に供給したり、又は、追焚き用熱交換器において蓄熱槽の蓄熱水にて浴槽に貯留している浴槽水を加熱してその加熱した浴槽水を浴槽に戻して、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態としている。目標湯張り状態は、温度と貯留量とから定められ、浴槽に湯張り設定温度の温水を湯張り設定量貯めた状態を目標湯張り状態としている。
このように、蓄熱槽に蓄熱した熱を用いているので、蓄熱槽に蓄熱しておくことが必要である。
そこで、従来の風呂装置では、蓄熱槽から取り出した蓄熱水を循環路にて循環させて蓄熱槽に戻す蓄熱水循環手段と、循環路を通流する蓄熱水を熱電併給装置の排熱を搬送する排熱搬送流体にて加熱する排熱熱交換器とが設けられ、運転制御手段が、熱電併給装置及び蓄熱水循環手段を作動させる蓄熱運転を行うことにより熱電併給装置の排熱を蓄熱槽に蓄熱している。
運転制御手段は、過去の熱負荷に基づいて将来の熱負荷を演算して、運転当日のどの時間帯にどれだけの熱負荷があるかの予測熱負荷を求めており、その予測熱負荷に基づいて、運転当日の熱負荷を賄えるように蓄熱運転を行っている(例えば、特許文献1参照。)。
In the bath apparatus as described above, when the operation control means performs a hot water filling operation, in the heat exchanger for hot water, the water supply is heated with the heat storage water in the heat storage tank, and the heated water supply is supplied to the bathtub, or In the reheating heat exchanger, the bathtub water stored in the bathtub is heated with the heat storage water of the heat storage tank, the heated bathtub water is returned to the bathtub, and the hot water condition of the bathtub is set as the target hot water condition. . The target hot water filling state is determined from the temperature and the storage amount, and the state where hot water at the hot water filling set temperature is stored in the bathtub is set as the target hot water filling state.
Thus, since the heat stored in the heat storage tank is used, it is necessary to store heat in the heat storage tank.
Therefore, in the conventional bath device, the heat storage water circulating means that circulates the heat storage water taken out from the heat storage tank and returns it to the heat storage tank, and the heat storage water flowing through the circulation path convey the exhaust heat of the combined heat and power supply device. An exhaust heat exchanger that heats with the exhaust heat transfer fluid, and the operation control means stores the exhaust heat of the combined heat and power unit in the heat storage tank by performing a heat storage operation that operates the combined heat and power supply device and the heat storage water circulation means. is doing.
The operation control means calculates the future heat load based on the past heat load, obtains the predicted heat load of how much heat load in which time zone on the day of operation, and the predicted heat load Based on this, the heat storage operation is performed so as to cover the heat load on the day of operation (see, for example, Patent Document 1).
上記従来の風呂装置では、運転制御手段が、予測熱負荷に基づいて、運転当日の熱負荷を賄えるように蓄熱運転を行っているので、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とする為に必要となる熱量の全量を予め蓄熱槽に蓄熱している。湯張り運転では、浴槽が空の状態であっても浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態にできることが求められるので、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とする為に必要となる熱量が大きなものとなっている。その為に、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とする為に必要となる熱量の全量を予め蓄熱槽に蓄熱しておくと、それだけ容量の大きな蓄熱槽が必要となって、蓄熱槽の大型化を招くことになる。
例えば、浴槽に42℃の温水を約180リットル貯留した状態を目標湯張り状態とした場合には、通常、湯張り運転を行う為の熱量に加えて、その後にシャワー等の給湯に使用される熱量をも蓄熱槽に蓄熱しておくことになり、70℃の蓄熱水を140〜150リットル貯留できるだけの容量の大きな蓄熱槽が必要となっていた。
In the above conventional bath apparatus, the operation control means performs the heat storage operation so as to cover the heat load on the day of operation based on the predicted heat load. The total amount of heat required is stored in advance in the heat storage tank. In hot water operation, since it is required that the hot water condition of the bathtub can be changed to the target hot water condition even when the bathtub is empty, the amount of heat necessary for making the hot water condition of the bathtub into the target hot water condition is reduced. It has become a big thing. Therefore, if the total amount of heat required to change the hot water condition of the bathtub to the target hot water condition is stored in the heat storage tank in advance, a heat storage tank with a larger capacity is required. This will lead to an increase in size.
For example, when a state where hot water at 42 ° C. is stored in about 180 liters is set as a target hot water filling state, it is usually used for hot water supply such as a shower in addition to the amount of heat for performing the hot water filling operation. The amount of heat is also stored in the heat storage tank, and a heat storage tank having a large capacity capable of storing 140 to 150 liters of heat storage water at 70 ° C. is required.
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、蓄熱槽の小型化を図りながら、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とすることができる風呂装置を提供する点にある。 This invention is made paying attention to this point, The objective is providing the bath apparatus which can make the filling condition of a bathtub into a target filling condition, aiming at size reduction of a thermal storage tank. It is in.
この目的を達成するために、本発明に係る風呂装置の第1特徴構成は、蓄熱水を貯留する蓄熱槽と、前記蓄熱槽の蓄熱水を用いて温水を浴槽に供給する温水供給作動を行う温水供給手段と、前記浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態となるように前記温水供給手段を温水供給作動させる湯張り運転を行う運転制御手段とが設けられている風呂装置において、前記運転制御手段は、前記湯張り運転を行うよりも先行して、前記浴槽の湯張り状態が前記目標湯張り状態に達する前の先行湯張り状態になるように前記温水供給手段を温水供給作動させる先行湯張り運転を行うように構成され、前記湯張り運転に先行して、前記先行湯張り運転を行い、当該先行湯張りを完了した状態で前記浴槽を蓄熱槽として使用する点にある。 In order to achieve this object, the first characteristic configuration of the bath apparatus according to the present invention performs a hot water supply operation for supplying hot water to a bathtub using the heat storage tank storing the heat storage water and the heat storage water of the heat storage tank. In the bath apparatus provided with hot water supply means and operation control means for performing hot water supply operation for operating the hot water supply means to supply hot water so that the hot water filling state of the bathtub becomes the target hot water filling state, the operation control Prior to performing the hot water filling operation, the hot water supply means operates the hot water supply means so that the hot water filling state of the bathtub reaches the hot water filling state before reaching the target hot water filling state. It is comprised so that it may perform a tension operation, It exists in the point which uses the said bathtub as a thermal storage tank in the state which performed the said advance hot water operation before the said hot water operation and completed the said previous hot water operation .
すなわち、運転制御手段は、まず先行湯張り運転を行うことにより、浴槽の湯張り状態を先行湯張り状態とし、その後湯張り運転を行うことにより、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とすることができる。このように、湯張り運転を行うよりも先行して、浴槽の湯張り状態を先行湯張り状態としておくことによって、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とする為に必要となる熱量の一部を浴槽に貯めておくことができ、浴槽を蓄熱槽として用いることができる。蓄熱槽には、先行湯張り状態から目標湯張り状態にする為の熱量だけを貯めておけばよく、蓄熱槽として必要な容量を極力小さくできる。
したがって、蓄熱槽の小型化を図りながら、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とすることができる風呂装置を提供できるに至った。
That is, the operation control means first performs the preceding hot water filling operation to set the hot water filling state of the bathtub to the advanced hot water filling state, and then performs the hot water filling operation to set the hot water filling state of the bathtub to the target hot water filling state. be able to. In this way, the amount of heat required to change the hot-water state of the bathtub to the target hot-water state by setting the hot-water state of the bathtub to the previous hot-water state before the hot-water operation is performed. The part can be stored in the bathtub, and the bathtub can be used as a heat storage tank. In the heat storage tank, it is sufficient to store only the amount of heat for changing from the preceding hot water filling state to the target hot water filling state, and the capacity necessary for the heat storage tank can be minimized.
Accordingly, it has become possible to provide a bath apparatus that can change the hot water state of the bathtub to the target hot water state while reducing the size of the heat storage tank.
本発明に係る風呂装置の第2特徴構成は、前記蓄熱槽から取り出した蓄熱水を循環路にて循環させて前記蓄熱槽に戻す蓄熱水循環手段と、前記循環路を通流する蓄熱水を熱電併給装置の排熱を搬送する排熱搬送流体にて加熱する排熱熱交換器とが設けられ、前記運転制御手段が、前記熱電併給装置の排熱を前記蓄熱槽に蓄熱すべく、前記熱電併給装置及び前記蓄熱水循環手段を作動させる蓄熱運転を行うように構成されている点にある。 The second characteristic configuration of the bath device according to the present invention is that the heat storage water taken out from the heat storage tank is circulated in a circulation path and returned to the heat storage tank, and the heat storage water flowing through the circulation path is thermoelectric. An exhaust heat exchanger that heats the exhaust heat of the cogeneration device with an exhaust heat transfer fluid, and the operation control means stores the exhaust heat of the cogeneration device in the heat storage tank so as to store the heat in the heat storage tank. There exists in the point comprised so that the heat storage driving | operation which operates a combined supply device and the said thermal storage water circulation means may be performed.
すなわち、運転制御手段が蓄熱運転を行うと、蓄熱槽から取り出された蓄熱水が排熱熱交換器にて加熱されて蓄熱槽に戻されるので、熱電併給装置の排熱を用いて蓄熱槽に蓄熱できる。蓄熱槽に蓄熱された熱は、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とする為に用いられるので、熱電併給装置の排熱を有効に活用して、エネルギー効率の向上を図ることができる。 That is, when the operation control means performs the heat storage operation, the heat storage water taken out from the heat storage tank is heated by the exhaust heat exchanger and returned to the heat storage tank, so that the heat storage tank uses the exhaust heat of the combined heat and power supply device. Can store heat. Since the heat stored in the heat storage tank is used to change the hot water filling state of the bathtub to the target hot water filling state, the exhaust heat of the combined heat and power supply device can be effectively used to improve the energy efficiency.
本発明に係る風呂装置の第3特徴構成は、前記運転制御手段が、時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷を管理し、時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷に基づいて前記蓄熱運転を行うとともに、前記蓄熱運転を行うことが予測される時間帯の以前に前記先行湯張り運転を行うように構成されている点にある。 According to a third characteristic configuration of the bath device according to the present invention, the operation control unit manages the time-series power load and the time-series heat load, and the time-series power load and the time-series heat load are managed. The heat storage operation is performed on the basis of this, and the preceding hot water filling operation is performed before the time zone in which the heat storage operation is predicted to be performed.
すなわち、運転制御手段が、時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷に基づいて蓄熱運転を行うことにより、時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷に対応して熱電併給装置にて熱と電力とを発生させ、その熱と電力とを有効に活用してエネルギー効率の向上を図ることができる。
蓄熱槽の蓄熱量が多い場合には、蓄熱運転を行っても直ぐに蓄熱槽の蓄熱量が満杯になってしまい、蓄熱運転を行うことによって蓄熱槽に蓄熱できる熱量が少量となってしまう虞がある。したがって、蓄熱運転を行っても熱電併給装置の排熱を十分に蓄熱することができず、エネルギー効率の面で不利になる。また、蓄熱槽の蓄熱量が多い場合には、蓄熱槽の蓄熱量が満杯になることにより蓄熱運転を終了すると、蓄熱運転の運転時間が短くなり、熱電併給装置の作動時間が短くなってしまい、この点からもエネルギー効率の面で不利になる。
そこで、運転制御手段は、蓄熱運転を行うことが予測される時間帯の以前に先行湯張り運転を行うことにより、蓄熱槽の熱を用いて浴槽に温水を供給して蓄熱槽の蓄熱量を低下させ、その後の蓄熱運転を行うときに蓄熱槽の蓄熱量が少なくなるようにしている。したがって、蓄熱運転を行うことにより多量の熱を蓄熱槽に蓄熱することができ、しかも、熱電併給装置の作動時間をより長くすることができ、さらなるエネルギー効率向上を図ることができる。
That is, the operation control means performs the heat storage operation based on the time-series power load and the time-series heat load, so that the cogeneration device corresponds to the time-series power load and the time-series heat load. It is possible to generate heat and electric power and to effectively use the heat and electric power to improve energy efficiency.
If the amount of heat stored in the heat storage tank is large, the amount of heat stored in the heat storage tank becomes full immediately after performing the heat storage operation, and the amount of heat that can be stored in the heat storage tank by performing the heat storage operation may be small. is there. Therefore, even if the heat storage operation is performed, the exhaust heat of the combined heat and power supply device cannot be sufficiently stored, which is disadvantageous in terms of energy efficiency. In addition, when the heat storage tank has a large amount of heat storage, the heat storage operation is completed when the heat storage capacity of the heat storage tank is full, so the operation time of the heat storage operation is shortened and the operation time of the combined heat and power supply device is shortened. This is also a disadvantage in terms of energy efficiency.
Therefore, the operation control means supplies the hot water to the bathtub using the heat of the heat storage tank and performs the heat storage amount of the heat storage tank by performing the preceding hot water filling operation before the time zone where the heat storage operation is predicted to be performed. The amount of heat stored in the heat storage tank is reduced when performing a subsequent heat storage operation. Therefore, a large amount of heat can be stored in the heat storage tank by performing the heat storage operation, and the operation time of the combined heat and power supply device can be further extended, and further energy efficiency can be improved.
本発明に係る風呂装置の第4特徴構成は、前記運転制御手段が、前記先行湯張り運転を行ってから前記湯張り運転を行うまでの間に前記蓄熱運転を行うように構成されている点にある。 The 4th characteristic structure of the bath apparatus which concerns on this invention is the point by which the said operation control means is comprised so that it may perform the said thermal storage operation after performing the said hot water filling operation after performing the said hot water filling operation. It is in.
すなわち、運転制御手段が、先行湯張り運転を行ってから湯張り運転を行うまでの間に蓄熱運転を行うことにより、先行湯張り運転を行ってから湯張り運転を行うまでの間、熱電併給装置の排熱を蓄熱槽に蓄熱することができる。したがって、湯張り運転を行うときには、蓄熱槽に十分な熱量を蓄熱させておくことができ、湯張り運転を的確に行うことができるとともに、余った熱を用いてシャワー等の給湯を行うこともでき、蓄熱槽を活用しながら熱電併給装置の排熱を有効に活用することができる。 In other words, the operation control means performs the heat storage operation between the time when the hot water filling operation is performed and the time when the hot water filling operation is performed. The exhaust heat of the apparatus can be stored in the heat storage tank. Therefore, when performing hot water filling operation, a sufficient amount of heat can be stored in the heat storage tank, hot water filling operation can be performed accurately, and hot water such as a shower can be supplied using the remaining heat. It is possible to effectively use the exhaust heat of the combined heat and power supply device while utilizing the heat storage tank.
本発明に係る風呂装置の第5特徴構成は、前記温水供給手段が、前記温水供給作動として、温水用熱交換器において前記蓄熱槽の蓄熱水にて水を加熱してその加熱した水を前記浴槽に供給する湯張り作動、及び、追焚き用熱交換器において前記蓄熱槽の蓄熱水にて浴槽水循環手段により前記浴槽との間で循環される浴槽水を加熱する追焚き作動を行うように構成されている点にある。 According to a fifth characteristic configuration of the bath apparatus according to the present invention, the warm water supply means is configured to heat the heated water by using the heat storage water in the heat storage tank in the heat exchanger for warm water as the warm water supply operation. The hot water supply operation to supply to the bathtub and the reheating operation to heat the bathtub water circulated between the bathtub and the tub by the tub water circulation means in the heat storage water of the heat storage tank in the reheating heat exchanger. It is in the point which is comprised.
すなわち、温水供給手段が湯張り作動を行うことにより、温水用熱交換器にて水を所望温度に加熱してその所望温度の温水を浴槽に供給して、浴槽の湯張りを行うことができる。温水供給手段が追焚き作動を行うことにより、追焚き用熱交換器にて加熱された浴槽水を浴槽に戻すことにより浴槽水を所望温度に加熱して、浴槽水の追焚きを行うことができる。
先行湯張り状態又は目標湯張り状態に対して貯留量が満たされていないときには、温水供給手段が湯張り作動を行うことにより、浴槽の湯張り状態を先行湯張り状態又は目標湯張り状態とすることができる。先行湯張り状態又は目標湯張り状態に対して貯留量は満たされているが温度は満たされていないときには、温水供給手段が追焚き作動を行うことにより、浴槽の湯張り状態を先行湯張り状態又は目標湯張り状態とすることができる。このように、浴槽の浴槽水の状態に応じて温水供給手段が湯張り作動又は追焚き作動を行うことにより、浴槽の湯張り状態を先行湯張り状態及び目標湯張り状態の夫々に確実にすることができ、先行湯張り運転及び湯張り運転の夫々を確実に行うことができる。
That is, when the hot water supply means performs a hot water filling operation, water can be heated to a desired temperature in the hot water heat exchanger and hot water at the desired temperature can be supplied to the bathtub to fill the bathtub. . When the hot water supply means performs a reheating operation, the bathtub water heated by the reheating heat exchanger is returned to the bathtub, thereby heating the bathtub water to a desired temperature and reheating the bathtub water. it can.
When the storage amount is not satisfied with respect to the preceding hot water filling state or the target hot water filling state, the hot water supply means performs the hot water filling operation so that the hot water filling state of the bathtub is changed to the preceding hot water filling state or the target hot water filling state. be able to. When the storage amount is satisfied with respect to the preceding hot water filling state or the target hot water filling state but the temperature is not satisfied, the hot water supply means performs a chasing operation so that the hot water filling state of the bathtub is changed to the preceding hot water filling state. Or it can be set as the target hot water filling state. As described above, the hot water supply means performs the hot water filling operation or the chasing operation according to the state of the bathtub water in the bathtub, thereby ensuring the hot water filling state of the bathtub to each of the preceding hot water filling state and the target hot water filling state. Therefore, it is possible to reliably perform the preceding hot water operation and the hot water operation.
本発明に係る風呂装置の第6特徴構成は、前記先行湯張り状態が、前記目標湯張り状態に対して浴槽水の温度が低温となるように設定され、前記運転制御手段が、前記先行湯張り運転においては、前記温水供給手段を前記湯張り作動及び前記追焚き作動させ、且つ、前記湯張り運転においては、前記温水供給手段を前記追焚き作動させるように構成されている点にある。 A sixth characteristic configuration of the bath device according to the present invention is such that the preceding hot water filling state is set such that the temperature of the bath water is lower than the target hot water filling state, and the operation control means includes the preceding hot water filling. In the tensioning operation, the hot water supply means is configured to operate the hot water filling operation and the chasing operation, and in the hot water filling operation, the hot water supply means is configured to act as the chasing operation.
すなわち、先行湯張り状態が、目標湯張り状態に対して浴槽水の温度が低温となるように設定されているので、浴槽の湯張り状態が先行湯張り状態となったときに浴槽水の温度と浴槽の雰囲気温度との温度差を極力小さくすることができる。したがって、浴槽の湯張り状態が先行湯張り状態となってから湯張り運転を行うまでの間において、浴槽水の温度低下を極力小さくすることができ、浴槽での放熱を極力抑えることができる。 That is, since the temperature of the bath water is set to be lower than that of the target hot water state, the temperature of the bath water becomes higher when the hot water state of the bathtub becomes the previous hot water state. And the temperature difference between the atmosphere temperature of the bathtub can be minimized. Therefore, the temperature drop of the bath water can be minimized as much as possible until the hot water filling operation is performed after the hot water filling state of the bathtub becomes the preceding hot water filling state, and heat dissipation in the bathtub can be suppressed as much as possible.
本発明に係る風呂装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
この風呂装置は、図1、図3〜図7、図9〜図11に示すように、蓄熱水A1としての水を貯留する蓄熱槽1と、その蓄熱槽1から取り出した蓄熱水A1を循環路2にて循環させて蓄熱槽1に戻す蓄熱水循環手段3とが設けられている。
図1、図3〜図7、図9〜図11では、流体の通流状態を太線及び矢印にて示している。そして、図1、図3〜図7、図9〜図11は、流体が通流する部分が異なるだけでその他の構成については同様の構成を示している。
An embodiment of a bath apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1, 3 to 7, and 9 to 11, this bath apparatus circulates a
1, FIG. 3 to FIG. 7, and FIG. 9 to FIG. 11, the flow state of the fluid is indicated by thick lines and arrows. 1, FIG. 3 to FIG. 7, and FIG. 9 to FIG. 11 show the same configuration with respect to other configurations, except that the portion through which the fluid flows is different.
循環路2には、熱電併給装置4の排熱を搬送する排熱搬送流体にて循環路2を通流する蓄熱水A1を加熱する排熱熱交換器5、及び、その排熱熱交換器5を通過した後の蓄熱水A1を放熱させる放熱用熱交換器6が設けられている。
In the
熱電併給装置4は、例えば、都市ガスを燃料とするガスエンジンや燃料電池を備えたものであり、排熱搬送流体としての冷却水A2がガスエンジンや燃料電池での排熱を回収するように構成されている。排熱熱交換器5と熱電併給装置4との間で冷却水A2を循環する冷却水循環路7が設けられ、この冷却水循環路7に冷却水循環ポンプ8が設けられている。
冷却水循環路7には、熱電併給装置4から排熱熱交換器5に供給する冷却水A2の温度を検出する冷却水往き温度センサ9、熱電併給装置4から排熱熱交換器5に供給する冷却水A2の流量を検出する冷却水流量センサ10、及び、排熱熱交換器5から熱電併給装置4に戻す冷却水A2の温度を検出する冷却水戻り温度センサ11が設けられている。
The
In the cooling
蓄熱槽1は、貯留する蓄熱水A1の上面よりも高い位置に大気に通じる開口を有する大気開放型に構成されている。図示は省略するが、蓄熱槽1に蓄熱水A1を補給するために補給路及び補給弁が設けられ、下限水位センサにて蓄熱水A1の水位が下限水位未満になったことを検出すると、補給弁を開弁して補給路にて蓄熱槽1に蓄熱水A1を補給する。そして、上限水位センサにて蓄熱水A1の水位が上限水位になったことを検出すると、補給弁を閉弁して補給路にて蓄熱槽1への蓄熱水A1の補給を停止する。
The
循環路2は、蓄熱槽1の上部及び下部に接続されており、蓄熱水循環手段3は、蓄熱槽1の上部から蓄熱水A1を取り出して蓄熱槽1の下部に蓄熱水A1を戻すように構成されている。
蓄熱槽1から循環路2に取り出した蓄熱水A1を排熱熱交換器5をバイパスさせて放熱用熱交換器6に通流させる排熱熱交換器バイパス路13が設けられている。この排熱熱交換器バイパス路13には、蓄熱水A1を通流させるか否か及びその流量を調整可能なバイパス路調整弁18が設けられている。
The
An exhaust heat
蓄熱水循環手段3は、蓄熱水循環ポンプ12及びバイパス路調整弁18を備えて構成されている。蓄熱水循環手段3は、蓄熱槽1から取り出した蓄熱水A1の全量を排熱熱交換器5に通流させる形態で蓄熱水A1を循環させる全通流状態(例えば図3の太線部)と、蓄熱槽1から取り出した蓄熱水A1の一部を排熱熱交換器バイパス路13に通流させる形態で蓄熱水A1を循環させる一部通流状態(例えば図5の太線部)とに切換自在に構成されている。つまり、蓄熱水循環手段3は、バイパス路調整弁18を閉弁した状態で蓄熱水循環ポンプ12を作動させることにより、全通流状態に切り換える。また、蓄熱水循環手段3は、バイパス路調整弁18を開弁した状態で蓄熱水循環ポンプ12を作動させることにより、一部通流状態に切り換える。
The heat storage water circulation means 3 includes a heat storage
排熱熱交換器バイパス路13には、通流する蓄熱水A1を加熱する加熱作動を実行可能な補助加熱手段14が設けられている。補助加熱手段14は、ガスバーナ15を燃焼させて蓄熱水A1を加熱するように構成されている。ガスバーナ15に都市ガス等の燃料ガスを供給する燃料ガス供給路16には、ガスバーナ15に燃料ガスを供給するか否か及びその燃料ガス供給量を調整自在な燃料ガス調整弁17が設けられている。補助加熱手段14は、燃料ガス調整弁17を開弁してガスバーナ15を燃焼させることにより加熱作動を実行可能に構成されている。
The exhaust heat
循環路2には、蓄熱水A1の通流方向の上流側から、蓄熱槽1から取り出す蓄熱水A1の温度を検出する第1蓄熱水温度センサ25、排熱熱交換器バイパス路13との接続箇所に通流する蓄熱水A1の温度を検出する第2蓄熱水温度センサ26、蓄熱水循環ポンプ12、排熱熱交換器5に通流する蓄熱水A1の流量を調整自在な第1蓄熱水流量調整弁27、排熱熱交換器5、放熱用熱交換器6としての追焚き用熱交換器23、追焚き用熱交換器23を通過した後の蓄熱水A1の温度を検出する第3蓄熱水温度センサ28、放熱用熱交換器6としての給湯用熱交換器21、給湯用熱交換器21を通過する蓄熱水A1の流量を検出する蓄熱水流量センサ29、給湯用熱交換器21を通過する蓄熱水A1の流量を調整自在な第2蓄熱水流量調整弁30が設けられている。
The
給湯用熱交換器21は、給水路19から供給されて給湯路20に供給する給湯用の給水A3を蓄熱水A1の放熱対象とするように構成されている。給水路19には、給湯用熱交換器21に供給する給水温度を検出する給水温度センサ31が設けられている。給湯路20には、給湯用の給水A3の通流方向において上流側から、給湯用熱交換器21を通過する給湯用の給水A3の流量を調整自在な給湯流量調整弁32、給湯用熱交換器21を通過した後の給湯用の給水A3の温度を検出する出口温度センサ33、給湯路20にて給湯する給湯量を検出する給湯量センサ34、及び、給湯路20にて給湯する給湯温度を検出する給湯温度センサ35が設けられている。
また、給水路19からの給湯用の給水A3を給湯用熱交換器21をバイパスして給湯路20に供給する給湯用バイパス路36が設けられ、その給湯用バイパス路36を通流する給水A3の流量を調整自在なバイパス流量調整弁37が設けられている。
このようにして、給湯用熱交換器21にて加熱された給湯用の給水A3と給湯用バイパス路26からの給湯用の給水A3とを混合させて給湯路20にて給湯するように構成されている。
The hot water
Further, a hot water
In this way, the hot water supply water A3 heated by the hot water
追焚き用熱交換器23は、追焚き用熱交換器23を通過した後の蓄熱水A1が給湯用熱交換器21に通流するように給湯用熱交換器21と直列状態で設けられている。追焚き用熱交換器23は、浴槽22との間で浴槽水A4を蓄熱水A1の放熱対象とするように構成されている。
浴槽22と追焚き用熱交換器23との間で浴槽水A4を循環する浴槽水循環路38が設けられている。この浴槽水循環路38には、浴槽水A4の貯留量を検出する水位センサ52、浴槽22から追焚き用熱交換器23に供給する浴槽水A4の温度を検出する浴槽水温度センサ39、及び、浴槽水循環ポンプ40が設けられている。
給湯路20から分岐して浴槽22に温水を供給する湯張り路50が設けられている。湯張り路50は、浴槽水循環路38に接続されており、浴槽水循環路38を用いて浴槽22に温水を供給するように設けられている。湯張り路50には、浴槽22への温水の供給を断続する湯張り弁51が設けられている。
The reheating
A bathtub
A hot
蓄熱槽1の蓄熱水A1を用いて温水を浴槽22に供給する温水供給作動を行う温水供給手段49が設けられている。この温水供給手段49は、給湯用熱交換器21、給水路19、給湯路20、湯張り路50、追焚き用熱交換器23、浴槽水循環路38、浴槽水循環ポンプ40等から構成されている。給湯用熱交換器21が温水用熱交換器に相当する。浴槽水循環路38及び浴槽水循環ポンプ40が浴槽水循環手段に相当する。
温水供給手段49は、蓄熱槽1の蓄熱水A1を用いて温水を浴槽22に供給する温水供給作動を行う。温水供給手段49は、温水供給作動として、給湯用熱交換器21において蓄熱槽1の蓄熱水A1にて給水A3を加熱してその加熱した給水A3を浴槽22に供給する湯張り作動(例えば図3の太線部)、及び、追焚き用熱交換器23において蓄熱槽1の蓄熱水A1にて浴槽水循環路38及び浴槽水循環ポンプ40により浴槽22との間で循環される浴槽水A4を加熱する追焚き作動(例えば図4の太線部)を行うように構成されている。
A hot water supply means 49 for performing a hot water supply operation for supplying hot water to the
The hot water supply means 49 performs a hot water supply operation of supplying hot water to the
湯張り作動では、温水供給手段49が湯張り弁51を開弁することにより、給湯用熱交換器21において蓄熱水A1にて加熱された給水A3を給湯路20から湯張り路50、浴槽水循環路38の順に通流させて浴槽22に供給するようにしている。
追焚き作動では、温水供給手段49が浴槽水循環ポンプ40を作動させることにより、浴槽水A4を浴槽水循環路38にて浴槽22と追焚き用熱交換器23との間で循環させて追焚き用熱交換器23において蓄熱水A1にて加熱された浴槽水A4を浴槽22に供給するようにしている。
In the hot water filling operation, the hot water supply means 49 opens the hot
In the reheating operation, the hot water supply means 49 operates the bathtub
放熱用熱交換器6としては、給湯用熱交換器21及び追焚き用熱交換器23に加えて、暖房対象空間の室内空気を放熱対象とする暖房用放熱器24が設けられている。この暖房用放熱器24は、例えば床暖房パネルであり、浴室暖房装置等も適応可能である。
暖房用放熱器24は、給湯用熱交換器21及び追焚き用熱交換器23と並列状態で設けられている。つまり、循環路2において給湯用熱交換器21及び追焚き用熱交換器23が設けられた部分とは並列状態で暖房用通流路41が設けられ、この暖房用通流路41に暖房用放熱器24が設けられている。暖房用通流路41は、排熱熱交換器バイパス路13の途中部分から分岐して循環路2に合流するように設けられ、排熱熱交換器バイパス路13の一部を兼用している。
暖房用通流路41には、蓄熱水A1の通流方向の上流側から、暖房用放熱器24に供給する蓄熱水A1の温度を検出する暖房往き温度センサ42、暖房用放熱器24に蓄熱水A1を供給するか否かを調整自在な熱動弁43、及び、蓄熱水A1の逆流を防止する暖房用逆止弁44が設けられている。
In addition to the hot water
The
In the
循環路2において蓄熱槽1の下部に蓄熱水A1を戻す戻し部分2aと蓄熱槽1の上部から蓄熱水A1を取り出す取り出し部分2bとを接続する蓄熱槽バイパス路45が設けられている。蓄熱槽バイパス路45には、通流する蓄熱水A1の温度を検出するバイパス温度センサ46、及び、蓄熱槽バイパス路45に蓄熱水A1を通流させるか否かを調整自在な蓄熱水戻し調整弁47が設けられている。そして、蓄熱水戻し調整弁47を開弁させることにより、放熱用熱交換器6を通過した後の蓄熱水A1の少なくとも一部を蓄熱槽バイパス路45に通流させるように構成されている。
In the
この風呂装置の運転を制御する運転制御手段としての運転制御装置48が設けられている。運転制御装置48は、冷却水A2にて搬送される熱電併給装置4の排熱を蓄熱槽1に蓄熱すべく、熱電併給装置4及び蓄熱水循環手段3を作動させる蓄熱運転を行うように構成されている。運転制御装置48は、時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷を管理し、時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷に基づいて蓄熱運転を行うように構成されている。運転制御装置48は、現在要求されている電力負荷に応じて熱電併給装置4を作動させて蓄熱運転を行うように構成されている。
An
時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷の管理については、運転制御装置48が、例えば、図2に示すように、1日の各時間帯(1時間ごと)の電力負荷及び熱負荷に区分けした状態で時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷を管理している。運転制御装置48は、実際に使用された1日の各時間帯(1時間ごと)の電力負荷及び熱負荷に基づいて、既に記憶している1日の各時間帯(1時間ごと)の電力負荷及び熱負荷を更新して、1日の各時間帯(1時間ごと)の電力負荷及び熱負荷を学習するように構成されている。
電力負荷については、例えば、運転制御装置48が、熱電併給装置4の電力を出力するインバータの出力値、及び、テレビ、冷蔵庫、洗濯機等の電力負荷に接続された商業用電力供給ラインに設けられた電力計測手段の計測情報に基づいて、実際に使用された電力負荷を求めることができる。
熱負荷は、給湯路20からの給湯として用いられる給湯熱負荷と、浴槽水A4の追焚きに用いられる追焚き熱負荷と、暖房用放熱器24にて用いられる暖房熱負荷とを足し合わせたものである。熱負荷については、例えば、運転制御装置48が、給湯量センサ34及び給湯温度センサ35の夫々の検出情報等により給湯熱負荷を求めることができ、浴槽水温度センサ39の検出情報及び浴槽水循環ポンプ40の作動状態等により追焚き熱負荷を求めることができ、暖房往き温度センサ39の検出情報及び蓄熱水循環ポンプ8の作動状態等により暖房熱負荷を求めることができる。
For the management of the time-series power load and the time-series heat load, the
Regarding the power load, for example, the
The heat load is the sum of the hot water supply heat load used as the hot water supply from the hot
(蓄熱運転)
図1に基づいて蓄熱運転について説明する。
運転制御装置48は、熱電併給装置4を作動させ且つ冷却水循環ポンプ8を作動させて、排熱熱交換器5に冷却水A2を通流させるように構成されている。運転制御装置48は、第1蓄熱水流量調整弁27及び第2蓄熱水流量調整弁30を開弁させ且つバイパス路調整弁18を閉弁した状態で蓄熱水循環ポンプ8を作動させることにより、蓄熱水循環手段3を全通流状態にて作動させるように構成されている。運転制御装置48は、冷却水戻り温度センサ11の検出温度が設定温度範囲内になるように、第1蓄熱水流量調整弁27の開度を調整して排熱熱交換器5に通流する蓄熱水A1の流量を調整する蓄熱水流量調整制御を行うように構成されている。
このようにして、蓄熱槽1の上部から取り出された蓄熱水A1の全量が排熱熱交換器5にて加熱されて蓄熱槽1の下部に戻される。その加熱された蓄熱水A1によって、蓄熱槽1に貯留された蓄熱水A1を全体的に温度上昇させて蓄熱槽1に蓄熱する。
(Heat storage operation)
The heat storage operation will be described with reference to FIG.
The
In this way, the entire amount of the heat storage water A1 taken out from the upper part of the
図3及び図4に示すように、運転制御装置48が蓄熱運転を行うことにより、熱電併給装置4の排熱を蓄熱槽1に蓄熱するのであるが、運転制御装置48は、その蓄熱槽1に貯留された熱を用いて浴槽22の湯張り状態が目標湯張り状態となるように、蓄熱水循環手段3を作動させ且つ温水供給手段49を温水供給作動させている。つまり、運転制御装置48は、浴槽22の湯張り状態が目標湯張り状態となるように、蓄熱水循環手段3を作動させ且つ温水供給手段49を温水供給作動させる湯張り運転を行い、その湯張り運転を行うよりも先行して、浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態に達する前の先行湯張り状態になるように温水供給手段49を温水供給作動させる先行湯張り運転を行うように構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
目標湯張り状態及び先行湯張り状態は、温度と貯留量とから定められている。目標湯張り温度は、浴槽に湯張り設定温度(例えば42℃)の温水を湯張り設定量(例えば約180リットル)貯めた状態を目標湯張り状態としている。先行湯張り状態は、目標湯張り状態に対して浴槽水A4の貯留量が同量(例えば180リットル)で且つ目標湯張り状態に対して浴槽水A4の温度が低温の先行湯張り設定温度(例えば35℃)となるように設定されている。先行湯張り設定温度は、例えば、20〜35℃に設定されている。
先行湯張り状態において、浴槽水A4の貯留量については、目標湯張り状態に対して入浴に必要な許容範囲内の貯留量であればよく、浴槽水A4の貯留量は目標湯張り状態に対して同量とするものに限らない。目標湯張り状態に対して浴槽水A4の貯留量を同量や目標湯張り状態に対して入浴に必要な許容範囲内とすることにより、浴槽水A4の貯留量については、先行湯張り運転を行うことにより入浴に必要な貯湯量を確保できることになる。したがって、運転制御装置48は、湯張り運転においては、単に、温水供給手段49を追焚き作動させるだけでよく、制御構成の簡素化を図ることができる。しかも、湯張り運転では、先行湯張り状態から目標湯張り状態を満たすように浴槽水A4の温度を上昇させればよいので、湯張り運転を行う為に必要となる熱量を極力少なくでき、蓄熱槽1の小型化を図る際にも有効となる。
The target hot water filling state and the preceding hot water filling state are determined from the temperature and the storage amount. The target hot water temperature is defined as a state where hot water at a hot water set temperature (for example, 42 ° C.) is stored in a bathtub in a hot water set amount (for example, about 180 liters). In the preceding hot water filling state, the storage amount of the bathtub water A4 is the same amount (for example, 180 liters) with respect to the target hot water filling state, and the temperature of the bathtub water A4 is lower than that in the target hot water filling state ( For example, the temperature is set to 35 ° C. The preceding hot water filling set temperature is set to 20 to 35 ° C., for example.
In the preceding hot water filling state, the storage amount of the bath water A4 may be a storage amount within an allowable range necessary for bathing with respect to the target hot water filling state, and the storage amount of the bath water A4 is compared with the target hot water filling state. It is not limited to the same amount. By setting the storage amount of bathtub water A4 within the allowable range necessary for bathing to the same amount or the target hot water condition with respect to the target hot water condition, By doing so, the amount of hot water required for bathing can be secured. Therefore, the
運転制御装置48は、まず先行湯張り運転を行うことにより、浴槽22の湯張り状態を先行湯張り状態とし、その後湯張り運転を行うことにより、浴槽22の湯張り状態を目標湯張り状態とすることができる。このように、湯張り運転を行うよりも先行して、浴槽22の湯張り状態を先行湯張り状態としておくことによって、浴槽22の湯張り状態を目標湯張り状態とする為に必要となる熱量の一部を浴槽に貯めておくことができ、浴槽22を蓄熱槽として用いることができる。
The
図3〜図7に基づいて先行湯張り運転及び湯張り運転について説明する。
(先行湯張り運転)
運転制御装置48は、先行湯張り運転においては、温水供給手段49を湯張り作動(例えば図3の太線部)及び追焚き作動(例えば図4の太線部)させ、且つ、湯張り運転においては、温水供給手段49を追焚き作動(例えば図4の太線部)させるように構成されている。
運転制御装置48は、先行湯張り運転において、先行湯張り状態に対して貯留量が満たないときに温水供給手段49を湯張り作動(例えば図3の太線部)させ、先行湯張り状態に対して貯留量は満たしているが温度が満たしていないときに温水供給手段49を追焚き作動(例えば図4の太線部)させるように構成されている。
The preceding hot water filling operation and hot water filling operation will be described with reference to FIGS.
(Advanced hot water operation)
The
In the preceding hot water filling operation, the
図3及び図4は、熱電併給装置4を作動させていない状態での先行湯張り運転を示している。
図3では、温水供給手段49を湯張り作動させた場合を示している。
運転制御装置48は、蓄熱水循環手段3を全通流状態にて作動させるとともに、出口温度センサ33の検出温度が先行湯張り設定温度(例えば35℃)+αになるように、蓄熱水流量センサ29の検出流量に基づいて第2蓄熱水流量調整弁30の開度を調整する風呂給湯温度用蓄熱水流量制御を行うように構成されている。運転制御装置48は、給湯量センサ34の検出流量が要求されている流量となり且つ給湯温度センサ35の検出温度が先行湯張り設定温度(例えば35℃)になるように、給湯流量調整弁32及びバイパス流量調整弁37の開度を調整する風呂給湯制御を行うように構成されている。運転制御装置48は、湯張り弁51を開弁することにより、給湯用熱交換器21にて加熱された先行湯張り設定温度(例えば35℃)の温水を給湯路20から湯張り路50、浴槽水循環路38の順に通流させて浴槽22に供給するように構成されている。運転制御装置48は、水位センサ52の検出情報に基づいて、浴槽水A4の貯留量が湯張り設定量となると、浴槽22の湯張り状態が先行湯張り状態になったとして、湯張り弁51を閉弁し且つ蓄熱水循環手段3を作動停止させて先行湯張り運転を終了する。
3 and 4 show the preceding hot water filling operation in a state where the
FIG. 3 shows a case where the hot water supply means 49 is operated with hot water.
The
図4では、温水供給手段49を追焚き作動させた場合を示している。
運転制御装置48が、蓄熱水循環手段3を全通流状態にて作動させるとともに、浴槽水循環ポンプ40を作動させることにより、浴槽22と追焚き用熱交換器23との間で浴槽水A4を循環させて追焚き用熱交換器23において蓄熱水A1にて浴槽水A4を加熱して、その加熱された浴槽水A4を浴槽22に戻すように構成されている。運転制御装置48は、浴槽水温度センサ39の検出温度が先行湯張り設定温度(例えば35℃)になると、浴槽22の湯張り状態が先行湯張り状態になったとして、蓄熱水循環手段3及び浴槽水循環ポンプ40を作動停止させて先行湯張り運転を終了する。
FIG. 4 shows a case where the hot water supply means 49 is operated for chasing.
The
図5〜図7に基づいて熱電併給装置4を作動させている状態での先行湯張り運転を説明する。図5〜図7では、温水供給手段49を湯張り作動させた場合を示している。温水供給手段49を追焚き作動させる場合については、温水供給手段49を湯張り作動させるか追焚き作動させるかが異なるだけであるので、図示及び説明は省略する。
Based on FIGS. 5-7, the preceding hot water filling operation in the state which is operating the
図5では、第1蓄熱水温度センサ25の検出温度が第1設定温度(例えば、60℃)よりも高い場合を示している。
運転制御装置48が、冷却水循環ポンプ8を作動させて排熱熱交換器5に冷却水A2を通流させるとともに、冷却水戻り温度センサ11の検出温度が設定温度範囲内になるように第1蓄熱水流量調整弁27の開度を調整する蓄熱水流量調整制御を行うように構成されている。また、図3で示した場合と同様に、運転制御装置48は、風呂給湯温度用蓄熱水流量制御、及び、風呂給湯制御を行うように構成されている。
蓄熱水循環手段3については、蓄熱水流量センサ29の検出流量が給湯用熱交換器21にて要求されている流量を満たすときには、運転制御装置48が蓄熱水循環手段3を全通流状態に切り換え、蓄熱水流量センサ29の検出流量が給湯用熱交換器21にて要求されている流量に満たないときには、運転制御装置48がバイパス路調整弁18を開弁して蓄熱水循環手段3を一部通流状態に切り換えるように構成されている。図5では、蓄熱水循環手段3を一部通流状態に切り換えた場合を示している。
FIG. 5 shows a case where the temperature detected by the first heat storage
The
For the heat storage water circulation means 3, when the detected flow rate of the heat storage
図6では、第1蓄熱水温度センサ25の検出温度が第1設定温度よりも高い第2設定温度(例えば、75℃)以上の場合を示している。
運転制御装置48が、蓄熱水循環手段3を全通流状態にて作動させるとともに、冷却水循環ポンプ8を作動させて排熱熱交換器5に冷却水A2を通流させるとともに、蓄熱水流量調整制御を行うように構成されている。また、運転制御装置48は、風呂給湯温度用蓄熱水流量制御、及び、風呂給湯制御を行うように構成されている。
この場合には、第1蓄熱水温度センサ25の検出温度が第2設定温度(例えば、75℃)以上であるので、蓄熱水流量調整制御を行っても、冷却水戻り温度センサ11の検出温度が設定温度範囲よりも高くなってしまう場合がある。そこで、運転制御装置48は、蓄熱水戻し調整弁47を開弁して、蓄熱槽1の上部から取り出した高温の蓄熱水A1に蓄熱槽バイパス路45からの低温の蓄熱水A1を混合させて排熱熱交換器5に通流する蓄熱水A1の温度を低下させるように構成されている。
FIG. 6 shows a case where the temperature detected by the first heat storage
The
In this case, since the detected temperature of the first heat storage
図7では、第1蓄熱水温度センサ25の検出温度が第1設定温度(例えば、60℃)以下の場合を示している。
運転制御装置48が、第1蓄熱水流量調整弁27、第2蓄熱水流量調整弁30、及び、バイパス路調整弁18の夫々を開弁して蓄熱水循環手段3を一部通流状態に切り換え、冷却水循環ポンプ8を作動させて排熱熱交換器5に冷却水A2を通流させるとともに、蓄熱水流量調整制御を行うように構成されている。そして、運転制御装置48は、燃料ガス調整弁18を開弁させて補助加熱手段14を加熱作動させるように構成されている。また、運転制御装置48は、風呂給湯温度用蓄熱水流量制御、及び、風呂給湯制御を行うように構成されている。
FIG. 7 shows a case where the temperature detected by the first heat storage
The
(湯張り運転)
図4に示すように、運転制御装置48は、蓄熱水循環手段3を全通流状態にて作動させるとともに、浴槽水循環ポンプ40を作動させることにより、浴槽22と追焚き用熱交換器23との間で浴槽水A4を循環させて追焚き用熱交換器23において蓄熱水A1にて浴槽水A4を加熱して、その加熱された浴槽水A4を浴槽22に戻すように構成されている。このように、運転制御装置48は、温水供給手段49を追焚き作動させて湯張り運転を行うように構成されている。運転制御装置48は、浴槽水温度センサ39の検出温度が湯張り設定温度(例えば42℃)になると、蓄熱水循環手段3及び浴槽水循環ポンプ40を作動停止させて湯張り運転を終了する。
(Hot water operation)
As shown in FIG. 4, the
図4では、熱電併給装置4を作動させていない状態での湯張り運転を示しているが、熱電併給装置4を作動させている状態で湯張り運転を行うこともできる。つまり、図5〜図7では、温水供給手段49を湯張り作動させているが、図5〜図7において、温水供給手段49を追焚き作動(図4の太線部)を作動させることになる。
In FIG. 4, the hot water filling operation in a state where the combined heat and
上述の如く、浴槽22の湯張り状態を目標湯張り状態とするに当り、運転制御装置48は、まず先行湯張り運転を行い、その後湯張り運転を行っているが、先行湯張り運転をどのタイミングにて行うかについて説明する。
運転制御装置48は、蓄熱運転を行うことが予測される時間帯の以前に先行湯張り運転を行うように構成されている。
As described above, when the hot water filling state of the
The
運転制御装置48は、1日の時系列的な電力負荷(例えば図2)を管理し、現在要求されている電力負荷に応じて熱電併給装置4を作動させて蓄熱運転を行っているので、時系列的な電力負荷が大きい時間帯が蓄熱運転を行う時間帯として予測できる。一方、浴槽22の湯張り状態を目標湯張り状態とするのは熱負荷が大きくなる入浴時間帯であるので、運転制御装置48は、管理している1日の時系列的な熱負荷(例えば図2)から、入浴時間帯を予測できる。したがって、運転制御装置48は、予測した入浴時間帯よりも以前の時間帯で且つその後時系列的な電力負荷の増加が予想できる時間帯に先行湯張り運転を行うように構成されている。
例えば、図2においては、20〜21時に熱負荷が大きくなっているので、20〜21時を入浴時間帯と予測できる。そして、17時以降に電力負荷が増大しているので、運転制御装置48は、17時から先行湯張り運転を行うようにしている。
Since the
For example, in FIG. 2, since the heat load becomes large at 20 to 21 o'clock, it can be predicted that 20 to 21:00 is a bathing time zone. And since the electric power load is increasing after 17:00, the
また、運転制御装置48は、先行湯張り運転を行ってから湯張り運転を行うまでの間に蓄熱運転を行うように構成されている。したがって、先行湯張り運転を行ってから湯張り運転を行うまでの間、熱電併給装置4の排熱を蓄熱槽に蓄熱することができる。そして、湯張り運転を行うときには、蓄熱槽1に十分な熱量を蓄熱させておくことができ、湯張り運転を的確に行うことができるとともに、余った熱を用いてシャワー等の給湯を行うことも可能となる。
In addition, the
このようにして、浴槽22の湯張り状態を目標湯張り状態とするに当り、運転制御装置48は、予測した入浴時間帯よりも以前の時間帯で且つその後時系列的な電力負荷の増加が予想できる時間帯に先行湯張り運転を行い、その先行湯張り運転を終了するとともに蓄熱運転を行うように構成されている。そして、運転制御装置48は、実際に入浴者が入浴して入浴指令を与えるまで蓄熱運転を継続し、入浴指令が指令されると、湯張り運転を行うように構成されている。
In this way, when the hot water filling state of the
図8の実験結果に基づいて本発明に係る風呂装置の効果について説明する。
図8は、蓄熱運転の終了後、先行湯張り運転と湯張り運転とを行い、先行湯張り運転を行ってから湯張り運転を行うまでの間に蓄熱運転を行ったときに、浴槽水温度センサ39の検出温度(図中実線)と第1蓄熱水温度センサ25の検出温度(図中点線)との変化を示している。先行湯張り運転は、浴槽22に35℃の温水を180リットル供給するように温水供給手段49を湯張り作動させている。蓄熱運転は、排熱熱交換器5の負荷を約3kWとして約2時間行っている。湯張り運転は、浴槽水温度センサ39の検出温度(図中実線)が35℃から42℃になるように約7分間行っている。ちなみに、この湯張り運転では、蓄熱槽1の下部に戻す蓄熱水A1の温度が43〜48℃になるように、第2蓄熱水流量調整弁30の開度を調整している。
The effect of the bath apparatus according to the present invention will be described based on the experimental results of FIG.
FIG. 8 shows the temperature of the bath water when the heat storage operation is performed after the completion of the heat storage operation, the preceding hot water filling operation and the hot water filling operation, and before the hot water filling operation is performed. A change between the detected temperature of the sensor 39 (solid line in the figure) and the detected temperature of the first heat storage water temperature sensor 25 (dotted line in the figure) is shown. In the preceding hot water filling operation, the hot water supply means 49 is hot watered so that 180 liters of 35 ° C. hot water is supplied to the
図8に示すように、先行湯張り運転を行ってから湯張り運転を行うまでの間、浴槽水温度センサ39の検出温度(図中実線)は35℃で殆ど変化がなく、先行湯張り運転により浴槽2に供給した温水は湯張り運転を行うまで殆ど放熱されないことがわかった。したがって、先行湯張り運転を行うことにより、浴槽22を蓄熱槽として有効に利用できる。
湯張り運転の直後に、給湯設定温度を43℃として給湯路20から給湯する後述の給湯運転を行った。第1蓄熱水温度センサ25の検出温度(図中点線)が48度以下になるまで約10分間確保できているので、湯張り運転を行った直後でも、給湯設定温度を43℃とする給湯運転を約10分間行えることが分かった。したがって、湯張り運転を行った直後に、蓄熱槽1の蓄熱水A1を用いてシャワー等の給湯を行うことができる。
As shown in FIG. 8, the temperature detected by the bath water temperature sensor 39 (solid line in the figure) hardly changes at 35 ° C. until the hot water filling operation is performed after the hot water filling operation is performed. It was found that the hot water supplied to the
Immediately after the hot water filling operation, a hot water supply operation to be described later for supplying hot water from the hot
運転制御装置48は、蓄熱槽1の蓄熱水A1を用いて放熱する運転として、先行湯張り運転及び湯張り運転に加えて、蓄熱槽1の蓄熱水A1を用いて給湯路20から給湯する給湯運転、及び、蓄熱槽1の蓄熱水A1を用いて暖房用放熱器24において放熱する暖房運転を行うように構成されている。
The
(給湯運転)
図9に基づいて給湯運転について説明する。
運転制御装置48が、蓄熱水循環手段3を全通流状態に切り換えるとともに、出口温度センサ33の検出温度が給湯設定温度+αになるように、蓄熱水流量センサ29の検出流量に基づいて第2蓄熱水流量調整弁30の開度を調整する給湯温度用蓄熱水流量制御を行うように構成されている。また、運転制御装置48は、給湯量センサ34の検出流量が要求されている給湯量となり且つ給湯温度センサ35の検出温度が給湯設定温度になるように、給湯流量調整弁32及びバイパス流量調整弁37の開度を調整する給湯制御を行うように構成されている。
図9では、熱電併給装置4が作動されていない状態での給湯運転を示しているが、先行湯張り運転及び湯張り運転の夫々と同様に、熱電併給装置4が作動されているときに給湯運転を行うこともできる。
(Hot water operation)
The hot water supply operation will be described based on FIG.
The
Although FIG. 9 shows the hot water supply operation in a state where the combined heat and
(暖房運転)
図10及び図11に基づいて暖房運転について説明する。
図10では、第1蓄熱水温度センサ25の検出温度が暖房用蓄熱水設定温度(例えば60℃)以上のときに熱電併給装置4を作動させて暖房運転を行う場合を示している。
運転制御装置48が、第1蓄熱水流量調整弁27を開弁し且つ第2蓄熱水流量調整弁30及びバイパス路調整弁18の夫々を閉弁して蓄熱水循環手段3を全通流状態に切り換え、冷却水循環ポンプ8を作動させて排熱熱交換器5に冷却水A2を通流させるとともに、蓄熱水流量調整制御を行うように構成されている。このときには、第2蓄熱水流量調整弁30を閉弁しているので、排熱熱交換器5を通過した後の蓄熱水A1は、排熱熱交換器バイパス路13に通流したのち暖房用通流路41に通流して暖房用放熱器24に通流する。この場合には、第1蓄熱水温度センサ25の検出温度が暖房用蓄熱水設定温度(例えば60℃)以上であるので、蓄熱水流量調整制御を行っても、冷却水戻り温度センサ11の検出温度が設定温度範囲よりも高くなってしまう場合がある。そこで、運転制御装置48は、蓄熱水戻し調整弁47を開弁して蓄熱槽バイパス路通流手段を通流作動させ、蓄熱槽1の上部から取り出した高温の蓄熱水A1に蓄熱槽バイパス路45からの低温の蓄熱水A1を混合させて排熱熱交換器5に通流する蓄熱水A1の温度を低下させるように構成されている。
(Heating operation)
The heating operation will be described based on FIGS. 10 and 11.
FIG. 10 shows a case where the combined heat and
The
運転制御装置48は、熱動弁43を開弁して暖房用放熱器24に蓄熱水A1を通流させる通流状態を設定開弁時間(例えば、3分)継続した後、熱動弁43を閉弁して暖房用放熱器24に対する蓄熱水A1の通流を停止させる通流停止状態を設定閉弁時間(例えば、17分)の間継続させる動作を設定周期(例えば、20分)で繰り返し行うように構成されている。そして、運転制御装置48は、通流停止状態を設定閉弁時間(例えば、17分)の間継続させているときに、図1に示すように、第2蓄熱水流量調整弁30を開弁させて排熱熱交換器5を通過した後の蓄熱水A1を蓄熱槽1の下部に戻すことにより蓄熱槽1への蓄熱を行うように構成されている。このようにして、熱電併給装置4の排熱を有効に活用して、暖房運転を行いながら蓄熱運転を間欠的に行うことができるので、省エネルギー化を図ることができる。
The
図11では、第1蓄熱水温度センサ25の検出温度が暖房用蓄熱水設定温度(例えば、60℃)未満のときに熱電併給装置4を作動させて暖房運転を行う場合を示している。
図10にて説明したのと同様に、運転制御装置48が、第1蓄熱水流量調整弁27を開弁し且つ第2蓄熱水流量調整弁30及びバイパス路調整弁18の夫々を閉弁して蓄熱水循環手段3を全通流状態に切り換え、冷却水循環ポンプ8を作動させて排熱熱交換器5に冷却水A2を通流させるとともに、蓄熱水流量調整制御を行うように構成されている。この場合には、第1蓄熱水温度センサ25の検出温度が暖房用蓄熱水設定温度(例えば、70℃)未満であるので、暖房往き温度センサ42の検出温度が暖房設定温度(例えば、60℃)に満たない場合がある。そこで、運転制御装置48は、蓄熱水戻し調整弁47を開弁して蓄熱槽バイパス路通流手段を通流作動させ、蓄熱槽1の上部から取り出した低温の蓄熱水A1に蓄熱槽バイパス路45からの高温の蓄熱水A1を混合させて排熱熱交換器5に通流する蓄熱水A1の温度を上昇させるように構成されている。また、運転制御装置48は、この通流作動を行っても暖房往き温度センサ42の検出温度が暖房設定温度(例えば60℃)に満たないときには、バイパス路調整弁18を開弁して蓄熱水循環手段3を一部通流状態に切り換えるとともに、燃料ガス調整弁18を開弁させて補助加熱手段14を加熱作動させるように構成されている。
FIG. 11 shows a case where the combined heat and
As described with reference to FIG. 10, the
この場合も、図10にて説明したのと同様に、運転制御装置48は、通流状態を設定開弁時間(例えば、3分)継続した後、通流停止状態を設定閉弁時間(例えば、17分)の間継続させる動作を設定周期(例えば、20分)で繰り返し行うように構成されている。そして、運転制御装置48は、通流停止状態を設定閉弁時間(例えば、17分)の間継続させているときに、図1に示すように、第2蓄熱水流量調整弁30を開弁させて排熱熱交換器5を通過した後の蓄熱水A1を蓄熱槽1の下部に戻すことにより蓄熱槽1への蓄熱を行うように構成されている。
In this case as well, as described with reference to FIG. 10, the
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、運転制御装置48が蓄熱運転を行うことにより、熱電併給装置4の排熱を蓄熱槽1に蓄熱するようにしているが、熱電併給装置4以外の熱を蓄熱槽1に蓄熱することもできる。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、運転制御装置48が、時系列的な電力負荷及び時系列的な熱負荷に基づいて蓄熱運転を行うようにしているが、どのようなタイミングに蓄熱運転を行うかは適宜変更が可能である。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、運転制御装置48が、蓄熱運転を行うことが予測される時間帯の以前に先行湯張り運転を行うようにしているが、例えば、使用者が入浴時間を設定すると、その入浴時間よりも設定時間だけ以前の時間帯に先行湯張り運転を行うこともでき、どのようなタイミングに湯張り運転を行うかは適宜変更が可能である。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では、先行湯張り状態を、目標湯張り状態に対して浴槽水A4の貯留量が同量で且つ目標湯張り状態に対して浴槽水A4の温度が低温となるように設定しているが、例えば、目標湯張り状態に対して浴槽水A4の貯留量を少量とし且つ目標湯張り状態に対して浴槽水A4の温度が低温となるように設定することもでき、先行湯張り状態における温度及び貯留量をどのように設定するかは適宜変更が可能である。
また、先行湯張り状態については、一定の温度及び貯留量とするのではなく、例えば、蓄熱槽1の蓄熱量に応じて変更自在とすることもできる。つまり、蓄熱槽1の蓄熱量が多いほど、行湯張り状態をより高温で且つより多量の貯留量とすることにより、蓄熱槽1に蓄熱されている熱をできるだけ浴槽22に貯めておくことができ、浴槽22を蓄熱槽として有効に活用できる。
(4) In the above-described embodiment, the amount of storage of the bathtub water A4 is the same as that of the target hot water condition, and the temperature of the bathtub water A4 is lower than that of the target hot water condition. Although it is set, for example, the storage amount of the bathtub water A4 can be set to a small amount with respect to the target hot water condition, and the temperature of the bathtub water A4 can be set to be low with respect to the target hot water condition. How to set the temperature and the storage amount in the hot water filling state can be appropriately changed.
Moreover, about a prior hot water filling state, it is not possible to make it changeable according to the heat storage amount of the
(5)上記実施形態では、給湯用熱交換器21と追焚き用熱交換器23とを直列状態で設けているが、給湯用熱交換器21と追焚き用熱交換器23とを並列状態で設けることもできる。
(5) In the above embodiment, the hot water
本発明は、蓄熱槽の蓄熱水を用いて温水を浴槽に供給する温水供給作動を行う温水供給手段と、浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態となるように温水供給手段を温水供給作動させる湯張り運転を行う運転制御手段とが設けられ、蓄熱槽の小型化を図りながら、浴槽の湯張り状態を目標湯張り状態とすることができる各種の風呂装置に適応可能である。 The present invention operates a hot water supply means for performing a hot water supply operation for supplying hot water to a bathtub using heat storage water in a heat storage tank, and operates the hot water supply means so that the hot water filling state of the bathtub becomes a target hot water filling state. An operation control means for performing a hot water filling operation is provided, and can be applied to various bath apparatuses that can make the hot water filling state of the bathtub into the target hot water filling state while reducing the size of the heat storage tank.
1 蓄熱槽
2 循環路
3 蓄熱水循環手段
5 排熱熱交換器
21 温水用熱交換器(給湯用熱交換器)
23 追焚き用熱交換器
22 浴槽
38 浴槽水循環手段(浴槽水循環路)
40 浴槽水循環手段(浴槽水循環ポンプ)
48 運転制御装置
49 温水供給手段
A1 蓄熱水
A3 給水
A4 浴槽水
DESCRIPTION OF
23 Heat exchanger for reheating 22
40 Bath water circulation means (tub water circulation pump)
48
Claims (6)
前記運転制御手段は、前記湯張り運転を行うよりも先行して、前記浴槽の湯張り状態が前記目標湯張り状態に達する前の先行湯張り状態になるように前記温水供給手段を温水供給作動させる先行湯張り運転を行うように構成され、
前記湯張り運転に先行して、前記先行湯張り運転を行い、当該先行湯張りを完了した状態で前記浴槽を蓄熱槽として使用する風呂装置。 A thermal storage tank for storing thermal storage water, hot water supply means for performing hot water supply operation for supplying hot water to the bathtub using the thermal storage water of the thermal storage tank, and the hot water filling state of the bathtub is the target hot water filling state A bath apparatus provided with operation control means for performing a hot water filling operation for operating the hot water supply means with hot water supply,
The operation control means operates the hot water supply means to perform the hot water supply operation so that the hot water filling state of the bathtub is in a prior hot water filling state before reaching the target hot water filling state prior to performing the hot water filling operation. Configured to perform a pre-filling operation ,
A bath apparatus that performs the preceding hot water filling operation prior to the hot water filling operation and uses the bathtub as a heat storage tank in a state where the preceding hot water filling is completed.
前記運転制御手段が、前記熱電併給装置の排熱を前記蓄熱槽に蓄熱すべく、前記熱電併給装置及び前記蓄熱水循環手段を作動させる蓄熱運転を行うように構成されている請求項1に記載の風呂装置。 The heat storage water circulating means for circulating the heat storage water taken out from the heat storage tank and returning it to the heat storage tank, and the heat storage water flowing through the circulation path to the exhaust heat transport fluid for transporting the exhaust heat of the combined heat and power supply device And an exhaust heat exchanger that heats
The said operation control means is comprised so that the heat storage operation which operates the said heat / electricity supply apparatus and the said thermal storage water circulation means may be comprised so that the waste heat of the said heat / electricity supply apparatus may be stored in the said thermal storage tank. Bath equipment.
前記運転制御手段が、前記先行湯張り運転においては、前記温水供給手段を前記湯張り作動及び前記追焚き作動させ、且つ、前記湯張り運転においては、前記温水供給手段を前記追焚き作動させるように構成されている請求項5に記載の風呂装置。 The preceding hot water filling state is set so that the temperature of the bathtub water is lower than the target hot water filling state,
In the preceding hot water filling operation, the operation control means causes the hot water supply means to perform the hot water filling operation and the chasing operation, and in the hot water filling operation, the hot water supply means is caused to act as the chasing operation. The bath apparatus according to claim 5, which is configured as follows.
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