JP5242527B2 - 流量センサ異常検出ユニット、削減熱量算出装置、及び、太陽熱給湯システム - Google Patents

流量センサ異常検出ユニット、削減熱量算出装置、及び、太陽熱給湯システム Download PDF

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Description

本発明は、太陽熱温水器からの温水を加熱して所望の温度の湯を給湯器が生成するに当たり、前記太陽熱温水器と前記給湯器との間を流れる前記温水の流量を計測する流量センサの異常を検出する流量センサ異常検出ユニット、削減熱量算出装置、及び、太陽熱給湯システムに関するものである。
地球温暖化の影響の顕在化などを背景に、その要因の一つとして考えられている二酸化炭素の排出量削減が求められている。特に、近年住宅におけるエネルギー消費量の増加に伴い、住宅から排出される二酸化炭素量が増加傾向にあり、このような住宅から排出される二酸化炭素の削減が急務の課題となっている。
二酸化炭素の排出量を削減するためには、化石燃料に代えて、利用に際して二酸化炭素を排出しないエネルギーの利用を促進する必要がある。そして、このような二酸化炭素を排出しないエネルギーとして、太陽エネルギーや、風力、地熱などの自然エネルギーがあるが、これら自然エネルギーの中でも太陽エネルギーは、住宅での利用が比較的容易であるので、二酸化炭素排出量削減対策の柱として、太陽エネルギーを利用した機器の導入の推進が検討されている。
このような太陽エネルギーを利用する機器として、例えば、太陽熱温水器などがある。しかしながら、従来、太陽熱温水器は、太陽熱により温水を得るという単機能のみを搭載したものであり、利用者が、太陽熱温水器によってどの程度エネルギー(即ち、熱量)を得ることができたか、つまり、太陽熱温水器によって熱量を得ることにより、どの程度ガスや電気などの消費量を削減でき、それにより、どの程度二酸化炭素の排出量を削減できたかを知ることができなかった。そこで、特許文献1に示す給湯装置は、太陽熱温水器によって節約できた燃料の節約量を表示することを可能としている。
図6に示す太陽熱給湯システム701は、給水源としての水道管705に接続され且つ水道管705から供給された冷水を太陽熱によって加熱して温水を生成する太陽熱温水器710と、太陽熱温水器710の下流に配設され且つ太陽熱温水器710から供給された温水を加熱して予め定められた温度の湯を生成するガス給湯器720と、太陽熱温水器710に供給される冷水の温度を検出する入力温度センサ732と、太陽熱温水器710から出力される温水の温度を検出する出力温度センサ733及び該温水の流量を検出する流量センサ734と、入力温度センサ732、出力温度センサ733、及び、流量センサ734、が接続された削減熱量算出装置740と、を備えている。
削減熱量算出装置740は、マイクロコンピュータを備えており、入力温度センサ732によって検出された冷水の温度、出力温度センサ733によって検出された温水の温度、及び、流量センサ734によって検出された温水の流量、に基づいて、太陽熱温水器710によって得られた熱量、即ち、太陽熱温水器710によりガス給湯器720において削減できた湯の生成に要する熱量を算出して、この算出した熱量を削減熱量算出装置740の表示部に表示する。そして、太陽熱給湯システム701は、生成した湯を台所や風呂などの需用部706に供給する。このような太陽熱給湯システム701によれば、太陽熱温水器710によりガス給湯器720において削減できた湯の生成に要する熱量を表示して、それにより、利用者が二酸化炭素の排出量削減への貢献度を知ることができた。
特開2003−279144号公報
上述した従来の熱量換算機能付き太陽熱給湯システムは、流量センサ、温度センサ、削減熱量算出装置をセットとして、国の計量検定に合格した機器を購入して使用しなくてはならなかった。そのため、システムが高価になってしまうと共に、検定満了という使用期限が義務付けられてしまうため、普及促進の弊害となっていた。これに対し、計量検定を取得していない安価な機器を用いると、システム全体のコストダウンを図ることはできるが、流量計としての信頼性が低いため、算出した熱量、ガス料金、二酸化炭素排出量、等のデータの信頼性に不安が残るという問題があった。
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、熱量換算に用いられる流量センサのコストを上げることなく、流量センサの信頼性を確保することができる流量センサ異常検出ユニット、削減熱量算出装置、及び、太陽熱給湯システムを提供することを課題としている。
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載の流量センサ異常検出ユニットは、図1の基本構成図に示すように、太陽熱温水器と、前記太陽熱温水器からの温水を加熱して所望の温度の湯を生成する給湯器と、を有する太陽熱給湯システムで用いられて、前記太陽熱温水器と前記給湯器との間を流れる前記温水の流量を計測する流量センサの異常を検出する流量センサ異常検出ユニットであって、前記流量センサから流量データを取得する流量データ取得手段P1と、前記太陽熱給湯システムに水を供給する供給路に設けられた基準流量計測装置から基準流量データを取得する基準流量取得手段P2と、前記太陽熱温水器と前記給湯器との間を流れる温水の流量変化を検出する流量変化検出手段と、前記流量変化検出手段によって流量変化を検出した際の、前記流量データと前記基準流量データとを比較して、前記流量センサの故障、劣化を検出する故障劣化検出手段P3と、を有することを特徴とする。
上記請求項1に記載した本発明の流量センサ異常検出ユニットによれば、太陽熱温水器と給湯器との間を流れる温水の流量を示す流量データが流量データ取得手段P1によって流量センサから取得されると共に、太陽熱給湯システムに供給された水の流量を示す基準流量データが基準流量取得手段P2によって例えば、基準流量計、基準パルス発生装置、水道メータ、等の基準流量計測装置から取得される。そして、故障劣化検出手段P3によって流量データと基準流量データとが比較されて、流量センサの故障、劣化が検出される。
請求項2記載の発明は、図1の基本構成図に示すように、請求項1に記載の流量センサ異常検出ユニットにおいて、前記基準流量計測装置は水道メータであり、前記故障劣化検出手段P3が、前記流量データと前記水道メータから取得した前記基準流量データとの比較を行う手段であることを特徴とする。
上記請求項2に記載した本発明の流量センサ異常検出ユニットによれば、流量変化検出手段P4によって太陽熱温水器と給湯器との間を流れる温水の流量変化が検出された際に、故障劣化検出手段P3によって流量データと水道メータからの基準流量データとが比較されて、流量センサの故障、劣化が検出される。
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項3記載の削減熱量算出装置は、図1の基本構成図に示すように、太陽熱温水器と、前記太陽熱温水器からの温水を加熱して所望の温度の湯を生成する給湯器と、を有する太陽熱給湯システムで用いられて、給水源から前記太陽熱給湯システムに供給される水が、前記所望の温度に生成される際に、前記太陽熱温水器により前記給湯器において削減できた熱量を算出する削減熱量算出装置5において、前記給水源から前記太陽熱温水器に流れる水の第1温度データを取得する第1温度データ取得手段P5と、前記太陽熱温水器から前記給湯器に流れる前記温水の第2温度データを取得する第2温度データ取得手段P6と、請求項1又は2に記載の流量センサ異常検出ユニット50と、前記第1温度データと前記第2温度データと前記流量データとに基づいて、前記太陽熱温水器により前記給湯器において削減できた熱量を算出する熱量算出手段P7と、を有し、前記流量センサ異常検出ユニット50が、前記故障劣化検出手段P3による劣化の検出に応じて、前記流量データを補正する補正手段P8を有することを特徴とする。
上記請求項3に記載した本発明の削減熱量算出装置によれば、第1温度データ取得手段P5によって取得された第1温度データと、第2温度データ取得手段P6よって取得された第2温度データと、流量センサ異常検出ユニット50の流量データ取得手段P1によって取得された流量データと、に基づいて、太陽熱温水器により給湯器において削減できた熱量が熱量算出手段P7によって算出される。そして、流量センサ異常検出ユニット50において、故障劣化検出手段P3によって流量センサの劣化が検出されている場合、補正手段P8によって流量データがその劣化に応じて補正される。
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項4記載の太陽熱給湯システムは、太陽熱温水器と、前記太陽熱温水器の下流に配設された給湯器と、前記太陽熱温水器からの温水と前記供給源からの水とを混合した混合水を前記給湯器に供給する混合手段と、を有する太陽熱給湯システムにおいて、請求項3記載の削減熱量算出装置5を有することを特徴とする。
上記請求項4に記載した本発明の太陽熱給湯システムによれば、削減熱量算出装置5によって給水源から太陽熱温水器に流れる水の第1温度データと、太陽熱温水器から給湯器に流れる温水の第2温度データとが取得され、流量センサ異常検出ユニット50によって太陽熱温水器と給湯器との間を流れる温水の流量データが取得されると、削減熱量算出装置5によって太陽熱温水器により給湯器において削減できた熱量が算出される。その場合、流量センサ異常検出ユニット50によって流量データは水道メータから取得した水道メータ流量データと比較され、流量センサの劣化が検出されると、流量データを補正することができる。
以上説明したように請求項1に記載した本発明によれば、流量センサから取得した流量データを、基準流量計測装置から取得した基準流量データと比較して、流量センサの故障、劣化を検出するようにしたことから、計量検定を受けた基準流量計測装置からの基準流量データを基準にして、流量センサの故障、劣化を検出することができるため、流量センサの故障、劣化を正確に検出でき、信頼性を確保することができる。また、流量センサの故障を検出した場合、故障を通知することで、流量センサの修理、交換等を促すことができる。従って、国の計量検定に合格していない安価な流量センサの利用を可能にできることから、太陽熱給湯システム等のコストダウン及び普及促進に貢献することができるため、二酸化炭素の排出量削減に貢献することができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、太陽熱温水器と給湯器との間を流れる温水の流量変化を検出した際の流量データと水道メータからの基準流量データとを比較して、流量センサの故障、劣化を検出するようにしたことから、水道メータの下流側に接続された複数の水道器具が利用されていても、温水の流量変化に対応した正確な基準流量データを取得することができるため、流量センサの故障、劣化をより一層正確に検出でき、信頼性を確保することができる。さらに、基準流量計や基準パルス発生装置等は、高価であり、また、耐久性の面から常時設置しておくわけにはいかず、故障劣化検出を行うときだけ設置することになるが、水道メータは常時設置されており、故障劣化検出を行うときだけ特別に設置する必要がないため、コストや作業工数が余分に掛からないという効果を奏する。
以上説明したように請求項3,4に記載した本発明によれば、流量センサに故障、劣化が生じている場合、流量センサから取得して補正した流量データと第1温度データと第2温度データとに基づいて、太陽熱温水器により給湯器において削減できた熱量を算出するようにしたことから、国の計量検定に合格していない流量センサを利用し、該流量センサが劣化しても、それを補正することができるため、流量センサの信頼性を確保することができる。従って、国の計量検定に合格していない流量センサの利用を可能にできることから、太陽熱給湯システム等のコストダウン及び普及促進に貢献することができるため、二酸化炭素の排出量削減に貢献することができる。また、国の計量検定に合格していない流量センサを利用することで、検定満了という使用期限が義務づけられることがないため、販売の更なる促進に貢献することができる。
本発明に係る流量センサ異常検出ユニット及び削減熱量算出装置の基本構成を示す構成図である。 本発明に係る太陽熱給湯システムのシステム構成の一例を示す構成図である。 図2中の削減熱量算出装置の概略構成の一例を示す構成図である。 図3中のCPUが実行する故障劣化検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明に係る流量データと水道メータ流量データとの関係の一例を示すタイミングチャートである。 従来の太陽熱給湯システムの概略構成図である。
以下、本発明に係る流量センサ異常検出ユニット、削減熱量算出装置及び太陽熱給湯システムの一実施の形態を、図2〜図5の図面を参照して説明する。
図2において、太陽熱給湯システム1は、太陽熱温水器2と、混合手段3と、給湯器4と、削減熱量算出装置5と、水温度センサ6と、温水温度センサ7と、流量センサ8と、を有して構成している。
水道管11は、台所、洗面所、風呂、トイレ、等の住宅用水道器具の各々に水を給水すると共に、水道管11から分岐した冷水管12を介して太陽熱給湯システム1に水(冷水)を給水している。水道管11には、水道メータ10が組み込まれており、該水道メータ10によって水道管11を流れる水の流量が計測されている。冷水管12は、太陽熱温水器2に水道管11からの水を流しており、その間に水温度センサ6が設けられている。
太陽熱温水器2は、太陽熱を取り込んで水を温める集熱器21と、該集熱器21で温められた温水が蓄えられる貯湯槽22と、有しており、日当たりの良い住宅等の屋根などに設置される。そして、冷水管12は、貯湯槽22を介して集熱器21に接続されて、水道管11からの水を集熱器21に流している。集熱器21の出水口と貯湯槽22の入水口とは、配管13で接続されている。
太陽熱温水器2は、貯湯槽12の入水口から入力された水を、集熱器21で取り込んだ太陽熱によって温めて温水を生成し、該温水を貯湯槽22に貯える。そして、太陽熱温水器2は、貯湯槽22に接続された温水管14を介して下流側の混合手段3に温水を流している。また、温水管14には、下流側に向かって温水温度センサ7と流量センサ8とが設けられている。
なお、本実施形態においては、集熱器21と貯湯槽22とを分離して設置する場合について説明するが、これに代えて、周知である集熱器と貯湯槽とが一体の自然循環式太陽熱温水器、集熱器と貯湯槽との間で熱交換媒体をポンプで強制的に循環させて貯湯槽内の水を温める強制循環式太陽熱温水器、等を用いることもできる。
混合手段3は、混合弁であり、冷水管12と温水管14と混合水管15とに接続されている。混合手段3は、貯湯槽22からの温水と冷水管12からの水とを混ぜた混合水を、給湯器4との間に接続された混合水管15を介して給湯器4に流す。混合手段3は、例えば、混合後の水(即ち、混合水)の温度が所定の温度となるように、温水と冷水との混合割合を自動的に調整する周知の自動温度調節機能付湯水混合弁である。
混合手段3は、給水源である水道管11から供給される水(冷水)が入力される冷水入力口31と、太陽熱温水器2から供給される温水が入力される温水入力口32と、温水と冷水とが混合された水(混合水)を給湯器4に出力する混合水出力口33と、が設けられており、温水の温度に応じて上述した感温ばねが変形することにより、混合水出力口33から出力される混合水の温度が所定の温度となるように、所定の割合で温水と冷水とを混合する。
そして、本実施形態では、混合手段3は貯湯槽22からの温水が、予め定められた設定温度(例えば30℃)より高い場合は弁を開いて水道水と混合する。これにより、水道メータ10の増加流量と、流量センサ8が計測する増加流量とが一致しなくなる。よって、図2に示す太陽熱給湯システム1においては、前記温水が前記設定温度よりも低い場合にのみ、水道メータ流量データ(基準流量データ)との比較を行うことを前提に説明する。
給湯器4は、例えば、ガスバーナと熱交換器とを備えており、利用者等によって定められた所望の温度の加熱水(即ち、湯)を生成する周知のガス給湯器となっている。給湯器4は、住宅に設けられた給湯器用リモコン等と接続されており、給湯器用リモコン等から受信する制御信号に基づいて、例えば、電源オン、電源オフ、及び、生成する湯の温度が設定される。給湯器4は、混合水管15が接続され且つ混合水管15から混合水が入力される入水口41と、生成した加熱水を出力する出水口42と、を有している。そして、給湯器4の出水口42には、加熱水管16が接続されており、該加熱水管16を介して住宅の浴槽、シャワー、等に加熱水を供給している。
なお、本実施形態においては、給湯器4としてガス給湯器を用いる場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電気によって混合水を加熱する電気給湯器など、他の方式の給湯器を用いても良い。
削減熱量算出装置5は、図3に示すように、予め定められたプログラムに従って動作するマイクロプロセッサ(MPU)51を有している。MPU51は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置(CPU)51aと、CPU51aのためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるROM52bと、各種のデータを格納するとともにCPU51aの処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるRAM53cと、を有して構成している。
ROM52bは、図1に示す請求項中の流量データ取得手段P1、基準流量取得手段P2、故障劣化検出手段P3、流量変化検出手段P4、第1温度データ取得手段P5、第2温度データ検出手段P6、熱量算出手段P7、補正手段P8、等の各種手段としてCPU51aを機能させるための各種プログラムを記憶している。そして、CPU51aは、そのプログラムを実行することで、各手段として機能することになる。
削減熱量算出装置5はさらに、メモリ部52と、宅内表示盤53と、インタフェース部54と、を有しており、各々はMPU51と電気的に接続されている。
メモリ部52は、電力供給が断たれた場合でも、格納された各種データの保持が可能な記録媒体であり、CPU51aの処理作業に必要な各種格納エリアを有する電気的消去/書き換え可能なメモリ(EEPROM)等が用いられる。メモリ部52は、例えば、流量データと水道メータ流量データとの差から補正値を算出するための補正情報などを記憶している。
宅内表示盤53は、例えば、LCD、LED、等が用いられ、利用者等から目視可能に設けられている。宅内表示盤53は、MPU51からの制御によって例えば熱量、二酸化炭素量、等の各種表示を行う。なお、本実施形態では、宅内表示盤53が削減熱量算出装置5本体から分離された場合について説明するが、屋外に設置された削減熱量算出装置5のみの実施形態とすることもできる。
インタフェース部54は、図2中の水温度センサ6、温水温度センサ7、流量センサ8、水道メータ10、等の電子機器が電気的に接続されており、各電子機器とMPU51との交信を可能としている。
水温度センサ6は、例えば、周知のサーミスタ式温度センサであり、その先端に設けられた検温部が、冷水管12を流れる水に触れるように、冷水管12の周壁等に設けられている。水温度センサ6は、冷水管12を流れる水の温度を検出し、この検出した温度に応じた信号を削減熱量算出装置5に出力する。そして、削減熱量算出装置5のCPU51aは、その入力された信号を、水道管(給水源)11から太陽熱温水器2に流れる水の第1温度データT1として取得し、図1中に示す請求項中の第1温度データ取得手段P5として機能する。
温水温度センサ7は、水温度センサ6と同一のサーミスタ式温度センサであり、その先端に設けられた検温部が、温水管14を流れる温水に触れるように、温水管14の周壁等に設けられている。温水温度センサ7は、温水管14を流れる温水の温度を検出し、この検出した温度に応じた信号を削減熱量算出装置5に出力する。そして、削減熱量算出装置5のCPU51aは、その入力された信号を、太陽熱温水器2から給湯器4に流れる温水の第2温度データT2として取得し、図1中に示す請求項中の第2温度データ取得手段P6として機能する。
なお、上述した水温度センサ6、温水温度センサ7として、水と温水の温度検出に適した各種温度センサ、例えば、熱電対式温度センサなどをサーミスタ式温度センサの代わりに用いることもできる。
流量センサ8は、例えば、周知の羽根車式流量センサを用いており、温水管14に配設されて、温水管14を流れる温水の流量を検出し、この検出した流量に応じた信号を削減熱量算出装置5に出力する。そして、削減熱量算出装置5のCPU51aは、その入力された信号を、太陽熱温水器2と給湯器4との間を流れる温水の流量データとして取得し、図1中の流量データ取得手段P1として機能する。なお、温水の流量検出に適したものであれば、超音波式流量センサ、フローセンサ式流量センサ、電磁式流量センサなどの各種流量センサを、流量センサ8として任意に用いることができる。
水道メータ10は、周知であるパルス発信式水道メータ等が用いられ、水道管11に組み付けられる。水道メータ10は、水道管11を流れる水の流量を検出し、この検出した流量に応じたパルス信号を削減熱量算出装置5に出力する。そして、削減熱量算出装置5のCPU51aは、その入力されたパルス信号を、水道管11を流れて太陽熱給湯システム1に供給される水の水道メータ流量データ(基準流量データ)として取得し、図1中の基準流量取得手段P2として機能する。
なお、本実施形態では、基準流量取得手段P2が水道メータ流量データを水道メータ10から直接取得する場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、水道メータ10に接続される個別用の電子カウンター、ビル・テナント用の集中検針盤、等から間接的に取得する実施形態とすることもできる。
次に、上述した削減熱量算出装置5のCPU51aが実行する本発明にかかる故障劣化検出処理の一例を、図4に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
CPU51aは、ROM51bに記憶している故障劣化検出処理プログラムを実行することで、ステップS11において、インタフェース部54を介して流量センサ8から入力されるパルス信号を流量データとしてサンプリングし、それをメモリ部52に時系列的に記憶し、その後ステップS12の処理に進む。
CPU51aは、ステップS12において、メモリ部12に記憶している流量データに基づいて、流量に変化があるか否かを判定する。即ち、給湯器4の利用開始、利用終了に応じて貯湯槽22から給湯器4に流れる流量に変化があるか否かを判定している。そして、CPU51aは、流量に変化がないと判定した場合(S12でN)、ステップS11に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、CPU51aは、流量に変化があると判定した場合(S12でY)、ステップS13の処理に進む。
CPU51aは、ステップS13において、インタフェース部54を介して水道メータ10から水道メータ流量データを取得してメモリ部52に記憶し、ステップS14において、メモリ部52の流量データと水道メータ流量データとを比較し、該比較結果をメモリ部52に記憶し、その後ステップS15の処理に進む。なお、流量データと水道メータ流量データとは、流量センサ8に故障、劣化が生じていない限り、一致するはずである。よって、本実施形態の比較結果の一例としては、流量データと水道メータ流量データとの差分データ、互いのデータが一致しているか否かを示す一致データ、等が挙げられる。また、比較する各流量データは、1点のみでなく、例えば、0.5秒間隔で10回測定し、その平均値で比較する等の方法が、信頼性が向上するため望ましい。
CPU51aは、ステップS15において、流量センサ8の故障、劣化を判定するための判定条件を前記比較結果が満たしているか否かに基づいて、流量センサ8が故障、劣化しているか否かを判定する。そして、CPU51aは、故障、劣化していないと判定した場合(S15でN)、ステップS11に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、CPU51aは、故障、劣化していると判定した場合(S15でY)、その判定結果をメモリ部52に記憶し、その後ステップS16の処理に進む。
CPU51aは、ステップS16において、故障劣化検出処理が実行され、その後、図4に示す故障劣化検出処理を終了する。そして、故障劣化検出処理の一例としては、判定結果が流量センサ8の故障を示している場合、故障を警報するための警報情報を作成し、該警報情報を宅内表示盤53から出力する。又は、警報情報を通信等によって太陽熱給湯システム1の管理センター等に送信する。また、判定結果が流量センサ8の劣化を示している場合、その劣化量を解消するための補正情報を作成してメモリ部52に記憶する。このように故障劣化検出処理は、削減熱量算出装置5の製品仕様等に応じて種々異なる処理とすることができる。
以上説明したように、CPU51aは図4に示す故障劣化検出処理を実行することで、図1に示す流量データ取得手段P1、水道メータ流量取得手段P2、故障劣化検出手段P3、流量変化検出手段P4、補正手段P8としてCPU51aが機能することになる。そして、図4中のステップS11が流量データ取得手段P1、ステップS13が水道メータ流量取得手段P2、ステップS14〜S15が故障劣化検出手段P3、ステップS12が流量変化検出手段P4にそれぞれ相当している。
次に、上述した構成において、太陽熱給湯システム1の削減熱量算出装置5の本発明に係る動作(作用)の一例を、図5に示すタイミングチャートを参照して以下に説明する。
太陽熱給湯システム1において、水道管11からの水は冷水管12を介して太陽熱温水器2の集熱器21に取り込まれ、集熱器21で太陽熱によって温められた温水は、貯湯槽22に貯えられる。そして、混合手段3は、集熱器21からの温水が設定温度(例えば30℃)より高い場合、温水に冷水管11からの水を混合し、設定温度以下の温水として給湯器4に流している。また、混合手段3は、貯湯槽22からの温水が設定温度以下の場合、温水をそのまま給湯器4に流す。そして、給湯器4は、混合水管15から混合水を前記所望の温度に加熱して、加熱水管16を介して住宅のシャワー等に供給する。
図5に示す時間t0において、住宅の住人が台所の蛇口を撚って、洗い物を開始すると(台所ON)、その使用量に対応した増加流量分だけ水道メータ流量データが増加する。さらに、時間t1において、別の住人がトイレの水を流すと(トイレON)、トイレの使用量に対応した増加流量分だけ水道メータ流量データが増加することになる。その間、削減熱量算出装置5は、流量センサ8から流量データを取得して、温水の流量を監視しているが、給湯器4は利用されていないため、温水の流量に変化はない。
その後、時間t2において、別の住人がシャワーを使用し始めると(システムON)、給湯器4からシャワーに加熱水が供給されるため、温水管14に温水の流れが生じる。よって、水道メータ10の水道メータ流量データは、シャワーの使用量に対応した増加流量T11分だけ増加する。
そして、削減熱量算出装置5は、流量センサ8から取得した流量データから、そのシャワーの使用量に対応した増加流量T21分の増加を検出することになる。削減熱量算出装置5は、その増加(変化)の検出に応じて、水道メータ10から水道メータ流量データを取得し、該水道メータ流量データと流量センサ8から取得した流量データを比較する。このとき、流量センサ8に故障、劣化が生じていない場合、増加流量T11と増加流量T21は等しいはずである。よって、水道メータ流量データと流量データの差は、増加流量T11と増加流量T21との差(T11−T21)であり、その絶対値が予め定められた判定閾値よりも大きいときに、流量センサ8が故障、劣化していると本実施形態の削減熱量算出装置5は判定する。また、その差の大きさによって故障と劣化の状態や程度を判定することもできる。
削減熱量算出装置5は、流量センサ8が劣化していると判定した場合、その差を解消する補正情報を作成し、該補正情報に基づいて流量センサ8から取得した流量データを補正する。また、その間、削減熱量算出装置5は、流量センサ8から取得した流量データ又は補正された流量データと、水温度センサ6から取得した第1温度データと、温水温度センサ7から取得した第2温度データとをパラメータとして、熱量換算処理を実行する。これにより、削減熱量算出装置5は、太陽熱温水器2によって得た熱量、即ち、太陽熱温水器2により給湯器4において削減することができた湯の生成に要する熱量を算出し、その熱量を宅内表示盤53に表示する。
よって、本実施形態の削減熱量算出装置5は、図1に示す請求項中の流量データ取得手段P1、基準流量取得手段P2、故障劣化検出手段P3、流量変化検出手段P4、第1温度データ取得手段P5、第2温度データ検出手段P6、熱量算出手段P7、補正手段P8、を有している。
その後、時間t3において、トイレの水が止まると(トイレOFF)、その分だけ水道メータ10の水道メータ流量データが減少する。水道メータ10の水道メータ流量データは、その分だけ減少する。その後、時間t4において、シャワーの使用が止まると(システムOFF)、給湯器4からシャワーへの加熱水の供給が止まるため、温水管14中の温水の流れも停止する。よって、水道メータ10の水道メータ流量データは、前記増加流量T11分に対応した減少流量T12分だけ減少する。
そして、削減熱量算出装置5は、流量センサ8から取得した流量データから、そのシャワーの使用量に対応した減少流量T22分の減少を検出することになる。削減熱量算出装置5は、その減少(変化)の検出に応じて、水道メータ10から水道メータ流量データを取得し、該水道メータ流量データと流量センサ8から取得した流量データを比較する。そして、流量の増加時と同様に、流量センサ8に故障、劣化が生じていない場合、減少流量T12と減少流量T22は等しいはずである。よって、水道メータ流量データと流量データの差は、減少流量T12と減少流量T22との差(T12−T22)であり、その絶対値が前記判定閾値よりも大きいときに、流量センサ8が故障、劣化していると本実施形態の削減熱量算出装置5は判定する。また、その差の大きさによって故障と劣化の状態や程度を判定することもできる。なお、一般家庭において、例えば、台所、洗面所は、連続して長時間使用することは少ない。しかし、本システムの給湯(風呂の湯張りやシャワー)は、ほぼ一定の流量で、比較的長く使用することが多いため、水道メータ10との比較を容易に行うことができる。
削減熱量算出装置5は、流量センサ8が劣化していると判定した場合、その差を解消する補正情報を作成し、該補正情報に基づいて流量センサ8から取得した流量データを補正する。また、その間、削減熱量算出装置5は、上述した流量の増加時と同様に、太陽熱温水器2により給湯器4において削減することができた湯の生成に要する熱量を算出し、その熱量を宅内表示盤53に表示する。以降、削減熱量算出装置5は、上述した動作を継続することになる。
以上説明した削減熱量算出装置5によれば、流量センサ8から取得した流量データを、水道メータ10から取得した水道メータ流量データと比較して、流量センサ8の故障、劣化を検出するようにしたことから、計量検定を受けた水道メータ(基準流量計測装置)からの水道メータ流量データ(基準流量データ)を基準にして、流量センサ8の故障、劣化を検出することができるため、流量センサ8の故障、劣化を正確に検出でき、信頼性を確保することができる。また、流量センサ8の故障を検出した場合、故障を通知することで、流量センサの修理、交換等を促すことができる。従って、国の計量検定に合格していない安価な流量センサ8の利用を可能にできることから、太陽熱給湯システム1のコストダウン及び普及促進を図ることができるため、二酸化炭素の排出量削減に貢献することができる。
また、削減熱量算出装置5によれば、太陽熱温水器2と給湯器4との間を流れる温水の流量変化を検出した際の流量データと水道メータ10からの水道メータ流量データとを比較して、流量センサ8の故障、劣化を検出するようにしたことから、水道メータ10の下流側に接続された複数の水道器具が利用されていても、温水の流量変化に対応した正確な水道メータ流量データを取得することができるため、流量センサの故障、劣化をより一層正確に検出でき、信頼性を確保することができる。
そして、太陽熱温水器2と、前記太陽熱温水器2からの温水を加熱して所望の温度の湯を生成する給湯器4と、を有する太陽熱給湯システム1で用いられて、前記太陽熱温水器2と前記給湯器4との間を流れる前記温水の流量を計測する流量センサ8の異常を検出する流量センサ異常検出方法としては、前記流量センサ8から流量データを取得する流量データ取得工程と、前記太陽熱給湯システム1に水を供給する供給路に設けられた基準流量計測装置から基準流量データを取得する基準流量取得工程と、前記流量データと前記基準流量データとを比較して、前記流量センサの故障、劣化を検出する故障劣化検出工程と、を有することを特徴としている。
なお、上述した本実施形態では、図2に示す太陽熱給湯システム1において、前記温水が混合手段3の設定温度よりも低い場合、すなわち主に冬季にのみ、流量データと水道メータ流量データとの比較を行うことを前提に説明したが(段落0030参照)、以下のような方法を用いてもよい。
混合手段3の混合比率は、水の温度T1と、温水の温度T2とにより決定されるため、実験によりデータベースを作成して記憶手段に予め記憶しておけば、水の温度T1と、温水の温度T2と、流量データを用いて、演算することも可能である。例えば、実験により、水の温度T1=25℃、温水の温度T2=50℃のとき、混合比率は、水:温水=1:2であると仮定すると、混合手段3の出力には、流量センサ8の流量データの3/2の比率の流量が流れることがわかる。この方法で水道メータの増加流量を算出すれば、流量センサ8の故障劣化診断を、冬季のみでなく、オールシーズン実施できるようになる。
また、温水の温度センサ7と流量センサ8を、混合手段3の下流側の混合水管15に設置すれば、何ら問題なく、流量センサ8の故障劣化診断を、冬季のみでなく、オールシーズン実施できるようになる。
さらに、上述した本実施形態では、流量センサ8の流量変化に応じて水道メータ10から水道メータ流量データを取得する場合について説明したが、水道メータ10の下流側に太陽熱温水器2と給湯器4とのみが存在するシステム等においては、流量センサ8が流量を検出している任意のタイミングで、水道メータ10から水道メータ流量データを取得する実施形態とすることもできる。
また、一般的な給湯器4では、使用する流量(湯量)が、小流量から大流量までの様々な流量であることから、流量データと水道メータ流量データとを比較する上で、常に同じ流量だけを比較するよりも、小流量から大流量までの広範囲の様々な流量で比較した方が、より一層、流量誤差を検出し易くなる。
さらに、上述した本実施形態では、本発明の流量センサ異常検出ユニット及び削減熱量算出装置を宅内表示盤5で実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、給湯器4で実現したり、宅内表示盤として実現することもできる。
このように上述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
1 太陽熱給湯システム
2 太陽熱温水器
3 混合手段
4 給湯器
5 削減熱量算出装置
6 水温度センサ
7 温水温度センサ
8 流量センサ
10 水道メータ
50 流量センサ異常検出ユニット
53 宅内表示盤
P1 流量データ取得手段
P2 基準流量取得手段
P3 故障劣化検出手段
P4 流量劣化検出手段
P5 第1温度データ取得手段
P6 第2温度データ取得手段
P7 熱量算出手段
P8 補正手段

Claims (4)

  1. 太陽熱温水器と、前記太陽熱温水器からの温水を加熱して所望の温度の湯を生成する給湯器と、を有する太陽熱給湯システムで用いられて、前記太陽熱温水器と前記給湯器との間を流れる前記温水の流量を計測する流量センサの異常を検出する流量センサ異常検出ユニットであって、
    前記流量センサから流量データを取得する流量データ取得手段と、
    前記太陽熱給湯システムに水を供給する供給路に設けられた基準流量計測装置から基準流量データを取得する基準流量取得手段と、
    前記太陽熱温水器と前記給湯器との間を流れる温水の流量変化を検出する流量変化検出手段と、
    前記流量変化検出手段によって流量変化を検出した際の、前記流量データと前記基準流量データとを比較して、前記流量センサの故障、劣化を検出する故障劣化検出手段と、
    を有することを特徴とする流量センサ異常検出ユニット。
  2. 記基準流量計測装置は水道メータであり、
    前記故障劣化検出手段が、前記流量データと前記水道メータから取得した前記基準流量データとの比較を行う手段であることを特徴とする請求項1に記載の流量センサ異常検出ユニット。
  3. 太陽熱温水器と、前記太陽熱温水器からの温水を加熱して所望の温度の湯を生成する給湯器と、を有する太陽熱給湯システムで用いられて、給水源から前記太陽熱給湯システムに供給される水が、前記所望の温度に生成される際に、前記太陽熱温水器により前記給湯器において削減できた熱量を算出する削減熱量算出装置において、
    前記給水源から前記太陽熱温水器に流れる水の第1温度データを取得する第1温度データ取得手段と、
    前記太陽熱温水器から前記給湯器に流れる前記温水の第2温度データを取得する第2温度データ取得手段と、
    請求項1又は2に記載の流量センサ異常検出ユニットと、
    前記第1温度データと前記第2温度データと前記流量データとに基づいて、前記太陽熱温水器により前記給湯器において削減できた熱量を算出する熱量算出手段と、
    を有し、
    前記流量センサ異常検出ユニットが、前記故障劣化検出手段による故障、劣化の検出に応じて、前記流量データを補正する補正手段を有することを特徴とする削減熱量算出装置。
  4. 太陽熱温水器と、前記太陽熱温水器の下流に配設された給湯器と、前記太陽熱温水器からの温水と前記供給源からの水とを混合した混合水を前記給湯器に供給する混合手段と、を有する太陽熱給湯システムにおいて、
    請求項3記載の削減熱量算出装置を有することを特徴とする太陽熱給湯システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013036711A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Yazaki Energy System Corp 削減熱量算出装置及び流量算出方法
JP5871641B2 (ja) * 2012-01-30 2016-03-01 矢崎エナジーシステム株式会社 削減熱量算出装置
JP5882120B2 (ja) * 2012-04-19 2016-03-09 リンナイ株式会社 貯湯式給湯装置
JP6095318B2 (ja) * 2012-10-05 2017-03-15 矢崎エナジーシステム株式会社 削減量算出装置及びそのセンサ異常検出方法
CN105102897B (zh) 2013-04-02 2017-12-26 堤基有限公司 内嵌加热太阳能热储热集热器
WO2020010531A1 (zh) * 2018-07-10 2020-01-16 北京中电普华信息技术有限公司 故障检测方法、设备
CN112556799B (zh) * 2020-11-27 2023-05-16 新奥数能科技有限公司 用于传感器异常的诊断方法、装置、电子设备和存储介质
WO2023281701A1 (ja) * 2021-07-08 2023-01-12 三菱電機株式会社 ヒートポンプシステム
JP7190004B1 (ja) * 2021-07-12 2022-12-14 株式会社日本トリム センサーの動作の安定度判定方法及び監視装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3862809B2 (ja) * 1997-04-30 2006-12-27 株式会社ガスター バイパス弁付き給湯装置
JP3718651B2 (ja) * 2002-01-10 2005-11-24 リンナイ株式会社 給湯器用湯水混合ユニット
JP2003279144A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Toto Ltd 給湯装置
JP2004011967A (ja) * 2002-06-05 2004-01-15 Hitachi Housetec Co Ltd 管路での放射熱量を補正するソーラ給湯温度の制御方法
JP2004347225A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 給湯風呂装置
JP4144577B2 (ja) * 2004-08-18 2008-09-03 株式会社デンソー 給湯装置
JP4530270B2 (ja) * 2004-12-10 2010-08-25 株式会社長府製作所 温水供給装置接続ユニット及び温水供給装置接続ユニットの制御方法

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