JP6142778B2 - Hot water storage water heater - Google Patents
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Description
本発明は、貯湯式給湯機に関する。 The present invention relates to a hot water storage type water heater.
貯湯タンクから供給される湯と、水とを湯水電動混合弁で混合することで給湯温度を調節する貯湯式給湯機において、湯水電動混合弁から流出する混合湯の温度をセンサで検出し、目標温度との偏差に基づいてフィードバック的に湯水電動混合弁の開度を補正する技術が広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。 In a hot water storage water heater that adjusts the hot water supply temperature by mixing hot water supplied from a hot water storage tank and water with a hot water electric mixing valve, the temperature of the mixed hot water flowing out from the hot water electric mixing valve is detected by a sensor, and the target A technique for correcting the opening degree of the hot and cold electric mixing valve in a feedback manner based on the deviation from the temperature is widely used (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の貯湯式給湯機において、湯水電動混合弁に供給される水の温度が何らかの理由で大きく変動した場合、混合弁の開度調整が間に合わず、給湯温度が目標温度を大きく超えるオーバーシュート、または、給湯温度が目標温度を大きく下回るアンダーシュートが発生し、使用感を損なうという課題がある。 However, in the conventional hot water storage type hot water heater, when the temperature of the water supplied to the hot water electric mixing valve fluctuates greatly for some reason, the opening degree of the mixing valve cannot be adjusted in time, and the hot water temperature greatly exceeds the target temperature. Alternatively, there is a problem that an undershoot occurs where the hot water supply temperature is significantly lower than the target temperature, and the feeling of use is impaired.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、混合手段に供給される水の温度が大きく変動した場合でも、給湯温度のオーバーシュートおよびアンダーシュートを抑制することのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can store hot water that can suppress overshoot and undershoot of the hot water supply temperature even when the temperature of the water supplied to the mixing means varies greatly. An object is to provide a hot water heater.
本発明に係る貯湯式給湯機は、湯を貯える貯湯タンクと、第1入口部、第2入口部および出口部を有し、貯湯タンクから第1入口部へ供給される第1温水と、第2入口部へ供給され、第1温水より温度の低い第2温水とを混合した混合温水を出口部から排出する混合手段と、混合温水を出湯端末側へ送る混合温水管と、第1温水の温度を検出する第1温度検出手段と、第2温水の温度を検出する第2温度検出手段と、混合温水の温度を検出する第3温度検出手段と、混合手段による第1温水と第2温水との混合比を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、混合温水の目標温度と第3温度検出手段の検出温度との差に基づいて混合手段の混合比を調整するフィードバック制御を行っているときに、第2温度検出手段の検出温度の時間的な変化の傾きが予め設定された基準に比べて大きい場合には、混合手段の混合比を、第1温度検出手段の検出温度、第2温度検出手段の検出温度および混合温水の目標温度に基づいて演算した混合比に制御する混合比演算処理を行うものである。 A hot water storage type water heater according to the present invention includes a hot water storage tank for storing hot water, a first inlet portion, a second inlet portion, and an outlet portion. The first hot water supplied from the hot water tank to the first inlet portion, 2 mixing means for discharging the mixed warm water mixed with the second warm water having a temperature lower than the first warm water from the outlet, a mixed warm water pipe for sending the mixed warm water to the outlet terminal side, and the first warm water The first temperature detecting means for detecting the temperature, the second temperature detecting means for detecting the temperature of the second hot water, the third temperature detecting means for detecting the temperature of the mixed hot water, the first hot water and the second hot water by the mixing means And a control means for controlling the mixing ratio, and the control means performs feedback control for adjusting the mixing ratio of the mixing means based on the difference between the target temperature of the mixed hot water and the detected temperature of the third temperature detecting means. When the temperature detected by the second temperature detecting means changes over time. When the slope of the ratio is larger than a preset reference, the mixing ratio of the mixing means is calculated based on the detected temperature of the first temperature detecting means, the detected temperature of the second temperature detecting means, and the target temperature of the mixed hot water. The mixing ratio calculation process is performed to control the mixing ratio.
本発明によれば、混合手段に供給される水の温度が大きく変動した場合でも、給湯温度のオーバーシュートおよびアンダーシュートを抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress overshoot and undershoot of the hot water supply temperature even when the temperature of the water supplied to the mixing means varies greatly.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機を示す構成図である。図1に示すように、本実施の形態1の貯湯式給湯機1は、貯湯タンク2と、温度の異なる二つの湯水を混ぜ合わせる混合手段としての混合弁3と、即湯ポンプ4と、給水管5と、給湯管8と、接続管9と、混合温水管11と、戻り管18と、制御部16とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a hot water storage type water heater according to
貯湯タンク2内には、上側が高温、下側が低温となる温度成層を形成して、湯水が貯留される。給水管5の上流端は、水道等の水源に接続される。給水管5の下流側は、給水管5aと給水管5bとの二手に分岐している。給水管5aは、貯湯タンク2の下部に接続されている。水源からの水が給水管5aを通って、貯湯タンク2内の下部に流入することにより、貯湯タンク2内は常に満水状態に維持される。貯湯タンク2内に貯留された水は、図示しない熱源により加熱され、高温の湯になる。この熱源は、例えば、貯湯タンク2と配管を介して接続されるヒートポンプ式熱源機、あるいは貯湯タンク2の内部に設置される電気ヒータなど、いかなるものでも良い。
The hot
混合弁3は、第1入口部3a、第2入口部3bおよび出口部3cを有する。第1入口部3aと、貯湯タンク2の上部とは、給湯管8を介して接続されている。貯湯タンク2内の高温の湯(例えば80℃〜90℃程度)が給湯管8を通って第1入口部3aに供給される。以下の説明では、貯湯タンク2から第1入口部3aに供給される湯を「第1温水」と称する。第2入口部3bには、第2温水より温度の低い湯水が供給される。以下の説明では、第2入口部3bに供給される湯を「第2温水」と称する。混合弁3は、第1温水と第2温水とを混合した温水である混合温水を出口部3cから排出する。混合弁3は、第1温水と第2温水との混合比を任意に調整できるように構成される。例えば、混合弁3は、第1入口部3a側の開口面積と第2入口部3b側の開口面積との比率を可変とするように回転可能に設けられた弁体と、その回転角度を制御するステッピングモータとを備えることにより、第1温水と第2温水との混合比を調整可能に構成される。
The
出口部3cには、混合温水管11の上流端が接続されている。混合温水管11の下流端は、貯湯式給湯機1の外部に延びる外部給湯管14の上流端に接続されている。外部給湯管14の下流側には、湯を使用する出湯端末である水栓15が設けられている。水栓15と、貯湯式給湯機1とは、水栓15で出湯しなかった温水を貯湯式給湯機1へ戻す外部戻り管17を介してさらに接続されている。外部戻り管17の下流端は、貯湯式給湯機1内の戻り管18の上流端に接続されている。戻り管18の下流端と、給水管5bとは、接続管9を介して、混合弁3の第2入口部3bに接続されている。
The upstream end of the mixed
貯湯式給湯機1は、水源から給水管5に供給される水の流量である給水流量を検出する給水流量センサ6と、混合弁3の第1入口部3aに供給される第1温水の温度を検出する第1温度センサ7(第1温度検出手段)と、混合弁3の第2入口部3bに供給される第2温水の温度を検出する第2温度センサ10(第2温度検出手段)と、混合温水管11を流れる混合温水の流量を検出する混合温水流量センサ12と、混合弁3で生成された混合温水の温度を検出する給湯温度センサ13(第3温度検出手段)とを備える。混合弁3で生成された混合温水の温度を以下「給湯温度」と称する。
The hot water storage
給水流量センサ6は、給水管5a,5bの分岐部より上流側の給水管5に設置されている。第1温度センサ7は、図示の構成では貯湯タンク2の上部に設置されているが、第1温度センサ7の設置箇所は給湯管8の途中でも良い。第2温度センサ10は、図示の構成では給水管5bと戻り管18と接続管9との接続部に設置されているが、第2温度センサ10の設置箇所は接続管9の途中でも良い。これらの位置に第2温度センサ10を設置することにより、水栓15から外部戻り管17および戻り管18を通って戻ってきた温水と、水源から給水管5bを通って供給される水との混合水が第2温水として接続管9を通って混合弁3の第2入口部3bに供給される場合にも、この第2温水の温度を正しく検出することができる。混合温水流量センサ12および給湯温度センサ13は、混合温水管11の途中に設置されている。混合温水管11の途中には、即湯ポンプ4がさらに設置されている。この即湯ポンプ4の設置箇所は、混合温水管11の途中に限定されるものではなく、後述する循環回路上の位置であればどこでも良い。
The water supply
制御部16(制御手段)は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、ROM、RAM、不揮発性メモリ等を含む記憶部と、記憶部に記憶されたプログラムに基いて所定の演算処理を実行する演算処理装置(CPU)と、演算処理装置に対して外部の信号を入出力する入出力ポートとを備える。制御部16は、前述した混合弁3、即湯ポンプ4、給水流量センサ6、第1温度センサ7、第2温度センサ10、混合温水流量センサ12および給湯温度センサ13と、ユーザーインターフェース装置としてのリモコン装置20とにそれぞれ接続される。使用者は、水栓15で使用する湯の温度をリモコン装置20にて設定することができる。
The control unit 16 (control unit) is configured by, for example, a microcomputer, and includes a storage unit including a ROM, a RAM, a nonvolatile memory, and the like, and an arithmetic process that executes a predetermined arithmetic process based on a program stored in the storage unit A device (CPU) and an input / output port for inputting / outputting external signals to / from the arithmetic processing unit are provided. The
制御部16は、リモコン装置20で設定された温度を目標温度とし、目標温度と給湯温度センサ13の検出温度との偏差に基づいて混合弁3の混合比を調整するフィードバック制御を行う機能を有する。また、制御部16は、第1温度センサ7の検出温度、第2温度センサ10の検出温度、および目標温度に基づいて混合弁3の混合比を演算する機能を備える。
The
本実施の形態1の貯湯式給湯機1では、即湯ポンプ4を運転することで、混合弁3、混合温水管11、外部給湯管14、外部戻り管17、戻り管18および接続管9を含んで形成される循環回路に温水を循環させる即湯循環運転を行うことができる。水栓15が閉じられた状態でも、即湯循環運転を行うことで、混合弁3にて目標温度に調整された混合温水を混合温水管11、外部給湯管14および水栓15の近傍に循環供給することができる。このため、使用者が水栓15を開いたときに、目標温度に調整された混合温水を即座に水栓15から出湯することができる。
In the hot water storage
図2は、本実施の形態1の貯湯式給湯機1の即湯循環運転中の湯水の流れを表す図である。図2は、即湯ポンプ4を運転しているが、水栓15が閉じられた状態である。以下では、混合温水の目標温度を60℃として説明する。即湯ポンプ4を運転し、目標温度と給湯温度センサ13の検出温度との偏差に基づいて混合弁3の混合比を調整するフィードバック制御を制御部16が行うことで、混合弁3より60℃の混合温水が出湯される。この混合温水は、混合温水管11、外部給湯管14、外部戻り管17、戻り管18および接続管9を循環する。外部戻り管17から貯湯式給湯機1の戻り管18に戻る温水を以下「戻り温水」と称する。戻り温水の温度は、外部給湯管14および外部戻り管17の長さなどによっても異なるが、混合弁3で生成された混合温水の温度すなわち給湯温度に比べて、放熱により例えば5℃程度低下する。このため、以下では、戻り温水の温度を55℃として説明する。水栓15が閉じられた状態の即湯循環運転中は、戻り管18を通過した戻り温水は、接続管9と給水管5bとに分岐する。すなわち、混合弁3の第2入口部3bには、55℃の戻り温水が第2温水として供給される。このため、第2温水の温度は、戻り温水の温度と同じ55℃で安定する。混合弁3の第1入口部3aには、貯湯タンク2から給湯管8を通って例えば80℃〜90℃の第1温水が供給される。戻り温水の一部は、給水管5b,5aを通って、貯湯タンク2内に流入する。このような即湯循環運転の状態で、水栓15を開けば、即座に温かい湯を水栓15から出湯することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of hot water during the hot water circulation operation of the hot water storage type
図3は、本実施の形態1の貯湯式給湯機1の即湯大流量給湯運転中の湯水の流れを表す図である。図3に示す即湯大流量給湯運転とは、即湯ポンプ4を運転し、かつ水栓15が比較的大きく開かれ、水栓15から比較的大きい流量(例えば8L/分)で出湯する状態である。即湯大流量給湯運転では、水栓15から出湯する流量が大きいため、外部戻り管17へ戻る流量が比較的小さい。水栓15から出湯する流量に等しい流量の水が水源から給水管5に供給される。給水管5を流れる水は、給水管5a,5bに分かれ、貯湯タンク2と接続管9との双方に供給される。よって、戻り管18から供給される55℃の戻り温水と、水源から給水管5bを通って供給される低温水との混合水が接続管9を通って混合弁3の第2入口部3bに供給される。このため、第2入口部3bに供給される第2温水の温度は、55℃の戻り温水より低い温度になる。以下では、即湯大流量給湯運転中の第2温水の温度が30℃になるものとして説明する。即湯大流量給湯運転が継続すると、第2温水の温度は30℃で安定する。このため、目標温度と給湯温度センサ13の検出温度との偏差に基づいて混合弁3の混合比を調整するフィードバック制御を制御部16が行うことで、給湯温度が目標温度である60℃で安定する。
FIG. 3 is a diagram showing the flow of hot water during the hot water high flow rate hot water supply operation of the hot water storage
図4は、本実施の形態1の貯湯式給湯機1の即湯小流量給湯運転中の湯水の流れを表す図である。図4に示す即湯小流量給湯運転とは、即湯ポンプ4を運転し、かつ水栓15が比較的小さく開かれ、水栓15から比較的小さい流量(例えば3L/分)で出湯する状態である。即湯小流量給湯運転では、水栓15から出湯する流量が小さいため、外部戻り管17,戻り管18へ戻る流量が比較的大きい。水栓15から出湯する流量に等しい流量の水が水源から給水管5に供給される。戻り管18を通過した戻り湯は、接続管9と給水管5bとに分かれる。給水管5を流れる水は、給水管5bには流入せず、給水管5aのみに流入する。給水管5aでは、水源からの低温水と、戻り管18から給水管5bを通って流入した戻り温水とが合流し、貯湯タンク2へ流入する。混合弁3の第2入口部3bには、55℃の戻り温水のみが第2温水として供給される。このため、即湯小流量給湯運転が継続すると、第2温水の温度は、戻り温水の温度と同じ55℃で安定する。このため、目標温度と給湯温度センサ13の検出温度との偏差に基づいて混合弁3の混合比を調整するフィードバック制御を制御部16が行うことで、給湯温度が目標温度である60℃で安定する。
FIG. 4 is a diagram illustrating the flow of hot water during the hot water low flow hot water supply operation of the hot water storage
上述したように、即湯大流量給湯運転のときの第2温水の温度(30℃)は、即湯循環運転または即湯小流量給湯運転のときの第2温水の温度(55℃)に比べて、大幅に低くなる。このため、即湯大流量給湯運転のときの混合弁3における第2温水の混合比すなわち第2入口部3b側の開度は、即湯循環運転または即湯小流量給湯運転のときに比べて、大幅に小さい。また、即湯大流量給湯運転のときの混合弁3における第1温水の混合比すなわち第1入口部3a側の開度は、即湯循環運転または即湯小流量給湯運転のときに比べて、大幅に大きい。このように、即湯大流量給湯運転と、即湯循環運転または即湯小流量給湯運転とでは、混合弁3の混合比が大きく異なる。即湯循環運転または即湯小流量給湯運転で給湯温度をフィードバック制御しているときに、水栓15が大きく開かれ、即湯大流量給湯運転に遷移した場合、第2温水の温度が急激に低下する。その場合、フィードバック制御による混合弁3の混合比の調整が間に合わないため、給湯温度が一時的に目標温度を大きく下回るアンダーシュートが発生する。逆に、即湯大流量給湯運転で給湯温度をフィードバック制御しているときに、水栓15の開度が小さくされ、即湯小流量給湯運転または即湯循環運転に遷移した場合、第2温水の温度が急激に上昇する。その場合、フィードバック制御による混合弁3の混合比の調整が間に合わないため、給湯温度が一時的に目標温度を大きく上回るオーバーシュートが発生する。
As described above, the temperature (30 ° C.) of the second hot water during the immediate hot water flow operation is higher than the temperature (55 ° C.) of the second hot water during the hot water circulation operation or the quick hot water flow operation. Greatly reduced. For this reason, the mixing ratio of the second warm water in the mixing
本実施の形態1では、上述したアンダーシュートおよびオーバーシュートを抑制するため、混合弁3の第2入口部3bに流入する第2温水の温度が急激に変化した場合には、制御部16は、第1温度センサ7の検出温度、第2温度センサ10の検出温度、および目標温度に基づいて混合弁3の混合比を演算し、混合弁3の実際の混合比がその演算した混合比になるように制御する混合比演算処理を行うこととした。
In the first embodiment, in order to suppress the above-described undershoot and overshoot, when the temperature of the second hot water flowing into the
図5は、即湯循環運転中に水栓15が大きく開かれるなどして即湯大流量給湯運転に遷移する場合の第2温水の温度の変化を示すグラフである。図6は、本実施の形態1の貯湯式給湯機1において混合弁3の混合比を制御するために制御部16が実行する処理を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a graph showing a change in the temperature of the second hot water when the
図6のステップS1で処理を開始すると、制御部16は、混合弁3のフィードバック制御を行う(ステップS2)。すなわち、ステップS2で制御部16は、目標温度と給湯温度センサ13の検出温度との偏差に基づいて混合弁3の混合比を調整することにより、給湯温度センサ13で検出される給湯温度が目標温度である60℃に一致するように制御する。
When the process is started in step S1 of FIG. 6, the
ステップS2のフィードバック制御を行っているとき、制御部16は、第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きを予め設定された基準と比較することにより、混合弁3の第2入口部3bに流入する第2温水の温度が急激に変化したかどうかを判定する(ステップS3)。本実施の形態1では、制御部16は、第2温度センサ10の検出温度を所定の時間間隔(本実施の形態1では0.5秒毎とする。)で監視し、所定温度幅(本実施の形態1では2℃とする。)未満の変動である場合には第2温水の温度の急変はないと判定し、所定温度幅以上の変動があった場合には第2温水の温度が急変したと判定する。すなわち、ステップS3で、制御部16は、第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きが、0.5秒当たり2℃未満である場合には、第2温水の温度の急変はないと判定する。この場合には、制御部16は、ステップS2に戻り、フィードバック制御を継続する。
When performing the feedback control in step S2, the
一方、ステップS3で、制御部16は、第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きが、0.5秒当たり2℃以上である場合には、第2温水の温度が急変したと判定する。この場合には、制御部16は、ステップS4に移行する。
On the other hand, in step S3, when the slope of the temporal change in the temperature detected by the
上記ステップS3の処理について、図5に示す例に基づき説明する。前述したように、即湯循環運転中は、第2温水の温度は、戻り管18の戻り温水の温度とほぼ同等の55℃で安定する。このため、即湯循環運転中は、ステップS3でNOと判定されるので、ステップS2のフィードバック制御が継続され、混合弁3の混合比も安定した状態に収束する。このような即湯循環運転中の状態で、水栓15が大きく開かれるなどして即湯大流量給湯運転へ遷移した場合には、図5に示すように、水源から給水管5bを通って供給される低温水が接続管9に流入し始め、接続管9で戻り温水と混合することにより、第2温水の温度が急激に低下する。このとき、図5中のBの区間では0.5秒当たりの第2温度センサ10の検出温度の変化が2℃未満の1℃であるので、ステップS3でNOと判定され、ステップS2へ移行する。一方、図5中のCの区間では0.5秒当たりの第2温度センサ10の検出温度の変化が2℃以上であるので、ステップS3でYESと判定され、ステップS4へ移行する。
The process of step S3 will be described based on the example shown in FIG. As described above, during the hot water circulation operation, the temperature of the second hot water is stabilized at 55 ° C., which is substantially equal to the temperature of the return hot water in the
ステップS4で、制御部16は、第1温度センサ7の検出温度、第2温度センサ10の検出温度、および目標温度に基づいて混合弁3の混合比を演算し、その演算された混合比になるように混合弁3を制御する混合比演算処理を行う。本実施の形態1では、制御部16は、第1温度センサ7の検出温度をT1、第2温度センサ10の検出温度をT2、目標温度をTs、混合弁3の第1温水の混合比をM1としたとき、次式に基づいてM1を演算する。
M1=(Ts−T2)/(T1−T2)
In step S4, the
M1 = (Ts−T2) / (T1−T2)
このように、ステップS4では、給湯温度センサ13の検出温度に基づくフィードバック制御を一時中断し、混合弁3の第1温度センサ7の検出温度および第2温度センサ10の検出温度に基づいて混合弁3の混合比を決定することで給湯温度をフィードフォワード的に制御する。このため、第2温水の温度が急激に変化した場合であっても、給湯温度のアンダーシュートまたはオーバーシュートを確実に抑制することができ、混合温水を目標温度に近い温度に維持することができる。すなわち、図5に示す例の場合で説明すると、ステップS4の混合比演算処理を行わずにフィードバック制御を継続したと仮定した場合には、第2温水の温度の急激な低下に対して、給湯温度センサ13の検出温度に基づく混合弁3の混合比の調整が追従できず、給湯温度のアンダーシュートが発生する。これに対し、本実施の形態1によれば、第2温水の温度の急激な低下をステップS3で検知し、ステップS4の混合比演算処理を行うことで、給湯温度のアンダーシュートが発生することを確実に抑制することができる。
Thus, in step S4, the feedback control based on the detected temperature of the hot water
制御部16は、混合比演算処理を行った後、第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きが予め設定された基準に比べて小さくなった場合には、第2温水の温度の急変が終わったと判断し、混合弁3のフィードバック制御を再開する。すなわち、本実施の形態1では、制御部16は、第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きが、0.5秒当たり2℃未満になった場合には、混合弁3のフィードバック制御を再開する。図5に示す例の場合で説明すると、図5中のDの区間では0.5秒当たりの第2温度センサ10の検出温度の変化が2℃未満の0.5℃であるので、制御部16は混合弁3のフィードバック制御を再開する。
After performing the mixture ratio calculation process, the
このように、本実施の形態1では、混合比演算処理を行うことにより、水栓15への給湯温度のアンダーシュートおよびオーバーシュートの発生を確実に抑制することができる。
Thus, in this
前述したように、貯湯式給湯機1は、水栓15の出湯流量が大きい場合には図3に示す即湯大流量給湯運転の状態になり、水栓15の出湯流量が小さい場合には図4に示す即湯小流量給湯運転の状態になる。水栓15の出湯流量が、即湯大流量給湯運転状態となる大流量の範囲と、即湯小流量給湯運転状態となる小流量の範囲との境の流量(例えば4L/分。以下、「境界流量」と称する。)のときには、混合比演算処理によって混合弁3の混合比を大幅に変更した際に、即湯大流量給湯運転から即湯小流量給湯運転に、またはその逆に、運転状態が切り替わる可能性がある。図3および図4から分かるように、給水管5bの流れ方向が逆転すると、即湯大流量給湯運転と即湯小流量給湯運転とが切り替わる。以下、例を挙げて説明する。
As described above, the hot water storage
ここでは、即湯循環運転中に水栓15が開かれ、水栓15の流量が境界流量である4L/分となり、即湯大流量給湯運転に遷移したとする。即湯循環運転から即湯大流量給湯運転への遷移に伴い、水源から給水管5bを通って供給される低温水が接続管9に流入し始め、戻り管18から接続管9に流入する戻り温水と混合することにより、第2温水の温度が例えば55℃から30℃へ急激に低下する。これに伴い、制御部16は混合比演算処理を行う。この混合比演算処理により、混合弁3は、貯湯タンク2からの湯である第1温水の混合比を増大し、第2温水の混合比を減少するように、混合比が大幅に変更される。すなわち、この混合比演算処理では、混合弁3の開度は、第1入口部3a側の開度を拡大し、第2入口部3b側の開度を縮小するように、大幅に変更される。その結果、接続管9から第2入口部3bへ流入する第2温水の流量が急減するので、水源から給水管5bを通って接続管9に向かう方向には水が流れにくくなる。その一方で、混合弁3の第1入口部3aへ流入する第1温水の流量、すなわち貯湯タンク2から給湯管8へ流出する湯の流量が急増するので、給水管5aから貯湯タンク2へ流入する水の流量が急増する。このため、戻り管18から給水管5bを通って給水管5aへ向かう方向に水が流れ易くなる。これらのことから、給水管5bの流れ方向が逆転し、戻り管18から給水管5bを通って給水管5aへ向かう方向に流れが形成される。その結果、即湯小流量給湯運転の状態となる。このようにして、即湯循環運転から即湯大流量給湯運転へ遷移したことに伴う混合比演算処理に起因して、即湯大流量給湯運転からさらに即湯小流量給湯運転へ遷移する。
Here, it is assumed that the
上記のようにして即湯大流量給湯運転から即湯小流量給湯運転へ遷移すると、接続管9への低温水の流入が停止し、戻り管18からの戻り温水のみが接続管9に流入する状態になるため、第2温水の温度が例えば30℃から55℃へ急激に上昇する。これに伴い、制御部16は混合比演算処理を行う。この混合比演算処理により、混合弁3は、貯湯タンク2からの第1温水の混合比を減少し、第2温水の混合比を増大するように、混合比が大幅に変更される。すなわち、この混合比演算処理では、混合弁3の開度は、第1入口部3a側の開度を縮小し、第2入口部3b側の開度を拡大するように、大幅に変更される。その結果、混合弁3の第1入口部3aへ流入する第1温水の流量、すなわち貯湯タンク2から給湯管8へ流出する湯の流量が急減するので、給水管5aから貯湯タンク2へ流入する水の流量が急減する。このため、戻り管18から給水管5bを通って給水管5aへ向かう方向に水が流れにくくなる。その一方で、接続管9から第2入口部3bへ流入する第2温水の流量が急増するので、水源から給水管5bを通って接続管9に向かう方向に水が流れ易くなる。これらのことから、給水管5bの流れ方向が再度逆転し、水源から給水管5bを通って接続管9に向かう方向に流れが形成される。その結果、即湯大流量給湯運転の状態となる。このようにして、即湯大流量給湯運転から即湯小流量給湯運転へ遷移したことに伴う混合比演算処理に起因して、即湯小流量給湯運転から即湯大流量給湯運転へ戻ってしまう。
When the transition from the immediate hot water flow rate hot water supply operation to the immediate hot water flow rate hot water operation is performed as described above, the inflow of the low temperature water to the
水栓15の出湯流量が境界流量である場合には、上述のようにして、混合比演算処理が行われるたびに即湯大流量給湯運転と即湯小流量給湯運転とが切り替わることで、即湯大流量給湯運転と即湯小流量給湯運転とが交互に繰り返す現象が発生する可能性がある。この現象が発生すると、水栓15への給湯温度がいつまでも安定せず、ハンチングするおそれがある。
When the outlet flow rate of the
上述したハンチングの発生を確実に抑制するために、制御部16は、混合比演算処理を実行した回数をカウントし、その実行回数が予め設定した回数(例えば3回)に達した場合には、それ以降は混合比演算処理の実行を禁止するようにしても良い。これにより、水栓15の出湯流量が境界流量である場合にも、即湯大流量給湯運転と即湯小流量給湯運転とが交互に繰り返すことを確実に抑制できるので、上述したハンチングの発生を確実に抑制できる。このようにして混合比演算処理の実行を禁止した後、水栓15の開度変化などにより水栓15からの出湯状態が変化した場合、または即湯ポンプ4の運転の有無(ON/OFF)が変化した場合には、ハンチング発生の可能性がなくなったとみなすことができるので、混合比演算処理の実行回数のカウントをゼロクリアする、すなわち混合比演算処理の禁止を解除して良い。その場合、水栓15からの出湯状態の変化については、給水流量センサ6で検出される給水流量が予め設定された閾値(例えば1L/分)を跨いで変化した場合に水栓15からの出湯状態が変化したとみなすことができる。または、混合温水流量センサ12で検出される混合温水流量が予め設定された閾値(例えば1L/分)を跨いで変化した場合に水栓15からの出湯状態が変化したとみなしても良い。なお、上記閾値は0L/分でも良い。すなわち、給水流量センサ6で検出される給水流量がゼロになった場合に水栓15からの出湯状態が変化したとみなしても良いし、混合温水流量センサ12で検出される混合温水流量がゼロになった場合に水栓15からの出湯状態が変化したとみなしても良い。以上をまとめると、制御部16は、混合比演算処理の実行を禁止した後、混合温水流量センサ12で検出される混合温水流量が予め設定された閾値に変化した場合、給水流量センサ6で検出される給水流量が予め設定された閾値に変化した場合、即湯ポンプ4の運転の有無(ON/OFF)が変化した場合、のうちの少なくとも一つの場合には、ハンチング発生の可能性がなくなったとみなすことができるので、混合比演算処理の禁止を解除して良い。
In order to reliably suppress the occurrence of the hunting described above, the
また、上記の方法に代えて、以下のような方法でも、上述したハンチングの発生を確実に抑制することができる。この方法の場合には、制御部16は、混合比演算処理を実行したときの、第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きの正負を記憶する。即湯小流量給湯運転から即湯大流量給湯運転へ遷移する場合には第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きは図5のように負となる。一方、即湯大流量給湯運転から即湯小流量給湯運転へ遷移する場合には第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きは正となる。そこで、制御部16は、第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きが、混合比演算処理を前回実行したときの第2温度センサ10の検出温度の時間的な変化の傾きに対して逆になっている場合には、混合比演算処理の実行を禁止する。これにより、即湯大流量給湯運転と即湯小流量給湯運転とが交互に繰り返すことを確実に抑制できるので、ハンチングの発生を確実に抑制できる。この方法の場合にも、上記の方法と同様に、制御部16は、混合比演算処理の実行を禁止した後、混合温水流量センサ12で検出される混合温水流量が予め設定された閾値に変化した場合、給水流量センサ6で検出される給水流量が予め設定された閾値に変化した場合、即湯ポンプ4の運転の有無(ON/OFF)が変化した場合、のうちの少なくとも一つの場合には、ハンチング発生の可能性がなくなったとみなすことができるので、混合比演算処理の禁止を解除して良い。
Moreover, it can replace with said method and can suppress generation | occurrence | production of the hunting mentioned above reliably also by the following methods. In the case of this method, the
1 貯湯式給湯機、2 貯湯タンク、3 混合弁、3a 第1入口部、3b 第2入口部、3c 出口部、4 即湯ポンプ、5,5a,5b 給水管、6 給水流量センサ、7 第1温度センサ、8 給湯管、9 接続管、10 第2温度センサ、11 混合温水管、12 混合温水流量センサ、13 給湯温度センサ、14 外部給湯管、15 水栓、16 制御部、17 外部戻り管、18 戻り管、20 リモコン装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
第1入口部、第2入口部および出口部を有し、前記貯湯タンクから前記第1入口部へ供給される第1温水と、前記第2入口部へ供給され、前記第1温水より温度の低い第2温水とを混合した混合温水を前記出口部から排出する混合手段と、
前記混合温水を出湯端末側へ送る混合温水管と、
前記第1温水の温度を検出する第1温度検出手段と、
前記第2温水の温度を検出する第2温度検出手段と、
前記混合温水の温度を検出する第3温度検出手段と、
前記混合手段による前記第1温水と前記第2温水との混合比を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記混合温水の目標温度と前記第3温度検出手段の検出温度との差に基づいて前記混合手段の混合比を調整するフィードバック制御を行っているときに、前記第2温度検出手段の検出温度の時間的な変化の傾きが予め設定された基準に比べて大きい場合には、前記混合手段の混合比を、前記第1温度検出手段の検出温度、前記第2温度検出手段の検出温度および前記混合温水の目標温度に基づいて演算した混合比に制御する混合比演算処理を行う貯湯式給湯機。 A hot water storage tank for storing hot water,
The first hot water supplied from the hot water storage tank to the first inlet portion and supplied to the second inlet portion, and having a temperature higher than that of the first hot water. Mixing means for discharging the mixed warm water mixed with the low second warm water from the outlet portion;
A mixed hot water pipe for sending the mixed hot water to the hot water terminal side;
First temperature detecting means for detecting the temperature of the first hot water;
Second temperature detecting means for detecting the temperature of the second hot water;
Third temperature detecting means for detecting the temperature of the mixed hot water;
Control means for controlling the mixing ratio of the first hot water and the second hot water by the mixing means;
With
The control means performs the second temperature detection when performing feedback control for adjusting the mixing ratio of the mixing means based on the difference between the target temperature of the mixed hot water and the detected temperature of the third temperature detecting means. If the slope of the change in the detected temperature of the means over time is larger than a preset reference, the mixing ratio of the mixing means is set to the detected temperature of the first temperature detecting means and the second temperature detecting means. A hot water storage type hot water heater that performs a mixing ratio calculation process for controlling a mixing ratio calculated based on a detected temperature and a target temperature of the mixed hot water.
水源から供給される水が通る給水管と、
前記戻り管および前記給水管を前記混合手段の前記第2入口部に接続する接続管と、
前記混合手段、前記混合温水管、前記戻り管および前記接続管を含んで形成される循環回路に温水を循環させるポンプと、
を備える請求項1に記載の貯湯式給湯機。 A return pipe through which hot water returns from the hot spring terminal side;
A water supply pipe through which water supplied from a water source passes,
A connection pipe connecting the return pipe and the water supply pipe to the second inlet of the mixing means;
A pump for circulating hot water in a circulation circuit formed including the mixing means, the mixed hot water pipe, the return pipe and the connection pipe;
The hot water storage type water heater according to claim 1.
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