JP6944831B2 - 給気予熱暖房システム - Google Patents
給気予熱暖房システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6944831B2 JP6944831B2 JP2017145922A JP2017145922A JP6944831B2 JP 6944831 B2 JP6944831 B2 JP 6944831B2 JP 2017145922 A JP2017145922 A JP 2017145922A JP 2017145922 A JP2017145922 A JP 2017145922A JP 6944831 B2 JP6944831 B2 JP 6944831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- circulation circuit
- water
- bathtub
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 761
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 49
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 27
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 27
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 52
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 44
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 7
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 6
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
所定の熱源の排熱を回収して前記貯湯タンク内の水を加熱する熱回収装置と、
壁を貫通して屋外と屋内を接続する給気口に取り付けられる放熱器と、
前記貯湯タンクは通らずに前記放熱器を経由して湯水が循環される循環回路と、
前記循環回路に介挿された循環ポンプと、
前記循環回路に湯水を注入する注入部と、
前記循環回路内の湯水を浴槽に排出する排出部と、
前記貯湯タンク内の湯を強制排水する要求がある場合に、前記貯湯タンクから湯を排出させて前記循環回路に注入し、その後、該循環回路内で循環させて前記放熱器による放熱で湯温を下げてから前記排出部によって前記浴槽へ排出する強制排水処理の実行を制御する制御部と、
を有する
ことを特徴とする排熱利用システム。
ことを特徴とする[1]に記載の排熱利用システム。
ことを特徴とする[1]に記載の排熱利用システム。
前記制御部は、
前記循環回路内を水で満たした後、前記循環回路の一部分が湯となるように既知量の湯を前記循環回路に注入し、
その後、前記循環回路内で湯水を循環させ、前記循環回路の所定箇所に設けた水温センサが検出する水温の変化状況から前記循環回路内を循環する水と湯の比率を求め、該比率と前記既知量とから前記循環回路の容量を算出し、
前記算出した循環回路の容量に基づいて、前記強制排水処理で前記循環回路に注入する湯の量を決定する
ことを特徴とする[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の排熱利用システム。
前記放熱器の個数や容量に基づいて、前記算出した循環回路の容量を補正した第1補正注入量を求め、
前記強制排水処理では、前記第1補正注入量の湯を前記循環回路に注入する
ことを特徴とする[4]に記載の排熱利用システム。
前記強制排水処理で前記循環回路に湯を注入して循環させているときに前記水温センサが検出する水温の変化状況から前記循環回路内を循環する水と湯の比率を求めて、前記強制排水処理で前記循環回路に注入した湯の量を前記比率に基づいて補正した第2補正注入量を求め、
以後の前記強制排水処理で、前記第2補正注入量の湯を前記循環回路に注入する
ことを特徴とする[4]または[5]に記載の排熱利用システム。
ことを特徴とする[1]乃至[6]のいずれか1つに記載の排熱利用システム。
前記放熱器は、浴槽内の湯を前記風呂給湯器が備える追い焚き用の熱交換器を経由して循環させる追い焚き回路の戻り管の途中に介挿され、
前記追い焚き回路に、前記浴槽を経由するかバイパスするか否かを切り替える第1切替弁と、前記放熱器を経由するかバイパスするか否かを切り替える第2切替弁を設け、
前記循環回路は、前記放熱器を経由しかつ前記浴槽をバイパスするように設定した前記追い焚き回路である、
ことを特徴とする[1]乃至[7]のいずれか1つに記載の排熱利用システム。
ことを特徴とする[8]に記載の排熱利用システム。
ことを特徴とする[1]乃至[9]のいずれか1つに記載の排熱利用システム。
出湯栓が開かれて通水があると、給水元からの水圧によって貯湯タンク10の上部から湯が流出し、この湯に、必要に応じて給水を混合した湯が風呂給湯器20の給水口21に流入する。風呂給湯器20では流量センサ26が通水を検出すると、設定温度の湯を出湯するために風呂給湯器20でバックアップ加熱が必要か否かを判断し、必要ならば、燃焼ファンをオンし、給湯用熱交換器22側のバーナを点火して燃焼ガスを燃焼させ、必要に応じてバイパスサーボ28を制御し、設定温度に調整した湯を、出湯管25を通じて出湯する。バックアップ加熱が必要なければ、給水口21から供給された湯をそのまま出湯管25を通じて出湯する。
注湯動作は、リモートコントローラ(風呂リモコンやメインリモコン)から、風呂の自動運転や注湯の指示を受けた場合に実行される。注湯動作では、制御部48は、注湯制御弁39を開いて通水を作り、給湯動作と同様にして設定温度の湯を作り、該湯を注湯管38、循環ポンプ33を通じて追い焚き回路に供給する。追い焚き回路は、浴槽5から延設された風呂戻り管31、追い焚き用熱交換器23の水管、浴槽5に至る風呂往き管32で構成される。循環ポンプ33の箇所から追い焚き回路に流れ込んだ湯は、風呂戻り管31および風呂往き管32を通じて浴槽5に落とし込まれる。なお、注湯動作では、第1三方弁41、第2三方弁42はいずれも、第1接続口と第3接続口を連通させ、第2接続口を閉鎖した、1−3連通状態に設定される。
追い焚き動作は、風呂の自動運転の指示に基づいて上記の注湯動作が行われて設定水位に湯張りされた後、浴槽5内の浴槽水の温度を風呂設定温度まで昇温させるとき、あるいは、風呂の自動運転中に浴槽5内の湯水を風呂設定温度に維持するために昇温するとき、あるいは、使用者から追い焚きの指示を受けた場合に実行される。
残り湯による給気予熱は、風呂の自動運転の終了後に浴槽5に残っている暖かい浴槽水を利用して行われる。残り湯による給気予熱では、第1三方弁41は第2接続口と第1接続口が連通し、第3接続口を閉鎖した1−2連通状態に設定し、第2三方弁42は1−3連通状態に設定して循環ポンプ33を駆動する。これにより、図6の太線で示したように、浴槽5内の湯が、浴湯取込口6から風呂戻り管31に取り込まれ、風呂戻り管31の途中で、放熱往き管44、放熱ユニット50の放熱器52、放熱戻り管43を経て、第1三方弁41の第2接続口に流れ込み、第1三方弁41の第1接続口から風呂戻り管31に戻り、風呂給湯器20内の追い焚き用熱交換器23の水管、風呂戻り管31を経て浴槽5に流れ込む、という経路で循環する。
・設定(1).第1三方弁41を1−2連通状態、第2三方弁42を1−2連通状態とする。
・設定(2).第1三方弁41を1−2連通状態、第2三方弁42を1−3連通状態とする。
・設定(3).第1三方弁41を1−3連通状態、第2三方弁42を1−3連通状態とする。
・設定(4).第1三方弁41を1−2−3連通状態、第2三方弁42を1−2−3−連通状態とする。
・設定(5).第1三方弁41を1−2−3連通状態、第2三方弁42を1−3連通状態とする。
・前提条件1.事前に浴槽水を給気予熱に用いた場合の放熱状況(外気温別の放熱状態)から、接続されている放熱器52の個数や容量を把握する。
・前提条件2.浴槽に残り湯が無い場合に水を満たすときは、水崩れによって、配管内が空気で満たされている場合がある。
・パターン4−1’:水を満たすときは設定(1)状態とし、その後、第2三方弁42を1−2−3連通状態、第1三方弁41を1−3連通状態に設定して注水し、配管46の部分の空気を追い出す。
・パターン1’:水を満たすときは設定(2)状態とし(浴槽バイパス管45、配管46の部分に空気が残る)、その後、第2三方弁42を1−2連通状態、第1三方弁41を1−2−3連通状態として浴槽バイパス管45および配管46の部分の空気を抜く。
1.循環回路内に実際に注湯される湯と、
2.注湯管38に取り残される湯がある。さらに、
3.高温の湯(60℃)を作るのに時間を要し、直ぐに高温の湯は注湯されない。
放熱器52が1個の場合には、風呂戻り温度センサ36での検温で1か所の温度低下が測定されるが、放熱器52が2個の場合には、風呂戻り温度センサ36での検温で必ずしも2か所の温度低下が現れるものではなく、1か所の温度低下が測定される場合がある。すなわち、図17に示すように、2個の放熱器52が並列に接続されている場合に、第1三方弁41と洋室1の放熱器52までの配管距離1と、第1三方弁41と洋室2の放熱器52までの配管距離2がほぼ同じならば、風呂戻り温度センサ36での検温で1か所の温度低下となり、配管距離1と配管距離2に差(距離差)があると、風呂戻り温度センサ36での検温で2か所の温度低下を示す。
たとえば、排熱回収の対象が燃料電池の場合、夜間に貯湯タンク10が満畜となって強制排水の必要性に迫られる。この時、第1強制排水処理に伴う給気予熱で循環ポンプ33の回転数を最大としたときの放熱量が、強制排水で貯湯タンク10から排出すべき排熱量に対して、排熱量≦放熱量の関係にあれば、排熱量=放熱量、となるように循環ポンプ33の回転数を調整する。なお、排熱量は燃料電池の運転状況や、貯湯タンク10に例えば20リットル毎の温度を測定するための設けられている温度センサの温度変化などから推定しても良い。
例えば、建物の中央部が中空にされ、該中空部を囲む形で共用廊下が設けられて各部屋の入り口が該中空部分に面し、建物の外周全体にベランダが設けられた形態のマンション(所謂、タワーマンション)がある。このようなマンションの場合、外周ベランダ側は外の風が当たるのに対し、共用廊下側はほぼ無風のため、ベランダ側と共用廊下側で温度差が生じることがある。通常、風呂給湯器20等の燃焼装置を含むコージェネレーションシステムはベランダ側に設けられるため、システムが持つ外気温センサは、ベランダ側の気温のみを測温する。
3…熱源機
5…浴槽
10…貯湯タンク
11…給水管
12…排熱回収部
13…熱交換器
14…ポンプ
15…出湯口
16…配管
17…湯量調整弁
18…水量調整弁
20…風呂給湯器
21…給水口
22…給湯用熱交換器
23…追い焚き用熱交換器
24…入水管
25…出湯管
26…流量センサ
27…バイパス管
28…バイパスサーボ
29…給湯サーミスタ
31…風呂戻り管
32…風呂往き管
33…循環ポンプ
34…水位センサ
35…水流センサ
36…風呂戻り温度センサ
37…風呂往き温度センサ
38…注湯管
39…注湯制御弁
41…第1三方弁
42…第2三方弁
43…放熱戻り管
44…放熱往き管
45…浴槽バイパス管
46…配管
48…制御部
49…外気温センサ
50…放熱ユニット
51…ベース板
52…放熱器
54…マイクロ扁平管
56…入水管
58…出水管
61…水抜き栓
62…水抜き栓
101…換気ファン
102…吸込口
103…給気口
104…排気口
106…給気ダクト
107…屋内側カバーユニット
108…雨避けカバー
Claims (10)
- 貯湯タンクと、
所定の熱源の排熱を回収して前記貯湯タンク内の水を加熱する熱回収装置と、
壁を貫通して屋外と屋内を接続する給気口に取り付けられる放熱器と、
前記貯湯タンクは通らずに前記放熱器を経由して湯水が循環される循環回路と、
前記循環回路に介挿された循環ポンプと、
前記循環回路に湯水を注入する注入部と、
前記循環回路内の湯水を浴槽に排出する排出部と、
前記貯湯タンク内の湯を強制排水する要求がある場合に、前記貯湯タンクから湯を排出させて前記循環回路に注入し、その後、該循環回路内で循環させて前記放熱器による放熱で湯温を下げてから前記排出部によって前記浴槽へ排出する強制排水処理の実行を制御する制御部と、
を有する
ことを特徴とする排熱利用システム。 - 前記制御部は、前記強制排水処理を行う際に、前記放熱器による放熱量が前記強制排水で必要とされる排熱量未満となる場合に、前記注入部に、前記貯湯タンクから排出された湯に給水を混合した混合湯を前記循環回路に注入させる
ことを特徴とする請求項1に記載の排熱利用システム。 - 前記制御部は、前記強制排水処理を行う際に、前記放熱器による放熱量が前記強制排水で必要とされる排熱量未満となる場合に、前記貯湯タンクから強制排水する湯の一部は給水を混合して前記浴槽に排出し、前記強制排水する湯の残りを前記循環回路に注入して前記強制排水処理を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の排熱利用システム。 - 前記循環回路への湯水の注入は、該注入する湯水で前記循環回路内の空気や湯水を前記浴槽に押し出しながら行われ、
前記制御部は、
前記循環回路内を水で満たした後、前記循環回路の一部分が湯となるように既知量の湯を前記循環回路に注入し、
その後、前記循環回路内で湯水を循環させ、前記循環回路の所定箇所に設けた水温センサが検出する水温の変化状況から前記循環回路内を循環する水と湯の比率を求め、該比率と前記既知量とから前記循環回路の容量を算出し、
前記算出した循環回路の容量に基づいて、前記強制排水処理で前記循環回路に注入する湯の量を決定する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の排熱利用システム。 - 前記制御部は、
前記放熱器の個数や容量に基づいて、前記算出した循環回路の容量を補正した第1補正注入量を求め、
前記強制排水処理では、前記第1補正注入量の湯を前記循環回路に注入する
ことを特徴とする請求項4に記載の排熱利用システム。 - 前記制御部は、
前記強制排水処理で前記循環回路に湯を注入して循環させているときに前記水温センサが検出する水温の変化状況から前記循環回路内を循環する水と湯の比率を求めて、前記強制排水処理で前記循環回路に注入した湯の量を前記比率に基づいて補正した第2補正注入量を求め、
以後の前記強制排水処理で、前記第2補正注入量の湯を前記循環回路に注入する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の排熱利用システム。 - 前記排出部が前記循環回路から湯を取り出す排出箇所は、前記注入部が前記循環回路に湯を注入する注入箇所の略反対側の位置にある
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の排熱利用システム。 - 前記貯湯タンクから供給される湯をさらに加熱して出湯する給湯機能、前記浴槽に注湯する注湯機能、前記浴槽内の湯を追い焚きする追い焚き機能を有する風呂給湯器を備え、
前記放熱器は、浴槽内の湯を前記風呂給湯器が備える追い焚き用の熱交換器を経由して循環させる追い焚き回路の戻り管の途中に介挿され、
前記追い焚き回路に、前記浴槽を経由するかバイパスするか否かを切り替える第1切替弁と、前記放熱器を経由するかバイパスするか否かを切り替える第2切替弁を設け、
前記循環回路は、前記放熱器を経由しかつ前記浴槽をバイパスするように設定した前記追い焚き回路である、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の排熱利用システム。 - 前記制御部は、前記強制排水の要求を受けた場合に、前記貯湯タンクの湯を前記浴槽に排出し、前記放熱器を経由させて前記浴槽の湯を前記追い焚き回路に循環させる第2強制排水処理を行うか、前記強制排水処理を行うかを、前記浴槽内の残り湯の状況に基づいて判断する
ことを特徴とする請求項8に記載の排熱利用システム。 - 前記放熱器は、温水を通す扁平管を、放熱板として、所定間隔をあけて複数併設して構成されたマイクロ扁平管熱交換器である
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1つに記載の排熱利用システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017145922A JP6944831B2 (ja) | 2017-07-27 | 2017-07-27 | 給気予熱暖房システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017145922A JP6944831B2 (ja) | 2017-07-27 | 2017-07-27 | 給気予熱暖房システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019027644A JP2019027644A (ja) | 2019-02-21 |
JP6944831B2 true JP6944831B2 (ja) | 2021-10-06 |
Family
ID=65476164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017145922A Active JP6944831B2 (ja) | 2017-07-27 | 2017-07-27 | 給気予熱暖房システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6944831B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110145866B (zh) * | 2019-06-12 | 2023-12-15 | 常州武进长城工具有限公司 | 热风枪 |
CN113339994A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 燃气热水器、其控制方法以及控制装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2517872Y2 (ja) * | 1989-12-29 | 1996-11-20 | 昭和アルミニウム株式会社 | 熱交換器 |
JP4101144B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2008-06-18 | 大阪瓦斯株式会社 | 貯湯式給湯器 |
JP2010181072A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Osaka Gas Co Ltd | 空調システム |
JP6177149B2 (ja) * | 2014-01-27 | 2017-08-09 | 株式会社ガスター | 貯湯システム |
-
2017
- 2017-07-27 JP JP2017145922A patent/JP6944831B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019027644A (ja) | 2019-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4256857B2 (ja) | 貯湯式給湯システム | |
JP2019117013A (ja) | 給湯暖房システム | |
JP6944831B2 (ja) | 給気予熱暖房システム | |
JP2011149673A (ja) | 太陽熱給湯システム | |
JP5537971B2 (ja) | 太陽熱給湯システム | |
JP6732672B2 (ja) | 浴湯熱暖房システム | |
JP2015140944A (ja) | 貯湯システム | |
JP6055356B2 (ja) | 熱源装置 | |
JP5755532B2 (ja) | 貯湯システム | |
JP5818585B2 (ja) | 追焚装置 | |
JP5606140B2 (ja) | 熱源装置、暖房装置、その凍結防止制御方法及び凍結防止制御プログラム | |
JP2019117005A (ja) | 給湯暖房システム | |
JP2016008763A (ja) | 風呂装置 | |
JP4039160B2 (ja) | 電気温水器 | |
JP2013002666A (ja) | 貯湯システム | |
JP4407783B2 (ja) | 潜熱回収式熱源機の排ガスドレン処理装置 | |
JP2006170544A (ja) | 給湯システム | |
JP5671304B2 (ja) | 熱源装置 | |
JP7162089B2 (ja) | 放熱ユニット 暖房システム | |
JP2019027645A (ja) | 暖房システム | |
JP7267738B2 (ja) | 熱源装置 | |
JP5606141B2 (ja) | 熱源装置及び給湯装置 | |
JP2011237082A (ja) | 熱源装置、暖房装置及び水張り制御方法 | |
JP2005249340A (ja) | 給湯システム | |
JP2008224096A (ja) | 風呂装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200625 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210518 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210603 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210715 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210817 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210913 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6944831 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |