JP7252611B2 - 給湯の方法、システム、プログラム、および貯湯ユニット - Google Patents

給湯の方法、システム、プログラム、および貯湯ユニット Download PDF

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本発明は、蓄熱源に貯湯ユニット、貯湯熱源にたとえばヒートポンプ、給湯熱源に少なくとも一つの給湯器を含むハイブリッド給湯の技術に関する。
給湯システムにはたとえば、ヒートポンプを併用して加熱した温水を溜める貯湯ユニットから給湯器に供給するなど、複数の熱源を併設するいわゆるハイブリッド化を実現し、効率的な給湯を行う。
複数の給湯器を備えた給湯システムに関し、タンク式給湯器とタンクレス給湯器を備え、給湯を開始したとき、または給湯負荷が増加したとき、給湯運転を実行していないタンク式給湯器のうち、タンクの蓄熱量が所定熱量を超えるものがあれば、該タンク式給湯器で非燃焼給湯運転を実行することを開示している(たとえば、特許文献1)。
特開2017-133735号公報
ところで、給湯システムでは貯湯熱源にたとえば、ヒートポンプ、貯湯熱源に貯湯ユニット、給湯熱源に少なくとも一つの給湯器を備える給湯システムを構築した際に、ランニングコストを抑えたいなどのニーズがある。システムを構成する機器の製造業者が異なれば通信規約や動作仕様が異なるので、各システムの制御の共通化や統合化は困難であり、通信規約の異なる制御方式では共通のリモコンでの統括制御や管理は不可能である。
斯かる状況は製造業者が同一か否かではなく、同一製造業者の通信規約の異なる新旧制御方式の給湯器間でも同様の課題が存在する。
斯かる現状から、発明者は、既設の給湯器が存在すれば、斯かる給湯器を維持しながら、貯湯ユニットを併用して効率の良い給湯システムを構築することがニーズに適うという知見を得たのである。
そこで、本発明の目的は上記課題および知見に基づき、給湯システムに含む給湯器の動作仕様や、給湯器側および貯湯ユニット間の動作仕様が相違しても、これらに影響を受けることなく、給湯機能を実現する給湯システムの構築にある。
上記目的を達成するため、本発明の給湯方法の一側面によれば、少なくとも一つの給湯器に接続された貯湯ユニットより流量情報を取得する工程と、前記給湯器から給湯される給湯路より給湯温度を含む温度情報を前記貯湯ユニットの制御部が該給湯路に設置した温度センサーから取得する工程と、前記貯湯ユニットから前記給湯器側に出湯した出湯温度と前記温度センサーから取得した前記温度情報との対比により、前記温度情報の変動状態を監視し、該変動状態に基づいて、前記給湯器で加熱された湯の温度が安定状態となる前記出湯温度の範囲を割り出して、前記貯湯ユニットから前記給湯器に供給する温水の前記出湯温度を前記給湯温度に応じて変更する工程とを含み、前記給湯器に設定された設定温度で前記給湯路に出湯させる
この給湯方法において、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する工程を含んでよい。
この給湯方法において、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する工程を含んでよい。
この給湯方法において、前記貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する工程を含んでよい。
この給湯方法において、さらに、前記貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させる工程を含んでよい。
上記目的を達成するため、本発明の給湯システムの一側面によれば、少なくとも一つの給湯器に接続された貯湯ユニットより流量情報を取得する流量情報取得部と、前記給湯器から給湯される給湯路より給湯温度を含む温度情報を該給湯路に設置した温度センサーから取得する温度情報取得部と、前記貯湯ユニットから前記給湯器側に出湯した出湯温度と前記温度センサーから取得した前記温度情報との対比により、前記温度情報の変動状態を監視し、該変動状態に基づいて、前記給湯器で加熱された湯の温度が安定状態となる前記出湯温度の範囲を割り出して、前記貯湯ユニットから前記給湯器に供給する温水の前記出湯温度を前記給湯温度に応じて変更する制御部とを備え、前記給湯器に設定された設定温度で前記給湯路に出湯させる。
この給湯システムにおいて、前記温度情報取得部は、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する。
この給湯システムにおいて、前記制御部は、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更してよい。
この給湯システムにおいて、前記制御部は、前記貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更してよい。
この給湯システムにおいて、さらに、前記貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させてよい。
上記目的を達成するため、本発明のプログラムの一側面によれば、コンピュータによって実現させるプログラムであって、少なくとも一つの給湯器に接続された貯湯ユニットから流量情報を取得する機能と、前記給湯器から給湯される給湯路より給湯温度を含む温度情報を該給湯路に設置した温度センサーから取得する機能と、前記貯湯ユニットから前記給湯器側に出湯した出湯温度と前記温度センサーから取得した前記温度情報との対比により、前記温度情報の変動状態を監視し、該変動状態に基づいて、前記給湯器で加熱された湯の温度が安定状態となる前記出湯温度の範囲を割り出して、前記貯湯ユニットから前記給湯器に供給する温水の前記出湯温度を前記給湯温度に応じて変更するための制御情報を生成する機能とを含み、前記給湯器に設定された設定温度で前記給湯路に出湯させることを前記コンピュータにより実現する。
このプログラムにおいて、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する温度センサーにより検出された給湯温度を含む温度情報を取得する機能を前記コンピュータにより実現してよい。
このプログラムにおいて、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する制御情報を生成する機能を前記コンピュータにより実現してよい。
このプログラムにおいて、前記貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する機能を前記コンピュータにより実現してよい。
このプログラムにおいて、さらに、前記貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させる機能を前記コンピュータにより実現してよい。
上記目的を達成するため、本発明の貯湯ユニットの一側面によれば、少なくとも一つの給湯器に接続された貯湯ユニットより流量情報を取得する流量情報取得部と、給湯路に設置した温度センサーを含み、前記給湯器から給湯される給湯路より給湯温度を含む温度情報を取得する温度情報取得部と、前記貯湯ユニットから前記給湯器側に出湯した出湯温度と前記温度センサーから取得した前記温度情報との対比により、前記温度情報の変動状態を監視し、該変動状態に基づいて、前記給湯器で加熱された湯の温度が安定状態となる前記出湯温度の範囲を割り出して、前記貯湯ユニットから前記給湯器に供給する温水の前記出湯温度を前記給湯温度に応じて変更する制御部とを備え、前記給湯器に設定された設定温度で前記給湯路に出湯させる。
この貯湯ユニットにおいて、前記温度情報取得部は、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する。
この貯湯ユニットにおいて、前記制御部は、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更してよい。
この貯湯ユニットにおいて、前記制御部は、前記貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更してよい。
この貯湯ユニットにおいて、さらに、前記貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させてよい。

本発明によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 給湯器に設定された設定温度に基づいて給湯することができる。
(2) 給湯器に貯湯ユニットから水または温水を供給し、安定した給湯を実現できる。
(3) 給湯器が通信規約や動作仕様に影響を受けることなくそれぞれの給湯機能を果たす給湯システムを構築できる。
(4) 動作不良に陥った給湯器の交換のみで、給湯器の製造業者、エディション、バージョンの相違に関係なく給湯システムを構築できる。
(5) 併設された各給湯器の給湯機能について、個別的な動作に支配されることなく、給湯路から給湯する給湯温度を制御情報に用いてシステムを稼働でき、各給湯器の給湯動作の信頼性を高めることができる。
(6) 給湯器ごとにリモコンを用いる必要がなく、動作仕様に関係なく1つまたは複数の給湯器をたとえば、給湯温度を制御情報として貯湯ユニット側で制御できる。
第1の実施の形態に係る給湯方法を示すフローチャートである。 第2の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。 ヒートポンプを示す図である。 給湯器を示す図である。 出湯制御システムを示す図である。 制御部のハードウェアを示す図である。 給湯制御の動作シーケンスを示すフローチャートである。 第3の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。 第4の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。 給湯システムの制御を示す図である。 第5の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る給湯工程を示している。図1に示す工程は一例であり、斯かる工程に本発明が限定されるものではない。
この給湯工程は、本発明の給湯方法またはプログラムにより実現される。図1において、Sは工程、Sに付した番号は工程順の一例である。この給湯工程の説明では給湯システム2(図2~図6)に付した番号を参照する。
この給湯工程には貯湯ユニット4の貯湯(S101)、出湯情報の取得および監視(S102)、流量検出の有無(S103)、給湯情報の取得および監視(S104)、給湯温度の変動判定(S105)、出湯設定温度の変更(S106)が含まれる。
貯湯ユニット4の貯湯(S101): ヒートポンプ6を熱源として貯湯ユニット4の貯湯タンク10に貯湯を行う。貯湯熱源の一例であるヒートポンプ6は、通常、駆動状態に維持され、ヒートポンプ6で加熱された温水HWが貯湯タンク10に貯湯される。
出湯情報の取得および監視(S102): 給湯需要を判定するため、貯湯ユニット4から流量情報を取得する。この流量情報は貯湯ユニット4側の流量センサー22による流量検出で取得できる。
流量検出の有無(S103): 給湯需要が生じたとき、貯湯ユニット4から温水HWが給水経路24に流れる。この流量は、流量センサー22を通じて給水経路24に流れる。したがって、給湯需要が生じたか否かは、流量センサー22による流量検出の有無で判定することができる。
給湯情報の取得および監視(S104): 給湯温度を含む給湯情報は、給湯経路36を流れる温水HWから取得する。
給湯温度の変動判定(S105): 給湯温度を含む給湯情報を取得し、この監視により給湯温度の変動の有無を判定する。給湯温度を表す検出温度T10の変動は、給湯器8側の要因、貯湯ユニット4側の要因の何れかに起因する。
出湯設定温度の変更(S106): 給湯温度の安定化や一定の給湯温度を実現するため、貯湯ユニット4の出湯設定温度を変更し、貯湯ユニット4から給水経路24に流す温水HWの出湯温度を変更する。これにより、給湯器8の給湯動作が維持され、給湯を行うことができる。
<第1の実施の形態の効果>
この第1の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 給湯器8側から共通の給湯経路36で得られる給湯温度に応じて貯湯ユニット4側で出湯設定温度を変更することで、給湯器8の給湯動作を維持し、需要箇所に必要量の給湯を行うことができる。
(2) 給湯需要が生じたか否かを給湯器8側の動作に関係なく、貯湯ユニット4側での流量情報で判定できる。
(3) 給湯器8側から共通の給湯経路36に流れる温水HWの温度を含む給湯情報を以て貯湯ユニット4側の出湯温度を調整し、給湯経路36側の給湯温度の安定化、一定の給湯温度を実現できる。
〔第2の実施の形態〕
図2は、第2の実施の形態に係る給湯システムを示している。図2に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されるものではない。
この給湯システム2は、貯湯ユニット4、ヒートポンプ6および少なくとも一つの給湯器としてたとえば、複数の給湯器8-1、8-2、8-3を備える。給湯器8-1、8-2、8-3について、給湯器単体を特定しない場合、単に、給湯器8と称する。
貯湯ユニット4は、貯湯タンク10を備える。貯湯タンク10には、給湯器8に供給するための温水HWが溜められる。貯湯タンク10の底部に給水管12が接続され、この給水管12から水道水などの水Wが貯湯タンク10の低層側に供給される。温度センサー14-1は貯湯タンク10への給水温度を検出する。温度センサー14-2は出湯管16に流れる温水HWの温度を検出する。温度センサー14-3は貯湯タンク10の上層温度、温度センサー14-4は貯湯タンク10の上層よりの中層温度、温度センサー14-5は貯湯タンク10の下層よりの中層温度、温度センサー14-6は貯湯タンク10の下層温度を検出する。これら温度情報は制御部34に提供される。
混合弁20は、出湯管16とバイパス管18-1の合流点に設置され、温水HWと上水側からの水Wとを混合し、その混合水を出湯管21に流す。この混合比率はバイパス管18-1側と出湯管16側の開度によって決定される。流量センサー22は、バイパス管18-1からの水Wのみ、この水Wと出湯管16からの温水HWの混合温水、または出湯管16からの温水HWのみの流量の有無または通過流量を検出する。温度センサー14-7は出湯管21を通過する水W、混合温水または温水HWを検出する。流量情報や温度情報も制御部34に提供される。
バイパス管18-2は、貯湯ユニット4をバイパスして給水管12からの水Wを給水経路24に供給する。バイパス弁26は、提供された流量情報や温度情報に基づいた制御部34からの切替え制御出力を受け、バイパス管18-2における水Wの通水量を加減する。
ヒートポンプ6は貯湯熱源の一例である。このヒートポンプ6はたとえば、電熱により貯湯タンク10の温水HWを加熱する熱源部である。貯湯循環路28は貯湯タンク10の貯湯水をヒートポンプ6に循環させる経路である。この貯湯循環路28は、往き管28-1、戻り管28-2およびバイパス管28-3を有する。往き管28-1は、貯湯タンク10の下層水をヒートポンプ6に導く管路であり、循環ポンプ30、温度センサー14-8を備える。温度センサー14-8は、貯湯タンク10からヒートポンプ6に流れる温水HWの温度を検出する。
戻り管28-2はヒートポンプ6で加熱した温水HWを貯湯タンク10の上層に導く管路であり、温度センサー14-9、切替え弁32を備える。温度センサー14-9はヒートポンプ6からの温水HWの温度を検出する。切替え弁32は、貯湯タンク10の貯湯水の下層水温度が上限温度に到達したとき、温水HWの流れ方向を戻り管28-2から往き管28-1に切り替える。
制御部34は、各温度センサー14-1、14-2、14-3、14-4、14-5、14-6、14-7、14-8、14-9、14-10の検出温度、流量センサー22の検出流量を取得し、混合弁20、バイパス弁26、切替え弁32の切替え制御出力、循環ポンプ30の制御出力を生成し、貯湯ユニット4の貯湯制御や出湯制御を統括する。したがって、この制御部34を含んで、貯湯ユニット4の出湯制御システム35(図5)が構成される。
<ヒートポンプ6>
図3は、ヒートポンプ6の一例を示している。このヒートポンプ6は一例として、熱交換器38-1、38-2、空気熱交換器38-3、コンプレッサ40、膨張弁42および熱媒回路44を備え、CO2冷媒サイクルを構成している。熱交換器38-1は、貯湯タンク10側の温水HWと熱媒回路44側の熱媒との熱交換を行う。温度センサー14-11は熱交換器38-1の入側温度を検出し、温度センサー14-12はその出側温度を検出する。
熱交換器38-2は、熱媒回路44を循環する熱媒の圧縮前後での熱交換を行う。膨張弁42は、熱媒の膨張を緩衝する。空気熱交換器38-3はファン46の回転で大気と熱媒との熱交換を行い、熱媒に吸熱させる。コンプレッサ40は電力により冷媒の圧縮を行う。温度センサー14-13はヒートポンプ6に取り込まれる外気の温度を検出する。温度センサー14-14は空気熱交換器38-3の出側温度を検出し、温度センサー14-15はコンプレッサ40の出側温度を検出する。
ヒートポンプ6は常時、動作状態に維持し、単独運転で給湯需要に備えて貯湯タンク10の温水熱量を補填する。貯湯タンク10の下層水温度が上限温度に到達した場合には、温度センサー14-11の検出温度が上昇するので、ヒートポンプ6の動作を停止させればよい。
<給湯器8>
図4は、各給湯器8を示している。各給湯器8は給水管48および給湯管50を備え、個別に給水経路24からの水Wまたは温水HWを加熱し、給湯経路36に給湯することが可能である。
各給湯器8は熱交換器52、バーナー54および混合制御弁56を備える。熱交換器52は、熱源の一例であるバーナーの燃焼熱を水Wまたは温水HWに熱交換する。混合制御弁56は混合比分配弁56-1、バイパス管56-2および水規制弁56-3を備え、給水管48側からの水Wまたは温水HWをバイパス管56-2に分流させ、水規制弁56-3を通じて合流させ給湯管50に高温の温水HWを流す。
流量センサー58は各給湯器8に流入する水量を検出する。温度センサー14-16は入水温度を検出する。温度センサー14-17は熱交換器52の出側温度を検出する。温度センサー14-18は給湯器8からの給湯温度を検出する。これらの温度情報は給湯制御部59に提供される。
<出湯制御システム35>
図5は、貯湯ユニット4の出湯制御システム35を示している。この出湯制御システム35には、温度センサー14-1、14-2・・・14-10、混合弁20および流量センサー22、バイパス弁26、循環ポンプ30、切替え弁32、制御部34およびリモコン装置60が備えられている。温度センサー14-10は貯湯ユニット4外の給湯経路36側に設置されている。
この実施の形態では、制御部34が各温度センサー14-1、14-2、14-3、14-4、14-5、14-6、14-7、14-8、14-9、14-10の検出温度、流量センサー22の検出流量を取得し、混合弁20、バイパス弁26、切替え弁32の切替え制御出力、循環ポンプ30の制御出力を生成し、貯湯制御や給湯制御を統括する。
リモコン装置60は、貯湯ユニット4の制御部34と連係し、出湯設定温度のマニュアル設定などを含む給湯操作に用いられる。
<制御部34、リモコン制御部62のハードウェア>
図6は、制御部34、リモコン制御部62のハードウェアを示している。制御部34およびリモコン制御部62は通信機能を備えるコンピュータで構成される。
制御部34には、プロセッサ64、記憶部66、入出力部(I/O)68および通信部70が備えられる。プロセッサ64は記憶部66にあるOS(Operating System)により情報処理を実行する。記憶部66にはOSの他、給湯制御プログラムが格納されており、ROM(Read-Only Memory)、RAM(Random-Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory )などの記憶素子で構成できる。I/O68はプロセッサ64の制御により、既述の検出温度や検出流量を取得し、プロセッサ64が生成する制御出力を混合弁20、バイパス弁26、切替え弁32や循環ポンプ30に提供する。通信部70はプロセッサ64の制御により、有線または無線での接続によりリモコン制御部62との制御情報の授受を行う。
リモコン制御部62には、プロセッサ72、記憶部74、入出力部(I/O)76および通信部78が備えられる。プロセッサ72は記憶部74にあるOSにより情報処理を実行する。記憶部74にはOSの他、リモコン制御プログラムが格納されており、ROM、RAM、EEPROMなどの記憶素子で構成できる。
I/O76は、プロセッサ72が生成した制御情報などを含む提示情報を出力し、この提示情報を情報提示部80に提供する。また、I/O76にはプロセッサ72の制御により操作入力部82の操作入力情報が取り込まれる。通信部78は、プロセッサ72の制御により、制御部34の通信部70と連係し、制御部34とリモコン制御部62の連係制御に用いられる。
情報提示部80は、制御部34からの制御情報の提供を受けることにより、給湯経路36の給湯温度、貯湯ユニット4の出湯設定温度などを含む提示情報を提示する。
<制御部34による出湯制御>
図7は、制御部34による貯湯ユニット4の出湯制御の処理手順を示している。この処理手順は本発明の給湯方法またはプログラムにより実行される手順の一例である。
制御部34は貯湯ユニット4の稼働中、常時、出湯設定温度の監視を行う(S201)。この監視を実行するため、制御部34は出湯情報を取得し(S202)、流量センサー22が流量を検出したか否かを判断する(S203)。流量検出がなければ(S203のNO)、給湯需要が生じていないので現状を維持する。
流量検出があれば(S203のYES)、給湯需要が生じているので、これを契機に、給湯情報を取得する(S204)。この給湯情報として、温度センサー14-10の検出温度を取得する。この検出温度は給湯経路36の温水HWの温度、つまり、給湯システム2から得られている給湯温度である。
制御部34は、温度センサー14-10の検出温度=給湯温度が安定しているか否かの判定を行う(S205)。給湯温度が不安定であれば(S205のNO)、出湯設定温度を変更する(S206)。
具体的には、貯湯ユニット4から給水経路24に流れる温水HWの温度(出湯温度)より一定温度だけ高い温度と給湯温度とを対比し、給湯温度>(出湯温度+α)であれば(S205のYES)、現状の給湯制御を維持する。これに対し、給湯温度≦(出湯温度+α)であれば、貯湯ユニット4側の現在の出湯設定温度を低下させる。この出湯設定温度の低下は、混合弁20の開度比率の変更、つまり、水Wの比率を高くし、給水経路24に流れる温水HWの温度を低下させる。給水量が不足する場合には、バイパス弁26を開き、貯湯ユニット4をバイパスする水Wにより給水経路24への給水量を増大させればよい。
そして、出湯設定温度の変更の結果、貯湯ユニット4の出湯制御が行われ、給湯温度に応じた出湯温度での出湯を行う(S207)。
<リモコン装置60による情報提示>
この情報提示には、リモコン装置60が貯湯ユニット4の制御部34から制御情報の提供を受けることにより、給湯経路36から得られた給湯温度、貯湯ユニット4の出湯温度、その流量情報などを含む情報提示を行うことができる。
<プロセッサ64による情報処理>
プログラムの実行によるプロセッサ64の情報処理には次の処理が含まれる。
a)貯湯ユニットから流量情報の取得
b)給湯温度を含む温度情報の取得
c)温度情報を監視し、貯湯ユニット4から給水経路24に供給する温水HWの温度(出湯温度)を、給湯温度を含む温度情報に応じて変更するための制御情報の生成
d)給湯経路36の下流域で温度センサー14-10により検出された給湯温度を含む温度情報の取得
e)貯湯ユニット4の出湯温度を給湯温度より低い温度に変更する制御情報の生成
f)貯湯ユニット4の出湯設定温度を変更し、水Wと、貯湯タンク10からの貯湯水との混合比率により貯湯ユニット4の出湯温度を給湯温度より低い温度に変更する制御情報の生成
g)さらに、バイパス管18-2から水Wを給水経路24に合流させるための制御情報の生成
<給湯器8の給湯制御>
給湯器8-1、8-2、8-3は、給水経路24の水Wまたは温水HWに基づき、それぞれに設定された動作条件により給湯需要に応じて給湯を行う。給湯器8-1、8-2、8-3の給湯制御は、貯湯ユニット4の制御部34による制御と無関係に実行される。
<ヒートポンプ6の動作>
制御部34が貯湯タンク10の蓄熱状態を監視し、貯湯タンク10の階層蓄熱状態の上層温度ないし中層温度を含む温度上昇を取得することにより、循環ポンプ30を制御する。ヒートポンプ6は、循環ポンプ30の動作に依存する加熱動作を行い、貯湯タンク10に貯湯される温水HWを設定温度に加熱し、維持する。
<第2の実施の形態の効果>
この第2の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 貯湯ユニット4から給水経路24に流す温水HWの温度を給湯器8-1、8-2、8-3側の給湯温度に近づけることができ、ヒートポンプ6で加熱された多くの温水HWを利用でき、効率のよい給湯を実現できる。
(2) 給湯器8-1、8-2または8-3側からの給湯経路36に流れる温水の温度、つまり、給湯温度が出湯温度より低い場合には、貯湯ユニット4の出湯設定温度を下げ、給湯温度以上の出湯を回避でき、安全給湯を実現できる。
(3) 制御部34が給湯需要に応じて給湯経路36にある温度センサー14-10の温度情報を取得し、給湯温度の変動に応じて貯湯ユニット4側の出湯設定温度を変更することで、安定給湯を実現できる。
(4) 制御部34と給湯器8-1、8-2、8-3との制御情報の送受を伴うことなく、給湯経路36の下流域からの給湯情報のみで、貯湯ユニット4側から給水経路24への水Wまたは温水HWを供給できる。つまり、給湯情報に基づいた貯湯ユニット4の出湯温度の変更のみで、給湯器8-1、8-2、8-3からの給湯を実現するための水Wまたは温水HWを供給できる。
(5) 制御部34は給湯器8-1、8-2、8-3との通信制御を行う必要がなく、配線経路の簡略化とともに、制御部34側の情報処理の負荷を軽減でき、さらには、給湯需要に対する応答性ないし即応性を高めることができる。
(6) 貯湯ユニット4は、給湯器8-1、8-2、8-3の給湯能力を損なうことなく、給湯器8-1、8-2、8-3が動作するに必要な出湯設定温度の変更のみで、安定給湯を実現でき、極めて経済的である。
〔第3の実施の形態〕
図8は、第3の実施の形態に係る給湯システム2を示している。図8において、図2と同一部分には同一符号を付してある。
第2の実施の形態では、単一の貯湯ユニット4を設置したのに対し、図8に示すように、複数の貯湯ユニット4として第1の貯湯ユニット4-1、第2の貯湯ユニット4-2を備えて両者を連係させてもよい。
斯かる構成では、貯湯ユニット4-1側の制御部34-1と貯湯ユニット4-2側の制御部34-2とが有線または無線による接続を行い、両者の協調制御を行うことができる。この制御において、制御部34-1で統括制御を行い、制御部34-2を従属させてもよいし、制御部34-2で統括制御を行い、制御部34-1を従属させる構成でもよい。
また、各給湯器8-1、8-2、8-3が個別に備える給湯制御部59を連係させることにより、各給湯器8-1、8-2、8-3側の給湯制御を一元化してもよい。
<第3の実施の形態の効果>
この第3の実施の形態によれば、次の何れの効果が得られる。
(1) 複数の貯湯ユニット4-1、4-2を備えたことにより、貯湯能力を増大できるとともに、給湯器8-1~8-3の給湯能力の変動に対して余裕のある温水HWを供給できる。
(2) 複数の貯湯ユニット4-1、4-2から選択して何れか一方または双方を動作させて貯湯することができる。
〔第4の実施の形態〕
図9および図10は、第4の実施の形態に係る給湯システム2を示している。図9および図10において、図2、図4、図6と同一部分には同一符号を付してある。
第2の実施の形態では、給湯経路36の下流域にひとつの温度センサー14-10を設置したが、この温度センサー14-10に代え、図9に示すように、各給湯器8-1、8-2、8-3の給湯管50に温度センサー14-19、14-20、14-21を設置し、給湯器8-1、8-2、8-3の給湯温度を個別に検出してもよい。
斯かる構成では、図10に示すように、制御部34のI/O68に温度センサー14-19、14-20、14-21が接続され、各検出温度を制御部34に取得させる。
<第4の実施の形態の効果>
(1) 制御部34は、各温度センサー14-19、14-20、14-21で温度情報を取得し、各検出温度を総合することにより、給湯経路36の温度情報を算出すればよく、第2の実施の形態と同様の制御が行える。
(2) 貯湯タンク10側で各給湯器8-1、8-2、8-3の各給湯状況を監視することができる。
〔第5の実施の形態〕
図11は、第5の実施の形態に係る給湯システム2を示している。図11において、図2と同一部分には同一符号を付してある。
図2に示す給湯システム2では、バイパス管18-2およびバイパス弁26を備えているが、図11に示すように、バイパス管18-2およびバイパス弁26を除き、貯湯ユニット4のみから給水経路24に温水HWまたは水Wを流す構成としてもよい。
〔他の実施の形態〕
(1) 上記実施の形態では、貯湯熱源にヒートポンプ6を利用しているが、このヒートポンプ6に代えて排熱回収熱源や給湯器を用いてもよく、またはこのヒートポンプ6とともに排熱回収熱源や給湯器を用いてもよい。
(2) 上記実施の形態では、各給湯器8には潜熱吸収用の二次熱交換器を備えた給湯装置を用いてもよい。
(3) 貯湯ユニット4の動作を停止させ、給湯器8-1、8-2、8-3の何れかを動作させることにより、応急的な給湯動作を行ってもよい。
以上の通り、本発明の技術の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
本発明の給湯システムによれば、少なくとも一つの給湯器と貯湯ユニットを含み、貯湯ユニットおよび給湯器が通信規約や動作仕様に影響を受けることなくそれぞれの給湯機能を果たすことができる給湯システムを構築できる。
2 給湯システム
4、4-1、4-2 貯湯ユニット
6、6-1,6-2 ヒートポンプ
8、8-1、8-2、8-3 給湯器
10 貯湯タンク
12、48 給水管
14-1、14-2、14-3、14-4、14-5、14-6、14-7、14-8、14-9、14-10、14-11、14-12、14-13、14-14、14-15、14-16、14-17、14-18、14-19、14-20、14-21 温度センサー
16、21 出湯管
18-1、18-2 バイパス管
20、20-1、20-2 混合弁
22、22-1、22-2 流量センサー
24 給水経路
26 バイパス弁
28 貯湯循環路
28-1 往き管
28-2 戻り管
28-3 バイパス管
30 循環ポンプ
32 切替え弁
34、34-1、34-2 制御部
35 給湯制御システム
36 給湯経路
38-1、38-2 熱交換器
38-3 空気熱交換器
40 コンプレッサ
42 膨張弁
44 熱媒回路
46 ファン
50 給湯管
52 熱交換器
54 バーナー
56 混合制御弁
56-1 混合比分配弁
56-2 バイパス管
56-3 水規制弁
58 流量センサー
59 給湯制御部
60 リモコン装置
62 リモコン制御部
64 プロセッサ
66 記憶部
68 入出力部(I/O)
70 通信部
72 プロセッサ
74 記憶部
76 入出力部
78 通信部
80 情報提示部
82 操作入力部

Claims (20)

  1. 少なくとも一つの給湯器に接続された貯湯ユニットより流量情報を取得する工程と、
    前記給湯器から給湯される給湯路より給湯温度を含む温度情報を前記貯湯ユニットの制御部が該給湯路に設置した温度センサーから取得する工程と、
    前記貯湯ユニットから前記給湯器側に出湯した出湯温度と前記温度センサーから取得した前記温度情報との対比により、前記温度情報の変動状態を監視し、該変動状態に基づいて、前記給湯器で加熱された湯の温度が安定状態となる前記出湯温度の範囲を割り出して、前記貯湯ユニットから前記給湯器に供給する温水の前記出湯温度を前記給湯温度に応じて変更する工程と、
    を含み、前記給湯器に設定された設定温度で前記給湯路に出湯させることを特徴とする給湯方法。
  2. 前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の給湯方法。
  3. 前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する工程を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給湯方法。
  4. 前記貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する工程を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載の給湯方法。
  5. さらに、前記貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させる工程を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れかの請求項に記載の給湯方法。
  6. 少なくとも一つの給湯器に接続された貯湯ユニットより流量情報を取得する流量情報取得部と、
    前記給湯器から給湯される給湯路より給湯温度を含む温度情報を該給湯路に設置した温度センサーから取得する温度情報取得部と、
    前記貯湯ユニットから前記給湯器側に出湯した出湯温度と前記温度センサーから取得した前記温度情報との対比により、前記温度情報の変動状態を監視し、該変動状態に基づいて、前記給湯器で加熱された湯の温度が安定状態となる前記出湯温度の範囲を割り出して、前記貯湯ユニットから前記給湯器に供給する温水の前記出湯温度を前記給湯温度に応じて変更する制御部と、
    を備え、前記給湯器に設定された設定温度で前記給湯路に出湯させることを特徴とする給湯システム。
  7. 前記温度情報取得部は、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出することを特徴とする請求項6に記載の給湯システム。
  8. 前記制御部は、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の給湯システム。
  9. 前記制御部は、前記貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更することを特徴とする請求項6ないし請求項8の何れかの請求項に記載の給湯システム。
  10. さらに、前記貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させることを特徴とする請求項6ないし請求項9の何れかの請求項に記載の給湯システム。
  11. コンピュータによって実現させるプログラムであって、
    少なくとも一つの給湯器に接続された貯湯ユニットから流量情報を取得する機能と、
    前記給湯器から給湯される給湯路より給湯温度を含む温度情報を該給湯路に設置した温度センサーから取得する機能と、
    前記貯湯ユニットから前記給湯器側に出湯した出湯温度と前記温度センサーから取得した前記温度情報との対比により、前記温度情報の変動状態を監視し、該変動状態に基づいて、前記給湯器で加熱された湯の温度が安定状態となる前記出湯温度の範囲を割り出して、前記貯湯ユニットから前記給湯器に供給する温水の前記出湯温度を前記給湯温度に応じて変更するための制御情報を生成する機能と、
    含み、前記給湯器に設定された設定温度で前記給湯路に出湯させることを前記コンピュータにより実現するためのプログラム。
  12. 前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する温度センサーにより検出された給湯温度を含む温度情報を取得する機能を前記コンピュータにより実現するための請求項11に記載のプログラム。
  13. 前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する制御情報を生成する機能を前記コンピュータにより実現するための請求項11または請求項12に記載のプログラム。
  14. 前記貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する機能を前記コンピュータにより実現するための請求項11ないし請求項13の何れかの請求項に記載のプログラム。
  15. さらに、前記貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させる機能を前記コンピュータにより実現するための請求項11ないし請求項14の何れかの請求項に記載のプログラム。
  16. 少なくとも一つの給湯器に接続された貯湯ユニットより流量情報を取得する流量情報取得部と、
    給湯路に設置した温度センサーを含み、前記給湯器から給湯される給湯路より給湯温度を含む温度情報を取得する温度情報取得部と、
    前記貯湯ユニットから前記給湯器側に出湯した出湯温度と前記温度センサーから取得した前記温度情報との対比により、前記温度情報の変動状態を監視し、該変動状態に基づいて、前記給湯器で加熱された湯の温度が安定状態となる前記出湯温度の範囲を割り出して、前記貯湯ユニットから前記給湯器に供給する温水の前記出湯温度を前記給湯温度に応じて変更する制御部と、
    を備え、前記給湯器に設定された設定温度で前記給湯路に出湯させることを特徴とする貯湯ユニット。
  17. 前記温度情報取得部は、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出することを特徴とする請求項16に記載の貯湯ユニット。
  18. 前記制御部は、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更することを特徴とする請求項16または請求項17に記載の貯湯ユニット。
  19. 前記制御部は、前記貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更することを特徴とする請求項16ないし請求項18の何れかの請求項に記載の貯湯ユニット
  20. さらに、前記貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させることを特徴とする請求項16ないし請求項19の何れかの請求項に記載の貯湯ユニット。
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