JPH06185806A - 電気式集中給湯システム - Google Patents
電気式集中給湯システムInfo
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- JPH06185806A JPH06185806A JP33297392A JP33297392A JPH06185806A JP H06185806 A JPH06185806 A JP H06185806A JP 33297392 A JP33297392 A JP 33297392A JP 33297392 A JP33297392 A JP 33297392A JP H06185806 A JPH06185806 A JP H06185806A
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- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エネルギー効率が良くて高い給湯温度を確保
でき、その上維持費の安い電気式集中給湯システムを得
ること。 【構成】 第１、第２の貯湯槽１３ａ，１３ｂに第１、
第２の加熱手段１５ａ，１５ｂを設ける。また、各貯湯
槽１３ａ，１３ｂを第１の出湯配管１４で連結すると共
に給湯配管８ａと返湯配管８ｂで接続し、給湯配管８ａ
上に蛇口９ａ〜９ｃを設けると共に返湯配管８ｂ上に返
湯ポンプ１０を配置する。さらに、各貯湯槽１３ａ，１
３ｂに第１、第２の温度センサ１８ａ，１８ｂ、第２の
貯湯槽１３ｂの出湯位置に第３の温度センサ２０、給湯
配管８ａの最下流側に第４の温度センサ２１を設け、こ
れらの各センサからの出力信号によって制御器１２によ
り加熱手段１５ａ，１５ｂ及び返湯ポンプ１０を制御す
る。
でき、その上維持費の安い電気式集中給湯システムを得
ること。 【構成】 第１、第２の貯湯槽１３ａ，１３ｂに第１、
第２の加熱手段１５ａ，１５ｂを設ける。また、各貯湯
槽１３ａ，１３ｂを第１の出湯配管１４で連結すると共
に給湯配管８ａと返湯配管８ｂで接続し、給湯配管８ａ
上に蛇口９ａ〜９ｃを設けると共に返湯配管８ｂ上に返
湯ポンプ１０を配置する。さらに、各貯湯槽１３ａ，１
３ｂに第１、第２の温度センサ１８ａ，１８ｂ、第２の
貯湯槽１３ｂの出湯位置に第３の温度センサ２０、給湯
配管８ａの最下流側に第４の温度センサ２１を設け、こ
れらの各センサからの出力信号によって制御器１２によ
り加熱手段１５ａ，１５ｂ及び返湯ポンプ１０を制御す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集合住宅やホテル等の
給湯に用いられる電気式集中給湯システムに係り、より
詳しくは、高い給湯温度を確保しつつエネルギー効率が
良好で、配管熱ロスを最少に抑えた電気式集中給湯シス
テムに関する。
給湯に用いられる電気式集中給湯システムに係り、より
詳しくは、高い給湯温度を確保しつつエネルギー効率が
良好で、配管熱ロスを最少に抑えた電気式集中給湯シス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は集合住宅やビジネスホテル等で使
用される従来の電気式集中給湯システムの一例を示す模
式図である。１は貯湯槽、２はヒートポンプ給湯機、
３，４はそれぞれ貯湯槽１とヒートポンプ給湯機２とを
連結する第１及び第２の配管である。５は第１の配管３
に取り付けられ貯湯槽１とヒートポンプ給湯機２との間
に湯を循環する循環ポンプ、６は第１の配管４に連結さ
れた給水配管、７は給水配管６に取付けられた電磁弁で
ある。
用される従来の電気式集中給湯システムの一例を示す模
式図である。１は貯湯槽、２はヒートポンプ給湯機、
３，４はそれぞれ貯湯槽１とヒートポンプ給湯機２とを
連結する第１及び第２の配管である。５は第１の配管３
に取り付けられ貯湯槽１とヒートポンプ給湯機２との間
に湯を循環する循環ポンプ、６は第１の配管４に連結さ
れた給水配管、７は給水配管６に取付けられた電磁弁で
ある。
【０００３】８ａは貯湯槽１に連結され各家や各客室に
湯を供給する給湯配管、８ｂは給湯配管８ｂに連結され
使用されなかった湯を貯湯槽１に戻す返湯配管、９ａ，
９ｂは湯を各家や各客室に供給する蛇口、１０は給湯配
管８ａに取付けられ、湯の供給及び貯湯槽１に返湯をお
こなう返湯ポンプである。１１は貯湯槽１に取付けられ
その水位を検知して給水信号や給水停止信号を発信する
水位検知器、１２は水位検知器１１の信号に基づいてヒ
ートポンプ給湯機２及び電動電磁弁７を制御する制御器
である。
湯を供給する給湯配管、８ｂは給湯配管８ｂに連結され
使用されなかった湯を貯湯槽１に戻す返湯配管、９ａ，
９ｂは湯を各家や各客室に供給する蛇口、１０は給湯配
管８ａに取付けられ、湯の供給及び貯湯槽１に返湯をお
こなう返湯ポンプである。１１は貯湯槽１に取付けられ
その水位を検知して給水信号や給水停止信号を発信する
水位検知器、１２は水位検知器１１の信号に基づいてヒ
ートポンプ給湯機２及び電動電磁弁７を制御する制御器
である。
【０００４】上記のように構成した電気式集中給湯シス
テムの作用を説明する。まず蛇口９ａ，９ｂから給湯が
あると、貯湯槽１の水位が低下する。この水位の低下を
水位検知器１１が検知すると、水位検知器１１は給水信
号を制御器１２に送り、制御器１２は電磁弁７を開放
し、給水をおこなう。このときの給水量は、ヒートポン
プ給湯機２の出口温度が一定（例えば５５℃）になるよ
うに調整される。このため貯湯槽１の中の水温は常に一
定に保持され、この一定温度の湯が給湯に供される。ま
た返湯ポンプ１０は常時運転され、給湯配管８ａ、返湯
配管８ｂ内の湯を循環させて、常に一定温度の給湯がで
きるようにしている。
テムの作用を説明する。まず蛇口９ａ，９ｂから給湯が
あると、貯湯槽１の水位が低下する。この水位の低下を
水位検知器１１が検知すると、水位検知器１１は給水信
号を制御器１２に送り、制御器１２は電磁弁７を開放
し、給水をおこなう。このときの給水量は、ヒートポン
プ給湯機２の出口温度が一定（例えば５５℃）になるよ
うに調整される。このため貯湯槽１の中の水温は常に一
定に保持され、この一定温度の湯が給湯に供される。ま
た返湯ポンプ１０は常時運転され、給湯配管８ａ、返湯
配管８ｂ内の湯を循環させて、常に一定温度の給湯がで
きるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
従来の電気式集中給湯システムでは、１台のヒートポン
プによって加熱をおこなっているので、出口水温を給湯
温度である５５℃〜７０℃程度に設定しなければならな
い。しかし、ヒートポンプは出口水温が高くなるにした
がって効率が悪くなるので、上記のように出口水温を高
く設定して加熱することはヒートポンプとしては最も効
率の悪い運転となり、ランニングコストが高くなるとい
う問題があった。また、給湯配管８ａ内の温水を常に循
環しているため放熱による熱ロスが大きく、このことも
ランニングコストを高くしている一因であった。さら
に、より高温（８５℃程度）の給湯の要求には応えられ
ないという問題があった。
従来の電気式集中給湯システムでは、１台のヒートポン
プによって加熱をおこなっているので、出口水温を給湯
温度である５５℃〜７０℃程度に設定しなければならな
い。しかし、ヒートポンプは出口水温が高くなるにした
がって効率が悪くなるので、上記のように出口水温を高
く設定して加熱することはヒートポンプとしては最も効
率の悪い運転となり、ランニングコストが高くなるとい
う問題があった。また、給湯配管８ａ内の温水を常に循
環しているため放熱による熱ロスが大きく、このことも
ランニングコストを高くしている一因であった。さら
に、より高温（８５℃程度）の給湯の要求には応えられ
ないという問題があった。
【０００６】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、エネルギー効率が高く、ランニングコスト
が安く、高い温度（８０℃〜８５℃）の給湯ができ、さ
らに給湯配管からの熱ロスを最少にした電気式集中給湯
システムを得ることを目的とする。
れたもので、エネルギー効率が高く、ランニングコスト
が安く、高い温度（８０℃〜８５℃）の給湯ができ、さ
らに給湯配管からの熱ロスを最少にした電気式集中給湯
システムを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる電気集中
給湯システムは、第４の温度センサにより給湯配管の下
流側の温水温度を検出すると共に、第３の温度センサに
より第２の貯湯槽の出湯温度を検出し、この温度差が設
定値以上のときは返湯ポンプを運転し、設定値未満のと
きは返湯ポンプを停止する。
給湯システムは、第４の温度センサにより給湯配管の下
流側の温水温度を検出すると共に、第３の温度センサに
より第２の貯湯槽の出湯温度を検出し、この温度差が設
定値以上のときは返湯ポンプを運転し、設定値未満のと
きは返湯ポンプを停止する。
【０００８】また、上記の電気式集中給湯システムにお
いて、第４の温度センサにより給湯配管の下流側の温水
温度を検出すると共に、第３の温度センサにより第２の
貯湯槽の出湯温度を検出し、この温度差が設定値以上の
ときは返湯ポンプを運転し、給湯配管内の湯が入れ代わ
る一定時間後に停止する。
いて、第４の温度センサにより給湯配管の下流側の温水
温度を検出すると共に、第３の温度センサにより第２の
貯湯槽の出湯温度を検出し、この温度差が設定値以上の
ときは返湯ポンプを運転し、給湯配管内の湯が入れ代わ
る一定時間後に停止する。
【０００９】さらに、本発明にかかる電気式集中給湯シ
ステムは、設定温度を外気温度（季節）によって変更す
る。
ステムは、設定温度を外気温度（季節）によって変更す
る。
【００１０】また、本発明にかかる電気式集中給湯シス
テムは、第４の温度センサにより給湯配管の下流部の温
水温度を検出すると共に、第３の温度センサにより第２
の貯湯槽の出湯温度を検出し、これにより返湯ポンプ運
転指数を演算してこの値により返湯ポンプを運転する。
テムは、第４の温度センサにより給湯配管の下流部の温
水温度を検出すると共に、第３の温度センサにより第２
の貯湯槽の出湯温度を検出し、これにより返湯ポンプ運
転指数を演算してこの値により返湯ポンプを運転する。
【００１１】
【作用】第２の貯湯槽の第２の加熱手段は給湯に必要な
温度設定で加熱運転し、第１の貯湯槽の第１の加熱手段
は、高温加熱手段の種類に応じた最も効率の良い条件で
加熱運転を行う。高温給湯の要求があったときは、高温
加熱手段が要求に応じた高い温度まで温水を加熱する。
温度設定で加熱運転し、第１の貯湯槽の第１の加熱手段
は、高温加熱手段の種類に応じた最も効率の良い条件で
加熱運転を行う。高温給湯の要求があったときは、高温
加熱手段が要求に応じた高い温度まで温水を加熱する。
【００１２】
実施例１ 図１は本発明の第１の実施例を示す模式図である。な
お、図３の従来例と同一又は相当部分には同じ符号を付
す。１３ａ，１３ｂは第１、第２の貯湯槽で、給水配管
６から蛇口９ａ，９ｂ，９ｃに至る給水経路中に、上流
側から下流側に直列に配置されている。１４は第１の貯
湯槽１３ａの上部と第２の貯湯槽１３ｂの下部とを連結
する出湯配管である。
お、図３の従来例と同一又は相当部分には同じ符号を付
す。１３ａ，１３ｂは第１、第２の貯湯槽で、給水配管
６から蛇口９ａ，９ｂ，９ｃに至る給水経路中に、上流
側から下流側に直列に配置されている。１４は第１の貯
湯槽１３ａの上部と第２の貯湯槽１３ｂの下部とを連結
する出湯配管である。
【００１３】１５ａは第１の貯湯槽１３ａに貯留された
水または温水を設定温度まで加熱するための、例えば電
気式のヒートポンプからなる第１の加熱手段で、給水口
（往配管側）及び出水口（復配管側）がそれぞれ第１の
貯湯槽１３ａの下部に位置する第１の循環用配管１６ａ
に接続されている。１７ａは第１の循環用配管１６ａに
設けられた第１の循環ポンプである。１８ａは第１の貯
湯槽１３ａの下部に設置された第１の温度センサで、第
１の貯湯槽１３ａ内の水または温水の温度を検出して、
その出力信号を制御器（図示せず）に送信する。この制
御器は第１の循環ポンプ１７ａと第１の加熱手段１５ａ
の稼動または停止を制御する。すなわち、第１の温度セ
ンサ１８ａにより検出された第１の貯湯槽１３ａの水温
が設定温度Ｔ１以下になると第１の循環ポンプ１７ａ及
び第１の加熱手段１５ａが稼動して、加熱がおこなわれ
る。
水または温水を設定温度まで加熱するための、例えば電
気式のヒートポンプからなる第１の加熱手段で、給水口
（往配管側）及び出水口（復配管側）がそれぞれ第１の
貯湯槽１３ａの下部に位置する第１の循環用配管１６ａ
に接続されている。１７ａは第１の循環用配管１６ａに
設けられた第１の循環ポンプである。１８ａは第１の貯
湯槽１３ａの下部に設置された第１の温度センサで、第
１の貯湯槽１３ａ内の水または温水の温度を検出して、
その出力信号を制御器（図示せず）に送信する。この制
御器は第１の循環ポンプ１７ａと第１の加熱手段１５ａ
の稼動または停止を制御する。すなわち、第１の温度セ
ンサ１８ａにより検出された第１の貯湯槽１３ａの水温
が設定温度Ｔ１以下になると第１の循環ポンプ１７ａ及
び第１の加熱手段１５ａが稼動して、加熱がおこなわれ
る。
【００１４】１５ｂは第２の貯湯槽１３ｂに貯留された
水または温水を設定温度まで加熱するための、例えば電
気式のヒートポンプからなる第２の加熱手段で、給水口
（復配管側）が第２の貯湯槽１３ｂの上部に位置し、出
水口（往配管側）が第２の貯湯槽１３ｂの下部に位置す
る第２の循環用配管１６ｂに接続されている。１７ｂは
第２の循環用配管１６ｂに設けられた第２の循環ポンプ
である。
水または温水を設定温度まで加熱するための、例えば電
気式のヒートポンプからなる第２の加熱手段で、給水口
（復配管側）が第２の貯湯槽１３ｂの上部に位置し、出
水口（往配管側）が第２の貯湯槽１３ｂの下部に位置す
る第２の循環用配管１６ｂに接続されている。１７ｂは
第２の循環用配管１６ｂに設けられた第２の循環ポンプ
である。
【００１５】１８ｂは第２の貯湯槽１３ｂの下部に設置
された第２の温度センサで、第２の貯湯槽１３ｂ内の水
または温水の温度を検出して、その出力信号を制御器
（図示せず）に送信する。この制御器は、第２の循環ポ
ンプ１７ｂと第１の加熱手段１５ｂの稼動または停止を
制御する。すなわち、第２の温度センサ１８ｂにより検
出された第２の貯湯槽１３ｂの湯温が設定温度Ｔ２以下
になると第２の循環ポンプ１７ｂ及び第２の加熱手段１
５ｂが稼動して、加熱がおこなわれる。なお、第１の貯
湯槽１３ａの湯温の設定温度Ｔ１と第２の貯湯槽１３ｂ
の湯温の設定温度Ｔ２との間には、Ｔ１＜Ｔ２の関係が
ある。
された第２の温度センサで、第２の貯湯槽１３ｂ内の水
または温水の温度を検出して、その出力信号を制御器
（図示せず）に送信する。この制御器は、第２の循環ポ
ンプ１７ｂと第１の加熱手段１５ｂの稼動または停止を
制御する。すなわち、第２の温度センサ１８ｂにより検
出された第２の貯湯槽１３ｂの湯温が設定温度Ｔ２以下
になると第２の循環ポンプ１７ｂ及び第２の加熱手段１
５ｂが稼動して、加熱がおこなわれる。なお、第１の貯
湯槽１３ａの湯温の設定温度Ｔ１と第２の貯湯槽１３ｂ
の湯温の設定温度Ｔ２との間には、Ｔ１＜Ｔ２の関係が
ある。
【００１６】８ａ，８ｂはそれぞれ給湯配管及び返湯配
管で、給湯配管８ａの一端は第２の貯湯槽１３ｂの上部
に接続され、その途中に給湯用の蛇口９ａ，９ｂ，９ｃ
が連結される分岐管１９ａ，１９ｂ，１９ｃが接続さ
れ、他端は返湯配管８ｂの一端に接続されている。ま
た、返湯配管８ｂの他端は第１の貯湯槽１３ａの下部に
接続されている。２０は給湯配管８ａの最上流側に設置
された第３の温度センサで、第２の貯湯槽１３ｂからの
給湯温度（出湯温度）を検出する。また、２１は給湯配
管８ａの最先端部すなわち最下流側に設置され、給湯配
管８ａの先端部の湯温を検出する第４の温度センサ、１
２は制御器、１０は返湯配管８ｂ上に設けられた返湯ポ
ンプである。第４の温度センサ２１は給湯配管８ａ内の
温水の温度が設定値以下になったときは、制御器１２に
信号を送り、この信号を受けた制御器１２が返湯ポンプ
１０を稼動して、配管内の温水を第１の貯湯槽１３ａに
戻すと共に、第２の貯湯槽１３ｂ内の高温水を給湯配管
８ａに流入させる。なお、２２は外気温度を検出する外
気温度センサ、６は第１の貯湯槽１３ａの底部に接続さ
れた給水配管である。
管で、給湯配管８ａの一端は第２の貯湯槽１３ｂの上部
に接続され、その途中に給湯用の蛇口９ａ，９ｂ，９ｃ
が連結される分岐管１９ａ，１９ｂ，１９ｃが接続さ
れ、他端は返湯配管８ｂの一端に接続されている。ま
た、返湯配管８ｂの他端は第１の貯湯槽１３ａの下部に
接続されている。２０は給湯配管８ａの最上流側に設置
された第３の温度センサで、第２の貯湯槽１３ｂからの
給湯温度（出湯温度）を検出する。また、２１は給湯配
管８ａの最先端部すなわち最下流側に設置され、給湯配
管８ａの先端部の湯温を検出する第４の温度センサ、１
２は制御器、１０は返湯配管８ｂ上に設けられた返湯ポ
ンプである。第４の温度センサ２１は給湯配管８ａ内の
温水の温度が設定値以下になったときは、制御器１２に
信号を送り、この信号を受けた制御器１２が返湯ポンプ
１０を稼動して、配管内の温水を第１の貯湯槽１３ａに
戻すと共に、第２の貯湯槽１３ｂ内の高温水を給湯配管
８ａに流入させる。なお、２２は外気温度を検出する外
気温度センサ、６は第１の貯湯槽１３ａの底部に接続さ
れた給水配管である。
【００１７】次に上記のように構成した第１の実施例の
作用を説明する。蛇口９ａ等で湯を使用すると給湯負荷
が発生し、給水配管６から第１の貯湯槽１３ａ内の底部
に水が流入する。同時に、第１の貯湯槽１３ａの上部か
ら出湯配管１４を介して、第２の貯湯槽１３ｂの底部に
低温水がピストン流となって移動する。このとき、第１
の貯湯槽１３ａの底部に設置された第１の温度センサ１
８ａが水温を検知して制御器に送られ、この温度が設定
温度Ｔ１より低いときは、制御器はその信号に基づい
て、第１の加熱手段１５ａと第１の循環ポンプ１７ａを
稼動させる。こうして、第１の貯湯槽１３ａの底部の低
温水は第１の循環ポンプ１７ａを通り、第１の加熱手段
１５ａで中程度の温度まで加熱され、再び第１の貯湯槽
１３ａの底部に戻される。
作用を説明する。蛇口９ａ等で湯を使用すると給湯負荷
が発生し、給水配管６から第１の貯湯槽１３ａ内の底部
に水が流入する。同時に、第１の貯湯槽１３ａの上部か
ら出湯配管１４を介して、第２の貯湯槽１３ｂの底部に
低温水がピストン流となって移動する。このとき、第１
の貯湯槽１３ａの底部に設置された第１の温度センサ１
８ａが水温を検知して制御器に送られ、この温度が設定
温度Ｔ１より低いときは、制御器はその信号に基づい
て、第１の加熱手段１５ａと第１の循環ポンプ１７ａを
稼動させる。こうして、第１の貯湯槽１３ａの底部の低
温水は第１の循環ポンプ１７ａを通り、第１の加熱手段
１５ａで中程度の温度まで加熱され、再び第１の貯湯槽
１３ａの底部に戻される。
【００１８】同時に、第２の貯湯槽１３ｂの底部に設置
された第２の温度センサ１８ｂにより水温が検知され
る。この温度が設定温度Ｔ２より低い場合は、制御器は
第２の加熱手段１５ｂと第２の循環ポンプ１７ｂを稼動
させる。こうして、第２の貯湯槽１３ｂの底部から給湯
された温水は、第２の循環ポンプ１７ｂを通り、第２の
加熱手段１５ｂで加熱できる最高温度（例えば６０℃〜
７０℃）まで加熱され、再び第２の貯湯槽１３ｂの上部
に戻される。
された第２の温度センサ１８ｂにより水温が検知され
る。この温度が設定温度Ｔ２より低い場合は、制御器は
第２の加熱手段１５ｂと第２の循環ポンプ１７ｂを稼動
させる。こうして、第２の貯湯槽１３ｂの底部から給湯
された温水は、第２の循環ポンプ１７ｂを通り、第２の
加熱手段１５ｂで加熱できる最高温度（例えば６０℃〜
７０℃）まで加熱され、再び第２の貯湯槽１３ｂの上部
に戻される。
【００１９】また、第４の温度センサ２１によって検知
された給湯配管８ａの再下流部の温水温度と、第３の温
度センサ２０によって検知された第２の貯湯槽１３ｂか
らの給湯温度との温度差が設定温度以上のときは、返湯
ポンプ１０を運転し、設定温度未満のときは返湯ポンプ
１０を停止する。
された給湯配管８ａの再下流部の温水温度と、第３の温
度センサ２０によって検知された第２の貯湯槽１３ｂか
らの給湯温度との温度差が設定温度以上のときは、返湯
ポンプ１０を運転し、設定温度未満のときは返湯ポンプ
１０を停止する。
【００２０】図２はヒートポンプの出口温水温度と効率
との関係を示す線図である。第１の実施例では、第１、
第２の加熱手段１５ａ，１５ｂとしてヒートポンプを用
いているため、加熱する温水温度によって加熱性能に大
きな差があり、図に示すように出口水温が高温になるに
従い効率が低下する。このため、ある一定の熱量を得る
には、できるだけ出口温度を低温に設定して加熱するこ
とが望ましい。
との関係を示す線図である。第１の実施例では、第１、
第２の加熱手段１５ａ，１５ｂとしてヒートポンプを用
いているため、加熱する温水温度によって加熱性能に大
きな差があり、図に示すように出口水温が高温になるに
従い効率が低下する。このため、ある一定の熱量を得る
には、できるだけ出口温度を低温に設定して加熱するこ
とが望ましい。
【００２１】そこで、第１の実施例ではヒートポンプに
よる加熱を２段階に分けた。すなわち、第１段階では第
１の加熱手段１５ａの出口温度を低めに設定して最も効
率の良い温度設定で温水を循環しながら徐々に温度を上
昇させて中程度の温度（例えば３０℃〜４０℃）まで加
熱し、第２段階では第２の加熱手段１５ｂの出口温度を
必要温度に設定して加熱する。この第１段階の加熱は、
給水温度を特別に制御していないため出口温度も規制さ
れないが、定格流量を流せるので大きな熱量を効率的に
得ることができる。このようにヒートポンプによる加熱
を２段階に分けることによって、効率的な運転が可能と
なる。
よる加熱を２段階に分けた。すなわち、第１段階では第
１の加熱手段１５ａの出口温度を低めに設定して最も効
率の良い温度設定で温水を循環しながら徐々に温度を上
昇させて中程度の温度（例えば３０℃〜４０℃）まで加
熱し、第２段階では第２の加熱手段１５ｂの出口温度を
必要温度に設定して加熱する。この第１段階の加熱は、
給水温度を特別に制御していないため出口温度も規制さ
れないが、定格流量を流せるので大きな熱量を効率的に
得ることができる。このようにヒートポンプによる加熱
を２段階に分けることによって、効率的な運転が可能と
なる。
【００２２】また、第１の貯湯槽１３ａでは、その底部
の一方の側から水を吸い出し、加熱した温水を反対側の
底部に戻して貯湯槽の内部を混合しながら加熱する混合
方式を採用している。このため、第１の貯湯槽１３ａ内
の温水の温度が常に一定に保持される。また、第２の貯
湯槽１３ｂでは、加熱した温水をその上部に戻して、高
温度の湯の層を作りながら貯留する。そして、第１の貯
湯槽１３ａからの温水は第２の貯湯槽１３ｂの底部に流
入するので、給湯時には第１の貯湯槽１３ａから流入す
る温水が上部の高温層を押し上げ、高温層は破壊されず
に給湯される。従って、一度に多量の給湯があった場合
でも、給湯温度が下がることなく高温の給湯ができる。
の一方の側から水を吸い出し、加熱した温水を反対側の
底部に戻して貯湯槽の内部を混合しながら加熱する混合
方式を採用している。このため、第１の貯湯槽１３ａ内
の温水の温度が常に一定に保持される。また、第２の貯
湯槽１３ｂでは、加熱した温水をその上部に戻して、高
温度の湯の層を作りながら貯留する。そして、第１の貯
湯槽１３ａからの温水は第２の貯湯槽１３ｂの底部に流
入するので、給湯時には第１の貯湯槽１３ａから流入す
る温水が上部の高温層を押し上げ、高温層は破壊されず
に給湯される。従って、一度に多量の給湯があった場合
でも、給湯温度が下がることなく高温の給湯ができる。
【００２３】なお、装置全体として高い効率で運転する
には、第１の貯湯槽１３ａの加熱設定温度Ｔｓを次式に
よって決定する。ここに加熱設定温度Ｔｓとは、第１の
貯湯槽１３ａに貯留される温水が最終的に到達する目標
温度である。 Ｔｓ＝Ｖ２×ＨＰ２×（Ｔｓｔ２−ＴＷ）／（Ｖ１×Ｈ
Ｐ１＋Ｖ２×ＨＰ２） ここで、Ｖ１は第１の貯湯槽１３ａの容量、ＨＰ１は第
１の加熱手段１５ａの加熱能力、Ｔｓｔ２は第２の貯湯
槽１３ｂの加熱設定温度、Ｖ２は第２の貯湯槽１３ｂの
容量、ＨＰ２は第２の加熱手段１５ｂの加熱能力、ＴＷ
は市水温度である。
には、第１の貯湯槽１３ａの加熱設定温度Ｔｓを次式に
よって決定する。ここに加熱設定温度Ｔｓとは、第１の
貯湯槽１３ａに貯留される温水が最終的に到達する目標
温度である。 Ｔｓ＝Ｖ２×ＨＰ２×（Ｔｓｔ２−ＴＷ）／（Ｖ１×Ｈ
Ｐ１＋Ｖ２×ＨＰ２） ここで、Ｖ１は第１の貯湯槽１３ａの容量、ＨＰ１は第
１の加熱手段１５ａの加熱能力、Ｔｓｔ２は第２の貯湯
槽１３ｂの加熱設定温度、Ｖ２は第２の貯湯槽１３ｂの
容量、ＨＰ２は第２の加熱手段１５ｂの加熱能力、ＴＷ
は市水温度である。
【００２４】なお、給湯のないときに、第４の温度セン
サ２１で検出した給湯配管８ａ内の温度が設定温度より
下がったときは、返湯ポンプ１０を稼動して返湯配管８
ｂ内の温水を第１の貯湯槽１３ａに戻すと共に、第２の
貯湯槽１３ｂ内の高温湯を給湯配管８ａ内に流入させ、
給湯配管８ａ内の温水の温度を必要な給湯温度に保持す
る。この場合、返湯ポンプ１０は、少なくとも給湯配管
８ａ内の温水が設定温度以上になるまで運転され、設定
温度以上になると停止する。
サ２１で検出した給湯配管８ａ内の温度が設定温度より
下がったときは、返湯ポンプ１０を稼動して返湯配管８
ｂ内の温水を第１の貯湯槽１３ａに戻すと共に、第２の
貯湯槽１３ｂ内の高温湯を給湯配管８ａ内に流入させ、
給湯配管８ａ内の温水の温度を必要な給湯温度に保持す
る。この場合、返湯ポンプ１０は、少なくとも給湯配管
８ａ内の温水が設定温度以上になるまで運転され、設定
温度以上になると停止する。
【００２５】実施例２ 第２の実施例では、第４の温度センサ２１によって検出
された給湯配管８ａの最下流側の温水温度と、第３の温
度センサ２０によって検出された第２の貯湯槽１３ｂか
らの給湯温度の温度差が設定温度以上のときに、返湯ポ
ンプ１０を運転し、給湯配管８ａの先端部までの容積が
すべて第２の貯湯槽１３ｂ内の高温水で置き代る時間を
あらかじめ演算しておき、この時間が経過した後返湯ポ
ンプ１０を停止する。
された給湯配管８ａの最下流側の温水温度と、第３の温
度センサ２０によって検出された第２の貯湯槽１３ｂか
らの給湯温度の温度差が設定温度以上のときに、返湯ポ
ンプ１０を運転し、給湯配管８ａの先端部までの容積が
すべて第２の貯湯槽１３ｂ内の高温水で置き代る時間を
あらかじめ演算しておき、この時間が経過した後返湯ポ
ンプ１０を停止する。
【００２６】実施例３ 第３の実施例では、第１、第２の実施例の場合におい
て、設定温度を外気温度の関数として変更可能とする。
すなわち、夏期には熱ロスが少ないので、返湯ポンプ１
０の運転をできるだけ少なくするため設定温度を低く
し、冬期には熱ロスが多いので、返湯ポンプ１０の運転
をできるだけ多くするため設定温度を高くして蛇口９
ａ，９ｂ，９ｃからの給湯温度を保障する。
て、設定温度を外気温度の関数として変更可能とする。
すなわち、夏期には熱ロスが少ないので、返湯ポンプ１
０の運転をできるだけ少なくするため設定温度を低く
し、冬期には熱ロスが多いので、返湯ポンプ１０の運転
をできるだけ多くするため設定温度を高くして蛇口９
ａ，９ｂ，９ｃからの給湯温度を保障する。
【００２７】実施例４ 第４の実施例では、第４の温度センサ２１によって検知
された給湯配管８ａの最下流部の温水温度Ｔ２１と、第
３の温度センサ２０によって検知された第２の貯湯槽１
３ｂからの給湯温度Ｔ２０と、外気温度センサ２２で検
知された外気温度Ｔ２２とから、次式の演算によって求
められる運転管理指数Ｎにより、この値が設定値以上の
ときは返湯ポンプ１０を運転し、設定値未満のときは返
湯ポンプ１０を停止する。 Ｎ＝（ＴＷ1 −Ｔ２２）／ΔＴ ここで、ＴＷ1 は給湯平均温度で、ＴＷ1 ＝（Ｔ２０＋
Ｔ２１）／２ ΔＴは運転管理温度で、ΔＴ＝（Ｔ２０−Ｔ２１）であ
る。
された給湯配管８ａの最下流部の温水温度Ｔ２１と、第
３の温度センサ２０によって検知された第２の貯湯槽１
３ｂからの給湯温度Ｔ２０と、外気温度センサ２２で検
知された外気温度Ｔ２２とから、次式の演算によって求
められる運転管理指数Ｎにより、この値が設定値以上の
ときは返湯ポンプ１０を運転し、設定値未満のときは返
湯ポンプ１０を停止する。 Ｎ＝（ＴＷ1 −Ｔ２２）／ΔＴ ここで、ＴＷ1 は給湯平均温度で、ＴＷ1 ＝（Ｔ２０＋
Ｔ２１）／２ ΔＴは運転管理温度で、ΔＴ＝（Ｔ２０−Ｔ２１）であ
る。
【００２８】この運転管理指数Ｎは、（ＴＷ1 −Ｔ２
２）、つまり給湯配管８ａからの熱ロスに比例し、一方
ΔＴ、つまり運転管理温度に反比例する。従ってこの値
が一定であることは、熱ロスの増大に伴い、運転管理温
度を増大することを意味する。つまり、冬期のような熱
ロスが増大する時期には、ΔＴを増大することにより、
また夏季にような熱ロスが減少する時期には、ΔＴを減
少することにより、一定の運転管理指数Ｎを得ることが
でき、このときシステム効率を最大にすることができ
る。
２）、つまり給湯配管８ａからの熱ロスに比例し、一方
ΔＴ、つまり運転管理温度に反比例する。従ってこの値
が一定であることは、熱ロスの増大に伴い、運転管理温
度を増大することを意味する。つまり、冬期のような熱
ロスが増大する時期には、ΔＴを増大することにより、
また夏季にような熱ロスが減少する時期には、ΔＴを減
少することにより、一定の運転管理指数Ｎを得ることが
でき、このときシステム効率を最大にすることができ
る。
【００２９】なお、上記の説明では貯湯槽を２個設けて
これを直列に配置し、各貯湯槽に加熱手段を設けた場合
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、貯湯槽を３個以上設けたものであってもよい。こ
の場合は、給水配管から蛇口に至る給水経路中に直列に
配置された３個以上の貯湯槽と、これらの貯湯槽相互間
を上流側の貯湯槽の上部から下流側の貯湯槽の下部へ順
次接続する出湯配管と、各貯湯槽にそれぞれ取り付けら
れて貯留された水または温水を設定温度まで加熱する複
数の加熱手段とを設けると共に、最下流側の貯湯槽の頭
部に接続した給湯配管と、この給湯配管の先の温水を最
上流側の貯湯槽の底部に戻す返湯配管と、この返湯配管
の途中に配置された返湯ポンプとを設け、さらに、各貯
湯槽の底部に温度センサ、最下流側の貯湯槽から出湯す
る湯の温度を検知する第３の温度センサ、給湯配管の最
下流部の水温を検知する第４の温度センサ、及びこれら
の各センサにより発信される信号により加熱手段及び返
湯ポンプを制御する制御器を備えたものである。
これを直列に配置し、各貯湯槽に加熱手段を設けた場合
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、貯湯槽を３個以上設けたものであってもよい。こ
の場合は、給水配管から蛇口に至る給水経路中に直列に
配置された３個以上の貯湯槽と、これらの貯湯槽相互間
を上流側の貯湯槽の上部から下流側の貯湯槽の下部へ順
次接続する出湯配管と、各貯湯槽にそれぞれ取り付けら
れて貯留された水または温水を設定温度まで加熱する複
数の加熱手段とを設けると共に、最下流側の貯湯槽の頭
部に接続した給湯配管と、この給湯配管の先の温水を最
上流側の貯湯槽の底部に戻す返湯配管と、この返湯配管
の途中に配置された返湯ポンプとを設け、さらに、各貯
湯槽の底部に温度センサ、最下流側の貯湯槽から出湯す
る湯の温度を検知する第３の温度センサ、給湯配管の最
下流部の水温を検知する第４の温度センサ、及びこれら
の各センサにより発信される信号により加熱手段及び返
湯ポンプを制御する制御器を備えたものである。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は複数の貯湯槽を直列に配置して各貯湯槽に加熱手段を
設けたので、最も下流側に位置する貯湯槽の加熱手段に
おいては必要な給湯設定温度で加熱運転をおこない、上
流側に位置する貯湯槽の加熱手段においては加熱手段の
種類に応じた最も効率の良い条件で加熱運転をおこなう
ことができ、装置全体の加熱効率を高めることができ
る。また、最も下流側に位置する貯湯槽の加熱手段を高
温加熱手段にしたので、高温給湯の要求に応じた高い温
度にまで温水を加熱することができると共に、給湯配管
からの熱ロスを最少に抑えることができ、システムの効
率を向上させることができる。
は複数の貯湯槽を直列に配置して各貯湯槽に加熱手段を
設けたので、最も下流側に位置する貯湯槽の加熱手段に
おいては必要な給湯設定温度で加熱運転をおこない、上
流側に位置する貯湯槽の加熱手段においては加熱手段の
種類に応じた最も効率の良い条件で加熱運転をおこなう
ことができ、装置全体の加熱効率を高めることができ
る。また、最も下流側に位置する貯湯槽の加熱手段を高
温加熱手段にしたので、高温給湯の要求に応じた高い温
度にまで温水を加熱することができると共に、給湯配管
からの熱ロスを最少に抑えることができ、システムの効
率を向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す模式図である。
【図２】ヒートポンプの出口温水温度と効率との関係を
示す線図である。
示す線図である。
【図３】従来の電気式集中給湯システムの一例を示す模
式図である。
式図である。
６ 給水配管 ８ａ 給湯配管 ８ｂ 返湯配管 ９ａ，９ｂ，９ｃ 蛇口 １０ 返湯ポンプ １２ 制御器 １３ａ 第１の貯湯槽 １３ｂ 第２の貯湯槽 １４ 第１の出湯配管 １５ａ 第１の加熱手段 １５ｂ 第２の加熱手段 １６ａ 第１の循環用配管 １６ｂ 第２の循環用配管 １７ａ 第１の循環ポンプ １７ｂ 第２の循環ポンプ １８ａ 第１の温度知センサ １８ｂ 第２の温度センサ ２０ 第３の温度センサ ２１ 第４の温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２４Ｄ 17/00
Claims (4)
- 【請求項１】 給水配管が直列に接続された複数の貯湯
槽と、 循環ポンプを備えた配管によりそれぞれ前記貯湯槽に接
続された複数の加熱手段と、 最下流側の貯湯槽に接続され下流側に給湯用の蛇口が接
続された給湯配管、及び返湯ポンプを備え一端が前記給
湯配管の下流側に接続され他端が最上流側の貯湯槽に接
続された返湯配管と、 前記各貯湯槽の下部にそれぞれ設けられた温度センサ、
前記給湯配管の上流側に設けられた温度センサ、該給湯
配管の下流側に設けられた温度センサ及びこれら各温度
センサの出力信号により前記加熱手段と循環ポンプまた
は返湯ポンプを制御する制御手段とを備え、 前記給湯配管の下流側の温水温度を検出すると共に、前
記最下流側の第２の貯湯槽の出湯温度を検出し、この温
度差が設定値以上のときは前記返湯ポンプを運転し、温
度差が設定値未満のときは前記返湯ポンプを停止するよ
うに前記返湯ポンプを制御することを特徴とする電気式
集中給湯システム。 - 【請求項２】 前記給湯配管の下流側の温水温度を検出
すると共に、前記最下流側の貯湯槽の出湯温度を検出
し、この温度差が設定値以上のときに前記返湯ポンプを
運転し、前記給湯管内の湯が入れ替わる一定時間後に停
止するように制御することを特徴とする請求項１記載の
電気式集中給湯システム。 - 【請求項３】 設定温度を外気温度によって変更するよ
うに制御することを特徴とする請求項１または２記載の
電気式集中給湯システム。 - 【請求項４】 前記給湯配管の下流側の温水温度を検出
すると共に、前記最下流部の貯湯槽の出湯温度を検出
し、これより返湯ポンプの運転指数を演算し、この値に
よって前記返湯ポンプを制御することを特徴とする請求
項１〜２又は３記載の電気式集中給湯システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33297392A JPH06185806A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 電気式集中給湯システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33297392A JPH06185806A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 電気式集中給湯システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06185806A true JPH06185806A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18260894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33297392A Pending JPH06185806A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 電気式集中給湯システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06185806A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009210150A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 給湯システム |
| JP2011052915A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Daikin Industries Ltd | 給湯システム |
| US11846433B2 (en) * | 2019-09-27 | 2023-12-19 | Rheem Manufacturing Company | Heated water recirculation control |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP33297392A patent/JPH06185806A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009210150A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 給湯システム |
| JP2011052915A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Daikin Industries Ltd | 給湯システム |
| US11846433B2 (en) * | 2019-09-27 | 2023-12-19 | Rheem Manufacturing Company | Heated water recirculation control |
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